PL206125B1 - Pojemnik odpowiedni do umieszczania w nim gorących cieczy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik odpowiedni do umieszczania w nim gorących cieczy. Wynalazek dotyczy pojemników, zwłaszcza poliestrowych półsztywnych zapadających się pojemników możliwych do napełniania gorącą cieczą, a zwłaszcza ulepszonej konstrukcji do inicjowania zapadania się takich pojemników.

Napełnianie na gorąco powoduje występowanie znacznych naprężeń mechanicznych w strukturze pojemnika. Cienka konstrukcja ścianek bocznych tradycyjnego pojemnika odkształca się lub zapada, kiedy ciśnienie wewnątrz pojemnika spada po zamknięciu z powodu późniejszego schłodzenia znajdującej się wewnątrz cieczy. Dla wytrzymywania takich zmian ciśnienia wewnętrznego opracowano różne sposoby z równoczesnym zachowaniem kontroli nad konfiguracją.

Ogólnie, poliester trzeba podgrzać w celu wywołania w nim zmian molekularnych powodujących powstanie pojemnika cechującego się stabilnością termiczną. Ponadto, strukturę pojemnika trzeba skonstruować tak, żeby umożliwić sekcjom, albo panelom, „uginanie” się do wewnątrz w celu kompensacji podciśnienia wewnętrznego, a tym samym zapobiegnięcia nadmiernej sile działającej na strukturę pojemnika. Jednakże wielkość ugięcia, możliwego do osiągnięcia w znanych dotychczas pionowo rozmieszczonych giętkich panelach, jest ograniczona i w miarę dochodzenia do tej wartości granicznej siła przenosi się na ściankę boczną, a zwłaszcza na obszary pomiędzy panelami pojemnika, powodując ich uszkodzenie pod większym obciążeniem.

Dodatkowo potrzebna jest siła podciśnieniowa w celu ugięcia paneli do wewnątrz dla realizacji stabilizacji ciśnienia. Z tego względu, nawet w przypadku skonstruowania paneli tak, żeby były bardzo giętkie i skuteczne, okazuje się, że nadal na strukturę pojemnika działa w pewnym stopniu jakaś siła. Większa siła wywierana na pojemnik wymaga zwiększenia grubości jego ścianek, a to z kolei zwiększa koszty pojemnika.

Głównym rodzajem uszkodzenia we wszystkich rozwiązaniach ze stanu techniki znanych zgłaszającemu jest nie dające się usunąć wyboczenie wynikające ze słabości geometrii strukturalnej pojemnika, kiedy obniża się wagę pojemnika ze względów komercyjnych. Wiele prób rozwiązania tego problemu skierowano na wzmocnienie ścianek bocznych pojemnika lub samych paneli, a także zapewnienie kształtów paneli, które uginają się przy niższych wartościach progowych podciśnienia.

Dotychczas istnieją na rynku i cieszą się powodzeniem tylko pojemniki ze zorientowanymi pionowo panelami zginającymi się pod działaniem podciśnienia.

W naszym nowozelandzkim patencie nr 240448 zatytuł owanym „Zapadają cy się pojemnik” opisano i zastrzeżono półsztywny zapadający się pojemnik, w którym regulowane zapadanie uzyskano za pomocą wielu łukowych paneli zdolnych do wytrzymywania rozszerzania w wyniku działania ciśnienia wewnętrznego, ale zdolnych do rozszerzania poprzecznego dla umożliwienia zapadania się części zginanej pod działaniem podłużnej siły zgniatającej. W stanie techniki ujawniono wiele rozwiązań pojemników zapadających się, z których większość jest w postaci mieszkowych albo harmonijkowych, pionowo zapadających się pojemników.

Takie struktury harmonijkowe są z natury rzeczy nieodpowiednie do napełniania na gorąco, ponieważ trudno jest utrzymać stabilność pojemnika pod obciążeniem ściskającym. W takich pojemnikach ścianki boczne uginają się na zewnątrz od ich centralnej osi podłużnej. Ponadto, nie można na takie sekcje nanosić prawidłowo etykiet ze względu na ich pionowe ruchy. Powoduje to poważne zniekształcanie etykiet. W celu udanego nanoszenia etykiet powierzchnia pod nimi musi być stabilna strukturalnie, jak to ma miejsce w ściankach bocznych wielu znanych ze stanu techniki napełnianych na zimno pojemników, gdzie stosuje się pofałdowania w celu zwiększenia utrzymywania kształtu pojemnika pod obciążeniem ściskającym. Takie obciążenie ściskające może być wywierane albo przez zwiększone obciążenie z góry albo zwiększone podciśnienie wytwarzane, na przykład, wewnątrz napełnianego na gorąco pojemnika.

Celem wynalazku jest zapewnienie pojemnika zdolnego do skuteczniejszego kompensowania zmian ciśnienia wewnątrz pojemnika, zwłaszcza podciśnienia. Celem wynalazku jest również przezwyciężenie albo co najmniej złagodzenie problemów istniejących w znanych dotychczas pojemnikach, i/lub co najmniej zapewnienie klientom użytecznego wyboru.

Pojemnik odpowiedni do umieszczania w nim gorących cieczy i mający oś wzdłużną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jedną zasadniczo pionową składającą się część panelową, kompensującą zmianę ciśnienia w pojemniku, która to część panelowa jest usytuowana zasadniczo poprzecznie w stosunku do osi wzdłużnej, gdzie część panelowa zawiera część

PL 206 125 B1 inicjującą rozpoczynającą zginanie i odwracanie części regulacyjnej, a część regulacyjna ma bardziej ostry kąt niż część inicjująca względem osi wzdłużnej pojemnika, przy czym część panelowa jest podatna na zginanie i odwracanie w kierunku zasadniczo równoległym do osi wzdłużnej pod wpływem siły wywieranej w kierunku wzdłużnym.

Korzystnie, część panelowa jest podatna na zginanie i odwracanie kompensujące zmiany ciśnienia wewnątrz pojemnika.

Korzystnie, ścianka boczna pojemnika zawiera konstrukcyjnie stabilne miejsce na nałożenie naklejki.

Korzystnie, część panelowa znajduje się pomiędzy górną częścią i dolną częścią ścianki bocznej.

Korzystnie, w położeniu odwróconym części panelowej górna i dolna część ścianki bocznej stykają się ze sobą.

Korzystnie, pojemnik zawiera wiele oddalonych od siebie żeber podtrzymujących stykających się z częścią panelową w położeniu odwróconym części panelowej.

Korzystnie, część regulacyjna części panelowej jest usytuowana pomiędzy osią wzdłużną i częścią inicjującą.

Korzystnie, część panelowa jest przemieszczalna do położenia odwróconego i jest utrzymywalna w położeniu odwróconym przed lub podczas napełniania pojemnika cieczą.

Korzystnie, pojemnik ma więcej niż jedną część panelową.

Korzystnie, część panelowa zawiera dwie części inicjujące oraz dwie części regulacyjne.

Korzystnie, pojemnik zawiera zamknięcie.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pojemnik według jednego z możliwych przykładów wykonania wynalazku, w jego stanie przed zapadnięciem, schematycznie, fig. 2 - pojemnik z fig. 1 w jego stanie zapadniętym, fig. 3 - pojemnik z fig. 2 w przekroju pokazanym strzałkami A-A, schematycznie, fig. 4 - pojemnik z fig. 1 wzdłuż strzałek A-A, fig. 5 - pojemnik według kolejnego możliwego przykładu wykonania wynalazku, fig. 6 pojemnik z fig. 5 po zapadnięciu, fig. 7 - pojemnik z fig. 6 w przekroju strzałkami B-B, oraz fig. 8 - pojemnik z fig. 5 w przekroju strzałkami B-B.

Wynalazek dotyczy pojemników mających oś podłużną oraz odpowiednich do umieszczania w nich gorą cych cieczy. Pojemnik zawiera ponadto ś ciankę boczną z co najmniej jedną zasadniczo pionowo składającą się częścią panelową, która kompensuje podciśnienie wewnątrz pojemnika poprzez zginanie i odwracanie w kierunku zasadniczo równoległym do osi podłużnej.

W jednym przykładzie wykonania zginanie następuje do wewnątrz pod działaniem przyłożonej siły mechanicznej. Obliczając wielkość redukcji objętości potrzebnej do kompensacji podciśnienia, jakie może w normalnych warunkach wystąpić kiedy gorąca ciecz ochładza się wewnątrz pojemnika, składająca się pionowo część panelowa może być skonfigurowana w taki sposób, aby całkowicie umożliwiała takie zmniejszenie objętości we własnym zakresie. Składając mechanicznie część panelową w dół, po napełnieniu na gorąco, powoduje się całkowite usunięcie jakiejkolwiek siły podciśnieniowej wytwarzanej wewnątrz pojemnika podczas ochładzania się cieczy. Ponieważ żadne wynikowe podciśnienie nie pozostaje wewnątrz chłodzonego pojemnika, istnieje mała, albo żadna, siła działająca na ścianki boczne, powodująca że mniejsze naprężenia działają na ścianki boczne pojemnika niż w znanych dotychczas rozwiązaniach.

Część panelowa korzystnie zawiera część inicjującą oraz część regulacyjną, przy czym część inicjująca inicjuje zginanie części regulacyjnej. Poprzez konfigurację części regulacyjnej tak, żeby miała ostry kąt, zapobiega się rozszerzaniu od stanu zapadniętego, kiedy pojemnik jest otwarty. Do przywrócenia części regulacyjnej do jej poprzedniego stanu byłaby potrzebna duża siła, równoważna przyłożonej początkowo sile mechanicznej. Takie szybkie usuwanie objętości z kompensacją podciśnienia wewnętrznego jest całkowicie niepodobne do działania znanych dotychczas podciśnieniowych pojemników panelowych.

Obecny wynalazek może być pojemnikiem o dowolnym wymaganym kształcie lub wymiarach i wykonanym z dowolnego, odpowiedniego materiał u dowolną , nadając ą się do tego techniką . Jednakże szczególnie jest zalecany pojemnik z tworzywa sztucznego formowany rozdmuchowo z politereftalanu etylenowego (PET).

Jedną z możliwych konstrukcji pojemnika 10 pokazano na fig. 1 do 4 załączonego rysunku. Pojemnik 10 jest pokazany z otwartą częścią szyjkową 4 prowadzącą do bulwiastej górnej części 5, centralną częścią 6, dolną częścią 7 i podstawą 8.

PL 206 125 B1

Część centralna 6 zapewnia podciśnieniową część panelową, która będzie składała się zasadniczo pionowo w celu skompensowania podciśnienia w pojemniku 10 po ochłodzeniu się gorącej cieczy.

Podciśnieniowa część panelowa ma część inicjującą 1 zdolną do uginania się do wewnątrz pod działaniem słabej siły podciśnienia i powodującą, że bardziej stroma pionowo pochylona (ostrzejszy kąt względem podłużnej osi pojemnika) część regulacyjna 2 odwraca się i zagina dalej do wewnątrz pojemnika 10.

Istnienie części inicjującej 1 pozwala na stosowanie ostrego, względem osi podłużnej, kąta w części regulacyjnej 2. Bez części inicjującej 1 wielkość siły potrzebnej do odwrócenia części regulacyjnej 2 może niepożądanie wzrosnąć. Powoduje to dużą wytrzymałość na rozszerzanie od stanu zapadniętego pojemnika 10. Ponadto, bez części inicjującej 1, która zainicjowałaby odwracanie części regulacyjnej 2, część regulacyjna 2 może ulec niepożądanemu wyboczeniu się pod pionowym obciążeniem ściskającym. Takie wyboczenie może spowodować, że część regulacyjna 2 nie zapadnie się w sposób zadowalający. Pojedyncza część panelowa powoduje zatem większe usuwanie powietrza niż znane dotychczas panele zginające się pod działaniem podciśnienia. Podciśnienie jest następnie zmniejszane w znacznie większym stopniu niż w znanych dotychczas rozwiązaniach, powodując mniejsze naprężenia działające na ściany boczne pojemnika 10.

Ponadto, kiedy podciśnienie jest regulowane po założeniu zamknięcia na część szyjkową 4 pojemnika 10 i kolejnym ochłodzeniu zawartości pojemnika, część panelowa ma możliwość wywołania wewnątrz pojemnika 10 ciśnienia otoczenia lub nawet ciśnienia podwyższonego.

Takie zwiększone usuwanie podciśnienia zapewnia, że na ścianki boczne pojemnika 10 będzie przenoszona, korzystnie, mniejsza siła. Umożliwia to zmniejszenie ilości materiału niezbędnego na konstrukcję pojemnika 10, co zmniejsza koszty produkcji. Umożliwia to również mniejsze uszkodzenia pod obciążeniem pojemnika 10 oraz znacznie mniejsze wymagania dla pola paneli, jakie można koniecznie zastosować w konstruowaniu pojemnika napełnianego na gorąco, takiego jak pojemnik 10. W wyniku tego możliwe jest zastosowanie w konstrukcji pojemników przeznaczonych do napełniania na gorąco bardziej estetycznych konstrukcji. Na przykład można zastosować kształty, które w innej sytuacji nie wytrzymują podciśnienia. Ponadto, możliwe jest uzyskanie odpowiedniego obszaru nanoszenia etykiet, a nie obszaru pofałdowanego pod spodem, jaki istnieje w przypadku obecności pustych przestrzeni w pojemnikach znanych dotychczas, w których stosuje się zorientowane pionowo panele zginające się pod działaniem podciśnienia.

W konkretnym przykładzie wykonania obecnego wynalazku, wokół centralnej części 6 można umieścić struktury nośne, takie jak pokazane podwyższone promieniowe żebra 3, tak że, patrząc zwłaszcza na fig. 2 i 3, przy zapadniętej części inicjującej 1 i części regulacyjnej 2, mogą one ostatecznie spoczywać w bliskim powiązaniu i w zasadzie w styczności ze strukturami nośnymi w celu utrzymania lub przyczynienia się do możliwości napełniania od góry, jak pokazano w 1b i 2b i 3b na fig. 3.

W kolejnym przykładzie wykonania teleskopowa podciśnieniowa część panelowa jest zdolna do zginania się do wewnątrz pod działaniem słabej siły podciśnieniowej, i umożliwia rozszerzanie od stanu zapadniętego, kiedy pojemnik jest otwarty i nie ma w nim podciśnienia.

Korzystnie, w jednym z przykładów wykonania część inicjująca 1 jest skonfigurowana tak, żeby zapewniała zginanie do wewnątrz pod działaniem słabej siły podciśnieniowej. Część regulacyjna 2 jest skonfigurowana w taki sposób, żeby umożliwiała kompensację podciśnienia stosownie do wielkości pojemnika tak, że siła podciśnieniowa jest utrzymywana, ale na stosunkowo niskim poziomie i wystarczającym tylko do wyciągnięcia składającej się pionowo podciśnieniowej części panelowej w dół, do chwili kiedy dalsza kompensacja podciśnienia nie jest potrzebna. Umożliwia to rozszerzanie od stanu zapadniętego, kiedy pojemnik 10 jest otwarty i nie ma w nim podciśnienia. Bez słabej siły podciśnieniowej pociągającej w dół składającą się pionowo podciśnieniową część panelową, kierunek jej działania odwróci się natychmiast z powodu sił istniejących w materiale z tworzywa sztucznego. Umożliwia to demonstrację użytkownikowi właściwości sygnalizowania naruszenia pojemnika przez osoby niepowołane, co umożliwia wzrokowe potwierdzenie, że wyrób nie był dotychczas otwierany.

Ponadto, składająca się pionowo podciśnieniowa część panelowa może mieć dwie przeciwległe części inicjujące 1 i dwie przeciwległe części regulacyjne 2. Zmniejszenie stopnia zginania, wymagane od każdej części regulacyjnej 2, powoduje następnie zmniejszenie podciśnienia w znacznie większym stopniu. Uzyskuje się to stosując dwie części regulacyjne 2, każdą potrzebną do kasowania tylko połowy wielkości siły podciśnienia, wymaganej zwykle od pojedynczej części. Podciśnienie jest następnie zmniejszane bardziej niż w przypadku stosowanych dotychczas paneli zginających się pod działaPL 206 125 B1 niem podciśnienia, których nie można łatwo skonfigurować tak, żeby uzyskać taką wielkość gotowości do ruchu do wewnątrz. I znowu na ścianki boczne pojemnika działają mniejsze naprężenia.

Ponadto, kiedy reguluje się podciśnienie po nałożeniu na pojemnik 10 zamknięcia, a następnie chłodzi się zawartość, zdolność pojemnika 10 do napełniania z góry jest utrzymywana w wyniku styczności ścianki bocznej, występującej w wyniku całkowitego pionowego zapadnięcia się podciśnieniowej częś ci panelowej.

Ponadto, teleskopowa część panelowa zapewnia dobre pierścieniowe wzmocnienie opakowaniu po otwarciu.

Nawiązując do fig. 5 do 8 rysunku, korzystnie, w tym przykładzie wykonania występują dwie przeciwległe części inicjujące, górna część inicjująca 103 i dolna część inicjująca 105, oraz dwie przeciwległe części regulacyjne, górna część regulacyjna 104 i dolna część regulacyjna 106. Kiedy podciśnienie jest regulowane po nałożeniu zamknięcia (nie pokazanego) na pojemnik 100, i następnie ochłodzeniu zawartości, utrzymuje się zdolność do napełniania pojemnika 100 od góry przez kontakt górnej ścianki bocznej 200 i dolnej ścianki bocznej 300, występujący w wyniku całkowitego lub prawie całkowitego pionowego zapadnięcia się podciśnieniowej części panelowej, patrz fig. 6 i 7.

Takie zwiększone usuwanie podciśnienia zapewnia, korzystnie, przenoszenie mniejszej siły na ścianki boczne pojemnika 100. Umożliwia to używanie do konstrukcji pojemnika mniejszej ilości materiału, co zmniejsza koszty produkcji.

Umożliwia to zmniejszenie uszkodzeń pojemnika 100 pod obciążeniem, oraz eliminację konieczności stosowania w konstrukcji pojemników napełnianych na gorąco obszarów panelowych zorientowanych pionowo. W wyniku tego możliwe jest stosowanie innych, bardziej estetycznych konstrukcji pojemników przeznaczonych do napełniania na gorąco. Ponadto, umożliwia to pełne osadzenie etykiet w wyniku ich całkowitej styczności ze ścianką boczną, a to z kolei umożliwia szybsze i dokładniejsze nakładanie etykiety.

Ponadto, po zdjęciu zamknięcia z pojemnika napełnionego podciśnieniowo, takiego jak pojemnik 100, w którym znajdują się dwie przeciwległe części panelowe, każda część regulacyjna 104, 106, jak widać na fig. 7, jest trzymana w położeniu ugiętym i natychmiast wraca teleskopowo do swojego położenia początkowego, jak widać na fig. 8. Powoduje to natychmiastowe powstanie większej pustej przestrzeni w pojemniku 100, co nie tylko pomaga w nalewaniu zawartości, ale zapobiega pęcznieniu zawartości albo jej wylewaniu się po pierwszym otwarciu.

Dalsze przykłady wykonania wynalazku mogą umożliwiać wciskanie teleskopowej podciśnieniowej części panelowej przed, albo podczas procesu napełniania dla pewnych zawartości, które następnie wytwarzają ciśnienie wewnętrzne przed ochłodzeniem i wymagają kompensowania podciśnienia. W tym przykładzie wykonania część panelowa jest ściskana pionowo, co zapewnia pionowe teleskopowe powiększenie podczas fazy ciśnienia wewnętrznego dla zapobiegnięcia przenoszeniu sił na ścianki boczne, a następnie część panelowa jest zdolna do zapadania się, ponownie teleskopowego, dla umożliwienia kolejnej kompensacji podciśnienia.

Chociaż na figurach pokazano dwie części panelowe 101 i 102, to rozumie się samo przez się, że można zastosować jedną.

Tam gdzie w powyższym opisie odwołano się do specyficznych elementów składowych albo liczb w odniesieniu do wynalazku, mających znane równoważniki, wówczas takie równoważniki wprowadza się na zasadzie ustaleń indywidualnych.

Chociaż wynalazek opisano na przykładach wykonania i w odniesieniu do nich, rozumie się samo przez się, że można w nim wprowadzić modyfikacje lub ulepszenia bez wychodzenia poza zakres wynalazku, jaki określono w załączonych zastrzeżeniach.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pojemnik odpowiedni do umieszczania w nim gorących cieczy i mający oś wzdłużną, znamienny tym, że zawiera co najmniej jedną zasadniczo pionową składającą się część panelową, kompensującą zmianę ciśnienia w pojemniku (10, 100), która to część panelowa jest usytuowana zasadniczo poprzecznie w stosunku do osi wzdłużnej, gdzie część panelowa zawiera część inicjującą (1, 1b, 103, 105) rozpoczynającą zginanie i odwracanie części regulacyjnej (2, 2b, 104, 106), a część regulacyjna (2, 2b, 104, 106) ma bardziej ostry kąt niż część inicjująca (1, 1b, 103, 105) względem osi wzdłużnej pojemnika (10, 100), przy czym część panelowa jest podatna na zginanie i odwracanie

   PL 206 125 B1 w kierunku zasadniczo równoległym do osi wzdłużnej pod wpływem siły wywieranej w kierunku wzdłużnym.
2. 2. Pojemnik wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e część panelowa jest podatna na zginanie i odwracanie kompensujące zmiany ciśnienia wewnątrz pojemnika (10, 100).
3. 3. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że ścianka boczna pojemnika (10, 100) zawiera konstrukcyjnie stabilne miejsce na nałożenie naklejki.
4. 4. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że część panelowa znajduje się pomiędzy górną częścią (5) i dolną częścią (7) ścianki bocznej.
5. 5. Pojemnik według zastrz. 4, znamienny tym, że w położeniu odwróconym części panelowej górna i dolna część (5, 7) ścianki bocznej stykają się ze sobą.
6. 6. Pojemnik według zastrz. 4, znamienny tym, że pojemnik (10, 100) zawiera wiele oddalonych od siebie żeber podtrzymujących (3) stykających się z częścią panelową w położeniu odwróconym częś ci panelowej.
7. 7. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że część regulacyjna (2, 104, 106) części panelowej jest usytuowana pomiędzy osią wzdłużną i częścią inicjującą (1, 103, 105).
8. 8. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że część panelowa jest przemieszczalna do położenia odwróconego i jest utrzymywalna w położeniu odwróconym przed lub podczas napełniania pojemnika (10, 100) cieczą.
9. 9. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ma więcej niż jedną część panelową.
10. 10. Pojemnik według zastrz. 9, znamienny tym, że część panelowa zawiera dwie części inicjujące (103, 105) oraz dwie części regulacyjne (104, 106).
11. 11. Pojemnik według jednego z zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pojemnik (10, 100) zawiera zamknięcie.