JP2009510452A - ガス透過試験のためのシステム - Google Patents

Abstract

圧力流体が試験されるべき容器の中に導入される、容器の壁を通るガス透過を測定するためのシステムを開示する。一旦圧力流体が容器の中に導入されると、圧力流体は、容器から引き出され、容器の透過特性を決定するために試験される。
【選択図】図１ｄ

Description

本発明は、容器試験装置に関する。より詳細には、本発明は、プラスチック容器の壁を通るガス透過を測定するためのシステムに関する。

酸化によって影響を受けやすい飲料の保存では、貯蔵のために用いられる、容器の中に存在する少量の酸素によって飲料が酸化されるという問題がある。従って、飲料の貯蔵のために用いられるべきプラスチック容器の酸素透過特性を確かめることが最も重要である。先行技術では、酸素透過を試験するためのシステムは、容器をガス透過試験のためのシステムに配置し、あるいは取り外す毎に、試験されるべき容器を、関連したマニホールドの相手側のフィッティングにねじ込まれなければならない、半田付け連結部を有する平らなプレート上に取付けなければならない。しばしば、試験の誤差が、主としてフィッティングおよび部品の周りの微小な漏出から生じる。フィッティングの反復使用で、問題が更に増大する。

１つの解決は、フィッティングをよりしばしば取り替えること、およびより良い連結を確保するために、容器を平らなプレートにより細心の注意を払って取付けることにある。しかしながら、これらの選択は、容器の試験間の時間を著しく増大させ、依然として試験誤差の可能性がある。

当業者は、実用的な試験システムを提供する仕方の解決を探し続けてきた。

当該技術の長年にわたる問題を解決するために、透過試験のための、材料と容器を取付け且つ連結するための簡単な且つ改良されたシステムが驚くべきことに提供される。

本発明の一実施形態では、システムは、２つの主構成部品、すなわち、容器が取付けられる可動サンプルプレートと、恒久的に取付けられたマニホールドと、で構成される。

前述のサンプルプレートは、３つの構成部品、すなわち、試験されるべき容器のための支持部と、ガスが流れることができる導管と、マニホールドとサンプルプレートの適切な整合を確保するためのブッシングと、を備える。

マニホールドは、３つの構成部品、すなわち、サンプルプレートのブッシングとの適切な整合を確保するためのピンと、試験中、ガスが容器におよび容器から流れる導管と、密封体を保持する、導管の周りの溝と、を備える。

本発明の目的は、プラスチック容器を製造するために用いられるタイプのプラスチック材料を通るガス透過を測定するためのシステムを製造することにある。

本発明の更なる目的は、試験のためのサンプルのより時間のかからない取り外しおよび交換を可能にするために、システムからネジタイプのチューブ連結を除去することにある。

本発明の更なる目的は、試験手順を行うために要する時間を減少させることにある。

本発明の更に他の目的は、適当な接着材料で接着される前に容器が嵌め込まれるポケットを取付けプレートに構成することによって、サンプルプレートと容器との間の密封の信頼性を改善することにある。

本発明の更なる目的および利点は、明細書の一部を形成する添付図面を参照して、以下の記載および添付した特許請求の範囲から明らかになるであろう。

本発明の他の目的および利点は、添付図面に照らして考えたとき、本発明の以下の記載を読むことで、当業者に容易に明らかとなるであろう。

本発明は、他の実施形態が可能であり、且つ添付した特許請求の範囲の範囲内で様々な方法で実施し、あるいは行うことができるので、本発明は、その適用において、添付図面に図示した構造の細部および部品の配置に限定されるものではないことが理解されるべきである。また、ここで用いる表現および専門用語は、説明のためであり、限定のためではないことが理解されるべきである。

添付図面を参照すると、本発明の特徴を具体化する透過試験のための容器に用いられるような、プラスチック材料を取付け且つ連結するためのシステムの部品を示す。

システムは、２つの主構成部品、すなわち、試験されるべき容器が取付けられる可動サンプルプレートおよび関連したマニホールドシステムを含む。

図１ｄに示すブッシングは、図２ｄに示す関連したマニホールド３０のピンを受け入れるようになっている。要素は、例えば、ネジ締め付け具によって、図３ａ、３ｂ、および３ｃに示すベースプレート５０に適当に取付けられる。

サンプルプレート１０は、試験されるべきプラスチック容器のネック部あるいは口部を受け入れるための環状凹部１４を有する主ボディ１２を含む。凹部１４は、環状肩部１６によって構成される。同軸の凹部１８が、環状肩部１６の中心に形成される。凹部１８の開放端は、直立環状部２０によって構成される。導管２２が、主ボディ１２の中に形成され、圧力流体源と試験されている容器の内部との間に連通を提供する。

他の導管２４が、主ボディ１２に形成されて、導管２２を通して導入された圧力流体の戻り部との連通を提供する。一対の間隔を隔てたブッシング２６、２８が、以下で説明するように、主ボディ１２の内方に延び且つ協働する位置決めピンを受け入れるように形成される。

図２ａ、２ｂ、２ｃ、および２ｄは、マニホールド３０を図示し、該マニホールドは、サンプルプレートの導管２２の入口と連通するための少なくとも１つの導管３４と、サンプルプレートの導管２４と連通する導管３６と、を有する主ボディ３２と、サンプルプレート１０とマニホールド３０を選択的に連結するためのピン３８、３９を含む連結手段と、を含む。

密封体を保持する溝が、サンプルプレート１０およびマニホールド３０の導管の入口および出口の周りに設けられるのがよい。密封体は、サンプルプレート１０が操作位置にあるときに、システムを閉鎖するのに利用される。導管の周りに設けられた溝は、好ましくは、Ｏリング密封体を保持するようになっている。

サンプルプレート１０とマニホールド３０を選択的に連結するいかなる適当な手段をも用いることができる。マニホールド３０の対応するそれぞれのピン３８、３９を受け入れるための、サンプルプレート１０の間隔を隔てた内方に延びるブッシング２６、２８を利用することによって満足な結果を達成することができることが分かった。図２ｄに示すように、マニホールドのモールド型ピン３８、３９は、図１ｄに示すようにサンプルプレートのモールド型ブッシング２６、２８との適切な整合を確保する。

マニホールド３０は、図３ａ、３ｂ、および３ｃに図示するように、ベースプレート５０に取付けることができる。ベースプレート５０は、全体のシステムのための支持体として働く。マニホールド３０は、適当なネジ締め付け具を受け入れるための、間隔を隔てた通路あるいは穴４０、４２を備える。そのような締め付け具のネジ山端は、適切な整合を確保するために、ベースプレート５０の雌ネジ穴５２、５３内にそれぞれ受け入れられる。一対の間隔を隔てた通路あるいは穴が、導管の通路をマニホールドの導管３４、３６と連通させるようにベースプレート５０に形成される。図示する実施形態では、ベースプレート５０は、一対のマニホールド３０を収容するようになっている。一対のマニホールドは、別々に形成されてもよいし、あるいは１つの一体ユニットとして形成されてもよい。一対のマニホールド３０とともに用いられるサンプルプレート１０も、また、別々に形成されてもよいし、あるいは１つの一体ユニットとして形成されてもよい。

一旦整合されると、サンプルプレート１０は、マニホールド３０と連結される。連結は、サンプルプレート１０をマニホールド３０のＯリングに押しつけるように、締め付けられるのがよい。Ｏリングに対するサンプルプレート１０の圧接により、導管−容器−マニホールドシステムが閉鎖される。

サンプルプレート１０、マニホールド３０、およびベースプレート５０は、好ましくはアルミニウムあるいは他の軽量な耐久性合金から構成される。システム部品のより簡単な可搬性のために、且つ、試験中、サンプルプレートの迅速な交換を可能にするために、軽量な部品が望まれる。しかしながら、システムの部品は、システム温度、圧力、および使用要求に耐えるいかなる適当な材料から構成されてもよい。

容器の試験は、典型的には、以下のステップを含む。第１に、容器を、サンプルプレート１０の取付け領域に配置し、エポキシ樹脂あるいは他の適当な接着材料で固定する。サンプルプレート１０を、ベースプレート５０に既に取付けたマニホールド３０に選択的に連結する。サンプルプレート１０を、マニホールド３０のＯリングにしっかりと圧接させ、システムを閉鎖する。圧接は、例えばクランプなどの任意の手段によって、サンプルプレート１０とマニホールド３０との間の連結を締め付けることによって生ずる。

一旦システムが閉鎖されると、圧力流体を、マニホールド導管３４とサンプルプレート導管２２とを通して容器の中に流通させる。圧力流体が純粋な窒素のとき好ましい結果が分かっている。一旦圧力流体が容器の中に導入されると、サンプルプレートの導管２４およびマニホールドの導管３６を通して容器の外に流れる。容器を透過したいかなるガスも、また、容器からサンプルプレートの導管２４およびマニホールドの導管３６を通して試験センサに流出する。

容器を試験するための上述したシステムは、また、他の材料、例えばフィルムなどの透過特性を試験するために用いることができる。この場合、フィルムは、開口端付き容器（図示せず）に配置され、且つ密封され、さもなければ容器に連結されるので、フィルムの周りの流体の容器中への流れが妨げられる。上述したサンプルプレートの導管２２、２４は、容器と連通する。圧力流体は、容器の中に導入され、フィルムの内側に曝される。フィルムの外側は、大気にあるいは制御された環境に曝される。フィルムを透過するガスが、圧力流体によって集められ、フィルムの透過特性を決定するために試験される。

特許法の規定により、本発明を、その好ましい実施形態を表すと考えられることにおいて記載してきた。しかしながら、本発明は、その精神あるいは範囲から逸脱することなしに、詳細に図示され且つ記載された以外に実施することができることを、理解すべきである。

本発明の特徴を具体化するサンプルプレートの上平面図である。 本発明の特徴を具体化するサンプルプレートの端面図である。 本発明の特徴を具体化するサンプルプレートの正面図である。 本発明の特徴を具体化するサンプルプレートの斜視図である。 本発明の特徴を具体化するマニホールドの上平面図である。 本発明の特徴を具体化するマニホールドの端面図である。 本発明の特徴を具体化するマニホールドの正面図である。 本発明の特徴を具体化するマニホールドの斜視図である。 本発明の特徴を具体化するベースプレートの端面図である。 本発明の特徴を具体化するベースプレートの上平面図である。 本発明の特徴を具体化するベースプレートの正面図である。

Claims (20)

1. プラスチック容器のガス透過試験のためのシステムであって、
   試験されるべき容器を受け入れるためのサンプルプレートと、圧力流体源と試験されている容器の内側との間の連通を提供する出口と、入口と、を有する少なくとも１つの導管と、
   サンプルプレートの導管の入口と連通するために設けられた少なくとも１つの出口と、圧力流体源と連通する入口と、を有するマニホールドと、を含み、マニホールドは、サンプルプレートとマニホールドを選択的に連結するための手段を有する、
   ことを特徴とするガス透過試験のためのシステム。
2. 前記サンプルプレートには、試験されるべき容器を受け入れるための凹部が形成される、請求項１に記載のガス透過試験のためのシステム。
3. 前記サンプルプレートは、圧力流体源と試験センサとの間の連通を提供する出口と、試験されている容器の内部と連通する入口と、を有する第２の導管を含む、請求項１に記載のガス透過試験のためのシステム。
4. 前記サンプルプレートは、圧力流体源と前記マニホールドの第２の導管との間の連通を提供する出口と、試験されている容器の内部と連通する入口と、を有する第２の導管を含む、請求項１に記載のガス透過試験のためのシステム。
5. 前記マニホールドの第２の導管は、圧力流体源と試験センサとの間の連通を提供する出口と、前記サンプルプレートの第２の導管と連通する入口と、を含む、請求項４に記載のガス透過試験のためのシステム。
6. 前記マニホールドは、ベースプレートに取付けられるようになっている、請求項１に記載のガス透過試験のためのシステム。
7. 前記マニホールドは、前記サンプルプレートに形成された一対の間隔を隔てたブッシングによって受け入れられる一対の間隔を隔てたピンを含む、請求項１に記載のガス透過試験のためのシステム。
8. 前記サンプルプレートは、試験されるべき容器を受け入れるための第２の凹部を含む、請求項１に記載のガス透過試験のためのシステム。
9. プラスチック容器のガス透過試験のためのシステムであって、
   試験されるべき容器を受け入れるための凹部と、圧力流体源と試験されている容器の内部との間の連通を提供する出口と、入口と、を有する少なくとも１つの導管と、を有するサンプルプレートと、
   サンプルプレートの導管の入口と連通するために設けられた少なくとも１つの出口と、圧力流体源と連通する入口と、を有するマニホールドと、を含み、マニホールドは、サンプルプレートとマニホールドを選択的に連結するための手段を有する、
   ことを特徴とするガス透過試験のためのシステム。
10. 前記サンプルプレートは、圧力流体源と試験センサとの間の連通を提供する出口と、試験されている容器の内部と連通する入口と、を有する第２の導管を含む、請求項９に記載のガス透過試験のためのシステム。
11. 前記サンプルプレートは、圧力流体源と前記マニホールドの第２の導管との間の連通を提供する出口と、試験されている容器の内部と連通する入口と、を有する第２の導管を含む、請求項９に記載のガス透過試験のためのシステム。
12. 前記マニホールドの第２の導管は、圧力流体源と試験センサとの間の連通を提供する出口と、前記サンプルプレートの第２の導管と連通する入口と、を含む、請求項１１に記載のガス透過試験のためのシステム。
13. 前記マニホールドは、ベースプレートに取付けられるようになっている、請求項９に記載のガス透過試験のためのシステム。
14. 前記マニホールドは、前記サンプルプレートに形成された一対の間隔を隔てたブッシングによって受け入れられる、一対の間隔を隔てたピンを含む、請求項９に記載のガス透過試験のためのシステム。
15. 前記サンプルプレートは、試験されるべき容器を受け入れるための第２の凹部を含む、請求項９に記載のガス透過試験のためのシステム。
16. 材料のガス透過試験のためのシステムであって、
    試験されるべき材料を受け入れるための容器と、圧力流体源と試験されている材料の表面との間の連通を提供する出口と、入口と、を有する少なくとも１つの導管と、を含むサンプルプレートと、
    サンプルプレートの導管の入口と連通するために設けられた少なくとも１つの出口と、圧力流体源と連通する入口と、を有するマニホールドと、を含み、マニホールドは、サンプルプレートとマニホールドを選択的に連結するための手段を有する、
    ことを特徴とするガス透過試験のためのシステム。
17. 前記サンプルプレートは、圧力流体源と前記マニホールドの第２の導管との間の連通を提供する出口と、試験されている容器の内部と連通する入口と、を有する第２の導管を含み、
    前記マニホールドの第２の導管は、圧力流体源と試験センサとの間の連通を提供する出口と、前記サンプルプレートの第２の導管と連通する入口と、を含む、
    請求項１６に記載のガス透過試験のためのシステム。
18. 前記マニホールドは、ベースプレートに取付けられるようになっている、請求項１６に記載のガス透過試験のためのシステム。
19. 前記マニホールドは、前記サンプルプレートに形成された一対の間隔を隔てたブッシングによって受け入れられる一対の間隔を隔てたピンを含む、請求項１６に記載のガス透過試験のためのシステム。
20. 前記サンプルプレートは、試験されるべき容器を受け入れるための第２の凹部を含む、請求項１６に記載のガス透過試験のためのシステム。

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