PT89309B - Recipiente de pressao com valvula, aperfeicoado - Google Patents

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Description

MEMÓRIA DESCRITIVA
O presente invento refere-se a um recipiente como definido no preâmbulo da reivindicação 1.
Os recipientes de pressão têm sido construídos até agora, em grande parte, com um corpo de metal e tampas de extremidade de metal. No caso do recipiente de pressão ser um recipiente de aerossol, uma tampa de extremidade é perfilada para receber e ser nela abocardado um componente de metal que os técnicos denominam por taça de montagem, taça de montagem que tem nela fixada uma válvula accionável manualmente.
O corpo de metal do recipiente tem uma costura ao longo do seu comprimento no caso de recipientes de aço. Daqui resulta, embora se tente evitá-lo, uma forma interior que não é verdadeiramente cilíndrica, visto que a costura forma uma descontinuidade na forma verdadeiramente redonda. No caso de recipientes de alumínio para aerossóis, embora estes não tenham costura, a parede delgada do recipiente amolga-se com facilidade e daí resulta um desvio da forma verdadeiramente redonda.
Para muitas aplicações de um sistema de embalagem de aerossol, por exemplo, em que um êmbolo que se desloca ao longo da parede interior do corpo do recipiente é um componente da embalagem, é indesejável um desvio da forma verdadeiramente redonda. Quando há desvio da forma verdadeiramente redonda, produz-se uma quebra na vedação entre a parede interior do recipiente e o êmbolo, com uma perda ou diminuição concomitantes da eficiência da descarga do conteúdo do recipiente sob pressão.
Outro defeito dos recipientes metálicos, que frequenteroente são fabricados longe do local onde o produto é introduzido no recipiente, é o transporte do recipiente para o local de enchimento. Além disso, a corrosão pode ser um problema que obriga a revestir o metal para tornar a superfície interior compatível com o produto a distribuir, e, consequentemente, obriga a mais uma operação de fabricS.
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-3As deficiências dos recipientes metálicos tiveram como resultado um esforço dos vendedores para substituírem o recipiente metálico por um recipiente de plástico.
recipiente de pressão de plástico foi fabricado até agora por processos de moldação por injecção ou moldação por sopragem. Ambos os processos têm inconvenientes graves.
Quando se fabrica um recipiente por moldação por injecção, é necessário que a porção de corpo do recipiente tenha um separador ou declive para ejectar o recipiente do molde. Por outro lado, e em particular com recipientes que têm uma porção de corpo com um comprimento de recipientes convencionais, por exemplo, recipientes de bebidas ou aerossóis, é extremamente difícil encher a cavidade que define a porção de corpo do recipiente, o que tem como consequência a formação de ranhuras ou o enchimento incompleto da cavidade do molde de injecção. Em consequência disto, a fim de encher apropriadamente a cavidade, é essencial utilizar condições de temperatura e pressão excessivas, donde resulta um perfil de temperatura diferencial ao longo do comprimento da cavidade, e, consequentemente, fadiga e tensão, empenamento e fragilidade do recipiente moldado. Além disso, é difícil manter o núcleo que define a parede interior da porção de corpo do recipiente centrado de maneira apropriada, donde resulta que a parede do recipiente não tem espessura uniforme. Visto que a penetração vinda do interior ou exterior ao recipiente é função, entre outras coisas, da espessura da parede, para se compensar um desvio do centro verdadeiro do núcleo da cavidade, a cavidade de molde de injecção tem de ser concebida de maneira a proporcionar uma espessura de parede mínima em toda a sua extensão. Para se assegurar a espessura mínima necessária, é indispensável uma concepção de uma espessura de parede superior à necessária para conter apropriadamente o produto.
A moldação por sopragem, provoca necessariamente uma espessura não uniforme da parede do recipiente de pressão, visto que as variações de pressão e temperatura na superfície da forma
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4ou forma prévia não são uniformes. Por outro lado, a variação do peso molecular na forma e forma prévia exclui a formação de um recipiente com espessura de parede substancialmente uniforme. Assim, tal como num processo de moldação por injecção, é preciso utilizar quantidades excessivas de plástico para assegurar a espessura de parede mínima necessária em toda a extensão do recipiente para conter apropriadamente o produto a distribuir. Obviamente, uma variação da espessura de parede impede a formação de uma porção de corpo com uma superfície interior verdadeiramente redonda, e, consequentemente, o recipiente não é utilizável como recipiente em que o verdadeiramente redondo é essencial para a distribuição do produto.
Por outro lado, quando se faz a moldação por sopragem de um recipiente, as tampas de extremidade têm necessariamente de ser formadas com o mesmo material plástico. Além disso, na concepção de moldação por sopragem, há pouca flexibilidade. Adicionalmente, num recipiente de tipo aerossol, no qual a abertura superior tem diâmetro menor do que a porção de corpo do recipiente, é impossível colocar um êmbolo no recipiente com um diâmetro substancialmente igual ao diâmetro interior do recipiente.
No recipiente definido no preâmbulo da reivindicação 1 e conhecido da patente US-A-4 201 306 a união entre a porção de corpo e os componentes de tampa é conseguida dispondo um material de soldadura termoplástico que inclui partículas de ferro condutoras de calor dentro do recesso antes de inserir as extremidades da porção de corpo dentro dos recessos e depois, após ter inserido as extremidades, fundir em conjunto as extremidades e os componentes de tampa por aquecimento de indução e aplicação de pressão.
O problema a ser resolvido pelo invento é a simplificação do fabrico de um tal recipiente.
De acordo com o invento este problema é resolvido como indicado na parte caracterizante da reivindicação 1.
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-5As formas de realização preferidas e os aperfeiçoamentos desta solução estão indicados nas reivindicações dependentes.
O presente invento será compreendido com maior clareza com referência aos desenhos anexos e ã descrição relacionada com eles.
A Figura 1 é uma vista em perspectiva do recipiente de plástico deste invento com um corte através da porção de corpo.
A Figura 2 é um corte transversal explodido da porção de corpo e das tampas da extremidade de recepção de válvula e da extremidade inferior do recipiente de plástico deste invento.
A Figura 3 é um corte vertical do recipiente de plástico deste invento.
A Figura 4 é um corte vertical da tampa da extremidade de recepção de válvula do presente invento.
A Figura 5 é um corte vertical de outra forma de realização do invento.
A Figura 6 é um corte vertical de uma forma de realização específica de uma tampa de extremidade deste invento.
A Figura 7 é um corte vertical de outra forma de realização de uma tampa de extremidade deste invento.
Na Figura 1, o recipiente designado de maneira geral por 10 tem uma tampa de extremidade 12 de recepção de válvula, uma porção de corpo cilíndrica 14 e uma tampa de extremidade 16.
Como está representado na Figura 2, a porção de corpo 14 não tem costura e, na forma representada, é cilíndrica. A porção de corpo deve ser capaz de suportar pressões no interior do recipiente normalmente aplicadas a recipientes de pressão, por exemplo distribuidores de aerossol.
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-6A porção de corpo 14 é formada por extrusão. Verificou-se que um grupo de resinas de poli(tereftalato de etileno), denominadas resinas de barreira e vendidas com marcas registadas, por exemplo Sela.® PT (vendidas por E.I. du Pont de Nemours) são materiais apropriados para a porção de corpo. As resinas Selai® PT específicas que se verificou serem apropriadas são as Selai® PT e Sela r® PT 5270. Outra resina de barreira, útil na formação de porções de corpo translúcidas, é a Selai® PA 3426, resina esta que é um nilão amorfo. Verificou-se que, com as atrás referidas resinas Selai®, um recipiente que tenha uma espessura de parede de 0,254 a 1,524 mm (0,010 a 0,060) funciona satisfatoriamente como corpo de recipiente sob as pressões normais de distribuição de aerossol de 68,9 a 1034 kPa (10 a 150 PSI).
Pode utilizar-se o equipamento de extrusão convencional, não representado, para formar a porção de corpo 14. Pode utilizar-se equipamento de moldação por injecção convencional, não representado, para formar as tampas de extremidade 12 e 16.
A tampa de extremidade de recepção de válvula 12 tem uma parede anular 18 com uma porção de rebordo 20 que define uma abertura 34, para receber uma válvula de aerossol convencional (não representada) e uma porção de ressalto 22, que tem uma porção prolongada 23, formando a superfície exterior 24 da parede anular 18 e a superfície interior 26 da porção prolongada 23 um recesso 28 para receber a porção de extremidade 30 da porção de corpo 14. Na base do recesso 28 há um recorte anular 32.
Quando a extremidade 30 é colocada no recesso 28, os componentes são soldados por rotação por meio de técnicas convencionais, com a tampa de extremidade 30 do corpo 14 a fundir-se e a correr para dentro do recorte 32, para efectuar por este meio uma vedação impermeável a fluidos entre a porção de corpo 14 e a tampa de extremidade 12.
Também se pode fazer uma vedação impermeável a fluidos
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-7entre as paredes que definem o recesso 28 e as superfícies exterior 40 e interior 42 da porção de corpo 14, por meio de soldadura sónica das superfícies contíguas do recesso 28 e das superfícies 40 e 42 da porção de corpo 14.
A tampa de extremidade 16 tem uma parede 36 anular vertical, que é atravessada por um porção em abóboda 38. Tal como na tampa de extremidade 12, a tampa 16 tem uma parede 44 anular vertical e um ressalto 46, que tem uma porção prolongada 48, formando a superfície exterior 50 das paredes anulares 36 e 44 e a superfície interior 52 da porção prolongada 48, um recesso 54 para receber a porção de extremidade 56 da porção de corpo 14. Na base do recesso 54 há um recorte anular 58.
A tampa de extremidade 16 e a porção de corpo 14 podem ser unidas para formarem uma vedação impermeável a fluidos do modo descrito atrás com referência à tampa de extremidade 12.
Pode ser formado um rebordo anular 70, representado na Figura 6, nos recortes 32 e 58 das tampas de extremidade 12 e 16, fundindo as porções de extremidade da porção de corpo 14 e efectuando um escoamento da porção de corpo de plástico para dentro dos respectivos recortes. O rebordo 70 efectua uma união mecânica entre as tampas de extremidade e a porção de corpo do recipiente.
Os recortes 32 e 58 nas respectivas tampas de extremidade 12 e 16 podem ser formados, alternativamente, na superfície exterior das paredes anulares 18 e 50 das tampas de extremidade 12 e 16, respectivamente. Por outro lado, os recessos 28 e 54 das tampas de extremidade 12 e 16 podem ter neles disposto um material condutor de calor, por exemplo, metal, que actua como escoadouro térmico, para transferir o calor para os componentes de plástico contíguos e efectuar um amolecimento ou fusão mais rápidos dos referidos componentes de plástico contíguos e a formação consequente do rebordo 70.
Adicionalmente, pode ser disposto um material magnético no
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recesso 54 (representado na Figura 7 por 72), material que pode funcionar para fixar magneticamente o recipiente de aerossol sob a superfície de um meio onde o recipiente normalmente flutua; por exemplo, sob a superfície de água num aparelho de ensaio por banho de água.
Por outro lado, pode ser disposto um material adesivo, com um ponto de fusão abaixo do da porção de corpo e das tampas de extremidade, nos respectivos recessos das tampas de extremidade ou nas porções terminais das tampas de extremidade, adesivo que fundirá e correrá para dentro dos recortes para formar um rebordo anular, efectuando assim uma ligação mecânica entre a tampa e a porção de corpo. Adicionalmente, o material adesivo pode conter um material magnético para desempenhar a função descrita atrás para o referido material.
Na Figura 5 está representado um conjunto de recipiente de plástico, no qual, além da estrutura representada na Figura 3, há um orifício 60 e um êmbolo 62 (representado a linha tracejada à medida que se desloca em direcção à extremidade com válvula do recipiente durante a evacuação do conteúdo do recipiente).
As tampas de extremidade podem ser moldadas por injecção. Verificou-se que os polímeros de poliacetal formam de maneira satisfatória as tampas de extremidade moldadas por injecção.
A tampa de extremidade pode ser construída de modo a acomodar diversos diâmetros da porção de corpo. Como está representado na Figura 4, a porção de rebordo 20 da tampa de extremidade de válvula 12, à qual a válvula está abocardada, pode ser construída de maneira a manter uma abertura de válvula normalizada por uma parede anular 22 projectando-se para o interior e de baixo para cima a partir da parede 18, e terminando no rebordo 20.
Embora o presente invento tivesse sido representado com uma porção de corpo 14 de forma cilíndrica, deve entender-se que a forma da porção de corpo não está limitada à mesma; sendo a
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-9porção de corpo 14 limitada apenas pelas formas que não possam ser conformadas por extrusão. Assim, por exemplo, a porção de corpo pode ser rectangular, triangular, oval, hexagonal, etc.. Além disso, a porção de corpo 14 pode ser formada por co-extrusão de diversos materiais plásticos, para se conseguir a penetrabilidade e outras propriedades físicas da porção de corpo 14, requeridas.
Tal como no caso de uma porção de corpo conformada cilindricamente, a superfície interior da porção de corpo extrudida é dimensionalmente uniforme em todo o comprimento da porção de corpo. Consequentemente, a porção de corpo pode funcionar com mais eficácia como um corpo de recipiente que tem um êmbolo que se desloca ao longo do seu comprimento.
Com o presente invento, podem fabricar-se recipientes de pressão de plástico que eliminam as deficiências enumeradas atrás e que estão associadas com os processos de moldação por injecção e sopragem. É fácil obter uma espessura de parede uniforme e um diâmetro interior substancialmente uniforme em todo o comprimento da porção de corpo do recipiente. Além disso, através de conformação por extrusão da porção de corpo e moldação por injecção, por exemplo, das tampas de extremidade pode fabricar-se com facilidade um recipiente de plástico com tampas de extremidade de um material diferente do da porção de corpo de recipiente. O facto de ser possível formar as tampas de extremidade com um material diferente do da porção de corpo, permite ao fabricante de recipientes utilizar materiais plásticos na tampa de extremidade com as características de resistência necessárias para se fixar uma válvula de aerossol à tampa de extremidade.
Adicionalmente, a forma côncava padrão do fundo do recipiente de aerossol convencional pode obter-se de maneira a permitir um abaulamento indevido. Quando se faz a moldação por
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DHF&H 10876 — 10— sopragem deve ser a fim de
Lisboa, de um recipiente de pressão de plástico, o recipiente concebido com uma forma esférica na base do recipiente, suportar a pressão.
22. DG. 1988
Por ROBERT H. ABPLANALP
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Claims (14)

1 - Recipiente (10) apropriado para distribuir produtos sob pressão, que compreende uma porção de corpo extrudida e sem costura (14), capaz de suportar as pressões associadas ao produto a ser distribuído, tendo a porção de corpo protuberâncias (70) em cada extremidade, e componentes de tampa de extremidade (12, 16), tendo cada um deles um recesso anular (28, 54) com um recorte (32, 58), para receber a respectiva extremidade (30, 56) e a protuberância (70) da porção de corpo (14) e formar por este meio uma vedação impermeável a fluidos, entre a porção de corpo (14) e os componentes de tampa de extremidade (12, 16), caracterizado por as protuberâncias (70), nas extremidades (30, 56) da porção de corpo tubular (14), serem formadas in situ nos ditos recessos (28, 54) por meio do aquecimento das ditas extremidades de modo a fazer correr o material da dita porção de corpo tubular (14) para dentro dos ditos recortes (32, 58).
2 - Recipiente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a porção de corpo, em corte transversal, ser cilíndrica, rectangular, triangular ou hexagonal.
3 - Recipiente de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por os recortes (32, 58) estarem localizados na base dos recessos anulares (28, 54) nos componentes de tampa de extremidade (12, 16).
4 - Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por os recortes estarem localizados na parede exterior (26, 52) , que define os recessos (28, 54) em volta dos componentes de tampa de extremidade.
5 - Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por os componentes de tampa de extremidade (12, 16) serem fixos, ou adicionalmente fixos, nas extremidades (30, 56) da porção de corpo tubular (14), por um adesivo localizado nos ditos recessos (28, 54).
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6 - Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por os componentes de tampa de extremidade (12, 16) serem fixos, ou adicionalmente fixos, nas extremidades (30, 56) da porção de corpo tubular (14) por soldadura por calor.
7 - Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender um escoadouro de material condutor de calor localizado nos recessos (28, 54) dos componentes de tampa de extremidade (12, 16).
8 - Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por um anel tubular de material magnético (72) estar localizado no recesso anular (54), pelo menos, num dos dois componentes de tampa de extremidade.
9 - Recipiente de acordo com a reivindicação 8 quando dependente da reivindicação 7, caracterizado por o dito material condutor de calor e o dito material magnético (72) serem proporcionados por um e o mesmo inserto no dito recesso (54).
10 - Recipiente de acordo com a reivindicação 8 quando dependente da reivindicação 5, caracterizado por o dito material magnético (72) ser incorporado no dito adesivo.
11 - Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a porção de corpo tubular (14) e os componentes de tampa de extremidade (12, 16) serem de materiais diferentes.
12 - Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, destinado a ser usado como um recipiente de aerossol, e caracterizado por o componente de tampa de extremidade (12) ter uma abertura com o rebordo (20) para receber uma taça de montagem de válvula.
13 - Recipiente de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o outro componente de tampa de extremidade
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-3(16) proporcionar una tanpa de extremidade em forma de abóbada virada para dentro (38) na base do recipiente de aerossol.
14 - Recipiente de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o componente de tampa de extremidade em forma de abóbada virada para dentro ter uma purga de ar ou abertura (60), e por estar montado de modo deslizante um êmbolo (62) na porção de corpo tubular (14) do recipiente, sendo proporcionada uma vedação impermeável a fluidos entre o êmbolo e a porção de corpo do recipiente.
11 - Embalagem de aerossol caracterizada por compreender um recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 e 14 tendo montado na dita primeira extremidade um conjunto de taça de montagem de válvula e válvula.
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