Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПОЛУЖЕСТКИЙ СКЛАДНОЙ КОНТЕЙНЕР
ПОЛУЖЕСТКИЙ СКЛАДНОЙ КОНТЕЙНЕР

ПОЛУЖЕСТКИЙ СКЛАДНОЙ КОНТЕЙНЕР

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Полужесткий контейнер со складывающейся частью предназначен для хранения газированных жидкостей. Он состоит из множества панелей ромбовидной формы, образующих форму усеченного конуса. Панели изогнуты дугой относительно взаимосоединяющей подложки формы усеченного конуса в поперечном или продольном направлении. Когда панели сопротивляются расширению от внутреннего давления контейнера, они способны расширяться поперек для обеспечения складывания складывающейся части под продольным складывающим усилием, при этом они сопротивляются расширению из сложенного состояния. 14 з.п. ф-лы, 20 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2118602
Класс(ы) патента: B65D1/02, B65D1/40, B65D83/00
Номер заявки: 94027270/13
Дата подачи заявки: 28.10.1992
Дата публикации: 10.09.1998
Заявитель(и): Ко2пак Лимитед (NZ)
Автор(ы): Дэвид Мюррей Мелроуз (NZ)
Патентообладатель(и): Ко2пак Лимитед (NZ)
Описание изобретения: Изобретение относится к контейнерам, в частности полужестким складным контейнерам. Изобретение может быть предназначено для хранения газированных жидкостей и т.п.
Термин "полужесткий" относится к контейнеру из такого материала, как терефалат полиэтилена (PET), который не деформируется под давлением содержимого и не принимает его форму, как это происходит в случае "гибкого" контейнера, хотя контейнер имеет некоторую гибкость, чтобы отличить его от "жесткого" контейнера. Термин "полужесткий" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Газированные жидкости, такие, как газированные напитки и т.п., обычно хранятся под давлением в воздухонепроницаемых контейнерах и т.п., чтобы сохранять жидкость в газированном состоянии или по меньшей мере уменьшить степень выделения газа, будь то двуокись углерода (углекислый газ) или другой газ, из жидкости.
Когда контейнер открывают, газ старается выйти из жидкости. Процесс выхода можно до определенной степени замедлить повторной герметизацией контейнера. Однако после повторной герметизации обычно имеется расширенное свободное пространство над жидкостью, в которое газ может выходить.
Хорошо известно, что если свободное пространство над жидкостью можно уменьшить при уменьшении объема напитка или другой жидкости, то степень выделения газа из жидкости, или иначе, его потеря, может быть уменьшена. С этой целью к настоящему времени был предложен ряд складных контейнеров. Некоторые из этих складных контейнеров являются контейнерами сильфонного типа. Такие контейнеры имеют ряд недостатков.
Во-первых, эти контейнеры не функционируют как сосуды под давлением, поэтому их нельзя использовать для хранения мягких (безалкогольных) напитков до продажи. Если в таком контейнере находится мягкий напиток, внутреннее давление жидкости заставляет контейнер излишне расширяться после того, как крышка надета, контейнер перенапрягается и переходит во "вспученное" состояние, обеспечивающее большое свободное пространство над жидкостью, приводящее к потере насыщения углекислым газом. Это должно случиться даже при слабом помешивании и нельзя ожидать, что контейнер сможет выдержать суровые условия транспортировки и методы обработки, предполагаемые для сосудов с мягкими напитками, выпускаемых с фабрики розлива в бутылки.
Во-вторых, способность контейнеров сильфонного типа расширяться, а также складываться означает, что после того, как контейнер частично сложен и вновь закупорен, он остается склонным к повторному расширению и последующей потере насыщения углекислым газом, поскольку давление жидкости приводит к образованию свободного пространства над жидкостью, в частности, если контейнер любым способом встряхивать или уронить. Это в какой-то степени делает предлагаемую цель недостижимой.
Хотя некоторые контейнеры сильфонного типа улучшены, в них не преодолены полностью вышеуказанные проблемы. Они также должны производиться с относительно жесткими допусками и относительно неудобны в использовании.
В патенте США N 479361 (Jones и др.) сделана попытка преодолеть проблему излишнего расширения перед тем, как требуется какое-то расширение, после заполнения контейнера. К несчастью, это никогда не может быть достигнуто в контейнере сильфонного типа без некоторого внешнего зажимающего устройства для удержания его на месте. Такое устройство необходимо соединить с контейнером, что приводит к повышению расходов. Хотя этот контейнер мог бы частично сопротивляться расширению "после заполнения", он должен все же уступить очень высокому давлению, создающемуся от помешивания мягкого напитка.
При таком объяснении предполагаемая форма контейнера Jones (Джоунса) и др. "вытягивается" из пластика, что приводит к непоправимому повреждению полимера. Такой контейнер, в сущности, было бы невозможно изготовить при выборе имеющихся пластиков - терафталата полиэтилена (PET). Кроме того, из-за большой площади поверхности такого контейнера были бы увеличены расходы на материалы. Этот контейнер был бы также подвержен повторному расширению из сложенного положения.
Джоунс и др. используют складки, сформированные множеством выступов и впадин, причем каждый выступ предпочтительно состоит из плоских участков, ограниченных четырехугольниками и работающих в качестве шарнира, вокруг которого происходит складывание. Устройство в патенте США N 4492313 (Тоузани) также первоначально не функционирует в качестве сосуда давления. Оно также, следовательно, не может использоваться как упаковка мягких напитков перед продажей. Конечно, Тоузани, предлагает некоторый способ преодоления проблемы повторного расширения из частично сложенного состояния. Способ, с помощью которого Тоузани достигает этого, в то же время приводит к новым проблемам. Контейнер складывается некоторым "секционным" способом и выталкивает содержимое "толчками", которые могут быть не согласованы с оставшимся свободным пространством над жидкостью. Этот секционный способ складывания также приводит к некоторому выплескиванию содержимого. После закупорки контейнера оператор может также случайно надавить на него (загибая кольца вниз), в результате чего происходит выплексивание содержимого, когда крышку открывают.
В патенте Великобритании 781103 (Международный траст патентов) в описании дается контейнер для вискозного материала, такого, как зубная паста, снабженный осевыми складками вдоль его боковой стенки. Давление на основание дает возможность стенке перемещаться внутрь, когда стенка загибается, распределяя материал. В патенте Соединенных Штатов 4865211 (Голлингворт), Голландском патенте 294186 (Метал Бокс), патент Соединенных Штатов 4456134 (Купер) и Французских патентах 2294297 (Нормос) и 623181 (Лейси) предложены различные другие складывающиеся контейнеры, использующие конструкции типа концертины (шестигранной гармоники) или другого типа со складывающимися стенками. Однако эти контейнеры не пригодны для мягких напитков. Контейнеры патента США 4865211 и Великобритании патента 781103, в частности, не пригодны, поскольку они более легко поддаются внутреннему давлению, что приводит к их чрезмерному расширению, когда они наполнены в результате коробления и сминания при эксплуатации.
Эти контейнеры могут также легко повторно расширяться из сложенного состояния, в частности, когда они сконструированы из гибкого материала. Устройство патента Великобритании 781103, в частности, подвержено повторному расширению.
Каждый из этих контейнеров складывается так, что стенки приобретают кольцевые или круглые складки, что лучше всего иллюстрируется на фиг. 8 в патенте США 4865211. В патенте Голландии 294186 и патенте Великобритании 781103 специально сделана ссылка на стенку, загибающуюся саму на себя, или ложащуюся на несложенную кольцевую стенку, которой еще предстоит быть сложенной. Стенки в этих контейнерах сделаны из гибкого материала наподобие полиэтилена. В случае патенте Великобритании 781103 содержимым является не жидкость, а что-то вроде вискозы. Это дает опору стенкам контейнера при усилиях складывания, когда материал сопротивляется перемещению в нем. Это помогает гибким стенкам сопротивляться короблению при усилиях складывания.
Другие складные контейнеры содержат относительно гибкую оболочковую часть, которая складывается, чтобы уменьшить имеющееся свободное пространство. Хотя простые складные контейнеры типа оболочки в коробке могут вмещать жидкость, такую, как "игристое" видно, они не могут содержать напитки под давлением, такие, как "шипучее" вино. Это объясняется тем, что обычная оболочка склонна к повторному расширению после складывания, если внутри имеется давление. Следовательно, улучшения в складном контейнере этого типа в настоящее время сконцентрированы на требовании наличия некоторого отдельного управляющего средства, такого, как внешний контейнер, оболочка или тому подобное, для управления складыванием и поддержания сложенного контейнера в сложенном состоянии. Внешнее управляющее устройство должно добавлять значительную стоимость к контейнеру, поскольку оно всегда должно придаваться к оболочке. Примеры таких контейнеров описаны в патентах Купера и Нормоса, упомянутых выше. Что касается оснований PET и других пластиковых контейнеров, то были различные предложения, например, по возможной конструкции, одна из которых, наиболее популярная в настоящее время, имеет лепестковое основание согласно патенту Новой Зеландии 227274 (Continental Pet Technologies Inc.).
Целью по меньшей мере одного варианта осуществления данного изобретения является предложение способа решения вышеупомянутых проблем или по меньшей мере полезного выбора.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Согласно одному аспекту данного изобретения предлагается полужесткий контейнер, боковая стенка которого имеет складывающуюся часть, имеющую множество панельных средств, каждое из которых является аркообразным (как здесь определяется), по меньшей мере в направлении, поперечном по отношению к продольной оси указанного контейнера, и расположен так, что указанные панельные средства работают вместе на сопротивление расширению указанной складывающейся части из сложенного состояния и обеспечивают жесткость относительно продольной складывающей силы, в то же время обеспечивая постепенное складывание указанной складывающейся части под действием указанного продольного складывающегося усилия, благодаря чему указанная складывающаяся часть складывается относительно остальной части контейнера, уменьшая внутренний объем указанного контейнера.
Другие аспекты данного изобретения станут ясны из последующего описания.
Изобретение описано способом примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:
фиг. 1 - схематический вид сбоку варианта осуществления данного изобретения;
фиг. 2 - схематический вид в разрезе варианта осуществления фиг. 1 в частично сложенном положении;
фиг. 3 - схематический вид в разрезе варианта осуществления фиг. 1 в полностью сложенном положении;
фиг. 4 - схематический вид в разрезе по линии XX фиг. 1;
фиг. 5 - деталь сгиба в другом варианте осуществления изобретения;
фиг. 6 - схематический вид сбоку дополнительного варианта осуществления данного изобретения;
фиг. 7 - схематический вид сбоку еще одного варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 - схематический вид спереди панели (фрагмент) согласно данному изобретению;
фиг. 9 - схематический вид сзади в перспективе фрагмента фиг. 8;
фиг. 10 - схематический вид сбоку фрагмента фиг. 8 и 9;
фиг. 11 - схематический вид сбоку примера управляющей части данного изобретения;
фиг. 12 - поперечное сечение по JJ фиг. 11;
фиг. 13 - поперечное сечение по II фиг. 11;
фиг. 14 - схематический вид сбоку контейнера согласно другому возможному варианту осуществления изобретения;
фиг. 15a, b, c показывают дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения в его первоначальном, частично сложенном и полностью сложенном положениях;
фиг. 16 - очень схематический вид еще одного дополнительного варианта осуществления изобретения;
фиг. 17 и 18 - очень схематические возможные варианты выполнения основания контейнеров по изобретению;
фиг. 19a, b - возможные альтернативные устройства фрагментов для дополнительных вариантов осуществления изобретения;
фиг. 20a, b, c иллюстрируют (очень схематично) эффект опрокидывания или выворачивания цилиндрического контейнера.
Описание предпочтительных вариантов выполнения.
Варианты выполнения, показанные на чертежах, и последующее описание со ссылкой на эти чертежи даны только в качестве примера и не могут служить ограничениями возможных вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 1 показан вид полужесткого контейнера 1. Контейнер 1 является по существу удлиненной бутылкой для легких напитков (безалкогольных). Он имеет отверстие 2 на одном конце и снабжен резьбой 3 для облегчения открывания при использовании резьбовой крышки (не показана). Контейнер 1 в этом примере сформирован из терефталата полиэтилена (PET), хотя для обеспечения характеристик полужесткости может использоваться любой подходящий материал.
Боковая стенка (оболочка) контейнера 1 имеет складывающуюся часть 5. В этом примере складывающаяся часть ограничена штриховыми линиями A и B.
Как будет видно также при обращении к фиг. 2 и 3, в ответ на складывающую силу, направленную продольно и относительно внутрь контейнера 1, в этом примере направленную вдоль продольной оси 8 в направлении 9, контейнер 1 постепенно сгибает сгибающуюся часть 5 боковой стенки 4 так, что размер открытой наружу выемки 10 увеличивается, внутренний объем контейнера 1 увеличивается.
Поскольку действие сгибания продолжается, сгибающаяся часть 5 движется вниз относительно контейнера 1 в положение в принимающей части 12, которая в этом примере снабжена поясной частью и основанием 14.
Чтобы оценить действие сгибания (складывания) более подробно, вернемся еще раз к фиг. 1. Складывающаяся часть 5 в этом примере содержит инициирующую часть 6 и управляющую часть 7.
Часть 6 инициатора в этом примере сформирована с включением чередующихся участков сильных и слабых и относительно более подвержена складыванию в ответ на силы в направлении 9, чем примыкающая управляющая часть 7 и горловая часть 11. Таким образом, в ответ на складывающую силу в направлении 9 происходит относительно управляемое перемещение части 6 инициатора, чтобы инициировать действие складывания (сгибания), описанное ранее.
В этом примере изобретения чередующиеся области сильные и слабые в части 6 инициатора имеют два смежных поперечно расположенных кольцевых сегмента боковой стороны. Линии слабости определены в промежутках между смежными кольцевыми сегментами. Пожалуй, чем любое изменение толщины материала из-за размывания или тому подобного, линии слабости могут измениться в угле в пределах части 6.
Управляющая часть 7 в этом примере снабжена множеством, по существу, удлиненных многоугольных фрагментов 112, каждый из которых имеет четыре стороны для образования ромбовидной формы. Каждый фрагмент 112 расположен так, что все они направлены вдоль продольной оси контейнера и расположены смежно друг с другом так, чтобы создать боковую стенку 4 по существу формы усеченного конуса.
Форма, по существу, усеченного конуса помогает складывающейся части 5 боковой стенки 4 расположиться внутри принимающей части 12, как объяснялось. Однако для складывающейся части 5 могут использоваться другие формы, например цилиндрическая и многоугольная, они используют такие фрагментные средства, как 112. Однако такие формы будут действовать на пространство, в которое складывающаяся часть 5 имеет возможность перемещаться при складывании, и изменять легкость складывания. Обратимся, в частности, к фиг. 2 и 3, кроме кромки 100, образованной на периферии впадины 10, образованной при образовании сгиба, опрокидывании и перемещении книзу контейнера, диаметр сложенных частей складывающейся части меньше диаметра частей, оставшихся еще не сложенными. Из-за этого имеется пространство для сложенных частей для размещения их в принимающей части 12 после складывания.
Фиг. 20 дополнительно иллюстрирует это. Если боковая сторона (поверхность) 500 контейнера является, по существу, цилиндрической по форме, как показано, а не усеченным конусом, тогда попытка сложить контейнер таким способом приведет к образованию из верхней стенки 499 опрокинутого внутрь кольца, имеющего диаметр H (фиг. 20b), который должен быть меньше его диаметра G (фиг. 20a). Это приведет к осевому напряжению, которое будет сопротивляться опрокидыванию. Пока остается первоначальный диаметр G, внутри цилиндра, в который стенка 500 должна складываться, свободное место отсутствует. Здесь будет соответствующий перенос силы давления вниз на стенки в направлении L вместо давления внутрь сгиба, что приведет к выгибанию цилиндрической стенки 500, как показано позицией 501 на фиг. 20, под действием силы складывания в направлении P, вместо опрокидывания вниз. Единственный способ сделать цилиндр, работающий при таком подходе, фактически должен состоять в том, чтобы держать его во внешнем каркасе или форме и опрокидывать внутрь с усилием посредством поршневого устройства, которое затолкнет его сам в себя. Перевернутый сегмент будет значительно покороблен из-за необходимости иметь ему уменьшенный диаметр (окружность данной длины должна деформироваться, чтобы уменьшился диаметр, в любой точке).
Альтернативно он может быть сломан или надорван, как показано позицией 498, чтобы увеличить диаметр в случае, для примера, выворачивая наружу (см. фиг. 20c), но для влияния на такое поведение аналогично должно использоваться внешнее устройство.
Следовательно, чтобы иметь контейнер, который складывался бы только при усилии, направленном по его продольной оси, и без помощи внешнего устройства, складывающийся сегмент должен иметь, при отсутствии фрагментов согласно настоящему изобретению, форму усеченного конуса, или материал должен быть достаточно эластичным и способным к расширению или сокращению, поскольку он не может сохранить первоначальные размеры в новой позиции.
Без такой части инициатора, как 6 на фиг. 1, даже секция формы усеченного конуса будет испытывать трудности при складывании при управляемом опрокидывании, в частности, с крутым пространственным положением и разумной длиной боковой стенки. Боковые стенки не смогут выдержать усилие нагрузки сверху, и контейнер просто деформируется и сложится совершенно произвольно. Сила, необходимая для начала опрокидывания в любой точке крутых стенок, должна быть намного больше, чем требуется для деформации и коробления стенок. Одна часть стенки начинает деформировать остальную часть контейнера и продолжать этот вид деформации в ответ на дополнительное давление вниз.
Обращаясь снова к фиг. 1, 2 и 3, очевидно, что оператор, прикладывающий складывающее усилие в направлении 9, на практике, направляет складывающее усилие лишь, в общем, в направлении стрелки 9. Имеются отклонения в направлении приложения силы. Отклонения в складывающем усилии, если не будут учтены или ослаблены, приведут к нерегулярному складыванию и свертыванию складывающейся части 5, в частности, если складывание слишком быстрое. Нерегулярное складывание в свою очередь ведет к смятию и короблению боковой стенки 4 скорее, чем действие постепенного складывания, которое предположительно должно происходить в ответ на складывающее усилие.
Фрагменты 112 складывающейся части предусмотрены для того, чтобы складывание контейнера происходило в заранее предусмотренном и относительно регулярном виде.
Фрагменты 112 управляющей части 7 помогают регулярному складыванию и уменьшают склонность боковой стенки к смятию и короблению в ответ на складывающее усилие. Способ, при котором это получается, будет более понятен при обращении к фиг. 4 и 5.
Фрагменты 112 управляющей части 7 показаны, как имеющие по существу аркообразную форму, что видно на концевой секции. Эта аркообразная форма показана (видна) на фиг. 4 и иллюстрируется поперечным сечением по линии X-X фиг. 1. Применение фрагментов аркообразной формы, таких, как показаны со ссылкой на фрагмент 112 фиг. 4, усиливает управление, создаваемое напряжением фрагментом 112 во время складывания. Термин "аркообразный" используется в описании и формуле изобретения для описания любого профиля стенки контейнера, который выступает за главную периферийную плоскость стенки контейнера.
При ориентации, показанной на фиг. 4, фрагмент 112 должен быть уже сложен. Фрагмент 112 отделен от смежных фрагментов барьерными средствами 90 и 101, представленными в этом примере как относительно узкие неаркообразные части боковой стенки 4, образующими подложечную сеть 111 фиг. 1 формы усеченного конуса. Как видно на чертежах, форма будет хордовой, т.е., по существу, подобная форме хорды 23.
Поскольку длина дуги фрагмента 112 (дуговая длина фрагмента 112) больше длины хорды 23 (хордовой длины 23), складывание приводит к легкому расширению периферии впадины, образуемой во время действия складывания. Хордовая длина между барьерными средствами 90 и 101 на каждой стороне панели 112 будет возрастать до максимума, равного дуговой длине фрагмента 112. После этого при продолжении складывания часть фрагмента 112, которая должна складываться, обычно возвращается к, по существу, аркообразной форме, которую она имела до выпрямления и складывания.
Расширение периферии можно увидеть на фиг. 5, которая показывает, как край впадины, образуемой стенкой 4 на ее кромке 100, изгибается наружу от своего обычного положения, по существу, на линии с внешней поверхностью контейнера, показанной линией 24, когда сгиб 26 перемещается книзу по боковой стенке.
Возможность легкого расширения края позволяет усеченному конусу сравнительно легко опрокинуться внутрь. Усилие передается по радиусу для увеличения периферии боковой стороны и не передается к низу боковой стенки, что могло бы в противном случае привести к короблению боковой стенки. Это расширение периферии (края) боковой стенки создает пространство для секций боковой стенки формы усеченного конуса чтобы согнуться и опрокинуться внутрь и занять место внутри боковой стенки (оболочки) при сложении. Это свойство приспособления боковой стенки формы усеченного конуса с такими фрагментами 112 придает намного меньшее сопротивление волне, создаваемой краем 100 впадины 10 при ее перемещении к низу боковой стенки, как иллюстрируется фиг. 5.
Кроме того, посредством деления боковой поверхности 4 контейнера на смежные фрагменты 112 согласно изобретению, боковая поверхность 4 делится и складывается в части определенной хордовой длины. Следовательно, край сгиба формируется в многоугольную форму, как определяется соединением хорд, образованных во время складывания (см. фиг. 4). Образуемый многоугольник имеет различное число сторон в зависимости от числа используемых фрагментов и количества дуг, содержащихся в них. Следовательно, край складывающейся секции (100 на фиг. 2) не будет круглым, как обнаружено ранее и отражено в известных технических решениях, которые цитировались выше. Это многоугольное образование помогает направить сложенные секции по направлению друг к другу и сложить гармошкой вместе, вызывая эффект защелки, который затем усиливается снова образованием аркообразных фрагментов, когда они перегибаются через хорду и на другую сторону. Этот эффект защелки предотвращает возвращение сложенных частей в несложенное положение даже при высоком внутреннем давлении. Углы многоугольного образования расположены относительно близко к несложенной части стены. В случае аркообразных фрагментов 112 хордовая длина во время складывания изменяется в диапазоне между длиной хорды, измеренной между сторонами дуги до складывания, и дуговой длиной фрагмента 112, см. фиг. 4.
С помощью управления хордовой длиной частей боковой стенки, которые складываются, опасность сминания и коробления во время складывания во время складывания уменьшается. Фрагменты 112 оказывают выравнивающий эффект на сгиб 100 при его движении к низу контейнера, что способствует коррекции каких-либо неправильных отклонений в направлении складывания, которое задается оператором.
Аркообразные фрагменты 112 ромбовидной формы, показанные в этом примере изобретения, помогают и управляют действием складывания управляющей части 7.
Барьерная сеть 90, 101, которая проходит между ромбовидными фрагментами 112, натягивается в обоих направлениях, когда крышка закрыта и создано внутреннее давление. Барьерная сеть 90, 101 лежит на основании в виде усеченного конуса или подложке 111. Упоминалось, что форма, размер и/или глубина этой взаимосвязывающей сети или подложки 111 между фрагментами может изменяться в соответствии с требованиями согласования характеристик, требуемых для результирующего контейнера. Такое усилие пытается вызвать перемещение в обоих направлениях ромбовидных фрагментов 112. Поскольку усилия в каждом направлении равны, ромбовидная форма не может измениться. Поскольку каждый фрагмент 112 имеет фиксированный размер, управляющая часть 7 не может расшириться.
Однако, когда крышка снимается, усилие в каждом направлении отсутствует. Пока крышка снята оператор может по выбору приложить усилие в одном направлении, 9 на фиг. 1 (вниз, чтобы сложить контейнер). Поскольку усилие направлено лишь в одном направлении, ромбовидная форма фрагментов 112 может быть ослаблена по вертикали, и аркообразным фрагментам 112 допускается начать воздействие на периферию посредством того, что жертвуется излишний в ином случае материал. Это периферийное расширение сгиба 100 происходит, и таким образом имеется управление складыванием способом, уже описанным.
Фрагменты 112 также оказывают другое главное воздействие на поведение контейнера 1, используемого в качестве складного контейнера для жидкостей под давлением. Перевернутая секция управляющей части дополнительно предохраняется от принуждения к возвращению в свою первоначальную позицию. Перегнутые дуги ромбов фрагментов 112 повторно расширяются, когда находятся в перевернутом положении и имеют склонность к "заеданию", если приложено усилие, расширяющее контейнер 4 из сложенного положения. Это может быть вызвано сосредоточением давления внутри содержимого, если контейнер 4 был, например, уронен. Перевернутая секция не может выгнуться обратно, ее стремятся удержать на месте перегнутые дуги. Это позволяет контейнеру сохранять свою целостность в качестве сосуда давления, даже в частично сложенном состоянии.
На практике, на складывающейся части могут использоваться многоугольники с изменяющимся числом сторон. Они могут быть смешанной формы, даже если отсутствует отчетливое преимущество перед ромбовидной сетью. Однако многоугольники с увеличенным или уменьшенным числом сторон могут использоваться с различным устройством аркообразования. Другие геометрические формы также могут использоваться, не выходя за пределы области действия изобретения.
Размер аркообразования, применяемого с панелями (фрагментами), может также изменяться согласно величине управления, требуемого от хордового образования, которое действует на легкость складывания. В то время, как аркообразование в поперечном или кольцевом направлении является существенным требованием, в большинстве случаев может быть предусмотрено аркообразование и в продольном направлении.
Таким образом, обращаясь к фиг. 19a, видим, что складывающаяся секция 600 контейнера согласно одному возможному варианту осуществления определяется множеством треугольных панелей 601, изогнутых в виде арки так, что пики панелей находятся в их центрах. На фиг. 19b складывающаяся секция 602 другого варианта осуществления имеет круглые панели 603, опять изогнутые в виде арки так, что их высшие точки (пики) лежат в их центрах.
Вернувшись теперь к фиг. 1, 2 и 3, видим, что основание 14 сформировано так, чтобы получить отверстие 28. Отверстие 28 образовано относительно частей горловины 11, смежных со складывающейся частью 5, так, что, когда контейнер 1, по существу, полностью сложен и сгиб 100 в боковой оболочке 4 находится на ее более или менее наибольшем размере, отверстие 28, по существу, окружено горловой частью 11.
Таким образом, как можно видеть из фиг. 3, обод 29 горловинной части 11 в этом примере определяет площадь, которая в плане по меньшей мере равна или предпочтительно больше площади, определяемой ободом отверстия 28. Кроме того, в показанном сложенном положении части обода 29 расположены по окружности относительно внешней стороны обода 30, так, чтобы во время опрокидывания помочь потоку жидкости течь скорее в отверстии 28 в горловинную часть 11 и по направлению к отверстию 2, чем в сгиб в боковой стенке 4.
Вернемся к обсуждению фиг. 6. Мы видим альтернативное устройство складывающейся части. На фиг. 6 складывающаяся часть 15 содержит часть 16 инициатора и управляющую часть 17. Управляющаяся часть 17 в этом примере содержит шестиугольные панели 22.
Часть 16 инициатора также показана как содержащая шестиугольные панели 22. Панели 22, которые образуют часть 16 инициатора, могут, если потребуется, быть менее и более многочисленными, чем панели, образующие управляющему часть 17, и могут быть смещены относительно расположения панелей управляющей части 17.
Для не насыщенных углекислым газом напитков и, в частности, для любых требований горячего наполнения может быть желательно использование конфигурации, которая допускает некоторое сокращение после заполнения. Посредством изменения конфигурации барьерной сети, соединяющей панели, обозначенной, в общем, позицией 599 (111 на фиг. 1), возможно предусмотреть возможность управляющей части держать давление (которая не является необходимой для не насыщенных углекислым газом напитков, в обмен, например, на возможность сокращения).
Примером того, как это может быть достигнуто, является удаление поперечных соединяющих частей 598 из барьерной сети и обеспечение возможности дугам от каждой шестиугольной панели 22 соединяться продольным способом. Здесь опять может быть много изменений, не выходя за пределы области действия изобретения. Все образования должны быть изогнуты в многоугольной форме, как рассматривалось выше.
Это удаление или изменение поперечных или других соединяющих частей между панелями 22 могло бы использоваться в любом из других вариантов осуществления изобретения, описанных здесь.
В других вариантах осуществления данного изобретения для складывающейся части могут быть предложены другие подходящие устройства инициируемого и управляемого складывания. Например, в по меньшей мере одном другом варианте осуществления изобретения, где предусмотрены панели, через управляющую часть и часть инициатора может пройти одиночная панель, по существу, пересекая всю складывающуюся часть контейнера. Пример этого типа варианта осуществления показан на фиг. 7.
Обсудим фиг. 7. Как можно видеть, контейнер 200 содержит горловинную часть 201, складывающуюся часть 202, заключенную между линиями G и H, и принимающую часть 203. Область, непосредственно примыкающая к пересечению горловины 201 и складывающейся части 202, имеет углубление 204, помогающее в обращении с контейнером 200.
Складывающаяся часть 202 снабжена частью 205 инициатора и управляющей частью 206. Принимающая часть 203 включает в себя поясную часть 207 и основание 208.
Как будет видно, складывающаяся часть 202 снабжена множеством ромбовидных панелей 209, которые должны быть аркообразными по меньшей мере в поперечном направлении, причем все панели совмещены с продольной осью контейнера 202 и расположены смежно друг с другом, для придания складывающейся части 202, по существу, форма усеченного конуса.
В этом примере изобретения панели 199 в горловинной части 201 и в принимающей части 203 имеют различные функции. Эти панели 99 не помогают складыванию, но вместе этого обеспечивают прочность горловине 201 и принимающей части 203, а также помогают этим частям сопротивляться короблению или другим способом деформации под воздействием направленных по оси складывающих сил. Относительно дуги, предусмотренной для панелей 209, имеется лишь относительно незначительная дуга в горловине 201 и принимающей части 203.
В дополнительных альтернативных формах изобретения могут использоваться малые аркообразные панели вокруг впадины 204. Эти панели могут помочь впадине сопротивляться какой-либо пластичной ползучести внутри материала при очень высоком давлении, поскольку эта область не является такой прочной, как остальная часть боковой оболочки контейнера из-за природы двуосной ориентации в изготовлении. Для упрочнения впадины 204 могут также использоваться и другие способы, не выходя за пределы области действия изобретения, например, добавление прочного, удерживаемого снаружи кольца, сделанного из подходящего материала и помещаемого вокруг углубления 204.
Еще одной целью данного изобретения является создание улучшенной секции основания для контейнера под напитки.
В процессе производства бутылок, использующего двуосную ориентацию, молекулярная ориентация полимера меньше наверху и дне бутылки, так что эти области необходимо сделать толще, но общая круглая конструкция основания минимизирует требуемый материал (благодаря его лучшей способности держать давление). При этой круглой конструкции бутылка, однако, не может стоять прямо, поэтому требуется "чашка" основания, имеющая плоское дно. Это может быть отформовано инжекцией PET или более обычно полипропилена высокого давления.
Много конструкторских усилий было предпринято, в частности, в США, в направлении конструкции основания, которая бы позволяла избежать необходимости отдельной чашки, и Continental Beverage Containers Inc. предложила основание, имеющее 4 или 5 выпуклостей, которые образуют ножки, на которых бутылка может стоять. Эта конструкция, как упоминалось ранее, обычно называется основанием "лепестковой" и имеет тот недостаток, что требуется больше материала, а выдувная формовочная машина должна обладать более высокими давлениями выдувной формовки и сжимания.
Другим недостатком является то, что многие области материала разной толщины распределены вокруг основания. В результате этих различных толщин возникает очень сложное распределение напряжений.
Еще одним недостатком является то, что толстая нерастягивающаяся центральная область под давлением становится первичным местом трещин, и именно эта область является самым обычным местом повреждения дна. Вот почему сильное давление стремится "вытянуть раздельно" и создает усилие наружу на представленную поверхность.
Еще одним недостатком конструкции основания этого вида является то, что контейнер не может стоять прямо на решеткообразной поверхности, что обычно в холодильном устройстве. Это привело к сопротивлению со стороны как продавца, так и потребителя.
Целью вариантов данного изобретения является решение некоторых из этих проблем или по меньшей мере обеспечение подходящего выбора.
Таким образом, обратившись снова к фиг. 7, можно видеть, что приведенное в качестве примера основание 208 сформировано так, чтобы обеспечить отверстие 211, по существу, подобное тому, что описано ранее в связи с фиг. 1, 2 и 3, для сбора и перемещения остаточного содержимого контейнера к отверстию 210. Чтобы помочь основанию 208 выдерживать внутреннее давление обычных газированных напитков, в частности, когда контейнер сформирован из PET или тому подобного, предусмотрен относительно глубокий пант 211 (термин "пант" означает пустоту в дне, особенно у бутылок для шампанского.
Основание 208, приведенное в качестве примера, обеспечивает улучшение по сравнению с предыдущими предложениями за счет введения толстого круглого кольца, на который опирается бутылка, вместо ножек (если это случай с петалоидным основанием). Это кольцо с полным контактом обеспечивает большую стабильность при расположении на неполных поверхностях, таких, как решетки, обычно используемые в холодильных устройствах.
Обратимся к фиг. 8 - 13, где примеры панелей ромбовидной формы, таких, как на фиг. 7, иллюстрируются более подробно. Видно, что панели 301, 302, 303 могут быть устроены так, чтобы образовать составную панель 300, заостряющуюся по направлению к одному концу. Как иллюстрируют виды в разрезе и поперечном разрезе фиг. 9 и 10,панели от 301 до 303 являются аркообразными как в поперечном, так и в продольном направлении так, чтобы управлять складыванием, как описано ранее.
На фиг. 11 - 13 показаны ромбовидные панели 305 управляющей части 304, являющиеся аркообразными и образующие форму усеченного конуса, требуемого для действия складывания.
Обратимся теперь к фиг. 14, где иллюстрируется дополнительный вариант осуществления изобретения, в общем обозначенный стрелкой 478. Здесь показано, что ромбовидные панели предыдущих вариантов осуществления заменены множеством шестиугольных панелей, 475, образующих складывающуюся часть 472. Показана часть 476 инициатора, имеющая множество концентрических линий слабости, которые могут быть изменениями угла, ведущими вверх к горловинной части 477. Основание 474 снова обеспечивает внутренний диаметр, соразмерный или меньше диаметра обода (окружности) горловинной части 477. Шестиугольники 475 показаны соориентированными в направлении продольной оси контейнера 478. Каждая панель 475 должна быть аркообразной по меньшей мере в поперечном направлении, так, чтобы позволить складывание по оси в результате складывающего усилия, но сопротивляться расширению по окружности из-за внутреннего давления. Обратимся теперь к фиг. 15a, b, c, где еще один вариант осуществления в общем обозначен стрелкой 492. Мы видим складывающуюся часть 488 в виде усеченного конуса, обращенную вниз, ограниченную сетью панелей 420 ромбовидной формы. Такое устройство складывающейся вверх управляющей секции 488 позволяет более полно опорожнять контейнер при сложении. Воздух вообще не может задержаться в складывающейся оболочке, что обычно случается при "прямостоящих" вариантах. Эта сеть аркообразных панелей 420 сопротивляется расширяющим силам и удерживает складывающуюся часть 488 на месте. Размеры этих панелей 420 могут быть, конечно, различны. Они могут быть шире на одних контейнерах, чем на других, и даже иметь разные размеры на одном контейнере. Когда крышка снята, сеть 488 не удлиняется под воздействием сил, действующих со стороны напитка. Такие силы обычно пытаются вызвать перемещение как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении каждой панели 420 сети 488. Поскольку силы, действующие при закрытой крышке в каждом направлении, равны, сеть 488 из ромбовидных панелей не может перемещаться. Однако, когда крышка снята, силы в обоих направлениях отсутствуют. Пока крышка открыта, оператор может, по выбору, приложить усилие в одном направлении (вниз, как показано на фиг. 15b, для складывания контейнера). Поскольку сила направлена лишь в одном направлении, ромбовидные панели 420 сети 488 могут быть вынуждены ослабнуть по вертикали и позволить аркообразным панелям 420 начать влиять на периферию 487, пожертвовав в ином случае избыточным материалом. Таким образом, периферийное расширение сгиба 487 достигается, когда он перемещается через основание 490 и таким образом управляет складыванием контейнера способом, уже описанным.
Еще ряд форм изобретения согласно этому и другим вариантом осуществления используют более одной складывающейся секции.
Обратимся теперь к фиг. 16, контейнер 800 этого варианта осуществления имеет складывающуюся часть 802 с аркообразными панелями 801 ромбовидной формы, образующими форму усеченного конуса, сужающуюся скорее вверх, а не вниз, как на предыдущих фиг. 15.
Вернемся снова к формированию основания контейнеров настоящего изобретения, дополнительным улучшением является более выровненное распределение материала по основанию. Внутренняя поверхность 480 основания 483 на фиг. 17 сформирована вогнутой поверхностью вращения в окрестности центральной опоры 481 из относительно нерастягивающегося материала вокруг панта 479. Путем помещения нерастягивающегося материала в такую форму он становится самоустойчивым под давлением и, следовательно, более защищенным от разрушения. Он не только самоусиливается под давлением, но его становится почти невозможным надавить вниз "выдавить дно" контейнера, как в обычных основаниях с отсутствием панта шампанского типа, сделанного из такого тонкого материала, где используется, например, выпуклый купол, направленный внутрь.
В альтернативных формах изобретения основание может иметь аркообразные панели, приспособленные для сопротивления складывающим усилиям, упомянутым выше в связи с примером изобретения фиг. 17. Добавление аркообразных панелей в эту секцию увеличивает уровень выдерживания давления. Кроме того, аркообразные панели могут помочь материалу складываться в одном направлении, если они перегибаются в направлении, в котором панели могут выдержать любое стремление сложиться. Посредством применения их около центральной опоры 481 на фиг. 17 любое стремление основания поддаться нажиму вниз и выгнуться под действием силы значительно уменьшается.
На фиг. 18 показан еще один пример основания 483, в котором используются такие аркообразные панели 486 вокруг полой опоры 485 панта 484 для увеличения порогов давления. Может использоваться и дополнительное размещение панелей, не выходя за пределы области действия этого изобретения.
Еще одни альтернативные формы изобретения этого изобретения могут использовать движение сгибания наружу вместо процесса сгибания внутрь. Контейнер согласно этому изобретению может иметь сгибающуюся часть со сгибающейся наружу частью и сгибающейся наружу управляющей частью. Аркообразные ромбовидные или другой формы панели в таких вариантах осуществления должны быть обращены внутрь, а не наружу.
Видно, что данное изобретение в его различных вариантах осуществления предлагает контейнер, который имеет различные части, способные приспосабливаться к разным нагрузкам, и где сложение осуществляется за счет складывания средней части, а не вталкивания конца внутрь.
Таким образом, можно оценить, что изобретение предлагает улучшенный контейнер, в котором осуществляется помощь управлению постепенным сгибанием боковой стороны контейнера, так, чтобы сложить его, а в предпочтительных вариантах осуществления, основание сконструировано для выдерживания более высоких давлений и придания контейнеру большей стабильности.
Там, где в предыдущем описании были сделаны ссылки на конкретные компоненты или цифры изобретения, имеющие известные эквиваленты, эти эквиваленты включены в него, как если бы они были отдельно описаны.
Хотя это изобретение было описано на одном примере со ссылкой на возможные варианты выполнения, очевидно, что возможны его модификации и улучшения, не выходя за пределы области действия изобретения, определенной прилагаемой формулой изобретения.
Формула изобретения: 1. Полужесткий складной контейнер с продольной осью 8, содержащий горловину 11, основание 14 и боковую стенку 4, включающую в себя промежуточный складывающийся участок 5, отличающийся тем, что складывающийся участок 5 также является полужестким и имеет несколько стеночных фрагментов 112, каждый из который имеет профиль, выступающий из общей периферической поверхности боковой стенки 4 по меньшей мере в направлении, поперечном продольной оси 8, для обеспечения жесткости против продольно направленного деформирующего усилия, причем указанные фрагменты 112 являются гибкими для поперечно направленного усилия, и расположены на боковой стенке 4 так, чтобы складывающийся участок 5 под воздействием продольно направленного сжимающего усилия мог постепенно складываться относительно остальной части контейнера в сложенное состояние, в котором основание и горловина располагаются ближе друг к другу, с целью уменьшения внутреннего объема контейнера, и фрагменты 112 совместным действием оказывают сопротивление расширению сложенного участка 5 из сложенного состояния, при этом складывающийся участок 5 содержит контрольный участок 7, обеспечивающий контролирование складывания, и инициирующий участок 6, с которого начинается складывание.
2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что складывающийся участок 5 имеет в основном форму усеченного конуса.
3. Контейнер по п.1 или 2, отличающийся тем, что стеночные фрагменты 112 выступают из основной периферической поверхности боковой стенки 4 также в направлении продольной оси 8 контейнера.
4. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что стеночные фрагменты (112) имеют полигональную форму и расположены по существу параллельно продольной оси контейнера.
5. Контейнер по п.4, отличающийся тем, что каждый стеночный фрагмент 112 имеет ромбовидную форму и эти ромбовидные фрагменты расположены своими длинными осями по существу параллельно продольной оси контейнера.
6. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что складывающийся участок 5 расположен на расстоянии как от горловины 11, так и от основания 14 контейнера.
7. Контейнер по п. 2, отличающийся тем, что указанный усеченный конус сужается внутрь по направлению к горловине 11 контейнера так, чтобы складывающее усилие, приложенное к горловине, вызывало перемещение горловины в направлении основания контейнера.
8. Контейнер по п.7, отличающийся тем, что внутренний диаметр 29 горловины 11 по существу равен или превышает внутренний диаметр 30 основания 14 так, чтобы остатки содержимого контейнера в его сложенном состоянии принуждались течь в горловину 11.
9. Контейнер по п.2, отличающийся тем, что усеченный конус 488 сужается внутрь по направлению к основанию 490 контейнера так, чтобы при складывании контейнера основание перемещалось внутрь складывающегося участка 5 по направлению к горловине контейнера.
10. Контейнер по п.4, отличающийся тем, что инициирующий участок 6 содержит по меньшей мере одну зону, которая существенно менее перпендикулярна по отношению упомянутому поперечному направлению, чем любая другая зона складывающегося участка 5.
11. Контейнер по п.10, отличающийся тем, что в указанном инициирующем участке также имеется несколько стеночных фрагментов 112.
12. Контейнер по п.5, отличающийся тем, что ромбовидная форма образована парой смежных треугольных стеночных фрагментов.
13. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что стеночные фрагменты 603 имеют округлую форму.
14. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что его основание 208 имеет глубокий полый центральный участок 211 и круглый участок вокруг него для обеспечения устойчивой опорной поверхности для контейнера.
15. Контейнер по п.14, отличающийся тем, что глубокий полый центральный участок основания 484 включает в себя несколько аркообразных фрагментов 486 по его окружности для предотвращения деформации материала основания вследствие внутреннего давления в контейнере.