NO143568B - Tett plastbeholder med utvendig forsterkning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en plastbeholder med bunn og sidevegg

og med en utvendig forsterkning. Slike beholdere anvendes bl.a.

for innhold som står under trykk, eksempelvis gassholdige væsker, altså f.eks. forølflasker eller flasker for kullsyreholdige drikkevarer.

En beholder til å oppbevare øl, kullsyreholdige drikker

eller lignende væsker under trykk skal dimensjoneres for med tilstrekkelig sikkerhetsmargin å utholde indre trykk av størrelses-orden 15-20 atmosfærer.. Det er alminnelig kjent å anvende beholdere av plast istedenfor metall- eller glassbeholdere til emballasje og for distribusjon av slike væsker. Der har vært valgt en rekke forskjellige sammensetninger av plaster som egner seg for å anvendes i slike forbindelser, og som i regelen er dyrere enn glass, regnet pr. volumenhet.

Ved overgangen fra beholdere av glass til beholdere av plast har man funnet at man på grunn av plastens og glassets forskjellige egenskaper ikke kan benytte den utformning glassbeholderne normalt har. Når beholderen utføres i plast, melder der seg fremfor alt problemer med beholderens bunnparti, som risikerer å forandre form eller til og med briste på grunn av det indre trykk. Dette gjelder spesielt når beholderens bunnparti har den flate eller konkave form som er vanlig ved glassflasker.

Det ovennevnte problem med overgang fra beholdere av glass

til beholdere av plast har ført til at man på forskjellige måter har forsøkt å øke den mekaniske fasthet av beholderne. I den forbindelse har man vesentlig fulgt veier som i prinsippet kan deles i tre grupper, nemlig forbedring av materialegenskapene med hensyn til fasthetsegenskaper og temperaturavhengighet av de anvendte plaster, forbedring av beholdernes utformning for å unngå at der vedøket

indre trykk oppstår utillatelige lokale spenninger i beholder-veggene, samt sluttelig forsterkning av beholderne med ytre bånd av plastfolie som på passende måte har vært anbragt slik at de omslutter beholderne. Jfr. svensk utlegningsskrift nr. 344 707. Mange av de valgte løsninger utgjør selvsagt kombinasjoner av forholds-regler innen de nevnte grupper.

Når det gjelder bestrebelsene på å bedre materialegenskapene, har man hatt vanskelig for å finne en plastsammensetning som samtidig tilgodeser de stillede krav med hensyn til materialegenskaper og omkostninger.

Med hensyn til beholdernes utformning finnes der et utall løsninger. Som allerede nevnt, innebærer som regel beholdernes bunnparti det største problem. Ut fra et fasthetssynspunkt ville en rent sfærisk eller lignende form med slak overgang fra de tilgrensende vegger til bunndelen uten markert overgangssone være den beste løsning. En ulempe ved denne utformning er at beholderne ikke kan oppbevares stående, forsåvidt de ikke plaseres i spesielle former eller kopper som på passende måte festes til beholderne. Løsningen blir relativt komplisert og kostbar, og man har derfor undertiden valgt isteden å modifisere den sfæriske bunnform på en slik måte at den inneholder deler som avbryter kuleformen og danner utbuktninger av bunnen og tilgrensende veggpartier, slik utformet at utbuktningene kan tjene som støtteben når beholderen oppbevares i stående stilling. Andre varianter av bunnområdets utformning innebærer at man stort sett beholder den opprinnelige bunnform fra flasker med mer eller mindre konkavt bunnparti, men modifiserer denne ved å minske bunn-flatens radius, samtidig som veggpartiene nærmest bunnflaten får en mer eller mindre hvelvet form inn mot bunnflaten. Ofte plaseres en forsterkende flens i overgangen mellom sidevegg- og bunnflate. Det hvelvede tilslutningsområde kan også forsynes med forsterkende rille- eller ribbelignende partier som avbryter hvelvformen og er buktet enten inn eller ut i forhold til omgivende deler av veggpartiene, samtidig som de avbrytende partiers hovedretninger mer eller mindre følger beholderens akseretning. De utbuktede deler kan i den forbindelse ha form av støttebenlignende partier som stabili— serer beholderens stilling ved stående oppbevaring. Jfr. f.eks. svensk utlegningsskrift nr. 34 3 5 37.

Når det gjelder den forholdsregel å forsterke beholderne

ved hjelp av ytre bånd, så medfører vedkommende utførelser økede omkostninger uten at beholderens formstabilitet blir garantert.

De ovenfor omtalte utførelser av beholdere av plast bestemt for oppbevaring av væsker under trykk har, som påpekt, flere ulemper For å unngå deformasjoner og i hvert tilfelle brudd i beholderens vegg blir man tvunget til å velge relativt stor godstykkelse i beholderne. De plastmaterialer som benyttes i den forbindelse, er dyrere pr. volumenhet enn glass, og stor godstykkelse er derfor en mindre god løsning fra et økonomisk synspunkt. Faren for util-siktede deformasjoner av beholderne foreligger såvel ved lagring som ved transport av disse.' Benyttes de f .eks. til oppbevaring av øl eller leskedrikker, medfører ytre påvirkninger av de fylte beholdere, f.eks. i form av rystelser, støt og oppvarmning, en økning av det indre trykk i beholderne. Dette fører i sin tur til deformasjon av beholderne og i verste fall til at innholdet renner ut. Særlig stor er risikoen ved oppvarmning, da de anvendte plasters fasthetsegenskaper isåfall blir betraktelig forringet. En mindre deformasjon av beholderne kan som regel tolereres, men ikke så store deformasjoner at den emballerte vare virker mindre tiltrekkende for kjøperne, eller at beholderens formforandring gir opphav til oppbevaringsproblemer, f.eks. ved at bunnpartiet antar en form som minsker stabiliteten ved stående oppbevaring eller kanskje til og med gjør det helt umulig å oppbevare beholderen stående.

De fleste beholdere av plast som er bestemt for oppbevaring av væsker av den art det her dreier seg om, har en form som nærmer seg formen av en flaske. Ved beholdere av denne type blir spesielt bunnområdet utsatt for store påkjenninger når det indre trykk øker. Det er derfor naturlig at der har vært gjort store anstrengelser for å finne bunnformer som best mulig motstår indre trykkøkninger. Hadde behovet for stående oppbevaring ikke foreligget, ville den hovedsakelig sfæriske bunnform best ha tilgodesett dette krav. Nå har man vært tvunget til kompromisser mellom fasthetskrav og oppbevarings-krav, som innebærer at beholderens effektive bunn flate minker i forhold til det tilsvarende areal hos en beholder av glass. Herved blir selvsagt beholdernes stabilitet mot velting redusert, noe som medfører ulemper ved oppbevaring og håndtering av beholderne. Ved fylling av beholderne blir disse ofte flyttet ved hjelp av transport bånd. For å øke beholdernes stabilitet på båndet kan det være nød- vendig å forsyne dette med forskjellige slags støtter som holder beholderne i stående stilling under båndtransporten. I visse tilfeller har også vakuum vært anvendt til dette formål. De omtalte metoder medfører imidlertid som regel uheldigeøkninger av omkost-ningene til det ferdige produkt.

Enda en ulempe ved de utformninger som er best ut fra et fasthets- og oppbevaringssynspunkt, er at en slik utformning synes å medføre fare for at man kommer til å gi beholderne en form og et utseende som gjør det mindre tiltrekkende for publikum, altså de endelige kjøpere.

Den ovenstående omtale av teknikkens standpunkt når det gjelder beholdere av plast til oppbevaring av stoffer som står under trykk, f.eks. øl eller leskedrikker, betegner bare en kort over-sikt over hovedprinsippene for utformningen av det utall av be-holdertyper som er kommet til anvendelse. Mangfoldigheten av detaljutformninger gir også en pekepinn om vanskelighetene med å finne en beholderkonstruksjon i plast somtilgodeser alle de krav som stilles til den.

Oppfinnelsen angår som anført en plastbeholder med bunn og sidevegg og med en utvendig forsterkning, og hensikten med oppfinnelsen er å utforme den utvendige forsterkning slik at beholderen foruten å bli motstandsdyktig overfor de mekaniske påkjenninger som opptrer under bruk og transport, og som dels kan skyldes beholderens innvendige trykk og dels støt eller slag mot beholderveggen, også får en slik stabilitet at de sistnevnte påkjenninger bare unntagelsesvis vil forekomme. Enn videre blir det ved oppfinnelsen gjort mulig å transportere beholderne på transportbånd med en orientering av beholderne forskjellig fra stående stilling.

Den tilstrebede stabilitet som bevirker at beholderne

under transport kan fastholdes med ønsket orientering og derfor normalt ikke vil bli utsatt for støt mot bunnen av transport-middelet, f.eks. ved fall fra et transportbånd, oppnås ifølge oppfinnelsen ved at forsterkningen ved beholderens fortrinnsvis hvelvede bunn består av et ferromagnetisk materiale med bedre styrkeegenskaper enn beholderens bunn- og veggdeler. Samtidig med at man oppnår den ønskede forsterkning av bunnen, oppnår man dermed også at det ferromagnetiske materiale gjør det mulig å fastholde

beholderen ved magnetisk tiltrekning av armeringen not underlaget, spesielt mot et transportorgan, noe som lettes ved at armeringen sitter utvendig og luftspalten dermed kan holdes minst mulig.

I de sjeldnere forekommende tilfeller hvor beholderen

blir utsatt for skade ved støt mot transportmiddelets bunn eller f.eks. ved at en fylt beholder faller mot gulvet, kan en slik skade ifølge op<p>finnelsen langt på vei forhindres ved at forsterkningen er utformet sen angitt i krav 2, slik at den foruten å tjene til å beskytte og fastholde beholderens bunn også virker som en effektiv støtdemper, idet de belglignende veggpartier ved en viss fjære-virkning bidrar til å absorbere beholderens bevegelsesenergi.

Oppfinnelsen vil bli belyst nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 er et perspektivriss av en hel emballasje i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2-9 viser, sett nedenfra og i aksialsnitt, hver sin utførelsesform av en forsterkende skive festet til beholderens bunn i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 10 viser et eksempel på hvorledes en armeringsskive kan anbringes når beholderens bunnparti har en utformning som er spesielt ømfintlig for indre trykk i beholderen.

Fig. 11 viser armeringsskiven anordnet på hovedsakelig

samme måte som på fig. 10, men i anlegg mot en flaskebunn som er mere hvelvet enn den på fig. 10, og med skiven forsynt med en om-rullet vulst i ytterkanten.

Fig. 12 og 13 viser eksempler på utformning av armeringsskiven med henblikk på å forhindre deformasjon av en plastbeholder ved fall mot et fast underlag.

På fig. 1 ses en hel beholder 10 utført i form av en flaske som setter seg sammen av en munningsdél 11, en flaskekropp 12 og et bunnparti 13..

Fig. 2-9 viser forskjellige måter hvorpå en forsterkende skive 20,30,40,50,60,70,80,90 i samsvar med oppfinnelsen kan festes til yttersiden av bunnpartiet. På fig. 2 har skiven form av en sirkelskive, på fig. 3 form av en sirkelring, på fig. 4 form av en sekskant med svungne sider, på fig. 5 form av en trekant med svungne sider, på fig. 6 form av et finmasket nett med sirkulær omkrets, på fig. 7 form av et vidmasket rutenett med sirkulær omkrets, på fig. 8 form av en sirkelskive med sirkel-runde hull og på fig. 9 form av en relativt liten senterskive med hovedsakelig flate radiale eker.

Armeringsskiven 20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130, 14 0,150 ifølge oppfinnelsen har en form som slutter seg til bunnpartiet, og er fiksert til dette. Når det indre trykk i beholderen antar verdier som ville medføre fare for deformasjon eller brist i godset i bunnpartiet hos en uarmert beholder av tilsvarende ut-førelse, opptar skiven størsteparten av bunnpartiets påkjenninger. Det ferromagnetiske materiale i armeringsskiven kan f.eks. være hvittblikk, svartblikk eller lignende materialer med bedre styrkeegenskaper enn beholderens bunn- og veggdeler.

Fig. 12 og 13 viser utførelsesformer som motvirker den deformasjon av plastbeholdere som normalt vil forekomme ved et tilstrekkelig høyt fall mot et fast underlag. I disse utførelses-former har armeringsskiven en del som omslutter den del av beholderens sylindriske vegg son. ligger nærmest bunnen, idet denne omsluttende del av skiven har en belglignende eller gjengelignende utformning. Når en beholder forsterket på denne måte, etter fritt fall slår mot en fast flate med sitt bunnparti, vil størsteparten av beholderens bevegelsesenergi bli overført til armeringens belgformede del, hvorved den uheldige deformasjon av beholderens bunnparti blir unngått. Fig. 14 viser et eksempel på hvorledes den belgformede del kan anordnes når beholderbunnen er relativt flat, mens fig. 15 gir et eksempel på hvorledes den belgformede del kan anordnes når beholderbunnen er mer konkav.

En måte å feste skiven til beholderens bunnparti på består

i å lime skiven fast. Dette kan rent praktisk skje ved at skiven f.eks. i forbindelse med sin fremstilling forsynes med et lag av - varmeforseglende lim. Hår beholderen skal fremstilles, blir skiven før plastråmaterialet ført inn i den form hvori beholderen skal tilformes.

I utførelsesformene på fig. 12 og 13 fastholdes skiven ved at dens gjengede eller belgformede del har en utførelse med god tilpasning til en motsvarende gjenget resp. belgformet del av beholderens nedre endeparti.

Fremstillingen skjer ved forhøyet temperatur, hvorved limet aktiveres og armeringsskiven fester seg til beholderen. Skivens utadvendte side kan beskyttes mot korrosjon f.eks. ved lakkering, noe som kan skje allerede under fremstillingen av skiven. En annen måte å feste skiven til behodleren på består i å forsyne skiven med grader slik anordnet at de ved beholderens fremstilling innsmeltes i plasten og derved fester skiven til beholderen. Et tilsvarende feste fås dersom beholderens kanter falses på lignende måte som ved en blikkboks. Har skiven kopp- eller skållignende fasong som på fig. 10 og 11, kan ennvidere overkanten av skålen være forsynt med en innvendig vulst tilveiebragt f.eks. ved at blikket i skiven rulles inn ved ytterkanten som vist på fig. 11. Ved hjelp av denne innvendige vulst blir skiven låst til beholderen.

Størrelsen av skiven avhenger av de påkjenninger beholderen blir utsatt for, såvel som av beholderens utformning. Har bunnpartiet en utformning som er svak når det gjelder trykkfasthet, blir skiven ført ut over de deler av bunnen som-,blir utsatt for særlig store påkjenninger. Fig. 10-13 viser eksempler på slike utførelsesformer.

Armeringsskiven kan som allerede vist, ha varierende ytterkontur, samtidig som den enten kan ha ubrutt flateutstrekning eller f.eks. utgjøres av et finmasket rutenett, et grovmasket rutenett, en perforert skive eller en ekelignende konstruksjon,.som også selv kan være perforert eller laget som et rutenett. Den gjennombrutte utførelse kan anvendes for å minske materialbehovet og er anvendelig uavhengig av skivens ytterkontur.

Siden skiven består av et ferromagnetisk materiale, kan beholderen ved hjelp av magnetiske krefter stabiliseres mot velting. Forsøk har vist at en flaskelignende beholder med domformet bunnparti forsynt med en armering i form av en ugjennombrutt skive av vanlig blikk kan fastholdes av en normal magnet inntil beholderens akse er horisontal. Gjør man bruk av transportører med kraftige magneter, er det således mulig å håndtere en beholder av denne art like lett som en vanlig blikkboks.

Håndteringen av plastbeholdere, f.eks. plastflasker, kan også lettes ved hjelp av magnetiske krefter dersom beholderens bunn lakkeres med en farve inneholdende jernpulver. Isåfall fås et ferromagnetisk område akkurat der hvor bunnpartiet kommer nærmest transportørenes magneter. Også denne utførelsesf orm ligger innen rammen av oppfinnelsestanken, men den gir selvsagt i regelen en begrenset økning av beholderens evne til å motstå indre trykk.

Claims (2)

1 . Tett plastbeholder med bunn og sidevegg og med en utvendig forsterkning,karakterisert vedat forsterkningen (20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130) ved beholderens fortrinnsvis hvelvede bunn består av et ferromagnetisk materiale med bedre styrkeegenskaper enn beholderens bunn- og veggdeler.

2. Plastbeholder som angitt i krav 1,karakterisert vedat forsterkningen (120,130) er skålformet med veggpartier som har bølge- eller gjengeformet tverrsnitt som danner en belglignende kontur, og som omslutter en motsvarende utformet del av beholderveggen (fig. 12 og 13).