БУТЫЛКА

Полезная модель относится к области стекольной промышленности и может быть использована при изготовлении стеклотары, в частности, бутылок для различных напитков.
Известно художественно-конструкторское решение «Бутылка» по патенту РФ на промышленный образец №45811, класс МКПО 9-01 заявленное 21.08.97 г., опубликованное 16.07.99 г., Бюлл. ПМПО №7, с.92, патентообладатель ЗАО «Фора Трейдинг», автор Волке Хорн (ДЕ).
Эта бутылка характеризуется: - составом композиционных элементов: венчик, горловина, тулово; - цилиндрической формой тулова с округлыми плечиками, декорированными рельефными элементами:
- наличием на горловине фигурного утолщения; - выполнением венчика под винтовую пробку.
Бутылка отличается: - пластической формой горловины конусообразно расширенной; -в ыполнением плечиков шарообразной формы, выходящими за вертикальный контур бутылки; - разработкой декора на плечиках в виде продольных углублений полосок, разделяющих плечики на четыре сектора и переходящих в поперечную широкую плоскую канавку с симметрично расположенной с двух противоположных сторон рельефной надписью «Династия»; - конусообразно скругленным завершением плечиков с переходом в углубленную кольцевую полоску по поверхности тулова; - наличием в нижней части тулова углубленной полоски с конусообразным, выступающим за пределы вертикального контура тулова основанием, с плавным переходом в донышко; - выполнением донышка вогнутым с рифлением по краю.
Наиболее близким заявленной полезной модели является художественно-конструкторское решение по патенту РФ на промышленный образец «Комплект бутылок (два варианта)» №51002, класс МКПО 9-01, заявленное 16.09.2002 г., Бюлл. ПО №9, с.113, авторов Гридевой И.В. и Петращук Л.В.
Этот комплект бутылок характеризуется: - составом композиционных элементов: венчик, горловина, плечики, корпус и донышко; - наборным решением из трех бутылок, выполненных в едином стилевом ключе и отличающихся между собой пропорциональными размерами, объемом и декорировкой; - пластической проработкой формы каждой бутылки: с конически зауженным книзу корпусом и горловиной - конусообразной в верхней части; - декорированием нижней части корпуса бутылок гранями;
Каждая из бутылок отличается от ближайшего аналога: - пластической проработкой формы горловины с плавным утолщением в нижней
части, сужающимся книзу; - наличием кольцевого выпуклого пояска, размещенного между горловиной и плечиками бутылки; - наличием в нижней части корпуса конусообразного, расширенного книзу основания, плавно переходящего в донышко; - разработкой декора в виде четырнадцати плоских граней, контактирующих между собой боковыми сторонами, ограниченных сверху и снизу радиусными вогнутыми кривыми и размещенных над основанием; - выполнением венчика конусообразной формы с винтовой резьбой.
Второй вариант комплекта бутылок характеризуется наличием на плечиках декора, оформленного в виде небольшого углубления прямоугольной формы со скругленными углами, в котором размещены цифры «1922»; - выполнением на донышке прямого паза, расположенного со стороны цифрового декора.
Данное художественно-конструкторское решение принято за прототип.
Недостатком прототипа является малая механическая прочность бутылки из-за возникновения значительных внутренних напряжений в зонах:
- перехода конусообразной части горловины в ее плавное утолщение в нижней части;
- перехода утолщенной нижней части горловины в кольцевой поясок;
- сопряжения нижней части кольцевого пояска с плечиками бутылки;
- сопряжения нижней части корпуса бутылки, декорированной плоскими гранями, с основанием.
Задачей, решаемой полезной моделью, является увеличение механической прочности бутылки путем уменьшения внутренних напряжений в зонах сопряжения ее композиционных элементов.
Поставленная задача выполняется тем, что в бутылке, включающей венчик под винтовую пробку, расширенную книзу горловину с плавным утолщением в нижней части, сужающимся к кольцевому выпуклому пояску, размещенному между горловиной и округлыми плечиками, корпус, выполненный в виде усеченного конуса, зауженного книзу, и основание, расширенное книзу и плавно переходящее в донышко, горловина выполнена по криволинейной выпуклой образующей, зоны сопряжения кольцевого пояска с плечиками выполнены по образующим дугам окружностей, радиусы которых выбраны из соотношения
1
2
1
2
R/R=1.8...2.2, где R - радиус окружности, дуга которой является образующей зоны сопряжения кольцевого пояска с плечиками бутылки, R - радиус окружности, дуга которой является образующей зоны сопряжения кольцевого пояска с горловиной бутылки,
а зона сопряжения корпуса бутылки с основанием выполнена по образующей, радиус которой выбран равным радиусу образующей зоны расширения основания
3
4
3
4
R=R, где R - радиус окружности, дуга которой является образующей зоны сопряжения корпуса бутылки с основанием, R - радиус окружности, дуга которой является образующей зоны расширения основания.
Новыми существенными признаками полезной модели являются:
- выполнение горловины по криволинейной выпуклой образующей;
1
2
- выполнение зон сопряжении кольцевого выпуклого пояска с плечиками и горловиной по образующим дугам окружностей, радиусы которых выбраны из соотношения R/R=1.8...2.2;
3
4
- выполнение зоны сопряжения корпуса бутылки с основанием по образующей дуге окружности, радиус которой выбран равным радиусу образующей зоны расширения основания R=R. Выполнение горловины по криволинейной выпуклой образующей позволяет уменьшить внутренние напряжения, возникающие в зоне перехода конусной верхней части горловины в утолщение при изготовлении бутылки по прототипу, т.к. практически ликвидируется конусность верхней части горловины и, как следствие, ликвидируется линия перехода конуса в утолщение, являющаяся концентратором напряжений, т.к. отсутствует плавное сопряжение элементов горловины.
1
2
Выполнение зон сопряжении кольцевого выпуклого пояска с плечиками и горловиной бутылки по образующим дугам окружностей, радиусы которых выбраны из соотношения R/R=1.8...2.2 позволяет уменьшить внутренние напряжения в указанных зонах, одновременно позволяет упрочнить зону сопряжения пояска с плечиками за счет создания более плавного перехода кольцевого пояска в плечики бутылки.
1
2
1
2
Выполнение соотношения R/R менее 1,8 при заданном значении R увеличивает R - радиус дуги сопряжениягорловины с пояском, что не позволит получить необходимого сопряжения, нарушит дизайн бутылки.
1
2
2
1
Выполнение соотношения R/R более 2,2 уменьшает R при заданном значении R, что также влияет на дизайн изделия.
Выполнение зоны сопряжения корпуса бутылки с основанием и зоны расширения основания дугами одинакового радиуса обеспечивает плавный переход одного конструктивного элемента в другой, ликвидирует линию их раздела и уменьшает местные внутренние напряжения в готовом изделии в этой зоне.
Эффект снижения местных напряжений в материале при увеличении радиуса образующей дуги в месте сопряжения разных поверхностей
известно из теории сопротивления материалов, например, из курса Н.М. Беляева «Сопротивление материалов», ГИТТЛ, М. - Л., 1950, стр.693-700.
На чертеже представлен общий вид бутылки.
Бутылка состоит из следующих основных элементов: венчика 1, горловины 2, плечиков 3, корпуса 4,основания 5 и донышка 6.
1
1
2
1
Венчик 1 оснащен резьбой под винтовую пробку. Горловина 2 выполнена по выпуклой криволинейной образующей, зауженной в верхней части 7, а нижняя часть 8 горловины 2 выполнена с утолщением, которое сужается к зоне перехода горловины в кольцевой выпуклый поясок 9. Зона перехода кольцевого выпуклого пояска 9 в плечики 3 бутылки образована дугой окружности радиусом R, который выбран из соотношения R/R=1.8...2.2, где R - радиус дуги окружности, образующей зону перехода кольцевого пояска в плечики;
2
R - радиус дуги окружности, образующей зону перехода горловины бутылки в кольцевой выпуклый поясок.
3
4
Корпус 4 бутылки выполнен конусообразным, зауженным книзу. Основание 5 выполнено по криволинейной выпуклой образующей, расширенным книзу. Зона перехода корпуса 4 в основание 5 выполнена по образующей R, а основание 5 выполнено расширенным книзу, зона его расширения образована дугой R.
1
2
3
4
При изготовлении бутылки емкостью 0,5 литра, высотой 265 мм, диаметром 70,4 мм и высотой горловины 79,4 мм, величина R составила 10 мм, R=5 мм, R=R=10 мм.
Технологический процесс изготовления бутылки заключается в следующем.
Для изготовления используют традиционное тарное стекло БТ-1, БТ-2.
Изготавливают бутылки известным способом двойного формования на стеклоформующем автомате ВВ-7 с помощью вакуума.
Вначале производят формование горловины. В черновую форму, установленную горловой частью вниз, через направляющую воронку подается капля стекломассы, разогретой до температуры 900-960 град. С. После попадания в форму капля стекломассы запрессовывается в горловую часть формы при помощи вакуума, подаваемого в форму снизу. Происходит формование горловины и выдувание пульки. Затем пулька дополнительно подогревается, переворачивается на 180° (горловиной вверх) и помещается в чистовую форму. В чистовой форме производится окончательное формование изделия вакуумом. Затем бутылка отжигается известным способом для снятия внутренних напряжений.
Формы изготавливают из чугуна марки СЧ-20 традиционным способом. Кромку рабочей поверхности форм упрочняют известным способом лазерной обработки.
Опытные образцы заявленной бутылки емкостью 0,5 л. изготовлены на ЗАО «Символ», г.Курлово Владимирской области.
Испытания опытных образцов бутылок показали их повышенную механическую прочность в зонах сопряжении конструктивных элементов и хорошее качество.