PL235676B1

PL235676B1 - Screw cap for a bottle or other container

Info

Publication number: PL235676B1
Application number: PL422351A
Authority: PL
Inventors: Władysław Kraska; Wła Dysła W Kraska
Original assignee: Viki Plast Spolka Akcyjna
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2020-10-05
Also published as: PL422351A1

Abstract

Przedstawiono zakrętkę butli lub innego pojemnika, wykonaną z tworzywa sztucznego, składającą się z ukształtowanych współosiowo korpusu oraz obrączki zrywającej, połączonych poprzecznymi nóżkami dolotowymi, charakteryzuje się tym, że korpus (1) od strony wewnętrznej, na części czołowej, jest zaopatrzony w, osadzony skośnie, skierowany wolnym końcem na zewnątrz osi zakrętki, pierścieniowy uszczelniacz (4) składający się z poszerzonej u podstawy podpory skośnej (6), poniżej której znajduje się skierowany na zewnątrz zaskok uszczelniający (5), a ponadto korpus (1) zawiera od wewnątrz, na styku powierzchni czołowej oraz ściany bocznej skos stabilizujący (7).The cap of a cylinder or other container is shown, made of plastic, consisting of a coaxially shaped body and a breaking ring, connected by transverse inlet legs, characterized in that the body (1) from the inside, on the front part, is equipped with with its free end directed outside the axis of the cap, an annular sealer (4) consisting of a diagonal support (6) widened at the base, below which there is a sealing tab (5) directed outwards, and also the body (1) contains, from the inside, a between the front surface and the side wall, the stabilizing chamfer (7).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest zakrętka do butli lub innych pojemników, zwłaszcza z tworzywa sztucznego, przeznaczonych głównie do przechowywania wody pitnej niegazowanej lub innych napojów, a także ogólnie płynów. Zakrętka jest stosowana zwłaszcza w butlach o podwyższonych pojemnościach zwłaszcza w popularnych butlach pięciolitrowych. Zakrętka wykonana jest ze znanych, typowych dla tego rodzaju zamknięć surowców tj. tworzyw sztucznych akceptowalnych w przemyśle spożywczym, i jest wytwarzana metodą wtrysku, przy czym ma ona średnicę mieszczącą się w zakresie 45-50 mm.The subject of the invention is a screw cap for bottles or other containers, in particular made of plastic, intended mainly for the storage of still drinking water or other beverages, and also liquids in general. The cap is used especially in cylinders with increased capacity, especially in popular five-liter cylinders. The cap is made of known raw materials, typical for this type of closures, i.e. plastics acceptable in the food industry, and is manufactured by injection molding, with a diameter in the range of 45-50 mm.

Wynalazek dotyczy dziedziny opakowań, zwłaszcza na wodę, które mogą być wielkogabarytowe i są stosowane zarówno przez pojedynczych konsumentów jak i w budynkach użyteczności publicznej, w miejscach pracy, na halach produkcyjnych itp. Przy stosowaniu zakrętek z tworzyw sztucznych do pojemników na wodę istotne jest zapewnienie odpowiedniego uszczelnienia, które byłoby skuteczne w różnych warunkach transportu i przechowywania np. w różnych położeniach butli, kiedy jest ona umieszczona poziomo lub do góry dnem. Zakrętki muszą zachowywać swoją pełną funkcjonalność w zakresie temperatur od 0 do 30°C, przy czym ze względu na podwyższoną objętość pojemników i potrzebę wielokrotnego odkręcania i zakręcania zakrętki muszą również wykazywać wystarczającą wytrzymałość przy tych czynnościach.The invention relates to the field of packaging, especially for water, which can be bulky and is used both by individual consumers and in public buildings, workplaces, production halls, etc. When using plastic caps for water containers, it is important to ensure proper sealing. which would be effective in different transport and storage conditions, e.g. in different positions of the cylinder, when it is horizontally placed or upside down. The caps must retain their full functionality in the temperature range from 0 to 30 ° C, and due to the increased volume of the containers and the need for repeated unscrewing and screwing, the caps must also show sufficient strength for these operations.

Jednocześnie wskazane jest zmniejszenie masy zakrętek, co pozwoli na zwiększenie opłacalności produkcji, a jednocześnie ze względu na wzrastającą świadomość w zakresie ochrony środowiska zminimalizuje ilość odpadowych tworzyw sztucznych.At the same time, it is advisable to reduce the weight of the caps, which will increase the profitability of production, and at the same time, due to the growing awareness of environmental protection, it will minimize the amount of waste plastics.

Zakrętki tego typu są znane i powszechnie stosowane, przy czym mogą one czasami wykazywać skłonność do deformacji i utraty szczelności. Deformacje są obserwowane przykładowo na powierzchni gwintów oraz na górnym „denku” zakrętki. Istnieje więc nadal konieczność udoskonalenia uszczelnienia butli i stworzenie rozwiązań bardziej uniwersalnych, które zapewnią skuteczność w różnych warunkach i w różnym położeniu samych butli.Caps of this type are known and widely used, but they may sometimes be prone to deformation and loss of tightness. Deformation is observed, for example, on the surface of the threads and on the top "bottom" of the cap. Therefore, there is still a need to improve cylinder sealing and create more universal solutions that will ensure effectiveness in various conditions and in various positions of the cylinders themselves.

Z opisu polskiego zgłoszenia patentowego PL313225A1 znany jest wykonany z tworzywa sztucznego gwintowany korek z pierścieniem gwarancyjnym oraz z pierścieniem zabezpieczającym usytuowanym współosiowo w stosunku do właściwego pierścienia gwarancyjnego, z którym jest połączony. Korek zawiera wewnętrzne elementy uszczelniające.From the description of the Polish patent application PL313225A1 there is known a threaded plug made of plastic with a guarantee ring and a securing ring coaxial to the actual guarantee ring with which it is connected. The plug contains internal sealing elements.

Z opisu polskiego zgłoszenia patentowego PL326537A1 znana jest zakrętka z tworzywa sztucznego składająca się z cylindrycznej części górnej i z opaski połączonej z górną częścią zakrętki zrywanymi mostkami. Opaska ma także zbierak do jej zrywania. Denko zakrętki ma od strony wewnętrznej uformowany pierścień uszczelniający wewnętrzny, ścięty skośnie na obrzeżu części wprowadzanej do szyjki butelki oraz sprężysty pierścień zewnętrzny uszczelniający szyjkę, odsunięty od wewnętrznej strony pobocznicy zakrętki i pierścienia wewnętrznego.From the description of the Polish patent application PL326537A1 a plastic cap is known, consisting of a cylindrical upper part and a band connected to the upper part of the cap by tear-off bridges. The band also has a pick to break it off. On the inside, the cap's bottom has a formed inner sealing ring, bevelled at the edge of the part introduced into the bottle neck, and a resilient outer neck-sealing ring, spaced from the inside of the cap skirt and inner ring.

Przedmiotem wynalazku jest zakrętka butli lub innego pojemnika, wykonana z tworzywa sztucznego, składająca się z ukształtowanych współosiowo korpusu z gwintem i pierścienia zabezpieczającego, połączonych mostkami zrywalnymi, cechująca się tym, że korpus od strony wewnętrznej, na części czołowej, jest zaopatrzony w osadzony skośnie i skierowany wolnym końcem w stronę ściany bocznej pierścieniowy uszczelniacz, zawierający poszerzoną u podstawy skośną podporę oraz skierowany na zewnątrz zaskok uszczelniający, a ponadto korpus zawiera od strony wewnętrznej, na styku powierzchni czołowej oraz ściany bocznej, skos stabilizujący.The subject of the invention is a screw cap of a cylinder or other container, made of plastic, consisting of a body coaxially shaped with a thread and a securing ring connected by breakable bridges, characterized in that the body on the inside, on the front part, is provided with an oblique and an annular seal directed with its free end towards the side wall, including a slanted support widened at the base and an outwardly directed sealing step, and on the inside, the body comprises a stabilizing slope at the junction of the face and side wall.

Korzystnie, usytuowany na wewnętrznej ścianie bocznej korpusu gwint jest trzykrotny i ma postać wypukłej, ciągłej spirali o długości wynoszącej od 1,5 do 2,0 wewnętrznych obwodów tejże ściany bocznej.Preferably, the thread located on the inner side wall of the body is threefold and has the form of a convex, continuous spiral with a length of 1.5 to 2.0 internal circumferences of this side wall.

Korzystnie, masa zakrętki wynosi od 3,30 g do 3,50 g.Preferably, the weight of the cap is between 3.30 g and 3.50 g.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólny widok perspektywiczny zakrętki do butli, fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny zakrętki z zaznaczonym, w jego dolnej części po prawej stronie, szczegółem „S”, a fig. 3 przedstawia w powiększeniu zaznaczony na fig. 2 szczegół „S”.The subject of the invention has been presented in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a general perspective view of a bottle cap, fig. 2 shows a cross-section of the cap with the detail "S" marked in its lower part on the right, and fig. 3 shows the detail "S", marked in FIG. 2, on an enlarged scale.

Na potrzeby niniejszego opisu określenia „górny” lub „dolny”, „poniżej”, „powyżej” stosują się do typowego ustawienia butli wraz z zakrętką w czasie użytkowania (butla stojąca na podłożu), przy czym zakrętka na fig. 2 została przedstawiona w taki sposób, że górna część zakrętki znajduje się w dolnej części rysunku, a dolny pierścień zabezpieczający znajduje się w górnej części rysunku.For the purposes of this description, the terms "upper" or "lower", "below", "above" refer to the typical positioning of the cylinder with the cap in use (cylinder standing on a floor), the cap in Figure 2 being shown as such. with the top of the cap at the bottom of the drawing and the bottom circlip at the top of the drawing.

Zakrętka do butli lub innego pojemnika składa się z dwóch integralnie połączonych elementów o wzajemnie dostosowanych, korzystnie identycznych, średnicach: korpusu 1 oraz znajdującego sięThe cap for a cylinder or other container consists of two integrally connected elements with mutually adapted, preferably identical, diameters: the body 1 and the

PL 235 676 B1 poniżej pierścienia zabezpieczającego 2, przy czym części te są połączone ze sobą poprzecznymi, w stosunku do ich krawędzi, mostkami zrywalnymi 3. Korpus 1 zakrętki, od strony wewnętrznej, na powierzchni czołowej stykającej się z górną krawędzią szyjki butli posiada pierścieniowy, jednakowy na całej długości, sprężysty uszczelniacz 4, którego wypukła, kształtowa konstrukcja zapewnia właściwe uszczelnienie pomiędzy zakrętką a szyjką butli. Obwodowy uszczelniacz 4 jest osadzony skośnie w stosunku do wewnętrznej, czołowej powierzchni zakrętki, tzn. jest skierowany odosiowo (względem wspólnej osi wzdłużnej butli i zakrętki) ku ścianie bocznej zakrętki i w dół ku pierścieniowi zabezpieczającemu 2. Na uszczelniaczu 4 znajduje się główny zaskok uszczelniający 5 odchylony ku ścianie bocznej zakrętki, oraz podpora skośna 6 zapewniająca stabilność i sprężystość zaskoku uszczelniającego 5. Elementy te mają taką konfigurację, że uszczelniacz 4 na odcinku skośnej podpory 6 jest szerszy u podstawy (w części górnej) i zwęża się w części środkowej, tak że za tym przewężeniem znajduje się poszerzenie w postaci zaskoku uszczelniającego 5 usytuowanego poniżej podpory skośnej 6. Zastosowanie tych dwóch elementów zwiększa możliwość dopasowania przedmiotowej zakrętki do szerokiej gamy szyjek butli dostępnych na rynku. Wewnątrz korpus 1 zakrętki jest zaopatrzony w skos stabilizujący 7, który jest usytuowany na styku ściany bocznej i powierzchni czołowej korpusu 1, i jest dodatkowym czynnikiem zwiększającym uniwersalność zakrętki, bowiem skos 7 w momencie nakręcenia zakrętki na szyjkę butli dociska obwodowo jej krawędź. Na wewnętrznej ścianie bocznej korpusu 1 znajduje trzykrotny gwint 8, który ma postać wypukłej, ciągłej spirali o długości wynoszącej od 1,5 do 2,0 wewnętrznych obwodów tej ściany bocznej.Below the securing ring 2, these parts are connected to each other by transverse, in relation to their edges, breakable bridges 3. The cap body 1, on the inside, has an annular, on the front surface touching the upper edge of the bottle neck, equal along its entire length, elastic seal 4, the convex, shaped structure of which ensures proper sealing between the cap and the neck of the bottle. The circumferential seal 4 is mounted obliquely to the inner face of the cap, i.e. it is directed axially (with respect to the common longitudinal axis of the bottle and the cap) towards the side of the cap and downwards towards the securing ring 2. The seal 4 is provided with the main sealing pin 5 deflected towards the sidewall of the cap, and an inclined support 6 ensuring the stability and resilience of the sealing plug 5. These elements are configured such that the seal 4 in the section of the oblique support 6 is wider at the base (in the upper part) and taper in the middle part such that this constriction is a widening in the form of a sealing pin 5 below the oblique support 6. The use of these two elements increases the possibility of adapting the cap to a wide variety of cylinder necks on the market. Inside, the cap body 1 is provided with a stabilizing slope 7, which is located at the junction of the side wall and the face of the body 1, and is an additional factor increasing the universality of the cap, because the slant 7 when the cap is screwed onto the neck of the bottle circumferentially presses its edge. On the inner side wall of the body 1 there is a triple thread 8 which has the form of a convex, continuous spiral with a length of 1.5 to 2.0 internal circumferences of this side wall.

Zakrętka według wynalazku jest także zaopatrzona w elementy znane i stosowane w podobnych zakrętkach, a mianowicie korpus 1 jest zaopatrzony w ryflowanie zewnętrzne 9 ułatwiające użytkownikowi odkręcanie i zakręcanie butli, pierścień zabezpieczający 2 zawiera w dolnej części, na obwodzie od strony wewnętrznej, zabieraki zrywające 10 oraz obwodową wypukłą wargę, która w pozycji zakrętki zamykającej butlę styka się z jej szyjką.The cap according to the invention is also provided with elements known and used in similar caps, namely the body 1 is provided with external grooves 9 to make it easier for the user to unscrew and screw the bottle on, the securing ring 2 comprises in the lower part, on the periphery from the inside, tear-off members 10 and a peripheral convex lip which, in the position of the bottle closing cap, touches its neck.

Na fig. 2 przedstawiono średnice L1 oraz L2, przy czym średnica L1 stanowi wewnętrzną średnicę części czołowej zakrętki obwiedzionej wypukłym, pierścieniowym uszczelniaczem, zaś większa średnica L2 stanowi średnicę części czołowej zakrętki wraz z uszczelniaczem, aż do wewnętrznego skosu stabilizującego przechodzącego w wewnętrzną ścianę boczną zakrętki.Fig. 2 shows the diameters L1 and L2, with the diameter L1 being the internal diameter of the front part of the cap surrounded by a convex, annular sealant, and the larger diameter L2 being the diameter of the front part of the cap together with the sealant, up to the inner stabilizing slope passing into the inner side wall of the cap. .

Przedstawiona konstrukcja zakrętki pozwoliła na zmniejszenie wymiarów wszystkich jej części, a więc na obniżenie masy samej zakrętki. Zakrętka według wynalazku ma masę wynoszącą od 3,30 g do 3,60 g, przykładowo: 3,35 g, 3,40 g, 3,45 g, 3,50 g, co jest masą obniżoną w stosunku do znanych rozwiązań. Korzystnie masa zakrętki wynosi od 3,35 do 3,45 g.The presented design of the cap allowed to reduce the dimensions of all its parts, thus reducing the weight of the cap itself. The cap according to the invention has a weight ranging from 3.30 g to 3.60 g, for example: 3.35 g, 3.40 g, 3.45 g, 3.50 g, which is a reduced weight with respect to the known solutions. Preferably, the weight of the cap is between 3.35 and 3.45 g.

W znanych zakrętkach tego rodzaju zamiast skosu stabilizującego stosowany jest dodatkowy pierścień usytuowany pomiędzy ścianą boczną a pierścieniem uszczelniającym, mający swoją podstawę w powierzchni czołowej zamknięcia. Obecność takiego pierścienia zawęża znacznie możliwość stosowania takich zamknięć dla różnego rodzaju szyjek butli. Wyeliminowanie tego elementu w zakrętce według wynalazku pozwoliło na znaczną redukcję zużycia surowca podczas produkcji.In known caps of this type, instead of a stabilizing bevel, an additional ring is used between the side wall and the sealing ring, having its base in the face of the closure. The presence of such a ring significantly limits the possibility of using such closures for various types of cylinder necks. The elimination of this element in the cap according to the invention made it possible to significantly reduce the consumption of raw material during production.

Zastosowanie wszystkich wspomnianych elementów w konstrukcji zakrętki oraz redukcja zużycia materiału wpłynęła pozytywnie na skrócenie cyklu produkcyjnego, a co za tym idzie na zwiększenie efektywności ekonomicznej.The use of all the above-mentioned elements in the design of the cap and the reduction of material consumption positively influenced the shortening of the production cycle, and thus increased economic efficiency.

Zakrętka według wynalazku wykonana została metodą wtrysku z polietylenu wysokiej gęstości (HDPE) i opcjonalnie zawiera barwniki. Produkcja tej zakrętki nie wymaga stosowania różnego rodzaju dodatków typu środki antyadhezyjne, co korzystnie wpływa na obniżenie kosztów, jak również pozytywnie wpływa na obniżenie możliwości migracji związków z powierzchni zamknięcia do wody będącej z nią w kontakcie.The cap of the invention is made of high-density polyethylene (HDPE) injection molding and optionally contains dyes. The production of this cap does not require the use of various additives, such as anti-adhesive agents, which has a positive effect on cost reduction, as well as has a positive effect on reducing the possibility of migration of compounds from the surface of the closure to the water in contact with it.

Zakrętka według wynalazku była testowana pod względem funkcjonalności w odniesieniu do jej walorów wizualnych, w warunkach mocowania na preformie, przy czym badano szczelność butelek.The cap according to the invention was tested for functionality with regard to its visual qualities, in the conditions of attachment to the preform, and the tightness of the bottles was tested.

W zakresie oceny wizualnej brano pod uwagę głównie wygląd w kierunku sprawdzenia ewentualnych wad dyskwalifikujących lub zmniejszających walory estetyczne. Do wad takich zaliczane były m.in. niedolewy lub zapady spowodowane niedostateczną ilością wtryskiwanego materiału, lub zbyt niskim wypełnieniem gniazda formującego poprzez zastosowanie niedostatecznych wartości ciśnień dociskowych. Sprawdzano także obecność ewentualnych nadlewek materiału, deformacji powierzchni, obecność różnego typu wtrąceń, zarysowań, zmatowień, jednolitość barwy oraz wymiary elementu finalnego.In terms of visual evaluation, the main consideration was the appearance in order to check possible defects that disqualify or reduce aesthetic value. Such disadvantages included, among others deficiencies or sags caused by insufficient amount of injected material, or insufficient filling of the mold cavity by applying insufficient pressure pressures. The presence of possible excess material, surface deformation, the presence of various types of inclusions, scratches, matting, color uniformity and dimensions of the final element were also checked.

Test funkcjonalny polegający na mocowaniu zakrętki na różnego rodzaju preformach wykonano w sposób ręczny. Wzięto w tym teście pod uwagę sposób nakręcania ze szczególnym uwzględnieniemThe functional test consisting in attaching the cap to various types of preforms was performed manually. This test took into account the method of winding with particular emphasis

PL 235 676 B1 wykluczenia podwijania się pierścienia zabezpieczającego, jak również prawidłowości jego zrywania podczas odkręcania zakrętki. Następnym krokiem było przeprowadzenie wszystkich w/w testów z zakresu funkcjonalności w warunkach rzeczywistych, tj. bezpośrednio u producentów wód pitnych na maszynach rozlewniczych.The securing ring cannot be folded up, as well as the correctness of its breaking when unscrewing the cap. The next step was to carry out all the above-mentioned tests in the field of functionality in real conditions, i.e. directly at the producers of drinking water on bottling machines.

Test szczelności przeprowadzono przy zastosowaniu różnego rodzaju butelek 5-litrowych, które są dostępne na rynku polskim i zagranicznym. Badanie polegało na zamykaniu butli z wodą zakrętkami według wynalazku o średnicy 45-50 mm, ułożeniu ich w pozycji poziomej i poddaniu stopniowemu naciskowi do wartości 100 kg a następnie obserwacji ewentualnych wycieków. Podobne próby przeprowadzono w rozlewniach wód.The leak test was carried out using various types of 5-liter bottles that are available on the Polish and foreign markets. The test consisted in closing the water bottle with caps according to the invention with a diameter of 45-50 mm, placing them in a horizontal position and subjecting them to gradual pressure up to 100 kg, and then observing any leaks. Similar tests were carried out in water bottling plants.

Wszelkie przeprowadzone na zakrętce testy funkcjonalne przebiegły pozytywnie zarówno w zakresie oceny wizualnej, zakręcania zakrętki jak i szczelności.All functional tests carried out on the cap were positive both in terms of visual assessment, screwing of the cap and tightness.

Claims

Patent claims

1. A cylinder or other container cap, made of plastic, consisting of a body coaxially shaped with a thread and a securing ring connected by breakable bridges, characterized in that the body (1) on the inside, on the front part, is provided with an oblique seated and an annular seal (4) directed with its free end towards the sidewall, comprising an oblique support (6) widened at the base and an outwardly directed sealing pin (5), and the body (1) further comprises on the inside, at the interface between the face and the wall side, stabilizing skew (7).

2. The cap of a cylinder or other container according to claim 3. A method as claimed in claim 1, characterized in that the thread (8) situated on the inner side wall of the body (1) is threefold and has the form of a convex, continuous spiral with a length of 1.5 to 2.0 internal circumferences of the said side wall.

3. The cap of a cylinder or other container according to claim The method of claim 1 or 2, characterized in that its weight is from 3.30 g to 3.50 g.