NO165717B

NO165717B - Beholder av termoplastmateriale.

Info

Publication number: NO165717B
Application number: NO841129A
Authority: NO
Inventors: Lewis Alfred Collins
Original assignee: Rheem Blagden Ltd
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1990-12-17
Also published as: SE468426B; CH657339A5; BR8401393A; FR2543484B1; NO841129L; NO165717C; ZA841347B; AU2615584A; SG41887G; NL8400951A; BE899231A; IT1173471B; SE8401688D0; DK161881B; DE3410303A1; MX159119A; GB2137158B; DK85984A; IT8420212A0; SE8401688L

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en beholder av termoplastmateriale, omfattende en hoveddel og to preformete endedeler som er fastsveiset til hoveddelen, er formet av en flat plate ved at en forutbestemt lengde av den flate plate er formet til et rør av ønsket tverrsnitt, og lengdens ender er sveiset sammen til dannelse av røret.

I de senere år har bruken av stål ved fremstillingen av

fat for lagring og transport av kjemikalier gradvis blitt for-trengt av syntetiske termoplastmaterialer.

En teknikk ved vidstrakt anvendelse har vært formblåsing. Denne teknikk er velkjent, men fører til vanskeligheter. Ett problem er at i områdene motsatt formdelingsplånet har materialet tilbøyelighet til å smalne av på grunn av strekkingen av blåse-emnet. Dette resulterer i tynne hjørner på toppen og bunnen av beholderne.

En formblåst gjenstand krymper også alltid bort fra sine sanne dimensjoner, som fastsatt i en produkttegning, og områder med større veggtykkelse har en krympefaktor som avviker fra de områder som har mindre veggtykkelse. Eksempelvis krymper en beholder med firkantet tverrsnitt i hoveddelen mindre langs formdelingsplånet enn tverrsnittet under en vinkel på 90 i forhold til samme.

De fleste formblåste beholdere kan bare stables fire i høyden når de er fylt med det produkt som skal pakkes og når de utsettes for utendørs forhold i perioder som overskrider seks måneder.

Det er imidlertid ofte tilfelle at kunder ville foretrekke en stabling på seks, ni eller tolv i høyden i lengre perioder, fylt med produkter som har større egenvekt enn 1,0 g/cm<J>, noe som for tiden ikke kan oppnås med en formblåst beholder i en kommersielt attraktiv vekt og en spesifisert jevn veggtykkelses-fordeling.

Dessuten er mange utforminger av formblåste beholdere ut-satt for spenningssprekkdannelser når de er fylt med et alkalisk produkt, eller et produkt av syntetisk sammensetning, og når de utsettes for tilleggsbelastninger i stablet tilstand.

En annen teknikk som benyttes gir et fat med et legeme

som er ekstrudert i en ønsket seksjon, og sprøytestøpte endesek-sjoner som er buttsveiset fast på legemet. Anvendelsen av ekstru-der ing for legemet fører til store utgifter for svære ekstruderingsformer, og dette innebærer at denne teknikk bare er økono-misk forsvarlig for lange produksjonsserier av en gitt form og tykkelse.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse kjenne-tegnes ved at det er benyttet varmplatesveising av lengdens ender, og at endedelene er fremstilt på forhånd ved sprøytestøping og buttsveiset på hoveddelen ved varmplatesveising.

Med varmplatesveising forstås en prosess til sveising av overflatene på termoplastmateriale ved å varme opp overflatene i kontakt med en varm eller opphetet plate, hvoretter platen fjernes og de oppvarmete flater føres sammen og presses mot hverandre, slik at de får kjølne og binde seg til hverandre under forutbestemt trykk i en på forhånd fastsatt tid.

De flate plater kan være fremstilt ved ekstrudering, press-støping eller ved hjelp av andre hensiktsmessige prosesser.

Endene av platemateriallengden blir fortrinnsvis buttsveiset til hverandre, men under visse omstendigheter kan det være å foretrekke at det dannes en overlappende sveis. Hoveddelen kan ha et hvilket som helst passende tverrsnitt, såsom sirkulært, stort sett kvadratisk eller rektangulært med avrundete hjørner eller til og med triangulært, heksagonalt eller oktagonalt tverrsnitt.

De preformete endedeler kan formes ved formblåsing, sprøyte-støping, termoforming eller rotasjonsstøping eller en hvilken som helst annen passende prosess, og de kan festes til hoveddelen på en hvilken som helst passende måte. De blir fortrinnsvis buttsveiset fast på hoveddelen ved varmplatesveising, men det kan også benyttes spinnesveising (spin welding), ultralyd-sveising eller andre bindeoperasjoner, f.eks. ved hjelp av et passende binde-eller klebemiddel. De sprøytestøpte ender kan fremstilles i samsvar med normal teknologi for støping av .topp- og bunnseksjon av en beholder med flat form, hvor toppseksjonen har en ifyll-angshals. Det kan alternativt anvendes en teknologi hvor bunn- og toppenden har samme geometri, tilordnet ifyllings-hals(er) lukket av en membran. I dette tilfelle kan ifyllingshalsene støpes uten en gjenge. Når stykket må være bunnendeseksjonen, kan halsen ganske enkelt fjernes ved maskinbearbeiding. Når stykket må være toppendeseksjonen, kan det skjæres en gjenge på innsiden eller utsiden av den rette ifyllingshals, dersom dette er ønskelig, og det kan utformes et hull ved maskinering gjennom membranen. Beholderlegemet eller hoveddelen og endedelene kan bestå av den samme eller ulike termoplastiske materialer, og det kan benyttes et hvilket som helst egnet materiale såsom polyetylen, polypro-pylen, polystyren, polyvinylklorid, polytetra-fluoretylen osv. Platen som danner legemet kan imidlertid koekstruderes i sandwich-form, slik at det finnes ett materiale i sideveggens midtseksjon og et indre og et ytre sjikt som resulterer i en sandwich-struktur av den ekstruderte plate. Kombinasjonen av materialer kan velges slik at fatets (beholderens) sidevegg får forutbestemte mekaniske og fysikalske egenskaper.

De preformete endedeler og hoveddelen blir normalt satt sammen ved varmplatesveising eller liknende etter tidligere å

ha blitt fremstilt ved hjelp av de relevante prosesser (f.eks. sprøytestøping for endedelene og plate-ekstrudering og varmplate-buttsveising for den rørformete hoveddel).

Dette innebærer at de tre gjenstander har blitt kjølet ned og inntatt deres foretrukne form, når det termoplastiske materialets krympeprosess er avsluttet. Det kan imidlertid være å foretrekke å holde hoveddelen i en fast posisjon og sprøyte-støpe'yen endedel direkte fast på den ene side av den, slik at en unngår'yen sveiselinje frembrakt ved varmplatesveising.

Den flate plate som skal danne hoveddelen kan også være

utformet med forsterkningsribber, som kan plasseres inne i eller utenpå beholderen, eller den kan ha en slags bikakeformet cellestruktur innenfor sin veggtykkelse for å bedre hoveddelens mekaniske egenskaper.

Forsterkningsribbene kan strekke seg i horisontal eller vertikal retning av hoveddelen, og de kan utøve ulike funksjoner,

avhengig av deres plassering.

Horisontale ribber kan benyttes slik:

a) bidra til å ta opp et fat,

b) som ruile-tønnebånd, og/eller

c) hindre at fatets sidevegger faller sammen under innvirk-ning av en ekstra belastning (stablet tilstand) eller under inn-virkning av at det opprettes et undertrykk som følge av tempera-turforskjeller på fyllprodukter med i det vesentlige partielt damptrykk.

Vertikale ribber kan utnyttes som forsterkningsribber på inn- eller utsiden av en beholder med kvadratisk, rundt eller rektangulært tverrsnitt. De nevnte ribber er anordnet for å fremme bestandigheten mot vertikal sammentrykking.

Ved å forme hoveddelen fra en flat plate av materiale, unngås utgiftene til et stort antall ekstruderingsformer, nemlig 'yen for hver ønsket tverrsnittsform.

Ved å gå ut fra en flat plate, fremkommer det en ekstra fordel derved at platen kan påtrykkes på forhånd, nemlig mens den befinner seg i plan tilstand, ved hjelp av en passende trykke-metode, og påtrykket kan oppnå en bedre kvalitet sammenliknet med påtrykking på sylindriske eller avrundete rektangulære eller kvadratiske seksjoner av hoveddelen.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av en typisk utforming av et fat utformet i overensstemmelse med oppfinnelsen. Fig. 2 viser et planriss ovenfra av fatet ifølge fig. 1. Fig. 3 viser et planriss nedenfra av fatet ifølge fig. 1. Fig. 4 viser et forstørret snitt etter linjen A-A i fig. 2.

Fig. 5 viser et forstørret snitt etter linjen B-B i fig.

3 og illustrerer i tillegg stablingen av to fat.

Fig. 6 viser et perspektivriss som viser'yen form av platemateriale hvorav beholderlegemet eller hoveddelen kan tildannes.

Fig. 7 viser et sideriss av et fatlegeme utformet fra det

i fig. 6 viste platemateriale.

Fig. 7a viser et sideriss av en alternativ form av fat-le geme . Fig. 7b viser et horisontalsnitt av legemet ifølge fig. 7a. Fig. 8 viser et perspektivriss som viser en alternativ form for platemateriale.y Fig. 9 viser en form for<r>støpt gjenstand som kan benyttes som basis for toppen eller bunnen av et fat. Fig. 10 viser et snitt gjennom en støpt bunnendegjenstand ifølge en modifisert utførelsesform. Fig. 11 viser et snitt gjennom en støpt toppendegjenstand, og hvor også den støpte bunnendedel ifølge fig. 10 ér vist i stableinngrep med toppendedelen. Fig. 12 er et planriss av den støpte toppendedel ifølge fig. 11. Fig. 13 viser et sideriss av et fat av større dimensjoner.

Som vist i fig. 1-5 på tegningene, består et fat av en hoveddel 1, en øvre endedel 2 og en nedre endedel 3. Hoveddelen 1 er vist å ha sirkelsylindrisk form, og den er tildannet ved å bøye en flat materialplate ved hjelp av en passende form eller sjablon, idet endekantene er sammensveiset ved varmplatesveising. Den øvre og nedre del 2 og 3 er preformet atskilt fra hoveddelen 1 ved sprøytestøping eller på annen måte.

Det fremgår av tegningene at endedelene 2 og 3 kan ha sentrale fordypninger 4 i forsterkningsøyemed, og den øvre del 2

er forsynt med en ifyllingshals 5, som er vist utstyrt med gjenger for å påskrues en lukkehette 6 (vist stiplet bare i fig. 4) .

Den øvre del 2 er forsynt med en oppstående omkretsvegg eller -flens 7 for å sørge for stablemulighet til tross for til-stedeværelsen av ifyllingshalsen og lukkehetten 6 samt fordyp-ningene 4. Denne vegg er forsynt med en spalte 8 i området for ifyllingshalsen 5, for å lette uthelling fra fatet og også for

å sikre at regnvann eller andre væsker ikke samler seg på toppen av fatet. Veggen 7 er utformet i ett stykke med den øvre endedel 2 og er forbundet med den stort sett flate lukkeseksjon av ende-delen 2 ved hjelp av et antall forsterkningsknekter 9 som er anordnet i innbyrdes avstand.

Den øvre del 2 er buttsveiset til den øvre ende av hoveddelen 1 ved varmplatesveising langs den linje som er angitt ved 11 i fig. 4.

Den nedre del 3 er forsynt med i innbyrdes avstand anbrakte, nedadvendte omkretsflenser 12 og 13, som mellom seg avgrenser en forsenkning 14, som griper over den oppstående vegg 7 av det tilstøtende, underliggende fat når fatene stables. Flensen 13

er forsterket ved hjelp av en serie knekter 15 anbrakt med innbyrdes mellomrom.

Den nedre del 3 er buttsveiset til den nedre ende av veggen 1 ved varmplatesveising langs den linje som er angitt ved 16 i fig. 5.

En regner med at fat av denne konstruksjon særlig vil finne anvendelse i størrelser på 15, 20 og 25 liter. Fremstillingstek-nikken er imidlertid anvendelig over et vidstrakt område av stør-relser, f.eks. fra 15 liter og opp til 250 liter.

Når det benyttes varmplatesveiseteknikk kan det være nød-vendig å sørge for en viss utvidelse av det område som skal sveises ved sammenpressing av materialet, og disse utvidelser kan, hvis formålstjenlig, jevnes ut etter sveising.

Den øvre del 2 kan være utformet med henblikk på fastgjø-ring av et passende bærehåndtak.

Dessuten kan det, selv om den øvre del 2 er vist å ha en oppstående vegg 7 som samvirker med forsenkningen 14 for stabling, benyttes andre stablesystemer. Den øvre del 2 kan også være konveks, mens den nedre del 3 er konkav, i den hensikt å sørge for inngrep under stabling samt betydelig ekstra forsterkning av endedelene 2 og 3. Ved en slik kuppelformet anordning kan det innlemmes en ifyllingstut i en forsenkning i kuppelen.

Ifyllingshalsen kan også være enten innvendig gjenget for

å motta en gjenget spunstapp, utvendig gjenget for å motta en gjenget hette, eller glatt for å motta et påkrympet lukkeorgan.

Fig. 6 viser en plate 21 av plastmateriale såsom polyetylen ekstrudert med et par ribber 22. Platen er vist å ha sidekanter 23 og endekanter 24. En plate av passende lengde formes til et fat ved å buttsveise endekantene 24 til hverandre som vist i fig. 7, hvor sveislinjen er angitt ved 25. Det fremgår at ribbene 22 da strekker seg horisontalt på fatlegemet og virker delvis som ruile-tønnebånd og også som forsterkninger. Ved et alternativt arrangement kan sidekantene 23 av en passende bred, ekstrudert plate buttsveises sammen ved varmplatesveising, slik at ribbene 22 da kan løpe vertikalt, dvs. parallelt med sveiselinjen 25 som illustrert i fig. 7a. I begge tilfelle kan ribbene 22

ved motsvarende bøyning av platen plasseres på innsiden (som

vist i fig. 7a) eller på utsiden (som vist i fig. 7) av det fer-dige fatlegeme. Anordningen ifølge fig. 7a og 7b tar utgangspunkt i en plate med fire ribber 22, og fig. 7b viser hvordan disse kan utnyttes til å forsterke hjørnene av et fatlegeme med stort sett kvadratisk tverrsnitt. Fig. 8 viser en alternativ utførelsesform for platemate-rialet 26, som er noe tykkere enn platen 21 og ér utformet med et indre arrangement av hulrom 27, som danner en enkel form for bikake-cellestruktur. Om nødvendig kan ribber, f.eks. ribber liknende ribbene 22, anordnes i et slikt arrangement.

Fig. 9 viser en enkel utførelsesform av en sprøytestøpt

del, som kan anvendes for enten topp- eller bunnendedelen. Et sentralt område 31, som kan være kuppelformet eller utformet på annen måte for udelt forsterkning, er utstyrt med oppover og nedover forløpende flenser, henholdsvis 32 og 33 ved sin peri-feri. I tillegg er det sentrale område 31 forsynt med to oppstående halser 34 og 35. Dersom delen skal benyttes som et hedre endeelement, vil halsene 34 og 3 5 sannsynligvis bli fjernet ved r avskjæring og sliping, og flensen 33 kan da benyttes til å feste., delen til den nedre ende av fatlegemet. Dersom delen derimot .. skal benyttes "som en øvre endedel, vil det sentrale legeme. 31 -'. bli gjennomhullet i området for den ene eller begge halser 34, 35 som angitt med de stiplete linjer 36. Dersom det bare er behov for'yen ifyllingshals, vil det tydeligvis bare bli utført'yen gjennomhulling, idet den andre hals om nødvendig kan fjernes.

Den eller de gjenværende halser kan deretter utformes med.enten innvendig eller utvendig gjenging, om nødvendig, for å motta en spunstapp eller en lukkehette.

Når det benyttes en bunnendedel 3 som vist i fig. 5y og fatene er stablet, kan det hende at flensen 12, som må overføre hele vekten av stabelen til en palle eller annen understøttelses-flate, kan skades eller ødelegges. For å forbedre stablingsbar-heten kan det anvendes en anordning som vist i fig. 10-12. Ved denne anordning ytes flensen eller skjørtet 12 hjelp i sin bære-funksjon gjennom en serie av i innbyrdes avstand anbrakte, ringformete ribber 41, 42, 43, sentrert om fatets akse. Disse ribber hviler på palleflaten og avlaster skjørtet eller flensen 12.for belastning. Fig. 11 viser hvorledes en motsvarende øvre ende har en ifyllingshals 44, som griper inn i en lokalisert forsenkning 45, og den viser også hvordan den øvre ende er forsynt med en skulder 46, som samvirker med flensen eller skjørtet 12 for å oppta en del av vekten, mens den oppstående vegg 7 fremdeles griper inn innenfor flensen 12 for å sørge for ytterligere under-støttelse for det overliggende fat.

Fig. 12 viser hvordan skulderen 4 6 er avbrutt i området for et par forbindelsessoner 47 for et tradisjonelt trådhåndtak 48, og den viser også en reduksjon i bredden av skulderen 46

i området for en spalte 4 9 i veggen 7 i nærheten av ifyllingshalsen 44. Også vist i fig. 12 er avsmalnende soner 51 på veggen 7 som fører ned i spalten 49.

Selv om halsringen er vist å være forsynt med ytre gjenger, og en skruhette er vist i stilling, vil det forstås at halsringen kan være innvendig gjenget for å oppta en spunstapp, eller den kan etterlates ugjenget for å oppta en påkrympbar lukkedel eller annen form for lukkeorgan.

Selv om oppfinnelsen hittil har blitt beskrevet i forbin-delse med fat, som er hensiktsmessige for manuell håndtering og stabling, f.eks. med et kapasitetsområde på 15 eller 30 liter, vil det forstås at liknende fremstillingsteknologi kan anvendes for fat med større kapasitet, f.eks. 50 til 250 liter. Slike fat kan være forsynt med eller være uten mulighet for innbyrdes inngrep under stabling, men kan ha flenser eller skjørt med flate topper i anlegg mot hverandre. Fig. 13 viser et slikt arrangement, hvor et fat har et legeme forsynt med rulle-tønnebånd 61 dannet av ribber i ett med legemet. Den øvre og nedre endedel er hver forsynt med flenser 62, som danner henholdsvis skjørt eller oppstående render. Fig. 13 viser også at den øvre endedel er forsynt med to halser 63 av ulik størrelse. Disse kan selvsagt være av samme størrelse, eller om ønskes kan den ene hals sløyfes. Det er til og med mulig at selve legemet er forsynt med en spunsanordning 64, og i dette tilfelle er det mulig å sløyfe den ene eller begge halser 63. Som for de mindre størrelser er skjørtet 62 fortrinnsvis forsynt med dreneringshul1 for å bli kvitt regnvann. Toppen av fatet kan være utformet med henblikk på å lette mekanisk håndtering.

Diverse modifikasjoner kan utføres innenfor rammen for oppfinnelsen.

Claims

1. Beholder av termoplastmateriale, omfattende en hoveddel (1) og to preformete endedeler (2,3) som er fastsveiset til hoveddelen, er formet av en flat plate ved at en. forutbestemt lengde av den flate plate er formet til et rør av ønsket:tverrsnitt, og lengdens ender er sveiset sammen til dannelse av røret, karakterisert ved at det er benyttet varmplatesveising av lengdens ender, og at endedelene (2,3) er fremstilt på forhånd ved sprøytestøping og buttsveiset på hoveddelen (1) ved varmplatesveising.

2. Beholder i samsvar med krav 1, karakterisert ved at lengdens (1) ender er buttsveiset sammen.

3. Beholder i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver endedel (2,3) har et stort sett plant lukkeparti, og omkretsflenser (7,12) som rager frem fra det stort sett flate lukkeparti og er innrettet til å danne inngrep med tilsvarende flenser på en annen beholder.

4. Beholder i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at endedelene (2,3) er dannet av støpestykker som har samme form.

5. Beholder i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at den nedre endedel (3) er utformet med et antall ringformete ribber (12,13) som ligger i samme plan som omkretsringen (12).