БУТЫЛКА

Полезная модель относится к бутылкам, предназначенным для хранения, транспортирования и продажи минеральной воды, соков, прохладительных напитков и других жидких продуктов.
Известны конструкции бутылок по охранным документам RU №№44644, 23862, 14568, 13895, 44106, 43847, 29904, 43537, 28100 на полезные модели, №2156102 на изобретение и многие другие полезные модели и изобретения, содержащие различные конструктивные элементы, придающие прочность бутылке.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели по конструктивным признакам является бутылка, содержащая горловину с наружной резьбой и корпус, состоящий из верхней, средней и нижней, частей, представляющих собой тела вращения, из которых верхняя часть выполнена с выпуклой наружной поверхностью и мелкими ребрами жесткости, нижняя часть выполнена с овальными ребрами жесткости, а цилиндрическая средняя часть выполнена с меньшим диаметром, чем верхняя и нижняя части, соединенные с горловиной и дном бутылки, соответственно (RU, свидетельство №23862 на полезную модель, 2002 г. - прототип).
Недостатками данной бутылки являются недостаточная продольная прочность и сложность конфигурации верхней части корпуса, содержащей большое количество мелких ребер жесткости неоптимальной конфигурации (сильно вытянутые ребра - с соотношением средней ширины к высоте менее 0,05) и нижней части корпуса, содержащей овальные ребра жесткости другой
неоптимальной конфигурации (короткие ребра - с отношением ширины к высоте более 0,6), а также технологическая сложность изготовления изделия с резким сужением корпуса в зоне прилегающей к краям ребер жесткости.
Технической задачей полезной модели является создание технологичной, эффективной и удобной для использования бутылки и расширение арсенала бутылок.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи заключается в снижении трудоемкости изготовления и оптимизации формы за счет исключения резких сужений корпуса и уменьшения количества ребер жесткости, увеличении продольной устойчивости и прочности на сжатие, а также поперечной прочности на изгиб и скручивание благодаря использованию технологически и геометрически выгодной конфигурации системы ребер жесткости и поясков, соразмерных по длине и ширине, пригодной для оптимального восприятия осевой и боковой составляющих вертикального весового усилия. Этим обеспечивается возможность укладки в несколько рядов (до 12) упакованных в полиэтилен (т.е. без ящиков) и заполненных жидким продуктом пластиковых бутылок, для хранения и/или транспортирования. Очевидно, что для такой укладки необходимо, чтобы бутылки имели продольную прочность и устойчивость, достаточную для восприятия нагрузки от выше расположенных рядов без разрушающих деформаций. Поскольку укладка практически не может быть осуществлена абсолютно вертикально, на нижние ряды (ярусы) воздействует не только вертикальная, но и некоторая боковая составляющая силы веса, создающая крутящий и изгибающий моменты, что также учитывается конфигурацией ребер жесткости и размещением поясков.
Сущность полезной модели заключается в том, что бутылка содержит горловину с наружной резьбой, донышко с ножками и корпус, состоящий из верхней, средней и нижней частей, представляющих собой тела вращения, из которых верхняя часть выполнена с криволинейными ребрами жесткости равномерно размещенными на ее выпуклой наружной поверхности, цилиндрическая средняя часть выполнена с кольцевыми канавками, а нижняя часть - с криволинейными ребрами жесткости равномерно размещенными на ее наружной поверхности, сопряженной с донышком, при этом на верхней и нижней частях корпуса выполнено по десять выпуклых ребер жесткости, продольные края которых имеют форму спирали, закрученной вокруг вертикальной оси бутылки, а средняя часть корпуса сопряжена с каждой из соседних частей через последовательно выполненные кольцевую канавку и кольцевой поясок, нижняя часть сопряжена с донышком через кольцевой поясок, отношение средней ширины ребра жесткости к его высоте выполнено равным 0,2-0,4, отношение наружного диаметра бутылки к ее полной высоте выполнено равным 0,25-0,35, отношение высот верхней и нижней частей корпуса выполнено равным 0,8-1,0, а отношение высот средней и нижней частей корпуса выполнено равным 1,0-1,4.
В частных случаях исполнения цилиндрическая средняя часть разделена на три участка двумя кольцевыми канавками или на четыре участка тремя кольцевыми канавками, донышко выполнено с пятью ножками, ребра жесткости на корпусе расположены с наклоном (спирально закручены) вправо.
На чертеже фиг.1 изображен общий вид бутылки, на фиг.2 - вид сверху по фиг.1.
в
н
Бутылка содержит горловину 1 с наружной резьбой и ограничителем (не обозначен), донышко 2 с пятью ножками 3 и тонкостенный корпус, состоящий из верхней, средней и нижней частей 4, 5, 6, представляющих собой тела вращения - сегмент сферы и цилиндр, соответственно. Верхняя часть 4 выполнена с десятью выпуклыми криволинейными ребрами 7 жесткости равномерно размещенными на ее выпуклой (сферической) наружной поверхности. Цилиндрическая средняя часть 5 выполнена с концентричными кольцевыми канавками 8. Нижняя часть 6 выполнена с десятью криволинейными ребрами 9 жесткости равномерно размещенными на ее наружной поверхности, сопряженной с донышком. Продольные края ребер 7, 9 жесткости имеют форму спирали, закрученной вокруг вертикальной оси бутылки. Благодаря этому спирально закрученными являются и сами ребра 7, 9, имеющие плавно выпуклую наружную поверхность и постоянную форму сечения вдоль спирали. Ребра 9 имеют практически эквидистантные (концентричные) продольные края. Средняя часть 5 корпуса сопряжена с каждой из соседних частей 4, 6 через соответствующие последовательно выполненные кольцевую канавку 10, 11 и кольцевой поясок 12, 13. Нижняя часть 6 сопряжена с донышком 2 через кольцевой поясок 14. Отношение средней ширины s ребра 7, 9 жесткости (равной полусумме ширины в начале и в конце ребра 7, 9) к его высоте вдоль оси бутылки (равной высоте h и h верхней и нижней частей корпуса, на которой это ребро расположено, соответственно) выполнено равным 0,2-0,4. Отношение наружного диаметра «D» бутылки к ее полной высоте «Н»
в
н
в
н
в
c
н
выполнено равным 0,25-0,35. Отношение высот h и h верхней и нижней частей корпуса выполнено равным 0,8-1,0. Отношение высот h и h средней и нижней частей корпуса выполнено равным 1,0-1,4. Средняя ширина ребра 7,9 жесткости на верхней части 4 корпуса составляет, например 14,5 мм или 18 мм, на нижней части 6-20 мм или 27,5 мм. При этом D=65,5 мм или 88 мм, Н=213,5 мм или 331 мм, h=44,5 мм или 69 мм, h=50 мм или 100 мм, и h=51 мм или 73 мм. Высота ножек 3 равна 23 мм или 36 мм. Соответственно, при данных соотношениях размеров корпуса и количества ребер 7,9 их длина соразмерна ширине, с точки зрения восприятия нагрузок, и площади поперечного сечения ребер 7,9, определяемой, в основном, их шириной (высота ребер значительно сильнее, чем ширина, ограничена технологическими требованиями).
В частных случаях исполнения цилиндрическая средняя часть 5 разделена на три участка двумя кольцевыми канавками 8 или на четыре участка тремя кольцевыми канавками 8 (не изображено), ребра 7, 9 жесткости (и их спиральные края) на корпусе выполнены с наклоном (закручены) вправо.
Бутылка используется следующим образом.
Напиток разливается в бутылки в условиях производства, обеспечивающих заданное наполнение и защиту от инфекции. Уровень заполнения находится в верхней части 4 корпуса. Форма выполнения всех частей 4-6 корпуса бутылки позволяет обеспечить оптимальное соотношение расхода материала, полезного объема для приема напитка и прочности бутылки. Немедленно после заполнения бутылки закупориваются крышками, надеваемыми по резьбе на горловину 1 до ограничителя и, при
необходимости, вместе с содержимым подвергаются тепловой обработке - пастеризации или стерилизации. На средней части 5 корпуса бутылки может закрепляться этикетка (не изображена), содержащая техническую информацию.
Готовая продукция направляется на склад, где размещается по несколько штук (как правило, от 6 до 12) в мягкой полиэтиленовой транспортной таре, в которой она транспортируется в торговую сеть.
При этом обеспечивается возможность укладки в несколько рядов (до 12) упакованных в полиэтилен (т.е. без ящиков) заполненных бутылок, для хранения и/или транспортирования. Для такой укладки бутылке придана с помощью ребер 7, 9, выполненных согласно настоящему техническому решению, продольная устойчивость и прочность на сжатие, достаточная для восприятия нагрузки от расположенных выше рядов без разрушающих деформаций. Поскольку укладка практически не может быть осуществлена абсолютно вертикально, на нижние ряды (ярусы) воздействует не только вертикальная, но и некоторая боковая составляющая силы веса. Боковые составляющие действуют также при движении транспортного средства и при погрузочно-разгрузочных работах. Наличие канавок 8, 10, 11 с глубиной 0,6 мм и поясков 12, 13, 14, а также спиральная форма ребер 7, 9, при указанном количестве ребер и соотношениях геометрических параметров ребер и корпуса, создает максимальный момент инерции сечения и, следовательно, препятствует изгибу, раздавливанию и скручиванию бутылок.
Ребра 7, 9 на корпусе придают бутылке повышенную прочность именно в тех сечениях, которые наиболее подвержены внешним воздействиям при погрузочно-разгрузочных работах. Испытания партии бутылок на складе в
режиме погрузочно-разгрузочных работ для установки штабелей из 8-12 бутылок в каждой полиэтиленовой упаковке в девять ярусов показали значительное, около 6% снижение нарушений (деформации бутылок с потерей формы) по сравнению с предыдущими партиями, выполненными аналогично прототипу.
Потребитель имеет возможность перелить содержимое бутылки в столовую посуду (стакан и т.п.) или употребить его непосредственно из бутылки. В любом случае конфигурация корпуса бутылки, соотношение диаметра и высоты, выполненные согласно данной полезной модели, обеспечивают надежное удержание наклоненной бутылки в руках с усилием, доступным даже ребенку, так как пальцы опираются, в основном, на стенки средней части 5 корпуса, а ребра 7, 9, канавки 7 и пояски 12-14 не позволяют им соскальзывать с наружной поверхности бутылки.
Заявленная бутылка может быть серийно изготовлена из пластика в условиях промышленного производства с использованием имеющегося оборудования с применением современной технологии.
В результате создана технологичная и удобная для использования бутылка и расширен арсенал бутылок.
При этом обеспечена надежность удержания бутылки в руках без приложения значительного усилия, увеличена прочность, обеспечено сохранение качества продукта, а также снижены ее себестоимость и трудоемкость изготовления за счет оптимизации формы с исключением резких сужений корпуса, уменьшения количества и обеспечения технологической и прочностной соразмерности длины, ширины и площади сечения ребер жесткости, увеличены продольная устойчивость и прочность
на сжатие, а также поперечная прочность на изгиб и скручивание благодаря использованию технологически и геометрически выгодной конфигурации и создания системы ребер жесткости, пригодной для оптимального восприятия осевой и боковой составляющих вертикального весового усилия. При этом обеспечивается возможность укладки в несколько рядов упакованных в полиэтилен (т.е. без ящиков) заполненных бутылок, для хранения и/или транспортирования.