Патент РФ на полезную модель № 20903 «Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов (варианты)»

Патентообладатель - автор: Алексеев Александр Владимирович; Международная патентная классификация: 7 B65D 1/10; Дата подачи заявки: 20.07.2001; Дата публикации сведений о выдаче патента (выдача патента): 10.12.2001.


Полезная модель относится к области упаковки, а именно к таре в виде емкости для хранения и/или транспортировки жидких, вязких или сыпучих продуктов.

Известна емкость, вьшолненная в виде стеклянной бутылки, содержащей круглый приближающийся к цилиндрическому корпус, заканчивающийся горлом (патент РФ на . промышленный образец № 42843, МКПО 9-01, 1996 г.). Эта известная емкость напоминает по форме бутылки традиционной конструкции. Недостатком такой бутылки является то, что при случайном падении она достаточно легко раскалывается, в особенности, когда она заполнена каким-либо продуктом. Раскалывание происходит по причине возникновения неравномерных напряжений в материале в зоне удара, наличие которых обусловлено формой бутылки, имеющей угловое сопряжение дна и цилиндрической стенки. По причине возникновения неравномерных напряжений у такой бутыли при падении легко откалывается горло.

Другим недостатком этой конструкции является высокая материалоемкость. Толщина бутыли выбирается исходя из прочности при падении, недостаточность которой обусловлена, как указано выше, формой. Для компенсации недостаточной прочности бутылка изготавливается из более толстого стекла, чем это возможно для более оптимальной с точки зрения распределения напряжений, возникающих при ударе, формы. Еще больший, расход материала вызывает необходимость изготовления бутылки, предназначенной для хранения продукта под давлением, например шампанского. Хорошо известна тяжесть бутылок для шампанского, что негативно сказывается на затратах на сырье, и транспортировку, делает тяжелой работы обслуживающего персонала в местах продажи расфасованных в такие бутылки продуктов.

Известна емкость, выполненная в виде круглого корпуса, заканчивающегося горлом, который выполнен с криволинейными в продольном направлении стенками (патент РФ на промышленный образец №42842, МКПО 9-01, 1996 г.). С точки зрения прочности эта бутылка, мало чем отличающаяся от упомянутой выше, поскольку из-за наличия углового сопряжения дна и боковой стенки корпуса при ударе в материале также возникают неравномерные напряжения. С точки зрения хранения продуктов под давлением эта бутылка более оптимальна, поскольку криволинейная в продольном направлении боковая стенка более равномерно распределяет возникающие в материале напряжения.

Задача полезной модели заключается в оптимизации конструкции ёмкости с точки зрения прочности, то есть в разработке емкости, форма которой обеспечит снижение . материалоемкости при прочности, соответствующей прочности емкости традиционной конструкции, или обеспечит большую прочность емкости при расходе материала на изготовление, соответствующем расходу материала на емкость традиционной конструкции.

Задача решается изготовлением емкости для жидких, вязких или сыпучих продуктов в виде круглого полого корпуса с наружной криволинейной в продольном сечении емкости выпуклой поверхностью и горлом.

Согласно первому варианту полезной модели корпус выполняют с сужающимся участком с вогнутой наружной поверхностью, плавно сопряженной с выпуклой наружной поверхностью. Выпуклую поверхность выполняют таким образом, что в продольном сечении емкости противолежащие образующие являются участками одной окружности. Горло располагают на сужающемся участке соосно или параллельно его оси.

По второму варианту полезной модели горло выполняют сужающимся с вогнутой наружной поверхностью, плавно сопряженной с выпуклой наружной поверхностью корпуса. Выпуклая поверхность выполнена таким образом, что в продольном сечении емкости противолежащие образующие являются участками одной окружности.

Таким образом, емкость в нижней части имеет, по сути, форму сферы, которая, как известно, является оптимальной с точки зрения минимизации объема материала при высоком внутреннем давлении. Не случайно использование в конструкциях космических аппаратов шар-баллонов для хранения продуктов, находящихся под высоким давлением. Сферическая форма является также оптимальной для решения задачи сохранения прочности емкости при ударах. Это легко видеть на примере шарика для настольного тенниса, который прекрасно выдерживает удары, несмотря на то, что изготавливается из целлулоида - материала, который достаточно легко трескается.

Наличие участка емкости с вогнутой поверхностью придает емкости в целом форму, которую можно сравнить с формой отрывающейся капли, формой, имеющей минимальную площадь, оптимальное распределение напряжений по поверхности и максимальное приближение к форме емкости, используемой человеком традиционно. Таким образом, заявленная форма позволяет оптимизировать расход материала для изготовления емкости для решения задачи повышения прочности емкости, в том числе для случая хранения в емкости продукта под давлением. Оптимизация конструкции емкости позволяет добиться снижения ее веса и решить таким образом задачу облегчения транспортировки.

Емкости в соответствии с вариантами обеспечивают также достижение технического результата, заключающегося в облегчении извлечения из них жидкого, вязкого или сыпучего продукта, поскольку внутренняя поверхность емкости, повторяя наружную пластичную форму, минимизирует трение между продуктом и сосудом и между частицами продукта при его течении из емкости. Обеспечивается хорошая плавность течения продукта, возможность легкого ручного регулирования скорости течения продукта.

Как емкость, выполненная в соответствии с первым вариантом полезной модели, так и емкость, выполненная согласно второму варианту, может укупориваться пробками или закрываться крышками традиционных конструкций.

Емкость может быть выполнена с цилиндрической внутренней поверхность горла или конической, угол между образующими которой не превышает 30 градусов. Емкость с таким горлом может укупориваться пробкой из пробкового дерева, закрываться крышками сувенирных форм или с коническими посадочными местами, если коническая поверхность сделана расширяющейся наружу. Посадочные места пррбок или крышек могут быть выполнены из пластмассы, резины или иного упругого или эластичного материала. При этом конструкция пробки или крышки может предусматривать возможность расширения пробки (крышки) в зоне контакта с внутренней поверхностью горла, обеспечивая, таким образом, герметизацию емкости.

Хорошая герметизация может быть достигнута выполнением горла с внутренней поверхностью для установки притертой пробки или крышки.

Горло может быть выполнено с винтовыми элементами на наружной поверхности для установки винтовой пробки или крышки, с элементами для установки закрепляемой обкаткой металлической пробки или крышки, с элементами для установки обжимаемой вокруг горла металлической пробки или крышки. Кроме того, горло может быть выполнено на наружной поверхности, по меньшей мере, с одним выступающим элементом для_ фиксации охватывающей горло пробки или крышки из полимерного материала.

Оба варианта емкости могут выполняться с опорньми элементами в виде прилива или буртика на участке емкости с выпуклой поверхностью, то есть на сферическом участке. Наличие опоры позволяет ставить емкость, причем по сравнению с бутылками традиционных конструкции емкости по первому и второму варианту будут более устойчивы, поскольку их центр тяжести будет лежать чуть выше центра сферического участка, а то и ниже, если не будет заполнена сужающаяся часть.

Опора может быть выполнена в виде отдельной детали с углублением, сопрягаемым с участком емкости с выпуклой поверхностью, или отверстием для, по меньшей мере, частичного расположения в нем участка емкости с выпуклой поверхностью. При таком выполнении опоры емкость можно наклонять. В этом случае, если в емкости находится вязкий продукт, можно добиться, что он будет стекать в зону, близлежащую горлу, что облегчит его слив. Это особенно удобно в быту при хранении в емкости, выполненной согласно второму варианту полезной модели, кетчупа, майонеза, горчицы.

Выполнение опорного элемента в виде отдельной детали позволяет снизить вес емкости. Это может быть важно при расфасовке тяжелых продуктов в большом объеме. Снижение веса емкости снижает нагрузку на элементы расфасовочного оборудования, подвергающиеся фрикционному воздействию.

Опорный элемент может иметь в поперечном сечении форму параллелограмма и в его частном случае — форму квадрата. Такая форма опорных элементов облегчает их складирование, изготовление, автоматизированное комплектование емкостей опорами при розливе продукта. Вместе с тем, опорный элемент может иметь в поперечном сечении форму эллипса, или овала, или окружности. Выполненный за одно целое с емкостью опорный элемент, имеющий форму, отличную от круглой, исключает поворот емкости, если опорный элемент вставлен в отверстие или гнездо. Даже круглый опорный элемент, расположенный в отверстии какой-либо несущей конструкции, придает емкости дополнительную устойчивость. Благодаря этому, стеклянные емкости могут использоваться в перемещающихся автоматически стендах, на которых они выставляются как упаковка товара. Это позволяет решить задачу сокращения рекламного пространства, высвобождения торговых площадей. Более эффективно смогут использоваться витрины и прилавки. Емкости могут легко упаковываться в обычную картонную тару при упаковке каждой из них в цилиндрические или прямоугольные обечайки из картона, например гофрированного. На такой обечайке может располагаться этикетка. Рекламная информация может выполняться полиграфическим способом непосредственно на обечайке.

Емкости, выполненные в соответствии с обоими вариантами, могут изготавливаться из традиционно используемых для изготовления емкостей материалов. Емкости могут быть изготовлены из стекла, фарфора, хрусталя, фаянса, керамики, глины, металла или пластической массы.

При выполнении емкости из эластичного материала обеспечивается легкое извлечение продукта из емкости благодаря тому, что сферическую часть легко деформировать, а затем сферическая часть легко восстанавливает первоначальную форму, в отличие от емкостей иных форм, выполненных из эластичного материала.

Конструкция емкости согласно вариантам поясняется графическими материалами. На фиг.1 показан вид спереди емкости, выполненной согласно первому варианту с винтовой металлической пробкой и опорой, имеющей в поперечном сечении форму параллелограмма и выполненной за одно целое с емкостью.

На фиг.2 показан вид спереди емкости, выполненной согласно второму варианту с охватывающей крышкой и опорой, имеющей в поперечном сечении форму параллелограшуш и выполненной за одно целое с емкостью.

На фиг.З показан вид спереди емкости, выполненной согласно первому варианту с металлической винтовой пробкой и опорой, имеющей в поперечном сечении форму параллелограмма и выполненной в виде отдельной детали.

Согласно первому варианту полезной модели (фиг.1) корпус 1 выполняют с сужающимся участком 2 с вогнутой наружной поверхностью 3, плавно сопряженной с выпуклой наружной поверхностью 4. Выпуклую поверхность 4 выполняют таким образом, что в продольном сечении емкости противолежащие образующие 5 являются участками одной окружности. Горло 6 располагают на сужающемся участке соосно.

По второму варианту полезной модели (фиг.2) горло 6 выполняют сужающимся с вогнутой наружной поверхностью 7, плавно сопряженной с выпуклой наружной поверхностью 8 корпуса 9. Выпуклая поверхность 8 выполнена аналогично первому варианту полезной модели, то есть таким образом, что в продольном сечении емкости противолежащие образующие 10 являются участками одной окружности.

Емкость, показанная на фиг.1, укупорена винтовой металлической пробкой 11. Емкость, изображенная на фиг.2, закрыта охватывающей горло крышкой 12.

Емкости, показанные на фиг.1 и 2 выполнены с опорными элементами в виде приливов 13 и 14 соответственно. Опорные элементы в поперечном сечении имеют форму параллелограммов.

На фиг.З показана емкость с опорным элементом 15 в виде отдельной детали -подставки. Опорный элемент 15 выполнен с углублением 16, в котором размещается часть сферического участка 17 емкости.

Емкости согласно обоим вариантам могут изготавливаться по известным технологиям, используемым для изготовления емкостей из соответствующих материалов, то есть из стекла, фарфора, хрусталя, фаянса, керамики, глины, металла или пластической массы.



1. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов, содержащая круглый полый корпус с наружной криволинейной в продольном сечении емкости выпуклой поверхностью и горло, отличающаяся тем, что корпус выполнен с сужающимся участком с вогнутой наружной поверхностью, плавно сопряженной с выпуклой наружной поверхностью, при этом выпуклая поверхность выполнена таким образом, что в продольном сечении емкости противолежащие образующие являются участками одной окружности, а горло расположено на сужающемся участке соосно или параллельно его оси.

2. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность горла выполнена цилиндрической или конической, угол между образующими которой не превышает 30o .

3. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, отличающаяся тем, что горло выполнено с внутренней поверхностью для установки притертой пробки или крышки.

4. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, отличающаяся тем, что горло выполнено на наружной поверхности с винтовыми элементами для установки винтовой пробки или крышки.

5. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, отличающаяся тем, что горло выполнено на наружной поверхности с элементами для установки закрепляемой обкаткой металлической пробки или крышки.

6. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, отличающаяся тем, что горло выполнено на наружной поверхности с элементами для установки обжимаемой вокруг горла металлической пробки или крышки.

7. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, отличающаяся тем, что горло выполнено на наружной поверхности, по меньшей мере, с одним выступающим элементом для фиксации охватывающей горло пробки или крышки из полимерного материала.

8. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, отличающаяся тем, что она снабжена опорным элементом в виде прилива или буртика, выполненного на участке емкости с выпуклой поверхностью.

9. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, отличающаяся тем, что она снабжена опорой в виде отдельной детали, выполненной с углублением, сопрягаемым с участком емкости с выпуклой поверхностью, или отверстием для, по меньшей мере, частичного расположения в нем участка емкости с выпуклой поверхностью.

10. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.8 или 9, отличающаяся тем, что опорный элемент имеет в поперечном сечении форму параллелограмма.

11. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.8 или 9, отличающаяся тем, что опорный элемент имеет в поперечном сечении квадратную форму.

12. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.8 или 9, отличающаяся тем, что опорный элемент имеет в поперечном сечении форму эллипса, или овала, или окружности.

13. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 11, или 12, отличающаяся тем, что она выполнена из стекла, или фарфора, или хрусталя, или фаянса, или керамики, или глины, или металла, или пластической массы.

14. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов, содержащая круглый полый корпус с наружной криволинейной в продольном сечении емкости выпуклой поверхностью и горло, отличающаяся тем, что горло выполнено сужающимся с вогнутой наружной поверхностью, плавно сопряженной с выпуклой наружной поверхностью корпуса, при этом выпуклая поверхность выполнена таким образом, что в продольном сечении емкости противолежащие образующие являются участками одной окружности.

15. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.14, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность горла выполнена цилиндрической или конической, угол между образующими которой не превышает 30 o.

16. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.14, отличающаяся тем, что горло выполнено с внутренней поверхностью для установки притертой пробки или крышки.

17. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.14, отличающаяся тем, что горло выполнено на наружной поверхности с винтовыми элементами для установки винтовой пробки или крышки.

18. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.14, отличающаяся тем, что горло выполнено на наружной поверхности с элементами для установки закрепляемой обкаткой металлической пробки или крышки.

19. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.14, отличающаяся тем, что горло выполнено на наружной поверхности с элементами для установки обжимаемой вокруг горла металлической пробки или крышки.

20. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.19, отличающаяся тем, что горло выполнено на наружной поверхности, по меньшей мере, с одним выступающим элементом для фиксации охватывающей горло пробки или крышки из полимерного материала.

21. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.14, или 15, или 16, или 17, или 18, или 19, или 20, отличающаяся тем, что она снабжена опорным элементом в виде прилива или буртика, выполненного на участке емкости с выпуклой поверхностью.

22. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.14, или 15, или 16, или 17, или 18, или 19, или 20, отличающаяся тем, что она снабжена опорой в виде отдельной детали, выполненной с углублением, сопрягаемым с участком емкости с выпуклой поверхностью, или отверстием для, по меньшей мере, частичного расположения в нем участка емкости с выпуклой поверхностью.

23. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.21 или 22, отличающаяся тем, что опорный элемент имеет в поперечном сечении форму параллелограмма.

24. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.21 или 22, отличающаяся тем, что опорный элемент имеет в поперечном сечении квадратную форму.

25. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.21 или 22, отличающаяся тем, что опорный элемент имеет в поперечном сечении форму эллипса, или овала, или окружности.

26. Емкость для жидких, вязких или сыпучих продуктов по п.14, или 15, или 16, или 17, или 18, или 19, или 20, или 21, или 22, или 23, или 24, или 25, отличающаяся тем, что она выполнена из стекла, или фарфора, или хрусталя, или фаянса, или керамики, или глины, или металла, или пластической массы.