ЗАТВОР ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ И ФИКСАЦИИ КРЫШКИ С КОРОБЧАТЫМ КОРПУСОМ Российский патент 1999 года по МПК B65D43/00 

Изобретение относится к упаковочной таре типа ящиков и может быть использовано в затворах для соединения и фиксации их корпусов коробчатого типа с крышками, изготовленных из пластмасс, применяемых в различных отраслях техники и хозяйства для упаковки и хранения малогабаритных изделий различной номенклатуры, например в аптечках для водителей автотранспорта, футлярах для медицинского инструмента, шкатулках и других изделиях подобных форм.

К коробчатым корпусам тары предъявляются повышенные требования по их прочности, надежности и долговечности. Особенно эти требования возрастают, когда коробчатые корпуса имеют крышки, соединение и фиксация которых с ними должна быть обеспечена высоконадежными средствами.

Патентные исследования по затворам для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом проведены по фондам ВПТБ с отбором аналогов, имеющих ближайшее отношение к предложенному техническому решению (патентные фонды РФ, СССР, ЕПВ и США).

Известен затвор для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом, содержащий выполненные на задней стенке корпуса консольные приливы с гнездовыми канавками, размещенные в соответствующих сквозных проемах задней стенки крышки, перекрытых вдоль ее кромки осями, соосно расположенными в гнездовых канавках консольных приливов, и упругогибкий пластинчатый зажим с отпирающим язычком на передней стенке крышки, выполненный с профилированным отверстием или выступом, находящимся в зацеплении со скошенным выступом на передней стенке корпуса, с возможностью отгиба в момент фиксации или расцепления при соответствующем относительном повороте крышки (авторское свидетельство СССР N 973432, B 65 D 43/14, 1982).

Известен защелкивающий запирающий затвор для контейнера с буртиком, содержащий крышку с фланцем, имеющим неподвижный верхний участок и подвижный нижний участок, имеющий возможность фиксации в нижнем положении при открывании, при этом на фланце выполнены отпирающие язычки между двумя линиями ослабленного сечения (патент СССР N 1830035, B 65 D 41/18, 1993, патент ЕПВ N 0269032 B1, B 65 D 41/18, 1992).

Известен разъемный откидной шарнир из пластмассы преимущественно для укупорки бутылок, емкостей или упаковок глубокой вытяжки, содержащий две части, установленные с возможностью поворота вокруг главной геометрической оси и соединенные посредством расположенных между ними промежуточных элементов в виде пленочных полосок (патент СССР N 1326190, B 65 D 43/16, 1987).

Известен шарнир для корпуса и крышки в виде коробчатообразных корпусов, выполненных с опорными выступами, отштампованными заодно с ними (авторское свидетельство СССР N 316435, A 45 C 13/00, 1972).

Известен футляр, содержащий коробчатый корпус и крышку с ложементами, один из которых установлен с возможностью прохода под ним загнутого конца крышки (авторское свидетельство СССР N 1391591, A 45 C 11/00, 1988).

Известны аптечки, содержащие корпуса с ячейками и петлевыми защелками, съемными перегородками (авторское свидетельство СССР N 372991, A 47 B 67/02, 1973, авторское свидетельство СССР N 445427, A 61 B 19/02, 1974).

Известна заявка РФ N 94023122/13, B 65 D 43/10, публ. 1996 г. на затвор, в котором радиальный зазор между уплотняющим выступом корпуса и уплотняющей канавкой крышки выполнен меньше минимальной толщины уплотнения в свободном состоянии.

Известен коробчатый ящик с крышкой, соединенные петлями с пружинящей защелкой на крышке (патент США N 5439104, НКИ 206-233, 1995).

Анализ отобранных материалов показывает, что все усовершенствования направлены на улучшение свойств соединительных элементов без использования свойств коробчатых элементов - корпуса и крышки, что приводит к малозначительному улучшению качества изделий и незначительному влиянию на улучшение технологии их изготовления.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является затвор для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом по авторскому свидетельству СССР N 973432.

Кроме общих указанных недостатков прототипу присущи другие недостатки, выраженные в значительном выступании консольных приливов на задней стенке корпуса за его габариты, что увеличивает объемы штабелирования при хранении и транспортировке. В затворе не предусмотрены конструктивные и геометрические усовершенствования, которые могли бы повысить его эффективность использования, расширить потребительские свойства изделия.

Основной задачей разработки является создание затвора для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом за счет изменения его конструкции, придания элементам затвора новых конструктивных особенностей и элементов, выполнение его на уровне изобретения.

Техническим результатом, который может быть получен от использования изобретения, является повышение прочности, надежности и герметичности изделия. Кроме этого, техническое решение направлено на расширение потребительских свойств изделия.

Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения конструкции затвора, придания ему новых конструктивных элементов, изменения геометрии коробчатого корпуса, его стенок, упругого деформирования введенных новых элементов, приложения к верху крышки усилия для его деформирования при закрытом положении крышки с целью дополнительного поджима упругих элементов крышки, подбора материала с соответствующими свойствами.

Для этого в затворе для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом, содержащем выполненные на задней стенке корпуса консольные приливы с гнездовыми канавками, размещенные в соответствующих сквозных проемах задней стенки крышки, перекрытых вдоль ее кромки осями, соосно расположенными в гнездовых канавках консольных приливов, и упругогибкий пластинчатый зажим с отпирающим язычком на передней стенке крышки, выполненный с профилированным отверстием или выступом, находящимся в зацеплении им со скошенным выступом на передней стенке корпуса, с возможностью отгиба в момент фиксации или расцепления при соответствующем относительном повороте крышки, задняя стенка крышки снабжена консольно расположенной, выполненной за одно целое с ней, упругогибкой тонкостенной диафрагмой со сквозными проемами и осями вдоль ее кромки, причем упругогибкая тонкостенная диафрагма и упругогибкий пластинчатый зажим выполнены с наклоном во внутрь полости крышки под углом 3 - 5^o соответственно к задней и передней стенкам крышки, а задняя и передняя стенки коробчатого корпуса выполнены с утонением в направлении к крышке при наклонах их боковых поверхностей в пределах 0,5 - 1,5^o с выполнением боковых стенок корпуса параллельными и выполнении в корпусе укороченных тонкостенных перегородок высотой, равной 0,3 - 0,7 высоты корпуса. Окантовочные ранты крышки проходят в основаниях упругогибких тонкостенных диафрагм на задней стенке крышки и пластинчатого зажима на передней стенке крышки. В коробчатом корпусе под крышкой установлена с опиранием на его укороченные перегородки фальш-крышка, выполненная в виде прямоугольной пластины с центрально расположенным упором на ней с возможностью взаимодействия им с верхом крышки при закрытом ее положении и образования в полости коробчатого корпуса двух разноуровневых объемов вместимости. Коробчатый корпус и крышка выполнены из полимерного термопластичного материала. Коробчатый корпус и крышка выполнены из ударопрочного полистирола, например, марок УПМ 0612, ПСМ 508.

Отличительными особенностями затвора для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом являются следующие признаки:
снабжение задней стенки крышки консольно расположенной, выполненной за одно целое с ней, упругогибкой тонкостенной диафрагмой,
выполнение тонкостенной диафрагмы со сквозными проемами и осями вдоль ее кромки,
выполнение упругогибкой тонкостенной диафрагмы и упругогибкого тонкостенного зажима с наклоном во внутрь полости крышки под углом 3 - 5^o соответственно к задней и передней стенкам крышки,
выполнение задней и передней стенок коробчатого корпуса с утонением в направлении к крышке при наклонах их боковых поверхностей в пределах 0,5 - 1,5^o,
выполнение боковых стенок корпуса параллельными,
наличие в корпусе укороченных тонкостенных перегородок высотой 0,3 - 0,7 высоты корпуса,
расположение окантовочных рантов крышки в основаниях упругогибких тонкостенной диафрагмы на задней стенке крышки и пластинчатого зажима на передней стенке крышки,
установка в коробчатом корпусе под крышкой с опиранием на его укороченные перегородки фальш-крышки в виде прямоугольной пластины,
наличие на фальш-крышке центрально расположенного упора с возможностью взаимодействия его с верхом крышки при закрытом ее положении,
образование в полости коробчатого корпуса двух разноуровневых объемов вместимости,
выполнение коробчатого корпуса и крышки из полимерного термопластичного материала,
выполнение коробчатого корпуса и крышки из ударопрочного полистирола, например марок УПМ 0612, ПСМ 508.

Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата. Так, например, исключение какого-либо из них в отдельности не позволяет решить поставленную задачу. Снабжение задней стенки крышки, заодно выполненной с ней, упругогибкой тонкостенной диафрагмой, расположенной с наклоном в полость крышки под углом 3 - 5^o, и выполнение упругогибкого пластинчатого зажима с наклоном в полость крышки под углом 3 - 5^o позволяет создать их постоянный поджим соответственно к задней и передней стенкам коробчатого корпуса, которые выполнены в направлении к крышке утоняющимися с наклоном их боковых поверхностей в пределах 0,5 - 1,5^o. Кроме того, боковые стенки коробчатого корпуса выполнены параллельными, обеспечивают заданное направление смыкания крышки с коробчатым корпусом при закрывании и фиксации крышки затвором предложенного исполнения. При этом верхняя часть коробчатого корпуса со стороны задней и передней стенок корпуса остаются менее жесткими для смыкания при придании нижней части коробчатого корпуса повышенной жесткости за счет выполнения в нем укороченных по высоте тонкостенных перегородок, равных 0,3 - 0,7 высоты коробчатого корпуса. Наличие окантовочных рантов, проходящих в основаниях упругогибкой тонкостенной диаграммы и упругогибкого пластинчатого зажима, повышает жесткость задней и передней стенок крышки, что также важно для надежного смыкания и фиксации с верхом коробчатого корпуса при закрытии крышки, повышения прочности и надежности затвора, его герметичности. С введением фальш-крышки достигается эффект надежной фиксации крышки посредством взаимодействия с ней ее упора, от воздействия которого выбираются возможные погрешности составляющих элементов затвора. Это с одной стороны, с другой стороны фальш-крышка разделяет полость коробчатого корпуса на два разноуровневого объема вместимости, что очень важно для размещения в них предметов, деталей, инструментов, медикаментов в зависимости от очередности и важности их последовательного использования потребителем без складирования в одном объеме навалом, что сокращает время на их извлечение для соответствующего применения. Использование термопластичного полимерного материала для коробчатого корпуса и крышки обеспечивает необходимую прочность и надежность затвора в предложенном конструктивном исполнении. В качестве такого материала наиболее эффективен ударопрочный полистирол марок УПМ 0612, ПСМ 508. Материал хорошо перерабатывается и обеспечивает заданные точностные требования затвора для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом, их высокое качество.

Указанные существенные отличительные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать ими предложенное техническое решение соответствием его критерию "новизна".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат в повышении прочности, надежности и герметичности затвора для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом, что характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение создано без использования каких-либо известных проектировочных решений, стандартов или рекомендаций в данной области упаковочных средств, получено в результате опытно-экспериментальных исследований и творческого вклада, что характеризует его соответствие критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами и последующим более подробным описанием с указанием и разъяснением соответствующих обозначений.

На фиг. 1 представлен общий вид затвора для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом (поперечное сечение), на фиг. 2 - вид на крышку сверху, на фиг. 3 - поперечное сечение крышки, на фиг. 4 - поперечное сечение коробчатого корпуса, на фиг. 5 - вид на коробчатый корпус сверху, на фиг. 6 - вид на переднюю стенку крышки, на фиг. 7 - вид на заднюю стенку крышки, на фиг. 8 - вид на переднюю стенку коробчатого корпуса, на фиг. 9 - вид на заднюю стенку коробчатого корпуса, на фиг. 10 - общий вид затвора для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом при наличии в полости корпуса фальш-крышки (поперечное сечение), на фиг. 11 - вид на крышку снизу с показом окантовочного ранта, на фиг. 12 - общий вид футляра с затвором предложенного исполнения (фото).

Затвор для соединения и фиксации крышки 1 с коробчатым корпусом 2 содержит выполненные на задней стенке 3 корпуса 2 консольные приливы 4 с гнездовыми канавками 5, размещенные в соответствующих сквозных проемах 6 задней стенки 7 крышки 1, перекрытых вдоль ее кромки 8 осями 9, соосно расположенными в гнездовых канавках 5 консольных приливов 4, и упругогибкий пластинчатый зажим 10 с отпирающим язычком 11 на передней стенке 12 крышки 1, выполненный с профилированным отверстием 13 или выступом 14, находящимся в зацеплении им со скошенным выступом 15 на передней стенке 16 корпуса 2. Упругогибкий пластинчатый зажим 10 выполнен с возможностью отгиба в момент фиксации или расцепления при соответствующем относительном повороте крышки 1. Задняя стенка 7 крышки 1 снабжена консольно расположенной, выполненной за одно целое с ней, упругогибкой тонкостенной диафрагмой 17 со сквозными проемами 6 и осями 9 вдоль кромки 8. Упругогибкая тонкостенная диафрагма 17 и упругогибкий пластинчатый зажим 10 выполнены с наклоном в полость 18 крышки 1 под углом 3 - 5^o соответственно к задней и передней стенкам 7, 12 крышки 1. Задняя и передняя стенки 3 и 16 коробчатого корпуса 2 выполнены с утонением в направлении к крышке 1 при наклонах их боковых поверхностей 19, 20 и 21, 22 в пределах 0,5 - 1,5^o с выполнением боковых стенок 23, 24 корпуса 2 параллельными. В полости 25 корпуса 2 выполнены укороченные тонкостенные перегородки 26 - 28 для ужесточения корпуса 2 со стороны его дна 29 высотой 0,3 - 0,7 высоты коробчатого корпуса. В основаниях упругогибких тонкостенных диафрагм 17 на задней стенки 7 крышки 1 и пластинчатого зажима 10 на передней стенки 12 крышки 1 проходят окантовочные ранты 30 для ужесточения стенок крышки 7, 12 и 31, 32. В коробчатом корпусе 2 под крышкой 1 установлена с опиранием на его укороченные перегородки 26 - 28 фальш-крышка 33, выполненная в виде прямоугольной пластины с центрально расположенным на ней упором 34 с возможностью взаимодействия им с верхом 35 крышки 1 при закрытом ее положении и образования в полости 25 коробчатого корпуса 2 двух разноуровневых объемов вместимости 36, 37. Для качественного изготовления коробчатый корпус 2, крышка 1 и фальш-крышка 33 с упором 34 выполнены из полимерного термопластичного материала. Наиболее эффективным материалом для изготовления коробчатого корпуса 2, крышки 1 и фальш-крышки 33 с упором 34 является ударопрочный полистирол марок УПМ 06612, ПСМ 508. На наружной поверхности 38 крышки 1 закреплена этикетка 39. Наружная поверхность 40 упругогибкого пластинчатого зажима 10 используется для закрепления различительного товарного знака фирмы-изготовителя.

Функционирование затвора для соединения и фиксации корпуса 2 с крышкой 1 заключается в следующем. Сначала крышка 1 осями 9, расположенными вдоль кромки 8 упругогибкой тонкостенной диафрагмы 17, выполненной на задней стенке 7 крышки 1, устанавливается через зазоры 41 между консольными приливами 4 и задней стенкой 3 коробчатого корпуса 2 в гнездовые отверстия 5 консольных приливов 4, преодолевая их незначительное упругое сопротивление так, чтобы крышка 1 могла свободно поворачиваться относительно коробчатого корпуса 2 с размещением консольных приливов 4 в сквозных проемах 6. При переводе крышки 1 в закрытое положение с коробчатым корпусом 2 ее упругогибкий пластинчатый зажим 10 находит на скошенный выступ 15, выполненный на передней стенке 16 корпуса 2, и защелкивается на нем профилированным отверстием 13 или выступом 14, при этом упругогибкие пластинчатые диафрагма 17 и зажим 10 при упругом их деформировании подтягивают крышку 1 к коробчатому корпусу 2, происходит надежная их фиксация в неподвижном положении. Для открывания крышки 1 производится нажим снизу на отпирающий язычок 11 так, чтобы упругогибкий пластинчатый зажим 10 вышел из зацепления со скошенным выступом 15 на передней стенке 16 коробчатого корпуса 2 и поворотом относительно корпуса 2 крышка 1 переводится в открытое положение, при котором упругопластинчатая диафрагма 17 опирается на заднюю стенку 3 корпуса 2 ниже уровня расположения консольных приливов 4 и крышка 1 находится в консольном положении полостью 18 вверх. При использовании съемной фальш-крышки 33 ее центрально расположенный упор 34 взаимодействует с верхом 35 крышки 1 так, что верх крышки незначительно упруго прогибается, что позволяет надежно фиксировать крышку 1 на корпусе 2 и повышает эффективность использования затвора.

Испытания натурных образцов коробчатых корпусов с крышками с реализацией в них предложенного технического решения затвора показали положительные результаты, эффективность и целесообразность их использования.

Таким образом, новое техническое решение, описанное выше, по существу конструктивного исполнения является более совершенным по сравнению с известным уровнем техники, соответствует и критерию "промышленная применимость", т.е. является изобретением.

Объем предлагаемого изобретения следует понимать шире, чем то конкретное выполнение, приведенное в описании, формуле и чертежах. В отношении формы, размеров и расположения отдельных элементов возможны различные варианты, если все это не выходит за пределы объема изобретения, изложенного в пунктах формулы.

Затвор предназначен для соединения и фиксации изготовленных из пластмассы крышки с коробчатым корпусом. Затвор содержит упругогибкие тонкостенные зажим и диафрагму, расположенную консольно к задней стенке крышки и выполненную за одно целое с ней. Диафрагма имеет сквозные проемы и оси вдоль ее кромки. Диафрагма и зажим выполнены с наклоном во внутрь полости крышки под углом 3 - 50^o к задней и передней стенкам крышки. Задняя и передняя стенки корпуса выполнены с утонением в направлении к крышке, а боковые стенки параллельны одна другой. Изобретение позволяет повысить прочность, надежность и герметичность соединения крышки с коробчатым корпусом. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Затвор для соединения и фиксации крышки с коробчатым корпусом, содержащий выполненные на задней стенке корпуса консольные приливы с гнездовыми канавками, размещенные в соответствующих сквозных проемах задней стенки крышки, перекрытых вдоль ее кромки осями, соосно расположенными в гнездовых канавках консольных приливов, и упругогибкий пластинчатый зажим с отпирающим язычком на передней стенке крышки, выполненный с профилированным отверстием или выступом, находящимся в зацеплении со скошенным выступом на передней стенке корпуса с возможностью отгиба в момент фиксации или расцепления при соответствующем относительном повороте крышки, отличающийся тем, что задняя стенка крышка снабжена консольно расположенной выполненной за одно целое с ней упругогибкой тонкостенной диафрагмой со сквозными проемами и осями вдоль ее кромки, причем упругогибкие тонкостенная диафрагма и пластинчатый зажим выполнены с наклоном во внутрь полости крышки под углом 3 - 5^o соответственно к задней и передней стенкам крышки, а задняя и передняя стенки коробчатого корпуса выполнены с утонением в направлении к крышке при наклонах из боковых поверхностей в пределах 0,5 - 1,5^o с выполнением боковых стенок корпуса параллельными и наличии в корпусе укороченных тонкостенных перегородок высотой 0,3 - 0,7 высоты корпуса. 2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что окантовочные ранты крышки проходят в основаниях упругогибких тонкостенных диафрагм на задней стенке крышки и пластинчатого зажима на передней стенке крышки. 3. Затвор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в коробчатом корпусе под крышкой установлена с опиранием на его укороченные перегородки фальш-крышка, выполненная в виде прямоугольной пластины с центрально расположенным упором на ней с возможностью взаимодействия им с верхом крышки при закрытом ее положении и образования в полости коробчатого корпуса двух разноуровневых объемов вместимости. 4. Затвор по пп.1 - 3, отличающийся тем, что коробчатый корпус и крышка выполнены из полимерного термопластичного материала. 5. Затвор по п.4, отличающийся тем, что коробчатый корпус и крышка выполнены из ударопрочного полистирола, например, марок УПМ 0612, ПСМ 508.