КАНИСТРА

Группа полезных моделей относится к таре для хранения и транспортировки жидких, консистентных и сыпучих веществ и может быть использована в пищевой, фармацевтической, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве.
Из уровня техники известна конструкция стальной канистры для горючего и масел, описанная в ГОСТ 5105-82, содержащая корпус с ручкой, сливной горловиной и пробкой.
Недостатком известной конструкции является неудобство пользования канистрой. При опорожнении канистры от жидкого продукта она удерживается потребителем одной рукой за ручку, а другая рука удерживает канистру только за счет сил трения между ладонью и обтекаемой угловой поверхностью, образуемой задней и донной стенками корпуса канистры, что ненадежно, неудобно и опасно, особенно при использовании канистры больших размеров, и может повлечь за собой выпадение канистры из рук и произвольный разлив жидкости.
Для упаковки, хранения и транспортировки различных пищевых продуктов, лекарственных средств, парфюмерно-косметических средств, товаров бытовой химии, лакокрасочных материалов, технических масел и смазок, продукции промышленного и бытового назначения, а также опасных грузов применяют герметично закрывающиеся контейнеры. В производстве пластиковых транспортировочных контейнеров одно из ведущих мест занимает производство канистр. Во всем мире к транспортировочной таре предъявляют определенные требования: она должна быть безопасной, недопустима утечка содержимого. Также тара должна соответствовать требованиям транспортировки, то есть быть ударопрочной, выдерживать давление, нагрузку, вибрацию, разницу температур, влажности и давления.
В настоящее время получили распространение пластмассовые канистры как наиболее легкие и простые в изготовлении. Такая канистра, обычно изготовленная из полимерного материала, содержит корпус с передней, задней, боковыми, верхней и донной стенками, горловину и ручку для переноски (патент РФ на полезную модель №14198, МПК B65D 1/12, опубл. 10.07.2000).
Основными проблемами при использовании пластмассовых канистр являются: негерметичность, непригодность для штабелирования и недостаточная прочность.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая группа полезных моделей, заключается в создании образца канистры, обеспечивающего достаточную жесткость корпуса, обладающего удобством в эксплуатации и простотой при штабелировании.
Поставленная задача достигается тем, что канистра, по первому варианту выполнения, содержащая корпус, образованный боковыми, верхней и донной стенками, при этом в верхней части корпуса выполнены горловина и ручка, горловина и ручка расположены в выемке, образованной в средней части верхней стенки, горловина снабжена крышкой с контрольным кольцом и уплотнительной прокладкой, причем на наружной поверхности горловины и внутренней поверхности крышки выполнена упорная резьба с профилем неравнобокой трапеции и углом между боковыми сторонами, равным 45°, ребра корпуса снабжены профильными элементами жесткости, на верхней и донной стенках корпуса выполнены элементы штабелирования в виде опорно-фиксирующих выступов и гнезд, а в донной стенке корпуса выполнена выемка для захвата канистры.
Поставленная техническая задача решается также тем, что канистра по второму варианту выполнения, содержащая корпус, образованный боковыми, верхней и донной стенками, при этом в верхней части корпуса выполнены горловина и ручка, горловина и ручка расположены в выемке, образованной в средней части верхней стенки, причем на наружной поверхности горловины выполнена упорная резьба с профилем неравнобокой трапеции и углом между боковыми сторонами, равным 45°, ребра корпуса снабжены профильными элементами жесткости, на верхней и донной стенках корпуса выполнены элементы штабелирования в виде опорно-фиксирующих выступов и гнезд, а в донной стенке корпуса выполнена выемка для захвата канистры.
Дополнительные существенные отличия предложенной группы полезных моделей по двум вариантам исполнения состоят в том, что:
- корпус имеет форму параллелепипеда, представляющего собой в сечении прямоугольник со скругленными углами;
- профильные элементы жесткости выполнены в виде, по меньшей мере, двух пазов, расположенных параллельно каждому ребру корпуса, причем пазы выполнены овальными;
- элементы штабелирования выполнены в виде вертикальных усеченных конусов, попарно установленных относительно ручки на верхней стенке корпуса, и оппозитных им конических выемок на донной стенке, при этом последняя имеет два опорных выступа в виде вертикальных усеченных конусов;
- выемка верхней стенки выполнена вдоль продольной оси симметрии канистры, плавно расширяющейся в сторону горловины и переходящей в посадочное место под нее;
- выемка для захвата канистры выполнена в виде половины эллипсоида, образованного разными радиусами;
- в основании горловины расположен зубчатый венец с шагом зубьев 30°, имеющий в верхней части выступ для удерживания оторванного контрольного кольца крышки;
- ручка выполнена в виде пустотелого прямоугольника со скругленными ребрами, при этом один конец ручки сопряжен с верхней стенкой и расположен параллельно с превышением ее плоскости, а другой загнут под тупым углом к последней и образует острый угол с основанием выемки;
- средняя часть донной стенки имеет прямоугольную выемку с закругленными стенками и противолежащие углубления, при этом на поверхности одного углубления выполнены элементы штабелирования в виде двух вертикальных усеченных конусов, а другая, выполненная с понижением относительно первой, сопряжена с углублением для захвата канистры;
- канистра и крышка выполнены из полиэтилена низкого давления, а уплотнительная прокладка - из вспененного полиэтилена.
Кроме того, дополнительное существенное отличие канистры по второму варианту исполнения состоит в том, что горловина снабжена крышкой с контрольным кольцом и уплотнительной прокладкой, причем на внутренней поверхности крышки выполнена упорная резьба с профилем неравнобокой трапеции и углом между боковыми сторонами, равным 45°.
Сущность группы полезных моделей и возможность ее практической реализации поясняются чертежами, где:
- на фиг.1 изображен общий вид канистры по первому варианту выполнения, аксонометрия;
- на фиг.2 изображен общий вид канистры, повернутой на 180°, по двум вариантам выполнения, аксонометрия;
- на фиг.3 изображен фрагмент верхней стенки канистры с ручкой по двум вариантам выполнения, аксонометрия;
- на фиг.4 изображено сечение горловины канистры по второму варианту выполнения;
- на фиг.5 - то же вид сбоку;
- на фиг.6 - то же вид сверху;
- на фиг.7 изображено сечение горловины канистры по первому варианту выполнения.
Предлагаемое техническое решение канистры в двух вариантах выполнения, обладает повышенной прочностью при штабелировании по сравнению с другими канистрами того же типа. Прочность достигается благодаря конструкционным особенностям данной группы полезных моделей: ребрам жесткости, а также плавному радиусному переходу от боковых стенок к верхней плоскости и дну канистры, который позволяет увеличить площадь соприкосновения у дна канистры, что повышает устойчивость канистры и ее прочностные характеристики.
Остальные конструкционные особенности, имеющиеся у предлагаемой группы полезных моделей, отличают ее от известных технических решений следующими существенными признаками - форма выполнения канистры, расположение ручки и горловины, наличие ребер жесткости в корпусе, выступы и соответствующие им углубления для штабелирования, выемка для захвата канистры, вид выполняемого резьбового соединения горловины с крышкой и другие признаки, описанные в тексте и представленные на чертежах. При этом канистры могут устанавливаться в штабеле в разных направлениях: горловина располагается над горловиной, либо над ручкой нижерасположенной канистры.
Далее настоящая группа полезных моделей будет более подробно описана со ссылками на чертежи, на которых изображено следующее.
На фиг.1 представлена канистра по первому варианту выполнения в комплектации с крышкой, полностью завернутой на горловине.
Канистра содержит корпус 1, состоящий из боковых 2, 3, 4 и 5, верхней 6 и донной 7 стенок, ручку для переноски 8, образованную в центре верхней стенки 6 и горловину 9. Корпус имеет форму параллелепипеда, представляющего собой в сечении прямоугольник со скругленными углами (ребрами параллелепипеда) и выполнен из полиэтилена низкого давления. Ребра 10 корпуса снабжены профильными элементами жесткости, выполненными в виде двух пазов 11, расположенных параллельно каждому ребру и выполненных овальными.
Также, в соответствии с предлагаемой конструкцией группы полезных моделей, средние части передней 2, задней 3 боковых стенок обнижены. Это сделано специально для удобства наклеивания этикеток и ярлыков с информацией о содержимом данной канистры и для наибольшей сохранности этих этикеток и ярлыков при транспортировке, т.к. исключается повреждение при трении (отсутствует соприкосновение из-за обниженности этой области).
Верхняя стенка 6 имеет выемку 12, образованную в центре вдоль продольной оси симметрии канистры и имеющую прямоугольную форму со скругленными углами и округлым основанием, плавно расширяющуюся в сторону горловины 9 и переходящую в посадочное место под нее. Таким образом, горловина 9 канистры и частично ручка 8, утоплены в верхнюю плоскость стенки 6, что делает канистру пригодной для штабелирования. На верхней 6 и донной 7 стенках корпуса 1 выполнены элементы штабелирования - опорно-фиксирующие выступы 13 и гнезда 14, выполненные в виде вертикальных усеченных конусов, попарно установленных относительно ручки 8 на верхней стенке 6 корпуса, и оппозитных им конических выемок-гнезд 14 на донной стенке 7, при этом последняя имеет два опорно-фиксирующих выступа 13, которые препятствуют перекосам и предназначены для того, чтобы, при штабелировании, канистра была более устойчива в горизонтальном положении и ровно стояла в штабеле, а также для более равномерного распределения нагрузки в плоскости, перпендикулярной осевому направлению. Кроме того, опорно-фиксирующие выступы 13 верхней стенки 6 корпуса, при штабелировании канистр, входят в гнезда 14 на донной стенке 7 канистры и предотвращают соскальзывание канистр друг относительно друга при хранении и транспортировке.
Средняя часть донной стенки 7 имеет прямоугольную выемку 15 с закругленными стенками и противолежащие углубления 16 и 17, при этом на поверхности одного углубления 16 выполнены элементы штабелирования в виде двух опорно-фиксирующих выступов 13, а другая, выполненная с понижением относительно первой, сопряжена с выемкой 18 для захвата канистры, которая выполнена в виде половины эллипсоида, образованного разными радиусами.
На фиг.3 представлен фрагмент верхней части канистры с ручкой.
Ручка 8 выполнена в виде пустотелого прямоугольника со скругленными ребрами и образована в центре верхней стенки канистры, при этом один конец ручки сопряжен с верхней стенкой 6 и расположен параллельно с превышением ее плоскости, а другой загнут под тупым углом α к последней и образует острый угол β с основанием выемки 12.
На фиг.4, 5 и 6 представлены сечение горловины канистры и виды сбоку и сверху на горловину, на фиг.7 изображена горловина в комплекте с крышкой и уплотнительной прокладкой.
Горловина 9 образована цилиндрической стенкой с основным диаметром D1, диаметром D2 и высотой h уступа 19. Диаметр горловины канистры соответствует европейскому стандарту под крышку 20 с контрольным кольцом. На наружной поверхности горловины 9 и внутренней поверхности крышки 20 выполнена упорная резьба 21 с профилем неравнобокой трапеции и углом между боковыми сторонами, равным 45°. Резьба 21 начинается с фаски и сбегает по фаске, оставляя ровную, кольцевую поверхность 22. Поз.23 обозначено образующее горловину основание - это периферический выступ, несущий упрочняющую функцию. Зубчатый венец 24 расположен непосредственно над основанием горловины 23 и под кольцевой поверхностью 22. Он образован выступом кольцевой поверхности 22 с зубьями 25, шаг зубьев 30°. Зубчатый венец 24 горловины канистры предназначен для зацепления зубьев 25 за лепестки контрольного кольца крышки 20. При этом контрольное кольцо крышки 20 отрывается, а одним из главных достоинств данного технического решения является то, что оторванное от крышки контрольное кольцо остается на горловине. Это происходит благодаря выступу 26 в верхней части зубчатого венца 24. Лепестки контрольного кольца зацепляются за выступ 26 и прочно фиксируются на зубчатом венце горловины канистры.
Уплотняющее взаимодействие крышки 20 (выполнена из полиэтилена низкого давления) и уплотнительной прокладки 27 (выполнена из вспененного полиэтилена) в полностью завернутом положении на горловине 9 канистры показано на фиг.7.
Уплотнительная прокладка 27 является эластичной и находится в гнезде для прокладки в частично деформированном состоянии, она сжата между верхней горизонтальной плоскостью горловины канистры (со стороны канистры) и основанием гнезда для прокладки (со стороны крышки).
В соответствии с предлагаемой полезной моделью, конструкция горловины канистры устроена таким образом, что резьба начинается с расстояния h от верхней плоскости горловины канистры, что обеспечивает достаточный объем для размещения прокладки, а на верхней части горловины находится уступ 19, который предназначен для того, чтобы усилить уплотняющий эффект: благодаря уступу, площадь соприкосновения горловины с прокладкой уменьшается, следовательно, давление горловины на прокладку увеличивается, таким образом, прокладка, деформируясь, обтекает верхнюю часть горловины.
Канистру изготавливают методом экструзионно-выдувного формования.
Расплавленный и гомогенизированный в экструдере материал (полиэтилен низкого давления) выдавливается в виде трубчатой заготовки, которая попадает в открытую к этому моменту форму. После того, как длина заготовки достигнет необходимой величины, полуформы смыкаются, зажимая нижний и верхний края заготовки своими бортами. При этом происходит сварка верхнего конца заготовки и оформление отверстия на ее нижнем конце. После смыкания формы в нее через шип раздува снизу подается сжатый воздух, под действием которого размягченный материал рукава принимает конфигурацию внутренней полости формы. В результате соприкосновения с холодными стенками формы полимер затвердевает, далее форма раскрывается, готовое изделие извлекается и направляется на окончательную обработку - дополнительное охлаждение, удаление облоя, проверку герметичности и массы. Все стадии производства полностью автоматизированы. При неудовлетворительных результатах теста на герметичность или при взвешивании, канистры отбраковываются автоматически. Объем изготавливаемых канистр может равняться от 3 до 60 л.
Благодаря высокой прочности, в канистрах можно транспортировать как жидкие (в том числе и с высокой плотностью), так и твердые вещества. Данная группа полезных моделей, обладая высокой прочностью, меньше подвержена деформациям при хранении и транспортировке, соответственно, не происходит утечек и потерь содержимого, благодаря этому достигается максимальный экономический эффект.