耐压罐制造技术

本发明专利技术涉及一种包含液体和/或气体介质的罐，该液体和/或气体介质在运输或储存期间具有正压或产生正压，其中，罐的圆柱形罐壳体(101)主要由纸或纸板材料构成，并且在底部用底部元件封闭，在顶部用盖封闭，其中，罐能够承受至少5巴的内部压力，其中该罐壳体(101)的最内层由一个直卷的阻隔层(102)组成，该阻隔层具有该罐与其自身的一个纵向延伸的接缝，其中阻隔层(102)是由内部防扩散阻隔膜或内部防扩散阻隔层压结构(108)和外部牛皮纸层(107)制成的预制层压结构。

Pressure tank

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐压罐
本专利技术涉及一种具有复合材料罐壳体的耐压罐。
技术介绍
耐压罐是用于包装具有正压的介质，或者是在存储、运输或使用过程中可能产生正压的介质的罐。因此，本专利技术涉及一种流体容器，特别是一种饮料容器，该容器还可以用于排放罐装饮料，例如碳酸矿泉水、甜饮料、能量饮料或啤酒，因为作为一个特殊特征，该容器对于这些目的是足够耐压的。根据设计，它适用于具有甚至更高内部压力的所有种类的喷雾罐。此外，本专利技术涉及一种工业制造和物流方法，利用这种饮料罐，便于饮料灌装，特别是容器的现场灌装，并且可以根据需要生产，优选与现有灌装设施同步生产。这节省了大量的空间和存储成本，并且不依赖于空瓶交付。优选地，用于引入这种新的流体容器或饮料容器的传统罐灌装装置将不必改变它们的罐灌装设施，而是可以继续无缝地使用它们。方便了它们自己的罐生产，并且为此所需的空间是先前对于空铝罐的后续灌装而言必不可少的缓冲存储所需的空间的一小部分。根据目前的实践，铝罐在合适的位置集中生产，并以空置的方式送到各种罐填料装置。就必须在现场运输大量的空瓶进而大量的空气，这一点没有什么意义。因为罐填料装置在充装时必须总是具有足够库存的空瓶以安稳地避免阻碍，所以它们被迫维护具有足够空间的大型仓库并且支出相应的资金负担。然后罐在现场灌装并通过灌装装置操作进行封盖。在包装工业中，已知多层包装具有纸或纸板包装材料，其各层直接或倾斜地围绕心轴的纵向方向卷绕，并因此具有沿包装壳体的纵向延伸的自身接合区域、或沿包装壳体的纵向螺旋延伸的自身接合区域。这些包装可以具有内部阻隔层，该内部阻隔层在其两个边缘的接合区域中具有密集的折叠接缝。纸板和纸材料通常用作复合材料层。这样的罐壳体迄今已经用于一般的包装目的，例如用于包装粉末，例如洗涤剂、可可粉或用于小吃，例如脆片，其中就食品而言，阻隔层保护食品免受来自外部的液体和气体的进入，并且防止液体和气体从食品或从包装套的内部逸出。同时，有许多用于食品和饮料的具有由复合材料制成的罐壳体的复合包装。然而，它们在抗压强度领域达到了它们的极限，使得它们还未用于加压介质，特别是碳酸饮料。尽管在专利文献中提出了由用于碳酸饮料的复合材料制成的这种罐壳体，例如在WO9959882A9和EP0101139A2中，迄今为止市场上还没有这种产品。也许因为在所提出的罐壳体和/或成品罐中，不能实现充分的抗压强度，或者因为这些所提出的罐壳体和/或成品罐相对于常规饮料罐、特别是铝罐没有竞争力。WO9959882A9中描述的用于碳酸饮料的包装的缺点是它们具有特殊形状，一方面这需要它们自己的灌装和密封设施，并且另一方面偏离了消费者所熟悉的饮料罐形式。EP0101139A2中描述的用于碳酸饮料的包装的缺点是它们具有特殊形状，一方面这需要它们自己的灌装和密封设施，并且另一方面这偏离了消费者所熟悉的饮料罐形式，特别是在底部和盖子的区域中。从DE202007010192U1中，已知一种用于碳酸饮料的复合罐，其壳体主要由纸或纸板材料构成，其中，壁厚为0.5545mm。DE202007010192U1的缺点在于，壳体由在其自身重叠的两侧上涂覆的厚硫酸盐板组成，这导致形成了与壳体的其余部分相比宽很多的部段。另一个缺点是层压结构的内边缘和外边缘的横向边缘是暴露的，因此必须进行附加的密封，例如通过胶带。在WO2012155890A1中，描述了一种碳酸饮料包装，其具有由复合材料制成的壳体，其中，该壳体主要由纸或纸板材料组成。罐的复合壳体的壳体厚度(或层厚度)为0.5-0.8mm，其中，阻隔膜的厚度为50-120μm。WO2012155890A1的缺点是整个层压结构自身重叠，产生了与壳体的其余部分相比宽很多的部段。另一个缺点是层压结构的内边缘和外边缘的横向边缘是暴露的，因此必须进行附加的密封，例如通过胶带。从US3687351A1中已知一种用于碳酸饮料的复合罐，该复合罐的壳体主要由纸或纸板材料组成，其中，该壳体厚度为约0.48mm，其缺点在于该层结构是具有约25μm层厚度的厚铝层。US4642252描述了一种具有复合壳体的碳酸饮料包装，其中，壳体可以主要由纸或纸板材料制成。根据图1、8和9的示范性实施例的壳体厚度在每种情况下约为900μm，即0.9mm。US4642252的缺点在于，最内层、即阻隔层是螺旋卷绕的，这增加了其折叠接缝的长度。在US4766019中，提出了一种用于碳酸饮料的罐，其具有由多层塑料层制成的壳体。壳体的壳体厚度(或层厚度)在一个示例性实施例中给出为22密耳，即约0.56mm。在US4766019中陈述了壳体厚度应当小于30密耳(0.762mm)，使得塑料壳体可以用常规铝盖封闭。缺点在于，壳体完全由塑料制成，这似乎持久性不强。US4766019中的最内部阻隔层被挤压在心轴上。US4181239A还示出了具有塑料壳体的罐，其中不利的是罐壳体完全由塑料层构成。在US4181239A中，记载了壳体厚度应当在85和770μm之间，优选在100和400μm之间。根据现有技术，显然已经认识到，罐壳体必须不超过一定厚度，以便它仍然可以用传统铝罐的标准铝罐盖封闭。其次，显然已经认识到，至少在多个卷绕的单片层的罐壳体中，罐壳体不应该在其圆周上的层厚度方面显现任何大的偏差。为了实现这一点，最内层被设计成可以从US4181239A、US4766019和US4642252中得到的薄塑料膜或由不同塑料膜和可能的铝箔的层压结构制成。在US4642252中还提出了，由塑料膜和铝箔制成的阻隔层压结构的螺旋形折叠接缝通过纸制的中间层层压而成。已经被证实为不利的是，在由卷绕的单片层制成的纸或纸板复合罐的情况下，在塑料膜和任选的铝箔的阻隔层压结构与随后的纸或纸板材料层之间的维持作用对于用作加压介质、特别是碳酸饮料的包装来说是不够的，这可能导致引发泄露的损坏，特别是在折叠接缝的区域中的损坏，而这又导致罐壳体由于纸或纸板材料的潮湿而撕裂或爆裂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于加压介质、特别是碳酸饮料的罐的、由复合材料制成的可销售的罐壳体，其能够可靠地承受这种介质的存在的或可能存在的内部压力并且主要由纸或纸板材料组成。此外，流体容器应该能根据需求及时地并且在没有大的空间需求的情况下以低技术和能量成本在对罐的灌装操作中来生产，其中，其生产可以任选地与灌装设施实时连接。为了实现该目的，提出了一种罐，其包含液体和/或气体介质，该液体和/或气体介质在运输或储存过程中可以具有正压或产生正压，其中，该罐的圆柱形罐壳体主要由纸或纸板材料组成并且包括至少两个卷绕层并且在底部用底部元件封闭，并且在顶部用盖子封闭，其中，该罐经受至少5巴的内部压力，其中，该罐壳体的最内层由直卷阻隔层组成，其具有在该罐的纵向方向上延伸的折叠接缝，其中，阻隔层是由内部防扩散膜或内部防扩散阻隔层压结构与外部牛皮纸层制成的层压结构，其中，至少一个其他纸卷绕层或纸板材料存在于罐壳体的阻隔层周围，其中，阻隔层的纸板或纸表面与由纸或纸板材料制成的卷绕层彼此叠置地直接相互粘合，特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罐(1)，所述罐包含液体和/或气体介质，所述液体和/或气体介质能够在运输或储存期间具有正压或产生这种正压，其中，所述罐的圆柱形罐壳体(101)主要由纸或纸板材料组成并且包括至少两个卷绕层，并且所述罐壳体在底部用底部元件(4)封闭并且在顶部用盖元件(5)封闭，其中，所述罐(1)经受住至少5巴的内部压力，/n其特征在于，/n所述罐壳体(101)的最内层由直卷阻隔层(102)组成，所述阻隔层具有在所述罐(1)的纵向方向上延伸的折叠接缝，其中，所述阻隔层(102)是由内部的防扩散膜或内部的防扩散阻隔元件(108)与外部牛皮纸层(107)制成的层压结构，其中，围绕所述罐壳体(101)的所述阻隔层(102)存在由纸或纸板材料制成的至少一个其他卷绕层，其中，所述阻隔层(102)的邻接的纸板或纸表面与由纸或纸板材料制成的卷绕层直接彼此粘附，特别是彼此胶合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170609 EP PCT/EP2017/0641581.一种罐(1)，所述罐包含液体和/或气体介质，所述液体和/或气体介质能够在运输或储存期间具有正压或产生这种正压，其中，所述罐的圆柱形罐壳体(101)主要由纸或纸板材料组成并且包括至少两个卷绕层，并且所述罐壳体在底部用底部元件(4)封闭并且在顶部用盖元件(5)封闭，其中，所述罐(1)经受住至少5巴的内部压力，
其特征在于，
所述罐壳体(101)的最内层由直卷阻隔层(102)组成，所述阻隔层具有在所述罐(1)的纵向方向上延伸的折叠接缝，其中，所述阻隔层(102)是由内部的防扩散膜或内部的防扩散阻隔元件(108)与外部牛皮纸层(107)制成的层压结构，其中，围绕所述罐壳体(101)的所述阻隔层(102)存在由纸或纸板材料制成的至少一个其他卷绕层，其中，所述阻隔层(102)的邻接的纸板或纸表面与由纸或纸板材料制成的卷绕层直接彼此粘附，特别是彼此胶合。


2.根据权利要求1所述的罐，其特征在于，在所述折叠接缝中，在所述阻隔层(102)弯曲回到其自身上的区域中引入粘合剂，所述粘合剂特别是胶。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的罐，其特征在于，所述阻隔层(102)是由内部的防扩散阻隔层压结构(108)和外部牛皮纸层(107)构成的预制层压结构，其中，所述阻隔层(102)具有0.098mm至0.145mm的层厚度，其中，所述阻隔层(102)的所述牛皮纸层(107)具有0.065mm至0.090mm的层厚度，并且防扩散阻隔膜或防扩散阻隔层压结构(108)具有0.033mm至0.055mm的层厚度。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的罐，其特征在于，在所述阻隔层(102)的外部上方附接有至少一个卷绕牛皮纸层(103、104)，所述至少一个卷绕牛皮纸层的内部牛皮纸表面被粘附、特别是被胶合到靠在其上的所述阻隔层(102)的牛皮纸表面上，所述至少一个卷绕牛皮纸层的外部牛皮纸表面被粘附、特别是被胶合到由纸或纸板材料制成的其他卷绕层的纸板、纸或牛皮纸表面上。


5.根据权利要求4所述的罐，其特征在于，在卷绕的第一牛皮纸层(103)的外部上方附接有卷绕的第二牛皮纸层(104)，卷绕的所述第二牛皮纸层的内部牛皮纸表面粘附、特别是胶合到靠在其上的卷绕的所述第一牛皮纸层(103)的牛皮纸表面上，并且卷绕的所述第二牛皮纸层的外牛皮纸表面粘附、特别是胶合到由纸或纸板材料制成的其他卷绕层的纸板、纸或牛皮纸表面上。


6.根据权利要求4或5中任一项所述的罐，其特征在于，所述第一牛皮纸层(103)和/或所述第二牛皮纸层(104)自身不重叠，或者在与其自身重叠的区域中具有至少一个厚度减小的边缘区域。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的罐，其特征在于，所述罐壳体(101)的最外层是防潮的外部阻隔层(106)，所述外部阻隔层作为涂层或作为膜材料存在。


8.根据权利要求7所述的罐，其特征在于，所述罐壳体(101)的所述外部阻隔层(106)作为涂层或层压膜存在于用于卷绕层结构的最外层的纸或纸板材料上，其中，所述纸或纸板材料具有自身对接接缝，并且其中，所述对接接缝的间隙通过涂层或层压膜自身、胶或焊接带、密封液或热熔粘合剂来密封。


9.根据权利要求7所述的罐，其特征在于，所述罐壳体(101)的最外层是防潮外部阻隔层(106)，所述防潮外部阻隔层(106)作为涂层或者以膜或收缩膜的形式被施加到已经切割的单个罐壳体(101)上。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的罐，其特征在于，所述罐壳体(101)在所述罐的圆周上的厚度是恒定的，或至少具有至少一升高部的偏差，其中，所述罐壳体(101)在最大升高部位置处的厚度最大值是厚度恒定的罐壳体(101)的其余部分厚度的160％，并且绝对意义上的最大升高部的最大值是290μm。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的罐(1)，其特征在于，其他牛皮纸层(103、104、105)中的至少两个的相应层厚度分别选自从140μm至175μm的范围。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的罐，其特征在于，所述罐壳体(101)在没有升高部的区域中具有400μm至700μm的厚度，特别是540μm至660μm的厚度。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的罐，其特征在于，所述罐壳体(101)在所述折叠接缝的区域中具有升高部，其中，所述罐壳体(101)在所述升高部的区域中具有的厚度是在其他区域中的厚度的110％至16...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·德雷格尔，克里斯托福·施厄尼格，
申请(专利权)人：恩维卡有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH