БУТЫЛКА

Полезная модель относится к бутылкам, предназначенным для автоматизированного наполнения, хранения, транспортирования и продажи напитков и других продуктов.
Известна бутылка, содержащая сопряженные между собой горловину и корпус, включающий куполообразную верхнюю, цилиндрическую среднюю и снабженную донышком нижнюю части, причем на верхней и нижней частях образованы ребра жесткости, причем соединительный участок между верхней и средней частями корпуса выполнен вогнутым по всей его поверхности или цилиндрическим, верхний край углубления, имеющего вогнутую поверхность, выполнен плавно переходящим в верхнюю часть корпуса (полезная модель RU №23862).
Недостатками данной бутылки являются сложность конструкции корпуса, увеличивающая себестоимость изделия, низкая прочность на вогнутом соединительном участке, лишенном упрочняющих или ужесточающих элементов и являющемся зоной концентрации напряжений, а также недостаточная функциональная приспособленность для надевания транспортировочного захвата и удержания на весу.
Известна также бутылка, содержащая резьбовую горловину с венчиком - упором, корпус, разделенный на две части, нижняя из которых имеет цилиндрическую боковую поверхность и кольцевую торцевую поверхность, сопряженную с верхней частью корпуса, на которой имеются выступы, и донышко, при этом верхняя часть корпуса выполнена со сферической боковой поверхностью, которая непосредственно сопряжена с торцевой поверхностью нижней части корпуса, а выступы выполнены на одной стороне сферической боковой поверхности верхней части корпуса (полезная модель RU №31565, прототип).
Недостатками данной бутылки являются сложность конструкции корпуса, увеличивающая себестоимость изделия, низкая прочность наиболее нагруженного при любых внешних воздействиях соединения сферической и цилиндрической частей корпуса, являющегося местным концентратором напряжений, выполненного по кольцевой линии и лишенного упрочняющих или ужесточающих элементов, а также недостаточная функциональная приспособленность для надевания транспортировочного захвата и удержания на весу.
Технической задачей полезной модели является создание надежной для удержания бутылки. Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи - удобство захвата бутылки по всей ее высоте.
Указанный технический результат достигается за счет того, что бутылка содержит резьбовую горловину с венчиком - упором и корпус, разделенный на части, верхняя из которых выполнена в виде сферы, а нижняя - в виде
цилиндра сопряженного с дном, между верхней и нижней частями выполнена направляющая средняя часть в виде сужающейся кверху усеченной пирамиды с, по меньшей мере, шестью наклонными гранями, сопряженными с верхней и нижней частями корпуса дугообразными линиями, при этом верхняя часть выполнена с шероховатой боковой поверхностью, на которой расположена спиральная канавка с, по меньшей мере, тремя наклонными витками с гладкой поверхностью, наклонные грани усеченной пирамиды выполнены вогнутыми, а ее ребра - выпуклыми, нижняя часть корпуса выполнена с кольцевыми канавками.
На чертеже фиг.1 изображена бутылка, вид спереди, на фиг.2 - вид сверху по фиг.1, на фиг.3 - разрез Г-Г по фиг.1, на фиг.4 - бутылка в транспортировочном положении в ручную, на фиг.5 - бутылка в транспортировочном положении в производственных условиях.
Бутылка содержит резьбовую горловину 1 с венчиком-упором 2 и корпус, состоящий из трех частей. Верхняя часть 3 корпуса выполнена в виде сферы, а нижняя часть 4 - в виде цилиндра с гладкой боковой поверхностью, сопряженной с дном 5. Между верхней и нижней частями 3, 4 выполнена направляющая средняя часть 6 в виде сужающейся кверху усеченной пирамиды с, по меньшей мере, шестью наклонными гранями 7, например, с десятью гранями 7. Грани 7 сопряжены с верхней и нижней частями 3, 4 корпуса дугообразными линиями (не обозначены). Верхняя часть 3 корпуса выполнена с шероховатой поверхностью, усеченной кверху и снизу по окружностям с разным диаметром. Верхняя часть 3
выполнена с диаметром, составляющим 0,3±0,025 полной высоты бутылки и 0,55±0,05 высоты нижней части корпуса. При этом диаметр верхней части 2 составляет, например 98 мм, полная высота бутылки, составляет например, 340 мм, а высота нижней части 4 корпуса составляет, например, 191 мм.
Предпочтительно, наклонные грани 7 усеченной пирамиды выполнены немного (на 1-1,5 мм) вогнутыми. Количество граней 7 составляет, как правило, от шести до десяти. Наклонные грани 7 усеченной пирамиды выполнены вогнутыми, а ребра между ними (не обозначены) - немного выпуклыми. Верхняя часть 3 корпуса выполнена усеченной сверху (в зоне сопряжения с горловиной 1) по периметру, соответствующему окружности меньшего диаметра, чем снизу (в зоне сопряжения со средней частью 6). На поверхности верхней части 3 корпуса выполнена спиральная канавка 8 с гладкой поверхностью и с, по меньшей мере, тремя наклонными витками, а нижняя часть 4 корпуса выполнена с равномерно распределенными по ее высоте кольцевыми канавками 9, например, с семью кольцевыми канавками 9.
Бутылка в транспортировочном положении вручную зафиксирована гибким кольцевым зажимом 10 с ручкой. На бутылку в транспортировочном положении в производственных условиях надет жесткий кольцевой захват 11.
Бутылка используется следующим образом.
Напиток разливается в бутылки в условиях производства, обеспечивающих заданное наполнение и защиту от инфекции. Уровень заполнения находится в верхней части 3 корпуса вблизи горловины 1 и выборочно визуально или автоматически с помощью лучевого датчика контролируется по положению уровня относительно витков спиральной канавки 8. Как глаз человека, так и датчик легко различает гладкую поверхность этой канавки 8 и окружающую их шероховатую поверхность. Наклон канавки 8 определяет допустимое отклонение уровня. Немедленно после заполнения бутылки закупориваются крышками, надеваемыми на горловину 1 и, при необходимости, вместе с содержимым подвергаются тепловой обработке - пастеризации или стерилизации при повышенном давлении. На цилиндрической части 4 корпуса бутылки может закрепляться этикетка, содержащая наименование и состав продукта, сведения об изготовителе и т.п. информацию.
После этого готовая продукция направляется на склад, где размещается в транспортной таре, в которой она транспортируется в торговую сеть. При всех технологических операциях бутылка перемещается из одного положения в другое в вертикальном положении с помощью захвата 11. Покупатель имеет возможность переносить бутылку без сумки с помощью ручного зажима 10.
Потребитель может перелить содержимое бутылки в столовую посуду (стакан и т.п.) или употребить его непосредственно из бутылки. В любом случае конфигурация бутылки и грани 7 на ее поверхности обеспечивают надежное удержание бутылки в руках с усилием, доступным даже ребенку.
Канавки 8 и 9 позволяют использовать бутылку в качестве мерной емкости. Кроме того, канавки 8, 9 обеспечивают быстрое складывание бутылки путем осевого сжатия, для последующей утилизации.
При транспортировании вручную на бутылку надевается гибкий кольцевой зажим 10 с ручкой. Кольцевой зажим 10 затягивается и фиксируется, например, шнурком (не обозначен) на средней части 6 корпуса бутылки. При установке зажим 10 плавно скользит по граням 7, а ребра, находящиеся между гранями 7, выполняют функцию ребер жесткости, что в целом не позволяет резко затянуть и разрезать шнурком бутылку по линии сопряжения с верхней частей 3, 6 корпуса, даже при повышенном ручном усилии.
Для транспортирования в производственных условиях на бутылку с помощью соответствующего привода надевается жесткий кольцевой захват 11. Кольцевой захват 11 может иметь разную конструкцию, например, иметь несколько сжимающихся частей. Кольцевой захват 11 фиксируется, на средней части 6 корпуса
бутылки. При надевании захвата 11 он, сжимаясь, плавно перемещается в течение некоторого времени по граням 7, что исключает резкий разрушающий удар по линии сопряжения с верхней частей 3, 6 корпуса. При этом вогнутая конфигурация граней исключает резкое прямолинейное ускорение захвата 11, а ребра, находящиеся между гранями 7, выполняют функцию ребер жесткости, не позволяющих даже при повышенном усилии разрезать бутылку по линии сопряжения с верхней частей 3, 6 корпуса. Наличие граней 7 обеспечивает достаточно большой ход захвата 11, по меньшей мере, на порядок больший, чем зона нечувствительности привода и конечных выключателей, контролирующих начало и конец движения захвата 11. Конкретное количество граней 7 может быть выбрано в соответствии с конструкцией захвата 11. Вогнутая конфигурация граней 7 увеличивает также периметр линии сопряжения частей 3, 6 корпуса, и, следовательно, прочность этого соединения, а также поверхность теплоотдачи при хранении. Этим обеспечивается равномерность и надежность срабатывания привода захвата 11. Сравнительные испытания двух партий бутылок по 160 штук в каждой, одна из которых была выполнена в соответствии с настоящим техническим решением, а другая - в соответствии с известным, показали, что при указанных эмпирически выбранных соотношениях геометрических параметров корпуса бутылки и
конфигурации ее средней части 6, производственные потери от боя бутылок при наложении зажима 11 сокращаются, по меньшей мере, на 50%.
Заявленная бутылка может быть серийно изготовлена; из стекла или пластика в условиях промышленного производства с использованием имеющегося серийного оборудования с применением современной технологии изготовления, что позволяет свести к минимуму ее себестоимость.
При этом обеспечено достижение технического результата, который заключается в обеспечении надежности удержания бутылки на весу без приложения значительного усилия, обеспечении плавного и, следовательно, безопасного наложения захвата (перемещающегося по наклонным граням усеченной пирамиды с поворотом в вертикальной плоскости к вертикальной оси бутылки - см. фиг.4, 5, что исключает резкое ускорение по вертикали и деформирующее действие захвата в зоне сопряжения с верхней частью) с одновременным снижением концентрации напряжений и повышением прочности наиболее узкой части бутылки при внешних воздействиях (что обусловлено изменением момента инерции сечений в данной области, наличием ребер, находящиеся между гранями усеченной пирамиды и формирующими многоугольную (вместо кольцевой - см. фиг.3) линию сопряжения с верхней частью и
выполняющих функцию ребер жесткости, не позволяющих даже при повышенном усилии разрезать бутылку по многоугольной линии сопряжения с верхней частью корпуса - с.7, 8 описания), расширении возможностей контроля отклонений уровня наполняющей жидкости по гладким узким виткам канавки (так как уровень имеет некоторое поле допуска, целесообразно выполнять канавки витыми (спиральными, см. фиг.2), что облегчает автоматический контроль наполнения, т.е. уровня, осуществляемый с помощью источника света), а также в снижении себестоимости благодаря использованию технологически предпочтительной конфигурации. При хранении в любом из положений по канавке осуществляется надежная вентиляция штабеля бутылок благодаря непрерывной циркуляции воздуха по высоте бутылок, не допускающая перегрева в одной его части и вообще неравномерного распределения температур, которое создает разброс по сроку хранения продукции.
Выполнение изделия, при котором «верхняя часть выполнена с шероховатой боковой поверхностью, на которой расположена спиральная канавка с гладкой поверхностью направлено, в частности, и на удержание бутылки в руке без приложения значительного усилия, поскольку шероховатая поверхность верхней части, на которую снизу опирается кисть руки, всегда создает большее трение, чем гладкая. Из школьного курса физики известно,
что коэффициент трения шероховатой поверхности выше, чем гладкой. В данном случае гладкими являются только узкие канавки, которые помогают удерживать бутылку своими краями, создавая дополнительную опору пальцам, поскольку последние, имея некоторую упругость, немного углубляются в канавку на верхней и или на нижней части, препятствуя выскальзыванию бутылки.
В результате создана удобная для использования бутылка и расширен арсенал фигурных бутылок.