Технические фантазии в реальном
воплощении Technical fantasies in real entailment
Код tech.tft в информационном канале Subscribe.ru Выпуск No 85.
Автор и ведущий Cesiy Элементарное рационализаторское
предложение (маленькая, но хорошая теория всегда приводит к полезной
практике)
Из цикла: как надо думать. The elementary rationalization offer
Надоели
пластиковые бутылки, которые валяются на каждом углу - можно
бы на это дело, извините, наплевать, но уж больно их много, и становится
ещё больше, разных по форме и объёму. Их применение - это целое событие,
если вспомнить, что было (не было) до них. Их, может быть, хорошо изобрели
и применили, поэтому (и потому) так и происходит.
Кто-то
не знает, кто-то знает: они происходят из своих зародышей, из пластиковых
ПЭТ-форм, представляющих собой изначально маленькие пробирки с толстыми
стенками. Бутылки получаются на формирующем аппарате, где нескончаемый
поток ПЭТ-форм входит в устройство выдува, помещается в матричную форму,
под действием высокой температуры и давления раздувается, расползаясь по
стенкам формы и приобретая заданный вид бутылки - она выскакивает оттуда
и идет затем на направляющие конвейера, подвешиваясь за свой ободок на
горлышке. Дальше промывается, поступает на вход аппарата наполнения газированным
напитком, очень сложным, умным и интересным. Потом ещё одним автоматом
на них навертываются крышки и приклеивается этикетка. Весь процесс автоматизирован.
Идет под надзором операторов с большой скоростью, готовая продукция оригинально
упаковывается и поступает на склад.
Достаточно
выгодное предприятие, потому что, казалось бы, продаётся всего лишь газированная
вода со сладким ароматизированным составом и в удобных бутылках. Однако
при этом требуется соответствующее сложное оборудование, цех-изготовитель,
обеспечение, поддержка процесса и многое другое.
***
Здесь рассматривается
только совсем частный случай. В процессе производства выдувается и наполняется
госпожа бутылка. Она родимая, но только пластиковая. Привыкли, что, извините,
всегда должна быть бутылка, потому что она была исторически принята, изготавливалась
из стекла и имела такую форму, которая называлась бутылкой. Что поделаешь,
она получилась такой, как есть, ещё в древности её сделали стеклодувы.
Её подхватили и продолжили (не долго думая) в той же форме, только изменив
стекло на пластик. Произошло это внешне почти незаметно - традиция сохранилась.
Так до сих пор. Много теперь их стало валяться по свалкам и помойкам.
Технически
вопрос состоит в том, что давно известно из школьной геометрии, о котором
там упоминается, но не везде это в ходу. Вопрос именно о том, что при одинаковой
поверхности объём шара всегда больше, чем объём цилиндра. Поверхности,
образующие шар, при той же толщине стенок дают объем, больше объема цилиндра.
Почему тогда принята форма бутылки? Какая-то историческая станность.
Автомату
пластиковых форм совершенно не важно, какую форму выдувать. Напитку, находящемуся
в этой форме, тем более не важно, в общем, в какой форме быть и содержаться.
Однако, если это будет форма шара, емкость при тех же затратах материала
будет больше. Почему бы так не сделать?
Нужно лишь рассмотреть вопрос о форме более конкретно.
Как известно,
есть, например, бутылка-цилиндр объемом 0,6 л (600 куб.см). Её диаметр
6,2 см, а высота 20 см, что составляет указанный объем. Её поверхность
вместе с торцами равна 450 кв.см.
Посмотрим,
какую можно сделать шар-бутылку при этой же поверхности.
Объем
шара равен 0,094 умноженным на корень квадратный из куба поверхности. Проделав
вычисления, получаем объем в 900 куб.см! Это почти 1 литр и
в 1,5 раза больше объема цилиндрической бутылки.
Диаметр шара
получается при этом равным 12 см. Всего 12 см (по любому направлению).
Вот и всё! Совсем
краткое рассуждение с ещё более краткими вычислениями. Дальше идет описание
многочисленных преимуществ.
Основные
преимущества.
- получается экономия на материале (и на количестве ПЭТ-форм!)
в 1,5 раза,
- получается экономия на количестве операций наполнения
в 1,5 раза (при том же расходуемом объеме напитка),
-получается экономия в 1,5 раза по производительности
выпуска продукции (при той же скорости конвейера),
Указанных преимуществ, вероятно, уже достаточно для решения
вопроса о том, что думать и что делать.
Дополнительные
преимущества.
- учитывая основные преимущества цена продукции может
быть уменьшена, увеличивается покупаемость,
- появляется новый, вероятно, более привлекающий дизайн
продукции,
- появляется возможность уменьшить толщину стенки (при
том же давлении), что вторично увеличивает объем,
- появляется красивая полусферическая перспективная подставка,
с поворотом емкости в любое положение (продается отдельно),
- появляется возможность применения нажимного краника,
навинчиваемого на горлышко (продается отдельно),
- появляется возможность двухпробочной системы,
- появляется закрепляемая привычка изготовления и применения
шарообразных форм,
Ещё один
уровень преимуществ.
- становится возможной более простая (и универсальная)
шарообразная матричная форма изготовления,
- возникает возможность массового универсального изготовления
и экономии (учитывая распространенность ПЭТ-форм),
- появляется универсальный выигрыш применения:
по материалу, по производительности, по цене,
- в виноделии (и в других областях) возникает вопрос
о переходе к красивым емкостям шарообразной формы.
Далее
были рассчитаны необходимые приблизительные диаметры шарообразных емкостей
в зависимости от объема:
0,5 л 10 см
1,0 л 12.4 см
1,5 л 14,4 см
2,0 л 15,6 см
Нарисовав этот
ряд, можно ещё лучше представить целесообразность и привлекательность шаровой
формы. Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
Видно, что увеличение емкости
в 4 раза приводит к увеличению диаметра только в 1,56 раза.
Замечательное (и весьма практичное) свойство!
Почему бы
не решить перейти на это направление развития, исключив, наконец, бутылочные
формы?!
Единственная "опасность" будет тогда только в том, что
при таком развитии могут измениться понятия и наименования. Мы привыкнем
говорить не об объемах, как раньше, а будем упоминать вид шара:
например, 10-тый, 12-тый, 14-тый или 16-тый. Не нужно думать об объеме
- он ни о чем не говорит!
Cs.
27.02.2003.