БУТЫЛКА
BOTTLE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к жесткой таре, предназначенной для хранения и транспортирования жидкостей (напитков), с цельным корпусом, изготовленным путем формования пластмасс или выдувания стекла, а именно к бутылкам со сферической верхней частью.
Уровень техники
Известна бутылка со сферической верхней частью, содержащая горловину с наружной резьбой и корпус, состоящий из сопряженных между собой верхней, средней и нижней частей, выполненных в виде тела вращения, при этом верхняя часть корпуса сопряжена с горловиной, а нижняя часть корпуса выполнена с донышком; кроме того, верхняя, средняя и нижняя части выполнены в виде сферических поверхностей, сопряженных через цилиндрические участки, при этом нижняя часть горловины выполнена конусообразной, суживающейся к плавно сопряженной с ней верхней частью корпуса (Патент RU №93779 U1, D65D 1/02, опубликовано 10.05.2010. Бюл. №13).
Признаки известной бутылки, совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в выполнении верхней части корпуса бутылки в виде сферы.
Причина, препятствующая получению в известной бутылке технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением, заключается в недостаточной жесткости и прочности упомянутой сферы.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является бутылка, содержащая горловину и корпус, включающий сопряженные между собой сферическую, цилиндрическую и коническую части, так что сферическая часть корпуса выполнена в виде сопряженной с горловиной сферы и является верхней частью корпуса, цилиндрическая часть корпуса выполнена в виде прямого кругового цилиндра и является нижней частью корпуса, коническая часть корпуса выполнена в виде усеченного прямого кругового конуса, диаметр нижнего основания которого превышает диаметр его верхнего основания, при этом конус расположен между сферой и цилиндром, диаметр которого равен диаметру сферы (Патент RU №60884 S, МКПО 09-01, опубликовано 16.12.2006).
Признаки известной бутылки, совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в том, что известная бутылка содержит горловину и корпус, включающий сопряженные между собой сферическую, цилиндрическую и коническую части, так что сферическая часть корпуса выполнена в виде сопряженной с горловиной сферы и является верхней частью корпуса, цилиндрическая часть корпуса выполнена в виде прямого кругового цилиндра, коническая часть корпуса выполнена в виде усеченного прямого кругового конуса, диаметр нижнего основания которого превышает диаметр его верхнего основания.
Причина, препятствующая получению в известной бутылке технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением, заключается в том, что корпус бутылки не имеет ребер жесткости, вследствие чего он не обладает достаточной жесткостью и прочностью.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в необходимости увеличения жесткости и прочности корпуса бутылки с одновременным повышением удобства ее эксплуатации.
Раскрытие сущности изобретения
Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в повышении жесткости и прочности корпуса бутылки, в повышении устойчивости бутылки, в упрощении захвата бутылки рукой человека за среднюю часть корпуса. При этом обеспечивается равномерное по поверхностям сферы и конуса распределения механических напряжений в сложном напряженно-деформированном состоянии, обусловленном ее эксплуатацией; в уменьшении силы сжатия бутылки рукой человека «на весу» за счет того, что бутылка опирается на руку человека сферой своей верхней части.
Достигается технический результат тем, что бутылка содержит горловину и корпус, включающий сопряженные между собой сферическую, цилиндрическую и коническую части, так что сферическая часть корпуса выполнена в виде сопряженной с горловиной сферы и является верхней частью корпуса, цилиндрическая часть корпуса выполнена в виде прямого кругового цилиндра, коническая часть корпуса выполнена в виде усеченного прямого кругового конуса, диаметр нижнего основания которого превышает диаметр его верхнего основания, при этом цилиндр расположен между сферой и конусом, диаметр цилиндра меньше диаметра сферы, сфера выполнена с ребрами жесткости, образующими на поверхности этой сферы множество выпуклых сферических многоугольников, сопряженных друг с другом так, что сторона произвольно выбранного сферического многоугольника является стороной другого сферического многоугольника, сопряженного с указанным произвольно выбранным сферическим многоугольником, диаметр нижнего основания конуса равен или превышает диаметр сферы, а боковая поверхность конуса выполнена с ребрами жесткости, расположенными по аксиально ориентированным винтовым линиям.
Причинно-следственные связи между указанными существенными признаками заявленного технического решения, с одной стороны, и указанным техническим результатом, с другой стороны, заключаются в следующем.
Выполнение сферы с ребрами жесткости в виде множества сопряженных между собой выпуклых сферических многоугольников обеспечивает необходимую прочность и жесткость верхней части корпуса по всей поверхности этой части равномерно, исключая тем самым возможность локальной концентрации механических напряжений в стенке этой части корпуса.
Выполнение нижней части корпуса с ребрами жесткости, расположенными по аксиальным винтовым линям, также обеспечивает необходимую прочность и жесткость стенки нижней части корпуса равномерно по всем направлениям ее конусной поверхности. При этом аксиальное направление обеспечивает необходимую жесткость и прочность в аксиальном направлении, а винтовая форма обеспечивает необходимую жесткость и прочность в радиальных направлениях, что вместе создает искомую равномерность напряженно-деформированного состояния стенки нижней части корпуса.
Повышение удобства эксплуатации бутылки обеспечивается совместным действием следующих признаков: выполнение средней части корпуса бутылки цилиндрической формы (А); выполнение указанного цилиндра диаметром, меньшим относительно диаметра сферы (Б); выполнение нижней части корпуса в виде усеченного конуса с его соответствующей ориентацией относительно цилиндра (В); выполнение нижнего основания конуса равным или большим относительно диаметра сферы верхней части корпуса (Г). Признаки (А) и (В) повышают удобство захвата бутылки рукой человека, так как, во-первых, цилиндр по определению является удобным для захвата, а во-вторых, диаметр цилиндра меньше диаметра сферы, т.е. и по диаметру цилиндр приспособлен для руки, которая при этом также охватывает и часть конуса, поскольку цилиндр плавно переходит в конус. Признак (Б) в сочетании с тем, что сфера расположена над цилиндром, создает дополнительное удобство эксплуатации, так как «на весу» бутылка опирается на руку человека своей верхней (сферической) частью. Это значит, что для удержания бутылки рукой «на весу» человеку нет необходимости сжимать с силой ее среднюю (цилиндрическую) и отчасти нижнюю (конусную) часть, что создает удобство удержания бутылки «на весу» и при этом снижает силовое воздействие на стенку рукой человека. Признак (Г) повышает устойчивость бутылки, когда она стоит на столе, так как обеспечивает достаточную площадь контакта донышка бутылки с поверхностью стола при том дополнительном условии, обусловленным конструкцией бутылки, что центр тяжести стоящей на столе заполненной бутылки проецируется в геометрический центр указанной площади контакта донышка бутылки, что повышает удобство ее эксплуатации.
Краткое описание чертежей
На прилагаемой фигуре схематично в аксонометрии показан общий вид заявленной бутылки.
Осуществление изобретения
Бутылка содержит горловину 1 с наружной резьбой и корпус 2 с верхней 3, средней 4 и нижней 5 частями. Верхняя часть 3 корпуса 2 выполнена в виде сферы, которая вверху сопряжена с горловиной 1.
Сфера верхней части 3 корпуса 2 выполнена с выступающими наружу ребрами жесткости 6, образующими на этой поверхности множество выпуклых сферических многоугольников 7, сопряженных друг с другом так, что сторона произвольно выбранного сферического многоугольника (например, сторона 8 сферического многоугольника 7) является стороной другого сферического многоугольника 9, сопряженного с указанным произвольно выбранным сферическим многоугольником 7. Наличие таких ребер жесткости обеспечивает увеличение жесткости и прочности сферы, а также более равномерное распределение механических напряжений по поверхности сферы в ее сложном напряженно-деформированном состоянии, обусловленным весом заполняющей бутылку жидкости. При этом если бутылка изготовлена из пластика, то указанные ребра жесткости 6 представляют собой гофры.
Средняя часть 4 корпуса 2 выполнена в виде прямого кругового цилиндра, диаметр которого меньше диаметра сферы верхней части 3 корпуса 2; нижняя часть 5 корпуса 2 выполнена в виде усеченного прямого кругового конуса, верхнее основание которого своим диаметром сопряжено с диаметром прямого кругового цилиндра средней части 4 корпуса 2, а диаметр нижнего основания указанного конуса превышает диаметр его верхнего основания. Кроме того, диаметр нижнего основания конуса нижней части 5 корпуса 2 равен или превышает диаметр сферы верхней части 3 корпуса 2. Последнее условие повышает устойчивость бутылки, установленной своим донышком на горизонтальной опорной плоскости (не показана).
Выполнение средней части 4 в виде прямого кругового цилиндра значительно упрощает захват корпуса рукой, так как цилиндрическая поверхность является наиболее удобной для руки, а также упрощает размещение этикетки, содержащей информацию о напитке и его производителе. Этикетка в этом случае просто наклеивается на боковую поверхность цилиндра части 4.
Кроме того, меньший относительно сферы части 3 диаметр цилиндра части 4, а также конусное выполнение нижней части 5 корпуса 2 дополнительно упрощает захват бутылки рукой человека. При этом для удержания бутылки рукой человека «на весу» нет необходимости значительно сжимать среднюю часть 4, так как бутылка в этом случае опирается на руку человека сферой верхней части 3.
Для дополнительного повышения прочности бутылки нижняя часть 5 выполнена с выступающими наружу ребрами жесткости 10, расположенными по аксиально ориентированным винтовым линиям. При выполнении бутылки из пластика указанные ребра жесткости 10 являются гофрами.
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 бутылки вблизи горловины 1. После заполнения бутылки закупоривают крышками, надеваемыми на горловины 1. На средней части 4 корпуса 2 закрепляют этикетку, содержащую наименование и состав напитка, сведения об изготовителе и другую информацию. После этого готовая продукция направляется на склад, где она размещается в транспортной таре, в которой она транспортируется в торговую сеть. Потребитель имеет возможность перелить содержимое бутылки в столовую посуду с целью употребления этого содержимого. В любом случае конструкция бутылки обеспечивает надежное удержание наклоненной бутылки в руке человека с прикладыванием весьма малого усилия. Заявленная бутылка может быть серийно изготовлена из стекла или пластика в условиях промышленного производства известными способами современной технологии с использованием стандартного оборудования, что расширяет арсенал фигурных бутылок со сферической верхней частью. Бутылка удобна для использования, надежно удерживается в руке без приложения значительного усилия, имеет привлекательный внешний вид, а также сниженную себестоимость за счет возможности изготовления бутылки с меньшей толщиной стенки ее корпуса.