HUT66250A - Container of thermoplastic material for containing liquids - Google Patents

Description

A találmány tárgya tárolóedény termoplasztikus anyagtól, folyadékok tárolására, amely tárolóedénynek oldalfala és ehhez csatlakozó alapja, alja van, ahol ez az alap általában az oldalfalra keresztirányban helyezkedik el, továbbá az alapnak van az oldalfalhoz csatlakozó görbített része és ehhez kapcsolódó gyüriialakú része, amely a tárolóedény hossztengelyére merőleges sikhoz képest lejt, hajlik, végül van egy központi, befelé domborított része, amely a görbített részhez csatlakozik.

Ilyen típusú tárolóedény ismerhető meg az EP-A002082 számú Európa-szabadalomból. Ebben a szabadalomban egy olyan palackot ismertetnek, amely orientált termoplasztikus anyagból van, amilyenek a vinil-klorid alapú gyanták, akrilsav-polimérek és kopolimérek, vagy poliészterek, mint az etilénglikol politereftalátja. Annak érdekében, hogy az ismert palackok jobb ellenállásúak legyenek a bennük kialakult belső nyomással és az oldalütközésekkel kapcsolatos deformációval szemben, ami akkor jöhet létre, amikor a palackot szállítás közben leejtik, a központi, befelé domborított résznek van egy bizonyos minimális átmérője, ami előnyösen kisebb, mint a palack teljes átmérőjének 40%-a.

A termoplasztikus müanyagpalack fúvással történő kialakítása után a palackok gyors előállítása céljából kívánatos, hogy azokat könnyen lehessen a formából eltávolítani. A gyártás időciklusának csökkentése érdekében a palackokat behatárolt feltételek mellett távolitjuk, illetve választjuk el a formától, különösen úgy, hogy azok aljrésze már szilárd., de még forró legyen. Az olyan • · ··

- 3 palackoknál, amelyeknél a központi, befelé domborított rész átmérője túl kicsi, a szerszám szétnyitása után az attól való elválasztás nehéz lesz és a formából történő eltávolítás mechanikus eszközöket vagy kézi műveletet kíván meg.

Az olyan, termoplasztikus műanyagból lévő palackok, amelyek szilárdság szempontjából optimálisak, azaz viszonylag vastag falúak, tehát nem a minimális anyagfelhasználás dominál, hátrányosak azért, mivel a palackok fúvatásos alakítása során hosszabb időt vesz igénybe azok lehűtése, úgyhogy a termelékenység alacsonyabb lesz.

Ugyancsak ismeretes az, hogy a termoplasztikus müanyagpalackok alját meg lehet, illetve kell erősíteni, éspedig egy központi, befelé domborított rész helyett az aljnak erősítő peremmel történő ellátása útján, vagy úgy, hogy az aljat számos erősítő bemélyedéssel alakítják ki. Azt találtuk, hogy a például 2% klórt tartalmazó fehéritőszerrel töltött palackoknál az aljnak kifelé történő dudorodása az említett erősítések dacára is bekövetkezik megnövelt /5O°G vagy efeletti/ hőmérsékletnél, a belsejükben létrejövő nagy nyomás következtében. Ez azután instabillá teszi a palackokat függőleges helyzetükben, ami azt idézi elő, hogy leesnek a polcokról, vagy felborulnak a konyhaszekré nyben.

A jelen találmány célja olyan, termoplasztikus anyagú tárolóedények létrehozása, amelyek jól ellenállnak a belső nyomás által előidézhető deformációnak, különösen megnövelt hőmérsékleteknél.

• · *

- 4 A találmány másik célja olyan tárolóedény létrehozása, melynek, minimális a falvastagsága, hogy az anyagköltség a lehető legkisebb legyen.

További célkitűzés, hogy a találmány szerinti, termoplasztikus anyagú tárolóedényt könnyen és hatékonyan, nagy sebességgel lehessen előállítani.

A célkitűzést, illetve feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a központi, befelé domborított rész az alapra merőleges keresztmetszeti síkjában - amely tartalmazza a tárolóedény központi hossztengelyét -, olyan méretű, amely méret nagyobb, mint a tárolóedény keresztmetszete mentén lévő átmérő 60%-a, aholis mindkét méret a központi hossztengelyre merőleges irányban van mérve, továbbá hogy a központi, befelé domborított résznek van egy görbületi sugarú oldalfala, úgyhogy 0,05 d_QX R-^ 0,22 d_Q, valamint van egy sapkája R^ görbületi sugárral, úgyhogy 0,5 d_QZ 5^^1,6 ΰθ.

A találmány szerinti tárolóedénynél, amely előnyösen hengeres alakú, de amely lehet ellipszoid-, vagy négyszögalakú is, 1,0 mm-es falvastagság esetén IN mm² /kb. 10 atm/ belső nyomást lehet fenntartani, jelentősebb kidomborodás nélkül. Mivel a nyomás, amit a palackokban lévő, gázkibocsátó folyadék idéz elő, a mindennapi körülmények között soha nem haladja meg az 1 atm értéket, igy a találmány szerinti módon kialakított palack stabilitása garantálva van. Az olyan, találmány szerinti palackoknál, amelyek falvastagsága 1,5 mm, azt találtuk, hogy 60°C-on hat napon át történő tárolás után még nem jelent • *

- 5 kezett kidudorodás, összehasonlítva az ugyanilyen falvastagságú hagyományos palackok esetében ugyanilyen hőmérsékleten 5 óra után fellépő jelentős kidudorodással. A találmány szerinti palack nagy szilárdságot mutat vékony fal esetében is az oldalfal görbített része és a gyűrűalakú rész révén, amelyek rugóként működnek, mely elasztikusán kiterjedve csökkenti a központi, befelé domborított részre ható nyomást. A központi, befelé domborított rész oldalfalaiénak éles” R-|_ görbületi sugara és a központi, befelé domborított rész sapkájának nagy R₂ görbületi sugara biztosítja a merev központi részt, optimalizálva a minimális falvastagságoto A központi, befelé domborított rész viszonylagos szélessége miatt a palack egyszerűen kivehető, illetve elválasztható a formázószerszámtól, a szerszám szétnyitása után, miközben a viszonylag kis falvastagság lehetővé teszi a gyors lehűlést a palack fúvatásos vagy fröccsöntését követően, s igy biztosítja a nagysebességű termelést.

A találmány szerinti tárolóedény egyik kiviteli alakjára az jellemző, hogy az aljrésze legalább három kifelé álló nyúlvánnyal rendelkezik, amelyekre a tárolóedény felállítható.

Ha a palackot kivesszük a formaszerszámból, amíg még meleg, akkor a palack hülése közben a görbített rész és a gyürüaiakú rész összehúzódik, amikoris a palack például polietilénből készült. Ez az összehúzódás egyenetlen alapot okoz, ami kihatással van a palack függőleges helyzeti stabilitására. Az alapnál alkalmazott

V 4

- 6 nyúlványok enyhén /0,5 mm-rel/ megemelik az alapot a hordozófelülettől, úgyhogy az alap helyi egyenetlenségei ellenére is lehetővé válik a palack függőleges helyzeti stabilitása.

A találmányt a továbbiakban annak példaképpen.! kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben a csatolt rajzok segítségével, ahol:

- az 1. ábra oldalnézetben mutatja egy, a találmány szerinti alappal kialakított palack alsó részét;

- a 2. ábrán ugyancsak oldalnézetben látható egy megerősített szerkezetű, ismert alappal ellátott palack; végül

- a 5. ábra a 2. ábrán bemutatott palackot alulnézetben szemlélteti.

Rátérve az 1. ábrára, ott az 1 tárolóedény látható, pontosabban egy polietilén palack, melynek 1,5 mm a falvastagsága, 1,6 az űrtartalma és folyékony háztartási fehéritőszer tárolására szolgál.

Az 1 tárolóedény - palack - 5 oldalfallal és 5 alappal rendelkezik, amely utóbbi a palackot függőleges, felállított helyzetében hordozza. Abból adódóan, hogy a palack folyadéktartalmából gázok távoznak el, a palackban 0,5 atm túlnyomás jöhet létre, különösen megemelkedett hőmérsékleteken. Ez a belső túlnyomás az 5 alap kifelé történő domborodását idézheti elő, ami a palackot instabillá és feldőlésre hajlamossá teheti. Ezen kidomborodás megelőzésére az 5 alapot a 5 oldalfalhoz csatlakozó 7 görbített résszel, továbbá egy 9 gyürüalakú résszel és egy köz ponti 11 befelé domborított résszel látják el. A 9 gyürüalakú rész elhajlik a palack 15 hossztengelyére merőleges síkhoz képest és rugóként működik, amely enged a belső nyomás /azaz a folyadéktartalom hidrosztatikus nyomása és a palack belsejében kialakult nyomása/ hatására, miáltal csökkenti a középponti 11 befelé domborított részre ható nyomást. A központi 11 befelé domborított rész viszonylag széles és lapos, ami lehetővé teszi a palack könnyű leválasztását a formáról, a fúvási műveletet követően. Az 1«, ábrán bemutatott 1,6 literes, 1,5 mm falvastagságú palacknál a d általános átmérő 125 mm, azonban ez a palack 13 hosszanti tengelye mentén kb. 120 mm és 129 mm között változik. A központi 11 befelé domborított rész átmérője 80 mm és van egy 15 oldalfala, melynek B₁ görbületi sugara 28 mm, továbbá van egy 17 sapkája, amelynél az görbületi sugár 200 mm. Ezek a méretek optimális szilárdságot biztosítanak a palacknak anélkül, hogy adalékanyagot tartalmazó erősítést kellene alkalmazni.

A 2_O ábrán egy ismert palack oldalnézete látható, melynek alapja, alja 19a és 19b erősítő szerkezettel van ellátva.

A 3» ábra az említett ismert palackot alulnézetben szemlélteti. A központi 11 befelé domborított rész két görbületi sugárral rendelkezik, éspedig B-^ = 28 mm, Bg = 300 mm nagysággal. A központi 11 befelé domborított xész tetején 19a és 19b erősitőperem található, melyeknek magassága 2 mm. Itt nincs 9 gyürüalakú rész. A találmány szerinti, valamint a 2. és 3° ábrán látható, különféle fal vastagsággal kialakított polietilén palackokat azonos körülmények között teszteltük. A palackok űrtartalma 2,5 t volt, háztartási fehéritőszert tartalmaztak és 60°C hőmérsékleten tároltuk azokat. Az ismert kialakítású palackoknál, amelyeknek falvastagsága 0,6 mm volt, 5 órás időtartam után erős kidudorodás volt megfigyelhető, ami a palackokat instabillá tette. Azoknál az ismert kialakítású palackoknál, melyek 2 mm-es falvastagsággal rendelkeztek, 12 óra után észleltük az erős kidudorodást és instabilitást. A találmány szerinti palacknál 1 mm falvastagság esetében 72 óra után enyhe kidudorodás volt csak észlelhető anélkül, hogy ez a kidudorodás a palackot instabillá tenné. 168 óra után a kidudorodás nem fokozódott jelentősen. A találmány szerint kialakított palackoknál 1,5 mm, 2,0 mm és 2,5 mm falvastagság esetén 168 óra után semmiféle kidudorodást nem lehetett észlelni.A gyakorlatban a palack előnyös falvastagsága 1,5 mm, ami a palacknak biztos struktúrát nyújt.

A palack keresztmetszete nincs korlátozva a hengeres alakra, hanem általában ellipszoid-, vagy derékszögalakú is lehet. Ha például egy ellipszoid-alakú palack esetében az alap megfelel minden, az alapra merőleges keresztmetszethez, azaz az alap hosszú vagy rövid tengelye mentén, elfar a találmány szerinti méretezési követelmények mellett erős palackot kapunk, minimális anyagfelhasználással.

A stabilitás érdekében a palackot négy darab hordozólábbal rendelkezik, melyek biztosítják a palack stabil elhelyezését még akkor is, ha a 9 gyüriialakú rész egyenetlen abból adódóan, hogy a termoplasztikus anyag a palack öntését követően összehúzódik.

Claims (7)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Tárolóedény termoplasztikus anyagból folyadékok tárolására, amely tárolóedénynek /1/ oldalfala /5/ és ehhez csatlakozó alapja, alja /5/ van, ahol az alap /5/ általában az oldalfalra /3/ keresztirányban helyezmedik el, továbbá az alapnak /5/ van az oldalfalhoz /5/ csatlakozó görbített része /7/ és ehhez kapcsolódó gyürüalakú része /9/, amely gyürüalakú rész /9/ a tárolóedény /1/ hossztengelyére merőleges síkhoz képest lejt, hajlik, végül van egy központi, befelé domborított része /11/, amely a görbített részhez /9/ csatlakozik, azzal jellemezve, hogy a központi, befelé domborított rész /11/ az alapra /5/ merőleges keresztmetszeti síkjában, amely tartalmazza a tárolóedény /1/ központi hossztengelyét /13/, olyan méretű, ami nagyobb, mint a tárolóedény /1/ keresztmetszete mentén lévő d átmérő 60%-a, aholis mindkét méret a központi hossztengelyre merőleges irányban van mérve, továbbá, hogy a központi, befelé domborított résznek van egy R^ görbületi sugarú oldalfala /15/, úgyhogy 0,03 d_cZR^Z0,22 d_c, valamint van egy sapkája /17/ Rg görbületi sugárral, úgyhogy 0,3 d_c^R₂^l,6 d_c<>
2. 2. Az 1. igénypont szerinti tárolóedény, azzal jellemezve, hogy a központi, befelé görbített rész /11/ mérete lényegileg megfelel a tárolóedény átlag-átmérője /d / 64%-ának.

   c
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti tárolóedény, azzal jellemezve, hogy az oldalfal /3/ görbületi sugara /Rj/ a tárolóedény /1/ átlag-átmérő jé11 nek /d / 23%-a, a sapka /17/ görbületi sugara /Eg/ pedig a tárolóedény /1/ átlag-átmérőjének /cL/ 160>-a.
4. 4. Az 1.-3. igénypontok bármelyike szerinti tárolóedény, azzal jellemezve, hogy a tárolóedény /1/ falvastagsága 0,6 mm és 2,0 mm közötti.
5. 5. Az l,-4₀ igénypontok bármelyike szerinti tárolóedény, azzal jellemezve, hogy a tárolóedény /1/ polietilénből van.
6. 6. Az 1.-5. igénypontok bármelyike szerinti tárolóedény, azzal jellemezve, hogy az alap /5/ legalább három kifelé álló nyúlvánnyal rendelkezik, amelyek a tárolóedényt /1/ hordozzák.
7. 7. Az 1.-6. igénypontok bármelyike szerinti tárolóedény, azzal jellemezve, hogy a tárolóedény /1/ térfogata 1 és 5 liter között van.