NO841643L - Fremgangsmaate for aa lage beholdere. - Google Patents

Description

Beholder og framgangsmåte for framstilling av denne.

Oppfinnelsen vedrører en beholder, nærmere bestemt en termoplastisk beholder av det slag som er angitt i innledningen til patentkrav 1, samt en framgangsmåte for-å tilvirke denne beholderen. Det er særlig tale om flaskeformete beholdere med størrelse på en og to liter av PET (polyetylentereftalat), hvor beholderens hoveddel er blitt låst opp i form fra et emne som er blitt sprøytestøpt forut for sluttformingen.

Kjente slike flasker blir formet, ved en flertrinns^framgangsmåte, hvor et emne først tildannes ved

sprøytestøping,.kjøles og dermed blåses opp til halvferdig flaskeform. På grunn av den indre struktur som kreves for å gi en slik oppblåst flaske styrke, må hoveddelen ha en. avrundet bunn eller liknende bunnform, for å gi tilstrekkelig styrke for opptak av innhold under trykk. I dette tilfelle må det påsettes en sokkelkopp på flaska for å gi stabilitet og ytterligere styrke. Ved kjente

framgangsmåter er denne sokkelkoppen generelt blitt festet til hoveddelen enten ved klebing eller ve_d varmefusjon. Ulempene ved disse kjente framgangsmåtene har gitt grunnlag for et stort antall feil, hvor hoveddelen løsner fra sokkelkoppen og blir meget ustabil og mange ganger danner en lekker under fylling eller transport. Innholdet vil da lekke fra beholderen og forurense tappeutstyret og/eller

omgivelsene under transport og lagring. På grunn av den iboende svakhet til klebete forbindelser mellom to termoplastiske deler pg den iboende svakhet til

fusjonsskjøter, er slik kjent flasketilvirkning årsak til mange defekter og feil. I tillegg til lekkasjer resulterer de kjente måter for tilvirkning ofte i kanting av sokkelkoppen på hoveddelen, noe som gir en estetisk mindreverdig beholder og dårlig fastgjøring av sokkelkoppen.

Hovedformålet med oppfinnelsen er derfor å skape en beholder hhv. en framgangsmåte for tilvirkning av denne, som reduserer eller fjerner disse ulempene ved kjente beholdere hhv. framgangsmåter.

Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved å utforme beholderen i samsvar med patentkrav 1, hhv. en

- framgangsmåte i samsvar med patentkrav 6.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen er

angitt i underkravene 2-5 og 7-10.

Oppfinnelsen vil nedenfor bii beskrevet nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel som er illustrert i tegningen, hvor: Fig. 1 illustrerer et aksialt lengdesnitt gjennom ét emne for_ei termoplastisk flaske, Fig. 2 illustrerer et tilsvarende lengdesnitt gjennom en spindel for"opptak, av;flåskekomporientene for rotasjonssveising, mens Fig. 3 viser et aksialt lengdesnitt gjennom ei flaske tilvirket i samsvar med oppfinnelsen.

Oppfinnelsen gjelder altså tilvirking av en delt eller segmentert termoplastisk beholder eller flaske, hvor f.eks. forbruk til kullsyreholdige drikker, i størrelsen en og to liter. På grunn av at bunnen må være hvelvet, får ikke beholderen den tilstrekkelige stabilitet. Det er altså kjent å sette på en sokkelkopp på ei slik oppblåst flaske for å gi den et stabilt fundament og beskytte bunnenden under transport og lagring.

Ved tilvirkning av kjente delte flasker, blir det formet en hoveddel i en totrinns prosess. I trinn 1 blir et termoplastisk materiale, så som PET sprøytestøpt i ei form for dannelse av et emne 10. Dette omfatter en tykkvegget hoveddel 11 som ved toppen er forsynt med en gjenget halsdel 12. Etter at emnet er sprøytestøpt blir det fjernet fra forma og avkjølt svakt for å blir fast. Emnet blir deretter plassert i en formblåsingsmaskin hvor luft under høyt trykk blåses inn i emnet gjennom boringen 13 samtidig som emnet varmes opp til det er passende mykt.

Kombinasjonen av oppvarming av det termoplastiske

materialet og trykket idet indre av emnet blåser flaska ut i formhulrommet slik at den får sin endelige flaskeform. Denne formblåste flaske blir deretter avkjølt og det andre trinnet i tilvirkningen må gjennomføres.

På grunn av den indre natur til ei slik formblåst flaske, som gjør at bunnen må være generelt hvelvet eller hemisfærisk for å gir styrke og trykkmotstand, er flaska ute av stand til å stå alene. En sokkelkoppeller bunnkopp må tildannes, f.eks. ved sprøytestøping, og festes til den avrundete flaskebunnen for å stabilisere denne. Generelt,

blir sokkelkopper framstilt av avfall eller regenerert plastmateriale fordi materialet ikke kommer i berøring med flaskeinnholdet og den kjemiske sammensetningen av materialet er forholdsvis uviktig.-Generelt blir sokkelkopper tilvirket av. et ugjennomsiktig,, mørkt materiale, såsom sort eller brun termoplast og festet.til hoveddelen ved klebing. Hoveddelen er underlagt strenge offentlige krav med hensyn til plastinnholdet fordi den kommer i berøring med produkter beregnet for å bli inntatt av mennesker.

Generellt er det mest hensiktsmessige materiale for flasketilvirkning PET (polyetylentereftalat). I en vanlig framgangsmåte blir en PET-flaske formblåst og påsatt en sokkelkopp av gjenvunnet plast eller avfallsplast• Ifølge oppfinnelsen blir den formblåste hoveddelen nedenfor kalt flaske, 15 (fig. 3) påsatt en termoplastisk termokopp 16

som har en generelt sylinderformet sidedel 17 og en forholdsvis plan, sirkelformet bunndel 18 utformet i et stykke. Sokkelkoppen 16 festes til flaska 15 i et stort kontaktområde 19 ved hjelp av friksjonsstøping. Fordi den sirkelformete, sylindriske og hemisfæriske form på komponentene er egnet-for roterende sveising, kan slik sveising brukes for å feste sokkelkoppen til "flaska..

Alternativt kan den friksjonssveises ved en oscillerende bevegelse istendenfor ved en roterende bevegelse. Dette er særlig fordelaktig ved flasker som ikke har sirkelformet tverrsnitt.

Fig. 2 illustrerer skjematisk et spindelpar for

bruk i en maskin for friksjonssveising. I fig. 1 omfatter en øvre spindeldel 20 ei generellt massiv metallblokk 21

med et hulrom 22 som tilsvarer formen på den øvre delen av flaska 15. Den øvre spindeldelen 20 er stivt forbundet med en roterbar aksel 23 som kan føres vertikalt for å motta og avgi flasker som skal sveises. En eller flere

vakuum/trykkanaler 24 er utformet i den øvre delen av blokka 21"og deri eller de er koblet til vakuum trykkledninger 25 som i sin tur fører til og kommuniserer med utstyr som kan gi vekselvis undertrykk og overtrykk.

En andre, nedre spindeldel 26 for friksjonssveising er plassert rett under spindeldel 20 og. omfatter ei generelt massiv metallblokk 27 med en fordypning 28 tilpasset for å slutte tett rundt sokkelkoppen 16. En drivaksel 29 er stivt forbundet med blokka 27. Spindeldelen 26 og akselen 29 ér utformet for vertikal bevegelse mot og bort fra den øvre spindeldelen 20. Akselen 29 kan også roteres med en elektrisk, pneumatisk eller hydraulisk motor (ikke vist). I US-PS 29.448 (Reissue) er det beskrevet nærmere et utstyr hvor spindeldelene 20 og 26 kan brukes. I

en parallell US-patentsøknad (371.364 inngitt 82-04-23) er det beskrevet et apparat for rotasjonssveising som er

særlig egnet for oscillerende friksjonssveising.

Ved en vanlig framgangsmåte blir ei formlåst flaske 15 uten sokkel plassert i den øvre spindeldelen med forholdsvis tett pasning til denne. Flaska 15 kan holdes på plass i spindeldelen eller forma 20 ved å sette ledningene 25 og kanalene 24 under undertrykk. Dette suger flaske 15 fast slik at sokkelkoppen kan påsettes ved

f riksjonssveising. En sokkelkopp som vist i fig. 3 ved posisjon 16 er ført tett inn i den nedre spindeldelen 26

mens denne er tilstrekkelig langt fra spindeldelen 20 slik at sokkelkoppen 16 føres på plass, mens flaska 15 er

innsatt i spindeldelen 20. Deretter blir akselen 29 beveget vertikalt oppover-(sett i figuren) inntil sokkelkoppen er nær opptil flaskebunnen. Ved en utførelsesform hvor begge deler er sylinderformet kan rotasjonssveising brukes for å forene de to delene. Sokkelkoppen roteres med høy hastighet ved å dreie akselen 29 og spindeldelen 26. Ved en bestemt rotasjonshastighet blir så spindeldelen 26 beveget oppover slik at sokkelkoppen 16 kommer i friksjonsberøring med flaska 15. For å oppnå gunstige resultater ved rotasjons/friksjonssveising bør sokkelkoppen være dimensjonert slik at den klemmer svakt rundt bunndelen av flaska 15. For å oppnå maksimal fusjon mellom de to elementene bør hoyedbestanddelen i materialet i

sokkelkoppen være forenelig med flaskematerialet.

Etter at den nødvendige rotasjonshastighet er oppnåddfor spindeldelen 26 blir denne beveget oppover ;med akselen 29 slik at sokkelkoppen 16 støter mot bunndelen av flaska 15. Dermed blir det utviklet friksjonsvarme mellom de to delene, som er tilstrekkelig til å friksjonssveise dem sammen. Som beskrevet i det patentskriftet-som er nevnt ovenfor, kan drivanordningenfor den roterende spindeldelen frigjøres forut for kontakten mellom de to delene, og treghetsenergien som er blitt bestemt på forhånd ut fra rotasjonshastigheten på spindelen og massen på spindelen og sokkeldelen, er tilstrekkelig til å oppnå en

tilfredsstillende friksjonssveist forbindelsen 19.

Etter at spindelen og sokkeldelen har stoppet og sveiseforbindélsen 19 er fullført, kan undertrykket i ledningene 25 og kanalene 24 ledes på i og for seg kjent måte slik at det oppstår et overtrykk som kan presse den ferdige flaska ut fra den øvrige spindeldelen 20. Dette utføres like etter at den nedre spindeldelen 26 er blitt senket fra beholderen.og går klar av flaska som skal støtes ut..

Ved en alternativ utførelsesform kan sokkelkoppen festes til hoveddelen med en ikke-roterende

friksjonssveising som utnytter oscillerende bevegelse i stedet for roterende. Ved denne utførelsesformen er flaska

15 festet til den øvre spindeldelen 20 på tilsvarende måte

som ovenfor. Likeens er sokkelkoppen 16 festet til den nedre spindeldelen 26 med et tettsluttende

friksjonsinngrep. Ved denne utførelsen vil koppen 16 ved bevegelse oppover av akselen 29 støte mot underdelen av flaska 15 i et tettsluttende inngrep. Festingen av de to delene til hverandre skjer i dette tilfelle ved en oscillerende bevegelse som påføres den nedre spindeldelen og sokkelkoppen, slik at det utvikles friksjonsvarme mellom de to delene. Når det er utviklet tilstrekkelig varme til å smelte de to delene sammen vil dette skje og sokkelkoppen vil skilles fra den nedre spindeldelen. En forutbestemt frekvens og varighet på oscillasjonen kan fastlegges ved beregning eller forsøk, slik at det oppnås optimal friksjonssveis mellom delene.

Oppfinnelsen beskriver således en anordning og en framgangsmåte for å skape en meget effektiv og virksom sammenføyning av sokkelkopper og hoveddeler for de beholdere det her er tale om." Ei flaske eller en liknende beholder framstilt i samsvar med oppfinnelsen er blitt" utsatt for en destruktiv test ved å ødelegge flaska_og måle.-. styrken på forbindelsen mellom de to sammensveiste delene. Det ble funnet at sveise området var sterkere enn det omgivende upåvirkende termoplast-materialet, idet sveisen var den siste delen av flaska som ble ødelagt under denne testen.

Innenfor rammen av paténtkravene er det mulig å foreta forskjellige variasjoner av den utførelsesformen som er beskrevet ovenfor. I stendenfor polyetl ylentereftalat kan det framstilles flasker av andre polymere, såsom polypropylen, polyetylen, polystyren og polyetylen-tereftalat-glykol. Oppfinnelsen kan også utnyttes stort sett uavhengig av flaskestørrelse og flaskeform.

Claims (8)

1. Beholder, særlig flaske av termoplast, for pakking av væsker under trykk og liknende, med en hoveddel som er tildannet av et termoplastisk materiale og har en bunndel som er motstandsdyktig mot trykk, og en sokkeldel som er beregnet på å festes til hoveddelen og danne en stabil bunn,karakterisert vedat sokkelkoppen (16) er friksjonssveiset til hoveddelens bunnparti.

2. Beholder i samsvar med krav 1, hvor hoveddelen er sprøytestøpt og formlåst av et termoplastisk materiale,, såsom PET, PETG, polypropylen, polyetylen, polystyren, PVC, PVDC, SAN og EVAL,karakterisert vedat sokkelkoppen (16) er dimensjonert for å passe inn over hoveddelens (15) bunnende med presspasning.

3. Beholder i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat sokkelkoppen (16) er tilvirket hovedsakelig av et plastmateriale som kan-1 friksjonssveises til materialet, i hoveddelen (15), idet. minst en del av sokkelkoppen består av gjenvunnet eller avfallsplast.

4. Beholder i samsvar med et av kravene 1-3,karakterisert vedat hoveddelen er tilvirket av PET og at sokkelkoppen er festet til hovedjelen ved rotasjonssveising eller oscillerende sveising.

5. Framgangsmåte for tilvirking av beholdere, -særlig flasker av termoplast i samsvar med patentkrav 1, hvor et emne av termoplast tildannes ved sprøytestøping og hvoretter dette emnet forblåses til en hoveddel som har en trykkfast bunnende,karakterisert vedat det tilvirkes en sokkelkopp (16) som kan passe trangt inn over bunnenden av hoveddelen (15) og som har en stabil underdel, og at denne sokkelkoppen friksjonssveises til hoveddelen slik at det dannes en enkelt beholder med et trykkfast og stabilt bunnparti.

6. Framgangsmåte i samsvar med krav 5,karakterisert vedat hoveddelen (15) holdes sikkert fast i en første spindeldel (24) og at sokkelkoppen (16) holdes på piass i en andre spindeldel (26) som står koaksialt med den første, og hvor minst en av de to spindeldelene beveges aksialt hen mot og bort fra den andre, for å føre hoveddelen av flaska og sokkeldelen sammen.

7. Framgangsmåte i samsvar med krav 6,karakterisert vedat minst en av spindeldelene (24, 26) kan roteres med en forutbestemt hastighet før de to delene føres sammen.

8. Framgangsmåte i samsvar med krav 6 eller 7,karakterisert vedat minst en av spindeldelene (24, 26) oscilleres aksialt med en forutbestemt frekvens i et vist tidsintervall etter at sokkeldelen er ført i inngrep med hoveddelen.