PT106002A

PT106002A - PLASTIC TANK FOR APPLICATION IN 1KG FIRE EXTINGUISHERS.

Info

Publication number: PT106002A
Application number: PT10600211A
Authority: PT
Inventors: Carlos Joao Gomes De Figueiredo
Original assignee: Carfi Fabrica De Plasticos E Moldes Sa
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2013-05-14
Also published as: PT106002B

Abstract

O DEPÓSITO PLÁSTICO PARA APLICAÇÃO EM EXTINTORES DE INCÊNDIO DE 1KG, É COMPOSTO POR TRÊS COMPONENTES EM PLÁSTICO, (1), (2) E (3) PRODUZIDOS ATRAVÉS DO PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO DE MOLDAÇÃO POR INJECÇÃO, SEM PINTURA DE LACAGEM, UNIDOS ATRAVÉS DE DOIS PROCESSOS DE SOLDADURA DE FRICÇÃO POR ROTAÇÃO TORNANDO-SE ASSIM COMPLETAMENTE RECICLÁVEL, DEVIDO AO FACTO DE UTILIZAR MATÉRIAS-PRIMAS POLÍMERAS PLÁSTICAS, NÃO CONTENDO QUALQUER TIPO DE MINERAL E/OU METAL. A GEOMETRIA DO DEPÓSITO FOI DESENVOLVIDA VISANDO A ELEVADA ROBUSTEZ E ERGONOMIA, ALCANÇADAS ATRAVÉS DE UM DESIGN COM UMA SUPERFÍCIE LATERAL CÔNCAVA (2) E EXTREMIDADES SEMI-ESFÉRICAS (1) E (3), SENDO A EXTREMIDADE INFERIOR DOTADA DE UMA NERVURA CIRCULAR (5), QUE CRIA UMA ÁREA PLANA, PARA POSSIBILITAR O ASSENTAMENTO DO DEPÓSITO SOBRE UMA SUPERFÍCIE.The plastics deposit for application in fire extinguishers of 1 kg is composed of three plastics components (1), (2) and (3) produced by the process of transformation of injection molding, without lacquering, bonded through TWO ROTATION FRICTION WELDING PROCESSES BECOMING COMPLETELY RECYCLABLE, DUE TO THE FACTS OF USING PLASTIC POLYMER PREMIUMS, NOT CONTAINING ANY TYPE OF MINERAL AND / OR METAL. THE GEOMETRY OF THE DEPOSIT HAS BEEN DEVELOPED FOR THE HIGH ROBUST AND ERGONOMICS, ACHIEVED THROUGH A DESIGN WITH A SIDE SURFACE CONCERN (2) AND SEMI-SPHERICAL EXTREMITIES (1) AND (3), BEING THE LOWER END OF A CIRCULAR NERVATION (5) ), WHICH CREATES A FLAT AREA, TO POSSIBILITATE THE SEATING OF THE TANK ON A SURFACE.

Description

DESCRIÇÃO "Depósito plástico para aplicação em extintores de incêndio de lkg."DESCRIPTION " Plastic tank for application in fire extinguishers of lkg. &Quot;

Domínio técnico da invenção A presente invenção descreve um depósito plástico para aplicação em extintores de incêndio de lKg. A matéria-prima que se utiliza para o fabrico do depósito plástico é o polipropileno (PP), apresentando as seguintes características: • Não absorve humidade; • É completamente reciclável por utilizar matérias polímeras plásticas, isentas de qualquer tipo de mineral e/ou metal; • Não necessita de pintura ou lacagem, podendo ser adicionada pigmentação especifica das engenharias de polímeros, de forma a alcançar a cor vermelha (RAL 3001), obedecendo à regulamentação internacional; • É capaz de resistir ao factor erosivo U.V. (ultravioleta); O depósito plástico da presente invenção é caracterizado por possuir um design com uma forma ergonómica, para facilitar o manuseamento e transporte, bem como suportar elevada pressão interna e choques externos. Este depósito é composto apenas por três componentes plásticos, produzidos por processos de transformação de moldação por injecção, permitindo assim a uniformização da espessura das paredes do depósito, e o aumento da fiabilidade do produto no processo automático de produção, facilitando-o e tornando-o mais rápido e com custos mais reduzidos. Os três componentes são unidos através de dois processos de soldadura de fricção por rotação, para formar o depósito para extintor. 1 A técnica anterior A presente invenção surgiu da necessidade de encontrar uma solução para o fabrico de depósitos plásticos para extintores, com robustez equivalente aos actuais extintores metálicos, e que melhore substancialmente o processo de fabrico e reciclagem. Foi encontrado no estado da técnica a patente US-2010/0108333, contemplando um extintor de incêndio com recipiente plástico, onde a matéria-prima utilizada contém elementos minerais e/ou metais, dificultando, ou até mesmo impossibilitando, todo processo de reciclagem do depósito. A presente invenção é fabricada num material plástico polímero, que não contém quaisquer tipos de minerais e/ou metais, além de não absorver humidade, e não ser contaminável pelo conteúdo aplicável no depósito, possibilitando a reciclagem do mesmo.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention discloses a plastic container for application in 1 kg fire extinguishers. The raw material used to manufacture the plastic container is polypropylene (PP), which has the following characteristics: • It does not absorb moisture; • It is completely recyclable by using plastic polymeric materials, free from any type of mineral and / or metal; • It does not need painting or lacquering, and it is possible to add specific pigmentation of the polymer engineering, in order to reach red color (RAL 3001), according to international regulations; • It is able to withstand erosive factor U.V. (ultraviolet); The plastic container of the present invention is characterized in that it has an ergonomically shaped design for ease of handling and transportation as well as withstanding high internal pressure and external shocks. This tank consists of only three plastic components, produced by injection molding transformation processes, thus allowing the uniformity of the thickness of the tank walls, and increasing the reliability of the product in the automatic production process, faster and with lower costs. The three components are joined by two rotary friction welding processes to form the fire extinguisher tank. The prior art The present invention arose from the need to find a solution for the manufacture of plastic fire extinguisher tanks, with robustness equivalent to the existing metal extinguishers, and which substantially improves the manufacturing and recycling process. It has been found in the state of the art patent US-2010/0108333, contemplating a fire extinguisher with plastic container, where the raw material used contains mineral elements and / or metals, hindering, or even hindering, any process of recycling the deposit . The present invention is made of a polymeric plastic material, which does not contain any types of minerals and / or metals, besides not absorbing moisture, and is not contaminable by the contents applicable to the tank, enabling the recycling thereof.

Por outro lado, a patente referida bem como as patentes W02006/026842, US 2006/0131034, EP 0283568, US 4854343, referem reservatórios plásticos para extintores, cujo processo de fabrico assenta essencialmente na transformação de moldação por sopro e, em alguns casos, utilizando ainda outros processos auxiliares que dificultam a concepção do reservatório, tornando-a mais dispendiosa. A presente invenção é formada por 3 elementos plásticos que são produzidos por processo de transformação de moldação por injecção, o qual é mais simples, mais barato, de melhor acabamento e fácil de controlar na produção, para além de permitir maior uniformização da espessura de material que compõe as peças transformadas, sendo este ponto de extrema importância, para garantir que não se formam zonas na peça, de espessura inferior à dimensão mínima tolerável, e que consequentemente, criem uma possível zona de ruptura.On the other hand, the aforementioned patent as well as the patents W02006 / 026842, US 2006/0131034, EP 0283568, US 4854343, refer to plastic reservoirs for fire extinguishers, which manufacturing process relies essentially on blow molding and, in some cases, using other auxiliary processes that hinder the design of the reservoir, making it more expensive. The present invention is formed by 3 plastic elements which are produced by the injection molding transformation process, which is simpler, cheaper, better finished and easy to control in production, in addition to allowing greater uniformity of material thickness which makes up the transformed parts, this being an extremely important point, in order to ensure that there are no zones in the part, of a thickness that is less than the minimum tolerable dimension, and which consequently create a possible rupture zone.

Nas patentes US 2010/0108333 e W02006/026842 é contemplado um reservatório plástico para extintores, cujo perfil 2 lateral é plano, e a espessura para a qual alcançam os melhores resultados, em termos de resistência e economia, é de 5mm. A presente invenção possui um perfil lateral côncavo, que aumenta em cerca de 16% a resistência do depósito, comparando-a com um depósito de perfil plano com as mesmas dimensões. A matéria-prima considerada é o polipropileno (PP), que permite reduzir a espessura das paredes do depósito para 4mm. Por outro lado, o perfil lateral côncavo aumenta a ergonomia do depósito, pois cria uma zona de menor diâmetro, cerca de 70% do diâmetro máximo, que facilita o manuseamento e transporte do mesmo.In US Patents 2010/0108333 and WO2006 / 026842 a plastic reservoir for fire extinguishers is contemplated, the side profile of which is flat, and the thickness for which they achieve the best results in terms of strength and economy is 5mm. The present invention has a concave side profile, which increases the resistance of the tank by about 16% by comparing it with a flat profile tank of the same dimensions. The raw material considered is polypropylene (PP), which allows to reduce the thickness of the walls of the deposit to 4mm. On the other hand, the concave lateral profile increases the ergonomics of the tank, as it creates a zone of smaller diameter, about 70% of the maximum diameter, which facilitates the handling and transport of the same.

Descrição das figurasDescription of the figures

Com o intuito de complementar a descrição pormenorizada da presente invenção, e a fim de providenciar um melhor entendimento das caracteristicas da mesma, bem como os pormenores técnicos empregues na concepção deste dispositivo, são apresentadas as seguintes figuras: FIG. 1 - Vista isométrica do depósito plástico; FIG. 2 - Vista em corte do depósito plástico, contemplando as dimensões do mesmo; FIG. 3 - Vista explodida do depósito, contemplando os 3 componentes que o compõem; FIG. 4 - Vista de topo do depósito plástico; FIG. 5 - Vista da base do depósito plástico; FIG. 6 - Análise do stress mecânico no depósito de perfil côncavo; FIG. 7 - Análise do stress mecânico no depósito de perfil plano; 3In order to complement the detailed description of the present invention, and in order to provide a better understanding of the features thereof, as well as the technical details employed in the design of this device, the following figures are presented: FIG. 1 - Isometric view of the plastic tank; FIG. 2 - Sectional view of the plastic tank, contemplating its dimensions; FIG. 3 - Exploded view of the deposit, contemplating the 3 components that compose it; FIG. 4 - Top view of the plastic tank; FIG. 5 - View of the base of the plastic tank; FIG. 6 - Mechanical stress analysis in the concave profile deposit; FIG. 7 - Analysis of mechanical stress in the flat profile tank; 3

Descrição pormenorizada da invenção 0 depósito plástico para extintores foi modelado de modo a obter um design inovador, apresentando um perfil lateral côncavo e extremidades semi-esféricas, possuindo resistência mecânica suficiente para garantir as normas de segurança elementares para o fogo. A estrutura (1) possui um furo central (6), que contém uma rosca interna (7), onde pode ser aplicado qualquer tipo de válvula para extintores existente no mercado, de acordo com a norma europeia UNE-EN 3-7-CE, de forma a tornar o depósito estanque. A estrutura (2) constitui a parte central do depósito, e possui um perfil lateral côncavo entre a estrutura (1) e a estrutura (3). Este perfil aumenta a robustez do depósito, quando submetido a elevadas pressões internas, e contra choques externos. A estrutura (3) caracteriza a base do depósito plástico, com perfil semi-esférico, que contém quatro nervuras (4) cuja função é aumentar a robustez da estrutura (3) e, ao mesmo tempo, auxiliar como matriz e registo para o processo de soldadura . A estrutura (3) possui também uma nervura circular (5) , que cria na sua extremidade uma base plana, que permite o assentamento do depósito numa superfície.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The plastic fire extinguisher has been shaped so as to obtain an innovative design, having a concave side profile and semi-spherical ends, having sufficient mechanical resistance to guarantee the elementary safety standards for fire. The structure (1) has a central bore (6), which contains an internal thread (7), where any type of extinguisher valve available on the market can be applied according to the European standard UNE-EN 3-7-CE , in order to make the tank watertight. The structure (2) constitutes the central part of the tank, and has a concave side profile between the structure (1) and the structure (3). This profile increases the strength of the tank when subjected to high internal pressures and against external shocks. The structure (3) features the base of the plastic container, with semi-spherical profile, containing four ribs (4) whose function is to increase the robustness of the structure (3) and, at the same time, to assist as a matrix and registration for the process of welding. The structure (3) also has a circular rib (5), which creates at its end a flat base, which allows the deposit of the tank on a surface.

Para alcançar as dimensões reduzidas para a parede do depósito, utilizando um material plástico polímero reciclável, designado polipropileno (PP), foi necessário desenvolver um design muito específico, que não exceda o limite resistivo da matéria-prima aplicada, e que seja robusto contra choques externos. 0 factor chave para determinar o design, é utilizar o menor número possível de arestas vivas e superfícies curvas de raio diminuto. A utilização de uma superfície plana na lateral no depósito (Figura 8), permite a distribuição uniforme do stress mecânico aplicado na superfície lateral, mas o seu valor é 4 superior relativamente à utilização de uma superficie côncava, desde que a mesma seja suave, caso contrário, os raios de curvatura que formam a concavidade criam zonas de stress mecânico elevado. Na superficie côncava (Figura 7), o stress mecânico mais elevado está aplicado na extremidade do perfil, enquanto no interior, esse valor é mais reduzido, pelo que no global, o valor deste parâmetro é mais baixo em cerca de 16%, comparando o depósito com as dimensões da presente invenção em perfil plano (Figura 8) e côncavo (Figura 7) . Os valores de stress mecânico (Von Misses Stress) , aplicado em ambos os formatos de depósito, estão esquematizados na TABELA 1.To achieve the reduced dimensions for the wall of the tank using a recyclable polymer plastic material called polypropylene (PP), it was necessary to develop a very specific design, which does not exceed the resistive limit of the applied raw material, and which is robust against shocks outside. The key factor in determining the design is to use the smallest possible number of sharp edges and curved surfaces of tiny radius. The use of a flat surface on the side of the tank (Figure 8) allows uniform distribution of the mechanical stress applied to the lateral surface, but its value is higher than the use of a concave surface, provided that it is smooth, if Conversely, the bending radii that form the concavity create zones of high mechanical stress. In the concave surface (Figure 7), the highest mechanical stress is applied at the end of the profile, while in the interior, this value is lower, so overall, the value of this parameter is lower by about 16%, comparing the (Figure 8) and concave (Figure 7). The values of mechanical stress (Von Misses Stress), applied in both deposit formats, are outlined in TABLE 1.

Para garantir maior robustez do depósito, poder-se-á adicionar uma nervura de pequena dimensão nas zonas de maior stress mecânico do perfil (11), o que em termos de economia é mais razoável, comparativamente ao perfil plano, onde seria necessário aumentar toda a espessura do mesmo. A figura (2) contempla as dimensões atribuídas ao depósito plástico, com uma espessura de 4mm, que permite alcançar uma pressão de 32bar, utilizando a matéria-prima polipropileno (PP), cuja tensão de cedência ("yeld strength") é em média superior a 40 MPa, à temperatura ambiente. TABELA 1In order to guarantee a greater sturdiness of the tank, a small rib can be added in the zones of greater mechanical stress of the profile (11), which in terms of economy is more reasonable, compared to the flat profile, where it would be necessary to increase all the thickness thereof. Figure (2) shows the dimensions assigned to the plastic deposit, with a thickness of 4mm, which allows a 32bar pressure to be reached using the polypropylene (PP) feedstock, whose yield strength (" yeld strength ") is in more than 40 MPa at room temperature. TABLE 1

Nuwber Color Von Misses stress Unit (8) < 15 MPa (9) 15 < x < 28 MPa (10) 28 < x < 38 MPa (11) > 38 MPaNuwber Color Von Misses stress Unit (8) < 15 MPa (9) 15 < x < 28 MPa (10) 28 < x < 38 MPa (11) > 38 MPa

Leiria, 09 de Novembro de 2011 5Leiria, November 09, 2011 5

Claims

The plastic container for application in lkg fire extinguishers, characterized in that it comprises: - A structure (1) having a semi-spherical end, containing a central bore (6), with an internal thread (7); - a structure (2) with a concave side profile; A structure (3) with a semi-spherical end, composed of a circular rib (5) and also by four ribs (4) of robustness. 2a. Plastic container for application in lkg fire extinguishers according to claim 1, characterized by the three injection-molded plastic structures (1, 2) and (3). 3a. Plastic container for application in lkg fire extinguishers, according to claim 1, characterized in that the three plastic structures, (1), (2) and (3) form a uniform plastic tank by friction welding by rotation. 4a. Plastic container for application in lkg fire extinguishers according to claim 1, characterized in that it comprises four sturdy ribs (4) surrounding the structure (3) of the semi-spherical end of the base. 5a. Plastic container for application in lkg fire extinguishers according to claim 1, characterized in that the structure (3) contains a circular groove (5), forming a flat area. 1 6a. Plastic container for application in lkg fire extinguishers according to claim 1, characterized in that the structures (1), (2) and (3) use plastic materials without containing minerals and / or metals. Leiria, November 09, 2011 2