SK50392006A3 - Spôsob plnenia fliaš plynom, zariadenie na plnenie a fľaša naplnená plynom - Google Patents

Description

Spôsob plnenia fliaš plynom, zariadenie na plnenie a fľaša naplnená plynom

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu plnenia PET fliaš stlačeným plynom, zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu a popisuje aj PET fľašu naplnenú stlačeným plynom, ktorá je trvalo uzavretá predovšetkým pre využitie v stavebných prvkoch.

Doterajší stav techniky

Použité umelohmotné fľaše, predovšetkým PET fľaše, ktoré sa hromadne používajú na balenie nápojov a iných potravinárskych tekutín, tvoria objemný a problematický odpad. Pri bežnom spracovaní fľaše ako zdroja druhotnej suroviny sa získava len malý hmotnostný výťažok, nakoľko umelohmotné fľaše majú relatívne nízku hmotnosť. Existujú už spôsoby využitia týchto fliaš, pri ktorých nedochádza k drteniu na základnú surovinu, ale sa využíva fľaša v celku. Je známy spôsob využitia PET fliaš v stavebných prvkoch podľa prihlášky vynálezu SK PV 1053-2001, kde tieto fľaše sú uložené do betónovej zmesi a tvoria tak v podstate stratené jadro. Pri tomto riešení sa PET fľaše pre dosiahnutie dostatočnej tuhosti plnia tekutinou, zväčša vodou, ktorá však podstatne zväčšuje hmotnosť celku a spôsobuje ďalšie technologické komplikácie.

Pri riešení podľa UV SK 3883, 3884 sa používajú PET fľaše naplnené stlačeným plynom, ktorý pri zanedbateľnej hmotnosti dodáva fľaši vysokú pevnosť. Využíva sa tak pôvodná vlastnosť PET fľaše, ktorej tuhosť a pevnosť zabezpečuje pretlak plynov alebo pár z nápoja vo fľaši. Zatiaľ nebol popísaný spôsob alebo zariadenie, ktorým by sa efektívne plnili použité PET fľaše stlačeným plynom pričom by sa zároveň mohli trvalo uzatvárať pôvodným už použitým vrchnákom.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje spôsob plnenia fliaš plynom podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že na hrdlo fľaše sa najskôr nasadí uzáver a pri nedotiahnutom uzávere sa fľaša naplní. Plnenie sa deje pôsobením i

vonkajšieho pretlaku plynu v okolí hrdla a/alebo v okolí uzáveru a plyn prechádza cez drážky v závitovej časti hrdla a/alebo cez medzery medzi uzáverom a hrdlom. Po naplnení fľaše ešte za pôsobenia pretlaku plynu sa uzáver dotiahne. Pre zlepšenie tesniacich vlastnosti uzáveru je vhodné, ak sa pred nasadením uzáveru na hrdlo opatrí tesniaca plocha uzáveru lepiacou a/alebo tesniacou hmotou.

Nedostatky uvedené v stave techniky v podstatnej miere odstraňuje zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva vtom, že obsahuje plniacu hubicu, ktorá pozostáva z rúrkového telesa s pružným tesniacim koncom. Pružný tesniaci koniec slúži na utesnenie obruby hrdla, ktoré je vložené do ústia plniacej hubice. Hrdlo fľaše s nasadeným ale nedotiahnutým uzáverom sa vloží do ústia plniacej hubice, pričom pružný tesniaci koniec obopína obrubu hrdla, ale zároveň umožňuje ďalší posun hrdla do vnútra plniacej hubice. Závity na hrdle fľaše sú prerušované viacerými drážkami, ktorých pôvodná funkcia spočíva vtom, aby pri otváraní fľaše s vnútorným pretlakom unikli plyny z fľaše ešte pred úplným vyskrutkovaním uzáveru, inak by dochádzalo k nebezpečnému vystreleniu uzáveru. Drážky v závitovej časti hrdla umožňujú, aby stlačený plyn pri plnení pomocou zariadenia podľa tohto vynálezu prenikal do fľaše pri nasadenom ale nedotiahnutom uzávere. Využíva sa pôvodná technická funkcia konštrukcie hrdla PET fľaše, ale v opačnom smere toku plynu.

Vo vnútri rúrkového telesa je umiestnený záchytný krúžok, do ktorého sa po čiastočnom naplnení fľaše zachytí uzáver fľaše. Fľaša sa posunie ďalej do vnútra plniacej hubice, čím sa uzáver fľaše rotačné zaaretuje. Záchytný krúžok je delený deliacou drážkou alebo je na vnútornom alebo vonkajšom obvode opatrený aspoň jednou prietokovou drážkou. Drážky umožňujú, aby zo zdroja stlačeného plynu, ktorý je napojený na plniacu hubicu, prenikal stlačený plyn do priestoru pružného tesniaceho konca a napĺňal fľašu až do úplného dotiahnutia uzáveru. Ak je záchytný krúžok rozdelený prostredníctvom deliacej drážky, má tvar otvoreného profilu C, čo zväčšuje pružnosť záchytného krúžku. To potom umožňuje vsunutie uzáverov rôznych výrobcov, kedy sa skutočný priemer uzáveru pohybuje zvyčajne v určitej tolerancii. Pre lepšiu rotačnú aretáciu uzáveru môže byť vnútorný otvor záchytného krúžku kužeľový.

Vo výhodnom usporiadaní je na vonkajší obvod pružného tesniaceho konca nasadený pružný výstužný krúžok, ktorý zmenšuje namáhanie a opotrebenie pružného tesniaceho konca a je pritom ľahko vymeniteľný.

Pre zjednodušenie výroby zariadenia na plnenie fliaš plynom je výhodné, ak rúrkové teleso a pružný tesniaci koniec sú tvorené gumovou hadicou, do ktorej je v mieste upevňovacej spony vložený záchytný krúžok. Zovretím upevňovacej spony sa zaistí pevné rotačné spojenie záchytného krúžku v plniacej hubici.

Vo výhodnom usporiadaní je záchytný krúžok vyrobený z kovu a je na vnútornej ploche opatrený pravidelným drážkovaním pre zvýšenie adhézie s valcovým povrchom uzáveru, ktorý sa vkladá do vnútra záchytného krúžku.

Zariadenie na plnenie fliaš môže byť pre efektívne plnenie a uzatváranie fliaš vyhotovené tak, že plniaca hubica je upevnená na stole, na ktorom je zároveň pripevnený otočný mechanizmus. Otočný mechanizmus je uspôsobený na otáčanie fľaše, čím sa pri rotačné zaaretovanej polohe uzáveru dosiahne uzavretie fľaše. Vzájomná poloha plniacej hubice a otočného mechanizmu je posuvne meniteľná, aby bolo možné vysúvať a zasúvať fľaše do ústia plniacej hubice pri stálom prítlaku a otáčaní fľaše. Pre dosiahnutie tohto cieľa je otočný mechanizmus na výstupnom hriadeli opatrený tvarovaným kotúčom, ktorý zapadá do typického dna PET fľaše. Pre dosiahnutie mechanizovaného otáčania je otočný mechanizmus tvorený elektromotorom s prevodovkou.

Plniaca hubica môže mať snímač zasunutia hrdla do ústia plniacej hubice, čím sa umožní riadené otvorenie ventilu stlačeného plynu a/alebo spúšťanie otáčania otočného mechanizmu.

Vo výhodnom usporiadaní je stôl opatrený ovládaním ventilu stlačeného plynu, ovládaním otočného mechanizmu a má bezpečnostný kryt na fľašu. Bezpečnostný kryt zabraňuje poraneniam obsluhujúceho personálu pri prípadnom roztrhnutí fľaše.

Podstata fľaše naplnenej stlačeným plynom, predovšetkým pre využitie v stavebných prvkoch spočíva v tom, že je trvalo uzavretá pomocou uzáveru, pričom medzi uzáverom a hrdlom fľaše je nanesená lepiaca a/alebo tesniaca hmota a tlak plynov vo fľaši je aspoň 1 kPa. Takáto fľaša má vysokú pevnosť a tuhosť a môže byť použitá ako nosný element v stavebných prvkoch. Lepiaca a/alebo tesniaca hmota sa nanáša na hornú časť hrdla, zväčša jej plytkým ponorením do pripravenej lepiacej a/alebo tesniacej hmoty, a to pred nasadením uzáveru a vložením do plniacej hubice. Po nasadení uzáveru sa hrdlo fľaše zasunie do ústia plniacej hubice a otvorí sa ventil stlačeného plynu. Plyn preniká do fľaše cez prerušenia v závitovej časti hrdla. Po dosiahnutí požadovaného tlaku sa otáčaním fľaše uzáver pevne dotiahne, otočný mechanizmus sa odsunie smerom od plniacej hubice a fľaša sa vysunie z ústia plniecej hubice.

Pre zvýšenie požiarnej odolnosti môže byť fľaša naplnená oxidom uhličitým.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený pomocou obrázkov 1 až 4 kde na obr. 1 je v reze znázornená plniaca hubica pred vložením hrdla fľaše, na obrázku 2 je v reze znázornená plniaca hubica s vloženým hrdlom fľaše.

Na obrázku 3 je pohľad do ústia plniacej hubice.

Na obrázku 4 je znázornené zariadenie so stolom a otočným mechanizmom.

Príklad uskutočnenia

Zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa obrázku 1 až 4 obsahuje plniacu hubicu 1 napojenú na zdroj 10 stlačeného plynu, ktorý je tvorený kompresorom so sušičkou vzduchu a tlakovou nádobou. Ďalej zariadenie zahrňuje stôl 12, otočný mechanizmus 13 s tvarovaným kotúčom 14 a bezpečnostným krytom 15.

Plniaca hubica I pozostáva z rúrkového telesa 3 s pružným tesniacim koncom 4, pričom rúrkové teleso 3 a pružný tesniaci koniec 4 sú tvorené jedným kusom gumovej hadice.

Vo vnútri hadice je umiestnený oceľový záchytný krúžok 2, ktorý je rozdelený deliacou drážkou 17. Deliaca drážka 17 prechádza šikmo povrchom záchytného krúžku 2 a delí ho na otvorený profil tvaru C. Záchytný krúžok 2 má pre zväčšenie prietokového prierezu na vonkajšom obvode dve prietokové drážky 8 rovnobežné s osou záchytného krúžku 2. Záchytný krúžok 2 je do hadice vlisovaný na miesto, kde zvonka hadicu zviera upevňovacia spona H.. Zovretím upevňovacej spony 1_1 sa zaistí pevné rotačné spojenie záchytného krúžku 2 v plniacej hubici I. Reguláciou zovretia upevňovacej spony 11 sa môže meniť aj vnútorný priemer záchytného krúžku 2, čím sa umožní dostaviť opotrebenie vnútorného povrchu záchytného krúžku 2.

Záchytný krúžok 2 má na vnútornej ploche pravidelné drážkovanie, ktoré výškou a rozostupom zodpovedá drážkovaniu uzáveru 9 PET fľaše 7.

Plniaca hubica I v tomto príklade je upevnená na kovovom stole 12, na ktorom je zároveň pripevnený otočný mechanizmus 13. Otočný mechanizmus 13 je umiestnený na posuvných lineárnych vedeniach, aby bolo možné vysúvať a zasúvať fľaše 7 do ústia plniacej hubice 1 pri stálom prítlaku a otáčaní fľaše 7. Otočný mechanizmus 13 má na výstupnom hriadeli tvarovaný kotúč 14 s piatimi výstupkami, ktoré zodpovedajú tvaru dna PET fľaše 7. Otočný mechanizmus 13 je tvorený elektromotorom so závitovkovou prevodovkou.

Stôl 12 je opatrený nožným ovládaním ventilu stlačeného plynu, ručným ovládaním otočného mechanizmu 13 a má priehľadný bezpečnostný kryt 15 plnenej fľaše 7.

Fľaša 7 naplnená stlačeným plynom, predovšetkým pre využitie v stavebných prvkoch podľa tohto príkladu je naplnená suchým stlačeným vzduchom s pretlakom 3 kPa. Fľaša 7 je trvalo uzavretá pomocou pôvodného už raz použitého uzáveru 9, pričom medzi uzáverom 9 a hrdlom 6 fľaše 7 je nanesená lepiaca a tesniaca hmota tvorená tekutým novodurovým lepidlom. V inom príklade môže byť zdroj 10 stlačeného plynu tvorený tlakovou nádobou s oxidom uhličitým. Fľaša naplnená oxidom uhličitým zvyšuje požiarnu odolnosť stavebného prvku, v ktorom je použitá. Pri požiari dôjde k zvýšeniu teploty a následne k úniku oxidu uhličitého.

Priemyselná využiteľnosť

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto vynálezu je možné priemyselne vyrábať zariadenia na plnenie PET fliaš stlačeným plynom a je možné priemyselne produkovať PET fľaše naplnené stlačeným plynom a trvalo uzavreté predovšetkým pre aplikácie s využitím tuhosti natlakovanej fľaše.

Claims (12)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Spôsob plnenia fliaš plynom, predovšetkým použitých PET fliaš stlačeným plynom vyznačujúci sa tým, že na hrdlo (6) fľaše (7) sa nasadí uzáver (9) a pri nedotiahnutom uzávere (9) sa fľaša (7) pôsobením vonkajšieho pretlaku plynu v okolí hrdla (6) a/alebo v okolí uzáveru (9) naplní cez drážky v závitovej časti hrdla (6) a/alebo cez medzery medzi uzáverom (9) a hrdlom (6) a po naplnení fľaše (7) ešte za pôsobenia pretlaku plynu sa uzáver (9) dotiahne.
2. 2. Spôsob plnenia fliaš plynom podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že pred nasadením uzáveru (9) na hrdlo (6) sa tesniaca plocha uzáveru (9) opatrí lepiacou a/alebo tesniacou hmotou.
3. 3. Zariadenie na plnenie fliaš, predovšetkým použitých PET fliaš stlačeným plynom vyznačujúce sa tým, že obsahuje plniacu hubicu (1), ktorá pozostáva z rúrkového telesa (3) s pružným tesniacim koncom (4) na utesnenie obruby (5) hrdla (6) vloženého do ústia plniacej hubice (1), pričom vo vnútri rúrkového telesa (3) je umiestnený záchytný krúžok (2) na rotačné zachytenie uzáveru (9), záchytný krúžok (2) je opatrený deliacou drážkou (17) a/alebo je na vnútornom alebo vonkajšom obvode opatrený aspoň jednou prietokovou drážkou (8) a plniaca hubica (1) je spojená so zdrojom (10) stlačeného plynu.
4. 4. Zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa nároku 3 vyznačujúce sa tým, že rúrkové teleso (3) a pružný tesniaci koniec (4) sú tvorené gumovou hadicou, do ktorej je v mieste upevňovacej spony (11) vložený záchytný krúžok (2).
5. 5. Zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa nároku 3 alebo 4vyznačujúce sa tým, že na vonkajší obvod pružného tesniaceho konca (4) je nasadený pružný výstužný krúžok (16) a vnútorný otvor záchytného krúžku (2) je kužeľový.

   PP fOl9~0i

   V
6. 6. Zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa niektorého z nárokov 3 až 5 vyznačujúce sa tým, že záchytný krúžok (2) je kovový a je na vnútornej ploche opatrený drážkovaním pre zvýšenie adhézie s valcovým povrchom uzáveru (9) vloženého do vnútra záchytného krúžku (2).
7. 7. Zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa niektorého z nárokov 3 až 6 vyznačujúce sa tým, že plniaca hubica (1) je upevnená na stole (12), na ktorom je pripevnený otočný mechanizmus (13) na otáčanie fľaše (7), pričom vzájomná poloha plniacej hubice (1) a otočného mechanizmu (13) je posuvne meniteľná.
8. 8. Zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa niektorého z nárokov 3 až 7 vyznačujúce sa tým, že otočný mechanizmus (13) je tvorený elektromotorom s prevodovkou a na výstupnom hriadeli prevodovky je umiestnený tvarovaný kotúč (14) na zachytenie dna fľaše (7).
9. 9. Zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa niektorého z nárokov 3 až 8 vyznačujúce sa tým, že plniaca hubica (1) má snímač zasunutia hrdla (6) do ústia plniacej hubice (1).
10. 10. Zariadenie na plnenie fliaš plynom podľa niektorého z nárokov 3 až 9 vyznačujúce sa tým, že stôl (12) je opatrený ovládaním ventilu stlačeného plynu, ovládaním otočného mechanizmu (13) a má bezpečnostný kryt (15) na fľašu (7).
11. 11. Fľaša naplnená stlačeným plynom, predovšetkým pre využitie v stavebných prvkoch vyznačujúca sa tým, že je trvalo uzavretá pomocou uzáveru (9), pričom medzi uzáverom (9) a hrdlom (6) fľaše (7) je nanesená lepiaca a/alebo tesniaca hmota a tlak plynov vo fľaši (7) je aspoň 1 kPa.

    W Mld-tl λ/
12. 12.Fľaša naplnená stlačeným plynom podľa nároku 11 vyznačujúca sa tým, že plyn vo fľaši (7) je oxid uhličitý.