KR20170113575A - 압력 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부 챔버 및 상부 개방 단부를 갖는 고압 플라스틱 베젤(10) 및 밸브를 가진 압력 제어장치를 포함하는 유체 분배 용기에서 일정한 미리 결정된 과압을 유지하도록 제공되는 압력 제어 시스템(1)에 관한 것으로, 상기 압력 제어 장치는 고압 베젤(10)의 상부 개방 단부 상에 장착되고, 통로는 밸브에 의해 제어되는 내부 챔버로부터 외부로 제공되고, 베젤(10)는 원통형이고, 상기 베젤(10)의 상부는 상기 압력 제어 장치(25)를 수용하도록 제공된 원통형 인서트(13)를 갖는 구형 돔(12)을 구비하고, 상기 베젤(10)의 하단부는 링-형상 클로저(ring-shaped closure)(15)에 의해 폐쇄되는 개방 단부(open end)를 가진다.
Description
본 발명은 내부 챔버 및 폐쇄 단부 및 개방 단부를 갖는 고압 플라스틱 베젤을 포함하는 유체 분배 용기에서 일정한 미리 결정된 초과 압력을 유지하도록 제공된 압력 제어 시스템 및 밸브를 구비한 압력 제어 장치에 관한 것이다. 상기 압력 제어 장치는 고압 베젤의 개방 단부 상에 장착되는 한편, 통로는 밸브에 의해 제어되는 내부 챔버로부터 외부로 제공된다.
이러한 압력 제어 시스템은 WO-A-2005/082744에 기술되어 있으며, 여기서 고압 베젤은 테이퍼진 넥 부분과 플랜지를 가지고 실질적으로 원통형이며, 그 위에 계단형 펀넬을 갖는 링 형상 삽입물 또는 클로저가 장착된다. 본 명세서의 압력 제어 장치는 폐쇄 단부와 개방 단부를 갖는 컵형 실린더에 의해 링형 클로저 내에 제공되며, 하향 돌출 스템과 넓은 원통형 단부가 있는 피스톤이 이동 가능하게 장착된다. 계단형 펀넬의 개방 단부에서 O-링은 링 실린더에 의해 끼워지는 반면, 스템과 O-링의 넓은 원통형 부분은 피스톤과 폐쇄 단부를 갖는 컵형 실린더에 의해 형성된 챔버내의 공기 압력에 의해 왕복 운동되는 밸브를 제공한다. 고압 베젤은 구조가 매우 안정적이도록 8 bar의 과압을 견뎌야 한다. 이러한 이유로, 고압 베젤은 넓은 단부 및 플라스틱 유체 분배 용기의 단부가 있는 안쪽으로 돌출된 림과 함께 그 하단을 향하여 점진적으로 넓어진다. 고압 베젤의 바닥 부분은 이른바 고무의 Nicholson 플러그가 가압되는 중앙 개구부로 보강된 링 모양의 함몰부를 갖는다.
본 명세서의 고압 베젤은 인젝션 스트레치 블로우 성형 공정에 의해 제조되며, 상기 공정에서 사용된 폴리머는 코어 핀에 용융 및 성형된다. 그 다음, 코어 핀을 팽창 및 냉각되도록 블로우 성형 스테이션으로 회전된다. 인젝션 블로우 성형기는 압출기 배럴과 폴리머를 녹이는 스크류 조립체를 기반으로 한다. 용융된 폴리머는 뜨거운 러너 매니 폴드(hot runner manifold)로 공급되며, 여기서 노즐을 통해 가열된 공동 및 코어 핀으로 주입된다. 공동 몰드는 외형을 형성하고 프리폼의 내부 형상을 형성하는 코어로드 주위에 고정된다. 프리폼은 몸체를 형성하도록 부착된 폴리머의 두꺼운 튜브가 있는 완전히 형성된 병/병목으로 구성된다. 프리폼 몰드가 개방되고 코어로드가 회전되어 중공의 냉각된 블로우 몰드 내로 고정된다. 코어로드의 단부가 개방되어 압축 공기를 프리폼 내로 유입시켜 최종 제품 형상으로 팽창시킨다. 냉각 기간 후, 블로우 몰드가 열리고 코어 로드가 배출 위치로 회전된다. 완성된 제품은 코어 로드를 벗겨내고 옵션으로 포장하기 전에 누설 테스트를 할 수 있다. 프리폼 및 블로우 몰드는 다수의 공동을 가질 수 있으며, 전형적으로 물품 크기 및 요구되는 출력에 따라 3 내지 16 개이다. 동시 프리폼 주입, 블로우 성형 및 방출을 가능하게 하는 3 세트의 코어 로드가 있다.
본 구조에서, 고압 베젤은 성형된 바닥 플레이트에 의해 추가로 폐쇄된다. 오늘날의 플라스틱 소재는 강도, 크리프, 공기 투과성, 열과 냉기에 대한 내성, 알려진 화학 약품에 대한 내화학성 등의 모든 조건을 충족시킬 수 없다. 베젤이 확장되야 하는 경우 바닥 플레이트상의 힘이 훨씬 커져 현재 베젤의 최대 부피가 제한된다.
고압 베젤의 부피는 스트레치 블로우 성형의 생산 과정에 의해 더욱 제한된다. 즉, 고압 베젤의 양단에 보강된 개구를 달성하기 위해 가열된 플라스틱을 스트레칭하는 공정은 스트레칭 이전의 프리폼의 두께에 좌우된다. 실제로, 프리폼은 규정된 안정성을 얻기 위해 소정의 폭 및 길이로만 팽창될 수 있다.
본 발명의 목적은 공지된 고압 베젤와 같이 더 큰 부피를 가질 수 있는 고압 베젤을 갖는 압력 제어 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 이러한 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 압력 제어 시스템에 의해 달성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유체 분배 용기에서 일정한 미리 결정된 과압을 유지하도록 제공된 압력 제어 시스템은 내부 챔버 및 상부 개방 단부를 갖는 고압 플라스틱 베젤과, 압력 제어 장치가 고압 베젤의 상부 개방 단부에 장착된 밸브를 ㄱ가 압력 제어장치를 포함한다. 통로는 밸브에 의해 제어되는 내부 챔버로부터 외부로 제공되고, 베젤은 실질적으로 원통형이다. 베젤의 상부는 압력 제어 장치를 수용하기 위해 제공된 원통형 인서트를 갖는 구형 돔을 가지며, 베젤의 하단부는 링형 클로저에 의해 폐쇄된 개방 단부를 갖는다.
본 발명은 큰 힘을 견딜 수 있도록 베젤이 구형이며, 고압 베젤의 직경이 제한없이 확대될 수 있고 베젤이 높은 압력을 위해 제공될 수 있는 주된 장점을 갖는다.
본 발명의 또 다른 장점은 고압 베젤의 제조에 있어 비용면에서 효율적이라는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 종속항 및 하기 설명으로부터 도출될 수 있다.
압력 제어 시스템의 한 실시예에 따르면, 링형상 클로저는 클로저의 내부 표면에 균일하게 분포된 내부 보강 핀(fin)을 갖는다. 상기 핀은 고압 베젤에 더 높은 압력의 가스가 유지될 수 있도록 클로저를 보강시킨다.
압력 제어 시스템의 다른 실시예에 따르면, 베젤은 PET로부터의 인젝션 성형에 의해 제조된다. PET로부터의 인젝션 성형은 베젤 생산을 위한 경제적인 방법이다. PET는 고압 응용 분야에 적합하다.
압력 제어 시스템의 또 다른 실시예에 따르면, 클로저는 레이저 용접에 의해 베젤의 하부 개방 단부에 연결된다. 레이저 용접을 통해 클로저와 베젤 사이에 기밀 연결이 이루어진다.
다음에, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예로서보다 상세하게 설명된다:
1은 링 형상 클로저를 가진 고압 베젤,
도 2는 상부에 압력 제어 장치를 가진 도 1의 고압 베젤,
도 3은 도 2의 고압베젤의 투시도 및 횡단면도로서, 반면 베젤은 분해도로 도시됨,
도 4는 보강 핀을 갖는 클로저의 사시도, 및
도 5는 하부 측으로부터 클로저(15)에 대한 사시도.
도 2는 상부에 압력 제어 장치를 가진 도 1의 고압 베젤,
도 3은 도 2의 고압베젤의 투시도 및 횡단면도로서, 반면 베젤은 분해도로 도시됨,
도 4는 보강 핀을 갖는 클로저의 사시도, 및
도 5는 하부 측으로부터 클로저(15)에 대한 사시도.
도 1에서, 고압 플라스틱 베젤(10)은 실질적으로 원통형이고 상부에 원통형 인서트(13)가 있는 구형 돔(12)을 갖는다. 돔(12) 및 인서트(13)를 갖는 베젤(10)은 인젝션 성형에 의해 PET와 같은 적절한 플라스틱 재료로 부터 일체로 제조된다. 베젤(10)의 하부 단부(14)는 개방되고 클로저(15)의 표면에 균일하게 분포된 내부 보강 핀(16)을 갖는 링 형상 클로저(15)에 의해 폐쇄된다. 클로저(15)에는 니콜슨 플러그(20)가 클램핑되는 중앙 보어(18)를 가진 보강된 수축 링(17)이 제공된다. 클로저(15)는 레이저 용접에 의해 베젤(10)에 연결된다.
고압 베젤(10)의 인젝션 성형의 장점은 베젤(15)이 최종 형상을 가지며 전술한 인젝션 스트레치 블로우 성형 공정 에서처럼 절단할 필요가 없다는 것이다. 용융 폴리머는 균일한 재료 분포를 얻기 위해 중심으로 주입된다. 벽 두께는 고압 베젤(10)가 10 bar의 높은 가스 압력 및 50℃ 이상의 고온을 견딜 수 있도록 1.0 내지 2.0 mm, 바람직하게는 1.4 mm 중에서 선택된다.
도 2에는 베젤(10)와 원통형 인서트(13)에 고정 수용된 압력 제어 장치(25)를 포함하는 조립된 압력 제어 시스템(1)이 도시된다. 압력 제어 장치(25)의 구성은 원칙적으로 WO-A-2005/082744에 상세히 기재된 것과 동일하다.
도 3은 압력 제어 시스템(1)을 분해도이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 베젤(10)의 하부 단부(14)와 클로저(15)의 상부 단부(21)는 베젤(10)의 하부 단부(14)와 플로저(15)의 상부 단부사이의 조인트의 두께가 베젤(10)의 전체 벽 두께와 동일하도록 각각 감소된 두께를 가진다. 압력 제어 장치(25)는 계단형 펀넬(27)를 갖는 컵형 인서트 또는 상부 클로저(26)를 갖는다. 상부 클로저(26)내에서 일체 원통형 인서트(28)는 조여지며 상부 클로저(26)의 내부벽에 끼워지는 상부 용접된 크라운(29)을 가진다. 또한 원통형 인서트(28)은 내측 돌출 링(30)을 구비한다. 피스톤 컵(33)을 갖는 피스톤(32)과, 두꺼운 단부 부분(35)을 갖는 스템(34)은 원통형 인서트(28) 내에 제공되고 돌출 링(30)에 의해 안내된다. 또한, 피스톤(32)에는 피스톤(32)을 원통형 인서트(28)의 내벽에 밀봉하는 외부 O-링(36)이 제공된다. 계단형 펀넬(27)은 하부로 링 실린더(40)를 클램핑하는 링 모양의 미늘(38)이 있는 클램핑 부분(37)을 갖는다. 링 실린더(40)의 상단부에는 밸브로서 스템의 두꺼운 단부분(35)와 함께 기능하는 밀봉 O-링(41)을 끼워진다.
도 3에서, 균일하게 분포된 핀(16) 및 보강된 수축 링(17)을 구비한 클로저(15)가 상부 측으로부터의 사시도로 도시된다.
도 4에서, 클로저(15)는 하부 측면으로부터의 사시도로 도시된다.
Claims (5)
- 내부 챔버 및 상부 개방 단부를 갖는 고압 플라스틱 베젤(10) 및 밸브를 가진 압력 제어장치를 포함하는 유체 분배 용기에서 일정한 미리 결정된 과압을 유지하도록 제공되는 압력 제어 시스템(1)에 있어서, 상기 압력 제어 장치는 고압 베젤(10)의 상부 개방 단부 상에 장착되고, 통로는 밸브에 의해 제어되는 내부 챔버로부터 외부로 제공되고, 베젤(10)는 원통형이고, 상기 베젤(10)의 상부는 상기 압력 제어 장치(25)를 수용하도록 제공된 원통형 인서트(13)를 갖는 구형 돔(12)을 구비하고, 상기 베젤(10)의 하단부는 링-형상 클로저(ring-shaped closure)(15)에 의해 폐쇄되는 개방 단부(open end)를 가지는 것을 특징으로 하는 압력 제어 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 베젤(10) 및 상기 원통형 인서트(13)는 적절한 플라스틱 재료로부터 일체로 제조되는 것을 특징으로 하는 압력 제어 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 원통형 인서트(13)를 갖는 베젤(10)는 PET로부터의 인젝션 성형에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 압력 제어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링-형상 클로저(15)는 클로저(15)의 내부 표면에 균일하게 분포된 내부 보강 핀(16)을 갖는 것을 특징으로 하는 압력 제어 시스템.
- 제 4 항에 있어서, 클로저(15)는 레이저 용접에 의해 베젤(10)의 하부 개방 단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 압력 제어 시스템.
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