CZ71394A3 - Vessel made of thermoplasts for storing liquids - Google Patents

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká nádoby kapaliny, která má boční stěnu a základnu spojenou s touto boční stěnou a zmíněná základna přesahuje příčně zmíněnou boční stěnu, základna má zakřivenou část, které je spojena s touto boční stěnou a prstencově tvarovanou část nakloněnou k rovině kolmé k podélné ose nádoby. Dále má nádoba střední část, která je kulovitě (dovnitř vyduté) tvarována a spojena se zakřivenou částí.

Podstata vynálezu

Taková nádoba je známa z evropského patentu EP-A-002082.

V tomto zmíněném patentu je popisovaná nádoba vyrobena s orientovaného termoplastu, jako je pryskyřice na bázi polyvinylchloridu, polymery a kopolymery kyseliny akrylové nebo polyestery např. na bázi ethylenglykoltereftalátu. Aby popsaná nádoba měla lepší deformační odolnost proti vnitřnímu přetlaku a nárazům ze stran, jaké se vyskytují při pádech při dopravě, má střední kulovitá část jistý minimální průměr, s -výhodou menší než 40 % celkového průměru nádoby.

Po vyfouknutí lahví z termoplastu do formy, je pro rychlost výroby kritické, jak rychle se lahve od formy oddělují. Aby se snížila doba pracovního cyklu, jsou lahve oddělovány od formy v době, která je kritická a obzvláště jejich základna je ještě stále horká. Lahve, které mají střední část s příliš malým průměrem, budou po otevření formy jen ztěžka oddělitelné od formy a to pouze pomocí mechanických prostředků nebo ručně.

-2- 9305

Lahve z termoplastu, které jsou optimalizované z hlediska jejich pevnosti, tj. ty, které mají relativně tlusté stěny a nebyly tedy vyrobeny s použitím minimálního množství materiálu, mají tu nevýhodu, že při vyfukování do formy trvá jejich chladnutí dlouho a rychlost jejich výroby je tedy nízká.

Je také známo, že vyztužení základny lahví z termoplastu místo toho, aby se vytvořila kulovitá střední část, se dá realizovat tak, že se zpevní okraj, nebo se základna opatří řadou zpevňovacích vtlačení. Bylo zjištěno, že lahve obsahující výrobky, jako jsou bělicí prostředky obsahující například 2 % chloru, jsou v důsledku vzrůstu vnitřního tlaku při vyšších teplotách (50 °C a vyšších) náchylné na vydutí základny, bez ohledu na jejich zpevnění. To způsobuje, že lahve nejsou stabilní ve vzpřímené poloze a to má za následek jejich pády z poliček nebo převracení v kuchyňských skříňkách.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je taková nádoba z termoplastu, která má větší odolnost vůči deformaci v důsledku vzniklého vnitřního tlaku a to obzvláště při zvýšených teplotách.

Dalším předmětem tohoto vynálezu je nádoba, která má minimální tloušťku, což umožní materiálové náklady tak nízké, jak jen to bude možné.

A dalším předmětem tohoto vynálezu je nádoba z termoplastu, ♦

která může nýt snadno a efektivně vyráběna s vysokou rychlostí.

Taková nádoba z termoplastu je charakterizována tím, že střední kulovité vydutá část má v rovině průřezu kolmého k základně plochu obsahující středovou, podélnou osu nádoby o rozměru, který je větší než 60 % rozměru d_c nádoby podél průřezu, přičemž oba

-39305 rozměry jsou měřeny ve směru kolmém ke středové, podélné ose, a středová kulovitě vydutá část obsahuje boční stěnu a průměru zakřivení r_x takovém, že 0,03 d_c < r_x < 0,22 d_c a vrchol průměru zakřivení r₂ takový, že 0,3 d_c < r₂ < 1,6 d_c.

U nádoby podle tohoto vynálezu, která je s výhodou válcová, ale může mít i eliptický nebo čtvercový průřez, a při tloušťce stěny 1,0 mm a vnitřním tlaku¹ 1 MPa, nemusí docházet k žádnému významnému vyboulení stěny. Protože tlaky, které se vyskytují v lahvích obsahujících kapaliny, které uvolňují plyny, nejsou v nikdy v běžných situacích vyšší než 0,1 MPa, je vždy zaručena stabilita tvaru lahve podle tohoto vynálezu. Pro lahve podle tohoto vynálezu, které mají tloušťku stěny 1,5 mm, nebylo po 6 dnech skladování při 60 °C zjištěno žádné vyboulení stěny dna, ve srovnání s významným vyboulením stěny, ke kterému došlo u známých lahví té samé tloušťky při téže teplotě. Láhev podle tohoto vynálezu vykazuje vysokou pevnost i při tenkých stěnách, což je dáno tím, že mají zakřivenou část boční stěny a prstencově tvarovanou část, která působí jako pero, které pružně se roztahuje, aby se uvolnil tlak na střední kulovitě vydutou část. Ostrý poloměr zakřivení r_x vnější stěny kulovitě vyduté části a velký průměr zakřivení r₂ vrchlíku střední kulovitě vyduté části, zajišťují odolnou střední část, optimalizovanou na minimální tloušťku. V důsledku relativně široké střední kulovitě vyduté části, se láhev sama snadno uvolňuje z formy po jejím otevření a přitom relativně malá tloušťka stěny umožňuje po vyfouknutí nebo vystříknutí lahve do formy rychlé ochlazení a tak i vysoké výrobní rychlosti.

Realizace nádoby podle tohoto vynálezu je charakterizována tím, že základna má alespoň tři vnější výčnělky, na kterých nádoba spočívá.

-49305

Pokud je uvolněna láhev z formy ještě horká, pak při chlazení lahve, která je například zhotovena z polyethylenu, může nastat kontrakce zakřivené části prstencově tvarované části. Taková kontrakce způsobí nerovnoměrnost základny a ovlivní stabilitu lahve ve vzpřímené poloze.

Přehled obrázků na výkresech

Realizace nádoby podle tohoto vynálezu bude podrobně vysvětlena s odkazem na přiložené výkresy. Na výkresech ukazuje

Obr. 1 bokorys spodní části lahve, která má základnu podle tohoto vynálezu

Obr, bokorys lahve známé základny a zesílenou strukturu

Obr. 3 okazuje půdorys lahve na Obr. 2

Obr. 1 ukazuje nádobu, polyethylenovou láhev o tloušťce stěny

1,5 mm a o obsahu 1,6 1 vhodnou na bělidlo pro domácnost². Láhev vytváří boční stěna 3. a základna 5., na které spočívá láhev ve vzpřímené poloze. V důsledku uvolňování plynů z kapalného obsáhu lahve se může vytvořit přetlak až 50 kPa uvnitř lahve a to zvláště při zvýšených teplotách. Vzniklý přetlak může způsobit vyboulení základny 5, což může činí láhev nestabilní a může ji i zvrátit. Aby se zbránilo vyboulení skládá se základna ze zakřivené části 7 spojené s boční stěnou 3., prstencově tvarované části 9 a střední kulovitě tvarované části 11. Prstencově tvarovaná část £ je přikloněna k rovině kolmé k podélné ose 13 lahve a působí jako pero tím, že se odklání působením vnitřního tlaku (hydrostatického tlaku

-59305 kapalného obsahu a vzniklého přetlaku) a uvolňuje působení na střední kulovitou část 11. Střední kulovitá část 11 je relativně široká a mělká, což usnadňuje uvolnění lahve z formy po vyfouknutí. Pro 1,6 1 lahve o tloušťce stěny 1,5 mm, ukázané na obrázku, je obecný průměr d_c lahve 125 mm, ale mění se podle podélné osy 13 od asi 120 do 129 mm. Střední kulovitě tvarovaná část 11 má průměr 80 mm a skládá se z okrajové stěny 15 o průměru zakřivení η 28 mm a vrchlíku 17 o průměru zakřivení r₂ 200 mm. Tyto rozměry dodávají lahvi optimální pevnost bez nutnosti použít zesílené části, které potřebují dodatečný materiál.

Obr. 2 ukazuje bokorys známé lahve, jejíž základna má zesílené části 19a a 19b.

Obr. 3 ukazuje půdorys známé láhve. Střední kulovitě tvarovaná část 11 je složena z částí³ o dvou poloměrech křivosti r_lř 28 mm a r₂, 300 mm. Na vrchu kulovitě tvarované střední části 11 jsou dva zesílené okraje 19a a 19b o výšce 2 mm. Není tu prstencově tvarovaná část 9. Polyethylenová láhev podle tohoto vynálezu a láhev ukázaná na Obr. 2 a 3 ze stejného materiálu byly za stejných podmínek testovány pro několik tloušťek stěny. Obsah lahví byl 2,5 1 bělidla pro domácnost a lahve byly skladovány při 60 °C. Pro známou láhev o tloušťce stěny 0,6 mm bylo pozorováno významné vyboulení, které zapříčinilo její nestabilitu po 3 hodinách. Pro známou láhev o tloušťce stěny 2 mm bylo pozorováno významné vyboulení, které zapříčinilo její nestabilitu po 12 hodinách. Pro láhev podle tohoto vynálezu o tloušťce stěny 1 mm bylo pozorováno lehké vyboulení, které nezpůsobilo její nestabilitu ani po 72 hodinách. A po 168 hodinách se vyboulení významně nezvětšilo. Lahve podle tohoto vynálezu o tloušťkách 1,5 mm, 2 mm a 2,5 mm nevykázaly žádné vyboulení ani po 168 hodinách. V praxi bude

-69305 preferována tloušťka stěny 1,5 ram, která poskytne lahvi potřebnou pevnost.

Průřez lahve není omezen pouze na válcový, ale může být obeqně eliptický nebo i pravoúhlý. Když například eliptická láhev splňuje pro všechny průřezy kolmé k základně, jako podél dlouhé i krátké osy základny, a další rozměrové požadavky vynálezu, je to pevná láhev vyrobitelná s minimálním množstvím materiálu.

Pro svoji stabilitu je láhev podpírána čtyřmi opěrnými výstupky 21, které zajistí stabilitu i v tom případě, že prstencově tvarovaná část 9. není rovná v důsledku kontrakce termoplastického materiálu lahve po vyfouknutí.

9305

- 7 -: . · ' ? =

Claims (7)

1. Nádoba z termoplastu na kapaliny, která má spojenou boční stěnu a základnu spojenou s touto boční stěnou a tato základna se obecně rozšiřuje k boční stěně a skládá se ze:

zakřivené části spojené s boční stěnou prstencově tvarované části spojené s touto zakřivenou částí, přičemž tato prstencová část je přikloněna k rovině kolmé k podélné ose nádoby a střední kulovité části spojené s touto zakřivenou částí vyznačující se tím, že tato střední kulovitá část má v rovině průřezu kolmé k základně, v rovině, která obsahuje středovou podélnou osu nádoby, rozměr, který je větší než 60 % rozměru d_c v tomto průměru, přičemž oba rozměry jsou měřeny ve směru kolmém ke středové, podélné ose a střední kulovitě tvarovaná část má obvodovou stěnu poloměru křivosti r_x takového že 0,03 d_c < r_x <0,22 d_c a vrchlík o poloměru křivosti r₂ takovém, že 0,3 d_o < r₂ < 1,6 d_c.

2. Nádoba podle bodu 1 vyznačující se tím, ž e rozměr střední kulovité části je v podstatě rovný 64 % rozměru nádoby, d_c.

-89305

3. Nádoba podle tím, že d_c nádoby, a nádoby.

bodu 1 nebo 2 vyznačuj poloměr zakřivení r_x boční stěny je průměr zakřivení r₂ vrchlíku je 160 i c i se

23 % rozměru % rozměru d„

4. Nádoba podle c í se kteréhokoliv tím, že z bodů 1 až 3 tloušťka stěny v y je v z n a č u j rozmezí 0,6 i v az

2 mm.

5. Nádoba podle kteréhokoliv cí se tím, že z bodů nádoba

1 až 4 vyznačuj je z polyethylenu.

6. Nádoba podle kteréhokoliv z bodů 1 až 5 ‘vyznačující se tím, že základna má alespoň tři vnější výčnělky, na kterých nádoba spočívá.

7. Nádoba podle jící se kteréhokoliv z tím, že předchozích bodů v y nádoba má objem od 1 znáčůdo 5 litrů.