CZ20012668A3 - Nevratná láhev s postupně skládací konstrukcí jejích bočních stěn bez moľnosti návratu do původního tvaru - Google Patents

Description

Vynález se týká nevratné láhve s postupně skládací konstrukcí jejích bočních stěn bez možnosti návratu do původního tvaru, které mají harmonikovitou konstrukci obsahující soustavu sousedících záhybů, z nichž každý je tvořen dvěma protilehlými plochami různé šířky.

Dosavadní stav techniky

Láhve a případně kontejnery tohoto obecného druhu již jsou ve známém stavu navrženy, ale bez technických řešení umožňujících uspokojivé použití pro výše uvedené účely. V současné době nevratná láhev, která skutečně - a nejen teoreticky - poskytuje výše popsané pozitivní znaky, na trhu stále chybí z důvodů, které budou podrobněji popsány v dalším.

První láhev tohoto druhu navržená ve známém stavu byla ve skutečnosti láhev vytvořená z plastového materiálu s prakticky elastickými vlastnostmi při pokojové teplotě a vytvarovaná, v alespoň části své výšky, jako harmonika; každý měchový prvek harmoniky (dále zjednodušeně nazývaný záhyb) byl tvořen protilehlými konickými plochami o stejné šířce. Tento druh kontejneru byl určen pro přechovávání kapalin, u kterých dochází při styku se vzduchem k rychlé degradaci, jako například u fotografických vývojek. Po odebrání určitého množství kapaliny z takové láhve a před jejím opětným uzavřením se musela harmonikovitá část láhve stisknout natolik, aby obsah kapaliny, který v láhvi zůstal, dosahoval k hrdlu láhve, čímž se množství vzduchu uzavřeného v láhvi zmenšilo na minimum. Vlivem pružných vlastností materiálu láhve a především symetrického tvaru každého záhybu, musí být tato operace provedena vždy, když bylo určité množství kapaliny z láhve odebráno, jelikož taková harmonikovitá konstrukce má pouze jeden tvar stálé rovnováhy, to je roztažený tvar. Výše popsaný

-2druh láhve není tedy vhodný pro použití tam, kde je požadováno časté používání obsahu láhve, jako na příklad v případě nápojů.

Ve známém stavu je tedy navržen jiný druh skládací láhve, kde každý záhyb harmoniko vitých bočních stěn láhve má dva tvary stálé rovnováhy, to je roztažený tvar a složený tvar, díky tomu, že dvě protilehlé konické plochy tvořící každý záhyb mají různou šířku a menší plocha může tedy být trvale umístěna ve složeném tvaru uvnitř sousední větší plochy. Jak se obsah láhve spotřebovává, může spotřebitel postupně skládat každý záhyb a láhev zůstává stále ve složeném tvaru, alespoň do té doby, než vnější síla způsobí vrácení složených záhybů do tvaru roztažené rovnováhy. Příklad tohoto druhého typu skládací láhve je popsán v patentu US-A-4 492 313.

I přes výše popsané zlepšení ani tento druhý typ skládací láhve nedosáhl uspokojivého průmyslového využití z toho důvodu, že má stále značnou nevýhodu v malém odporu k vrácení složených záhybů do původního roztaženého tvaru, jak je popsáno v dalším.

Tato nevýhoda je ve skutečnosti zaviněna tím, že stabilní rovnovážný tvar každého záhybu harmonikovitých stěn láhve má ve složeném tvaru v průměru spíše malý stupeň stability. Je tedy kdykoliv možné vrátit láhev ze složeného tvaru do roztaženého tvaru jednoduše použitím síly dostatečné intenzity v příslušném směru, k čemuž dochází, na příklad tehdy, je-li láhev naplněna kapalinou s kysličníkem uhličitým, nebo je-li obrácena při vylévání jejího obsahu, nebo při zacházení s láhví.

Výše popsané omezení při použití na nápoje s obsahem kysličníku uhličitého je obzvlášť nevýhodné. Ve skutečnosti je nutné mít na vědomí, že nápoje s obsahem kysličníku uhličitého tvoří důležitý podíl výrobků, které by mohly být výhodně baleny do skládacích kontejnerů. Chuť a obsah plynu v těchto nápojích by ve skutečnosti mohl být zachován po dlouhou dobu, i když by nápoj byl částečně spotřebován.

Ale výsledek, i když byl teoreticky očekáván, dosud nebyl v praxi dosažen. Ve skutečnosti tlak plynu vznikající uvnitř láhve po jejím uzavření ve složeném nebo částečně složeném tvaru, je dostatečně vysoký na to, aby dříve či později láhev vrátil do částečně roztaženého nebo zcela roztaženého tvaru, čímž se v láhvi vytvoří prázdný prostor, který měl být záměrně vyloučen.

K těmže nesnázím rovněž dochází tehdy, je-li obsahem láhve zvětralá kapalina, speciálně viskozní kapalina nebo s tuhými částečkami, pokaždé, když se láhev při skladování obrátí nebo se obrátí pro vylití jejího obsahu. V tomto případě váha obsahu láhve, tlačící na horní část láhve, stačí pro vrácení láhve do roztaženého tvaru.

V EP-A 850 842 je popsán skládací kontejner, kde každý měchový prvek je vytvořen protilehlými konickými plochami stejné šířky, takže neskýtá žádnou možnost stálého složeného tvaru kontejneru. Mimoto zoubkování provedená v jedné z ploch nejsou schopna pravidelně zabezpečit jeden specifický a požadovaný složený tvar měchu.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je tedy vytvořit nevratnou láhev s postupně složitelnou harmonikovitou konstrukcí bočních stěn, kde každý její záhyb, jakmile by byl jednou složen, by měl vysoký stupeň stability, to je při podmínkách normálního použití a skladování i v případě kapalin s obsahem kysličníku uhličitého se nemohl vrátit do roztaženého tvaru bez možnosti návratu do původního tvaru.

Tento úkol splňuje a uvedené nevýhody a nedostatky odstraňuje nevratná láhev s postupně skládací konstrukcí jejích bočních stěn bez možnosti návratu do původního tvaru, které mají harmonikovitou konstrukci obsahující soustavu sousedících záhybů, z nichž každý je tvořen dvěma protilehlými plochami různé šířky, podle vynálezu, jehož podstatou je, že alespoň menší plocha ze dvou ploch tvořících každý záhyb má obloukový tvar, přičemž vypouklost tohoto povrchu směřuje k sousední větší ploše, proti níž se skládá.

Je výhodné, když nevratná láhev dále obsahuje alespoň jednu prstencovou ztužovací sekci v bočních stěnách schopnou přerušit jejich harmonikovitou konstrukci. Úkolem prstencových ztužovacích sekcí je ztužit nevratnou láhev a zabránit její jakékoliv možné ovalizaci během skládání.

Podle vynálezu je výhodné, když prstencové ztužovací sekce jsou nižší než výška menší plochy a jsou umístěny na horní straně záhybů.

Je také výhodné, když prstencové ztužovací sekce jsou nižší než výška menších ploch a jsou umístěny na spodní straně záhybů.

Nevratná láhev podle vynálezu může obsahovat také pouze jednu prstencovou ztužovací sekci, jejíž výška je shodná s výško skupiny záhybů.

Tím, že nevratná láhev podle vynálezu je opatřena harmonikovitými bočními stěnami, které mohou být krok za krokem skládány jak je vnitřní obsah láhve spotřebováván, je v horní části nevratné láhve udržován prakticky konstantní objem vzduchu. Současně se objem nevratné láhve v poměru k vlastnímu obsahu zmenšuje, čímž se šetří místo tam, kde je láhev, případně kontejner uložen. Když je obsah nevratné láhve úplně spotřebován, dosáhne tato svého minimálního objemu a může být tedy přímo zahozena, bez jakékoliv další operace zmenšování, jak je obvykle u prázdných nevratných láhví vyžadováno, aby se zmenšil objem odpadu.

Přehled obrázku na výkresech

Příkladná provedení vynálezu jsou znázorněna na výkresech, kde obr. 1 představuje diagram znázorňující možné vysvětlení skládacího mechanismu nevratné láhve s harmonikovitou konstrukcí bočních stěn podle uvedeného známého stavu techniky, obr. 2 schematický čelní pohled na nevratnou láhev podle prvního příkladného provedení vynálezu v roztaženém tvaru, obr. 3 schematický čelní pohled na nevratnou láhev podle obr. 2 v částečně složeném tvaru, obr. 4 schematický čelní pohled na nevratnou láhev podle druhého příkladného provedení vynálezu v roztaženém tvaru, obr. 5 zvětšený pohled na blokovací pro-5středky vytvořené na nevratné láhvi podle obr. 4 a obr. 6A, 6B a 6C tři schematické čelní pohledy na nevratnou láhev opatřenou prstencovými ztužujícími sekcemi uspořádané v různých počtech a různými způsoby.

Příklady provedení vynálezu

Na výkresech a v následujícím popisu budou uváděny výhradně nevratné láhve kruhového průřezu. Vynález ale není omezen na tento tvar nevratné láhve a může se rovněž týkat nevratných láhví s pseudo-kruhovými, mnohoúhelníkovými, čtvercovými se zoblenými rohy a jinými podobnými průřezy.

V prvním příkladném provedení vynálezu je dosaženo stálého složení jednotlivých záhybů harmonikovité konstrukce jednoduše vytvarováním menší plochy každého záhybu jako obloukovité plochy místo konické plochy jako u nevratných láhví podle známého stavu techniky (v průměrovém řezu je tato plocha znázorněna jako obloukovité tvarovaný segment místo rovného segmentu). Pro dosažení tohoto úkolu je dále nutné, aby vypouklost každé obloukovité plochy směřovala k sousední větší ploše, proti níž se obloukovitá plocha skládá.

Nevratná láhev I podle tohoto prvního příkladného provedení je znázorněna na obr. 2. Nevratná láhev I má harmonikovité boční stěny 2, horní část 3 s hrdlem 4 pro našroubování neznázorněného uzávěru a dolní část 5. Harmonikovité boční stěny 2 jsou tvořeny soustavou měchovitých prvků, které, jak již bylo uvedeno, jsou označovány jako záhyby 6, a jejichž počet je závislý na výšce nevratné láhve 1 se dvěma protilehlými plochami, a to větší plochou 7 a menší plochou 8.

Menší plocha 8, která výhodně je, ale nemusí nutně být, dolní plochou každého záhybu 6, je obloukovitá plocha, výhodně kruhově obloukovitá, přičemž vypouklost menší plochy 8 směřuje k příslušné větší ploše 7 téhož záhybu 6, proti kterému se skládá. Větší plocha 7 je normálně obvyklá konická plocha, ale může to být rovněž oblouková plocha. V posledním případě musí vydutost větší plochy 7 směřovat k menší ploše 8, která se proti ní skládá.

♦ ·

-6• 4 4 4 ♦ * • 4 · · · • · * · · 44» * t

Horní část 3 a dolní část 5 nevratné láhve 1 mohou mít jakýkoliv známý tvar v závislosti na jejím konečném použití. Je výhodné, aby horní část 3 nebyla přímo spojena s prvním záhybem 6, ale aby mezi nimi byla umístěna oblouková menší plocha 8, takže je-li nevratná láhev 1 složena, složí se mezilehlá menší plocha 8 do horní části 3, čímž se zlepší skládací schopnost nevratné láhve 1.

Díky tomuto tvaru harmonikovitých bočních stěn 2 nevratné láhve I zaujmou záhyby 6 při postupném skládání při spotřebovávám jejího obsahu velmi stálý složený tvar, jak je znázorněno na obr. 3. Je-li na nevratnou láhev 1 aplikována síla ve směru jejího roztahování, například tlakem plynu vytvořeného v nevratné láhvi 1 nebo vahou obsahu při jejím otočení, složené záhyby 6 se nevrátí do původního tvaru. Díky tomuto uzavřenému tvaru složených záhybů 6 jsou tato při působení uvedené síly dále utahovány a nikoliv rozevírány, čímž je zcela dosaženo požadovaného úkolu.

To, co bylo uvedeno výše, se pochopitelně týká sil, které nejsou příliš veliké, tedy sil, které mohou vzniknout za výše popsaných okolností při normálním používání nevratné láhve 1. Odpor záhybů 6 proti otevření může být zvětšen zvýšením stupně ohnutí menší plochy 8, nebo vytvarováním obou ploch 7 a 8 jako obloukových ploch dříve popsaným způsobem, takže ve složeném tvaru jsou obě plochy 7, 8 záhybu 6 dokonale těsně na sobě.

Možné technické vysvětlení překvapivě dobrého výsledku dosaženého u výše uvedeného příkladného provedení je popsáno s odvoláním na obr. 1, ale toto vysvětlení nesmí být v žádném případě považováno za omezující rozsah vynálezu.

Obr. 1 pod písmenem A schematicky znázorňuje záhyb 6 harmonikovité konstrukce podle známého stavu v roztaženém tvaru, zatímco obr. 1 pod písmeny B a C znázorňují tentýž záhyb 6 v postupných krocích mezilehlého a úplného skládání při působení síly F stlačení. Výška záhybu 6, označená písmenem d, je dána geometrickými znaky nevratné láhve las výjimkou místních deformací je při skládání nevratné láhve 1 prakticky konstantní.

-Ί -

Způsob deformace znázorněný na obr. 1 pod písmenem B je jediný, který je přihlašovateli v jeho studiích označen jako žádoucí, jelikož vede ke konečnému tvaru podle písmene C, kde zbytkové ohnutí menší plochy 8 je takové, že skýtá větší tvarový odpor proti síle G pro uvedení do původního tvaru, která působí proti síle F. Ale v záhybu 6, tvořeném konickými plochami podle známého stavu, jsou zajisté možné nejméně tři další typy deformace, schematicky znázorněné pod písmeny Bl, B2 a B3. Tyto typy deformací vedou k nežádoucím konečným tvarům jak jsou uvedeny pod písmeny Cl, C2 a C3 složeného záhybu 6. Tyto tvary ve skutečnosti mají stálost proti návratu do původního tvaru takovou, že u tvaru pod písmenem Cl je mnohem menší než u tvaru pod písmenem C a u tvarů pod písmeny C2 a C3 je prakticky nulová, jelikož k deformaci došlo pouze v horní, to je větší ploše 7.

Předtvarováním menší plochy 8 jako obloukové plochy podle popisu vynálezu a podle znázornění na obr. 1 pod písmenem X dochází k deformaci záhybu 6 vždy podle deformačního kroku pod písmenem Y a konečného tvaru pod písmenem Z. Tento poslední tvar je z výše uvedeného tvaru nejstálejší jak vlivem většího konečného ohnutí menší plochy 8, tak proto, že tato menší plocha 8, vytvořená předem jako oblouková plocha, podléhá menšímu kluzu v defomačním kroku pod písmenem Y. Tak je možno dosáhnout požadovaný úkol, to je skládací nevratnou láhev, která má větší stálost ve složeném tvaru bez možnosti vrácení do původního tvaru.

Stejného cíle může být dosaženo u nevratné láhve 10 podle druhého příkladného provedení znázorněného na obr. 4 a 5. V tomto druhém příkladném provedení mohou být obě plochy, to je horní plocha Γ7 a dolní plocha 18 tvořící každý záhyb 16 buď konické, jak je znázorněno na obr. 4, nebo obloukové. Na vnějším okrají těchto ploch 17 a 18 je vytvořena spojka, která je schopna zapadnout do příslušných spojek na sousedních záhybech 16 je-li nevratná láhev 10 složena a vzájemně blokovat sousedící záhyby 16 ve složeném tvaru. Tato spojka může být například tvořena drážkou Π vytvořenou na vyšší části dolní plo• 99 ··

999 9 * · · « 9 9 9 9

9 9 · 9 ·

-89 9 9 · · · • ♦ · · · · · • · ♦ · • · · • · 9 9 9

999 99 99 9 chy 18 každého záhybu 16 a do ní zapadajícím žebrem 12 vytvořeným na dolní částí horní plochy 17.

Na obr. 5 je ve zvětšení znázorněn detail tvaru drážky Π a žebra 12. V každém případě typ mechanické stiskací spojky mezi obvodovými částmi ploch 17 a 18 není pro dosažení cíle vynálezu kritický a může tedy být volně zvolen podle specifických ekonomických nebo konstrukčních potřeb.

Nevratná láhev podle vynálezu může nakonec obsahovat jednu nebo více válcových, prstencových ztužovacích sekcí, jak je znázorněno na obr. 6. Vložení těchto prstencových ztužovacích sekcí umožňuje silně omezit množství plastového materiálu nutného na výrobu nevratné láhve bez jakýchkoliv nepříznivých následků, jako je její ohýbání během používání nebo ovalizace nevratné láhve během jejího skládání.

Na obr. 6A má nevratná láhev 20 soustavu nízkých prstencových ztužovacích sekcí 21 umístěných v dolní části každého záhybu 26.

Na obr. 6B má nevratná láhev 30 obdobnou soustavu prstencových ztužovacích sekcí 3_1 umístěných v horní části každého záhybu 36. V tomto provedení je složení nevratné láhve 30 účinnější a stálejší, jelikož vytvoření ztužovacích sekcí 31 umožňuje lepší zavření dolní plochy 38 horní plochou 37. Mimoto, je-li nevratná láhev 30 v roztaženém tvaru, může být několik prstencových ztužovacích sekcí 31 použito etiketovacím závodem jako základ pro připevnění láhvové etikety.

Konečně na obr. 6C má nevratná láhev 40 pouze jednu prstencovou ztužovací sekci 41, která je vyšší než prstencová ztužovací sekce 31 nebo 21, a proto je možno na ni připevnit etiketu obvyklým způsobem. Poloha prstencové ztužovací sekce 41 může být pochopitelně volena libovolně po celé délce nevratné láhve 40 podle specifických potřeb výrobce.

Nevratná láhev podle vynálezu je výhodně vyrobena foukáním vhodného plastového materiálu jako je na příklad PET, PE, PVC a jiných podobných materiálů do formy. Nevratná láhev může být ale vytvarována jinými výrobními způ-9·· 999· • · 0 0 • · · · · • · · · • · 0 ♦· ··· 9 ·· • 9 · ·

0 0 0 • · · · 0 • · *0 · 0 0 · soby nebo vyrobena z jiných materiálů jako například z kovů, papíru, lepenky a jiných materiálů.

Vynález je popsán s odvoláním na jeho některá výhodná provedení, ale mělo by být jasné, že pro odborníka je možné provést variace těchto provedení bez vybočení z rozsahu vynálezu jak je definován v patentových nárocích.

Claims (5)

1. Nevratná láhev s postupně skládací konstrukcí jejích bočních stěn (2) bez možnosti návratu do původního tvaru, které mají harmonikovitou konstrukci obsahující soustavu sousedících záhybů (6, 26, 36), z nichž každý je tvořen dvěma protilehlými plochami různé šířky, vyznačující se tím, že alespoň menší plocha (8) ze dvou ploch tvořících každý záhyb (6, 26, 36) má obloukový tvar, přičemž vypouklost tohoto povrchu směřuje k sousední větší ploše (7), proti níž se skládá.

2. Nevratná láhev podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jednu prstencovou ztužovací sekci (21, 31,41) v bočních stěnách (2) schopnou přerušit jejich harmonikovitou konstrukci.

3. Nevratná láhev podle nároku 2, vyznačující se tím, že prstencové ztužovací sekce (31) jsou nižší než výška menší plochy (38) a jsou umístěny na horní straně záhybů (36).

4. Nevratná láhev podle nároku 2, vyznačující se tím, že prstencové ztužovací sekce (21) jsou nižší než výška menších ploch (8) a jsou umístěny na spodní straně záhybů (26).

5. Nevratná láhev podle nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje pouze jednu prstencovou ztužovací sekci (41), jejíž výška se rovná výšce skupiny záhybů.