АДАПТИВНЫЙ СКЛАДНОЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕНОСКИ ГРУЗОВ
ADAPTIVE FOLDING CONTAINER FOR LOAD STORAGE AND CARRYING

Изобретение относится к бытовым товарам и может быть использовано для хранения и переноски товаров, продуктов, материалов и т.п. различного характера.
Известен складной контейнер для хранения и переноски грузов различного характера, содержащий корпус в виде цилиндрического и сужающегося плечевого участков, а также донный участок, образованный как одно целое с корпусом, при этом все участки выполнены из полотнообразного либо листообразного упаковочного материала в форме трубы, согнутого в виде большого количества перекрывающих друг друга клапанов так, что дно контейнера имеет восьмиугольную форму (см. патент РФ №2320522, кл. В65D 3/08, 2003 [1]).
Недостатками известного контейнера являются низкие эксплуатационные характеристики вследствие необходимости ручного раскладывания и складывания контейнера соответственно до и после эксплуатации, невозможности адаптивного автоматического изменения объема контейнера в зависимости от массы помещенного в нем груза.
Известен также мягкий складной контейнер для хранения грузов, включающий дно, переднюю и заднюю стенки и крышку, при этом контейнер выполнен из полипропиленовой ткани, ламинированной полиэтиленовой пленкой, и снабжен внутри и снаружи по границам составных частей связующими элементами в виде петель (см. патент РФ №72465, кл. В65D 30/00, 2007 [2]).
Недостатками известного контейнера также являются низкие эксплуатационные характеристики вследствие значительной трудоемкости раскладывания и складывания, больших габаритов в сложенном состоянии, невозможности адаптивного изменения своей емкости.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является складной контейнер для хранения и переноски грузов, выполненный в форме мешка или чехла из эластичного водонепроницаемого материала, содержащий переднюю и заднюю стенки, прилегающие друг к другу в порожнем контейнере и соединенные боковыми частями с помощью боковых складок, и дно, причем задняя стенка контейнера выполнена по высоте больше передней (см. патент РФ №75180, кл. В65D 30/20, 2008 [3]), и принятый за прототип.
Недостатками устройства-прототипа являются его низкие эксплуатационные характеристики вследствие необходимости ручного раскладывания и складывания контейнера соответственно до и после эксплуатации, невозможность автоматического адаптивного изменения объема контейнера в зависимости от массы помещаемого в него груза, неудобства переноски грузов и хранения контейнера в сложенном состоянии.
Сущность изобретения заключается в создании сравнительно простой, универсальной и удобной в эксплуатации конструкции контейнера, адаптивной по объему к массе размещаемого груза, компактной в сложенном и объемной в разложенном состоянии за счет использования для контейнера упругих материалов с ферромагнитными свойствами, и реализации данных свойств с помощью специальных конструкций.
Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик устройства.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном адаптивном складном контейнере для хранения и переноски грузов, выполненном в форме мешка или чехла из эластичного материала, содержащего соединенные между собой четыре стенки, прилегающие друг к другу в порожнем контейнере, и дно, особенность заключается в том, что мешок контейнера образован свернутыми цилиндрически в рулоны четырьмя полосами материала, имеющими способность автоматического разворачивания/сворачивания с плавным увеличением/уменьшением объема мешка соответственно при заполнении и опорожнении контейнера, для чего в качестве материала мешка использована магнитотвердая ткань, содержащая полимерную основу и наполнитель в виде порошка из магнитотвердого материала, намагниченная в аксиальном направлении, один из концов каждой из четырех полос свободно навернут на одну из сторон плоской прямоугольной немагнитной рамки, согнутой из стержней круглого поперечного сечения, другие свободные концы полос образующихся при этом цилиндрических рулонов на противоположных сторонах рамки соединены друг с другом и расположены крестообразно внахлестку друг над другом, а в углах рамки шарнирно прикреплены складные ручки.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично на фиг.1 показан предлагаемый контейнер на виде сверху; на фиг.2 - тот же контейнер - вид А на фиг.1 - в частично заполненном состоянии.
2
3
Адаптивный складной контейнер для хранения и переноски грузов выполнен в виде мешка (чехла) 1 из эластичного материала, содержащего соединенные между собой четыре стенки, прилегающие друг к другу в порожнем контейнере, и дно, при этом мешок 1 контейнера образован свернутыми в цилиндрические рулоны 2, 3, 4, 5 четырьмя полосами материала, имеющими способность автоматического разворачивания/сворачивания с плавным увеличением/уменьшением объема мешка 1 соответственно при заполнении и опорожнении контейнера грузом 6, для чего в качестве материала мешка 1 использована магнитотвердая ткань, содержащая полимерную основу и порошок из магнитотвердого материала, намагниченная в аксиальном направлении, один из концов каждой из четырех полос свободно навернут на одну из сторон плоской прямоугольной немагнитной рамки 7, согнутой из стержней круглого поперечного сечения, другие свободные концы полос образующихся при этом цилиндрических рулонов 2, 4 и 3, 5 на противоположных сторонах рамки 7 соединены друг с другом и расположены крестообразно внахлестку друг над другом (в данном случае, см. фиг.2, соединение свободных концов рулонов 2, 4 на коротких сторонах рамки 7 проходит ниже соединения свободных концов рулонов 3, 5 на длинных сторонах рамки 7), а в углах рамки 7 с помощью установленных на специальных втулках-угольниках 8 цилиндрических шарниров 9 прикреплены складные ручки 10, обеспечивающие возможность как переноски груза 6, так и его хранения при подвешивании контейнера за ручки 10. Процесс изготовления магнитотвердой ткани достаточно хорошо отработан (см., например, А.Г.Алексеев, А.Е.Коренев. "Эластичные магнитные материалы". М.: "Химия", 1976, стр.151-153 [4]; патент РФ №2284597 "Высококоэрцитивная ткань", 2004 [5]). При этом в качестве полимерной основы (связующего полимера) целесообразно использовать полиамид и акриловые сополимеры, а в качестве наполнителя в виде порошка из магнитотвердого материала - ферриты бария ВаО·6FeO. Процесс намагничивания таких эластичных постоянных магнитов в виде полосы в аксиальном направлении (то есть в направлении толщины полосы) в импульсных намагничивающих полях с помощью, например, конденсаторных установок с импульсным разрядом конденсатора также подробно отработан (cм., например, [4] стр.159-169). Применение для изготовления магнитотвердой ткани композиции вышеуказанных материалов и указанного характера намагничивания обеспечивает необходимое для выбранной цели оптимальное сочетание между магнитными, механическими и технологическими характеристиками ткани. Так, в данном конкретном случае при средних величинах остаточной индукции и коэрцитивной силы обеспечиваются высокие эластичность ткани, ее прочность на разрыв при отсутствии ломкости при многократных изгибах. Очевидно, что при таком характере намагничивания полос при их малейшем изгибе, то есть при выведении полосы из равновесного состояния, она сама стремится свернуться в соответствующий рулон 2, 3, 4, 5 в сторону образования меньшего радиуса кривизны за счет сил магнитного притяжения друг к другу соседних слоев образующихся рулонов, имеющих противоположные магнитные полюса (cм. фиг.2). Таким образом, при соединении друг c другом свободных концов, например рулонов 2, 4, на коротких сторонах рамки 7 получающаяся единая полоса будет стремитьcя полностью свернуться в рулоны 2, 4. При этом место соединения полоc 2, 4 (нижняя часть мешка 1 на фиг.2) полностью поднимается вверх и будет расположено практически в плоскости рамки 7. Аналогично соединение свободных концов рулонов 3, 5 на длинных сторонах рамки 7 образует единую полосу, стремящуюся полностью свернуться в рулоны 3, 5 и также поднимающуюся в плоскость рамки 7, причем, как видно из фиг.2, нижняя часть последней полосы (3, 5) расположена крестообразно внахлестку над нижней частью первой полосы (2, 4), а обе эти нижние части двух полос в зоне их соединения образуют дно мешка 1. Рулоны 2, 3, 4, 5 установлены по возможности ближе торцами друг к другу с минимально возможными зазорами между боковыми торцами соседних полос 2, 4 и 3, 5 при их раскручивании в мешок 1.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
При порожнем контейнере, как было указано выше, рулоны 2, 3, 4, 5 полностью навернуты на четыре стороны рамки 7, при этом поверхность мешка 1 внутри рамки 7 практически плоская и лежит в плоскости рамки. Ручки 10 сложены в шарнирах 9 и прижаты сверху к рамке 7. При этом контейнер представляет собой практически плоский диск и имеет предельно компактную конструкцию. При размещении груза 6 сверху внутри рамки 7 на поднятом вверх дне мешка 1 плоскость дна начинает автоматически прогибаться вниз, силы тяжести груза 6 преодолевают силы магнитного взаимодействия слоев рулонов 2, 3, 4, 5 и вызывают их отрыв друг от друга, рулоны 2, 3, 4, 5 начинают раскручиваться, и объем мешка 1 начинает адаптивно увеличиваться пропорционально массе размещаемого в нем груза 6. При этом чем больше раскручивается мешок 1, тем силе тяжести груза 6 тяжелее отрывать слои полос друг от друга. Это объясняется тем, что при этом уменьшается расстояние от наружной полосы рулона до соответствующей стороны рамки 7 на оси рулона, то есть уменьшается плечо, на котором сила тяжести разворачивает рулон, а следовательно, раскручивающий момент при той же массе груза. Поэтому каждой массе груза адаптивно соответствует заданный угол раскручивания рулонов 2, 3, 4, 5, то есть объем мешка 1. Величина заданных сил магнитного взаимодействия полос легко подбирается экспериментально изменением магнитной массы и коэрцитивной силы эластичных постоянных магнитов - полос 2, 3, 4, 5, а также конструктивно-геометрических параметров данных полос. При разматывании полос 2, 4 и 3, 5 вертикальные зазоры между их смежными сторонами, то есть между четырьмя боковыми сторонами мешка 1, пропадают, так как эти стороны постоянных магнитов притягиваются друг к другу, обеспечивая минимальное магнитное сопротивление. При этом поперечное сечение мешка 1 приобретет не прямоугольную, а практически эллиптическую форму. При отсыпании части груза из мешка полосы 2, 4 и 3, 5 сразу же сворачиваются в рулоны под действием магнитных сил, так что в мешке свободного места не останется. Однако при использовании контейнера для жидких и мелких сыпучих грузов целесообразно перед размещением грузов 6 на плоскости внутри рамки 7 разместить прочный эластичный водонепроницаемый пакет заранее значительного объема.
Таким образом, предлагаемый контейнер довольно удобен в эксплуатации как до, так и после его заполнения. В порожнем состоянии контейнер автоматически складывается до минимальных размеров и имеет удобную компактную форму, причем практически плоскую, что упрощает его хранение, транспортировку и т.п. При размещении в контейнере груза последний автоматически раскладывается, причем его объем адаптивно приспосабливается к массе размещаемого груза.