Plastová skládací láhev s harmonikově uspořádanými žebry

Oblast techniky

Technické řešení se týká plastové skládací láhve s harmonikově uspořádanými žebry, zejména se týká nápojových PET lahví.

Dosavadní stav techniky

Plastové lahve, zejména nápojové PET lahve, patří mezi problémové odpady. Jsou problémem jak z hlediska skladování po použití a likvidace, tak i z hledisek možnosti třídění a druhotného zpracování. Pokud jsou tyto lahve po použití skladovány a dány do odpadů bez slisování, jejich velký objem způsobuje problémy skladování, snižuje ekonomiku odvozu odpadů i ekonomickou efektivnost případné likvidace nebo druhotného zpracování.

Patentová dokumentace popisuje z výše uvedených důvodů snahu o vytvoření snadno skládací plastové láhve na bázi PET nebo podobných hmot, avšak žádné z těchto řešení dosud nebylo natolik úspěšné, aby bylo možno takové skládací lahve vytvořit pro běžný trh.

Stávající pokusy o vytvoření skládacích lahví vedly zatím pouze k vytvoření možnosti složení láhve po použití, avšak tyto lahve nejsou použitelné pro sycené nápoje.

Kupříkladu v CZ PV 2001-2668 podle WO 00/44630 je popsána nevratná láhev s postupně skládací konstrukcí jejích bočních stěn bez možnosti návratu do původního tvaru, kde boční stěny mají harmonikovou konstrukci obsahující soustavu sousedících záhybů. Z nich každý záhyb je tvořen dvěma protilehlými plochami různé šířky a alespoň menší plocha z obou má obloukový tvar. Pokud by se tento tvar uvažoval nikoliv vztažen na záhyby, nýbrž na charakter takto vytvořených žeber, uvedená podmínka různé šířky ploch znamená, že jedna polovina každého žebra má větší výšku, resp. vypouklost, než druhá. Z toho se dovozuje možnost složitelnosti láhve působením lehkým tlakem. V praxi však taková láhev podléhá snadno i samovolné deformaci, kdy dochází zejména k deformacím tvaru láhve v šířkovém směru následkem tíhy nápoje, manipulací a při skladování, a také tato láhev naprosto není vhodná pro sycené nápoje, neboť neoddává tlaku působícímu zevnitř na její stěny.

Jsou známy také snahy o vytvoření skládací láhve se stěnami žeber o stejné šířce, kde láhev má hladká, symetrická žebra, se stejným tvarem horní a dolní plochy žeber a bez prolisů. Tpto řešení je ale nepoužitelné pro výrobu z důvodů nežádoucích deformací láhve při naplnění a obtížnosti složení láhve.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody odstraňuje ve značné míře navržené technické řešení. Je dořešena plastová skládací láhev s harmonikově uspořádanými žebry, která má stěny v alespoň své části vytvořeny jako harmonikově uspořádanou konstrukci, obsahující soustavu sousedících, horizontálně probíhajících žeber, z nichž každé je tvořeno dvěma protilehlými plochami, kde alespoň na některých žebrech mají obě plochy žebra, horní i dolní, obloukovitý tvar, jehož vypouklost směřuje proti sousední ploše. Podstata technického řešení spočívá v tom, že jedna ze dvou ploch na alespoň jednom žebru je opatřena alespoň jedním žebrovým prolisem.

S výhodou je jedna ze dvou ploch na alespoň jednom žebru opatřena soustavou žebrových prolisů, jejichž návaznost je v horizontálním směru přerušena. Tyto prolisy na žebrech, tedy žebrové prolisy, se týkají vždy pouze jedné poloviny žebra, horní nebo dolní.

Soustava žebrových prolisů je tvořena dvěma nebo více žebrovými prolisy, jež jsou s výhodou uspořádány na láhvi paprsčitě.

Žebrové prolisy jsou optimálně v počtu šest až dvacet a všechny se nachází na téže polovině žeber v rámci celé láhve, to je všechny jsou buď na horní ploše žeber, resp. horních plochách žeber, nebo všechny jsou na dolní ploše žeber, resp. na dolních plochách žeber.

Láhev je s výhodou kromě žebrových prolisů opatřena ještě soustavou vertikálních prolisů, které probíhají přes celou oblast jejích harmonikových žeber a vytváří na láhvi vybrání žeber, které je

-1 CZ 14164 Ul takové hloubky, že sahá do úrovně přinejmenším menší obvodové kružnice žeber. Hloubka těchto vertikálních vybrání tudíž dosahuje s výhodou stejné, nebo větší hloubky, jako horizontální harmonikové záhyby mezi žebry.

Soustava vertikálních prolisů obsahuje alespoň dva vertikální prolisy.

Vertikální prolisy jsou situovány na láhvi s výhodou symetricky a stěny vybrání jimi tvořené na žebrech vůči sobě s výhodou svírají úhel větší než 90°'

Vertikální prolisy jsou optimálně v počtu dva až osm podle rozměrů a tloušťky láhve, především ale podle průměru láhve. Pro běžný typ nápojové láhve je optimální počet tři vertikální prolisy.

Všechny vertikální prolisy jsou s výhodou vytvořeny pokud možno pomocí plynulých zaoblených přechodů, bez ostrých hran. Směrem na hrdlo i na dno láhve je s výhodou vytvořen náběh vertikálního prolisů obloukovitého tvaru. Jako obloukovitý tvar se rozumí přizpůsobení linie prolisů nenásilně tvaru láhve, zejména vytvoření jeho začátku a konce v blízkosti hrdla a dna již na zaoblené homí a dolní části láhve, nemíní se tím zakřivení linie kupříkladu do boku.

Ve dnu láhve je s výhodou vytvořen stohovací prolis, který vybíhá dovnitř dutiny láhve ve tvaru jamky pro uzávěr sousední láhve při stohování.

Žebra láhve i její dno a hrdlo jsou s výhodou nenarušeny odlišným materiálem, jako bývá například nalepená etiketa, samolepící cenovky, apod., kde celá láhev je ze stejnorodého materiálu bez přítomnosti neodnímatelně fixovaných cizorodých materiálů. Technické řešení je dořešeno i z tohoto hlediska, kde s výhodou, umožňujíce bez náročného odstraňování cizorodých hmot provádět druhotné zpracování, je láhev opatřena zcela snímatelnou etiketou a pro uzavření láhve je použito zcela, beze zbytku, odnímatelně víčko.

Navržené řešení je využitelné pro plastové lahve, zejména nápojové PET lahve. Technické řešení dosahuje možnosti jak bezpečného a snadného harmonikového složení láhve na minimální objem, tak i tvarové stálosti. Řešení umožňuje plnění běžnými kapalinami, ale i sycenými nápoji, aniž by docházelo k nežádoucímu borcení konstrukce láhve. Je dořešena i možnost skladování stohováním nesložených i složených lahví, a také možnost třídění odpadu a efektivního druhotného zpracování. Pokud je láhev opatřena zcela snímatelnou etiketou, a pokud je nadto opatřena zcela odnímatelným víčkem, lze rychle a snadno dosáhnout odstranění balastních hmot a čistou hmotu láhve druhotně zpracovávat. Skládací lahve umožní snížení objemu odpadů, zvýšení efektivnosti odvozu těchto odpadů i zefektivnění druhotného zpracování. Následně lze očekávat i ekologický přínos ze snížení výskytu těchto materiálů na skládkách.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je objasněno pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 příkladnou optimální láhev, obr. 2 pohled na řez touto lahví, obr. 3 pohled na tutéž láhev shora, obr. 4 pohled na tutéž láhev zespodu, obr. 5 A až D různé tvarové varianty harmonikových žeber s žebrovými prolisy na dolní ploše žeber, a obr. 6 beze zbytku odnímatelně víčko na láhvi, obr. 7 příkladné harmonikové žebro s horizontálními prolisy podle příkladu 3 a obr. 8 příkladné harmonikové žebro s žebrovými prolisy na homí ploše žebra podle příkladu 4.

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Příkladem provedení technického řešení v optimálním uspořádání je skládací PET nápojová láhev podle obr. 1 až 4.

Skládací láhev má stěnu vytvořenou jako harmonikově uspořádanou konstrukci, obsahující soustavu sousedících, horizontálně probíhajících žeber I, z nichž každé je tvořeno dvěma protilehlými plochami V, ll· Kromě horního a dolního žebra 1 mají všechna žebra I obě své plochy Γ, 1, homí i dolní, vůči sobě symetrické a obloukovitého tvaru, jehož vypouklost směřuje proti sousední ploše Γ, ll· Vždy dolní plocha P na každém žebru 1 je opatřena soustavou žebrových prolisů 2, jejichž návaznost je v horizontálním směru přerušena. Tím se rozumí, že nejsou vytvořeny jako spojité obvodové žlábky, apod., takže základní tvar žeber I jimi není dotčen. Je však

-2CZ 14164 Ul vytvořena rozdílnost v pevnosti horní plochy V vůči dolní ploše 1, která se zásadně projeví v okamžiku skládání. Zebrové prolisy 2 jsou nazvány podle jejich výskytu na žebrech i. Pokud jsou žebrové prolisy 2 vytvořeny na dolní ploše U žeber i, láhev se skládá miskovitě, pokud jsou vytvořeny na horní ploše Γ, láhev se skládá v opačně klenutém tvaru.

Láhev je kromě žebrových prolisů 2 opatřena ještě třemi vertikálními prolisy 3, které mají tvar svislých pásů probíhajících přes celou oblast jejích harmonikových žeber i a vytváří na láhvi vybráni 4 žeber L Pásy vertikálních prolisů 3 probíhají do hloubky zhruba v úrovni menší obvodové kružnice, tj. spojů, mezi žebry 1, takže vybrání 4 dosahuje a ve svém nejhlubšíni místě může i přesahovat hloubku úrovně menší obvodové kružnice žeber I. Vertikální prolisy 3 takto vytváří na láhvi vybrání 4 ve tvaru vertikálně probíhajících rýh, které výhodně dosahují do stejné hloubky, jako vertikální harmonikové záhyby, spoje, mezi žebry 1 a případně mohou být i hlubší. Vertikální prolisy 3 jsou situovány na láhvi symetricky a stěny vybrání 4 jimi tvořené na žebrech vůči sobě svírají výhodný tupý úhel a 120°, tedy výhodně větší než 90°. Všechny vertikální prolisy 3 mají plynulé, zaoblené přechody tvarů, bez ostrých hran. Na obrázcích nakreslené tvary nepředstavují tedy ostré hrany, jde pouze o objasnění schéma tvarů.

Směrem k hrdlu láhve i ke dnu láhve jsou vytvořeny náběhy 5 vertikálních prolisů 3 obloukovitého tvaru. Dno láhve je s výhodou ve své střední části vychýleno vůči horizontální rovině, a to obloukovitě nahoru. Je tak vytvořen stohovací prolis 6, který vybíhá dovnitř dutiny láhve ve tvaru jamky pro uzávěr, nebo hrdlo sousední láhve při stohování.

Pro uzavření láhve je vhodné beze zbytku odnímatelně víčko 7, umožňující recyklaci, které je znázorněno na obr. 6.

Příklad 2

Na obr. 5 jsou demonstrovány názorné příklady možností provedení žeber 1, nikoliv ^omezuj ící možnosti dalších realizací. V případě A se jedná o soustavu obloukovitých, paprsčitych žebrových prolisů 2, v případě B o tvar radiální, v případě C o kruhový tvar, v případě D je to tvar kapkovitých radiálních paprsků. Obrázek také předvádí možnost žeber i bez vertikálních prolisů

3.

Příklad 3

Jiným příkladem provedení technického řešení je skládací plastová láhev podle obr. 7.

Tento obrázek názorně demonstruje jednu z možností horizontálních žebrových prolisů 2 na harmonikových žebrech I skládací láhve. V tomto konkrétním případě je na dolní ploše P každého z harmonikových žeber I skládací plastové láhve vytvořena soustava z několika horizontálních žebrových prolisů 2, každý z nich je vytvořen jako zvlnění materiálu ve tvaru kružnice, v horizontálním směru není tvar těchto žebrových prolisů 2 přerušen. I takto vytvořené žebrové prolisy umožňují tvarovou stálost láhve bez nežádoucích deformací.

Příklad 4

Dalším příkladem, již pouze k doplnění demonstrace možností šíře konkrétních realizací technického řešení, je skládací plastová láhev podle obr. 8.

V tomto konkrétním případě jsou žebrové prolisy 2 provedeny na horní ploše V každého z harmonikových žeber i skládací plastové láhve, a to ve dvou řadách. Každý z nich je vytvořen jako zvlnění materiálu. Pokud žebrové prolisy 2 sledujeme jako celek v horizontálním směru, je v rámci soustavy tvar těchto žebrových prolisů 2 přerušen. Tím se rozumí, že nejde o kontinuální spojení žebrových prolisů 2 v horizontálním směru, jako tomu je u předchozího příkladu.