203060. lajstromszámú szabadalom • Rágördülő profilú elasztikus tömítőgyűrű a palacknyak tömítésére, főleg élelmiszeripari kúposnyakú palackok gépi zárásánál
HU 203060 A A 2., 3. és 4. ábrák szemléltetik, hogy az egydarabból előállított gumi 1 tömítőgyűrű három főrészbőláll:- a belső elvékonyodó, hajlékony körgyűrűből az A szájrészből,- a B tömörödő szakaszból,- a felfogó C rögzítő karimából. A 2. ábra részletekig menően mutatja be a gumi 1 tömítőgyűrű kialakítását. Az 1 tömítőgyűrű belső kúpos palástjának Di átmérőjű felső kerületének 7 körszegélye az, amely a 3. ábra szerint koaxiálisán illeszkedik az 1 a tengelyű 6 kúposnyakú palack nyakára. Ebből a 7 körszegélyből indul ki az - la tengely felé, tehát befelé, vékonyodó, hajlékony - A szájrész 14 felső szintje, mely merőleges az 1 tömítőgyűrű la tengelyére. Ezzel párhuzamos az A szájrész 9 alsó szintje. A párhuzamos szakaszt a 8 lekerekítés köti össze, melynek sugara megközelítően megegyezik a 14 és 9 szintek közötti távolsággal, azaz az A szájrész, illetve a D2-D1 átmérőkülönbséggel meghatározott hajlékony szakasz 15 vastagságával. A15 vastagság a Di átmérőnek 7-9%-a - célszerűen 8%-a -. A hajlékony szakasz vagyis az A szájrész a D2 átmérőig tart. ADi: D2 előnyösen egyenlő 1:1,2-1,3. A B tömörödő szakaszban a D2 átmérőtől felfelé fokozatosan növekszik az 1 tömítőgyűrű keresztmetszete (vastagsága). Ezt célszerűen úgy érjük el, hogy az 1 tömítőgyűrű B tömörödő szakaszát függőleges síkban felül határoló 13 belső körív az A szájrész 14 felső szintjét és a C rögzítő karima D3 átmérőjű, függőleges, hengeralakú palástját úgy köti össze, hogy ezekhez érintőlegesen csatlakozik. A D3 átmérő előnyösen egyenlő a D2 átmérő + a 15 vastagság 2,5-3,0-szorosával. A 13 belső körív sugara kb. megegyezik a D3-D2 átmérőkülönbségnek a felével. Ugyanakkor a 12 külső körív az A szájrész 9 alsó szintjét és a B tömörödő szakasz D4 átmérőjű kerületét köti össze, ezekhez érintőlegesen csatlakozva. AD4 átmérő és a D3 átmérő közötti szakasz a B tömörödő szakasz felső vastagsága. A B tömörödő szakasz vastagsága - a D2 átmérőtől kifelé, illetve felfelé haladva - egyenletesen kétszerésére növekszik. Ennek megfelelően a D4 célszerűen egyenlő a D3+a 15 vastagság négyszeresével. A12 külső körív sugara előnyösen egyenlő a D4-D2 átmérőkülönbségnek a felével. Az 1 tömítőgyűrű 10 magassága (a C rögzítő karima nélkül) megegyezik a D4-D2 átmérőkülönbségnek a felével. Ebből következik, hogy a 12 külső körív egynegyed körív. AB tömörödő szakaszra felül merőlegesen elhelyezkedő C rögzítő karima szelvényképe mindkét oldalon egyűegy téglalap, melynek 11 oldalmagassága célszerűen megegyezik a B tömörödő szakasz felső vastagságával. Belső átmérője D3 + a B tömörödő szakasz felső részének kétszeres vastagsága. A C rögzítő karima D5 külső átmérőjének és a 11 oldalmagasságának méretét a befogás biztonságához szükséges feltételek határozzák meg. A 3. és 4. ábrán mutatjuk be a találmány szerinti 1 tömítőgyűrű alkalmazását a 6 kúposnyakú palacknak a 2 vákuumharangban történő vákuumozásá3 nál. A felfogó C rögzítő karima a 3 támasztó gyűrű és a 4 hollandi, valamint az 5 alátét segítségével teszi lehetővé a rágördülő profilú 1 tömítőgyűrű fix elhelyezkedését és kifogástalan tömítését a 2 vákuumharang alsó felén. A 4. ábrán látható, hogy az 1 tömítőgyűrű rágördült állapotban tökéletesen hermetikusan zárja a palacknyak kúppalástját. Ebben az állapotban az 1 tömítőgyűrű anyagánál fogva alakját rugalmasan változtatva. Amint elindul a 2 vákuumharang felfelé, úgy nyeri vissza - a mozgással szinkronban - az eredeti alakját az 1 tömítőgyűrű, és visszatérve a kiinduló helyzetbe (3. ábra) az érintkező 7 körszegély akadálytalanul emelkedik fel a palack kúpos nyakrészéről. Az 5. ábra a tömítésnél működő erők vektorábrája-A rágördülő prof üú találmány szerinti gumi 1 tömítőgyűrű kialakítása azon alapul, hogy ha egy kúp palástját egy körön ható állandó F0 erővel nyomjuk a kúp la tengelyével párhuzamosan, akkor a kúpszög csökkentésével arányosan növekszik az erőnek a kúp palástja irányába ható Fi komponense, és csökken a palástra merőleges F2 komponense. A 4. ábra egy fél kúpmetszet háromszögének átf ogójára függőlegesen ható erő komponenseit szemlélteti, melyek a 0 pontban hatnak. A 4. ábrán látható, hogy az F0 erő nagyrésze igyekszik az 1 tömítőgyűrűt az Fi komponens irányában, de ellentétes értelemben, a palack kúpos nyakára ráhúzni. Törvényszerű, hogy ahogy a kúppalástnak az la tengely vonallal bezárt szöge 90°-tól O'-ig, úgy csökken 1-től 0-ig az F2 erőkomponens nagysága, és növekszik 0-től 1-ig az Fi erőkomponens aránya. Ennek alapján bármely anyagminőségnél - még a legkeményebb fémnél is - van egy határhelyzet, amikor a hagyományos tömítőgyűrű belső felülete a palacknyak palástjára rászorul. Tekintettel arra, hogy a vákuumozásnál hermetikus tömítést kell létrehozni, ezért célszerű a tömítő felületet gumiból kialakítani. A hagyományos gumigyűrűk esetében azonban a gumi tömítő felület rászorul a palack kúpos nyakrészére, és a tovább mozdulás során a tapadás miatt a 2 vákuumharang nem engedi el, hanem felemeli a 6 kúposnyakú palackot. Az elméleti megfontolások alapján a találmány szerinti tehát olyan tömítő gumigyűrű-profüt kellett kialakítani, amelyek az edény (palack) kúppalástjára a zárás során alakváltozással rágördül, és ezáltal ráfeszül. Tovább mozduláskor viszont a tömítőgyűrű anyagánál fogva igyekszik visszanyerni az eredeti alakját, és így fokozatosan legödülve elengedi a kúpot. Az 1 tömítőgyűrű szelvényének kialakítása szempontjából döntő az az elméleti meggondolás, hogy az érintkezési 7 körszegélyen az elmozdulás első pillanatában már fellép az F2 erőkomponens, valamint a tömítőgum i és a kúppalást anyagának súrlódási tényezője hatására azFs súrlódási erő, melynek iránya megegyezik a kúppalást - tengelysíkba eső - oldalvonalával és értelme szerint felfelé hat. Mennél meredekebb a kúp, annál kisebb az F2 erő, 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
