Бак и способ его изготовления

 

Использование: изобретение относится к обработке пластиков для получения вместилища путем раздувания заготовки. Решаемая задача - упрощение способа изготовления контейнера и крышки бака при упрощении их конструкции и повышении эксплуатационных и потребительских свойств путем изменения формы мест их сопряжения и рационального их расчленения в изделии. Сущность изобретения: при формовании контейнера и крышки бака раздувают в матрицах трубчатую заготовку из полимера. При этом на изделии формуют пустотелый обод с уступом на его полке. Затем изделие разделяют, например, резанием по периметру уступа. Причем уступ может быть двухсторонним. В получаемом после разделения изделия контейнере имеется для опоры крышки площадка, по периметру которой выполнен экран с буртом, размещенным в направлении крышки. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к обработке пластиков, в частности, к формованию пластиков, преимущественно к формованию раздуванием, при этом изделия, полученные предлагаемым способом, могут быть эффективно использованы для размещения и хранения воды и пищевых продуктов.

Путем формования из полимерных материалов можно получать различные изделия разнообразной формы.

Известно одновременное формование контейнера и крышки бака в одной пресс-форме раздуванием заготовки из полимера [1]. В этом патенте подробно описано устройство для формования, содержащее матричную форму, и приспособления для формования полой заготовки путем повышения давления рабочей среды внутри заготовки, т.е. выдувным формованием. Из этого патента известен бак, содержащий отформованные раздуванием контейнер и крышку, при этом в контейнере предусмотрена сплошная площадка для опоры крышки. Существенным при этом формовании контейнера и крышки заявитель патента 5044923 посчитал то, что контейнер и крышка выполнены из одного и того же пластмассового материала (изготовлены из одного рукава), имеют одинаковое направление волокон и к тому же имеют одинаковый цвет.

Кроме того, при таком формовании бака, когда в одной пресс-форме сразу производят и контейнер и его крышку, уменьшается количество единиц технологического оборудования, снижается потребная площадь в цеху для его размещения. Однако при формовании контейнера и крышка бака по этому патенту между крышкой и контейнером образуется ненужное промежуточное кольцо, что, в свою очередь, неблагоприятно, хотя бы потому, что кольцо отделяет составные части бака и поэтому требуется специальная операция по его удалению. Очевидно и то, что это кольцо идет в отходы, что, конечно, увеличивает расходы в производстве. Устройство для выдувания полого изделия из термопластической пластмассы по этому патенту содержит подвижные относительно полуформ первый кольцевой шибер с торцевой оформляющей поверхностью и концентрично расположенный снаружи первого второй кольцевой шибер с оформляющей поверхностью. Шиберы установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга, при этом ход второго шибера меньше хода первого, а выполнен он с дополнительной торцевой оформляющей поверхностью, соосной и имеющей зазор относительно торцевой оформляющей поверхности первого шибера. Причем второй шибер расположен выше первого. Следует отметить, что эти дополнительные оформляющие поверхности введены для получения торцевых поверхностей на контейнера и крышке бака, при этом при вертикальной нагрузке на крышку возможно смещение отбортовки крышки вдоль торцевой поверхности контейнера, что может привести к нежелательным последствиям, вплоть до разрушения отбортовки крышки. К этому следует добавить, что в крышке предусмотрена полость, которая при эксплуатации может быть заполнена посторонними предметами, что нежелательно. При выполнении в крышке отверстия, например, центрального, эта полость может стать резервуаром для посторонней жидкости, попадание которой внутрь контейнера тогда не исключается, что крайне нежелательно. В свою очередь, при использовании вместилища для кипячения воды затруднен выход из вместилища пара, что приведет к нежелательному выплескиванию воды из вместилища при ее кипении.

Задача изобретения - упрощение способа изготовления контейнера и крышки бака при упрощении конструкции их и повышении эксплуатационных и потребительских свойств бака.

Упрощение способа изготовления контейнера и крышки бака при упрощении их конструкции и повышение эксплуатационных свойств бака достигнуто путем изменения формы места прилегания частей вместилища и рационального разделения вместилища на части.

Для этого при формовании контейнера и крышки бака раздуванием заготовки из полимера формуют пустотелый обод с уступом на одной из его полок и разделяют отформованное изделие по границе поверхностей уступа и полки.

То есть при заявленном способе формования в одной пресс-форме контейнера и крышки бака раздувают в матрицах этой пресс-формы трубчатую заготовку из полимерного материала, придавая ей форму бочонка с пустотелым ободом на боковой поверхности, и образуют на пояске обода по всей его длине уступ, разграничивающий части изделия, образующие после их разделения контейнер и крышку, имеющую возможность при закрытии контейнера опускаться в него и укладываться на внутренней поверхности другой полки упомянутого обода.

Выполнение пустотелого обода с уступом на одной из его полок и разделение отформованного изделия по этому уступу при формовании контейнера и крышки бака раздуванием заготовки из полимера упростит способ изготовления вместилища при упрощении конструкции его частей и повышении эксплуатационных свойств вместилища, поскольку оформление пустотелого обода осуществляют в матрицах, составляющих к моменту его оформления единое целое, и адекватная ободу их поверхность обеспечивает беспрепятственное заполнение материалом прилегающего объема, при этом выступ на матрицах для создания уступа по существу не препятствует этому заполнению, и уменьшенная толщина стенки в зоне уступа обеспечивает по существу беспрепятственное разделение вместилища на части, т.е. на контейнер и крышку бака, которые просты по форме и по существу имеют одинаковую структуру, что сказывается, например, на таком свойстве как прочность частей вместилища и одинаковости их окраски.

Рационально, при выполнении пустотелого обода с двусторонним уступом, т. е. с канавкой на одной из его полок, и разделении отформованного изделия по границе поверхностей, канавку разместить в пределах нижней полки обода, а разделение произвести режущим инструментом. Размещение канавки в пределах нижней полки обода и осуществление ломки режущим инструментом при формовании контейнера и крышки бака раздуванием заготовки из полимера, при котором формуют пустотелый обод с канавкой на одной из его полок и разделяют отформованное изделие по канавке, тем более позволяет упростить способ изготовления вместилища при упрощении конструкции его частей и повышении эксплуатационных свойств вместилища, поскольку расположение канавки в пределах нижней полки обода и разделение изделия по канавке обеспечивает по существу безотходную технологию, что сокращает расходы в производстве и, кроме того, обеспечивает удачное и надежное расположение крышки в баке, при этом при повышении давления внутри вместилища обеспечен почти беспрепятственный выход лишнего пара из-под крышки, что заметно улучшает эксплуатационные свойства вместилища.

Выполненный, согласно изобретению, бак содержит отформованные раздуванием заготовки из полимера контейнера и крышку, при этом в контейнере предусмотрена сплошная площадка для опоры крышки и эта площадка имеет по периметру экран с буртом, направленным в сторону крышки.

Наличие по всему периметру упомянутой площадки выполненного на контейнере экрана, имеющего бурт, направленный в сторону крышки, существенно повышает эксплуатационные свойства вместилища, поскольку бурт не только заметно повышает жесткость контейнера, но и эффективно ограничивает крышку от смещения и позволяет ей беспрепятственно перемещаться как при отрытии-закрытии вместилища, так и при повышении давления газов внутри вместилища, при этом простота оформления места прилегания частей вместилища, в свою очередь, сопряжена с малыми затратами на производство вместилища.

Наличие на экране упомянутого бурта, выступающего в сторону крышки, позволяет создать своеобразный заслон на пути пара, выходящего из контейнера, направляющий струйки этого пара на крышку. Это дает возможность исключить попадание струек пара в лицо обслуживающего персонала и тем самым избежать ожогов, а, кроме того, частично осадить этот пар на крышке, по которой он после конденсации стекает в полость, ограниченную указанным экраном, а из нее попадает обратно в контейнер, уменьшая потери жидкости из контейнера при ее кипении.

Простота частей вместилища позволяет создать конструкцию применительно к разному назначению, при этом достаточно просто и с небольшими затратами.

На фиг. 1 изображены матрицы с заготовкой; на фиг. 2 - матрицы с изделием; на фиг. 3 - изделие, вид спереди; на фиг. 4 - изделие, вид сбоку; на фиг. 5 - сечение обода изделия; на фиг. 6 - верхняя часть контейнера; на фиг. 7 - крышка бака; на фиг. 8 - бак, вид сбоку; на фиг. 9 - разрез крышки и контейнера бака в сборе; на фиг. 10 - сечение обода изделия с двухсторонним уступом на полке.

Формуют в матрицах 1 и 2 (фиг. 1). Между матрицами 1 и 2 размещают нагретую трубчатую заготовку 3 из пластмассы. Заготовку 3 опускают в направлении мундштука 4. Матрицы 1 и 2 перемещают к заготовке 3. После замыкания матриц 1 и 2 через мундштук 4 подают в полость 5 заготовки 3 воздух под давлением. Стенки 6 нагретой заготовки 3 под действием давления воздуха деформируются вплоть до размещения их по поверхности 7 матриц 1 и 2 и в углублении 8, имеющим цилиндрическую поверхность 9, плоские поверхности 10 и 11 и ступеньку 12, обеспечивающую уступ 13 (фиг. 3) на формуемом в матрицах 1 и 2 изделии 14. Благодаря наличию поверхностей 9, 10 и 11, на изделии 14 (фиг. 4) при формовании образуется пустотелый обод 15 (фиг. 5), имеющий полки 16 и 17. На полке 17 отформован уступ 13. По окончании формования изделие с уступом 13 на полке 17 обода 15 матрицы 1 и 2 разводят и изделие 14 извлекают из них. Затем изделие 14 ломают по границе уступа 13 для получения контейнера 18 (фиг. 6) и крышки 19 (фиг. 7) бака 20 (фиг. 8).

Выполнение обода 15 с уступом 13 на полке 17 и разделение изделия 14 по границе уступа 13 при формовании контейнера 18 и крышки 19 бака 20 раздуванием заготовки 3 в матрицах 1 и 2 упрощает способ изготовления изделия и получаемых из него разделением контейнера и крышки бака, которые получаются весьма простыми с улучшенными эксплуатационными свойствами, поскольку оформление обода 15 осуществляют в матрицах 1 и 2, составляющих к моменту раздутия заготовки 3 единое целое, и адекватная поверхности обода 15 поверхность матриц, образованная поверхностями 9, 10 и 11, обеспечивает беспрепятственное заполнение материалом прилегающего объема, при этом ступенька 12 по существу не препятствует этому заполнению, а ступенчатое изменение толщины стенки изделия в зоне уступа 13 облегчает разделение изделия 14 на контейнер 18 и крышку 19 бака 20, благодаря концентрации напряжений в этом месте изделия. При этом контейнер и крышка бака получаются простыми по форме и по существу имеют одинаковую структуру, что положительно сказывается, например, на таком свойстве, как прочность бака, и на его окраске, обеспечивая одинаковый цвет и одинаковую текстуру контейнера 18 и крышки 19.

Уступ 13 размещен на полке 17, которая в матрицах 1 и 2 расположена на нижней поверхности. Выполнение уступа 13 по всему периметру полки 17 изделия 14 позволяет эффективно отделить крышку 19 от контейнера 18 резанием. Такое отделение крышки 19 от контейнера 18 происходит по существу без отходов материала, при этом обеспечено надежное размещение края 21 (фиг.9) крышки 19 на полке 16 контейнера 18. При повышении давления внутри бака при нагреве в нем жидкости обеспечен почти беспрепятственный выход пара из-под крышки 19 без выплескивания воды, поскольку давление приподнимает крышку 19 от полки 16 и пар выходит наружу через зазор между краем 21 и внутренней поверхностью 22 контейнера. Даже, если вода попадет в зону поверхности 22, ее выплескивание не происходит, поскольку при перемещении крышки 19 вверх она закрывает зазор при размещении ее края 21 в зоне кромки 23 контейнера 18.

При разделении изделия 14 по уступу 13 на крышке 19 появляется площадка 24. Площадка 24 оперта на сплошную площадку 25 на контейнере 18. Площадка 25 сопряжена по дуге 26 с экраном 27. На экране 27 имеется бурт 28, который размещен в направлении крышки 19. Бурт 28 сопряжен с экраном 27 по дуге 29.

Плавное сопряжение площадки 25 опоры крышки 19 с имеющимся на контейнере 18 экраном 27, имеющим бурт 28, существенно повышает эксплуатационные свойства вместилища, поскольку бурт 28 не только заметно повышает жесткость контейнера 18, но и эффективно в пределах экрана 27 ограничивает смещение крышки 19, при этом благодаря простоте оформления площадок 24 и 25 получаются малые затраты в производстве изделия 14.

Кроме того, бурт 28 препятствует выпаданию крышки 19 при наклоне контейнера 18, т.к. в наклоняющемся контейнере она смещается вбок до упора в экран 27 и тогда ее силуэт не совпадает с силуэтом отверстия, ограничиваемого буртом 28.

На крышке 19 выполнена горловина 30 (фиг. 9), имеющая ободок 31.

Уступ на полке 17 обода 15 может быть выполнен двухсторонним, образуя канавку 32 (фиг. 10), простирающуюся по всей длине полки 17. Наличие канавки 32, являющейся значительным концентратором напряжений, облегчает отделение крышки от контейнера резанием, либо какой-то другой технологической операцией.

В контейнере 18 можно хранить различные предметы в жидкой и твердой фазе, при этом крышка 19 предотвращает попадание посторонних предметов в контейнер 18 и обеспечивает эффективное функционирование бака в качестве вместилища жидкости при изменении агрегатного состояния содержимого.

В частности, при нагревании воды выделяющийся пар, вырываясь из-под крышки 19, попадая в карман, образованный экраном 27 и буртом 28, как бы улавливается в нем и отражается в сторону купола крышки, не вызывая ожогов обслуживающего персонала. Затем часть пара осаждается на крышке, где он конденсируется. Образующиеся капли, объединяясь, стекают в сторону упомянутого кармана, то есть задерживаются в баке, что уменьшает потери жидкости из бака при ее кипении.

Формула изобретения

1. Бак, содержащий контейнер и крышку, отформованные раздуванием заготовки из полимера, при этом на контейнере имеется сплошная площадка для опоры крышки, отличающийся тем, что по периметру площадки контейнера выполнен экран с буртом, направленным в сторону крышки.

2. Способ изготовления бака, заключающийся в том, что раздувают заготовку из полимера для формования в одной форме контейнера и крышки бака с последующим разделением отформованных частей бака, отличающийся тем, что контейнер формуют с пустотелым ободом и уступом на одной из его полок, а разделение отформованных частей бака производят по периметру уступа.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что уступ выполняют двусторонним, а разделение отформованных частей бака производят резанием.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10