CZ33641U1 - Opakovatelně použitelná nerezová lahev pro transport a uchovávání kapalin - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález pojednává o nádobách pro bezpečné skladování a přepravu kapalin, zejména pitné vody, nealkoholických nápojů, džusů, vína, piva, mléka atd., zejména pro malé, střední a velké opakovaně použitelné lahve pro plnění pitnou vodou na automatizovaných vodních plnicích linkách s následným použitím ve vodních chladičích, včetně čerpadel, jakož i pro použití v domácnosti.

Dosavadní stav techniky

Nej častěji používané lahve pro přepravu a skladování pitné vody jsou lahve z plastických hmot, zejména z polykarbonátu a polyethylentereftalátu (PET). Polykarbonát se získává polymerací bisfenolu A afosgenu (COCE). Bisfenol A je sloučenina strukturálně podobná hormonům estrogenní skupiny, která se získává kondenzací fenolu s acetonem v přítomnosti katalyzátorů, jako je kyselina chlorovodíková, a používá se v plastikářském průmyslu již od šedesátých let. Polyethylentereftalát je hetero-cyklický polyester kyseliny tereftalové a ethylenglykolu, který se získá polykondenzací složek. Polyetyléntereftalát se používá od konce čtyřicátých let 20. století aje běžným členem skupiny polyesterů známých pod různými názvy: PETPH, PETP, PET, polyester, lavsan atd.

V současné době bylo zjištěno, že bisfenol A jako surovina pro polykarbonát má negativní účinek na mozek a reprodukční systém a způsobuje celou řadu nádorů, zejména rakovinu prostaty, vaječníků a prsu. Proto je polykarbonát potenciálně nebezpečným materiálem, který je zakázán pro výrobu u dětských výrobků v řadě zemí.

Výhodou lahví z PETP je nepřítomnost bisfenolu A a jejich bezpečnost pro lidské zdraví. Jejich výhody zahrnují také vysokou rázovou houževnatost, díky níž se lahve z PETP nerozbijí, nízkou teplotní odolností a nízkou absorpcí zápachu. Nevýhodou lahví PETP je nižší odolnost vůči polykarbonátu a jejich složitá recyklace (například spálením nebo zpracováním na vedlejší produkty). Při teplotě vyšší než + 60 °C se tělo takové láhve změkne a může změnit svůj tvar. Konkrétně, při takové teplotě je většina bakterií a nežádoucích mikroorganismů zničena. Navíc nevýhody lahví vyrobených z PETP spočívají vtom, že podléhají poškrábání a poměrně rychle ztrácejí svůj atraktivní vzhled. Z tohoto důvodu jsou obvykle používány s ochrannými jednorázovými sáčky. Podstatnou nevýhodou PETP kontejnerů jsou jejich poměrně nízké bariérové vlastnosti. Přenáší ultrafialové záření a kyslík a vydává oxid uhličitý, čímž se zhoršuje a zkracuje životnost kapalin.

Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem bylo vždy v oblasti výroby lahvové vody objeveno alternativa k lahvím vyrobeným z polykarbonátu a PETP.

Bohužel sklo jako materiál, který je nejvíce šetrný k životnímu prostředí, není moc vhodný pro použití v oblasti výroby lahvové vody kvůli nadměrné hmotnosti lahví z něj vyrobených a také nebezpečí jejich rozbití během přepravy. Dále sklo může mít vnitřní štěpky, které mohou způsobit proniknutí skleněných částic do kapaliny.

Z tohoto důvodu je nerezová ocel slibným alternativním materiálem pro nahrazení polykarbonátu a PETP, který je spolu se sklem považován za jeden z nej lepších a nej zdravějších materiálů vhodných pro přímý kontakt s potravinami a vodou. Při styku s vodou s alkalickou nebo kyselou pH hodnotou povrch nerezové oceli nekoroduje. Nemá žádné póry ani vady, kde by bylo možné šíření mikrobiální flóry. Další výhodou nerezové oceli je netransparentnost, která zabraňuje šíření mikrobiální flóry uvnitř výrobku nebo vodě při vystavení světlu. Výhodou nerezové oceli je také

- 1 CZ 33641 U1 nízká tepelná vodivost. Z tohoto důvodu lokální zahřátí nádoby z nerezavějící oceli nevede k rychlému zahřátí celého produktu vody obsažené v takovém kontejneru a nerezová ocel s vodou nereaguje.

Z dosavadního stavu techniky jsou známy nerezové lahve o různých objemech (2 litry, 5 litry, 10 litrů a 20 litrů), komerčně dostupné od společnosti Cole-Parmer a určené k použití jako laboratorní vybavení v lékařském průmyslu, http://www.coleparmer.com / Kategorie / Stainless_Steel_Bottles / 56701. Takovéto nádoby jsou vyráběny odléváním, mají silné stěny a jsou tudíž těžké. Jejich design, obzvláště jejich krk, je dělá nevhodnými pro použití v oblasti výroby lahvové vody. K nevýhodám známých nádob rovněž přispívají jejich vysoké náklady.

Z dosavadního stavu techniky je známa opakovaně použitelná láhev z nerezavějící oceli pro skladování a dopravu pitné vody. Známá láhev má válcový tvar nebo hranolovitý tvar se zaoblenými okraji a výztužnými žebry, které zajišťují dostatečnou pevnost láhve. Láhev může být uzavřena na automatické plnicí lince pro pitnou vodu (UA 83871 U, zveřejněné dne 09.25.2013).

Nevýhoda známé láhve spočívá v jejím složitém provedení, které vyžaduje množství výztužných žeber pro zvýšení pevnosti lahve, nadměrnou hmotnosti a nízkou kvalitou vyleštění vnitřního povrchu, což má vliv na kvalitu vody.

Podstata technického řešení

Technické řešení je založeno na cíli poskytnout zdravotně nezávadnou opakovaně použitelnou láhev z nerezové oceli pro přepravu a skladování kapalin, zejména pitné vody, která má zjednodušenou konstrukci a je vhodná pro rozsáhlé použití v společných oblastech a v domácnosti.

Cíle technického řešení je dosaženo skutečností, že v opakovaně použitelné láhvi z nerezové oceli pro přepravu a skladování kapalin, která má válcový tvar a obsahuje následující součásti: horní válcovou část a hrdlo s ní spojeném, a dolní válcovou část, podle tohoto technického řešení jsou všechny součásti lahve navzájem spojeny svary, přičemž alespoň jeden z uvedených svarových spojů tvoří výztužné žebro.

Výztužné žebro je výhodně vytvořeno svarem, který spojuje horní válcovou část a spodní válcovou část.

Hrdlo je výhodně určeno pro použití na automatické plnicí lince pitné vody a následné uzavření lahve standardní zátkou a následné použití lahve ve vodním chladiči nebo s čerpadly různých provedení.

Hrdlo je výhodně opatřeno závitem pro přišroubování víčka nebo závitového krytu pro domácí použití.

Vnitřní povrch lahve je výhodně hladký bez podstatných výčnělků a prohlubní.

Láhev výhodně obsahuje dodatečné výztužné žebro v místě připojení hrdla s horní válcovou částí.

Podle dalšího aspektu je obsažena opakovaně použitelná láhev z tenkého plechu z nerezavějící oceli, zahrnující:

vytvarované kulaté ploché obrobky z tenkého plechu z nerezové oceli;

-2CZ 33641 U1 dolní válcovou část a horní válcovou část z tohoto kulatého plochého obrobku;

horní válcová část i dolní válcová část jsou opatřeny tvarovanými okraji v místech jejich budoucího spojení;

vyznačující se tím, že tvarované hrany v horní válcové části a spodní válcové části jsou spojeny svařením pro vytvoření výztužného žebra.

Hrdlo je vytvořeno jako kompatibilní pro použití na automatické plnicí lince s následným uzavřením lahví, stejně jako použití s vodním chladičem nebo čerpadlem.

Hrdlo je výhodně opatřeno závitem pro přišroubování víčka nebo krytu.

Láhev je s výhodou vytvořena z nerezové oceli o tloušťce od 0,2 mm do 2 mm.

Svařování částí lahve dohromady je výhodně provedeno typem svařování vybraným ze skupiny sestávající z MIG / MAG, TIG, svařování laserovým paprskem a MMA.

Svařování komponentů lahví je výhodně provedeno TIG argonovým obloukem.

Láhev je výhodně určena pro přepravu a skladování kapalin vybraných ze skupiny zahrnující pitnou vodu, nealkoholické nápoje, džusy, víno, pivo a mléko.

Kapalinou je výhodně pitná voda.

Podle tohoto technického řešení je také navrženo druhé provedení nárokované láhve.

Podle druhého provedení jev opakovaně použitelná láhev z nerezavějící oceli pro přepravu a skladování kapalin, která má válcový tvar a zahrnuje následující součásti: horní část a s ní spojené hrdlo, střední válcovou část, spodní část, podle tohoto technického řešení jsou všechny komponenty láhve navzájem spojeny svarovými spoji, přičemž svislý svarový spoj na střední válcové části tvoří výztužné žebro.

Hrdlo je výhodně určeno k použití na automatické plnicí lince pro pitnou vodu a následnému uzavření lahve standardní zátkou a k následnému použití lahve ve vodním chladiči nebo s čerpadly různých provedení.

Hrdlo je výhodně opatřeno závitem pro přišroubování víčka nebo závitového krytu.

Vnitřní povrch lahve je výhodně hladký, bez podstatných výčnělků a prohlubní.

Láhev je výhodně určena pro přepravu a skladování kapalin vybraných ze skupiny zahrnující pitnou vodu, nealkoholické nápoje, džusy, víno, pivo a mléko.

Kapalinou je výhodně pitná voda.

Objasnění výkresů

Pro lepší pochopení vynálezu jsou uvedeny následující výkresy.

Obrázek 1 znázorňuje obecný pohled na opakovaně použitelnou nerezovou láhev vyrobenou podle technického řešení.

Obrázek 2 znázorňuje obecný pohled na horní válcovou část s tvarovaným tvarovaným

-3 CZ 33641 U1 okrajem v místě spojení horní válcové části s dolní válcovou částí před jejich svařením.

Obrázek 3 znázorňuje obecný pohled na spodní válcovou část s vytvořenou s tvarovanou hranou v místě spoje horní válcové části s dolní válcovou částí před jejich svařením.

Obrázek 4 znázorňuje obecný rozložený pohled na prvky opakovaně použitelné lahve z nerezavějící oceli vyrobené podle druhého provedení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 je znázorněna opakovaně použitelná láhev z nerezavějící oceli složená z horní válcové části 1, která představuje dutý válec, jehož horní část v tomto provedení hladce přechází do zkráceného kónického vrcholu spodní válcové části 2 a hrdla 3. V dalším provedení povrch horní části může být plochý. Horní válcová část 1 a spodní válcová část 2 jsou navzájem spojeny svarem na místě spoje tvarovaných okrajů horní válcové části 1 a dolní válcové části 2 s vytvořením výztužného žebra 4. Obrázek 2 znázorňuje tvarovanou hranu 5a v horní válcové části 1. Obrázek 3 znázorňuje uspořádání tvarovaného okraje 5b na spodní válcové části 2.

Požadovaná opakovaně použitelná láhev z nerezavějící oceli se vyrobena následovně.

Dva kulaté obrobky jsou tvořeny například z nerezové oceli plochého archu AISI 304 o tloušťce 0,2 až 2,0 mm. Je třeba poznamenat, že pro snížení hmotnosti lahve je vhodné používat nerezovou ocel co nejtenčí. Z jednoho kruhového plochého obrobku je dolní válcová část 2 tvořena lisováním (za studená). Na spodní válcové části 2 je vytvořen tvarovaný okraj 5b pro budoucí svařování. Vnitřní povrch spodní válcové části 2 je vyleštěn. Přebytečný kov kolem okraje je odstraněn, např. ořezávacím strojem. Horní část 1 je výlisek z druhého kruhového plochého obrobku, přičemž má válcový tvar, který přechází do kuželovitého tvaru. Na spodní části horní válcové části 1 je vytvořena tvarovaná hrana 5a pro budoucí svařování, která svou velikostí a tvarem představuje zrcadlový odraz okraje na spodní válcové části 2. Horní válcová část 1 má v sobě vytvořen otvor ve tvaru hrdla je vyříznut kuželovou špičkou. Vzájemné propojení součásti láhve, je vhodné provést svařením, zejména MIG / MAG, TIG, svařování laserovým paprskem aMMA nebo jakýkoli jiný typem svařování vhodným pro svařování nerezových součástí. TIG (wolframový inertní plyn) je považován za nej lepší typ svařování. Jednotky svařování vyvinuté autory tohoto vynálezu zajišťují: A. Přesné vycentrování místa připojení hrdla na horní válcovou část ajejich svařování dohromady. B. Přesné vycentrování a svařování tvarovaných okrajů horní válcové části 1 a spodní válcové části 2. Při svařování součástí láhve se rychlost otáčení spojeného a vystředěného horního válcového 1 a spodního válcového dílu 2 kolem jejich os, aktuální frekvence a výkon svařovacího oblouku nastavují experimentálně. Taková svařovací technika zajišťuje dostatečnou povrchovou úpravu vnitřního švu. Svařované tvarované hrany horní válcové části 1 a spodní válcové části 2 spolu se svařovacím švem tvořícím výztužné žebro 4 tvrzené láhve. Vnitřní povrch horní válcové části 1 a místo svařování jsou vyleštěny zevnitř. Před svařováním je odstraněn přebytečný kov kolem okrajů.

Hrdlo 3 je vyrobeno z válcové trubky obráběním povrchu stroje. Svařená horní a spodní část spolu s krkem jsou vystaveny vyplachování. Poloautomatický stroj navržený autory vynálezu a určený k těsnému lisování a ideálnímu vystředění horní válcové části 1 spolu s hrdlem a dolní válcovou částí 2 zajišťuje jejich rovnoměrné otáčení a svařování současným vytvořením výstužného žebra. Taková konstrukce nemá žádné protějšky v oboru výroby předmětů ztenkostěnné nerezové oceli, a proto vyráběná láhev má podstatné rysy novosti. Podle jednoho z provedení je přídavné výztužné žebro 6 vytvořeno v místě připojení hrdla 3 s horní válcovou částí 1 pomocí svarového švu. Poté se provádí leštění vnějšího povrchu lahve.

Obrázek 2 znázorňuje obecný pohled na horní válcovou část s tvarovanou tvarovanou hranou

-4CZ 33641 U1

5a na místě spoje horní válcové části 1 s dolní válcovou částí před procesem svařování.

Obrázek 3 znázorňuje obecný pohled na spodní válcovou část 2 s vytvořenou tvarovanou hranou 5b na místě spoje horní válcové části s dolní válcovou částí před procesem svařování.

Opakovaně použitelná láhev z nerezavějící oceli podle druhého provedení vynálezu v rozloženém pohledu je znázorněna na obr. 4. Láhev zahrnuje hrdlo 3, horní část 7, která má v tomto provedení kuželovitý tvar, střední válcovou část 8 a spodní část 9, která v tomto provedení má tvar pohárku. Všechny prvky lahve jsou navzájem propojeny svary. Horní část 7 a spodní část 9 jsou vyrobeny lisováním, zatímco střední válcová část 8 je vyrobena válcováním obrobků z obdélníkového plechu z nerezavějící oceli a svařením s vertikálním svarovým spojem tvořícím výztužné žebro 10.

Láhev znázorněná na obr. 4 je vyrobena následovně.

Horní 7 a spodní část 9 jsou vyrobeny z tenké plechové nerezové oceli o tloušťce 0,2 až 2,0 mm lisováním z kulatých obrobků připravených s použitím trysky. V horním obrobku vytvořen kruhový otvor mající rozměry, které odpovídají vnějšímu průměru hrdla, za použití lisovacího nástroje. Středová válcová část 8 je také vyrobena z obdélníkového plechu z nerezavějící oceli, který má příslušné rozměry předběžným válcováním a následným svařením pomocí zařízení pro argonové obloukové svařování nebo laserového zařízení se svislým svarovým spojem, které také působí jako výztužné žebro 10. Hrdlo 3 je vyrobeno z trubkového obrobku z nerezavějící oceli obráběním jeho povrchu, přičemž se vytvářejí potřebné drážky a příslušný horní okraj je kompatibilní s uzávěrem pro automatické uzavírání na plnicím potrubí pro kapaliny, například s vodou. Pro přípravu všech čtyř součástí jsou navzájem propojeny svařováním. Takže hrdlo 3 je přivařeno k horní části 7 a potom spodní část 9 a horní část 7 společně s hrdlem 3 jsou přivařeny ke střední válcové části 8. Poté jsou svarové švy důkladně leštěny.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (7)

1. Opakovaně použitelná nerezová láhev pro transport a skladování kapalin, která má válcový tvar a obsahuje následující součásti: horní válcovou část (1), hrdlo (3) s ní spojené, spodní válcovou část (2), vyznačující se tím, že všechny komponenty lahve jsou navzájem spojeny svarovými spoji a alespoň jeden z těchto svarových spojů tvoří výztužné žebro (4).

2. Opakovaně použitelná nerezová láhev podle nároku 1, vyznačující se tím, že výztužné žebro (4) je vytvořeno svarovým spojem, který spojuje horní válcovou část (1) se spodní válcovou částí (2) .

3. Opakovaně použitelná nerezová láhev podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hrdlo (3) je vytvořeno pro použití na automatické plnicí lince pitné vody a následné uzavření lahví standardní zátkou, a pro následné použití opakovaně použitelné lahve spolu s vodním chladičem nebo čerpadlem.

4. Opakovaně použitelná nerezová láhev podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že hrdlo (3) je opatřeno závitem pro přišroubování víčka nebo závitového krytu.

5. Opakovaně použitelná nerezová láhev podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že je vyrobena z tenkého nerezového plechu a její vnitřní povrch je hladký bez podstatných výčnělků a prohlubní.

6. Opakovaně použitelná nerezová láhev podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že v místě připojení hrdla (3) k horní válcové části (1) je upraveno dodatečné výztužné žebro

-5 CZ 33641 U1 (6).

7. Opakovaně použitelná nerezová láhev podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že mezi horní válcovou částí (1) s hrdlem (3) a spodní válcovou částí (2) je uspořádána

5 střední válcová část (10), přičemž všechny součásti lahve jsou navzájem spojeny svarovými spoji a střední válcová část (10) obsahuje svislý svarový spoj tvořící výztužné žebro.