RU2107646C1

RU2107646C1 - Thermoplastic stopper for bottle

Info

Publication number: RU2107646C1
Application number: RU96123441A
Authority: RU
Inventors: А.И. Верховцев
Original assignee: Кооператив "Строитель" по бытовому обслуживанию населения и производству товаров народного потребления
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1998-03-27

Abstract

FIELD: food industry. SUBSTANCE: stopper has body with concentric outer and inner tubular members, common bottom, circular projections on inner surface of outer tubular member and on outer surface of inner tubular member, belt with axial corrugations, circular groove with taper face forming profile with cross-section in form of acute wedge with point at side of axial corrugation belt. Axial corrugations of variable height are made on taper face and outer surface above circular projection. Stopper body is made of low and high pressure polyethylene. EFFECT: increased tightness and improved reliability of sealing, provision of good state of packed product. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к укупорочным средствам и может быть использовано в пробках из термопластичного материала, применяемых в пищевой промышленности для укупорки бутылок. The invention relates to closures and can be used in corks made of thermoplastic material used in the food industry for corking bottles.

Известна пробка из термопластичного материала для укупорки бутылок, содержащая корпус в виде концентрично расположенных наружного и внутреннего трубчатых элементов с общим донышком, кольцевые выступы на внутренней поверхности наружного и на наружной поверхности внутреннего трубчатых элементов, поясок аксиальных рифлений и кольцевую канавку с радиальной боковой гранью на наружной поверхности наружного трубчатого элемента [2]. Known cork made of thermoplastic material for capping bottles, containing a housing in the form of concentrically arranged outer and inner tubular elements with a common bottom, annular protrusions on the inner surface of the outer and outer surfaces of the inner tubular elements, an axial corrugation girdle and an annular groove with a radial side face on the outer the surface of the outer tubular element [2].

Известна пробка из термопластичного материала для укупорки бутылок, содержащая корпус в виде концентрично расположенных наружного трубчатого элемента и кольцевого упора с общим донышком, винтовые выступы на внутренней поверхности наружного трубчатого элемента, поясок аксиальных рифлений и кольцевую канавку с радиальной боковой гранью на наружной поверхности наружного трубчатого элемента [1]. Known cork made of thermoplastic material for sealing bottles, containing a housing in the form of a concentrically arranged outer tubular element and an annular stop with a common bottom, screw protrusions on the inner surface of the outer tubular element, an axial corrugation girdle and an annular groove with a radial side face on the outer surface of the outer tubular element [one].

Известны пробки из термопластичного материала, наружный трубчатый элемент которых имеет винтовые и кольцевые выступы на внутренней поверхности, поясок аксиальных рифлений на наружной поверхности наружного трубчатого элемента и внутренней кольцевой торцевой выступ с общим донышком (EP, патент, 0261965, кл. B 65 D 41/00, 1987, EP заявка, 0257623, кл. B 25 D 41/00, 1987). There are known plugs made of thermoplastic material, the outer tubular element of which has helical and annular protrusions on the inner surface, a belt of axial corrugations on the outer surface of the outer tubular element and the inner annular end protrusion with a common bottom (EP, patent, 0261965, class B 65 D 41 / 00, 1987, EP application, 0257623, CL B 25 D 41/00, 1987).

Общим недостатком известных технических решений является ненадежность уплотнения горловин пробок и их герметизации в течение продолжительного времени хранения жидких пищевых продуктов. Основная причина заключается в податливости и текучести термопластичного материала, в качестве которого используется полиэтилен пищевого назначения, натяжение элементов пробки ослабляется, происходит разгерметизация, содержимое бутылки подвергается окислению, продукт становится непригодным к употреблению. При миллионных тиражах продукции потери становятся ощутимыми и производство убыточным, возрастают материальные и энергетические затраты на возмещение потерь, что невыгодно и неприемлемо и для производителя, и для потребителя продукции. Прямоугольный профиль кольцевых канавок в пробках приводит к появлению дефектов в виде утяжек и короблений, затруднен срез пробки при вскрытии. A common disadvantage of the known technical solutions is the unreliability of sealing the necks of the plugs and their sealing for a long time storage of liquid food products. The main reason is the ductility and fluidity of the thermoplastic material, which is used for food grade polyethylene, the tension of the cork elements decreases, depressurization occurs, the contents of the bottle undergo oxidation, and the product becomes unusable. With millions of copies of products, losses become tangible and production is unprofitable, material and energy costs for compensation for losses increase, which is unprofitable and unacceptable for both the manufacturer and the consumer of the product. The rectangular profile of the annular grooves in the plugs leads to the appearance of defects in the form of tightening and warping, making it difficult to cut the plug during opening.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является патент США N 3109547. The closest analogue selected as a prototype is US patent N 3109547.

Основной задачей разработки является создание пробки из термопластичного материала с такими геометрическими особенностями ее элементов, которые позволили бы исключить дефектность при их изготовлении, ликвидировать брак, чтобы конструкция пробок удовлетворяла высоким потребительским качествам. The main objective of the development is to create a cork from a thermoplastic material with such geometric features of its elements that would eliminate the defectiveness in their manufacture, eliminate the marriage so that the cork design meets high consumer qualities.

Техническим результатом, который может быть получен от использования изобретения, является повышение плотности и надежности герметизации, обеспечение сохранности повышенного качества укупоренного продукта и простота вскрытия пробки. The technical result that can be obtained from the use of the invention is to increase the density and reliability of the seal, ensuring the safety of the increased quality of the sealed product and ease of opening the cork.

Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения конструкции корпуса пробки, разработки совершенного термопластичного материала, улучшения ее обжимающих свойств. The main task is solved and the technical result is achieved by changing the design of the casing, developing the perfect thermoplastic material, improving its compressive properties.

Для этого в пробке из термопластичного материала для укупорки бутылок, содержащей корпус в виде концентрично расположенных наружного и внутреннего трубчатых элементов с общим донышком, кольцевые выступы на внутренней поверхности наружного и на наружной поверхности внутреннего трубчатых элементов, поясок аксиальных рифлений и кольцевую канавку с радиальной боковой гранью на наружной поверхности наружного трубчатого элемента, кольцевая канавка на наружной поверхности наружного трубчатого элемента выполнена с конической гранью, пересекающейся с радиальной, образующей с ней ее профиль с поперечным сечением в виде остроконечного клина, острием расположенным со стороны пояска аксиальных рифлений, на конической грани кольцевой канавки и наружной поверхности наружного трубчатого элемента над его кольцевым выступом выполнены аксиальные рифления переменной высоты, корпус пробки выполнен из полиэтилена низкого и высокого давления в объемном соотношении компонентов от 1:2,8 до 1:3,2. To do this, in a stopper made of thermoplastic material for capping bottles, containing a housing in the form of concentrically arranged outer and inner tubular elements with a common bottom, annular protrusions on the inner surface of the outer and outer surfaces of the inner tubular elements, an axial corrugation girdle and an annular groove with a radial side face on the outer surface of the outer tubular element, an annular groove on the outer surface of the outer tubular element is made with a conical face, intersecting with a radial, forming with it its profile with a cross-section in the form of a pointed wedge, a tip located on the side of the axial corrugation belt, axial corrugations of variable height are made on the conical face of the annular groove and the outer surface of the outer tubular element, the casing is made of low and high pressure polyethylene in a volume ratio of components from 1: 2.8 to 1: 3.2.

Отличительными особенностями пробки из термопластичного материала являются следующие признаки:
выполнение кольцевой канавки на наружной поверхности наружного трубчатого элемента с конической гранью,
пересечение конической грани с кольцевой гранью,
образование профиля поперечного сечения кольцевой канавки в виде остроконечного клина с конической и радиальной гранями,
расположение острия остроконечного клина профиля поперечного сечения кольцевой канавки со стороны пояска аксиальных рифлений,
выполнение аксиальных рифлений переменной высоты на конической грани кольцевой канавки и на наружной поверхности наружного трубчатого элемента над его кольцевым выступом,
выполнение корпуса пробки из полиэтилена низкого и высокого давления в объемном соотношении компонентов от 1:2,8 до 1:3,2.The distinctive features of cork made of thermoplastic material are the following features:
the implementation of the annular grooves on the outer surface of the outer tubular element with a conical face,
the intersection of the conical face with the annular face,
the formation of the cross-sectional profile of the annular grooves in the form of a pointed wedge with conical and radial faces,
the location of the point of the pointed wedge of the cross-sectional profile of the annular groove from the side of the axial corrugation belt,
performing axial corrugations of variable height on the conical face of the annular groove and on the outer surface of the outer tubular element above its annular protrusion,
the execution of the casing of the tube from low and high pressure polyethylene in a volume ratio of components from 1: 2.8 to 1: 3.2.

Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата. These distinctive features are significant, since each of them individually and jointly aimed at solving the problem and achieving a new technical result.

Выполнение конической грани в кольцевой канавке с наклоном стенки наружного трубчатого элемента корпуса пробки с сужением к радиальной грани и пояску аксиальных рифлений обеспечивает плавный переход жесткостей без каких-либо лишних уступов, со стороны кольцевого выступа на такой грани отсутствует концентрация напряжений, коническая грань в пересечении с радиальной гранью образует вместе с ней профиль поперечного сечения в виде остроконечного клина с острием со стороны пояска аксиальных рифлений. Аксиальные рифления переменной высоты на конической грани и наружной поверхности наружного трубчатого элемента над его кольцевым выступом придают стенке дополнительную жесткость, что важно для сохранения обжимающих свойств кольцевого выступа вместе со стенкой наружного трубчатого элемента. Пробка, выполненная из полиэтилена низкого и высокого давления в указанном объемном соотношении компонента, обеспечивает плотность и герметичность укупорки горлышка бутылки, высокие технологические свойства переработки материала и производительность. При вскрытии пробки режущее лезвие за счет коничности конической грани скользит по ней со смещением к радиальной грани и рез производится только по заглубленному профилю канавки в плоскости, совпадающей с радиальной гранью и торцем горлышка бутылки. The implementation of a conical face in the annular groove with an inclination of the wall of the outer tubular element of the tube body with narrowing to the radial face and the axial corrugation belt provides a smooth transition of stiffness without any extra steps, there is no stress concentration on the side of the annular protrusion, the conical face at the intersection with the radial face forms with it a cross-sectional profile in the form of a pointed wedge with a point from the side of the axial corrugation girdle. Axial corrugations of variable height on the conical face and the outer surface of the outer tubular element above its annular protrusion give the wall additional rigidity, which is important to maintain the compressive properties of the annular protrusion together with the wall of the outer tubular element. A stopper made of low and high pressure polyethylene in the indicated volume ratio of the component ensures the tightness and tightness of the bottleneck closure, high technological properties of material processing and productivity. When the cork is opened, the cutting blade slides along it with an offset to the radial face and is cut only along the recessed groove profile in the plane coinciding with the radial face and the end of the neck of the bottle.

Как показал сравнительный анализ, отличительные существенные признаки не обнаружены в известном уровне укупорочной техники, аналогах и прототипах, являются новыми и обеспечивают в совокупности с общими существенными известными признаками соответствие предложенного технического решения критерию "новизна". As a comparative analysis showed, the distinctive essential features are not found in the known level of capping equipment, analogues and prototypes, are new and provide, in combination with common essential known features, the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат и обеспечить предложенному техническому решению существенные отличия от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение является результатом опытно-экспериментальных работ и творческого вклада, получено без использования стандартных, проектировочных решений или каких-либо рекомендаций в данной области укупорочной техники, по совокупности признаков, оригинальности и содержательности выполнения характеризуется соответствием критерию "изобретательский уровень". A single set of new essential features with common known essential features allows us to solve the problem and achieve a new technical result and provide the proposed technical solution with significant differences from the prior art, analogues and prototype. The new technical solution is the result of experimental work and creative contribution, obtained without the use of standard, design solutions or any recommendations in the field of corking technology, according to the totality of features, originality and pithiness of execution, it is characterized by the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 представлен общий вид пробки из термопластичного материала для укупорки бутылок, на фиг. 2 - аксиальное сечение пробки в увеличенном масштабе, на фиг. 3 - геометрические особенности кольцевой канавки, на фиг. 4 - аксиальные рифления переменной высоты на конической грани кольцевой канавки и на наружной поверхности наружного трубчатого элемента корпуса пробки. In FIG. 1 shows a general view of a stopper made of thermoplastic material for bottle closure, FIG. 2 is an axial section of a plug on an enlarged scale; FIG. 3 shows the geometric features of the annular groove; FIG. 4 - axial corrugations of variable height on the conical face of the annular groove and on the outer surface of the outer tubular element of the tube body.

Пробка из термопластичного материала для укупорки бутылок содержит корпус в виде концентрично расположенных наружного и внутреннего трубчатых элементов 1, 2 с общим донышком 3, кольцевые выступы 4, 5 на внутренней поверхности 6 наружного и на наружной поверхности 7 внутреннего трубчатых элементов 1, 2, поясок 8 с аксиальными рифлениями 9, кольцевую канавку 10 с радиальной боковой гранью 11 на наружной поверхности 12 наружного трубчатого элемента 1. Кольцевая канавка 10 на наружной поверхности 12 наружного трубчатого элемента 1 выполнена с конической гранью 13, пересекающейся с радиальной боковой гранью 11, образующей с ней профиль канавки 10 с поперечным сечением в виде остроконечного клина, острием 14 расположенным со стороны пояска 8 с аксиальными рифлениями 9. На конической грани 13 кольцевой канавки 10 и наружной поверхности 12 наружного трубчатого элемента 1 над его кольцевым выступом 4 выполнены аксиальные рифления 15 переменной высоты. Между наружным и внутренним концентричными трубчатыми элементами 1 и 2 предусмотрены ограничительные выступы 16 с полостью 17 между ними. В качестве термопластичного материала разработан полиэтилен низкого и высокого давления в объемном соотношении компонентов от 1:2,8 до 1:3,2. При превышении максимального объема полиэтилена высокого давления и уменьшении минимального объема полиэтилена высокого давления проявляются утяжки и увеличивается жесткость корпуса пробки, что ухудшает ее постановку на горлышко бутылки, при уменьшении минимального объема полиэтилена низкого давления и увеличении максимального объема полиэтилена высокого давления возрастает податливость пробки, при постановке пробки на горлышко бутылки корпус сминается, нарушается плотность и надежность герметизации. Выбранные пределы полиэтилена низкого и высокого давления являются оптимальными, материал является высокотехнологичным, совместно с введенными конструктивными признаками повышает потребительские свойства с качественным улучшением. The stopper made of thermoplastic material for closing bottles contains a housing in the form of concentrically arranged outer and inner tubular elements 1, 2 with a common bottom 3, annular protrusions 4, 5 on the inner surface 6 of the outer and outer surface 7 of the inner tubular elements 1, 2, girdle 8 with axial corrugations 9, an annular groove 10 with a radial side face 11 on the outer surface 12 of the outer tubular element 1. The annular groove 10 on the outer surface 12 of the outer tubular element 1 is conical the 13th face, intersecting with the radial side face 11, forming with it the profile of the groove 10 with a cross-section in the form of a pointed wedge, the tip 14 located on the side of the girdle 8 with axial corrugations 9. On the conical face 13 of the annular groove 10 and the outer surface 12 of the outer tubular element 1 over its annular protrusion 4 made of axial corrugations 15 of variable height. Between the outer and inner concentric tubular elements 1 and 2, restrictive protrusions 16 are provided with a cavity 17 between them. Low and high pressure polyethylene has been developed as a thermoplastic material in a volume ratio of components from 1: 2.8 to 1: 3.2. When exceeding the maximum volume of high-pressure polyethylene and reducing the minimum volume of high-pressure polyethylene, shrinkage appears and the stiffness of the casing increases, which worsens its placement on the neck of the bottle, while decreasing the minimum volume of low-pressure polyethylene and increasing the maximum volume of high-pressure polyethylene, the compliance of the cork increases, when setting corks on the neck of the bottle crashes, the density and reliability of sealing are violated. The selected limits of low and high pressure polyethylene are optimal, the material is high-tech, together with the introduced design features it improves consumer properties with a qualitative improvement.

Изготовление пробки заключается в подготовке высококачественного расплава однородной массы, впрыске его под давлением в нагретую форму, выдержке до полной сшивки молекулярных цепочек полимеров и извлечении из формы. The manufacture of corks consists in preparing a high-quality melt of a homogeneous mass, injecting it under pressure into a heated mold, holding it to complete crosslinking of the polymer molecular chains and removing it from the mold.

Использование пробки заключается в насаживании ее на горлышко бутылки с приложением усилия напрессовки к донышку 3 таким образом, что сначала продвигается наружный трубчатый элемент 1 при продвижении корпуса пробки до тех пор, пока одновременно кольцевой выступ 4 наружного трубчатого элемента 1 не займет фиксированного положения за выступающим пояском горлышка бутылки, а торец бутылки не войдет в соприкосновение с выступами 16 при полном вхождении внутреннего трубчатого элемента 2 в отверстие горлышка бутылки. The use of the cork consists in pushing it onto the neck of the bottle with a pressing force applied to the bottom 3 in such a way that the outer tubular element 1 moves forward while the casing of the cork is moved until the annular protrusion 4 of the outer tubular element 1 occupies a fixed position behind the protruding belt the neck of the bottle, and the end of the bottle will not come into contact with the protrusions 16 when the inner tubular element 2 fully enters the opening of the neck of the bottle.

Пробка на основе нового технического решения изготавливалась с толщиной стенки 1 мм. Укупорка бутылок с такими пробками обеспечивает высокую плотность и герметичность, разгерметизация в течение длительного периода времени не происходит, укупорка обладает высокой надежностью герметизации. Вскрытие пробки осуществляется по радиальной грани 11 кольцевой канавки 10. A cork based on a new technical solution was made with a wall thickness of 1 mm. Capping of bottles with such corks provides high density and tightness; depressurization does not occur for a long period of time; capping has high sealing reliability. Opening the cork is carried out along the radial face 11 of the annular groove 10.

Таким образом, новое техническое решение является высокоэффективным, соответствует и критерию "промышленная полезность". Thus, the new technical solution is highly efficient, and meets the criterion of "industrial utility".

Claims

1. A stopper made of thermoplastic material for sealing bottles, comprising a body in the form of concentrically arranged outer and inner tubular elements with a common bottom, annular protrusions on the inner surface of the outer and outer surfaces of the inner tubular elements, an axial corrugation girdle and an annular groove with a radial side face on the outer surface of the outer tubular element, characterized in that the annular groove on the outer surface of the outer tubular element is made with a conical a face intersecting with a radial one forming its profile with it with a cross section in the form of a pointed wedge, with a point located on the side of the axial corrugation girdle.

2. The cork according to claim 1, characterized in that axial corrugations of variable height are made on the conical face of the annular groove and the outer surface of the outer tubular element above its annular protrusion.

3. The cork according to claims 1 and 2, characterized in that its casing is made of low and high pressure polyethylene in a volume ratio of components from 1: 2.8 to 1: 3.2.