BRPI0616396A2 - sistema para teste da permeação de gases de recipientes de plástico - Google Patents
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Abstract
SISTEMA PARA TESTE DA PERMEAçãO DE GASES DE RECIPIENTES DE PLáSTICO. é divulgado um sistema para medir permeação de gases pelas paredes do recipiente, onde um fluido pressurizado é introduzido em um recipiente a ser testado. Após o fluido pressurizado ser introduzido no recipiente, o fluido pressurizado é extraído do recipiente e testado, a fim de determinar as características de permeaçào do recipiente.
Description
SISTEMA PARA TESTE DA PERMEAÇÃO DE GASES DE RECIPIENTES DEPLÁSTICO
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Campo da Invenção: A presente invenção se refere aum aparelho para teste de recipiente. De modo particular, apresente invenção se refere a um sistema para medirpermeação de gases através das paredes do recipiente deplástico.
Descrição da Técnica Anterior: Na preservação debebidas, que são passíveis de serem afetas por oxidação,existe um problema das bebidas serem oxidadas por umapequena quantidade de oxigênio presente em um recipienteusado para estocagem. Assim, é de vital importânciaanalisar as características da permeação de oxigênio dosrecipientes de plástico a serem usados para a estocagem debebidas. Na técnica anterior, os sistemas para testar apermeação de oxigênio demandam que, a cada vez, umrecipiente seja colocado sobre, ou removido de, um sistemapara teste da permeação de gases, os recipientes a seremtestados precisam ser afixados sobre placas planas, quepossuem conexões soldadas, que devem ser atarraxadas sobreuma ferragem correspondente de um coletor associado. Demodo freqüente, ocorrem erros de teste, principalmentedevido a pequenos vazamentos em volta das ferragens e doscomponentes. Os problemas aumentam ainda mais com o usorepetido das ferragens.
Uma solução é trocar as ferragens com maisfreqüência e afixar com mais cuidado o recipiente nasplacas planas, para garantir uma melhor conexão. Porém,estas, opções aumentam, de forma significativa, a quantidadede tempo entre o teste dos recipientes, enquanto que aindapermitindo erros de teste.
As pessoas versadas na técnica têm continuado abuscar uma solução para descobrir um sistema prático deteste.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A fim de resolver este problema antigo da técnica,um sistema simplificado e aperfeiçoado para montar econectar materiais e recipientes para teste de permeaçãofoi descoberto de maneira surpreendente.
Em uma modalidade da presente invenção, o sistema éconstruído a partir de dois componentes principais; placasde amostra móveis, nas quais os recipientes são afixados, eum coletor montado de modo permanente.
A placa de amostra acima citada é dotada de trêscomponentes; a saber, um suporte para um recipiente a sertestado; condutos, através de quais um gás pode fluir; ebuchas para assegurar um correto alinhamento da placa deamostra com o coletor.
O coletor é dotado de três componentes; a saber,pinos para assegurar o correto alinhamento com as buchas daplaca de amostra; condutos, através de quais um gás podefluir para, e a partir de, o recipiente durante o teste; eranhuras em volta dos condutos que retém selos.
Um objetivo da presente invenção é produzir umsistema para produzir permeação de gases através de ummaterial plástico do tipo empregado para produzirrecipientes de plástico.
Outro objetivo da presente invenção é eliminarconexões de tubo do tipo parafuso do sistema, para permitiruma remoção e troca mais rápida das amostras para teste.
Outro objetivo ainda da presente invenção é reduzir otempo necessário para conduzir os procedimentos de teste.
Outro objetivo ainda da invenção é melhorar aconfiabilidade do selo entre a placa de amostra e orecipiente, pela construção de uma placa de fixação com umacavidade, na qual o recipiente se encaixe,' antes de serfixado com um material adesivo adequado.
Outros objetivos e vantagens da invenção tornar-se-ão óbvios, a partir da descrição a seguir e dasreivindicações apensas, sendo feito referência aos desenhosanexos fazendo parte do relatório descritivo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Outros objetivos e vantagens da invenção tornar-se-ão evidentes para as pessoas versadas na técnica, a partirda leitura da descrição a seguir da invenção, quandoconsiderada à luz dos desenhos anexos, onde:As figs. Ia, lb, Ic e Id são, respectivamente,vistas em planta de topo, de elevação extrema, de elevaçãofrontal, e em perspectiva de uma placa de amostraincorporando os aspectos da invenção;
As figs. 2a, 2b, 2c e 2d são, respectivamente,vistas em planta de topo, de elevação extrema, de elevaçãofrontal, e em perspectiva de um coletor incorporando osaspectos da invenção; e
As figs. 3a, 3b, 3c e 3d são, respectivamente,vistas em planta de topo, de elevação extrema, e deelevação frontal de uma placa de base incorporando osaspectos da invenção.
Deve ficar claro que a presente invenção não élimitada, na sua aplicação, aos detalhes de construção earranjo de peças ilustradas nos desenhos anexos, visto quea invenção é capaz de outras modalidades, e de serpraticada ou realizada de várias maneiras dentro do escopodas reivindicações apensas. Além disso, deve ficar claroque a fraseologia e a terminologia aqui empregadas são parafins de descrição, e não de limitação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA
Com referência aos desenhos anexos, são mostradoscomponentes de um sistema para montagem e conexão dematerial plástico, tal como usado em recipientes para testede permeação, que incorporam os aspectos da invenção.
O sistema inclui dois componentes principais; asaber, placas móveis de amostra, nas quais é afixado umrecipiente a ser testado; e um sistema coletor associado.
Uma bucha mostrada na fig. Id é adaptada parareceber pinos de um coletor associado 30 mostrado na fig.2d. Os elementos podem ser adequadamente afixados na placade base 50, mostrada nas figs. 3a, 3b e 3c, por prendedoresroscados, por exemplo.
A placa de amostra 10 compreende um corpo principal12 tendo um rebaixo anular 14 para receber o gargalo ouacabamento de um recipiente de plástico a ser testado. Orebaixo 14 é definido por um ressalto anular 16. Um rebaixocoaxial 18 é formado na posição centrada do ressalto anular16. A extremidade aberta do rebaixo 18 é definida por umespaço anular vertical 20. Um conduto 22 é formado no corpoprincipal 12, para fornecer comunicação entre uma fonte dofluido pressurizado e o interior do recipiente sendotestado.
Outro conduto 24 é formado no corpo principal 12,para fornecer comunicação com um retorno do fluidopressurizado introduzido através do conduto 22. Um par debuchas espaçadas 26, 28 é formado para se estender paradentro do corpo principal 12 e receber pinos posicionadorescooperativos, conforme será aqui mais tarde explicado.
As figs. 2a, 2b, 2c e. 2d ilustram um coletor 30,que compreende um corpo principal 32 tendo pelo menos umconduto 34 para se comunicar com a entrada do conduto 22 daplaca de amostra, e um conduto 36 comunicando-se com oconduto 24 da placa de amostra, e meios de acoplamentoincluindo pinos 38, 39 para acoplamento seletivo da placade amostra 10 e do coletor 30.
Ranhuras podem ser circunscritas em volta dasentradas e saídas dos condutos da placa de amostra 10 e docoletor 30, para reter selos. Os selos são utilizados paravedar o sistema, quando a placa de amostra 10 estiver emposição operativa. As ranhuras circunscritas em volta dos condutos são, de preferência, ranhuras adaptadas para reterselos de 0-ring.
Qualquer meio adequado, para acoplar seletivamentea placa de amostra 10 e o coletor 30, pode ser usado. Foiverificado que resultados satisfatórios podem seralcançados, pela utilização da bucha espaçada 26, 28,estendida para dentro na placa de amostra 10, para receberos respectivos pinos correspondentes 38, 39 do coletor 30.Pinos de coletor do tipo molde 38, 39, conforme mostradosna fig. 2d, asseguram um correto alinhamento com as buchasdo tipo molde da placa de amostra 26, 28, conforme mostradona fig. ld.
o coletor 30 pode ser montado numa placa de base50, conforme mostrado nas figs. 3a, 3b e 3c. A placa debase 50 serve como suporte para todo o sistema. O coletor30 é dotado de passagens ou furos espaçados 40, 42, parareceber prendedores roscados adequados. As extremidadesroscadas desses prendedores são recebidas, de modorosqueado, dentro dos respectivos furos internamenterosqueados 52, 53 da placa de base 50, para assegurar umcorreto alinhamento. Um par de passagens ou furos espaçadosé formado na placa de base 50, para permitir a passagem decondutos comunicando-se com os condutos do coletor 34, 36.Na modalidade ilustrada, a placa de base 50 é adaptada paraacomodar um par de coletores 30. O par de coletores podeser formado em separado, ou pode ser formado como umaunidade inteiriça. As placas de amostra 10, que são usadascom o par de coletores 30, podem ser também formadas emseparado, ou como uma unidade inteiriça.
Uma vez alinhada, a placa de amostra 10 é conectadaao coletor 30. A conexão pode ser apertada, para impelir aplaca de amostra 10 de encontro aos O-rings do coletor 30.A compressão da placa de amostra 10 de encontro aos O-ringsveda o sistema de coletor/ recipiente/ conduto.
A placa de amostra 10, coletor 30, e placa de base10, são de preferência, construídos de alumínio ou de outraliga durável de leve peso. Componentes de leve peso sãodesejados para mais simples movimentação dos componentes desistema, e para permitir uma troca rápida das placas deamostra durante o teste. Porém, os componentes do sistemapodem ser construídos de qualquer material apropriado, quesuporte a temperatura, pressão, e requisitos de uso dosistema.O teste de um recipiente envolve tipicamente asseguintes etapas. Em primeiro lugar, um recipiente écolocado e fixado na área de montagem de uma placa deamostra 10 com uma resina epóxi ou outro material adesivoadequado. A placa de amostra 10 é acoplada, de modoseletivo, ao coletor 30, que já está fixado na placa debáse 50. A placa de amostra 10 é firmemente comprimida deencontro aos O-rings do coletor 30, para vedar o sistema. Acompressão ocorre pelo aperto da conexão entre a placa deamostra 10 e o coletor 30 por qualquer meio, tal como porgrampos, por exemplo.
Após o sistema ser vedado, é permitido que o fluidopressurizado escoe para dentro do recipiente através doconduto de coletor 34 e do conduto da placa de amostra 22.Resultados favoráveis foram verificados, quando o fluidopressurizado foi nitrogênio puro. Após o fluidopressurizado ser introduzido no recipiente, ele escoa parafora do recipiente através do conduto da placa de amostra24 e do conduto do coletor 36. Qualquer gás permeadoatravés do recipiente deverá também escoar para fora dorecipiente através do conduto da placa de amostra 24 e doconduto do coletor 36, para o sensor de teste.
Um sistema acima descrito para teste de umrecipiente pode ser também usado para testar acaracterística de permeação de outros materiais, tal comouma película, por exemplo. Nesta situação, a película édisposta sobre um recipiente aberto (não mostrado) evedada, ou de outra forma conectada ao recipiente, de modoque o fluxo de fluido em volta da película dentro dorecipiente seja repelido. Os condutos da placa de amostra22, 24 acima descritos estão em comunicação com orecipiente. 0 fluido pressurizado é introduzido norecipiente e exposto ao lado interno da película. 0 ladoexterno da película é exposto à atmosfera ou a um ambientecontrolado. Gás, que é permeado através da película, éarrastado pelo fluido pressurizado e .testado paradeterminar as características de permeação da película.
De acordo com as cláusulas dos estatutos depatente, a presente invenção foi descrita, no que éconsiderado representar sua modalidade preferida. Porém,deve ficar claro que a invenção pode ser praticada de outraforma, que aquela especificamente ilustrada e descrita, semse afastar de seu espírito ou escopo.
Claims (20)
1. SISTEMA PARA TESTE DA PERMEAÇÃO DE GASES DERECIPIENTES DE PLÁSTICO, CARACTERIZADO pelo fato decompreender:placa de amostra para receber um recipiente a sertestado, pelo menos um conduto tendo uma saida propiciandocomunicação entre uma fonte de fluido pressurizado e ointerior do recipiente sendo testado e uma entrada; ecoletor tendo pelo menos uma saida prevista parase comunicar com a entrada do conduto da placa de amostra,e uma entrada comunicando-se com a fonte do fluidopressurizado, e meios para acoplar seletivamente a placa deamostra e o coletor.
2. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um rebaixo formado sobre ela,para receber o recipiente a ser testado.
3. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um segundo conduto tendo umasaida fornecendo comunicação entre a fonte do fluidopressurizado e um sensor de teste, e uma entradacomunicando-se com o interior do recipiente sendo testado.
4. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um segundo conduto tendo umasaída fornecendo comunicação entre a fonte do fluidopressurizado e um segundo conduto do dito coletor, e umaentrada comunicando-se com o interior do recipiente sendotestado.
5. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato dosegundo conduto do dito coletor incluir uma saídafornecendo comunicação entre a fonte do fluido pressurizadoe um sensor de teste, e uma entrada comunicando-se com osegundo conduto da dita placa de amostra.
6. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato docoletor ser adaptado para ser montado numa placa de base.
7. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato dodito coletor incluir um par de pinos espaçados, que sãorecebidos por um par de buchas espaçadas formadas na ditaplaca de amostra.
8. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um segundo rebaixo, parareceber o recipiente a ser testado.
9. SISTEMA PARA TESTE DA PERMEAÇÃO DE GASES DERECIPIENTES DE PLÁSTICO, CARACTERIZADO pelo fato decompreender:placa de amostra tendo um rebaixo para receber umrecipiente a ser testado, pelo menos um conduto tendo umasaída propiciando comunicação entre uma fonte de fluidopressurizado e o interior do recipiente sendo testado e umaentrada; ecoletor tendo pelo menos uma saída prevista para secomunicar com a entrada do conduto da placa de amostra, euma entrada comunicando-se com a fonte do fluidopressurizado, e meios para acoplar seletivamente a placa deamostra e o coletor.
10. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um segundo conduto tendo umasaída fornecendo comunicação entre a fonte do fluidopressurizado e um sensor de teste, e uma entradacomunicando-se com o interior do recipiente sendo testado.
11. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um segundo conduto tendo umasaída fornecendo comunicação entre a fonte do fluidopressurizado e um segundo conduto do dito coletor, e umaentrada comunicando-se com o interior do recipiente sendotestado.
12. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato dosegundo conduto do dito coletor incluir uma saídafornecendo comunicação entre a fonte do fluido pressurizadoe um sensor de teste, e uma entrada comunicando-se com osegundo conduto da dita placa de amostra.
13. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato dodito coletor ser adaptado para ser montado numa placa debase.
14. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato dodito coletor incluir um par de pinos espaçados, que sãorecebidos por um par de buchas espaçadas, formadas na ditaplaca de amostra.
15. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um segundo rebaixo, parareceber o recipiente a ser testado.
16. SISTEMA PARA TESTE DA PERMEAÇÃO DE GASES DERECIPIENTES DE PLÁSTICO, CARACTERIZADO pelo fato decompreender:placa de amostra incluindo um recipiente parareceber um material a ser testado, pelo menos um condutotendo uma saida propiciando comunicação entre uma fonte defluido pressurizado e uma superfície do material sendotestado e uma entrada; ecoletor tendo pelo menos uma saída prevista parase comunicar com a entrada do conduto da placa de amostra,e uma entrada comunicando-se com a fonte do fluidopressurizado, e meios para acoplar seletivamente a placa deamostra e o coletor.
17. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um segundo conduto tendo umasaida fornecendo comunicação entre a fonte do fluidopressurizado e um segundo conduto do dito coletor, e umaentrada comunicando-se com o interior do recipiente sendotestado, o segundo conduto do dito coletor incluindo umasaida fornecendo comunicação entre a fonte do fluidopressurizado e um sensor de teste, e uma entradacomunicando-se com o segundo conduto da dita placa deamostra.
18. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato dodito coletor ser adaptado para ser montado numa placa debase.
19. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato dodito coletor incluir um par de pinos espaçados, que sãorecebidos por um par de buchas espaçadas formadas na ditaplaca de amostra.
20. Sistema para teste da permeação de gases, deacordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato dadita placa de amostra incluir um segundo rebaixo, parareceber o recipiente a ser testado.
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