用於內加壓流體的容器的製作方法

2023-11-05 07:23:57 4

專利名稱：用於內加壓流體的容器的製作方法
技術領域：
本發明的目的是一種用於內加壓流體，例如由容器內部向容器外部施加壓力的液體和/或氣體的容器，以及為製造這種容器而專門設計的方法。
本發明在需要運輸和/或儲存內加壓流體的各種經濟領域將特別找到其用途。
比如，這可涉及到流體由於其固有性能而在其中產生內壓的容器，比如含氣酒類和/或發酵液的桶、氣瓶、滅火器等。
比如它還可涉及這樣一種容器，在其中由液體產生的內壓力來自該液體所匯入的分配管網的壓力，比如累積加熱熱水器、中央供熱的膨脹槽、池式反應堆過濾器、沙層過濾器、剎車油路油箱、自來水儲槽、壓縮空氣罐等。
另外，在各種應用中有一種涉及本發明在比如啤酒工業中的應用，像調理進料液體，比如啤酒用。但是這並非限定性的例子。
目前，為了儲存和/或運輸內加壓流體，我們知道有各種以熱塑性材料(如聚乙烯或聚丙烯)製造的容器。這些容器的缺點是，當內壓很高時就不太耐內壓。其耐衝擊力也差。
另一方面，我們也知道各種類型的以不鏽鋼或鋁為主的基本是金屬的容器。這類容器的缺點是昂貴而笨重。此外，用戶還不得不做出努力，特別是要回收使用，這就增大了最終成本。
本發明的目的就是提供一種容器，它能克服熟知設備的缺點，同時能有較好的耐內壓能力，而又比前面提到的主要由金屬製造的容器更輕。
本發明的另一個目的是提供一種耐外部衝擊的容器。
本發明的另一個目的是由於其重量和形狀方面的特性，使其應用更加簡便。
本發明的又一個目的是提供一種容器，該容器還具有隔熱及與已知流體性能相應的氣體和液體不可透過性的特點。
本發明的再一個目的是附帶提出一種考慮其成本的可澆鑄容器。
在下面的敘述過程中，本發明的其它目的和優點將一覽無餘，該說明僅僅是說明性質的，並無限制之意。
按照本發明，用於內加壓流體，特別是用於自容器內部向外部施加壓力之液體和/或氣體的容器，其特徵在於具有包括如下層次的夾層結構-用於流體的罐體；-與所述罐體形成一個空間的外包層；-相對固定所述罐體與所述外包層位置的裝置；-完全充滿所述空間的一種材料層，由於壓力分布在所述罐體、所述材料層和所述外包層之間，使所述夾層結構適合於耐受內壓。
本發明還有一個目的就是為製造所述適用於內加壓流體，諸如由容器內部向其外部施加壓力的液體和/或氣體的容器而專門設計的方法，其特徵在於-成形一個罐體；-成形一個適合於包住所述罐體的外包層；-藉助於定位裝置將該罐體對中放入外包層中，以此在罐體和外包層中間形成一個空間；-將外包層放入成形機中；-塞入一種材料使之完全充滿該空間。
參照附在後面的附圖將會更好地理解本發明，這是構成本發明整體的一部分。


圖1是按照本發明的容器的一種實施方案的立體圖；圖2是由前圖所表示容器的俯視圖；圖3是圖2沿III-III線的剖面圖；圖4是可用來構成圖1所示之容器的外包層底和側面的紙板型；圖5是完全填充罐體和外包層之間之空間的材料層的一種實施方案的側面的部分視圖；圖6是圖5中沿VI-VI線的平面的部分剖面圖；圖7是按照本發明容器的一個孔的一種實施方案中，沿III-III線的部分剖面圖。
本發明的目的是一種適合於內加壓流體，比如由容器內部向其外部施加壓力的液體和/或氣體的容器。它可應用於各種使用內加壓流體的經濟領域中。
在下面所詳述的特定實施方案可用於比如啤酒行業或其它行業，用於加料的流體，比如啤酒。不過，這並不對其應用範圍構成任何限制。
圖1表示上面提到的特定實施方案的立體圖。其結構在後面的各圖中將做詳細敘述。
若更準確地參照圖2和圖3，裝有內加壓流體1的容器具有夾層結構2。
在啤酒行業中，內壓比如可能達到7bar。本夾層結構2適合於耐受這樣的應力。
為了耐受此內壓，該容器包括一個裝流體1的罐體3，和一個在它們之間確定一個空間5的外包層4。此夾層結構2還包括一個罐體3和外包層4的相對固定裝置6和完全充滿空間5的一種材料8的層7。
正是由於罐體3、外包層4和填充層7的共同作用，此容器可耐受高的內壓，其原因是由於所述的「夾層效應」使得壓力得以分布開並分配在各層上。與罐體3的外表面以及外包層4的內表面完全貼緊的層7相比，夾層結構2更為有效，並不會形成鼓包突起。
按圖3所示，罐體3具有比如一個底部9和一個頂部10，該頂部裝有一個比如頸部23。在由此圖所表示的特定實施方案中，此底部9和頂部10的形狀都接近最可能的旋轉半橢圓形。與其它具有尖端突起的形狀相比，這種斷面形狀能更好地分布由內容物之內壓所產生的應力。
在此實施方案中，該罐體還含有與底部9和頂部10都相連的側體11。此側體11具有比如接近圓柱形的形狀。這使得增大了罐體2的內容積。這樣的形狀使它既得到較大的容積又能耐受壓力應力。它還有至少一個孔。
按照沒有介紹的本發明的一種實施方案，罐體2還可以用金屬箍等加強。這可能保證有更好的壓力穩定性。
參照圖1，可以看出，外包層4具有比如平行六面體的形狀。具體說，它能把罐體3包起來。按照圖2和圖3，它由比如底部12、蓋子13和側壁43組成。
為了避免操作流體時發生外包層4的損壞，蓋子13具有比如一個非透過性表面19。
按照另一種沒有介紹的實施方案，外包層4也可以具有圓柱形、多面體等形狀，這要由與其應用相一致的運輸和/或儲存方式的制約來確定。
圖3也顯示了接觸固定點42的一種特定實施例。按照這種方案，此相對定位裝置6部分地比如包括一個置於底12上的槽20，它與裝在容器3底部9上的對中榫21聯同動作。
槽20和榫21都是比如圓柱形的。榫21比如通過擠吹法在製造罐體3時就做在上面。
相對定位裝置6還包括一個比如開在蓋子13上的孔22，它與預裝在罐體3頂部10上的頸部23協同作用。
按照在圖3上介紹的特定實施方案，相對定位裝置6還包括比如插在蓋子13上的孔22與罐體3的頸23之間的環狀連接件25。
此外，罐體3還包括比如一個裝桶和/或抽出用的管24。此管24裝有一個堵塞裝置，這對本領域普通技術人員是公知的密封方式，在各圖中就不予以說明了。環狀連接件25上開有一個螺紋孔26，它與在管24端部上加工出來的螺紋27咬合。
在圖7上，可以看到該罐體3上孔的特定實施方案。一個轉動件50上裝有壓力密封氈，在其內側有螺紋49，在其上部有螺孔26。這樣，就在螺紋49及管子24周圍，藉助其螺紋27而緊固在罐體3上。由於有上部彈性墊片47和下部彈性墊片48，這種聯接方式達到密封的效果。
按照圖2和圖4，外包層4更準確地說包括比如一個殼體28，一般都知道它稱為美式半殼體。此殼體28包括有裙板29、30、31和32，它們是構成側板43的平面14、15、16和17的延長部分。這些裙板29、30、31和32具有拼接邊緣33、34、35和36。它們起到增強作用使外包層4形成直角。
此外包層還包括比如一個補強板37，在其上面是開有槽20的底板12。在此實施方案中，平面14、15、16和17中的某幾個包含至少一個孔18，由該孔塞入完全充滿空間5的材料8。
通過折邊38，蓋子13固著在這些平表面14、15、16和17上。
在另一個實施方案中，可以見到已知稱作美式殼體的一類殼體28。槽20和孔22可以直接加工在相應殼體28的裙板上。
為了便於搬運，外包層2上還包括比如幾個把手39。按照所介紹的特定實施方案，這些把手由長方形的孔18組成，而這些孔是由設置在完全充填空間5的材料8中的預製件延伸而成的。
根據夾層結構2的性能選擇其材料。
罐體3比如由熱塑性材料，特別便於成形並保證對液體及氣體的不透性的材料製成，可以是聚乙烯或是聚丙烯，在另外實施方案可以是金屬、玻璃等。
外包層4可比如由紙板、木材、或以比如熱塑性和/或熱固性材料等為基材的輕型層積材料之衝壓坯(flan)40製成。在使用紙板時，將會涉及到平紙板和/或瓦楞紙板。
完全充填在空間5中的材料8包括熱固性和/或熱塑性泡沫材料，可以是發泡的，也可以不是，要根據其機械耐受性質來選擇。這將涉及到比如聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚氨酯等。
在展現於圖5和圖6上的另一個實施方案中，完全充填空間5的材料8的層7具有結構44的形狀，即所謂蜂窩狀，它們由比如熱塑性材料製成。這種蜂窩狀結構44具有例如基本與罐體3以及與外包層4垂直的縱軸46的蜂窩槽45。
按照第一個實施方案，這個蜂窩狀結構44包括比如這樣一種蜂窩槽，在它的每個側面上都蓋上一層無紡布，一面粘在罐體3的外壁上，另一面粘在外包層4的內壁上。
在另一個實施方案中，蜂窩結構44具有在滾塑(roto-moulage)罐體3時得到的加強肋的形狀。
在又另一個實施方案中，同樣此結構44包含有在罐體3上復模塑(surmoulage)熱塑性樹脂(如聚乙烯)而得到的蜂窩。
在圖3所表示的本發明特定實施方案中我們注意到，這是由基本為蜂窩泡沫狀熱塑性材料構成的緩衝層41。它被放置在蓋子13和填充在空間5中的材料8層7之間。
按照本發明的一個特定實施方案，在該容器中使用的材料整體可以將該容器製成考慮成本的可鑄造製品。
本發明的另一個目的是為了製造這種用於內加壓流體，特別是自容器內部向其外部施加壓力的液體和/或氣體的容器所專門設計的方法。
按照本發明製造罐體3。我們可以用比如擠塑法進行操作。
我們特別可以通過將如在圖4中所表示的紙板型40進行摺疊來製造適合於將此罐體3包起來的外包層4。此圖上顯示出虛線，在相應的特定實施方案中，這些虛線就構成了摺疊線。
我們通過將裙板29、30、31和32重疊在一起而得到底板12，再疊上開有槽20的補強板37。
用相對固定裝置6將罐體3對中固定於外包層4中。此相對固定裝置6包括比如一個比如插在槽20中的榫21。進行對中，再放上外包層4的蓋子13的一塊板，使在蓋子13上製造出的孔22與容器3的頸23相配合。
這個罐體3和外包層4就在它們之間形成了一個空間5。
這時把外包層4入在成型機中，如有必要的話，可以用適於形成反壓的流體充滿罐體3。這種流體可以是比如水。
按照所介紹的特定實施方案，成型機包括參與構成把手39的凸起部分。
然後通過孔18塞入材料8，以完全充滿空間5。這些孔18比如由至少一個把手39構成，在成型機完全閉合前它是可自由接近的。
根據具體情況不同，讓可以是例如熱塑性泡沫塑料的材料8發泡，可以由緩衝層40來控制該發泡。這樣就完成了充填過程，使得在發泡時不會損壞容器3和外包層4。
可以通過比如在適當的溫度下來控制發泡。
當然，在本領域普通技術人員認識範圍內，對本發明的其它實施方式都是可以設想的，只要它不超出本申請的範圍。
權利要求
1.適用於內加壓流體，具體為由容器內部向容器外部施加壓力的液體和/或氣體的容器，其特徵在於，它具有包括如下層次的夾層結構-裝流體(1)的罐體(3)；-與所述罐體(3)形成一個空間(5)的外包層4；-所述罐體(3)和所述外包層(4)的相對固定裝置(6)；-完全充填所述空間(5)之材料(8)的層(7)，由於應力分配在所述容器(3)、所述層(7)和所述外包層(4)之間，所述夾層結構(2)適合於耐受內壓。
2.按照權利要求1的容器，其特徵在於，該罐體(3)由通過側體(11)連接，並開有至少一個孔的底部(9)和頂部(10)組成，而該外包層(4)由底部(12)、側壁(43)和蓋子(13)組成，並適合於包住所述罐體(3)。
3.按照權利要求1的容器，其特徵在於，所述罐體(3)和所述外包層(4)的相對固定裝置由至少兩個接觸固定點(42)構成。
4.按照權利要求2的容器，其特徵在於，該底部(9)和頂部(10)具有接近於旋轉半橢圓的形狀，而側體(11)具有接近於圓柱體的形狀。
5.按照權利要求2的容器，其特徵在於，該外包層(4)呈平行六面體或圓柱體的形狀。
6.按照權利要求3的容器，其特徵在於，該接觸固定點(42)一部分是開在底部(12)上的槽(20)，其與在罐體(3)的底部(9)預製的對中榫(21)協同作用，另一部分是開在蓋子(13)上的孔(22)，其與罐體(3)的頸部(23)協同作用。
7.按照權利要求6的容器，其特徵在於，該外包層(4)由一個殼體(28)組成，其中
-其側壁(43)具有平面的形狀(14、15、16、17)，開有至少一個孔(18)，由它塞入完全充滿空間(5)的材料(8)，而且還具有折邊(38)，可將蓋子(13)和所述平表面(14、15、16、17)固著在一起，-其底部(12)具有平面(14、15、16、17)的裙板(29、30、31、32)，它們具有拼合邊(33、34、35、36)和上面開有槽(20)的補強板(37)，該拼合邊可以補強形成的正方形形狀。
8.按照權利要求1的容器，其特徵在於，-該罐體(3)由熱塑性材料製成，更特別地按它們易於成形和不透過液體和氣體的性質來選擇，-充滿空間(5)的材料(8)由發泡的熱塑性泡沫塑料組成，按其機械耐受性能來選擇。
9.按照權利要求1的容器，其特徵在於，該充滿於空間(5)的材料(8)的層(7)由蜂窩結構(44)組成。
10.按照權利要求2的容器，其特徵在於，以蜂窩狀泡沫為基材的熱塑性和/或熱固性材料的緩衝層(41)將蓋子(13)和充滿空間(5)的材料(8)的層(7)分隔開。
11.為了製造按照權利要求1～10中任意一項之用於內加壓流體(1)，如由容器內部向其外部施加壓力的液體和/或氣體的容器而專門設計的方法，其特徵在於-成型罐體(3)；-成型適合於包容所述罐體(3)的外包層(4)；-用固定裝置(6)將在外包層(4)中的罐體(3)對中，以此在罐體(3)和外包層(4)之間形成空間；-將外包層(4)放入成型機中；-塞入材料(8)以充滿空間(5)。
12.按照權利要求11的製造容器的方法，其特徵在於，讓所述材料(8)發泡，並用適於起充填作用的緩衝層(41)來控制發泡，以使得不損傷罐體(3)和外包層(4)。
全文摘要
本發明涉及適用於內加壓流體(1)，特別如由容器內部向其外部施加壓力的液體和/或氣體的容器。它具有適合耐受內壓的夾層結構，該結構包括-適用於供料流體的罐體(3)；-與所述罐體(3)形成一個空間(5)的外包層(4)；-所述罐體(3)和所述外包層(4)的相對固定裝置(6)；-充滿所述空間(5)的材料(8)層(7)。
文檔編號F17C1/16GK1154736SQ95193028
公開日1997年7月16日 申請日期1995年5月10日 優先權日1994年5月11日
發明者熱拉爾·迪努阿爾 申請人:奧丹公司