CZ280531B6

CZ280531B6 - Hlava trubice s vnitřním vyložením s bariérovým účinkem a kus, využitelný jako toto vnitřní vyložení

Info

Publication number: CZ280531B6
Application number: CS922267A
Authority: CZ
Inventors: Alain Ing. Jupin; Gérard Ing. Chapet
Original assignee: Cebal Sa
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1992-07-21
Publication date: 1996-02-14
Also published as: ATE112741T1; CZ226792A3; CN1068999A; IL102411A; DE69200521T2; ZA925433B; DK0524897T3; IL102411A0; JPH05200874A; CA2055567A1; EP0524897A1; ES2036986T3; MX9204264A; AU2052692A; AU652265B2; DE69200521D1; FR2679527A1; CA2055567C; ES2036986T1; NZ243406A

Abstract

Vyložení (7) hlavy (1) trubice je tvořeno alespoň jednou barierovou vrstvou (11) z polymerního materiálu s celkovou tloušťkou 0,008 a 0,05 mm a vnitřní povrchovou vrstvou (6) z polyolefinu nebo polyesteru. Toto vícevrstevné vyložení (7) je fixováno prostřednictvím zevní povrchové vrstvy (9) k vnějšímu prstenci (8) z plastické hmoty. Řešení se rovněž týká kusu, vytvořeného tvářením za tepla, vhodného pro výrobu vyložení (7).ŕ

Description

Hlava tuby z plastické hmoty

Oblast techniky

Vynález se týká hlavy tuby z plastické hmoty, obsahující hrdlo, navazující na přechodový úsek tvaru v podstatě komolého kužele, přičemž hlava je opatřena vnitřním vyložením s bariérovým účinkem.

Dosavadní stav techniky

V evropském patentovém spisu č. 130 239 je popsána hlava tuby z plastické hmoty, tvořená hrdlem, které vystupuje z přechodového úseku v podstatě tvaru komolého kužele, přičemž hlava je opatřena vnitřním vyložením, které je vyrobeno například z polyesteru a je navařeno třením na vnitřní stranu hrdla a na zužující se přechodový úsek z polyethylenu, čímž je vytvořen prstencový povlak, svírající vnitřní vyložení a tvořící zevní povrch hlavy. Toto vnitřní vyložení je vytvořeno jako jediný díl, samostatně vyrobený lisováním, který je pak spojen třecím svařením s polyesterem hlavy tuby, přičemž jeho spoj s hlavou tuby má konce, které jsou citlivé na pronikání látek, jako jsou vodní páry. Toto vyložení hlavně neposkytuje nebo poskytuje jen slabý bariérový účinek proti průniku kyslíku, aromatických látek a parfémů.

Vynález si klade za úkol navrhnout vnitřní vyložení s dokonalejším bariérovým účinkem a mající zejména zlepšené spojení s vnějškem hlavy tuby.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje hlava tuby z plastické hmoty, obsahující hrdlo, navazující na přechodový úsek tvaru v podstatě komolého kužele, přičemž hlava je opatřena vnitřním vyložením s bariérovým účinkem, souvisle pokrývajícím nejméně 80 % vnitřní výšky hrdla a nejméně 50 % vnitřního povrchu přechodového úseku ve tvaru v podstatě komolého kužele, přičemž uvedené vnitřní vyložení je plnoplošně sevřeno ve vnějším -prstenci z první plastické hmoty, tvořící vnějšek uvedené hlavy, jejíž podstatou je, že vnitřní vyložení je tvořeno vícevrstvovým prvkem z polymerního materiálu, upevněným vnější povrchovou vrstvou vícevrstvového prvku vyložení k uvedenému vnějšímu prstenci, přičemž vyložení současně obsahuje nejméně jednu bariérovou vrstvu z polymerní hmoty o celkové tloušťce od 0,008 do 0,05 mm, a vnitřní povrchovou vrstvu o tloušťce 0,25 až 1,2 mm z polyolefinu nebo polyesteru.

Vnitřní vyložení je s výhodou vyrobeno tvářením za tepla, zejména tvářením za tepla za současné deformace tak, že se materiál uloží přes patricový nástroj nebo vtlačí do matricového nástroje. Volba vícevrstvého polotovaru pro deformaci za tepla dovoluje širokou volbu bariérové vrstvy nebo vrstev a současně také povrchových vrstev, které jsou důležité pro svaření se zevním prstencem hlavy a pro dobrou odolnost vnitřního prostoru hlavy proti agresivním látkám, přičemž současně je možno volit různé adhezivní mezivrstvy. Pokusy ukázaly, že v případě, že se tváření za tepla provádí při teplotě měknutí povrchových vrstev, které

-1CZ 280531 B6 mají větší tloušťku a jejichž teploty tání jsou nižší než teploty tání bariérových vrstev, je možno získat monoblokový výrobek, použitelný jako vnitřní vyložení, a to buď po vyříznutí otvoru, odpovídajícího otvoru hrdla tuby, nebo po celkovém ztenčení obvodové části, které pak nahrazuje vyříznutí otvoru a tvoří uzávěr tuby, který se dá snadno porušit.

Je výhodné, je-li vnější povrchová vrstva vyložení z plastické hmoty stejné povahy, jako první plastická hmota, a prostřednictvím této vnější povrchové vrstvy je vyložení spojeno souvislým svařením s vnějším prstencem hlavy.

Dále je výhodné, a to i v kombinaci s předchozím opatřením, je-li povrchová vrstva z plastické hmoty stejné povahy jako první plastická hmota vnějšího prstence a je na horní příčné řezové plošce a dolní příčné řezové plošce vyložení svařena s vnějším prstencem, jehož první plastická hmota přesahuje na uvedené příčné řezové plošky. V tomto případě je možno plastickou hmotu vnitřního povrchu vyložení dokonale přivařit k vnějšímu prstenci na obou koncových řezových plochách vnitřního vyložení. Toto opatření je výhodné při výrobě materiálu pro vnitřní vyložení vzhledem k tomu, že skutečnost, že je použita stejná plastická hmota pro obě povrchové vrstvy, může usnadnit tvářeni za tepla a zajistit dobrou kvalitu získaných povrchů. Mimoto je možno provádět tváření za tepla při stejné teplotě měknutí pro obě povrchové vrstvy.

V případě, že se užije plastické hmoty stejné povahy, jakou má plastická hmota vnější povrchové vrstvy vnitřního vyložení, dochází k dokonalému spojení obou plastických hmot a je nesnadné mikroskopicky odlišit místo jejich spojení. Naproti tomu v typickém výhodném případě ke vnější povrchové vrstvě na vnitřní straně přiléhá adhezivní vrstva, uložená mezi vnější povrchovou vrstvou a bariérovou vrstvou, přičemž tato adhezivní vrstva má tloušťku od 0,006 do 0,06 mm. Adhezivní vrstvu je možno rozeznat pod mikroskopem v infračerveném světle, kde se dá snadno rozeznat bariérová vrstva nebo vrstvy.

V případě, že jsou plastické hmoty obou povrchových vrstev a stěny tuby téže povahy, je dále výhodné plně využít vnitřního vyložení a snadnosti jeho výroby tak, jak bude popsáno v příkladové části, že vyložení s bariérovým účinkem pokrývá celý vnitřní povrch přechodového úseku ve tvaru komolého kužele a je prodlouženo koncovým lemem, zahnutým směrem od hrdla, přičemž části vnějšího prstence, které jsou přivařeny k horní a dolní příčné řezové plošce vyložení, jsou ukončeny v úrovni vnitřní hrany těchto řezových plošek. V tomto případě je možno spojit hlavu tuby s pláštěm přímým nalisováním hlavy na plášť nebo odděleným vylisováním hlavy, která se pak nasadí na plášť například třením, natočením nebo nalepením.

Díky tomuto dolnímu lemu je možno snadno ukončit části vnějšího prstence, které tak dosedají na obě koncové řezové plošky vyložení v úrovni vnitřního povrchu a je možné tak vyloučit vnitřní výběžky, které mohou bránit pohybu pastovitého produktu uvnitř tuby. Podle vynálezu je zde tak možno vytvořit dokonalé souvislé svaření.

-2CZ 280531 B6

Vyložení hlavy tuby muže být, jak již bylo naznačeno výše, na jeho úseku v hrdle prodlouženo částí, tvořící uzavírací víčko. Tento uzávěr je možno získat přímo při tepelném tváření dílu, použitého pro vytvoření vyložení.

Část vyložení, tvořící víčko, je s výhodou opatřena obvodovým zeslabením pro usnadnění odříznutí nebo vtlačení do tuby.

Podle výhodného provedení vynálezu má vyložení tloušťku od 0,52 do 2,5 mm, a obsahuje nejméně pět vrstev, kde jeho vnější povrchová vrstva a vnitřní povrchová vrstva mají každá stejnou povahu jako první plastická hmota a jsou vytvořeny z plastické hmoty, zvolené ze skupiny polyethylenu, polypropylenu a polyethylentereftalátu, a mají každá tloušťku od 0,25 do 1,2 mm, kde nejméně jedna bariérová vrstva z polymerní hmoty má celkovou tloušťku v rozmezí od 0,008 do 0,05 mm, přičemž každá z bariérových vrstev je vytvořena z plastické hmoty, zvolené ze skupiny, tvořené kopolymery ethylenu a vinylalkoholu, polyvinylidenchloridu, polyakrylonitrilu, polyvinylidenfluoridu, polyamidů, modifikovaných polyamidů, kopolymerů vinylchloridu a vinylidenchloridu a metaxylendiaminu 6, přičemž mezi všemi výše uvedenými vrstvami je uložena vždy adhezivní vrstva.

Vyložení v tomto případě s výhodou obsahuje axiální hrdlový úsek, navazující na prstencový přechodový úsek ve tvaru komolého kužele, přičemž axiální hrdlový úsek vystupuje z přechodového úseku do výšky rovné 1 až 2,5 násobku vnitřního průměru axiálního hrdlového úseku. Prstencový přechodový úsek je s výhodou prodloužen koncovým lemem, zahnutým směrem od hrdla tuby, přičemž poměr vnitřního průměru uvedeného prstencového koncového lemu k vnitřnímu průměru axiálního hrdlového úseku je od 2 do 3 a uvedený vnitřní průměr prstencového koncového lemu je od 18 do 50 mm.

Výroba dílu, použitelného jako vnitřní vyložení tvářením za tepla dovoluje širokou volbu vlastností a účinnosti bariérových vrstev. Je možno dosáhnout toho, že vícevrstevný bariérový materiál bude vytvářet nepropustný povlak hlavy tuby. Je přitom možné vyrobit bariérové vyložení s uzávěrem. Dále je možné zlepšit kvalitu vnitřního povrchu hlavy tuby vzhledem k těsným svarovým spojům.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 částečný axiální řez prvním provedením hlavy tuby podle vynálezu, obr. 2 částečný axiální řez druhým provedením hlavy podle vynálezu, obr. 3 až 5 axiální řezy jednotlivými fázemi výroby monoblokového dílu pro vyložení hlavy tvarováním za tepla a obr. 6 částečný axiální řez třetím provedením hlavy tuby podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna hlava 1 tuby s hrdlem 2 a vnějším otvorem 3^ s průměrem 10 mm a přechodovým úsekem £ ve tvaru komolého kužele s vnitřní výškou 5 mm a vnitřním průměrem základny 25 mm. Výška úseku 5, který tvoří vyložení hrdla 2, je 10 mm,

-3CZ 280531 B6 a spodních 9 mm je tvořeno vnitřní povrchovou vrstvou 6. vyložení 2 s bariérovým účinkem podle vynálezu.

Tato vnitřní povrchová vrstva 6, vnější prstenec 8., tvořící vnější vrstvu hlavy 1 a vnější povrchová vrstva 9 vyložení 7. jsou vyrobeny z polyesteru.

Vnější povrchová vrstva 9. se po přivaření na hlavu 1 nijak neodlišuje od vnějšího prstence 8 a poloha rozhraní 9' je pouze schematicky znázorněna přerušovanou čárou, ukazující polohu rozhraní před svařením.

Pod mikroskopem je možno pozorovat v infračerveném světle adhezivní vrstvu 10, která pojí vnější povrchovou vrstvu 9. a bariérovou vrstvu 11, vyrobenou z EVOH. Vnější prstenec 8 je spojen s vnitřní povrchovou vrstvou 6 v zakončeních, tvořených příčnými řezovými ploškami, a to horní příčnou řezovou ploškou 12 a dolní příčnou řezovou ploškou 13 vyložení 7, dokonalým svařením z polyethylenu, a vnější prstenec Í3 netvoří vnitřní výstupky, držící mezi sebou vyložení tak, jak tomu je v provedení známého stavu techniky. Výstupky uvedeného typu jsou v tomto případě nadbytečné. Je zřejmé, že spodní část bariérové vrstvy 11 se nachází v bezprostřední blízkosti, a to přibližně 0,6 mm, od bariérové vrstvy 14 pláště, na nějž je nalisována hlava χ s vyložením 2, a to vzhledem k přítomnosti koncového lemu okraje 24., který vytváří prodloužení vyložení 7 směrem dolů od rozšiřovacího přechodového úseku 4. ve tvaru komolého kužele.

Vyložení 2 bylo v tomto případě předběžně připraveno tvářením za tepla, jak bude podrobněji vysvětleno níže. Je zřejmé, že v hlavě χ došlo k vymizení rozhraní 9' vnější povrchové vrstvy 9, přičemž vyložení 2 s tloušťkou 0,8 až 0,9 mm má uvnitř bariérovou vrstvu 11 z kopolymeru ethylenu a vinylalkoholu (EVOH) s tloušťkou 0,022 až 0,027 mm, dále vnitřní povrchovou vrstvu

6. a vnější povrchovou vrstvu 9 z polyethylenu s tloušťkou vždy 0,38 mm a dvě adhezivní vrstvy 10 a 15 s tloušťkou vždy 0,03 mm.

Na obr. 2 je znázorněno další provedení hlavy 16 podle vynálezu s vnějším prstencem 8a z polypropylenu, přičemž vyložení 2 je téhož typu, jako v příkladu 1, a obsahuje jedinou bariérovou vrstvu 11. Fixací vyložení 2 do hlavy 16 vlisováním při současném použití vnitřních výstupků 17 a 18, uzavírajících vyložení 1_, se řešení liší od známého stavu techniky kvalitou vyložení 2, které má bariérový účinek v průběhu celé výšky hlavy 16. Hlava 16 je určena k upevnění na plášť nalepením nebo třecím navařením.

Způsobem, znázorněným na obr. 3 až 5, se připraví více než deset totožných monoblokových kusů ve formě vyložení 2/ určeného ke vložení do hlavy X a 16 následujícím způsobem. Vychází z plošného výstřižku s tloušťkou 1,28 mm, tvořeného od jedné strany ke druhé 0,58 mm polyethylenu, pak 0,04 mm EAA, 0,040 mm EVOH, 0,04 mm EAA a nakonec 0,58 mm polyethylenu. Pás se zahřeje na teplotu přibližné 110 °C a pak se podrobí předběžné deformaci při použití formy 19 a trnu 20, jak je znázorněno na obr. 3. Forma 19 je opatřena nasávacím systémem, tvořeným zejména otvory 21. Trn 20 má tvar, odpovídající vnitřnímu tvaru vyložení Ί_, jak je zřejmé z obr. 4. Forma 19 je vystavena podtlaku pomocí otvorů

-4CZ 280531 B6

21, čímž dochází k deformaci plošného výstřižku působením trnu 20, takže vzniká profil 22.

Tento profil sleduje tvar trnu 20 a jeho přechodného úseku 23 a tlakem trnu 20 vzniká také přečnívající koncový lem 24, skloněný směrem k obvodu 220 profilu 22 působením matrice 25. Konec přečnívajícího okraje se odřízne za tepla buď kruhovým nožem, který vytvoří také středový otvor ve vyložení 7, nebo je možno středovou část vyložení 7 zeslabit pomocí tlaku až na tloušťku 0,3 až 0,4 mm, čímž dojde k vytvoření zeslabené středové části 26 vyložení 7 za vzniku víčka 28, které je možno snadno odříznout nebo prorazit. Zeslabení může být celkové nebo pouze obvodové, například může mít tvar obvodového žlábku .29, vytvořeného zvláštním tvarem trnu 20.

Hotový výrobek má tloušťku v přechodovém úseku 33 přibližně 0,29 mm a v polovině axiálního hrdlového úseku 32 tloušťku 0,8 mm.

Tloušťka vrstvy z EVOH je 0,022 až 0,025 mm v přechodovém úseku 32 a 0,027 mm v polovině výšky axiálního hrdlového úseku 32 včetně neztenčeného víčka 28.

Deformace, k níž dochází, je zcela pravidelná, takže nedochází k podstatným místním výchylkám bariérového účinku takto získaného vyložení 7.

Na obr. 6 je znázorněna hlava 30., opatřená vyložením 7 se strukturou, totožnou se strukturou vyložení 7 z obr. 1 s tím rozdílem, že v tomto případě vyložení 7 obsahuje také víčko 28. Toto víčko 28., vyrobené způsobem, znázorněným na obr. 5, je opatřeno obvodovým zeslabením 31 s tloušťkou 0,35 mm v šířce 3 mm, což dovoluje vtlačení víčka 28 do hrdla hlavy 30.

Průmyslová využitelnost

Vynález je možno použít při výrobě tub z plastické hmoty s průměrem pláště 18 až 50 mm s výstupním otvorem 5 až 18 mm, obsahujících pastovité nebo krémovité produkty, zvláště produkty potravinářského, farmaceutického a kosmetického průmyslu, v nichž je žádoucí zachovat vůni nebo aroma a chránit je před působením kyslíku. Vnitřní vyložení podle vynálezu je možno využít také u výrobků s dvojitým pláštěm tak, jak byly popsány v evropském patentovém spisu č. 315 554, který odpovídá patentovému spisu USA 4 942 981, přičemž vyložení pokrývá celý vnitřní povrch vnějšího pláště hrdla.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Hlava tuby z plastické hmoty, obsahující hrdlo, navazující na přechodový úsek tvaru v podstatě komolého kužele, přičemž hlava je opatřena vnitřním vyložením s bariérovým účinkem, souvisle pokrývajícím nejméně 80 % vnitřní výšky hrdla a nejméně 50 % vnitřního povrchu přechodového úseku ve tvaru v podstatě komolého kužele, přičemž uvedené vnitřní vyložení je plnoplošně sevřeno ve vnějším prstenci z první plastické hmoty, tvořící vnějšek uvedené hlavy, vyznačené tím, že vnitřní vyložení (7) je tvořeno vícevrstvovým prvkem z polymerního materiálu, upevněným vnější povrchovou vrstvou (9) vícevrstvového prvku vyložení (7) k vnějšímu prstenci (8), přičemž vyložení (7) současně obsahuje nejméně jednu bariérovou vrstvu (11) z polymerní hmoty o celkové tloušťce od 0,008 do 0,05 mm, a vnitřní povrchovou vrstvu (6) o tloušťce 0,25 až 1,2 mm z polyolefinu nebo polyesteru.
2. Hlava tuby podle nároku 1, vyznačená tím, že vnější povrchová vrstva (9) vyložení (7) je z plastické hmoty stejné povahy, jako první plastická hmota, a prostřednictvím této vnější povrchové vrstvy (9) je vyložení (7) spojeno souvislým svařením s vnějším prstencem (8) hlavy.
3. Hlava tuby podle nároku 1 nebo 2, vyznačená tím, že vnitřní povrchová vrstva (6) je z plastické hmoty stejné povahy jako první plastická hmota vnějšího prstence (8) a je na horní příčné řezové plošce (12) a dolní příčné řezové plošce (13) vyložení (7) svařena s vnějším prstencem (8), jehož první plastická hmota přesahuje na uvedené příčné řezové plošky (12, 13).
4. Hlava tuby podle nároku 2, vyznačená tím, že ke vnější povrchové vrstvě (9) na vnitřní straně přiléhá adhezivní vrstva (10), uložená mezi vnější povrchovou vrstvou (9) a bariérovou vrstvou (11), přičemž tato adhezivní vrstva (10) má tloušťku od 0,006 do 0,06 mm.
5. Hlava tuby podle nároku 3, vyznačená tím, že vyložení (7) s bariérovým účinkem pokrývá celý vnitřní povrch přechodového úseku (4) ve tvaru komolého kužele a je prodlouženo koncovým lemem (24), zahnutým směrem od hrdla (2), přičemž části vnějšího prstence (8), které jsou přivařeny k horní a dolní příčné řezové plošce (12, 13) vyložení (7), jsou ukončeny v úrovni vnitřní hrany těchto řezových plošek (12, 13).
6. Hlava tuby podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačená tím, že vyložení (7) je na jeho úseku (5) v hrdle (2) prodlouženo částí, tvořící uzavírací víčko (28).
7. Hlava tuby podle nároku 6, vyznačená tím, že část vyložení (7), tvořící víčko (28), je opatřena obvodovým zeslabením (31) pro usnadnění odříznutí nebo vtlačení do tuby.
8. Hlava tuby podle kteréhokoli z nároků laž7, vyznačená tím, že vyložení (7) má tloušťku od 0,52 do 2,5 mm a obsahuje nejméně pět vrstev, kde jeho vnější povrchová vrstva (9) a vnitřní povrchová vrstva (6) mají každá stejnou povahu, jako první plastická hmota a jsou vytvořeny z plastické hmoty, zvolené ze skupiny polyethylenu, polypropylenu a polyethylentereftalátu, a mají každá tloušťku od 0,25 do 1,2 mm, kde nejméně jedna bariérová vrstva (11) z polymerní hmoty má celkovou tloušťku v rozmezí od 0,008 do 0,05 mm, přičemž každá z bariérových vrstev je vytvořena z plastické hmoty, zvolené ze skupiny, tvořené kopolymery ethylenu a vinylalkoholu, polyvinylidenchloridu, polyakrylonitrilu, polyvinylidenfluoridu, polyamidů, modifikovaných polyamidů, kopolymerů vinylchloridu a vinylidenchloridu a metaxylendiaminu 6, přičemž mezi všemi výše uvedenými vrstvami je uložena vždy adhezivní vrstva (10).
9. Hlava tuby podle nároku 8, vyznačená tím, že vyložení (7) obsahuje axiální hrdlový úsek (32), navazující na prstencový přechodový úsek (33) ve tvaru komolého kužele, přičemž axiální hrdlový úsek (32) vystupuje z přechodového úseku (33) do výšky rovné 1 až 2,5 násobku vnitřního průměru axiálního hrdlového úseku (32).
10. Hlava tuby podle nároku 9, vyznačená tím, že prstencový přechodový úsek (33) je prodloužen koncovým lemem (24), zahnutým směrem od hrdla tuby, přičemž poměr vnitřního průměru prstencového koncového lemu (24) k vnitřnímu průměru axiálního hrdlovému úseku (32) je od 2 do 3a vnitřní průměr prstencového koncového lemu úseku (24) je od 18 do 50 mm.