RU198339U1 - Пластиковая банка - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к пластиковой банке, применяемой для размещения, хранения и транспортировки пищевых и непищевых продуктов с возможностью укупоривания различными видами крышек, созданной с целью увеличения газобарьерных свойств при одновременном увеличении прочности изделия. При этом под повышением прочности банки следует понимать повышение стойкости к физическому воздействию, которое может проявляться при транспортировке, складировании, упаковке, стерилизации, заморозке и в иных случаях использования пластиковой банки. Пластиковая банка создана специальной геометрической формы с определенной толщиной стенок и дна для размещения, хранения и транспортировки пищевых и непищевых продуктов. Данная форма выражается в следующем: пластиковая банка изготовлена из полимерного материала, включает дно со сферической вогнутостью вовнутрь банки, стенки, которые в верхней части имеют расширение, образующие горлышко; горлышко, образовано под наклоном по отношению к стенкам. Пластиковая банка имеет ребро жесткости в месте сопряжения горлышка и верхних частей стенок. Горлышко в верхней части имеет фланец, направленный наружу. Пластиковая банка имеет дополнительное ребро жесткости на стенке между верхней частью стенок и дном. Дно и стенки банки выполнены из полимерного материала толщиной от 0,6 мм до 0,91 мм. Фланец должен быть толщиной от 0,3 мм до 0,8 мм включительно. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

1. Наименование:

Пластиковая банка.

2. Область техники, к которой относится полезная модель.

Пластиковая банка применяется для размещения, хранения и транспортировки пищевых и не пищевых продуктов с возможностью укупориваться различными видами крышек.

3. Уровень техники.

Из уровня техники известны полиэтиленовые банки многоразового использования, применяемые в домашнем хозяйстве и на производстве пищевых и не пищевых продуктов (в легкой промышленности). Такие банки имеют конусообразную форму, круглое плоское или вдавленное внутрь банки дно и вертикальные стенки. Эти элементы известных пластиковых банок применяются в различных пропорциях.

На сегодняшний день известны следующие аналоги Пластиковой консервной банки:

- патент на полезную модель № RU 100495 U1 20.12.2010 (информация о данном патенте получена с официального сайта Федерального института промышленной собственности, находящегося по адресу: http://www1.fips.ru/).:

- патент на полезную модель № RU 119327 U1 20.08.2012 (информация о данном патенте получена с официального сайта Федерального института промышленной собственности, находящегося по адресу: http://www1.fips.ru/):

Патент на полезную модель № RU 182436 от 13.06.2018 г. (информация о данном патенте получена с официального сайта Федерального института промышленной собственности, находящегося по адресу: http://www1.fips.ru/).

В российском патенте № RU 100495 U1 20.12.2010 раскрыта банка, для упаковки и транспортировки пищевых продуктов, основной задачей которой является жесткость и надежность самой банки. Недостатком данной модели является неудобство ее использования, сложность при производстве в силу геометрических особенностей, т.к. у данной полезной модели корпус, образован последовательно расположенными цилиндрической, конической и сферической частями, что представляет собой сложную геометрическую фигуру для изготовления которой необходимо специальное оборудование. Также к недостаткам данной полезной модели можно отнести малую прочность и надежность полезной модели, т.к. имея форму состоящую из нескольких геометрических фигур в местах соединений данных фигур контейнер ослаблен и при физическом воздействии данные места могут прогнуться, вогнуться, треснуть или иметь иную деформацию, которая приведет к порче содержимого данного контейнера. При этом физическое воздействие может быть при транспортировке, складировании, упаковке, горячем консервировании и в иных случаях.

В российском патенте № RU 119327 U1 20.08.2012 отражена банка для размещения пищевых, преимущественно текущих продуктов. Основной задачей данной банки является создание оптимальной конструкции контейнера, которая позволяла бы легко штабелироваться, как при хранении, так и при транспортировке самого контейнера. Недостатком данной модели является неудобство ее использования, сложность при производстве в силу геометрических особенностей, т.к. у данной модели на дне имеются два призматических пустотелых выступа, увеличивающих расход материала и требующих усложнения оборудования для изготовления. Также к недостаткам этой полезной модели можно отнести недостаточную прочность и не возможность укупорить металлической крышкой, в том числе под закатку.

В российском патенте № RU 182436 U1 13.06.2018 г. раскрыта пластиковая консервная банка для пищевых продуктов, изготовленная из полимерного материала, включающая в себя дно, стенки, которые в верхней части имеют расширение, образующие горлышко; горлышко образовано под наклоном по отношению к стенкам; сопряжение горлышка и верхних частей стенок образует ребро жесткости; фланец, расположенный в крайней верхней части горлышка направленный наружу и металлическую крышку под закатку, отличающаяся тем, что дно банки имеет сферическую вогнутость вовнутрь банки для повышения жесткости, при этом сопряжение между горлышком и дном банки образует дополнительное ребро жесткости, при этом внешнее сопряжение дна и стенок расположено дальше от центра банки по отношению к внутреннему сопряжению дна и стенок, причем угол, создающийся при образовании фланца по отношению к верхней части горлышка с внешней стороны, образует скругление радиусом от 0,5 до 2 мм, а с внутренней стороны радиусом от 0,1 до 1,6 мм. К недостаткам данной полезной модели, можно отнести недостаточную прочность конструкции. Данный вывод подтверждается описанием полезной модели, в котором говорится, что пластиковую консервную банку можно укупорить только алюминиевой крышкой. Крышки для укупорки банок изготавливаются не только из алюминия, но и из иных металлов. Самым распространенным металлом при изготовлении металлической крышки под закатку является жесть. Жесть по своим свойствам тверже и прочнее алюминия, что требует от пластиковой банки при ее укупорке путем закатки повышенной прочности. Помимо отсутствия возможности укупорить пластиковую консервную банку по патенту № RU 182436 U1 13.06.2018 г. металлической крышкой из жести, в данной банке невозможно упаковать и хранить продукты, требующие горячего консервирования. Об этом говорится в описании к полезной модели.

Помимо указанного к недостаткам всех перечисленных выше изделий можно отнести: невозможность хранения замороженных продуктов без деформации контейнера (дно банки) при замерзании жидкости и морепродуктов сферическое дно выгибается и банка становиться не устойчивой, что является индикатором испорченного продукта (об этом говориться в патенте), так же недостаточные газобарьерные свойства, которые зависят в числе прочего от толщины стенок контейнера.

При создании пластиковой банки стояла задача увеличения газобарьерных свойств при одновременном увеличении прочности изделия. При этом под повышением прочности банки следует понимать повышение стойкости к физическому воздействию, которое может проявляться при транспортировке, складировании, упаковке, стерилизации, заморозке и в иных случаях использования пластиковой банки.

При сравнении имеющихся аналогов пластиковой банки установлено, что наиболее ближайшим аналогом и соответственно прототипом является банка по российскому патенту № RU 182436 U1 13.06.2018 г.

Пластиковая банка решает обозначенные проблемы.

Признаками полезной модели по российскому патенту № RU 182436 U1 13.06.2018 г., совпадающими с признаками заявленной пластиковой банки являются наличие банки, изготовленной из полимерного материала, включающей дно со сферической вогнутостью вовнутрь банки, стенки, которые в верхней части имеют расширение, образующие горлышко; горлышко образованное под наклоном по отношению к стенкам, ребро жесткости в месте сопряжения горлышка и верхних частей стенок; фланец, расположенный в крайней верхней части горлышка направлен наружу, дополнительного ребра жесткости в месте сопряжения горлышка и дна.

4. Раскрытие сущности полезной модели.

Технической проблемой, на решение которой направлена пластиковая банка является:

- повышение газобарьерных свойств с одновременным увеличением прочности пластиковой банки, которую возможно укупорить разными видами крышек, в том числе: путем закатки металлической крышкой из жести и иных металлов, укупорка иными видами крышек (в том числе пластмассовыми, бумажными), закупорка пластиковой банки путем впайки платинки (вкладыша) или пленки.

Имеющаяся техническая проблема решена путем создания пластиковой банки специальной геометрической формы с определенной толщиной стенок и дна для размещения, хранения и транспортировки пищевых и не пищевых продуктов. Данная форма выражается в следующем: пластиковая банка изготовленной из полимерного материала, включает дно (3) со сферической вогнутостью вовнутрь банки, стенки (2), которые в верхней части имеют расширение, образующие горлышко (4); горлышко образованное под наклоном по отношению к стенкам. Пластиковая банка имеет ребро жесткости в месте сопряжения горлышка и верхних частей стенок. Горлышко в верхней части имеет фланец (1), направленный наружу. Пластиковая банка имеет дополнительное ребро жесткости (5) на стенке между верхней частью стенок и дном. Дно и стенки банки выполнены из полимерного материала толщиной от 0,6 мм. до 0,91 мм. Фланец должен быть толщиной от 0,3 мм. до 0,8 мм. включительно.

Дно имеющее сферическую вогнутостью во внутрь банки в совокупности с ребрами жесткости, образуемыми в месте сопряжения дна и стенок (6), а также в месте сопряжения горлышка и стенок образует каркас прочности для банки, позволяющий препятствовать деформации банки при линейном вертикальном воздействии на банку со стороны горлышки или дна.

Горлышко имеющее в верхней части расширение, образованное под наклоном по отношению к стенкам и имеющее в верхней части направленный наружу фланец образует посадочную площадку, которая предназначена для укупорки разными видами крышек, в том числе: металлической крышкой из жести и иных металлов под закатку, пластмассовыми, бумажными крышками, впайки платинки (вкладыша) или пленки.

Пластиковая банка создана из полимерных материалов (высокомолекулярный полиэтилен, полиэтилен низкого давления, полипропилен, стабилизирующие добавки для полимеров, так же допустима их смесь в разных соотношениях).

Толщина стенок и дна размером от 0,6 мм. до 0,91 мм. повышает барьерные свойства банки, увеличивает ее прочность.

Толщина фланца от 0,3 мм. и до 0,8 мм включительно позволяет укупоривать банку металлической крышкой по закатку создавая двойной закаточный шов. В ходе экспериментов установлено, что при толщине фланца более 0,8 мм. и при попытке укупорить банку металлической крышкой под закатку происходили заломы в месте сопряжения фланца и стенок горлышка, отсутствовало герметичное соединение.

В ходе экспериментов установлено, что при толщине фланца менее 0,3 мм. и при попытке укупорить банку металлической крышкой под закатку происходил срез в месте сопряжения фланца и стенок горлышка, отсутствовало герметичное соединение.

В ходе экспериментов установлено, что при толщине фланца менее 0,3 мм. и при попытке укупорить банку впаиванием платинкой происходил прожег в верхней части фланца отсутствовало герметичное соединение.

Техническим результатом, достигаемым пластиковой банкой является увеличенные газобарьерные свойства пластиковой банки с одновременным увеличением прочности и с возможностью герметичной укупорки различными видами крышек, при этом укупорка не ограничивается определенными видами крышек или определенным материалом, из которого изготовлены крышки.

Как известно от газобарьерных свойств упаковки зависит срок годности и хранения продукта. В мире известна и признана формула расчета срока хранения продукта:

где S ^_ чувствительность пищевого продукта к кислороду, W - вес пищевого продукта, Т - средняя толщина контейнера, Р - газопроницаемость, А - площадь поверхности контейнера, D - парциональное давление кислородонасыщенной атмосферы. Как видно из приведенной формулы, чем больше толщина контейнера, тем больше срок хранения продукта и, как следствие - лучше газобарьерные свойства.

При определении толщины стенок и дна контейнера необходимо также учитывать экономический фактор и промышленную применимость. Если стенки и дно банки создать слишком большой толщины, то банка станет экономически не выгодна к использованию, т.к. увеличивается ее вес, увеличивается расход сырья на ее производство, увеличивается ее стоимость. При данных факторах такая банка становится неконкурентоспособной.

Если дно и стенки сделать недостаточной толщины, то пластиковая банка станет хрупкой, не устойчивой к внешнему воздействию, что приведет к чрезмерной порче содержимого банки, невозможности горячего или холодного консервирования, а также укупорке металлической крышкой.

Экспериментальным путем было определено, что минимальная толщина стенки и дна контейнера должны составлять 0,6 мм., т.к. при меньшем размере пластиковая банка легко деформируется, ее невозможно укупорить металлической крышкой под закатку и ее газобарьерные свойства будут малы.

При увеличении толщины банки от 0,6 мм до 1 мм. пластиковая банка становится устойчива к физическому линейному воздействию, при этом срок годности пищевых продуктов, упакованных в такую банку повышается в полтора-три раза.

Для определения параметров существенных признаков пластиковой банки, выраженных числовыми значениями, преимущественно применяется метод измерения значений числовых параметров при помощи штангенциркуля (ГОСТ 6507-90, ГОСТ 166-89).

Для определения любого параметра числового значения, которыми выражены некоторые существенные признаки полезной модели, необходимо острым лезвием разрезать пластиковую банку вдоль, не повреждая края, образующиеся при разрезании. После разрезания получатся 2 половинки полезной модели. Любую из получившихся половинок со стороны разрезанной части можно измерить штангенциркулем.

5. Краткое описание чертежей.

На фигуре №1 изображен вариант осуществления Пластиковой банки - вид в разрезе. На фигуре №2 изображен вариант осуществления Пластиковой банки - вид в разрезе с указанием параметров. На фигуре №3 изображен вариант осуществления Пластиковой банки - вид в разрезе. На фигуре №4 изображен вариант осуществления Пластиковой банки - вид в разрезе с указанием параметров. На фигуре №5 изображен вариант осуществления Пластиковой банка с указанием параметров - вид в разрезе. На фигуре №6 изображен вариант осуществления Пластиковой банк - вид в разрезе. На фигуре №7 изображен вариант осуществления Пластиковой банки с указанием параметров - вид в разрезе. На фигуре №8 изображен вариант осуществления Пластиковой банки - вид в разрезе. На фигуре №9 изображен вариант осуществления Пластиковой банки с указанием параметров.

6. Осуществление полезной модели

Пластиковая банка из полимерного материала для упаковки, хранения и транспортировки пищевых и не пищевых продуктов имеет дно со сферической вогнутостью вовнутрь банки, которая может занимать как всю плоскость дна так и его часть.

Стенки в верхней части имеют расширение, образующие горлышко. Горлышко образовано под наклоном по отношению к стенкам. В верхней части горлышка имеется направленный наружу фланец.

В месте сопряжения горлышка и верхних частей стенок образуется ребро жесткости.

Банка имеет дополнительное ребро жесткости, находящееся на стенке между верхней частью стенок и дном.

Дно и стенки банки выполнены толщиной от 0,6 мм. до 0,91 мм., что увеличивает барьерные свойства банки в полтора - три раза, а также прочность банки. Опытным путем было установлено, что при увеличении толщины стенок банки на 0,1 мм. линейное давление, оказываемое на банку с верхней части или с нижней части и выдерживаемое банкой увеличивается до 2,1 МРа, а давление оказываемое сбоку и выдерживаемое банкой увеличивается до 1,9 МРа. При этом повреждений банка не получает.

Фланец банки выполнен толщиной от 0,3 мм до 0,8 мм, включительно что увеличивает прочность банки, т.к. фланец самостоятельно служит ребром жесткости, предотвращающим деформацию при боковом воздействии. Также в заявленном размере фланец позволяет укупоривать банку металлической крышкой с созданием двойного закаточного шва или позволяет вклеить платинку.

Пластиковая банка подходит для использования и с известными и часто используемыми параметрами пластиковых банок.

Пример 1. При выполнении пластиковой банки 500 мл с соотношением параметров (диаметров, высот): Dmax/Hmax=1,23-1,16; Dmax/Dmin=1,27-1,19; Dmax/Dpe61=1,14-1,07; Dmax /Dpe62=1,2-1,13; Hmax/Нреб1=1,21-1,14; Hmax/ Нреб2=1,68-1,58 где толщина стенки и дна делается 0,6 мм, а толщина фланца делается 0,5 мм, что повышает барьерные свойства банки в полтора раза, а поверхностное и боковое давление, которое может выдержать банка увеличивается до 1,9 МРа.

Пример 2. При выполнении пластиковой банки 240 мл D83 с соотношением параметров (диаметров, высот): Dmax/Hmax=1,53-1,44; Dmax/Dmin=1,28-1,21; Dmax/Dpe61=1, 15-1,08; Dmax/Dpe62=1,19-1,12; Hmax/Hpe61=1,14-1,07; Hmax/Hpe62=1,44-1,36 толщина стенки и дна (S2, S3, S4, S5) делается 0,9 мм, что повышает барьерные свойства банки в три раза, R1 создается в диапазоне от 105 мм до 115 мм, LI, L2, L3 создается в диапазоне от 90 гр. до 98 гр., а толщина фланца (S1) делается 0,6 мм что в совокупности с увеличением толщины стенки и дна увеличивает поверхностное давление, которое может выдержать банка до 2,1 МРа включительно, а боковое - до 1,9 МРа включительно.

Пример 3. При выполнении пластиковой банки 180 мл D99 с соотношением параметров (диаметров и высот): Dmax/Hmax=2,67-2,52; Dmax/Dmin=1,27-1,2; Dmax/Dpe61=1,16-1,09; Dmax/Dpe62=1,22-1,15; Hmax/Hpe61=1,22-1,15; Hmax/Hpe62=1,52-1,43 толщина стенки и дна (S2, S3, S4, S5) делается 0,8 мм, что повышает барьерные свойства банки в два раза, R1 создается в диапазоне от 225 мм до 250 мм, LI, L2, L3 создается в диапазоне от 90 гр. до 98 гр., а толщина фланца (S1) делается 0,7 мм, что в совокупности с увеличением толщины стенки и дна увеличивает поверхностное, которое может выдержать банка до 2,1 МРа включительно и боковое - до 1,9 МРа включительно.

Пример 4. При выполнении пластиковой банки 130 мл D73 с соотношением параметров (диаметров и высот): Dmax/Hmax=1,61-1,51; Dmax/Dmin=1,32-1,24; Dmax/Dpe61=1,19-1,12; Dmax/Dреб2=1,6-1,18; Hmax/Нреб,=0,81-1,77; Hmax/Hpe62=1,43-1,35 толщина стенки и дна (S2, S3, S4, S5) делается 0,8 мм, что повышает барьерные свойства банки в два раза, R1 создается в диапазоне от 120 мм до 130 мм„ LI, L2, L3 создается в диапазоне от 90 гр. до 98 гр., а толщина фланца (S1) делается 0,8 мм, что в совокупности с увеличением толщины стенки и дна увеличивает поверхностное, которое может выдержать банка до 2,1 МРа включительно и боковое - до 1,9 МРа включительно.

Пример 5. При выполнении пластиковой банки 100 мл D99 с соотношением параметров (диаметров и высот): Dmax/Hmax=4,25-4; Dmax/Dmin=1,22-1,15; Dmax/Dpc61=1,16-1,09; Dmax/Dреб2=1,2-1,13; Hmax/Нреб1=1,38-1,3; Hmax/Нреб2=2,02-1,9, где толщина стенки и дна (S2, S3, S4, S5) делается 0,6 мм, что повышает барьерные свойства банки в полтора раза, R1 создается в диапазоне от 70 мм до 85 мм, LI, L2, L3 создается в диапазоне от 90 гр. до 98 гр., а толщина фланца (S1) делается 0,5 мм, что в совокупности с увеличением толщины стенки и дна увеличивает поверхностное, которое может выдержать банка до 2,1 МРа включительно и боковое - до 1,9 МРа включительно.

Пример 6. При выполнении пластиковой банки 110 мл D 73 с соотношением параметров (диаметров и высот): Dmax/Hmax=2,08-1,96; Dmax/Dmin=1,31-1,23; Dmax/Dpe61=1,19-1,12; Dmax/Dpe62=1,24-1,17; Hmax/Нреб,=1,24-1,17; Hmax/Hpe62=1,59-1,49 толщина стенки и дна (S2, S3, S4, S5) делается 0,8 мм, что повышает барьерные свойства банки в два раза, R1 создается в диапазоне от 135 мм до 145 мм, L1, L2, L3 создается в диапазоне от 90 гр. до 98 гр., а толщина фланца (S1) делается 0,7 мм, что в совокупности с увеличением толщины стенки и дна увеличивает поверхностное, которое может выдержать банка до 2,1 МРа включительно и боковое - до 1,9 МРа включительно.

Буквенные обозначения величин (диаметров и высот) для всех примеров одинаковые:

Dmax - максимальный диаметр банки; Dmin минимальный диаметр банки; Dpeб1 - внутренний диаметр ребра жесткости; Dреб2 - внутренний диаметр дополнительного ребра жесткости; Hmax максимальная высота банки; Нреб1 - высота банки от дна до ребра жесткости; Нреб2 - высота банки от дна до дополнительного ребра жесткости, R1 - радиус сферической вогнутости дна, L1 - радиус наклона стенки горлышка, L2 - радиус наклона стенки от ребра жесткости до горлышка, L3 - радиус наклона стенки банки по отношению ко дну.

В силу особенностей производства пластиковых банок и использования различных методов при их изготовлении (экструзия, экструзия с раздувом, вакуумная формовка, литье под давлением) толщина различных элементов одной банки, в частности стенок и дна может незначительно различаться, но при этом остается в заявленных пределах.

Claims (7)

1. Пластиковая банка из полимерного материала для упаковки, хранения и транспортировки пищевых и непищевых продуктов, включающая дно со сферической вогнутостью вовнутрь банки, стенки, имеющие в верхней части расширение, образующие горлышко, горлышко, образованное под наклоном по отношению к стенкам в верхней части и содержащее фланец, направленный наружу, ребро жесткости в месте сопряжения горлышка и верхних частей стенок, дополнительное ребро жесткости, отличающаяся тем, что дно и стенки банки выполнены толщиной от 0,6 мм до 0,91 мм, фланец толщиной от 0,3 мм до 0,8 мм включительно.

2. Пластиковая банка по п. 1, отличающаяся тем, что угол, создающийся при образовании фланца по отношению к верхней части горлышка банки с внешней стороны, образует фаску, размер которой должен быть минимум 0,01 мм.

3. Пластиковая банка по п. 1, отличающаяся тем, что с внутренней стороны угол, образованный при сопряжении фланца и горлышка банки, имеет закругленную форму радиусом минимум 0,02 мм.

4. Пластиковая банка по п. 1, отличающаяся тем, что внутреннее сопряжение дна и стенок находится ближе к центру по отношению к внешнему сопряжению дна и стенок.

5. Пластиковая банка по п. 1, отличающаяся тем, что может укупориваться любой металлической крышкой под закатку.

6. Пластиковая банка по п. 1, отличающаяся тем, что может укупориваться пластиковой или бумажной крышкой.

7. Пластиковая банка по п. 1, отличающаяся тем, что может укупориваться вплавляемой пластинкой.

Images