Многоэлементный сосуд и способ его формования

Многоэлементный сосуд и способ его формования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение в широком смысле относится к формованным пластмассовым сосудам, выполненным из многочисленных слоев подходящих синтетических смоляных материалов.

Хотя такие сосуды известны, как можно увидеть в патенте US №3309448, выданном 14 марта 1967 г., такие известные сосуды в основном содержат двойные слои, имеющие одинаковую друг с другом протяженность, причем каждый такой слой сам имеет завершенную конфигурацию резервуара. В сосуде, описанном в патенте US №3309448, назначение многочисленных слоев заключается в получении внешнего вида, предусматривающего окраску двух тонов.

В еще одной известной форме многослойного сосуда элемент, ограничивающий первый резервуар, будет иметь элемент, ограничивающий второй резервуар, который охватывает только нижнюю часть элемента первого резервуара, обеспечивая таким образом конкретный эстетичный внешний вид, обуславливающий наличие нижней и верхней зоны.

Как будет видно, например, из патента US №3914081, части собственно чаши и кольца функциональной чаши можно было бы формировать вместе в одном аппарате для литьевого формования. Аппарат, описанный в патенте США №3914081, который во всей его полноте специально упоминается здесь для справок, представляет собой машину, которая могла бы обеспечить двухэтапное литьевое формование кольцеобразных частей и основания сосуда в соответствии с настоящим изобретением.

Основная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать сосуд, выполненный из множества элементов, в котором только один из этих элементов является тем, который можно было бы рассматривать как резервуар, т.е. как имеющий закрытое днище, тогда как другой элемент или элементы связан или связаны с днищем таким образом, что ограничивает или ограничивают готовый сосуд. Такое выполнение сосуда позволяет обеспечить упрочнение готового изделия увеличенной высоты.

Цели изобретения в основном достигаются за счет особого использования нескольких элементов при формировании сосуда. Один элемент представляет собой основание в виде емкости, имеющее закрытое днище и простирающуюся вверх от днища периферийную стенку основания, оканчивающуюся удаленным от днища верхним краем.

По меньшей мере, один другой элемент представляет собой кольцо с широкой боковой стенкой, неподвижно сцепленное с перекрытием и плотным соединением со стенкой основания, причем указанное кольцо имеет нижний край, расположенный на промежуточной высоте ниже верхнего края стенки основания и выше днища основания, и верхний край, расположенный выше верхнего края стенки основания, ограничивая тем самым верхнее продолжение стенки основания и продолжая эффективную высоту сосуда.

Таким образом, образуются три зоны: первая, нижняя зона, содержащая основание ниже кольца, вторая, центральная зона, содержащая перекрывающиеся стенку основания и кольцо, и третья, верхняя зона, содержащая кольцо выше стенки основания.

При этом либо кольцо, либо основание образует внешний элемент, а соответственно, либо основание, либо кольцо образует внутренний элемент, причем для обеспечения плавной переходной зоны около внутренней поверхности сформированного сосуда либо верхний, либо нижний, соответственно, край стенки внутреннего элемента имеет острый скос, соответственно, либо вверх, либо вниз и наружу. Край стенки внутреннего элемента также выполнен с аналогично наклоненным переходным выступом или подогнан к этому выступу, предусмотренному на внутренней поверхности стенки внешнего элемента и образованному за счет небольшого сужения стенки в точке пересечения. Кроме того, либо нижний, либо верхний, соответственно, край стенки внешнего элемента закруглен и выровнен с направленным, соответственно, либо вниз, либо вверх переходным выступом, ограниченным на внешней поверхности стенки внутреннего элемента за счет небольшого сужения стенки внутреннего элемента.

Сосуд может включать в себя второе кольцо, неподвижно сцепленное плотным соединением с первым кольцом и имеющее нижний край, расположенный на промежуточной высоте ниже верхнего края первого кольца и выше верхнего края основания, причем второе кольцо также имеет верхний край, расположенный в вертикальном направлении выше верхнего края первого кольца. При этом образуются две дополнительные зоны и увеличивается эффективная высота сосуда. Эти две дополнительные зоны содержат четвертую зону, образуемую перекрывающимися частями первого и второго колец, а также пятую зону, содержащую часть второго кольца над первым кольцом.

Сосуд может быть выполнен так, что первое кольцо представляет собой внешний элемент, а второе кольцо окружает первое кольцо и относительно него является вторым внешним компонентом.

Основание и кольцо сосуда выполнены из формуемой синтетической смолы.

Следует отметить, что перекрытие элементов около некоторой промежуточной высоты на периферийной стенке сформированного сосуда будет иметь тенденцию к сопутствующему упрочнению этого сосуда. Кроме того, если желательно, то можно предусмотреть частичное перекрытие многочисленных колец в виде многоярусного соотношения на основании и над ним.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать способ или процесс формования из синтетической смолы сосуда, изначально формируемого из многочисленных элементов, которые в результате осуществления способа, согласно этому изобретению, становятся объединенными элементами сосуда.

В предпочтительном варианте осуществления способа на первом этапе формования формуют первый элемент предварительно определенной конфигурации, а на втором - второй элемент, конфигурация которого является дополнительной по отношению к предварительно определенной конфигурации первого элемента, и при этом первый и второй элементы перекрываются лишь частично.

В качестве первого элемента на первом этапе формования формуют элемент в виде кольца, а в качестве второго элемента на втором этапе формования формуют элемент в виде основания. Возможен также иной порядок формования: в качестве первого элемента на первом этапе формования формуют элемент в виде основания, а в качестве второго элемента на втором этапе формования формуют элемент в виде кольца.

При этом формование первого и второго элементов проводят либо в одном, либо, по меньшей мере, в двух аппаратах для формования.

Формование осуществляют, предпочтительно, методом литьевого формования и с использованием синтетического смоляного материала.

Указанный, по меньшей мере, двухэтапный способ литьевого формования согласно настоящему изобретению можно осуществлять в одном аппарате для формования, таком, пример которого приведен в патенте US №3914081. Однако следует отметить, что указанный, по меньшей мере, двухэтапный способ литьевого формования, согласно настоящему изобретению, можно осуществлять и с использованием более одного аппарата для формования, например когда первый элемент формуют в первом аппарате и транспортируют этот первый элемент во второй аппарат для формования с целью осуществления формования второго элемента с образованием объединенного элемента, такого как сосуд.

Дополнительные задачи и преимущества изобретения будут отмечены в нижеследующем более подробном описании конструкции со ссылками на чертежи, на которых:

фиг.1 - перспективное изображение одного конкретного варианта осуществления изобретения, в котором кольцо представляет собой внешний элемент;

фиг.2 - вертикальная проекция указанного конкретного варианта осуществления;

фиг.3 - увеличенное поперечное сечение конкретного варианта осуществления, сделанное, по существу, в плоскости, проходящей вдоль линии 3-3, показанной на фиг.1;

фиг.4 и 5 - в увеличенном масштабе подробности переходных зон между внутренним основанием и внешним кольцом в областях, указанных на фиг.3;

фиг.6 - поперечное сечение для варианта, в котором предусмотрены многочисленные кольца;

фиг.7 - перспективное изображение дополнительного конкретного варианта осуществления, в котором основание представляет собой крайний снаружи элемент с находящимся в нем и выдвинутым из него кольцом;

фиг.8 - вертикальное поперечное сечение, проведенное через сосуд, показанный на фиг.7;

фиг.9 - перспективное изображение дополнительного конкретного варианта осуществления, в котором раструб внутреннего основания ограничен неровным краем, видимым сквозь внешнее кольцо;

фиг.10 - вертикальная проекция сосуда, показанного на фиг.9;

фиг.11 - перспективное изображение дополнительного варианта;

фиг.12 - вертикальная проекция сосуда, показанного на фиг.11.

Вышеуказанные цели изобретения в основном достигаются с помощью, по меньшей мере, двухэтапного способа или процесса формования, обычно именуемого процессом с совместным впрыском. Практическое осуществление процесса с совместным впрыском, согласно настоящему изобретению, можно характеризовать как предусматривающий множественный впрыск 2С, т.е. двух элементов, и «метод сэндвича». Кроме того, в применениях «2С» можно использовать две машины, например машины Engel™ 500 и 500Т, связанные с роботом для транспортировки первого сформованного полуфабриката из первой машины (первой стационарной формы) во вторую стационарную форму во второй машине для завершения процесса с совместным впрыском.

В процессе с совместным впрыском многочисленных элементов, согласно настоящему изобретению, в основном на первом этапе формования, формуют кольцо с относительно широкой боковой стенкой предпочтительно первого цвета, либо полупрозрачной, либо даже непрозрачной, а затем, на втором этапе формования, формуют основание и скрепляют элементы воедино для образования изделия, такого как сосуд. Скрепление можно осуществлять посредством химического сцепления автогенного или адгезивного характера.

Основание чаши, сосуда или емкости, получаемой в соответствии с предлагаемым способом, может иметь любую форму поперечного сечения, например круглую, овальную, эллиптическую и т.д., и оканчивается кольцевой частью, которая может ограничивать верхний край основания поверхностью любой формы, например плоской, волнистой, неровной, наклонной и т.д. Точно также нижний край кольца хотя и очевидно следует форме основания, может ограничиваться поверхностью любой формы, например плоской, волнистой, неровной, наклонной и т.д. Кольцо, предпочтительно, ограничивает «отверстие», размер которого превышает размер основания. Важный аспект способа, согласно настоящему изобретению, заключается в том, что осуществляется, по меньшей мере, двухэтапное формование, обеспечивающее связывание с объединением элементов основания и кольца, при котором кольцо частично перекрывает основание. Формование, по меньшей мере, двухэлементных формуемых цельных сосудов, реализуемое при осуществлении настоящего изобретения на практике, также охватывается нижеследующим описанием конкретных вариантов осуществления конструкции многоэлементных сосудов, которые можно формовать в соответствии с предлагаемым способом.

На фиг.1, 2 и 3 изображенный сосуд 10 образован из двух плотно соединенных элементов: основания 12 и кольца 14. Основание 12 по своему характеру представляет собой открывающийся кверху резервуар, содержащий закрытое днище 16 с периферийной стенкой 18, выполненной как одно целое с этим днищем, и проходящей от него в вертикальном направлении. Стенка 18 оканчивается непрерывным верхним краем 20, который ограничивает открывающийся кверху раструб для основания 12, представляющего собой резервуар.

Кольцо 14 содержит вертикальную стенку 22, имеющую непрерывный нижний край 24, ограничивающий открытое днище, и непрерывный верхний край 26, ограничивающий открытую верхушку. При наличии кольца 14 такой формы его можно рассматривать как продолжение стенки основания.

Кольцо 14 размещено поверх основания 12, находится в плотном контакте с ним и расположено таким образом, что нижний край 24 кольца 14 отстоит вверх от днища 16 вдоль высоты стенки 18 основания, располагаясь в некоторой промежуточной точке, вследствие чего часть основания, находящаяся ниже нижнего края 24 кольца, оказывается открытой. Верхний край 26 кольца 14 выступает на предварительно определенную высоту над верхним краем 20 основания 12 или находится на этой высоте. При наличии основания и высоты, взаимосвязанных и плотно скрепленных таким образом, получаемый сосуд 10 состоит из трех различных зон: нижней зоны 28, состоящей только из основания 12, промежуточной или второй зоны 30, состоящей из перекрывающихся участков основания и кольца, и верхней или третьей зоны 20, состоящей только из кольца или части кольца, расположенной выше верхнего края 20 основания.

Обращая внимание на подробности, представленные в увеличенном масштабе на фиг.4 и 5, можно заметить, что для обеспечения плавной переходной зоны около внутренней поверхности сформированного сосуда 10 верхний край стенки 18 внутреннего элемента, в этом случае основания 12, имеет довольно острый скос вверх и наружу, а также выровнен с аналогично наклоненным переходным выступом 34 или подогнан к этому выступу, предусмотренному на внутренней поверхности стенки 22 внешнего элемента, в этом случае кольца 14. Этот выступ 34 образован за счет небольшого сужения стенки 22 в точке пересечения.

Нижний край стенки 22 внешнего элемента, в этом случае край 24 кольца 14, немного закруглен и выровнен с направленным вниз переходным выступом 36, ограниченным на внешней поверхности стенки 18 внутреннего элемента - основания 12. Этот выступ 36 ограничен за счет небольшого сужения стенки 18 основания.

В отношении изображенного верхнего края 20 основания 12 предполагается, что различные края, будь то этот верхний край или верхний или нижний края кольца 14, могут иметь разные конфигурации, включая неровности, в соответствии с конкретной конфигурацией, желательной для достижения либо эстетических, либо функциональных целей.

Следует по достоинству оценить тот факт, что пластмассовые или синтетические смоляные материалы, используемые при формировании элементов сосуда, и метод, которым обеспечивают плотное скрепление этих элементов, можно изменять, что будет определяться с учетом многих факторов, включая стоимость, предусматриваемый конкретный внешний вид, характер сосуда, предполагаемое содержимое сосуда, и т.п. В качестве одного примера можно отметить, что элементы сосуда 10 могут быть изготовлены из поликарбонатных материалов с использованием обработки обжигом для снятия механических напряжений, обусловленных процессом формования.

Следует признать, что сформированный сосуд примерно в середине высоты будет ограничен перекрывающимися внутренним и внешним элементами, и это обеспечивает окружной зоне 30 относительно большую прочность, вследствие чего сосуд приобретает некоторую степень дополнительной жесткости.

На фиг.6 изображен вариант осуществления изобретения, при котором в сосуде 40 используются основание 42, внешний элемент 44 первого кольца, частично выдвинутый выше основания, и верхний элемент 46 второго кольца, частично выдвинутый выше верхней части первого кольца 44 и проходящий в вертикальном направлении поверх него. Все эти элементы плотно скреплены и объединены, ограничивая пять различных зон. Здесь также использованы особенности конструкции первого конкретного варианта осуществления, включая переходные зоны, предусмотренные у открытых краев основания и колец.

На фиг.7 и 8 изображен дополнительный вариант, в котором внешний элемент представляет собой основание 50 с сопутствующим кольцом 52, представляющим собой внутренний элемент, установленный внутри основания, частично выдвинутый над ним и плотно сцепленный с внутренней поверхностью стенки основания. Аналогичные переходные зоны предусмотрены на перекрывающихся открытых краях, и при этом сохраняются все признаки и преимущества, описанные в связи с первым конкретным вариантом осуществления. Сформированный сосуд имеет увеличенную за счет кольца высоту и три зоны, из которых центральная зона обладает повышенной жесткостью.

На фиг.9 и 10 изображена другая возможная конфигурация сосуда, в котором основание 60 имеет в основном цилиндрическую нижнюю часть с плоским днищем 62 и верхнюю часть 64, дугообразно изогнутую в направлении вверх и наружу, которая ограничивает конфигурацию чаши. Верхний внешний элемент 66, образующий кольцо, охватывает верхнюю часть основания 64 и проходит выше нее, а также охватывает малый верхний участок нижней части основания 60. При таком формировании только крайняя нижняя часть основания 60, находящаяся непосредственно над днищем 62, открыта в качестве нижней зоны. Промежуточная зона ограничена расширяющейся наружу верхней частью 64 основания 60, а верхняя зона ограничена верхней частью кольца 66, которая копирует кривизну верхней части 64 основания, проходит, по существу, над ней.

На фиг.11 и 12 изображен еще один конкретный вариант осуществления, в котором поперечное сечение основания 70 представляет собой полукруг с закругленным днищем 72, с которым скреплена кольцевая подставка 74 для обеспечения плоского нижнего края 76 с целью достижения устойчивой опоры образованного сосуда. Верхний или внешний элемент, т.е. кольцо 78, имеет нижний край, расположенный выше обеспечивающей опору подставки 74, оставляя открытой как нижнюю часть основания 70, так и опорную подставку. Кольцо 78, как и в случае ранее описанных колец, выступает выше верхнего края основания 70, ограничивая крайнюю сверху зону.

Хотя изобретение проиллюстрировано и в основном описано как применяемое при изготовлении функциональных чаш и т.п., конструкция и признаки изобретения, предложенные в данном описании, равно применимы и к использованию при формировании сосуда, по существу, любого типа, включая кувшины, цветочные вазы, тару для хранения, и т.д. В тех случаях, когда сосуд должен быть снабжен крышкой, как в таре для хранения, целесообразным очевидно было бы снабдить крайний сверху элемент или кольцо верхним краем, выполненным с возможностью размещения на нем подходящей крышки.

Вышеизложенное следует рассматривать как иллюстрацию принципов изобретения. Поскольку специалисты в данной области техники смогут провести модификации и изменения, то нежелательно сводить изобретение к точному воспроизведению конструкции и способа ее применения, описанных выше. Наоборот, все подходящие модификации и эквиваленты можно считать находящимися в рамках объема притязаний изобретения.

1. Многоэлементный сосуд, содержащий основание в виде емкости, имеющее закрытое днище и простирающуюся вверх от днища периферийную стенку основания, оканчивающуюся удаленным от днища верхним краем, и, по меньшей мере, одно выполненное отдельно кольцо, неподвижно сцепленное с перекрытием и плотным соединением со стенкой основания, причем указанное, по меньшей мере, одно кольцо имеет нижний край, расположенный на промежуточной высоте ниже верхнего края стенки основания и выше днища основания, и верхний край, расположенный выше верхнего края стенки основания, ограничивая тем самым верхнее продолжение стенки основания и продолжая эффективную высоту сосуда, при этом указанные перекрывающиеся кольцо и стенка основания образуют три зоны: первую зону, содержащую основание ниже кольца, вторую зону, содержащую перекрывающиеся стенку основания и кольцо, и третью зону, содержащую кольцо выше стенки основания, при этом одно либо кольцо, либо основание образует внешний элемент, а другое соответственно либо основание, либо кольцо образует внутренний элемент, причем для обеспечения плавной переходной зоны около внутренней поверхности сформированного сосуда либо верхний, либо нижний соответственно край стенки внутреннего элемента имеет острый скос соответственно либо вверх, либо вниз и наружу, а также выполнен с аналогично наклоненным переходным выступом или подогнан к этому выступу, предусмотренному на внутренней поверхности стенки внешнего элемента и образованному за счет небольшого сужения стенки в точке пересечения, также либо нижний, либо верхний соответственно край стенки внешнего элемента закруглен и выровнен с направленным соответственно либо вниз, либо вверх переходным выступом, ограниченным на внешней поверхности стенки внутреннего элемента за счет небольшого сужения стенки внутреннего элемента.

2. Сосуд по п.1, включающий в себя второе кольцо, неподвижно сцепленное плотным соединением с первым кольцом и имеющее нижний край, расположенный на промежуточной высоте ниже верхнего края первого кольца и выше верхнего края основания, причем второе кольцо также имеет верхний край, расположенный в вертикальном направлении выше верхнего края первого кольца, образуя две дополнительные зоны и увеличивая эффективную высоту сосуда, при этом эти две дополнительные зоны содержат четвертую зону, образуемую перекрывающимися частями первого и второго колец, а также пятую зону, содержащую часть второго кольца над первым кольцом.

3. Сосуд по п.2, в котором первое кольцо представляет собой внешний элемент, при этом второе кольцо окружает первое кольцо и относительно него является вторым внешним компонентом.

4. Сосуд по п.1, в котором основание и кольцо выполнены из формуемой синтетической смолы.

5. Способ формования цельного сосуда, охарактеризованного в п.1, включающий следующие этапы:

формуют на первом этапе формования первый элемент предварительно определенной конфигурации и

формуют на втором этапе формования второй элемент, конфигурация которого является дополнительной по отношению к предварительно определенной конфигурации первого элемента, и при этом первый и второй элементы перекрываются лишь частично.

6. Способ по п.5, при котором в качестве первого элемента на первом этапе формования формуют элемент в виде кольца.

7. Способ по п.5, при котором в качестве второго элемента на втором этапе формования формуют элемент в виде основания.

8. Способ по п.5, при котором в качестве первого элемента на первом этапе формования формуют элемент в виде основания.

9. Способ по п.5, при котором в качестве второго элемента на втором этапе формования формуют элемент в виде кольца.

10. Способ по п.5, при котором формование первого и второго элементов проводят в одном аппарате для формования.

11. Способ по п.5, при котором формование первого и второго элементов проводят, по меньшей мере, в двух аппаратах для формования.

12. Способ по п.5, при котором осуществляют литьевое формование.

13. Способ по п.5, при котором первый и второй этапы формования проводят с использованием синтетического смоляного материала.