Одноразовая бутылка с конструкцией боковых стенок, способной постепенно сжиматься без восстановления формы
Изобретение относится к разным областям хозяйства и может быть использовано для хранения различных жидкостей. Одноразовая бутылка имеет способность постепенно сжиматься, в которой боковые стенки бутылки имеют гармошкообразную конструкцию, содержащую несколько смежных складок. Каждая складка образована двумя противоположными поверхностями различной ширины, содержащими блокирующие средства для предотвращения восстановления формы складки, под действием заданного усилия, как только эта складка была сжата в первый раз. Изобретение обеспечивает надежное хранение жидкости, даже газированной, по мере ее расходования из бутылки, которая имеет высокую степень устойчивости. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к одноразовой бутылке или контейнеру, имеющим постепенно сжимаемую, без восстановления прежней формы, конструкцию боковых стенок.
Более конкретно одноразовая бутылка согласно изобретению снабжена гармошкообразными боковыми стенками, которые могут сжиматься шаг за шагом по мере использования внутреннего содержимого бутылки так, чтобы поддерживать практически постоянный объем воздуха в верхней части бутылки. В то же время объем бутылки уменьшается пропорционально ее действительному содержимому, экономя пространство в местах, где хранится бутылка или сосуд. В итоге, когда содержимое бутылки полностью израсходовано, бутылка достигает своего минимального объема, и поэтому может быть выброшена, без дополнительной операции компактирования, как обычно это требуется для пустых контейнеров, так, чтобы уменьшить объем отходов.
Бутылки и контейнеры этого общего типа уже предлагались в известном уровне техники, однако, не обеспечивая технических решений, подходящих для удовлетворительного использования для названных целей. Поэтому в настоящее время, одноразовая бутылка, которая действительно - а не только теоретически - обеспечивает положительные свойства, описанные выше, еще отсутствует в продаже по причинам, которые будут объяснены здесь более подробно.
Первая бутылка этого типа, предложенная в предшествующем уровне техники, действительно представляет собой бутылку, сформированную из пластикового материала, имеющего по существу упругие свойства при комнатной температуре и отформованного, для по меньшей мере части ее высоты, в виде гармошки; каждый гофрированный элемент гармошки (называемый здесь просто “складка”) был образован противоположными коническими поверхностями, имеющими одинаковую ширину. Контейнер этого типа был создан для содержания жидкостей, которые подвержены быстрому разложению при контакте с воздухом, как, например, фотопроявитель. После изъятия некоторого количества жидкости из этой бутылки и перед тем, как снова ее закрыть, гармошкообразный участок бутылки должен быть сдавлен до размера, достаточного, чтобы позволить жидкому содержимому, еще остающемуся в нем, достичь горлышка бутылки, тем самым снижая до минимального уровня количество воздуха, находящегося в бутылке. Из-за упругих свойств материала бутылки и, главным образом, симметричной формы каждой складки гармошкообразной структуры, эта операция должна выполняться каждый раз, когда некоторое количество жидкости должно извлекаться из бутылки, поскольку указанная гармошкообразная структура имеет только одно положение устойчивого равновесия, то есть ее растянутое положение. Поэтому вышеописанный тип бутылки не подходит для использования там, где требуется частое использование содержимого бутылки, как, например, в случае напитков.
Поэтому в предшествующем уровне техники был предложен другой тип сжимаемой бутылки, при котором каждая складка гармошкообразных боковых стенок бутылки имела два положения устойчивого равновесия, то есть растянутое положение и сжатое положение, благодаря тому, что две противоположные конические поверхности, образующие каждую складку, имели различную ширину, и поэтому меньшая поверхность могла быть устойчиво размещена, при сжатой конфигурации, внутри смежной большей поверхности. По мере расходования содержимого бутылки потребитель может постепенно сжать каждую складку, и бутылка устойчиво остается в сжатой конфигурации, по меньшей мере до приложения наружного усилия, для возврата сжатых складок в растянутое равновесное положение. Пример этого второго типа сжимаемой бутылки описан в патенте США US-A-4492313.
Однако, несмотря на вышеописанное усовершенствование, даже этот второй тип сжимаемой бутылки не достиг достаточного промышленного применения из-за того, что он еще содержит существенный недостаток, состоящий в низкой устойчивости против возвращения сжатых складок в исходное растянутое положение, как описано здесь далее.
На самом деле этот недостаток возникает из-за того, что положение устойчивого равновесия каждой складки гармошкообразных боковых стенок бутылки, при сжатой конфигурации, имеет в среднем довольно низкую степень устойчивости. Таким образом, можно, в любое время, вернуть бутылку из сжатой конфигурации в растянутую конфигурацию просто посредством приложения к бутылке некоторого усилия достаточной интенсивности, в подходящем направлении, как это происходит, например, когда бутылка заполняется газированной жидкостью или когда ее переворачивают, чтобы вылить ее содержимое, или при манипуляциях с ней.
Вышеописанное ограничение использования в отношении газированных напитков является особенно неблагоприятным. Действительно, необходимо иметь в виду, что газированные напитки образуют значительную часть продуктов, которые могут и предпочтительно упаковываются в сжимаемый сосуд. Вкус и содержание газа в указанных напитках, даже когда они частично израсходованы, может действительно сохраняться долгое время.
Однако этот результат, хотя и описан в теории, не был достигнут на практике до настоящего времени. Действительно, давление газа, производимое внутри бутылки, когда она закрывается в сжатой или частично сжатой конфигурации, является достаточно высоким, чтобы сразу или позднее вернуть бутылку в более растянутую или полностью растянутую конфигурацию, таким образом, образуя в бутылке то самое пустое пространство, которого, как предполагалось, необходимо избегать.
Однако такое же неудобство возникает, когда содержимое бутылки представляет собой текучее вещество, особенно вязкую жидкость, или твердые частицы, при этом каждый раз бутылку переворачивают для целей хранения или просто для выдачи ее содержимого. В этом случае, действительно, вес содержимого бутылки, оказывающий давление на ее верхний участок, часто является достаточным, чтобы вернуть бутылку в ее растянутую конфигурацию.
В ЕР-А 850842 раскрывается сжимаемый контейнер, в котором каждый гофрированный элемент образован противоположными коническими поверхностями, имеющими одинаковую ширину, таким образом, делая невозможным любую устойчивость сжатой конфигурации сосуда. Кроме того, выемки, выполненные в одной из указанных поверхностей, не подходят для правильного образования одной особой и заданной сжатой конфигурации гофрированных элементов.
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать одноразовую бутылку, имеющую постепенно сжимаемую гармошкообразную конфигурацию ее боковых стенок, при этом каждая складка указанной структуры, как только она сжимается, имеет высокую степень устойчивости, то есть при нормальных условиях использования и хранения даже газированных жидкостей, по существу, предотвращается ее возвращение в растянутое невосстанавливаемое положение.
Эта задача решается за счет создания одноразовой бутылки, имеющей способные постепенно сжиматься боковые стенки бутылки с гармошкообразной конструкцией, содержащей несколько смежных складок, причем каждая складка образована двумя смежными противоположными поверхностями различной ширины, меньшей и большей, в которой согласно изобретению меньшая поверхность имеет арочную форму, при этом выпуклость указанной поверхности направлена в сторону смежной большей поверхности, относительно которой она и сжимается.
Предпочтительно большая поверхность является конической поверхностью.
Предпочтительно большая поверхность имеет арочную форму, выпуклость которой направлена в сторону смежной меньшей поверхности, которая прижимается к ней.
Предпочтительно бутылка дополнительно содержит на боковых стенках один или более цилиндрических кольцевых участков для придания жесткости бутылке при ее использовании или сжатии.
Предпочтительно цилиндрические кольцевые участки имеют меньшую высоту, чем высота меньшей поверхности, и расположены в верхней части складок.
Предпочтительно цилиндрические кольцевые участки имеют меньшую высоту, чем высота меньшей поверхности, и расположены в нижней части указанных складок.
Предпочтительно бутылка содержит только один цилиндрический кольцевой участок, высота которого равна высоте группы указанных складок.
Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из следующего более подробного описания некоторых предпочтительных вариантов выполнения, показанных на прилагаемых чертежах, на которых:
Фиг.1 - диаграмма, показывающая возможное объяснение механизма сжатия бутылки, имеющей гармошкообразную конструкцию боковых стенок, согласно предшествующему уровню техники, раскрытому во введении данного описания;
Фиг.2 - схематичный вид сбоку бутылки по первому варианту выполнения изобретения, в растянутой конфигурации;
Фиг.3 - схематичный вид спереди бутылки с фиг.2, в частично сжатой конфигурации;
Фиг.4 - схематичный вид спереди бутылки согласно второму варианту выполнения изобретения, в растянутой конфигурации;
Фиг.5 - подробный вид блокирующего средства, выполненного в бутылке с Фиг.4 в увеличенном масштабе, и
Фиг.6А, 6В и 6С - три схематичных вида спереди бутылки согласно изобретению, имеющей кольцевые участки, придающие жесткость, установленные в различных количествах и различными способами.
На чертежах и в последующем описании будет сделана ссылка только на бутылки, имеющие круглое сечение. Изобретение, однако, не ограничивается этой формой бутылки и также может применяться для бутылок, имеющих псевдокруглый, многоугольный, квадратный со скругленными углами и другие подобные участки.
В первом варианте выполнения настоящего изобретения задача, состоящая в получении постоянно сжимающейся одной складки гармошкообразной конструкции, достигается просто формированием меньшей поверхности каждой складки в виде арочной поверхности, вместо конической поверхности, как в известных бутылках (в диаметральном сечении указанная поверхность, таким образом, представлена аркообразным сегментом, вместо прямолинейного сегмента). Для достижения этой задачи, кроме того, необходимо, чтобы выпуклость указанной арочной поверхности была направлена к смежной большей поверхности, относительно которой сжимается арочная поверхность.
Бутылка согласно первому варианту выполнения, показана на Фиг.2. Бутылка 1 содержит гармошкообразные боковые стенки 2, верхний участок 3 с горлышком 4, на который навинчивается колпачок, и данный участок 5. Гармошкообразные боковые стенки 2 образованы несколькими гофрированными элементами 6 - которые, как уже упоминалось, называются здесь просто “складки”, и количество которых зависит от высоты бутылки, - имеющими две противоположные поверхности, соответственно, большую поверхность 7 и меньшую поверхность 8.
Меньшая поверхность 8 - которая, предпочтительно, но не обязательно, является нижней поверхностью каждой складки 6, - является арочной поверхностью, предпочтительно круглой аркой, при этом выпуклость указанной поверхности 8 направлена в сторону соответствующей большей поверхности 7 той же складки, относительно которой она сжимается.
Указанная большая поверхность 7 обычно является традиционной конической поверхностью, но, тем не менее, может быть арочной поверхностью. В этом последнем случае выпуклость указанной поверхности 7 должна быть направлена в сторону меньшей поверхности 8, которая сжимается относительно нее.
Верхний и донный участки 3 и 5 бутылки могут иметь любую известную форму в зависимости от конечного использования бутылки или сосуда согласно изобретению. Однако предпочтительно, чтобы верхний участок 3 не был непосредственно соединен с первой складкой 6, а между ними была размещена арочная поверхность 8 так, что, когда бутылка сжимается, указанная размещенная между ними поверхность 8 будет сжиматься внутри верхнего участка 3, таким образом, улучшая процесс сжатия бутылки.
Благодаря этой особой конфигурации гармошкообразных боковых стенок 2 бутылки 1, когда бутылка постепенно сжимается по мере использования ее содержимого, складки 6 легко принимают постоянную сжатую конфигурацию, как показано на Фиг.3. Когда, действительно, к бутылке прикладывается усилие в направлении ее растягивания, например вследствие давления газа, образованного внутри бутылки, или из-за веса ее содержимого, когда бутылка переворачивается, сжатые складки 6 не восстанавливаются. На самом деле благодаря особой “закрытой” конфигурации сжатых складок 6 под действием указанного усилия складки 6 дополнительно уплотняются, вместо повторного открывания, таким образом, полностью достигая цели настоящего изобретения.
Все вышесказанное, конечно, относится к усилиям, которые не являются особенно высокими, таким усилиям, которые могут получиться в вышеописанных случаях, возникающих при нормальном использовании бутылки. Сопротивление, оказываемое складками 6 их повторному открыванию, может повышаться при повышении степени изгиба поверхности 8 или посредством формирования обеих поверхностей 7 и 8 в виде арочных поверхностей, способом, описанным выше, так что в сжатой конфигурации эти две поверхности складки 6 полностью совмещаются и сжимаются.
Возможное техническое объяснение неожиданно положительного эффекта, достигнутого с помощью вышеописанного варианта выполнения, теперь дается со ссылкой на Фиг.1, но это объяснение не должно рассматриваться в качестве ограничения объема настоящего изобретения.
Фиг.1 схематично показывает складку 6 гармошкообразной структуры согласно предшествующему уровню техники, в растянутой конфигурации, тогда как Фиг.1В и 1С показывают эту складку в последовательных стадиях промежуточного и полного сжатия, под действием усилия F сжатия. Высота складки 6, обозначенная позицией d, определяется геометрическими характеристиками бутылки, и, если не учитывать местные деформации, является по существу постоянной при сжатии бутылки.
Вид деформации, показанный на стадии В, является лишь заданным видом, определенным заявителем в его исследованиях, поскольку он приводит к конечной конфигурации С, при этом остаточный изгиб меньшей поверхности 8 является таким, что она заставляет большую поверхность сопротивляться силе G повторного открывания, имеющей направление, противоположное силе F. Однако, в складке 6, образованной коническими поверхностями согласно предшествующему уровню техники, возможны по меньшей мере три других вида деформаций, схематично показанных на стадии B1, B2 и В3. Такие типы деформации приводят к нежелательным конечным конфигурациям C1, C2 и С3 сжатой складки 6. Эти конфигурации, действительно, имеют некоторую устойчивость к восстановлению, которая: для C1 конфигурации гораздо меньше, чем для С конфигурации, а для C2 и С3 конфигурацией является практически нулевой, когда деформация возникает в только большей верхней поверхности 7.
Путем предварительного формирования меньшей поверхности 8 в виде арочной поверхности согласно настоящему изобретению и как показано на Фиг.1X деформация складки 6 всегда возникает согласно стадии Y деформации и конечной Z конфигурации. Эта последняя конфигурация является все еще более устойчивой, чем вышеуказанная С конфигурация как вследствие более высокого конечного изгиба поверхности 8, так и поскольку эта поверхность, заранее отформированная в виде арочной поверхности, подвергается меньшей пластической деформации на стадии Y деформации. Таким образом можно достичь заданной цели для сжимаемой бутылки, которая в ее сжатой конфигурации, имеет высокую устойчивость и является невосстанавливаемой.
Этой же цели можно достичь с помощью бутылки 10 согласно варианту выполнения, показанному на Фиг.4 и 5. В этом втором варианте выполнения две поверхности 17 и 18, образующие каждую складку 6, могут быть либо коническими (как показано на чертежах), либо арочными поверхностями. На внешнем крае указанных поверхностей выполнено соединение, причем указанное соединение приспособлено для защелкивания с подходящими соединениями, имеющимся на смежных складках 16, когда бутылка 10 сжата, взаимно блокируя смежные складки 6 в их сжатой конфигурации. Такое соединение может быть образовано, например, канавкой 11, выполненной на верхнем участке нижней поверхности 18 каждой складки, и соответствующим ребром 12, выполненным на нижнем участке верхней поверхности 17.
На Фиг.5 более подробно показана форма канавки 11 и ребра 12. В любом случае конкретный тип механического защелкивающего соединения между внешними участками поверхностей 17 и 18 не является существенным для достижения цели изобретения и поэтому может быть свободно выбран согласно конкретным экономическим и конструкционным требованиям.
Бутылка согласно изобретению может, в итоге, содержать один или более цилиндрических кольцевых упрочняющих участков, как показано на Фиг.6. Введение таких упрочняющих участков позволяет сильно снизить количество пластикового материала, необходимого для выполнения бутылки, без любых нежелательных последствий, таких как изгиб бутылки при ее использовании или придание бутылке овальной формы при ее сжатии.
На Фиг.6А бутылка 20 содержит несколько упрочняющих участков 21, имеющих небольшую высоту, расположенных на дне каждой складки 26.
На Фиг.6В бутылка 30 содержит также несколько упрочняющих участков, расположенных в верхней части каждой складки 36. В таком варианте выполнения сжатие бутылки является еще более эффективным и устойчивым, поскольку наличие участков 31 обеспечивает улучшенное “закрывание” поверхности 38 поверхностью 37. Кроме того, когда бутылка находится в ее растянутой конфигурации, несколько участков 31 могут использоваться в качестве опоры на традиционной установке для нанесения этикеток для нанесения на нее бутылочной этикетки.
Наконец, на Фиг.6С, бутылка 40 имеет только один упрочняющий участок 41, причем указанный участок выше, чем участок 31 или 21, и поэтому может нести этикетку обычным способом. Положение указанного участка 41, очевидно, может быть выбрано по желанию по всей бутылке 40 согласно особым требованиям производителя.
Бутылка или сосуд согласно настоящему изобретению предпочтительно выполнена дутьевым формованием подходящего пластикового материала, как, например, PET, РЕ, PVC и других подобных материалов. Однако эта бутылка может быть успешно выполнена посредством других способов или выполнена из других материалов, таких как металлы, бумага, картон и другие материалы.
Настоящее изобретение было описано с использованием конкретной ссылки на некоторые предпочтительные варианты его выполнения, но должно быть понятно, что специалистом в данной области может быть выполнено множество вариаций таких вариантов выполнения, не выходя из объема изобретения, как описано в прилагаемой формуле изобретения.
1. Одноразовая бутылка, имеющая способные постепенно сжиматься боковые стенки бутылки с гармошкообразной конструкцией, содержащую несколько смежных складок, причем каждая складка образована двумя смежными противоположными поверхностями различной ширины, меньшей и большей, отличающаяся тем, что меньшая поверхность имеет арочную форму, при этом выпуклость указанной поверхности направлена в сторону смежной большей поверхности, относительно которой она и сжимается.
2. Одноразовая бутылка по п.1, отличающаяся тем, что большая поверхность является конической поверхностью.
3. Одноразовая бутылка по п.1, отличающаяся тем, что большая поверхность имеет арочную форму, выпуклость которой направлена в сторону смежной меньшей поверхности, которая прижимается к ней.
4. Одноразовая бутылка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит на боковых стенках один или более цилиндрических кольцевых участков для придания жесткости бутылке при ее использовании или сжатии.
5. Одноразовая бутылка по п.4, отличающаяся тем, что цилиндрические кольцевые участки имеют меньшую высоту, чем высота меньшей поверхности, и расположены в верхней части складок.
6. Одноразовая бутылка по п.4, отличающаяся тем, что цилиндрические кольцевые участки имеют меньшую высоту, чем высота меньшей поверхности, и расположены в нижней части указанных складок.
7. Одноразовая бутылка по п.4, отличающаяся тем, что содержит только один цилиндрический кольцевой участок, высота которого равна высоте группы указанных складок.
