CZ287010B6

CZ287010B6 - Portable container of plastic, particularly for pressurized liquids

Info

Publication number: CZ287010B6
Application number: CZ19942484A
Authority: CZ
Inventors: Suppayan M Krishnakumar; Wayne N Colette
Original assignee: Continental Pet Technologies
Priority date: 1992-04-09
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 2000-08-16
Also published as: HUT69445A; ATE142967T1; NZ252019A; CA2117800C; EP0633857A1; ES2095647T3; US5427258A; HU9402906D0; EP0633857B1; WO1993021073A1; AU4047693A; CA2117800A1; CN1080610A; AU660545B2; HU217677B; DE69304901D1; CN1056813C; CZ248494A3

Description

Oblast techniky

Vynález se týká přenosné umělohmotné nádoby, zejména na tlakové tekutiny, mající plastové těleso s vytvarovanou dutinou, které zahrnuje válcovou bočnici, definovanou svislou osou a poloměrem R a integrální základnu, kde tato základna zahrnuje stěnu dna s několika radiálními žebry a s rameny, rozprostírajícími se směrem dolů ze stěny dna mezi uvedenými žebry a kde každé rameno je zakončeno v nejnižším místě stojinou.

Dosavadní stav techniky

Za posledních dvacet let přechází průmysl vyrábějící obaly pro nápoje sycené oxidem uhličitým ze skleněných lahví na lehké plastové nádoby. V průběhu této doby proběhl výrazný vývoj těchto plastových lahví, přičemž dnes vystupuje do popředí kritické vyvážení vlastností požadovaných pro výrobu komerčně úspěšné nádoby.

V šedesátých letech začalo období přechodu dodavatelů kovových a skleněných nádob na relativně nový, ale slibný trh s pružnými a polotuhými plastovými nádobami, vyráběnými postupy lisování s vyfukováním pro výrobu nádob z lineárního polyethylenu, polypropylenu a polyvinylchloridu určených pro rostoucí trhy se spotřební a domácnostní chemii.

V této době došlo k enormnímu nárůstu výroby nealkoholických nápojů sycených oxidem uhličitým, kterou zachytily výhradně dodavatelé skla (u větších velikostí obalů) a kovů (u menších velikostí obalů), protože komerčně dostupné polymery té doby nenabízely vyvážené vlastnosti požadované pro nápoje sycené oxidem uhličitým. Chemické společnosti, dodavatelé zařízení a výrobci obalů zahájily koncem šedesátých let programy na vývoj plastových nádob určených pro nápoje sycené oxidem uhličitým a identifikovaly následující základní kriteria jako nezbytné prvky u velkých (např. 1, 2 a 31itrových) plastových nádob určených pro trh s nealkoholickými nápoji: čistota podobná sklu, odpovídající schopnost zadržovat oxid uhličitý, odolnost proti zvětšení objemu (např. tečení) za tlaku, žádný nepříznivý vliv na chuť výrobku a/nebo přídavný přestup látek do nealkoholického nápoje, výrazné zlepšení rázové odolnosti v porovnání se sklem a v neposlední řadě celková ekonomie, umožňující dodávky za prodejní ceny stejné, nebo dokonce nižší než u skla.

Počátkem sedmdesátých let byly vyvinuty dva polymemí materiály. Vyráběly se nádoby zkopolymeru polyakrylonitril/styrenu, dvoustupňovým vyfukováním předlisku a následným způsobem tažného vyfukovacího lisování a dále polyethylen tereftalátové (PET) nádoby, vyráběné dvoustupňovým vstřikováním předlisku a následným způsobem tažného vyfukovacího lisování.

Nádoby prvního druhu, v 900 gramové velikosti, vyrobené vyfukováním a mající integrální základnu, byly poprvé dány na trh v roce 1974. Ačkoliv vyhovovaly po stránce čistoty a odolnosti proti tečení, vykazovaly tyto nádoby špatnou ekonomii výroby oproti sklu a byly následně v roce 1976, po provedených studiích, které prokázaly obsah zbytkového monomeru akrylonitrilu v nápoji již po relativně krátké době skladování, zakázány americkým Úřadem pro potraviny a léky (FDA). Ačkoliv byl tento zákaz sporný, účinně eliminoval tento druh lahví jako účastníka soutěže na trhu a ponechal PET jako jediný životaschopný materiál pro nádoby určené pro nápoje sycené oxidem uhličitým.

Nádoby druhého druhu byly vytvořeny jako syntetická náhrada za hedvábná vlákna během druhé světové války. Původní komerční aplikací byla vlákna a pružné filmy. Čistota polyethylenu, jeho

-1 CZ 287010 B6 čirost, nízké náklady a vynikající charakteristiky mechanického zpevnění, orientace a krystalizace umožnily v průběhu šedesátých let jeho průnik na trh do oblasti lékařských a fotografických filmů, za tepla lisovaných polotuhých širokohrdlých obalů a jiných výrobků. Koncem šedesátých let byl vytvořen způsob dvoustupňového vstřikování předlisku a následný 5 způsob tažného lisování s vyfukováním, jehož výsledkem byl US patent 3,718,229 z roku 1973.

Paralelně s tímto vývojem pryskyřice probíhalo zavedení laciných systémů konverze a konstruování nádob, přenosné konstrukce z jednoho materiálu, jakožto kritický prvek u laciných plastových nádob. Plánovalo se, že za určitý čas by se použitím optimalizované jednodílné ío konstrukce vyráběly nádoby rychleji a s menšími celkovými náklady na pryskyřici a se sníženými celkovými kapitálovými investicemi oproti použití dvoudílné konstrukce (tj. té, která používá spodní nosný prvek). Patent US 3,598,270 popisuje poprvé na světě plastovou přenosnou nádobu opatřenou rameny, známou nyní jako nádoba „PETalite“.

V sedmdesátých letech se vývoj zaměřil na konstrukci dvoulitrové nádoby, sledujíc přesně požadavky průmyslu na větší „rodinné“ obaly, kterou nelze bezpečně vytvořit za použití skla (maximálně jednolitrové nádoby). V roce 1976 byly dodávány první šestistojinové (jednodílné) PETalite dvoulitrové nádoby na trh. Ostatní vývoj si zvolil pro vývoj koncepci dvoudílné nádoby (nádoba a základnová miska).

Nové PET nádoby na nápoje sycené oxidem uhličitým, ať již jednodílné, nebo dvoudílné, měly okamžitý komerční úspěch, neboť spotřebitelé upřednostňovali nižší hmotnost, větší velikost, bezpečnost proti roztříštění a výhodnost oproti skleněným lahvím. Od roku 1982 byly všechny skleněné nádoby o objemu nad 453 g vytlačeny PET lahvemi.

Osmdesátá léta znamenala výrazný nárůst produktivity výroby a snížení hmotnosti nádob i prodejních cen u všech velikostí, jak jednodílných, tak i dvoudílných konstrukcí. Na trh bylo uvedeno několik významných technických zlepšení, která zlepšila konkurenceschopnost jednodílných nádob na trhu. Tato zlepšení zahrnovala:

Počátkem osmdesátých let, přetvoření původního předlisku o hmotnosti 70 g za účelem optimalizace směrových úrovní a rovnováhy osově/obloukové orientace. Toto zlepšení dovolilo snížení hmotnosti beze ztráty odolnosti proti tečení a proti nárazům při použití původní konstrukce základny PETalite z roku 1976.

Během téže doby měly snahy o zvýšení výrobních rychlostí a maximalizaci graficky využitelného prostoru (velikosti plochy pro nálepku) nádob PETalite za výsledek komerční úspěch vylepšených nádob popsaných v patentech US 4,249,667, 4,267,144 a 4,335,821. Patent US 4,249,667 modifikuje konstrukci polokulové základny pro snížení tečení tak, že přidává 40 přímkové úseky, které snižují výšku základny a maximalizují výšku plochy určené pro nálepku (významné z obchodních důvodů). Patenty US 4,267,144 a 4,335,821 snižují geometrickou modifikací střední oblasti kopule nad rovinou stojiny dobu potřebnou pro chlazení formy. Všechna tato zlepšení byla úspěšně komerčně využita bez zvýšení tečení základny a/nebo snížení odolnosti proti únavovým trhlinám.

Příchod rotačních tažných lisovacích strojů s vyfukováním v polovině osmdesátých let vedl k dramatickému zvýšení výrobních rychlostí a ke zvýšené hustotě materiálu rozloženého vbočnici nádoby. To umožnilo pozdější snížení hmotnosti téže původní konstrukce základny PETalite na 58g v roce 1976.

Další vylehčování pod 58 g bylo zastaveno poté, co testy nádob ukázaly nepřijatelnou úroveň iniciace vnějším namáháním způsobených trhlin, nahodile se šířících vbočnici nádoby (tj. nepřijatelný plošný průsak). Vznik vnějším namáháním způsobených trhlin je relativně komplexní jev, vyskytující se, při vystavování nízkoorientovaných oblastí PET nádoby vysokým

- 2 CZ 287010 B6 úrovním zatížení (důsledkem vnitřního tlaku), v místech výskytu únavovou trhlinu iniciujících činitelů, jako jsou např. maziva (používaná na plnicích linkách), vlhkost, čisticí prostředky (používané v obchodních skladech) atd. Vysoce dvouose orientovaný PET, který je v oblastech bočnice nádoby, vykazuje extrémně vysokou odolnost proti vytváření únavových trhlin. Absence lisováním způsobené krystalizace ve vysoce namáhaných oblastech přenosné nádoby může zahájit chemický útok na vnější povrch (který je po natlakování v tahu), vznik mikrotrhlin a při těžkých podmínkách rozšiřování těchto trhlin skrz stěnu nádoby.

K problematice vnějším namáháním způsobených trhlin byl zahájen vývojový program, jehož cílem bylo překonstruování původní PETalite základny tak, aby bylo umožněno další vylehčení uvedené základny. Shledáno bylo několik klíčových prvků pro komerční úspěch nové základny: snadná tvařitelnost (zpracovatelnost); stabilita nádoby při manipulaci na výrobní lince (prázdné i plné); vytváření nízkého namáhání a vyvážené rozložení zátěže (tj. minimální tečení a žádná místa koncentrace napětí po naplnění); dobré využití materiálu (tj. vylehčenost); žádné nepříznivé dopady na produktivitu výroby (tj. minimální požadavky na chlazení formy).

Významným vývojovým úsilím byla získána pětistojinová konstrukce základny, která je popsána v patentu US 4,785,949, vydaném v roce 1988. Pětistojinová základna má základní konstrukci původní základny PETalite, ale s podstatným zvětšením plochy žebra, určeného polokulovou stěnou dna, umožňující další snížení hmotnosti o 4g. Dvoulitrová pětistojinová nádoba o hmotnosti 54g vykazuje lepší vlastnosti ve v podstatě všech ohledech oproti původní šestistojinové konstrukci základny PETalite (US patent 3,598,270).

Koncem osmdesátých let, když byla odhalena cenová nevýhodnost dvoudílné konstrukce nádoby a podstatné výhody při recyklovatelnosti u koncepce PETalite, a zahájen vlastní vývoj jednodílného provedení. US patent 4,294,366 popisuje obecně eliptický (spíše než obecně polokulový) příčný průřez oblasti žebra. Polokulová koncepce je však výhodnější, jelikož umožňuje zvýšit geometrický odpor proti deformaci za tlaku (tj. proti tečení) v porovnání s elipsou. Základna podle US patentu 4,294,366 jako taková nebyla nikdy komerčně úspěšná.

US patent 4,867,323 je zaměřen primárně na maximalizaci šířky stojiny a jejího průměru pro zlepšení manipulace s nádobou na výrobní lince. Úzká žebra ve tvaru “U“ však vytvářejí oblasti koncentrace napětí a jsou citlivá na vznik únavových trhlin. Dolní oblast průřezu žebra poskytuje nízký odpor proti deformacím dna za tlaku, přináší nadměrný nárůst výšky a snížení hladiny náplně (tj. výskyt „nedostatečného naplnění na policích skladu). Nádoba podle US patentu 4,867,323 nebyla nikdy komerčně využita.

US patent 4,865,206 se pokusil zlepšit řešení podle US patentu 4,867,323 zvýšením počtu žeber ze tří na pět a tedy zvýšením plochy žebra se pokusil, i když pouze omezeně, snížit deformace za tlaku (tečení. U tohoto řešení je opět kladen důraz na velikost stojiny oproti šířce žebra a tečení základny tady nadále zůstává problémem. Ve skutečnosti, aby se urovnal problém tečení, jsou stojiny, které se při deformaci vlastní základny směrem ven pohybují směrem dolů do roviny stoji, opatřeny úhelníkovou konstrukcí. Hluboké a široké stojiny jsou samy o sobě obtížně lisovatelné a většina komerčních lahví poskytuje důkazy o nedostatečném tváření (možné kývání nádoby) a/nebo námahovém zbělení (vizuální efekt způsobeny přetažením/tažením za studená). Ačkoliv tato nádoba byla v USA na trhu, lze tuto poměrně těžkou 56,5gramovou dvoulitrovou nádobu nalézt pouze v chladnějších zeměpisných šířkách, kde jsou problémy se vznikem trhlin méně znepokojující (nižší teploty vytvářejí nižší úroveň napětí a snižují tedy tvorbu únavových trhlin).

US patent 4,978,015 se ještě jednou zaměřuje primárně na stabilitu nádoby při manipulaci na výrobní lince tak, že maximalizuje kontaktní plochu stojiny. Problémy tečení a odolnosti proti vzniku únavových trhlin byly vyřešeny kompromisně žebry, které mají tvar úzkého ostře

-3 CZ 287010 B6 zaobleného převráceného „U“. Při zavedení této konstrukce základny lze očekávat, že se objeví špatná tvařitelnost a špatné vlastnosti v teplém podnebí.

Další návrhy konstrukcí přenosných nádob na oxidem uhličitým sycené nápoje byly popsány např. v US patentech 3,727,783, 5,024,340 a 5,139,162, ale žádná z nich nedosáhla ani lepší rovnováhy vlastností, ani komerční úspěšnosti než Krishnakumarova pětistojinová konstrukce.

Přes úspěch pětistojinové konstrukce pokračoval s cílem dále optimalizovat technologii přenosné nádoby PETalite.

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle se dosahuje přenosnou umělohmotnou nádobou, zejména na tlakové tekutiny, mající plastové těleso s vytvarovanou dutinou, které zahrnuje válcovou bočnici, definovanou svislou osou a poloměrem R, a integrální základnu, kde tato základna zahrnuje stěnu dna s několika radiálními žebry a s rameny, rozprostírajícími se směrem dolů ze stěny dna mezi uvedenými žebry a kde každé rameno je zakončeno v nejnižším místě stojinou, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje stěnu dna, která má souvislý hladký povrch a která je polokulová se čtyřmi radiálními žebry, umístěnými symetricky kolem svislé středové osy, kde každé žebro má stěnu žebra, která je částí polokulové stěny dna a která má úhlový rozsah od 15° do 30°, každé rameno zabírající zbývající úhlový rozsah mezi každou stěnou žebra v rozmezí od 75° do 60°, každou stojinu mající vnější hranu radiálně uspořádanou ve vzdálenosti L_F od svislé středové osy a úhlový rozsah D_F od 12° do 40°, každé rameno mající vnitřní stěnu ramene, rozprostírající se mezi nej vnitřnější radiální hranou stojiny a středovou částí stěny dna, tato vnitřní stěna ramene je souvislá a hladká plocha, která je pod ostrým úhlem Θ skloněna k obecné rovině na níž stojina spočívá, a každé rameno mající vnější stěnu ramene, rozprostírající se mezi vnější hranou stojiny a bočnici a zahrnující oblou část o poloměru Rq, přilehlou k vnější hraně stojiny (24), a kde poloměr Rg protíná stojinu ve vzdálenosti L_F od svislé středové osy, přičemž L_F je od 0,60R do 0,80R a Roje od 0,10R do 0,20R.

Nádoba podle vynálezu má lepší kombinaci vlastností - odolnosti proti tečení, odolnosti proti vzniku trhlin, nárazové pevnosti, snížené hmotnosti, statické stability a tvařitelnosti.

Zlepšená kombinace vlastností je nejlépe zřejmá z Obr. 21 až 25, kde je čtyřstojinová nádoba podle vynálezu porovnávána s tří, pěti a šestistojinovými nádobami, které mají horší kombinaci vlastností. Na těchto grafických příkladech určuje úhlový rozsah ramene B tvářitelnost, přičemž lepší tvářitelnost se dosahuje při stoupajícím B, tj. větší úhlový rozsah ramene usnadňuje řádné vytvarování ramene a stojiny. Pevnost nádoby, která je výsledkem odolnosti proti tečení a odolnosti proti vzniku únavových trhlin je představována na těchto grafech celkovým rozsahem žeber Tr nebo alternativně zatížením úhlového rozsahu T_L. Stabilita je v těchto diagramech znázorněna délkou náklonu Tl, kde zvětšení hodnoty T_L odpovídá zvětšení stability. Po vynesení různých kombinací pevnosti, stability a tvařitelnosti do grafu, v nichž se vždy dva parametry mění a třetí zůstává konstantní je jasné, že nádoba se čtyřmi stojinami podle tohoto vynálezu je lepší než nádoby mající tři, pět nebo šest stojin.

Podle výhodného provedení se úhlový rozsah každé stěny žebra pohybuje od 20° do 25°.

Podle dalšího výhodného provedení je ostrý úhel θ v rozmezí od 10° do 60°, s výhodou pak v rozmezí od 15° do 30°.

-4CZ 287010 B6

Podle jiného výhodného provedení má polokulová stěna dna nej nižší středový bod umístěn ve vzdálenosti Hd nad obecnou rovinou, na níž stojina spočívá a kde H_D je v rozmezí od 0,08R do 0,20R.

Podle ještě jiného výhodného provedení má každá stojina radiální šířku W_F, jejíž velikost se pohybuje v intervalu od 0 do 0,35R.

Je výhodné, pokud je úhlový rozsah D_F v rozmezí od 18° do 35°.

Podle dalšího výhodného provedení je těleso nádoby vyrobeno z dvousměmě orientovaného plastu, přičemž plast může být vybrán ze skupiny sestávající z polyesteru a akiylonitrilu, výhodně plastem může být polyester.

Podle výhodného provedení je plastem homopolymer nebo kopolymer polyethylen tereftalátu.

Podle dalšího výhodného provedení je stěna žebra v radiálním řezu přímka, případně může být v radiálním řezu ohnutá buď směrem ven nebo směrem dovnitř.

Podle jiného výhodného provedení má polokulová stěna dna sníženou výšku v porovnání s polokulovou stěnou dna, jejíž úhel Oje roven 90°.

Podle dalšího výhodného provedení obsahuje polokulová stěna dna dolní čistě polokulovou část a homí, ve svislém řezu přímkovou část.

Válcová bočnice má podle výhodného provedení poloměr R, který není větší než 38mm a přímková část začíná v místě, kde úhel θ o velikosti 35° až 70° od svislé středové osy protíná bočnici.

Podle jiného výhodného provedení má válcová bočnice poloměr R alespoň 38 mm a přímková část začíná v místě, kde úhel Θ o velikosti 50° až 70° od svislé středové osy protíná bočnici (16).

Je výhodné, když přímková část začíná v místě, kde úhel Θ o velikosti alespoň 70° od svislé středové osy protíná bočnici (16).

Podle výhodného provedení je polokulová stěna dna seříznutou polokoulí o poloměru KR, kde K > 1, pro snížení výšky základny v porovnání s čistě polokulovou stěnou dna. Je výhodné, když R není větší než 38 mm a seříznutá polokoule je ohraničena úhlem φ, který má od svislé středové osy velikost v rozmezí od 50° do 80°.

Podle jiného výhodného provedení je R alespoň 38 mm a seříznutá polokoule je ohraničena úhlem φ, který má od svislé středové osy velikost v rozmezí od 65° do asi 80°.

Podle výhodných provedení je pro zvýšení odolnosti proti tečení úhlový rozsah žeber maximalizován tak, že každé žebro má úhlový rozsah od asi 15° do 30° a výhodněji od asi 20° do 25°. Jestliže je rozhodujícím kritériem nižší cena, je úhlový rozsah žeber zvětšen, aby se zvětšila pevnost, zatímco tloušťka žebraje zmenšena, aby bylo možno vyrobit nádobu o nižší hmotnosti (tj. méně materiálu odpovídá méně nákladnému výrobku). V tomto případě je stále dodržena nejnižší přípustná hladina náplně. Například snížení hmotnosti u čtyřstojinového provedení základny podle tohoto vynálezu umožňuje vytvoření dvoulitrové PET nádoby na nápoje sycené oxidem uhličitým s lépe vyváženými vlastnostmi o hmotnosti 50 až 52g. Alternativně, jestliže bude požadováno minimalizovat snížení hladiny nápoje (tj. minimalizovat tečení), pak může být plocha žebra, tedy jeho úhlový rozsah i tloušťka, zvětšena; toto zvětšení by však vyžadovalo více materiálu a tím by došlo ke zvýšení nákladů.

-5 CZ 287010 B6

Aby se snížil rozsah tečení, je modifikován tvar stěny dna a to z čistě polokulového na tvar se sníženou výškou základny. U prvního provedení vynálezu je v podstatě polokulová základna opatřena v průřezu čistě polokulovou dolní částí a přímkovou horní částí, přičemž tato přímková 5 část zmenšuje objemové rozšíření v horní části žebra a tím snižuje pokles hladiny náplně v nádobě. Výsledné snížení výšky základny umožňuje snížení hmotnosti (je potřeba méně materiálu) a/nebo použití silnějšího žebra pro vyšší zatížení a/nebo zvětšení úhlového rozsahu ramene pro zvětšení stability nádoby a/nebo tvařitelnosti při vyfukování do formy. U druhého provedení vynálezu je snížení tečení dosaženo vytvořením v podstatě polokulové stěny dna o 10 poloměru větším než je poloměr válcové boční části nádoby nad základnou. Výsledkem je v horní části seříznutá základna, která podobným způsobem snižuje objemové rozšíření, jakožto důsledek tečení, v horní části. Navíc může být u obou těchto provedení snížena výška základny.

Podle výhodných provedení lze též dosáhnout zlepšené vyrovnanosti vlastností spíše než 15 maximalizace vlastnosti jediné. Například lze plochu průřezu žebra a plochu průřezu stojiny a její umístění vybrat tak, aby se zajistila poněkud větší pevnost, větší stabilita a nižší hmotnost (což je lepší než aby se maximalizovala jakákoliv z těchto vlastností). Obecně zlepšení rázové pevnosti musí být vyváženo se zlepšením odolnosti proti tečení a/nebo zlepšením stability. Zlepšená odolnost proti tečení a únavovým trhlinám umožňuje, aby tato konstrukce základny 20 byla zvláště vhodná pro vratné nebo znovunaplnitelné nádoby.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 představuje čelní pohled na nádobu, která má čtyřstojinové uspořádání základny podle vynálezu;

Obr. 2 zobrazuje pohled zespodu na základnu z Obr. 1;

Obr. 3 je zvětšený částečný řez vedený podél čáry 3-3 z Obr. 2, zobrazující svislý průřez základnou vedený dvěma protilehlými žebiy;

Obr. 4 představuje zvětšený částečný řez, vedený podél čáry 4-4 z Obr. 2, zobrazující svislý průřez základnou v místě dvou protilehlých ramen;

Obr. 5 je zvětšený řez, vedený podél čáry 5-5 z Obr. 2, zobrazující vodorovný (radiální) řez jedním ze žeber a stěnami přilehlého ramene;

Obr. 6 je čelní pohled na nádoba s rameny určenou pro nápoje sycené oxidem uhličitým po jejím 40 naplnění;

Obr. 7 představuje pohled na nádoba z Obr. 6, u které proběhlo po naplnění tečení, jehož výsledkem je zvětšení objemu nádoby a snížení hladiny náplně;

Obr. 8 představuje superponovaný čelní pohled na nádoba z Obr. 6 zobrazenou plnými čarami a na nádoba z Obr. 7 zobrazenou čárkovanými čarami, kteiý zobrazuje relativní změny rozměrů nádoby způsobené tečením;

Obr. 9 ukazuje zvětšený částečný řez, porovnávající ve své pravé polovině (Obr. 9A) čistě 50 polokulovou základnu s modifikovanou polokulovou základnou ve své levé polovině (Obr. 9B);

-6CZ 287010 B6

Obr. 10 zobrazuje zvětšený řez, ukazující poloviny dvou modifikovaných polokulových základen (Θ = 45° a Θ = 60°) zobrazených čárkovanými a čerchovanými čarami a polovinu čistě polokulové základny (Θ = 90°) zobrazenou čarami plnými;

Obr. 11 je zvětšený řez srovnávající polovinu čistě polokulové základny v pravé části (OBR. 11 A) s polovinou dalšího typu modifikované základny (např. seříznuté) v levé části (Obr. 11B);

Obr. 12 se vztahuje k polovině seříznuté základny z Obr. 11 a obsahuje vpravo schematické ίο znázornění částí poloviny seříznuté základny, které ukazuje geometrické vztahy mezi poloměrem

KR modifikované polokoule a úhly Θ a φ, a na levé straně obsahuje tabulku příkladných hodnot K, Θ a φ.

Obr. 13 je pohled zespodu na čtyřstojinovou základnu podle tohoto vynálezu, ukazující 15 obvodový úhlový rozsah (B) jednoho ramene a polovin přilehlých žeber (C).

Obr. 14 je schematický pohled na čtyřstojinovou základnu podle tohoto vynálezu, který ukazuje vertikální průřez jedním ramenem;

Obr. 15 je vertikální schematický pohled na nádoba, zobrazující vztah mezi délkou náklonu T_L a těžištěm CG;

Obr. 16 jej pohled zespodu na srovnávanou šestistojinovou základnu s vyznačenou délkou náklonu;

Obr. 17 je pohled zespodu na srovnávanou pětistojinovou základnu s vyznačenou délkou náklonu;

Obr. 18 je pohled zespodu na srovnávanou čtyřstojinovou základnu s vyznačenou délkou 30 náklonu;

Obr. 19 zobrazuje schematicky vztah mezi délkou náklonu T_L, úhlovým rozsahem stojiny D_F a radiálním umístěním vnější hrany stojiny L_F;

Obr. 20 zobrazuje diagram Bmi_n (minimálního úhlového rozsahu ramene) v závislosti na N (počtu ramen) pro různé hodnoty vzdálenosti náklonu T_L;

Obr. 21 je diagram B (úhlového rozsahu ramene) v závislosti na T_R (celkovém úhlovém rozsahu žeber) do něhož jsou vyneseny křivky konstantní stability T_L;

Obr. 22 představuje diagram _L (celkového zatížení úhlového rozsahu základny) v závislosti na N (počtu ramen) pro různé hodnoty vzdálenosti náklonu Tl;

Obr. 23 je diagram B (úhlového rozsahu ramene) v závislosti na T_R (celkovém úhlovém rozsahu 45 žeber) do něhož jsou zaneseny křivky konstantní pevnosti;

Obr. 24 je diagram B (úhlového rozsahu ramene) v závislosti na T_R (celkovém úhlovém rozsahu žeber) do něhož jsou superponovány křivky konstantní pevnosti a křivky konstantní stability Tl;

Obr. 25 je diagram B (úhlového rozsahu ramene) v závislosti na T_R (celkovém úhlovém rozsahu žeber) do něhož jsou superponovány křivky konstantní stability T_L a křivka konstantní pevnosti; a

Obr. 26 představuje pohled zespodu na alternativní třístojinové uspořádání základny.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 a obr. 2 představují výhodné uspořádání čtyřstojinového dna nádoby 10 podle tohoto vynálezu, které je připojeno k typické dvoulitrové plastové nádobě ]0. Nádoba 10 je vhodná na oxidem uhličitým sycené nápoje jako jsou nealkoholické nápoje sycené oxidem uhličitým alespoň na 4 atm (při pokojové teplotě). Ačkoliv takové nádoby představují základní použití tohoto vynálezu, je jasné, že vynález je použitelný na nádoby obecně.

Nádoba 10 má integrální duté těleso vytvořené z dvousměmé orientované termoplastické pryskyřice, jako je polyethylen tereftalát (PET) a vyfouklé do formy ze vstřikovaného předlisku (zobrazeno čárkovanými čarami), které má ústí 12 opatřené závitem. Směrem dolů od tohoto ústí 12 se závitem zahrnuje nádoba 10 konickou ramenní část Γ4, válcovou bočnici 16 (definovanou svislou osou nebo střednicí 17) a integrální základnu 18.

Jak zobrazuje obr. 2, má základna 18 kruhový obrys nebo obvod 20 o průměru 113 mm, což je průměr bočnice j6, do níž horní hrana základny 18 hladce přechází. Základna 18 zahrnuje v podstatě polokulovou stěnu 21 dna se čtyřmi symetricky vzdálenými a směrem dolů vystupujícími rameny 22, kde každé toto rameno 22 je ve svém nejnižším místě zakončeno stojinou 24. Mezi každým párem ramen 22 je umístěno žebro 26, které má v podstatě plochou stěnu žebra 26 (viz radiální řez na obr. 5a) přičemž tato vytváří část v podstatě polokulové stěny dna. Stěna žebra 26 může být mírně prohnuta směrem ven (žebro 26’ na obr. 5b) nebo mírně ohnuta směrem dovnitř (žebro 26” na obr. 5c).

Jak zobrazují obr. 3 a obr. 4, přechází základna 18 hladce do stěny válcové bočnice 16. Obr. 3 představuje vertikální řez vedený párem protilehlých žeber 26 a ukazuje, že žebra 26 jsou ve vertikálním průřezu (např. napříč šířkou nádoby) obecně nebo v podstatě polokulová s určitými modifikacemi, jak bude dále popsáno. Obr. 4 je vertikální řez vedený párem protilehlých ramen a ukazuje, že tato ramena 22 se táhnou směrem dolů z žeber 26. Středová kopule nebo polární část 28 základny 18 je určena spojením žeber 26. Alespoň část stojiny 24 leží ve společné vodorovné rovině 25 na níž nádoba 10 spočívá ve svislé poloze.

Různé části stěn základny vykazují změny tloušťky, a to podle stupně roztažení materiálu dosaženého v průběhu vyfukování předlisku do konečného tvaru ve formě (nezobrazeno). Obecně tažná tyčka přivádí střed dna předlisku do styku se středovou kopulovitou částí formy a pak jsou směrem dolů a ven vyfukována ramena. Takto jsou žebra 26, která jsou částí obecně polokulové stěny 21 dna, vyfukována méně než ramena 22 a mají tedy relativně menší tloušťku ír v porovnání s tloušťkou t_L ramen 22 (viz obr. 5a). Velmi významná jsou relativní množství materiálu, jež jsou k dispozici pro vyfukování žeber a příslušných ramen, o nichž bude ve vztahu k vynálezu podrobněji pojednáno níže. Kopule 28, ačkoliv to není na výkresech znázorněno, je obecně v podstatě silnější než bočnice 16 (například 4x silnější) a tloušťka stěny žebra 26 se postupně ve směru radiálně ven k bočnici 16 snižuje. Rovněž tloušťka vnější stěny ramene 22 se postupně směrem od bočnice 16 ke stojině 24 snižuje.

Nádoba 10 může být vytvořena zjakéhokoliv umělohmotného materiálu, ale výhodně je vyrobena z polyesteru a ještě výhodněji z homopolymeru nebo kopolymeru polyethylen tereftalátu (PET). Kopolymery polyethylen terefialátu (PET) mající 3 až 5 % monomeru jsou hojně používány v průmyslu obalů na nápoje sycené oxidem uhličitým a může jím být příkladně pryskyřice 9921 dodávaná firmou Eastman Chemical, Kingsport, TN, nebo pryskyřice 8006 dodávaná firmou Goodyear Chemical, Akron, OH. Dalšími termoplastickými pryskyřicemi, které mohou být použity, jsou akrylonitril, polyvinylchlorid a polykarbonáty.

-8CZ 287010 B6

Základní uspořádání bylo navrženo pro jednodílnou přenosnou plastovou nádobu, vyfukovanou do formy z termoplastické pryskyřice, která je určena pro nápoje sycené oxidem uhličitým a která musí splňovat požadavky odolnosti proti vnitřnímu tlaku, odolnosti proti nárazu, musí být staticky stabilní, schopná tváření vyfukováním do formy a musí mít nízkou hmotnost.

První požadavek, odolnost proti vnitřnímu tlaku, se týká schopnosti nádoby odolat plnicím tlakům řádově 275 kPa a vnitřním tlakům kolem 690 kPa nebo více při uskladnění, kdy je nádoba vystavena působení slunce v teplých místnostech, v kufrech vozidel a pod. Obecně je nejslabší částí nádoby spodní konec. Materiál základny a zejména dolů orientovaných žebrových částí může podléhat tečení za tlaku a mít sklon k vyboulování směrem ven. Toto tečení materiálu zvětšuje objem nádoby a tím snižuje hladinu náplně, což u zákazníka vyvolává nežádoucí dojem, že nádoba byla neúplně naplněna. Ve směrem dolu orientovaných žebrech, která nesou největší část zatížení, mohou také vznikat únavové trhliny. Zvětšením plochy průřezu (šířky a tloušťky) žeber se omezí tečení materiálu a únavové trhliny, ale také se zvýší cena nádoby (zvýšeným množstvím potřebného materiálu) a může se snížit schopnost snadného vyfoukávání ramen do formy, protože pro tváření ramen je zde k dispozici méně materiálu. Na zřeteli je třeba mít všechny tyto úvahy.

Druhé kritérium, odolnost proti nárazu, se vztahuje na schopnost nádoby odolat pádu bez rozlomení nebo vzniku netěsností. Vzhledem ktomu je zvětšení plochy průřezu (šířky a tloušťky) ramene užitečné, ale může nepříznivě zvýšit cenu a/nebo snížit velikost oblasti žebra. Důležité je rovněž opatřit tvar ramene plynulými přechody a zaobleními, aby nedocházelo ke vzniku oblasti koncentrace napětí.

Třetí kritérium, statická stabilita, se vztahuje k dopravě nádoby na výrobní lince (tj. k nevypadávání nádoby z dopravníkové linky v průběhu výroby nebo plnění) a ke stabilitě na polici ve skladu nebo ve spotřebitelově lednici. Aby nedocházelo k naklánění nádoby, je požadována určitá minimální vzdálenost mezi stojinou ramene a kopulí (výška kopule). Obecně umístěním stojiny ramene dále směrem ven k obvodu a zvětšením její plochy se vytvoří stabilnější základna, ale také pak může být obtížnější vyfouknout takové rameno se stojinou a/nebo se zmenší plocha pro žebra.

Čtvrté kritérium, schopnost tváření vyfukováním do formy, se vztahuje k jednoduchosti výroby nádoby (výhodným způsobem vyfukování do formy) a k minimalizaci počtu zmetků (tj. nevhodně vytvarovaných ramen). Mělčí rameno je obecně snazší vyfouknout, ale pak nádoba nemusí mít dostatečnou statickou stabilitu nebo orientovanost (pevnost), požadovanou pro vytvoření proti deformaci odolné základny. Zvětšení plochy stojiny za účelem snadného vyfukování zase snižuje plochu žeber, která je významná pro zajištění pevnosti.

Pátý požadavek, nízká hmotnost, se vztahuje hlavně k méně nákladné výrobě nádoby. Těžká základna může být pevnější a stabilnější, aleje nákladnější na materiál při výrobě. Cena je velmi často rozhodujícím faktorem při výrobě lahví určených pro nápoje sycené oxidem uhličitým za předpokladu, že jsou splněny funkční požadavky.

Na všechny uvedené požadavky je třeba brát zřetel při návrhu konstrukce základny podle tohoto vynálezu. Vynález spočívá hlavně v návrhu tvaru základny nebo dna nádoby a ve specifikaci velikosti, tvaru a počtu ramen a žeber. Problematika vytvoření vhodného tvaru základny nebo dna nádoby je dále popsána s odkazy na obr. 6 až obr. 8, které zobrazují problém tečení materiálu u lahví na nápoje sycené oxidem uhličitým, které jsou opatřeny rameny. Nádoba 50 má horní ústí 52 se závitem, ramenní část 54, válcovou boční část 56 a integrální základnu 58. Tato základna 58 má polokulovou stěnu 60 dna s množstvím dolů vystupujících ramen 62, zakončených stojinou 64, která jsou umístěna mezi sousedními žebry 66 (tvořenými stěnou 60 dna). Nádoba 50 má svislou osu 57, na níž leží těžiště (bod CG) naplněné nádoby, a to ve vzdálenosti Hcg nad vodorovnou rovinou 65, na níž spočívají stojiny 64.

-9CZ 287010 B6

Obr. 6 zobrazuje nádobu 50 těsně po naplnění, kde čárkovaně je vyznačena hladina 68 náplně označující výšku tlakového výrobku (oxidem uhličitým syceného nápoje) v lahvi. Po naplnění způsobuje někdy vnitřní tlak tečení nádoby 53’ (obr. 7). Jak je vidět z Obr. 7, změnami rozměrů dochází ke zvětšení nádoby 50’ a ke snížení hladiny 68’ náplně.

Pro snadné srovnání právě naplněné nádoby 50 z obr. 6 a zvětšené nádoby 50’ (následkem tečení) z obr. 7, jsou tyto společně zobrazeny na obr. 8, který ukazuje kde a jakou měrou se změnily různé rozměry nádoby. Původní nádoba 50 je zde zobrazena plnými čarami a zvětšená nádoba 50’ čarami čárkovanými. K velké změně rozměrů dochází v základně 58/58’ a zejména v oblasti žebra 66/66’. Tato žebra 66 se ohýbají směrem ven, a to zejména ve své horní části 67/67’, která se pak v podstatě kryje s válcovou bočnicí 56/56’. Kopule 69/69’ se v místě středu dna, kde se stýkají žebra 66, ohýbá směrem ven a může dojít k úplné eliminaci výšky základny (tj. svislé vzdálenosti od stojiny 64 ke kopuli 69), což způsobuje naklánění nádoby.

Ke snížení změn rozměrů základny působením tečení má základna nebo dno nádoby podle tohoto vynálezu výhodně tvar modifikované polokoule, který je zobrazen na obr. 9 a obr. 10, nebo seříznuté polokoule, který je zobrazen na obr. 11 a obr. 12. Tvar dna (a zněj vyplývající uspořádání žeber) zůstává „v podstatě polokulový“ s jednou z uvedených dvou modifikací.

Obr. 9 zobrazuje ve své pravé části (obr. 9A) polovinu čistě polokulové základny nádoby se čtyřmi stojinami a polovinu modifikované polokulové základny se čtyřmi stojinami na straně levé (obr. 9B). Na Obr. 9A má právě naplněná nádoba čistě polokulovou základnu o poloměru R shodném s poloměrem horní válcové části (bočnice 16 na obr. 1). Výsledkem proběhlého tečení je rozšířená základna 80’ (zobrazeno čárkovaně). K rozšíření dochází jak na horní hraně 81/81’, tak i na stěně 82/82’ dna základny, kde tato stěna 82/82’ dna zahrnuje rameno 83/83’, stojinu 87/87’, žebro 85/85’. horní část 86/86’ žebra 85,85’ a kopuli 87/87’. Zejména horní část 86’ žebra 85, 85’ se po roztažení kryje s ramenem a horní válcovou částí tělesa nádoby (bočnice 16 na obr. 1), a je tak ve skutečnosti eliminována. Toto je zobrazeno v řezu na obr. 9C. Původní trojúhelník Xi-Yi-Z] horní části žebra se stává (po proběhlém tečení) obloukem Xf - Zf tak, že původní hloubka XI - Y1 žebra v místě řezu podél čáry 9C je potlačena a žebro a rameno se překrývají v místě Xf. Toto rozšíření v horní části žebra je nežádoucí, protože způsobuje podstatnou část poklesu hladiny náplně a vytváří slabé místo základny.

Jak ukazuje obr. 9B, je rozšíření horní části žebra v podstatě zmenšeno vytvořením přímkové části 96 (ve svislém řezu) v horní části žebra. Základna 90/90’ (před/po rozšíření) zahrnuje horní hranu 91,91’, stěnu 92/92’ dna rameno 93/93’, stojinu 94/94’, žebro 95/95’, horní část 96/96’ žebra 95,95’ a kopuli 97/97’. Přímková část 96 v horní části žebra 95,95’ se rozprostírá mezi bodem U a bodem Z₃ a má nad bodem Z₃ malý přechodový rádius pro zajištění hladkého přechodu do horní válcové bočnice. Tím se výrazně snižuje výška 98 základny v porovnání s výškou 88 základny na pravé straně. Původní trojúhelník Xr-Yr-Zj horní části žebra se po rozšíření stává obloukem Χι’-Ζι’ (kde se žebro kryje s ramenem), což má za následek podstatně menší zvětšení objemu základny v porovnání se zvětšením na Obr. 9A.

Pro průměr nádoby menší než 76mm je výhodné, aby přímková část 96 začínala pod úhlem 0=35 až 70° od svislé osy CL. Pro nádoby o průměru 76mm a větším výhodně pod úhlem 0=50 až 70°. Na obr. 10 jsou společně zobrazeny dva příklady modifikované základny a Čistě polokulové základny. Plnými čarami je znázorněna polovina čistě polokulové (0=90°) základny A o výšce základny H_A, čárkovaně je znázorněna polovina modifikované polokulové základny B s úhlem 0=60° a výškou základny H_B a čerchovaně je znázorněna polovina modifikované základny C s úhlem 0=45° a výškou základny H_c, přičemž H_A>H_B>Hc·

-10CZ 287010 B6

Obecně, jak se θ zmenšuje, zvětšuje se zatížení základny, protože dochází k většímu odchylování od čistě polokulového tvaru (nejpevnější konstrukce základny bez ramen). U nádoby obsahující nápoj sycený oxidem uhličitým s vyšším tlakem je vhodné použít větší 0 = 70° a více. Pro nižší tlaky lze použít nižší Θ. Zatímco zmenšování úhlu 0 snižuje tečení, může také zvětšit zatížení a tak je vlastně zmenšení objemové roztažnosti nahrazeno menším množstvím únavových trhlin.

Obr. 11 až obr. 12 zobrazují návrh druhé modifikované základny, u něhož je omezeno tečení. Na pravé straně od středové osy CL je opět zobrazena polovina čistě polokulové základny 80/80’ (obr. 11A je shodný s obr. 9A) a polovina seříznuté polokulové základny 100/100’ v levé části (obr. 11B). Pravá polovina základny 80 má průměr R (shodný s průměrem válcové části), zatímco levá polovina základny 100 má průměr K x R, kde K>1 a základna 100 je seříznuta (odříznuta) tak, že netvoří úplnou polokouli. Výška 108 základny 100 na levé straně je menší než výška 88 základny 80 na straně pravé. Levá základna 100/100’ (před/po zvětšení) zahrnuje horní hranu 101/101’, stěnu 102/102’ dna rameno 103/103’, stojinu 104/104’, žebro 105/105’. horní část 106/106’ žebra 105, 105’ a kopuli 107/107’. Horní část 106 žebra 105, 105’ zahrnuje pro zajištění hladkého přechodu do horní válcové bočnice (o poloměru R) malý přechodový rádius nad bodem Z₃. Původní trojúhelník X ₃- Y₃ - Z ₃ horní části žebra přešel po rozšíření nádoby do oblouku X₃’ - Z₃’ (kde se žebro kryje s ramenem). Tím dojde k podstatně menšímu objemovému rozšíření než u trojúhelníku X] - Yj- Zi žebra na pravé straně.

Obr. 12 zobrazuje vztahy úhlu 1 definovaného jako úhlový rozsah seříznuté polokoule od svislé středové osy CL. Geometrický vztah je znázorněn na pravé straně obrázku, kde je zobrazena polovina seříznuté polokoule ve svislém řezu.

Vztah mezi 0, K a φ je dán vztahem:

1

K= —((1+tan 0 - sec 0) +---------------) (1+tan 0 - sec 0) φ = sin^_1(—) K

V pravé části obr. 12 je dále uvedena tabulka příkladných hodnot 0, K a φ. Pro malé nádoby o průměru menším než 76 mm se hodnota K pohybuje výhodně v rozmezí 1,283 až 1,019 a hodnota φ v rozmezí 50 až 80°. Pro nádoby o průměru větším než 76 mm je výhodně K rovno 1,105 až 1,019 a úhel φ je asi 65 až 80°.

U tohoto vynálezu jsou použitelné i jiné tvary dna, jako je např. eliptický tvar o poloměru R’ větším než je poloměr R horní bočnici 16 nádoby 10 a kde R’ se měří od místa svislé středové osy této nádoby 10. Výraz „v podstatě polokulový“ uváděný v tomto popise i v nárocích zahrnuje čistou polokouli, modifikovanou polokouli podle Obr. 9 nebo podle obr. 11, stejně jako eliptický tvar. Výhodný je takový tvar, který snižuje výšku základny a zejména je výhodný tvar modifikovaných polokoulí z obr. 9 a obr. 11.

Zvláštní význam má u v podstatě polokulové stěny dna (zahrnující žebra 26, kopuli 28 a přechod žebra a ramene) plynulý, v podstatě hladký povrch bez prudkých zlomů nebo nespoj itostí tvaru, jako jsou dovnitř směřující části, které mohou vytvářet koncentrace napětí a tím snižovat odpor proti vzniku trhlin. Všechna spojení mezi Čistě obloukovými a přímkovými částmi (obr. 9) jsou plynulá, stejně jako spojení žeber a ramen.

-11CZ 287010 B6

Konstrukce tvaru a počet ramen i žeber je dán požadavky na konstrukční pevnost, hmotnost základny, statickou stabilitu a tvařitelnost.

Obr. 13 představuje schematický pohled zespodu, zahrnující jedno rameno 22 a dvě poloviny přilehlých žeber 26 základny podle tohoto vynálezu, opatřené čtyřmi stojinami (stejné jako na obr. 2). Základna má nejnižší bod kopule D a vnější obvod 20, kde je připojena horní válcová bočnice 16. Úhlový rozsah B každého ramene 22 je vymezen tak, že zahrnuje malý přechodový rádius 27 mezi šikmou bočnici 23 ramene 22 a žebro 26, jehož stěna vytváří ve vodorovném řezu v podstatě přímku (obr. 5) mezi přilehlými rameny 22. Úhlový rozsah každé poloviny žebra 26 je označen C, přičemž B + 2C = A, kde A = 90° pro symetrickou základnu, opatřenou čtyřmi stojinami. Úhlový rozsah stojiny je označen D_F a její radiální rozsah W_F.

U provedení zobrazeného na obr. 13 mají žebra 26 uzavřený tvar (např. hranatý) tak, aby měly stejný úhlový rozsah v každé radiální vzdálenosti od středu D k vnějšímu obvodu 20, kde se střetávají s válcovou bočnici 16. Alternativní provedení žeber 26 mohou mít jiný než uzavřený tvar, např. mohou mít rovnoběžné strany v části nebo po celé radiální délce nebo mohou mít jiné části s příčně na radiální směr proměnnou šířkou. Podstatný význam má úhlový rozsah žebra 26 na odolnost proti tečení a odolnost proti vzniku trhlin. Pro tento účel je nejdůležitější ta oblast žebra 26, která se rozprostírá mezi dvěma soustředěnými kružnicemi procházejícími bodem 1 (obr. 14, bod, kde se rozdělují žebra a vnitřní stěna ramene) a bodem G’ (obr. 14, vnější hrana stojiny). Je to právě tato část plochy žebra 26, kde se vyskytuje většina prasklin. „Průměrný úhlový rozsah žebra“ užívaný v tomto popise a v nárocích znamená průměr vzatý mezi dvěma soustřednými kružnicemi (zobrazeno čárkovanými čarami 2, 3 na obr. 13), které leží mezi asi 25 % a asi 65 % vzdálenosti od středového bodu D k obvodu 20. U v podstatě uzavřeného tvaru (kruhového) žebra 26 je úhlový rozsah v jakékoliv radiální vzdálenosti stejný jako „průměrný“ radiální rozsah.

U základny sestávající z ramen a žeber je hlavní část zatížení vzniklého působením vnitřního tlaku přenášena žebry. Část tohoto zatížení je přenášena i rameny. Zatížení každého ramene pak může být teoreticky vyjádřeno jako ekvivalent stupňů žebra K_L tak, že celkové zatížení přenášené úhlovým rozsahem ψι. je dáno vztahem:

<|/_l = N(2C + K_l) = (T_r + NK_l), kde N je počet ramen, 2C je úhlový rozsah každého žebra a T_R je celkový úhlový rozsah žeber. K_L se pro všechny tvary žeber obecně pohybuje v rozmezí od 8° do 16°.

Pevnost základny, tj. její odolnost proti tečení pod tlakem je úměrná celkovému zatížení přenášenému úhlovým rozsahem ψι. a tloušťce t_R stěny žebra (viz Obr. 5). Základna zcela polokulového tvaru (bez ramen) by měla T_R odpovídající 360° a požadovaná tloušťka t₃₆o stěny je pak dána vztahem:

PR t₃60~----------kde P je vnitřní tlak v lahvi, R je poloměr nádoby a a_max je mez pevnosti daná použitým materiálem. U základny opatřené rameny je potřebná tloušťka ín stěny žebra dána vztahem:

PR 180 t_N =-------x---^max Έ £

-12CZ 287010 B6 který ukazuje, že tloušťka ín stěny žebra je nepřímo úměrná celkovému zatížení úhlového rozsahu.

Hmotnost W základny lze odhadnout následovně:

W = A_s x t_N x d, přičemž A_s je plocha povrchu dna bez ramen a d je hustota materiálu. Pro daný tvar dna a materiál, je hmotnost W základny nepřímo úměrná celkovému zatížení úhlového rozsahu.

Analýza namáhání modifikované polokulové základny (Obr. 9B) by ukázala, že napětí v základně se zvětšuje s nižšími hodnotami Θ. Podobně u seříznuté polokoule (Obr. 11) se napětí v základně mění podle K. Aby toto bylo zohledněno, je do rovnice tloušťky t_N žebra zaveden součinitel tvaru SF:

PR 180 t_N =--------x---x SF (pro modifikovanou polokouli) ^max 'El kde SF je součinitel tvaru daný tvarem dna nádoby. Pro základnu s rameny mající vertikální průřez, který je čistě polokulovýje SF = 1, pro jiné modifikované tvary je SF > 1. Pro určitý tvar dna je tloušťka žebra t_N nepřímo úměrná celkovému zatížení úhlového rozsahu \g_L.

V případech, kde je cena rozhodujícím faktorem, může být, za účelem zvýšení zatížení, zvýšeno celkové zatížení úhlového rozsahu a aby bylo možno vyrábět nádoba s menší hmotností, může být snížena tloušťka žebra (méně materiálu znamená levnější výrobek). Nejnižší přípustná hladina náplně by tak byla udržena. Jestliže je naopak požadováno minimalizovat snížení hladiny náplně, tj. minimalizovat tečení, pak by měl být průřez žebra (jeho šířka a tloušťka) zvětšen (což vyžaduje více materiálu a tedy větší náklady).

Tvar a velikost ramene a stojiny jsou důležité pro statickou stabilitu a tvařitelnost způsobem vyfukování do formy. Obr. 13 a obr. 14 ukazují ve spodním pohledu a v řezu jedno rameno 22 modifikované polokulové základny opatřené čtyřmi stojinami podle vynálezu, kde

Hoje výška mezi stojinou a kopulí;

L_F je vzdálenost od středu D kopule k vnější hraně stojiny, v tomto případě do bodu G’, v němž protíná svislá čára vedená ze středu poloměru R_G stojinu (stejně jako na obr. 31 nebo obr. 13);

D_f je úhlový rozsah vnější hrany 31 stojiny 24, přičemž v tomto případě stojina 24 lichoběžníkového tvaru má rovné boční hrany, které se odklánějí z radiální hrany 30 směrem ven k delší vnější hraně 31;

W_F je šířka stojiny 24 od vnitřní radiální hrany 30 k vnější hraně 31 (tj. délka bočních hran 32) a

0_F je úhel, který svírá stojina 24 s vodorovnou rovinou 25.

Jak je vidět v řezu na obr. 14, zahrnuje rameno 22, které vychází z oblouku přechodového rádiusu Ri, kde se spojuje v podstatě polokulovou stěnou 21 dna, vnitřní přímkovou nebo obloukovou část 34 z bodu ] do bodu J, končící obloukem přechodového rádiusu RJ, stojinu 24 od bodu J do G’ o šířce W_F, velký oblouk R<j na vnější hraně stojiny 24 od bodu G do bodu K a vnější přímkovou nebo obloukovou část 35 mezi body K a Z, která je tangenciální k oblouku R_zmalého přechodového rádiusu, zajišťujícího hladký přechod do válcové bočnice 16. Žebro 26

-13CZ 287010 B6 zahrnuje ve svislém řezu, vycházejícím ze středu D kopule 33, čistě polokulovou část 37 mezi body D a X, definovanou úhlem Θ měřeným od středové osy CL a poloměrem R, a modifikovanou polokulovou (přímkovou) část 38 od bodu X do bodu Z, kde končí obloukem R_zmalého přechodového rádiusu pro hladký přechod do bočnice 16.

U čtyřstojinového provedení základny podle tohoto vynálezu je více materiálu dostupného pro vytvoření stojiny, což umožňuje, aby se zvětšila plocha stojiny a/nebo aby se stojina posunula radiálně ven a tím se zvětšila statická stabilita nádoby při zachování dobrých vlastností při vyfukování do formy (nebo naopak, aby se zlepšila tvařitelnost foukáním do formy při zachování plochy stojiny a jejího umístění). Šířka W_F a/nebo úhlový rozsah D_F stojiny může být zvětšen a/nebo celá stojina, nebo alespoň její vnější hrana 31, může být přemístěna směrem k vnějšímu obvodu 20 nádoby (tj. může se zvětšit L_F).

Ještě navíc je výhodné, když vnitřní stěna 34 ramene 22 mezi stojinou 24 a střední částí stěny 33 dna je souvislou a v podstatě hladkou plochou, která svírá ostrý úhel s obecnou vodorovnou rovinou 25, na níž stojina 24 spočívá. Tento ostrý úhel se výhodně pohybuje v rozsahu od asi 10° do asi 60° a ještě výhodněji v rozsahu od asi 15° do asi 30°.

Obecně snížení počtu stojin snižuje délku náklonu a tím snižuje statickou stabilitu nádoby. U řešení podle vynálezu je tvar a umístění stojiny takové, že nedochází ke zmenšení délky náklonu.

Obr. 15 zobrazuje nádobu 10, která má těžiště CG na svislé středové ose 17 ve výšce H_Cg nad vodorovnou rovinou 25, na níž tato nádoba 10 spočívá. Nádoba 10 je nakloněna o maximální teoretický úhel při němž je ještě v rovnováze a nespadne dolů (tj. o úhel náklonu θγ). Uhel náklonu 6_T je definován jako úhel mezi svislou osou 17 při svislé poloze nádoby 10 a svislou osou 17’ nádoby 10 při naklonění o maximální úhel, při němž nádoba 10 ještě nespadne.Přitom čím větší je úhel náklonu, tím je nádoba 10 stabilnější.

Délka náklonu Tl je definována jako vzdálenost středu D kopule od tečny, která spojuje nejvzdálenější hrany (při naklonění jak je zobrazeno na obr. 15) dvou sousedních stojin 24 (viz obr. 18). Délka náklonu Tl je funkcí úhlu náklonu θ_τ a výšky Hcg těžiště a je dána vztahem:

Tl ⁼ (tanOj)HcG·

Pro účely srovnání jsou na obr. 16 až 18 zobrazeny délky náklonu u šestistojinové, pětistojinové a čtyřstojinové základny u typické dvoulitrové nádoby, která má výšku 301 mm, průměr 109 mm a výšku těžiště Hcg 143 mm. Na obr. 16 až 18 představuje A úhlový rozsah jednoho ramene a ploch dvou polovin přilehlých žeber (tj. A = 360°/N), D_F je úhlový rozsah stojiny a L_F je vzdálenost od středu D kopule k vnější hraně stojiny. Šestistojinová základna (obr. 16) má délku náklonu T_L = 31,75 mm, zatímco u pětistojinové základny je tato délka zmenšena na Tl = 31,62 mm jako důsledek zmenšení počtu ramen, a to i když byly stojiny posunuty radiálně směrem ven (L_F = 35,35 mm u pětistojinové základny na rozdíl od L_F = 34,54 mm u šestistojinové základny) a úhlový rozsah stojiny byl zvětšen (Dp = 17° u pětistojinové základny oproti D_f = 11,34° u základny šestistojinové). U čtyřstojinové základny podle tohoto vynálezu (obr. 18) je délka náklonu rovna délce náklonu u pětistojinové základny, tj. T_L = 31,62 mm, což je zabezpečeno jednak podstatným posunutím stojiny v radiálním směru ven blíže k obvodu 20 (L_f = 38,15 mm u čtyřstojinové základny ve srovnání s L_F = 35,35 mm u pětistojinové základny) a jednak zvětšením úhlového rozsahu stojiny (D_f = 20,46° oproti D_f = 17,0°). I když je snížen počet stojin, zůstává délka náklonu zvětšením L_F a/nebo D_F stejná (tj. stabilita nádoby je zachována).

U čtyřstojinové základny podle tohoto vynálezu může více materiálu základny vytvářet žebra při zachování stejných vlastností při vytváření ramen způsobem vyfukování do formy. Návrhářům

-14CZ 287010 B6 nádoby to umožňuje dosáhnout lépe vyváženého souboru vlastností - odolnosti proti tečení, odolnosti proti vzniku trhlin, rázové pevnosti, hmotnosti, statické stability a tvařitelnosti. Ke znázornění této vyváženosti vlastností se vztahují následující vztahy (viz obr. 19):

A = 360/N a = (A/2-D_F/2) L_f = Tť sec a

Hodnota T_L’ je určena hodnotou L_F a tedy vnější hranou 31 stojiny, když nádoba stojí ve svislé poloze, zatímco T_L je určena vnější hranou při naklonění nádoby; T_L se přibližně rovná T_L’.

Jak bylo dříve uvedeno, délka náklonu T_L je měřítkem statické stability. Je zřejmé, že když se snižuje počet ramen N, musí se zvětšit L_F, aby byla zachována stejná délka náklonu T_L (viz obr. 15 až 18). Minimální úhlový rozsah ramene B_mj_n daný požadavkem na tvářitelnost je funkcí L_F a zvětšuje se s rostoucím Lp. Jestliže Dp = 90/N a B_mm je úměrný (Lp)², pak je Bmm úměrný sec²(135/N).

Aby bylo možno graficky zobrazit zlepšenou kombinaci vlastností dosažitelnou čtyřstojinovou nádobou podle tohoto vynálezu jsou na obr. 20 až 25 znázorněna tři kriteria. Snadnou tvařitelnost znázorňuje úhlový rozsah ramene B. Při větším B může více materiálu vytvářet rameno se stojinou a usnadňuje tak vytváření nádoby. Stabilitu představuje délka náklonu T_L. která je funkcí L_F a D_F, větší Tl znamená více stabilní nádoba. Pevnost je charakterizována buď celkovým úhlovým rozsahem Tr žeber (která přenášejí většinu namáhání) nebo celkovým úhlovým rozsahem přenášejícím zatížení ψί (který zahrnuje i zatížení přenášené rameny). Popsány jsou tři specifické příklady čtyřstojinové nádoby s úhlovým rozsahem žeber (2C) 21°, 23° a 24°.

Hodnoty minimálního úhlového rozsahu ramene B_mj_n podle počtu ramen N pro hodnoty T_L = 31,75 mm, 32,00 mm a 32,5 i mm jsou uvedeny v Tabulce A a zobrazeny na obr. 20. Stejné údaje jsou zobrazeny na grafu B - T_R (obr. 21) s křivkami konstantní stability T_L. Vztah mezi T_R a B je lineární a je dán vztahem:

B = -(1/N)T_R +(360/N).

Je zřejmé, že větší stabilita T_L (směr šipky na obr. 21) vyžaduje větší B_mm, což má za důsledek nižší Tr (pevnost). Obr. 21 zobrazuje nejdůležitější skutečnost, totiž že při konstantní stabilitě T_Lse maximální Tr (pevnost) získá v každém případě při N = 4, v porovnání sN = 3,5 nebo 6. Obr. 21 rovněž prokazuje, že nádoba opatřená čtyřmi stojinami podle tohoto vynálezu má lepší kombinaci tvařitelnosti a pevnosti (při stejné úrovni stability) v porovnání s tří, pěti a šestistojinovými nádobami. Tato lěpší kombinace vlastností čtyřstojinové nádoby nebyla stavem techniky dosažena.

Tabulka A

		Bmin(°)
N	T_L=31,75mm	T_L=32,0mm	Ti=32,51mm
6	53	54	56
5	57	58	60
4	66	67	69
3	90	92	95

-15CZ 287010 B6

Dalším důkazem lepší vyváženosti vlastností dosažené čtyřstojinovou nádobou podle tohoto vynálezu jsou hodnoty celkového zatížení přenášeného úhlovým rozsahem ψ_ί při daném N pro hodnoty T_L = 31,75 mm, 32,0 mm a 32,51 mm a K_L = 12° uvedené v Tabulce B a zobrazené v grafu na Obr. 22

Tabulka B

		ΊΜ^ο)
N	TL=3l,75mm	T_L=32,0mm	T_L=32,51mm
6	114	108	96
5	135	130	120
4	144	140	132
3	126	120	111

Je zřejmé, že pevnost se snižuje s větším T_L (stabilitou) a že tato pevnost je při dané stabilitě T_Lmaximální pro případ N = 4.

Tabulka C udává hodnoty T_R (celkového úhlového rozsahu žeber) pro různá N a hodnoty ψ_ί = 108° a 130°. Tyto údaje jsou zakresleny v diagramu B - T_R, zobrazeném na obr. 23 se zanesenými křivkami konstantní pevnosti. Je zřejmé, že pro vyšší pevnosti (směr šipky A) se křivky pohybují směrem doprava a že zvýšená pevnost vyžaduje vyšší hodnoty T_R.

Tabulka C

		Tr(°)
N	_Ψι,= 108°	Vl = 120°	ψι_⁼130'
6	36	48	58
5	48	60	70
4	60	72	82
3	72	84	94

Obr. 24, který se podobá obr. 23 zobrazuje tři křivky rostoucí pevnosti, ale zahrnuje rovněž křivku konstantní stability Tl- Je zde vidět, že pro určitou stabilitu, je při zvyšujících se požadavcích na pevnost optimální varianta, kde N = 4.

Obr. 25, který je podobný obr. 21, zobrazuje tři křivky zvětšující se stability T_L, a rovněž křivku konstantní pevnosti \g_L. Z tohoto obr. 25 je vidět, že při daném požadavku na pevnost je stabilita maximální v případě N = 4.

Kromě tří různých návrhů čtyřstojinových základen, které již byly popsány v tabulkách A, B a C a zobrazeny na obr. 20 až 25, následují zvláštní příklady provedení tohoto vynálezu.

Příklad 1

Byla vyrobena 453gramová čtyřstojinová přenosná PET nádoba podle tohoto vynálezu. Tato nádoba měla sníženou výšku základny a zahrnovala konstrukční znaky obou provedení zobrazených na obr. 9B (horní přímková část) a na obr. 11B (seříznutá polokoule). Rozměry nádoby jsou uvedeny níže ve sloupci nadepsaném „čtyři stojiny“.

Provedení této nádoby bylo porovnáváno s 453gramovou pětistojinovou nádobou, mající podobnou základnu se sníženou výškou, jejíž rozměry jsou uvedeny níže ve sloupci nadepsaném „pět stojin“. Nádoby byly vyrobeny ze stejného druhu pryskyřice a zpracovány podobně pomocí vstřikovací formy a způsobem vyfukování do formy.

-16CZ 287010 B6

	čtyři stojiny	pět stoi in
R	36,32mm	36,32mm
K	1,084	1,084
KR	1,550	1,550
Θ	45°	45°
Rz	6,35mm	6,35mm
h_d	0,lR	0,lR
Lf	0,75R	0,65R
θρ	7°	7°
d_f	25°	20°
2C	20°	12°
B	70°	60°

Pro porovnání čtyřstojinové a pětistojinové nádoby bylo provedeno množství provozních zkoušek. Jejich výsledky jsou uvedeny níže.

Za prvé, pokud se týká hmotnosti základny, byla čtyřstojinová nádoba lepší, neboť vyžadovala o 0,4g méně PET.

Za druhé, čtyřstojinová nádoba vydržela do prasknutí tlak 1,3 MPa. Tento tlak byl stanoven naplněním nádoby vodou při pokojové teplotě a natlakováním nádoby až do jejího poškození. U obou případů došlo k poškození stěny nádoby před poškozením základny.

Za třetí, nádoby byly zkoušeny na poškození nárazem. Po naplnění 20 vzorků každé nádoby 453 g vody sycené oxidem uhličitým (4 atm) a uzavření byla každá nádoba shozena z výšky 1,22 m na plochu z tvrdé oceli (přičemž základna dopadla na tuto plochu jako první). Jak čtyřstojinová, tak i pětistojinová nádoba prošla touto zkouškou bez poškození.

Za čtvrté byly nádoby podrobeny 24hodinovému testu tepelné stability. Deset vzorků každé nádoby bylo naplněno 453g vody sycené oxidem uhličitým (4 atm), uzavřeno a umístěno do komory s teplotou 37,77 °C a 50% relativní vlhkostí po dobu 24 hodin. Poté bylo změřeno celkové zvětšení délky nádob, zvětšení průměru, snížení hladiny náplně a změny ve výšce základny, což všechno odráží míru tečení proběhlého u tlakové nádoby. Jak je možno vidět z následující tabulky, došlo u čtyřstojinové nádoby k podstatně menšímu tečení.

Za páté, nádoby prošly zkouškou rázové pevnosti. Sto vzorků každé nádoby bylo naplněno 453 g vody sycené oxidem uhličitým (4,5 atm), uzavřeno a ponořeno do roztoku činidla způsobujícího praskliny. Nádoby byly pak uskladněny v komoře při teplotě 37,77 °C a 85% relativní vlhkosti po dobu 14 dnů. Poškození bylo stanoveno vizuálně jako netěsnost nebo prasknutí nádoby. Čtyřstojinová nádoba vykazovala podstatně snížené poškození trhlinami.

	čtyři stojiny	pět stojin
hmotnost základny	6,5g	6,9g
tlak při roztržení	1,3 MPa	1,24 MPa
poškození nárazem	0	0
24hod. tepelná stabilita
- zvětšení výšky	1,2%	1,3 %
- zvětšení průměru	1,5 %	1,7%
- snížení hladiny	6,73mm	8,1 Omm
- změna výšky základny	l,06mm	l,29mm
poškození trhlinami	40%	61 %

-17CZ 287010 B6

Příklady 2 až 4

Následuje popis tří dalších příkladů provedení čtyřstojinové PET základny podle tohoto vynálezu. Příklady 2 až 3 mají seříznutou polokulovou základnu z obr. 11B a příklad 4 má modifikovanou polokulovou základnu z obr. 9B.

	Příklad 2	Příklad 3	Příklad 4
objem	1,0 litru	1,25 litru	2,0 litru
R	44,27mm	47,1 lmm	55,29mm
K	1,150	1,093
KR	50,90mm	51,51mm
θ			70°
R_z	0,143R	0,148R	0,154R
h_d	0,115R	0,112R	0,115R
Lp	O,75R	0,75R	0,75R
θρ	8°	8°	8,5°
Dp	27,5°	26°	25°
2C	20°	26°	20°
B	70°	64°	70°

Byly zjištěny určité výhodné rozsahy různých rozměrů ramene a stojiny čtyřstojinové PET nádoby určené pro nápoje sycené oxidem uhličitým podle tohoto vynálezu. S ohledem na tečení je požadována minimální výška H_D kopule, zatímco další zvětšení Ho činí obtížnějším tváření ramene a stojiny. Výška Hoje úměrná poloměru R (válcové boční části) a výhodně se pohybuje v rozpětí:

Hp/R = 0,08 až 0,20.

Vzdálenost L_F je funkcí N, D_F, H_Cg a 0_T a výhodně je alespoň rovna 0,60R a ještě výhodněji se pohybuje v rozsahu:

L_f/R = 0,60 až 0,80;

Nejvíce výhodné je, když vzdálenost L_F = 0,70R až 0,80R. Poloměr vnější hrany ramene přilehlého ke stojině Rq (obr. 14) musí být dostatečně velký pro snadnou tvařitelnost a výhodně se pohybuje v rozpětí:

Rg/R= 1,10 až 0,20.

Šířka stojiny W_F je výhodně v rozmezí:

W_f/R = 0 (tj. přímkový kontakt) až 0,35.

Úhlový rozsah stojiny D_F se výhodně pohybuje v rozmezí:

Dp = 160/N až 60/N;

při N = 4, tj. u čtyřstojinové základny, se Dp pohybuje v rozmezí od asi 12° do asi 40° a výhodněji od asi 18° do asi 35°. Úhel 0_F, kteiý svírá stojina s opěrnou plochou a který se zmenšuje když je nádoba naplněna, je výhodně před naplněním nádoby v rozmezí θρ= 0 až 15°.

Ještě další provedení vynálezu je znázorněno na obr. 26. U dříve popsané dvoulitrové PET nádoby na oxidem uhličitým sycené nápoje může být použita třístojinová základna. Integrální

-18CZ 287010 B6 třístojinová základna 118 má obvod 120 o průměru 113 mm (R = 56,5 mm) a v podstatě polokulovou stěnu 121 dna se třemi symetricky rozmístěnými a směrem dolů vystupujícími rameny 122, kde každé toto rameno 122 je zakončeno ve svém nejnižším místě stojinou 124. Část v podstatě polokulové stěny 121 dna je mezi každým ramenem 122 tvořena stěnou 126 žebra. Středová kopule 128 je vymezena spojením žeber 126, přičemž stojiny 124 leží ve společné vodorovné rovině. Podobně jako u označení použitého pro popis čtyřstojinové základny na obr. 13 a obr. 14, má každé žebro 126 třístojinové základny úhlový rozsah 2C a každá stojina úhlový rozsah D_F a šířku N_F a vnější hrana 131 stojiny je oddělena od středové kopule vodorovnou vzdáleností L_F.

Obr. 20 až 25 zobrazují vyváženost vlastností, která může být získána návrhem třístojinové základny, přičemž určitá výhodná rozpětí jednotlivých hodnot jsou uvedena dále. Obvodový úhlový rozsah (2C) každé stěny žebraje v rozmezí od asi 16° do asi 44°, výhodněji v rozmezí od asi 22° do asi 38° a nejvýhodněji od asi 27° do asi 32°. Obvodový úhlový rozsah (D_F) stojin je v rozmezí od asi 25° do asi 80° a výhodněji od asi 35° do asi 50°. Vzdálenost L_F se výhodně pohybuje v rozmezí od 0,65R do 0,90R a šířka stojiny (W_F) je výhodně v rozmezí od 0 (tj. přímkový styk) do asi 0,40R. U zvláštního provedení je úhel žebra (2C) 30°, D_F = 42° a L_F = 0,8R. Výhodně používá třístojinová základna v podstatě polokulového provedení základny podle předchozího provedení, která má přímkovou homí část žebra nebo seříznutou základnu.

Ačkoliv byla popsána a zobrazena pouze určitá výhodná provedení vynálezu, je zřejmé, že mohou být provedeny různé obměny bez toho, že by došlo k úniku z myšlenky a rozsahu vynálezu charakterizovaného v připojených nárocích. Například mohou být nádoby na nápoje sycené oxidem uhličitým vyráběny v různých jiných velikostech (tj. třílitrové, litrové, půllitrové, 453gramové atd.), u nichž může být vhodné změnit hodnoty R, L_F, D_F, Tr, B, C atd. Dále mohou být vyráběny jiné nádoby než jsou nádoby, přičemž tyto mohou být vyráběny z jiných umělých pryskyřic nebo i z dalších materiálů. Pro větší pevnost může být někdy vhodné vytvořit mezi stěnou žebra radiální závity a žebra pak mohou mít konstantní šířku. Dále může být za určitých okolností vhodné použít zlepšenou nádobu ve spojení s jiným obalem, jako je příkladně nosný prvek. Všechny obměny jsou pokládány za součást tohoto vynálezu definovaného v následujících nárocích.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Přenosná umělohmotná nádoba, zejména na tlakové tekutiny, mající plastové těleso s vytvarovanou dutinou, které zahrnuje válcovou bočnici (16), definovanou svislou osou a poloměrem R a integrální základnu (18), kde tato základna (18) zahrnuje stěnu (21) dna s několika radiálními žebry (26) a s rameny (22), rozprostírajícími se směrem dolů ze stěny (21) dna mezi uvedenými žebry (26) a kde každé rameno (22) je zakončeno v nejnižším místě stojinou (24), vy z n a č u j í c i se t i m , že zahrnuje stěnu (21) dna, která má souvislý hladký povrch a která je polokulová se čtyřmi radiálními žebry (26), umístěnými symetricky kolem svislé středové osy, kde každé žebro (26) má stěnu žebra (26), která je částí, polokulové stěny (21) dna a která má úhlový rozsah od 15° do 30°, každé rameno (22) zabírající zbývající úhlový rozsah mezi každou stěnou žebra (26) v rozmezí od 75° do 60°,

-19CZ 287010 B6 každou stojinu (24) mající vnější hranu (31) radiálně uspořádanou ve vzdálenosti L_F od svislé středové osy a úhlový rozsah D_F od 12° do 40°, každé rameno (22) mající vnitřní stěnu (34), rozprostírající se mezi nejvnitřnější radiální hranou (30) stojiny (24) a středovou částí (33) stěny (21) dna, tato vnitřní stěna (34) je souvislá a hladká plocha, která je pod ostrým úhlem (Θ) skloněna k obecné rovině (25) na níž stojina (24) spočívá a každé rameno (22) mající vnější stěnu (35), rozprostírající se mezi vnější hranou (31) stojiny (24) a bočnicí (16) a zahrnující oblou část o poloměru Rg, přilehlou k vnější hraně (31) stojiny (24) a kde poloměr Rq protíná stojinu (24) ve vzdálenosti L_F od svislé středové osy, přičemž L_Fje od 0,60R do 0,80R a Rg je od 0,10R do 0,20R.
2. Nádoba podle nároku 1, vyznačující se tím, že úhlový rozsah každé stěny žebra (26) se pohybuje od 20° do 25°.
3. Nádoba podle nároků la2, vyznačující se tím, že ostrý úhel (Θ) je v rozmezí od 10° do 60°.
4. Nádoba podle nároku 3, vyznačující se tím, že ostrý úhel (Θ) je v rozmezí od 15° do 30°.
5. Nádoba podle nároků la2, vyznačující se tím, že polokulová stěna (21) dna má nejnižší středový bod (D) umístěn ve vzdálenosti H_D nad obecnou rovinou (25), na níž stojina (24) spočívá a kde H_D je v rozmezí od 0,08R do 0,20R.
6. Nádoba podle nároků 1,2a 7, vyznačující se tím, že každá stojina (24) má radiální šířku W_F, jejíž velikost se pohybuje v intervalu od 0 do 0,35R.
7. Nádoba podle nároků 1,2, 5a 8, vyznačující se tím, že úhlový rozsah D_F je v rozmezí od 18° do 35°.
8. Nádoba podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že těleso nádoby (10) je vyrobeno z dvousměmě orientovaného plastu.
9. Nádoba podle nároku 8, vyznačující se tím, že plast je vybrán ze skupiny sestávající z polyesteru a akrylonitrilu.
10. Nádoba podle nároku 9, vyznačující se tím, že plastem je polyester.
11. Nádoba podle nároku 10, vy z n a č uj í c í se tím, že plastem je homopolymer nebo kopolymer polyethylen tereftalátu.
12. Nádoba podle nároku 1, vyznačující se tím, že stěna žebra (26) je v radiálním řezu přímka.
13. Nádoba podle nároku 12, vyznačující se tím, že stěna žebra (26) je v radiálním řezu ohnutá směrem ven.
14. Nádoba podle nároku 12, vyznačující se tím, že stěna žebra (26) je v radiálním řezu ohnutá směrem dovnitř.

-20CZ 287010 B6
15. Nádoba podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že polokulová stěna (21) dna má sníženou výšku v porovnání s polokulovou stěnou (21) dna, jejíž úhel (Θ) je roven 90°.
16. Nádoba podle nároku 15, vyznačující se tím, že polokulová stěna (21) dna obsahuje dolní čistě polokulovou část (95) a horní, ve svislém řezu přímkovou část (96).
17. Nádoba podle nároku 16, vyznačující se tím, že válcová bočnice (16) má poloměr R, který není větší než 38 mm a přímková část (96) začíná v místě, kde úhel (Θ) o velikosti 35° až 70° od svislé středové osy, protíná bočnici (16).
18. Nádoba podle nároku 16, vyznačující se tím, že válcová bočnice (16) má poloměr R alespoň 38 mm a přímková část (96) začíná v místě, kde úhel (Θ) o velikosti 50° až 70° od svislé středové osy protíná bočnici (16).
19. Nádoba podle nároku 16, vyznačující se tím, že přímková část (96) začíná v místě, kde úhel (Θ) o velikosti alespoň 70° od svislé středové osy protíná bočnici (16).
20. Nádoba podle nároku 1, vyznačující se tím, že polokulová stěna (21) dna je seříznutou polokoulí (102) o poloměru KR, kde K > 1, pro snížení výšky základny v porovnání s čistě polokulovou stěnou (21) dna.
21. Nádoba podle nároku 20, vyznačující se tím, žeR není větší než 38mm a seříznutá polokoule (102) je ohraničena úhlem (φ), který má od svislé středové osy velikost v rozmezí od 50° do 80°.
22. Nádoba podle nároku 20, vyznačující se tím, že R je alespoň 38 mm a seříznutá polokoule (102) je ohraničena úhlem (φ), který má od svislé středové osy velikost v rozmezí od 65° do 80°.