NO176907B - Ventilutrustet trykkbeholder av plast - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en beholder egnet for utlevering av trykksatte produkter, omfattende en ekstrudert, sømløs, førformet hoveddel av plast som kan motstå trykkene tilknyttet produktet som skal utleveres, hvilken hoveddel har utspring i hver ende, og endelokk av plast som har en fordypning eller et spor mellom en utvendig og en innvendig vegg for opptak av de respektive ender og utspringene på hoveddelen og dermed danne en fluidtett forsegling mellom hoveddelen og hvert endelokk.

Trykkbeholdere har tidligere i det vesentlige blitt lagd av et metall-legeme og endelokk av metall. I det tilfelle hvor trykkbeholderen er en aerosolbeholder, utformes et endelokk til å motta og har krympet på seg en metallkomponent referert til i faget som et festelokk, hvilke lokk har festet til seg en manuelt aktiviserbar ventil.

Metall-legemet til beholderen er sømmet langs sin lengde i tilfelle av stålbeholdere. Dette medfører, skjønt det har vært forsøkt unngått, i en innvendig form som ikke er fullstendig sylindrisk, idet sømmen gir én diskontinuitet i den "helt runde" form. I tilfelle av aerosolbeholdere av aluminium, skjønt de er sømløse, blir beholderens tynne vegg hurtig bulket og et avvik fra den "helt runde" form er resultatet.

For mange applikasjoner av et aerosolemballasjesystem, f.eks. der et stempel som beveger seg langs den indre vegg av beholderlegemet er en del av emballasjen, er et avvik fra det "helt runde" uønskelig. Der det er avvik fra det "helt runde" vil et brudd i tetningen mellom beholderens indre vegg og stempelet oppstå med et tilhørende tap eller minsking i effektiviteten for utslipp av innholdet i trykkbeholderen.

Ytterligere mangler ved metallbeholdere, ofte tilvirket i avstand fra stedet der produktet innføres i beholderen, er skipning av beholderen til påfyllingsstedet. Videre kan korrosjon være et problem som nødvendiggjør belegging av metallet for å gjøre den indre overflate av beholderen kompatibel eller forenlig med produktet som skal utleveres, og følgelig en ytterligere tilvirkningsoperasjon.

Manglene ved metallbeholderene har medført et fremstøt fra markedsoperatører for å erstatte metallbeholderen med en plastbeholder.

Trykkbeholdere av plast har til dags dato blitt tilvirket ved sprøytestøping eller ved blåsestøpingsprosesser. Begge prosesser har alvorlige ulemper.

Når en beholder sprøytestøpes er det nødvendig at legemspartiet til beholderen har en draft eller helning for å kaste ut beholderen fra støpeformen. Videre, og spesielt med beholdere som har et legemsparti med en lengde for konvensjonelle beholdere, slik som drikkevarebeholdere eller aerosolbeholdere, er det svært vanskelig å fylle opp hulrommet som definerer beholderens legemsparti med den følge at kanaldannelse eller ufullstendig oppfylling av sprøytestøpe-hulrommet er resultatet. Som en følge, for korrekt å fylle opp hulrommet, er det vesentlig å benytte høye temperatur- og trykkforhold, som medfører en differensiell temperaturprofil over hulrommets lengde og følgelig spenninger og belastning-er, skjevheter og sprøhet i den støpte beholder. I tillegg er det vanskelig å holde kjernen som definerer den indre vegg av legemspartiet av beholderen korrekt sentrert med det resultat at beholderveggen er av varierende tykkelse. Ettersom gjennomtrengning innenfra eller utenfra av beholderen er en funksjon blant annet av veggtykkelsen for å kompensere for en endring fra virkelig senter av hulromskjernen, må støpe-formhulrommet utformes til å gi en minimums veggtykkelse over det hele. For å sikre den nødvendige minimumstykkelse, er nødvendigvis resultatet en konstruksjon eller utforming av en veggtykkelse som er større enn det som er nødvendig for å kunne holde på produktet.

Blåsestøping medfører nødvendigvis at veggen til trykkbeholderen er av ujevn tykkelse ettersom trykk- og tempera-turvariasjoner på overflaten av blåseemne eller preformen ikke er jevn. Videre utelukker molekylær vektvariasjon i blåseemnet og preformen dannelsen av en beholder med en idet vesentlige jevn veggtykkelse. Således, som i en sprøyte-støpeprosess, må for store plastmengder benyttes for å sikre den minimums veggtykkelse som er nødvendig gjennom hele beholderen for å kunne holde på produktet som skal avgis. Åpenbart utelukker en variasjon i veggtykkelsen dannelsen av et legemsparti med en indre overflate som er "helt rund" og følgelig mangler beholderen anvendelighet som en beholder der det "helt runde" er avgjørende for utleveringen av produktet.

Videre må endelokkene ved blåsestøping av en beholder nødven-digvis tildannes av samme plastmateriale. Fleksibiliteten er også begrenset med blåsestøpingskonstruksjonen. I en beholder av aerosoltypen der den øvre åpning er mindre i diameter enn beholderens legemsparti, er det umulig å plassere et stempel med en diameter hovedsakelig den samme som den innvendige diameter av beholderen inne i beholderen.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en beholder av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at utspringene er av samme materiale som hoveddelen, tildannet fra hoveddelen, for feste av utspringene til en del av sporet hos det tilhørende endelokk.

Den foreliggende oppfinnelse vil tydeligere forstås ved referanse til tegningene og omtalen tilhørende disse. Fig. 1 er en perspektivisk avbildning av plastbeholderen ifølge oppfinnelsen med et snitt gjennom legemspartiet. Fig. 2 er et atskilt snittriss av legemspartiet og den ventiImottakende ende og bunnens endelokk for plastbeholderen ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 er et vertikalt snitt gjennom plastbeholderen ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 er et vertikalt snitt gjennom det ventilmottakende endelokk ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 er et vertikalt snitt gjennom en ytterligere utførelse av oppfinnelsen. Fig. 6 er et vertikalt snitt av en spesiell utførelse av et endelokk ifølge oppfinnelsen. Fig. 7 er et vertikalt snitt av en ytterligere utførelse av et endelokk ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 har beholderen generelt angitt som 10 et ventilmottakende endelokk 12, et sylindrisk legemsparti 14 og et endelokk 16.

Som vist i fig. 2 er legemspartiet 14 sømløst og i den viste form, sylindrisk. Legemspartiet må kunne motstå trykk inne i beholderen som vanligvis er tilstede i trykkbeholdere, slik som f.eks. aerosoldispensere.

Legemspartiet 14 er tildannet ved ekstrudering. Det er funnet at en gruppe av polyetylentereftalatresiner, referert til som barriereresiner og markedsført under varemerker slik som Selar<®> PT-resiner (markedsført av E.I. du Pont de Nemours) er egnede materialer for legemspartiet. Spesielle Selar<®> PT-resiner funnet egnede er Selar<®> PT og Selar<®> PT 5270. Andre barriereresiner anvendelige for tildanning av gjennom-skinnelige legemspartier er Selar<®> PA 3426, hvor denne resin er en amorf nylon. Det er funnet at med de forannevnte Selar<®->resiner, er en beholder med en veggtykkelse på 0,25-1,5 mm tilfredsstillende til å funksjonere som beholderlegemet under normalt aerosoldispensertrykk på 69 til 1 035 KPa.

Konvensjonelt ekstruderingsutstyr (ikke vist) kan benyttes for tildanning av legemspartiet 14. Konvensjonelt sprøyte-støpeutstyr (ikke vist) kan benyttes for å tildanne endelokkene 12 og 16.

Det venti Imottakende endelokk 12 har en ringformet vegg 18 med et vulstparti 20 som definerer en åpning 34 for mottak av en konvensjonell aerosolventil (ikke vist) og et skulderparti 22 med et utragende parti 23, der den ytre flate 24 av den ringformede vegg 18 og den indre flate 26 av det utragende parti 22 danner en forsenkning 28 for mottak av endepartiet 30 av legemspartiet 14. I bunnen av forsenkningen 28 er en ringformet underskjæring 32.

Når enden 30 er plassert i forsenkningen 28 blir komponentene rotasjons- eller friksjonssveist med konvensjonelle teknikk-er, hvor endepartiet 30 til legemet 14 smelter og strømmer inn i underskjæringen 32 for derved å bevirke en fluidtett forsegling mellom legemspartiet 14 og endelokket 12.

En fluidtett forsegling mellom veggene som definerer forsenkningen 28 og den ytre 40 og indre 42 vegg av legemspartiet 14 kan også utføres gjennom sonisk sveising av de kontinuerlige flater i forsenkningen 28 og veggene 40 og 42 av legemspartiet 14.

Endelokket 16 har en ringformet oppadstående vegg 36 der det kuppelformede parti 38 løper gjennom. Som i endelokket 12 har lokket 16 en ringformet oppadstående vegg 44 og en skulder 46 med et utragende parti 48 der den ytre flate 50 av den ringformede vegg 44 og den indre flate 52 av det utragende parti 48 danner en forsenkning 54 til å motta endepartiet 56 av legemspartiet 14. I bunnen av forsenkningen 54 er en ringformet underskjæring 58.

Endelokket 16 og legemspartiet 14 kan skjøtes sammen for å danne en fluidtett forsegling på måten beskrevet ovenfor med henvisning til endelokket 12.

En ringformet vulst 70, vist i fig. 6, kan tildannes i underskjæringene 32 og 58 i endelokkene 12 og 16 ved å smelte endepartiene av legemspartiet 14 og besørge en strøm av plastlegemepartiet inn i de respektive underskjæringer. Vulsten 70 medfører en mekanisk skjøt mellom endelokkene og legemspartiet til beholderen.

Underskjæringene 32 og 58 i de respektive endelokk 12 og 16 kan tildannes alternativt i den ytre vegg av de ringformede vegger 18 og 50 av endelokkene 12 og 16, respektivt. Videre kan forsenkningene 28 og 54 i endelokkene 12 og 16 ha plassert i seg et varmeledende materiale, slik som metall som vil virke som et varmereservoar for å overføre varme til kontinuerlige plastkomponenter og bevirke en mer hurtig mykgjøring eller smelting av de kontinuerlige plastkomponenter og påfølgende dannelse av vulsten 70.

I tillegg kan et magnetisk materiale plasseres inne i forsenkningen 54 (vist i fig. 7 som 72), hvilket materiale kan fungere til magnetisk å feste aerosolbeholderen under overflaten til et normalt flytende medium; f.eks. under vannoverflaten i et vannbad-testapparat.

Videre kan et adhesivmateriale med et smeltepunkt under det til legemspartiet og endelokkene plasseres i de respektive forsenkninger av endelokkene eller i sluttpartiene av endelokkene, hvilke adhesiv vil smelte og strømme inn i underskjæringene for å danne en ringformet vulst, og bevirker således en mekanisk binding mellom lokket og legemspartiet. I <;> tillegg kan adhesivmaterialet inneholde et magnetisk materiale til å tjene funksjonen fremsatt ovenfor for nevnte materiale.

I fig. 5 er det vist en plastbeholderenhet hvor det i tillegg til konstruksjonen vist i fig. 3 er en port 60 og et stempel 62 (vist med stiplet linje når den beveger seg mot den ventilutrustede ende av beholderen under evakuering av beholderens innhold).

Endelokkene kan sprøytestøpes. Det er funnet at polyacetal-polymerer danner tilfredsstillende sprøytestøpte endelokk.

Endelokket kan oppbygges til å oppta varierende legemsparti-diametere. Som vist i fig. 4 kan vulstpartiet 20 i ventil-endelokket 12 til hvilke ventilen er krympet, oppbygges til å opprettholde en standard ventilåpning ved innad og oppad fremstikking av en ringformet vegg 22 fra veggen 18 som avslutter i vulsten 20.

Mens oppfinnelsen er illustrert der den viser et legemsparti 14 med sylindrisk utforming, skal det forstås at legems-partiets form ikke er begrenset til dette; legemspartiet 14 er begrenset til å utelukke kun former som ikke kan tildannes ved ekstrudering. Således kan f.eks. legemspartiet være rektangulært, triangulært, ovalt, heksagonalt, etc. Videre kan legemspartiet 14 tildannes ved samekstrudering av ulike plastmaterialer for skreddersydd permeabilitet og andre fysiske egenskaper til legemspartiet 14.

Som med et sylindrisk tilformet legemsparti er den indre overflate av det ekstruderte legemsparti dimensjonsmessig jevnt gjennom hele lengden av legemspartiet. Følgelig kan legemspartiet mer effektivt fungere som et beholderlegeme med et stempel som løper gjennom dets lengde.

Med den foreliggende oppfinnelse kan trykkbeholdere av plast tilvirkes som unngår manglene angitt ovenfor som er tilknyttet sprøyte- og blåsestøpingsprosesser. Jevn veggtykkelse og en hovedsakelig jevn indre diameter gjennom hele lengden av beholderens legemsparti er lett oppnåelig. Videre, ved ekstruderingsforming av legemspartiet og f.eks. sprøyte-støping av endelokkene, kan en plastbeholder med endelokk av materiale forskjellig fra legemspartiet av beholderen enkelt fremstilles. Ved å kunne tildanne endelokkene av et materiale forskjellig fra legemspartiet, er det mulig for beholder-fabrikanter å benytte plastmaterialer i endelokket som har den nødvendige styrke og egenskaper til å kunne feste en aerosolventil til endelokket.

I tillegg er den standard konkave utforming av bunnen i den konvensjonelle aerosolbeholder oppnåelig som tillater en stor utbuling. Når en trykkbeholder av plast blåsestøpes må beholderdesignet ha en sfærisk form i bunnen av beholderen for å motstå trykket.

Claims (9)

1. Beholder (10) egnet for utlevering av trykksatte produkter, omfattende en ekstrudert, sømløs, rørformet hoveddel (14) av plast som kan motstå trykkene tilknyttet produktet som skal utleveres, hvilken hoveddel (14) har utspring (70) i hver ende, og endelokk (12,16) av plast som har en fordypning eller et spor (28,54) mellom en utvendig og en innvendig vegg for opptak av de respektive ender (30,56) og utspringene (70) på hoveddelen (14) og dermed danne en fluidtett forsegling mellom hoveddelen (14) og hvert endelokk (12,16), karakterisert ved at utspringene (70) er av samme materiale som hoveddelen (14), tildannet fra hoveddelen, for feste av utspringene til en del av sporet hos det tilhørende endelokk.

2. Beholder ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte del av sporet innbefatter underskjæringer (32,58) som befinner seg i bunnen av sporet.

3. Beholder ifølge krav 2, karakterisert ved at underskjæringene (32,58) befinner seg i den utvendige vegg.

4 . Beholder ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at utspringene (70) er fremkommet ved at endene i nevnte spor er delvis smeltet fast inne i underskjæringene.

5. Beholder ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at hvert endelokkelement er festet, eller ytterligere festet, på en ende av den rørformede hoveddel med et adhesiv som befinner seg i sporet.

6. Beholder ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at hvert endelokk er festet, eller i tillegg festet, ved at det er varmesveiset på en tilhørende ende av den rørformede hoveddel.

7. Beholder ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at den innbefatter en mengde varmeledende materiale som befinner seg i sporet i hvert endelokk.

8. Beholder ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at magnetisk materiale (72) befinner seg i sporet i minst ett av de to endelokk.

9. Beholder ifølge krav 6 eller 8, karakterisert ved at magnetisk materiale inngår i adhesivet.