CZ103697A3 - Způsob výroby odvzdušňovacího uzávěru - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká oblasti balení tekutých substancí, které vytvářejí plyny, konkrétněji odvzdušňovacích uzávěrů.

Dosavadní stav techniky

Problém odvzdušňování je v příslušné technice dobře známým. Je dobře známo, že určité tekuté substance generují plyny a že to může vést ke zvyšování tlaku uvnitř obalu, jenž je obsahuje. Těmito substancemi jsou typicky peroxid vodíku a jiné bělící prostředky, stejně jako nápoje sycené kysličníkem uhličitým.

Pokud by nebyla přijata žádná předběžná opatření ohledně tohoto zvyšování tlaku, obal (kontajner) obsahující příslušnou substanci by mohl být podroben silným pnutím, jež obvykle vedou k jeho vyboulení či prasknutí. Vyboulení se týká deformace kontajneru, zatímco prasknutí může způsobit unikání či dokonce jeho roztržení. Tedy, aby došlo k vyhnutí se těmto jevům, je nezbytné daný obal odvzdušňovat, t.j., zajistit prostředky, pomocí nichž by byl tlak vytvářený uvnitř obalu snižován. Jinými slovy, je nezbytné zajistit

Jedním z prostředků uzávěr nějakým otvorem a prostředky,. pomocí nichž může plyn vytvářený tekutou substancí unikat do okolí, zatímco se udržuje neprodyšnost daného kontajneru.

jak toho dosáhnout, je opatřit membránou usazenou v uzávěru, pokrývající tento otvor. Tato membrána je prostupná plynům, ale nikoli tekutinám.

Existuje množství problémů spojených s používáním polopropustných membrán.

Prvním problémem je, že tyto polopropustné membrány jsou drahými materiály. Je tudíž cílem tohoto vynálezu zajistit odvzdušňovací uzávěr, který používá tak málo membránového materiálu jak jen to je možné. Tento cíl v sobě obsahuje nejen použití malých membrán, ale rovněž postup pro výrobu takového uzávěru, jenž drasticky snižuje množství mrhaného membránového materiálu, t.j., množství membránového materiálu nepoužitého k výrobě uzávěru. Tento postup by, ovšem, měl být slučitelný s vysokými produkčními rychlostmi vyžadovanými moderním průmyslem.

V dané technice je běžné navrhovat membrány, jež jsou silou uloženy v uzávěru přijímajícím membrány. Toto je dosti jednoduchý postup, protože nevyžaduje žádné zvláštní uspořádání k připevnění membrány k danému uzávěru. Ale v této konfiguraci je podstatné, aby byla tato membrána velká jako vnitřní rozměry uzávěru, zatímco to není potřebné z hlediska odvzdušňovacího výkonu. Rovněž z toho plyne, že pro každý a všechny uzávěry musí být vyráběn nový design membrány. Cílem tohoto vynálezu je rovněž zajistit odvzdušňovací prostředky, které poskytují maximální flexibiže jsou aplikovatelné na velkou rozmanitost litu v tom, uzávěrů.

Další membránového potřebnou materiálu.

aplikací, jež vyžadují flexibilitou je flexibilita Skutečně existuje mnoho různých odvzdušňování a každé z těchto použití může vyžadovat různé membránové materiály.

Ještě dalším typicky vyráběny typicky používaným problémem čeleným u membrán je,, že jsou z choulostivých materiálů, jak kvůli materiálům k jejich výrobě, tak protože jsou typicky velmi tenké. Takto mohou být velmi lehce poškozeny během postupu svého vsazování do daného uzávěru. Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je vyhnout se potřebě zvláštních předběžných opatření během tohoto postupu vsazování.

US 4 765 499 navrhuje uspořádání, ve kterém je malá membrána zamontována do krytu velikosti, jež odpovídá vnitřnímu průměru uzávěru přijímajícího toto uspořádání. Toto uspořádání nesplňuje cíle tohoto vynálezu, protože sedí pouze uzávěrům stanoveného rozměru, t.j., nezajišťuje žádoucí flexibilitu. Navíc, daného uspořádání v ^T499 nemůže být dosaženo pomocí postupu splňujícího všechny výše uvedené cíle. Ve skutečnosti *499 neuvádí vůbec žádný vhodný postup.

AU 9 341 259 uvádí odvzdušňovací uzávěr, v němž je malá membrána připevněna k vnitřnímu povrchu vrchní stěny uzávěru pomocí ultrazvukového svaření. Protože ultrazvukové svaření je podstatným předpokladem pro zajištění tohoto uspořádání, na vhodné materiály pro toto uspořádání jsou zavedena drastická omezení, t.j., můžeme používat pouze materiály, jež je možno ultrazvukově svařovat. Uspořádání ^I259 tudíž rovněž neposkytuje žádoucí flexibilitu.

Podstata vynálezu

V jednom ztvárnění, tento (způsob) výroby odvzdušňovacího následující kroky:

vynález zahrnuje postup uzávěru, který obsahuje formování uzávěru obsahujícího vrchní stěnu a závislou obrubu, tato vrchní stěna či obruba obsahují z nich se protahující v podstatě trubkovitý výčnělek, tento uzávěr obsahuje v tloušťce vrchní stěny či obruby otvor, jenž odpovídá tomuto výčnělku, formování pouzdra s membránou uloženou v tomto pouzdru, vnější rozměr průřezu tohoto pouzdra je menší, než vnitřní rozměr průřezu řečené obruby, pak smontování tohoto pouzdra s jeho uloženou membránou s řečeným výčnělkem v řečeném uzávěru.

Ve vysoce přednostním provedení tohoto ztvárnění je pouzdro se svou slícovanou membránou vyráběno pomocí injekčního vstřikování.

V druhém ztvárnění tento vynález dále zahrnuje odvzdušňovací uzávěr získatelný postupem podle předcházejících nároků, tento uzávěr obsahuje vrchní stěnu /2/ a závislou obrubu /3/, tato vrchní stěna či obruba obsahují v podstatě trubkovitý výčnělek /5/, protahující se od nich, uzávěr dále obsahuje v tloušťce vrchní stěny či obruby otvor /4/, jenž odpovídá řečenému výčnělku, tento uzávěr dále obsahuje polopropustnou membránu /7/, tato membrána je zamontována v uzávěru pomocí pouzdra /6/, v němž je uložena membrána, toto pouzdro je slícováno s výčnělkem v uzávěru, rozměr vnějšího průměru průřezu tohoto pouzdra je menší než rozměr vnitřního průměru řečené obruby.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 a 2 - znázorňují bokorys uzávěrů dle tohoto vynálezu. Obr. 3 - znázorňuje názornou prezentaci zařízení vhodného pro provádění postupu tohoto vynálezu.

Obr. 4 - znázorňuje názornou prezentaci přednostního ztvárnění, kde jsou pouzdro a membrána souosé.

Příklady provedení vynálezu

Postup (způsob) výroby uzávěru bude lépe pochopen po popisu tohoto uzávěru. Takto v jednom ztvárnění,, tento vynález zahrnuje odvzdušňovací uzávěr L- Uzávěr podle tohoto vynálezu a zejména polymery a nízké muže být vyráběn z rozmanitosti materiálů, vhodné materiály obsahují (termo)plastické či kopolymery, obsahující polyetylén (vysoké hustoty), polypropylén, polystyrén, polyester, polyvinylchlorid, polykarbonát, nylon, PETG.

vrchní stěnu 2_ a závislou s hrdlem uzavřeného obalu připevněn, například, zapadnutím, atd. Uzávěr být

Tento uzávěr 1^ obsahuje obrubu 3_. Uzávěr spolupracuje (kontajneru) 8_, na který má namontováním silou, našroubováním, obsahuje otvor 4 skrze tloušťku vrchní stěny či obruby, jež umožňuje průchod plynům generovaným uvnitř daného kontajneru unikat do okolí. Je třeba rozumět, že v tomto uzávěru může být jeden anebo několik otvorů.

Uzávěr dále obsahuje trubicovitý výčnělek 5, se od boční stěny či vrchní stěny. Tento může protahovat směrem protahující výčnělek se povrchu vrchní kontajneru, jak dovnitř z vnitřního stěny či obruby, t.j. směrem do vnitřku je to na Obr. 1, či směrem ven od tohoto obruby, výčnělek povrchu, jak je na Obr. 2. V posledně řečeném případě, pokud je tloušťka vrchní stěny či obruby dostatečná, výčnělek je opatřen otvorem, či konkrétněji periferií vrchní stěny či definující daný otvor. Je podstatné, že by tento měl odpovídat otvoru. Slovem odpovídat se zde rozumí, že výčnělek musí obklopovat tento otvor, takže potom co pouzdro /6/, popsané zde dále se svou membránou, je zamontováno ve výčnělku, jakýkoli kontakt mezi tímto otvorem a vnitřkem kontajneru, když je uzávěr na kontajneru, musí být skrze alespoň část membrány 7. Jak je zde vysvětleno dále v popisu podle tohoto vynálezu, tento výčnělek může být formován, například, lisován s uzávěrem, či může být smontován s uzávěrem po tom, co byl zformován například lepením, spinovým svařením, nehybným uložením s přesahem apod.

Uzávěr dále obsahuje polopropustnou membránu ]_. Polopropustnou je třeba rozumět, že tato membrána je dostatečně propustná plynům generovaným uvnitř obalu, za účelem umožnění těmto plynům unikat do okolí, a dostatečně nepropustná substancím obsaženým v kontajneru, aby se předešlo výraznému úniku, přednostně veškerému unikání. Tento vynález není omezen na jakýkoli konkrétní typ membránového materiálu. Vhodné materiály obsahují polyetylén (vysoké a nízké hustoty), polypropylén, polyester, nylon, PTFE. Přednostními membránovými materiály jsou:

- netkaný, polyetylénový foliový materiál, prodávaný společností Du Pont pod obchodní značkou Tyvek, z nichž je nejpřednostnějším Tyvek, Style 10, jenž je fluokarbonem ošetřeným tak, aby dosahoval vysoké neprostupnosti fluidem, akrylový kopolymer, litý na netkané podpoře (nylonu či PETu) s následným fluoromonerovým ošetřením, zajištujícím hydrofobnost, prodávaný pod obchodní značkou Versapor Road, Ann Arbor, MI 48106, USA.

V uzávěru tohoto vynálezu je v pouzdru 6_, jež je zase smontováno membrána uložena s výčnělkem 5..

Následující popis postupu pro výrobu uzávěru tohoto vynálezu zamontována (uložena) mohou dále obsahovat Vhodné upevňovací vysvětluje, v pouzdru 6 rozmanitost jak je membrána 7_

Pouzdro 6_ a výčnělek 5_ upevňovacích prostředků prostředky obsahují souhlasné šroubové závity, stejně jako spolupracující hřebeny a žlábky pro zapadnutí tohoto pouzdra okolo anebo do řečeného výčnělku. Pouzdro 6 a výčnělek 5_ mohou být rovněž jednoduše slepeny dohromady, spinově svařeny anebo nehybně uloženy s přesahem dohromady. Rovněž, daný výčnělek, možná pouzdro mohou být uspořádány dohromady tak, aby pevně držely vrchní stěnu či obrubu (plášť). Například, výčnělkem může být trubice se závislým lemem na jednom svém nejzazším konci. Tento výčnělek je pak zaváděn skrze otvor z jedné ze stran uzávěru tak, že tento lem spočívá na vrchní stěně či obrubě. Pouzdro je pak smontováno s výčnělkem na druhé z řečených stran.

Podstatným prvkem tohoto vynálezu je rovněž, že rozměr vnějšího průřezu dH tohoto pouzdra je menší, než rozměr vnitřního průměru řečené obruby dS.

Komerčně k dispozici jsou rovněž vhodná pouzdra s namontovanými membránami. Pouzdra, jejichž rozměry jsou zejména slučitelné k použití v odvzdušňovacím uzávěru jsou komerčně k dostání od firmy GVS, Via Rome 50, 40069, Zola Predosa (bo), Itálie.

Jak je vidět, uzávěr podle tohoto vynálezu umožňuje velkou flexibilitu v rozmanitosti uzávěrů, do kterých takové pouzdro může být montováno, a rovněž v designu tohoto pouzdra. Vskutku, spojení mezi pouzdrem a uzávěrem nespoléhá na vnitřní rozměry dané obruby a/nebo hrdla kontajneru jako většina navršených uspořádání předchozí techniky. Je potřeba pouze stanovená velikost výčnělku, a tento může být vbudován do existujících uzávěrů přímočarým způsobem. Ze stejného důvodu že uložení membrány v uzávěru nezávisí déle na rozměrech uzávěru, tento vynález umožňuje používání menších membrán. Přítomný vynález umožňuje použití membrán, jež mohou být menší než, či tak malé jako je povrch daného otvoru. Přednostně, membrány zde použité mají povrch, jenž je většinou od 25% do 50% vnitřního povrchu vrchní stěny, přednostně alespoň od 5% do 10%.

Ještě jedním přednostním charakteristickým znakem je, z důvodů vysvětlených v popisu postupu zde dále, že membrána a část pouzdra, jež má v sobě membránu, by měly být souosé. Ještě jedním přednostním charakteristickým znakem je, že tloušťka t daného pouzdra, alespoň v jeho oblasti kde uchovává membránu, by mělo být malá jak jen to je možné, přednostně od 3 do 10 mm, nejpřednostněji od 1 do 3 mm.

Pouzdro podle tohoto vynálezu může být vyráběno pomocí postupu (způsobu), jenž je dalším ztvárněním tohoto vynálezu. Ve své nejširší definici tento způsob zahrnuje tři následující kroky:

formování uzávěru obsahujícího vrchní stěnu a závislou obrubu, tato vrchní stěna či obruba obsahují z nich se protahující v podstatě trubkovitý výčnělek, tento uzávěr obsahuje v tloušťce vrchní stěny či obruby otvor, jenž odpovídá řečenému výčnělku, formování pouzdra s membránou uloženou v tomto pouzdru, vnější rozměr průřezu tohoto pouzdra je menší, než vnitřní rozměr průřezu obruby, pak smontování tohoto pouzdra s jeho uloženou membránou s řečeným výčnělkem v řečeném uzávěru.

První a druhý krok mohou být přirozeně prováděny v jakémkoli pořadí, zatímco třetí krok může být prováděn pouze po prvních dvou krocích.

První uvedený krok odpovídá formování uzávěru, s jeho otvorem a výčnělkem, bez pouzdra a membrány. Může být prováděn jakýmikoli technikami k tomuto účelu použitelnými jako je vstřikování, tvarování vytlačováním, termoformování či vstřikovacím vyfukováním. Tento krok může být ukončen v jediné operaci či několika operacích. Například, uzávěr může být lisován v první operaci, a otvor ve vrchní stěně může být vyvrtán ve druhé operaci. Výčnělek může být vyráběn odděleně, ale je výhodné aby byl formován spolu s daným uzávěrem, například, lisován kroku je uzávěr s otvorem připraveným přijmout pouzdro s

Druhý uvedený krok je membrány v tomto pouzdru. Ve tohoto vynálezu, uvedeném na dosažen vsazovací tvarovací o

m. Konečný výsledek tohoto a odpovídajícím výčnělkem, jeho uloženou membránou.

výroba pouzdra a uložení velmi přednostním ztvárnění Obr. 3, může být tento krok erací, ve které:

vrstva 9 materiálu membrány je vrstva tohoto materiálu je z materiálu membrány ve válci, dodávána do zařízení, přednostně dodávána v řečeném zařízení je z této vrstvy odříznuta alespoň jedna membrána a je umístěna do formy, kde se provede zformování pouzdra. Přednostně může být řezání membrány a její umístění ve formě prováděno pomocí tyče 10 s ostrým obvodem, jež je tlačena do formy 11 , materiál vrstvy membrány je na počátku umístěn mezi tuto tyč a formu. V tomto ztvárnění řezání a umistování membrány ve formě je prováděno v podstatě simultánně. Toto je zejména výhodné, protože se tím předchází potřebě dodatečné manipulace na křehkém materiálu membrány, pak je lisováno pouzdro v podstatě okolo řečené membrány způsobem, který zajišťuje tuto membránu v tomto pouzdru.

Pojmem v podstatě okolo se v tomto jakmile jednou dokončen, tento krok pouzdro s jeho uloženou membránou, kde popisu mim , ze by měl generovat jsou oba povrchy membrány přístupné vzduchu, pouzdru pevně udržována.

ale membrána je v tomto

Za účelem urychlení výroby pouzder s uloženými membránami je výhodné používat tvarovacích (lisovacích) zařízení, jež obsahuje mnohost dutin pro mnohost těchto pouzder, s odpovídajícími tyčemi, které pracují simultánně

Aby se zmrhalo co nejméně materiálu membrány jak je to možné, membrána a část pouzdra, ve které je membrána umístěna, by měly být v podstatě souosé. Odkazuje na Obr. 4.1, souosost (podél osy A) pouzdra a membrány skutečně tvoří menší nepoužitou část vrstvy membrány, zatímco, jak je na Obr. 4.2, když pouzdro nebude souosé (osa A) s membránou (osa A¹), pak je zmařena mnohem větší část vrstvy membrány, znázorněná čárkovanými liniemi, a k výrobě dané membrány je použita pouze malá část tohoto materiálu na její výrobu. Ze stejného důvodu se velmi upřednostňuje aby tlouštka t pouzdra, alespoň v jeho oblasti kde má umístěnou membránu, byla tak malá jak jen to je možné, protože tloušťka pouzdra odpovídá části vrstvy materiálu membrány, jež není použita k výrobě membrán. Přednostně by měla být tloušťka pouzdra menší než 5 mm, nejpřednostnějí menší než 1 mm.

V přednostním postupu zde v tomto materiálu, povrch vrstvy jenž není použit k výrobě membrán je menší než 80¾ z celkového povrchu řečené vrstvy, a nejpřednostněji menší než 25%.

Postup montování (ukládání) být prováděn zcela odděleně od zbytku tohoto postupu. Rovněž jsou k dispozici komerčně vhodná pouzdra s uloženými membránami. Pouzdra, jejichž rozměry jsou zejména slučitelné k použití v odvzdušňovacím uzávěru, jsou komerčně k dostání od firmy GVS, Via Rome 50, 40069, Zola Predosa (bo), Itálie.

Třetí uvedený krok je montáž daného pouzdra s uloženou membránou, vyrobenou ve druhém kroku, do uzávěru vyrobeného v prvním kroku. Pokud jde o tento krok, nejsou zde žádná omezení, což závisí v podstatě na tom, zdali dané pouzdro a uzávěr mají spolupracující prostředky, a pokud ano, na jejich povaze. Vhodné operace v třetím kroku mohou tudíž obsahovat lepení, nehybné uložení s přesahem, spinové svařování, západkové uzavření, či zašroubováni pouzdra v uzávěru. Nehybnému uložení s přesahem může být dána přednost, protože je nejrychlejší.

přednostně menší než 50¾ membrán do pouzdra může ___~ t¹^ ,

JAiOINISVIA ’ OH3AOISAIAI0bd avy o ^f

L 6 AI 7 0

- ii - j o~i§oa

Claims (3)

PATENTOVÉ NÁROKY J fi Z L 5 Z 0 I •f'3

1/3

Figuře 1

Figuře 2

WO 96/11857

PCT/US95/13211

1. Způsob výroby odvzdušňovacího uzávěru, který ofocah-u/jo —— následující kroky:

formování uzávěru obsahujícího vrchní stěnu a závislou obrubu, tato vrchní stěna či obruba obsahují z nich se protahující v podstatě trubkovitý výčnělek, tento uzávěr obsahuje v tloušťce vrchní stěny či obruby otvor, jenž odpovídá tomuto výčnělku, formování pouzdra s membránou uloženou v tomto pouzdru, vnější rozměr průřezu tohoto pouzdra je menší, než vnitřní rozměr průřezu obruby, s jeho uzávěru.

pak smontování tohoto pouzdra s řečeným výčnělkem v řečeném uloženou membránou

Způsob podle nároku 1, s membránou uloženou v vrstvy materiálu membrány vrstvy odříznuta alespoň j v němž je toto pouzdro membrány způsobem, který pouzdru.

v němž krok tomto pouzdru do zařízení, formování pouzdra obsahuje dodávání v němž je z této edna membrána a umístěna do formy, zformováno v podstatě okolo této zajišťuje tuto membránu v tomto

Způsob podle nároku 2, v umístění uřízlé membrány simultánní.

němž krok řezání membrány a krok do řečené formy jsou v podstatě

4. Způsob podle nároku 2 a 3, v němž řečené zařízení obsahuje mnohost tvarovacích dutin pro mnohost pouzder, které pracují simultánně.

5. Způsob podle nároku 4, v němž povrch vrstvy, který není použit k výrobě membrán, je menší než 80% z celkového povrchu řečené vrstvy, přednostně menší než 50% a nejpřednostněji menší než 25%.

6. Odvzdušňovací uzávěr získatelný způsobem podle předcházejících nároků, tento uzávěr obsahuje vrchní stěnu /2/ a závislou obrubu /3/, tato vrchní stěna či obruba obsahují v podstatě trubkovitý výčnělek /5/, protahující se od nich, tento uzávěr dále obsahuje v tloušťce vrchní stěny či obruby otvor /4/, jenž odpovídá řečenému výčnělku, tento uzávěr dále obsahuje polopropustnou membránu /7/, tato membrána je namontována v uzávěru pomocí pouzdra /6/, v němž je uložena řečená membrána, toto pouzdro je slícováno s výčnělkem v uzávěru, rozměr vnějšího průřezu tohoto pouzdra je menší než rozměr vnitřního průřezu řečené obruby.

7. Způsob či uzávěr podle předcházejících nároků, v němž membrána a část pouzdra, v němž je membrána umístěna, jsou v podstatě souosé.

8. Způsob či uzávěr podle předcházejících nároků, v němž tloušťka t_ daného pouzdra, alespoň v jeho oblasti kde je v něm umístěna membrána, je od 3 do 1O mm, přednostně 1 až 3 mm.

9. Způsob či uzávěr podle předcházejí cích nároků, v němž řečený výčnělek a pouzdro obsahují upevňovací prostředky.

10. Způsob či uzávěr podle nároku 9, v němž upevňovací prostředky obsahují souhlasné šroubové závity.

11. Způsob či uzávěr podle nároku 9, v němž upevňovací prostředky obsahují spolupracující hřebeny a žlábky pro zapadnutí daného pouzdra okolo anebo do řečeného výčnělku.

12. Způsob či uzávěr podle nároku 9, v němž upevňovací prostředky obsahují nehybné uložení s přesahem řečeného pouzdra okolo anebo do řečeného výčnělku.

13. Způsob či uzávěr podle nároku 1-7, v němž řečené pouzdro a výčnělek jsou dohromady slepeny.

14. Způsob či uzávěr podle nároku 1-7, v němž řečené pouzdro a výčnělek jsou dohromady spinově svařeny.

WO 96/11857

PCT/US95/I32I1 //Cď6

2/3

Figuře 3

WO 96/11857

PCT/US95/13211

3/3

Membrane Sheet

Figuře 4.2