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Behälter aus plastischem Material
Es ist bekannt, Behälter für Flüssigkeiten aus plastischem Material bzw. Kunststoffen herzustellen, die als Ersatz für Glasflaschen dienen. Solche Behälter aus plastischem Material oder Kunststoffen haben den Vorteil, dass sie unempfindlich gegen Stoss und Schlag sind. Ausserdem ist es möglich, sie luftdicht sowohl durch eine Verschraubung oder auch einen Stopfen als auch durch Verschweissen bzw. Verkleben des plastischen Materials mit einem aus dem gleichen Material hergestellten Verschlussstück nach der
Füllung zu verschliessen. Man kann ferner praktisch jede Flüssigkeit in derartige Behälter füllen, da das plastische Material oder der Kunststoff ziemlich unempfindlich gegen Basen und Säuren ist.
Solche Behälter, welche unter Umständen biegsam und eindrückbar sind, besitzen aber eine verhält- nismässig grössere Empfindlichkeit gegen Volumenvergrösserung und Druckerhöhung.
Da man in vielen Fällen jedoch mit einer Gasentwicklung aus der eingefüllten Flüssigkeit rechnen muss und dementsprechend eine nachträgliche Druckerhöhung in dem verschlossenem Behälter und wei- terhin auch durch Ausdehnung des Inhalts bei Wärmeunterschieden stattfindet, müssen diese Behälter für allgemeine Verwendbarkeit verhältnismässig starkwandig ausgeführt werden.
Der Kunststoff ermöglicht weiterhin ausserordentlich geringe Wandstärken, ohne dass der erwähnte
Nachteil des Glases der Bruch- oder Stossempfindlichkeit auftritt. Dies ist nun ein ausschlaggebender Gesichtspunkt ebenso wie die ja an sich bekannte einfache Fertigungsmöglichkeit aus Kunststoff. Eine wesentliche Rolle spielt dabei auch das geringe Gewicht des Verpackungsmaterials.
Wenn man solche Behälter aus plastischem Material bzw. Kunststoffen in bekannter Weise zur Senkung der Herstellungskosten dünnwandiger ausführt, so besteht die Gefahr, dass bei einer nachträglichen Druckerhöhung durch Gasentwicklung oder Erwärmung der Füllflüssigkeit, z. B. auch durch Kohlensäure - bildung eines noch nicht abgeschlossenen Gärvorganges, diese Flaschen zerbersten. Wenn auch gewisse Kunststoffe eine Nachgiebigkeit aufweisen, so tritt doch zumindest vor dem Zerbersten schon eine Aufblähung oder Verformung ein, welche unerwünscht ist. Hiedurch kann auch die Aussenverpackung, insbesondere bei Aufbewahrung von mehreren Behältern dicht nebeneinander, zerstört werden bzw. durch die gemeinsame Wirkung in einer starren Aussenverpackung zumindest das Zerbersten einiger Behälter bewirkt werden.
Besonders tritt diese Gefahr beim Versand in klimatisch wärmere Gebiete auf.
Man hat daher nun auch vorgeschlagen, derartigen Kunststoffflaschen eine Nachgiebigkeit gegen eine Volumenvergrösserung in der Richtung zu geben, dass man sie faltenartig oder mit membranartige Bodendeckel ausbildet.
Diese Ausführungen haben aber den Nachteil, dass die Gasentwicklung bzw. die Druckentwicklung beschränkt sein muss, da bei einer grösseren Gasentwicklung entsprechend dem zusätzlichen Volumen, das durch das Aufblähen der Flasche entsteht, doch ein weiterer Druckanstieg möglich ist, welcher dann anschliessend zum Zerreissen des Flaschenmaterials führt. Bei der Ausführung mit dem Hohlboden ist sogar das zusätzliche Volumen verhältnismässig sehr klein.
Anderseits sind diese Ausführungsformen in der Herstellung doch verhältnismässig verwickelt, und, was wieder wesentlich ist, erfordern einen zusätzlichen Materialbedarf.
Bei solchen Kunststoffbehältern soll auch die geringste Aufblähung, die in einem geringen Umfang vielleicht an sich durchaus tragbar ist, vermieden werden, da jegliche Deformation unter Vergrösserung schädlich sein kann, insbesondere dann, wenn, wie schon erwähnt, solche Behälter in einem grösseren Behälter verpackt werden, der durch die Einzelvolumenvergrösserung dann schliesslich deformiert oder
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zerstört wird.
Es ist auch bekannt, Behälter für einen Inhalt mit Gasentwicklung wie Glasballone, Fässer und auch
Flaschen mit ventilartigen Verschlüssen, vorzugsweise unter Verwendung einer Sperrflüssigkeit zu verse- hen. Solche Verschlüsse ermöglichen den Gasaustritt unter Verhinderung des Zutrittes der bakterienhalti- gen Aussenluft. Es ist auch ein Stopfen mit einem spiralartigen und daher längeren Austrittskanal bekannt, durch welchen ein Gas- oder Luftausgleich unter Verhinderung der Mitführung von Flüssigkeit ermöglicht werden soll. Alle diese Verschlüsse sind aber, abgesehen davon, dass sie teilweise verwickelt und daher aufwendig-sind, nur in einer bestimmten Stellung bzw. in einer über dem Flüssigkeitsspiegel befindlichen
Lage. zu verwenden, da in andern Lagen ein Auslaufen des Inhaltes eintritt.
Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile ist ein Behälter aus plastischem Material bzw. Kunst- stoffen mit Durchtrittsöffnungen zum Druckausgleich erfindungsgemäss dünnwandig hergestellt und wei- terhin sind die Durchtrittsöffnungen flüssigkeitsundurchlässig, jedoch gasdurchlässig ausgebildet.
Die Herstellungskosten eines solchen Behälters sind niedrig, so dass er als verlorene Verpackung Ver- wendung finden kann. Weiterhin ist der Behälter ohne Beschränkung für die verschiedensten Zwecke auch unter sich stark ändernden klimatischen Bedingungen brauchbar.
Die Durchtrittsöffnungen werden zum Zweck des ungehemmten Gasdurchtrittes unter Verhinderung von Flüssigkeitsdurchtritt als an sich bekannte gasdurchlässige, jedoch denFlüssigkeitsdurchtritt sperrende
Kapillaren ausgebildet oder durch eine Membran oder einen porösen Stoff, wie beispielsweise Schaum- gummi, deren bzw. dessen Poren gasdurchlässig, jedoch flüssigkeitsundurchlässig sind, abgeschlossen.
Nach einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform wird diese Durchtrittsöffnung zweck- mässig mit dem Verschlussteil bzw. dem Verschlussstopfen vereinigt.
Es werden dann in eine durchgehende Öffnung des Stopfens ein oder zwei Membranen eingebaut, die gasdurohlässig aber flüssigkeitsundurchlässig sind. Es kann jedoch auch eine Kapillare in das Verschluss- stück eingebaut werden, durch welche Gase aus dem Inneren der Flasche oder des sonstigen Behälters nach aussen entweichen können, jedoch keine Flüssigkeit. Die Kapillare kann auch so ausgebildet sein, dass von aussen her keine Luft in das Innere der Flasche einströmen kann.
Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Weiterbildung zur Vereinfachung des Verschlussstückes.
Wenn man beispielsweise eine Flasche aus einem dünnwandigen plastischen Material herstellt und diese Flasche mit einer Flüssigkeit füllt, die laufend eine geringe Menge Gase entwickelt, so dass praktisch im Inneren der Flasche immer ein bestimmter wenn auch kleiner Überdruck vorhanden ist, dann genügt es vollkommen, wenn man das Verschlussstück so ausbildet, dass es nur an seinem Umfang gerieft ist, wobei die Riefen etwa die Grösse einer Kapillare haben. Es ist dann ohneweiters möglich, dass die- sich im Inneren der Flasche entwickelnden Gase durch diese kapillargleichen Riefen entweichen können, die Flüssigkeit selbst jedoch nicht durchtreten kann. Es ist dabei auch möglich, das Verschlussstück aus einem andern Material als das Flaschenmaterial herzustellen.
Damit das plastische Flaschenmaterial, in das das Verschlussstück eingeführt wird, nicht nachgibt bzw. ausweicht, kann beispielsweise ein Gummiring die Flaschen- bzw. Behälteröffnung umschliessen.
Es wurde weiterhin gefunden, dass der Verschlussstopfen als Ausgleichskörper äusserst billig hergestellt werden kann, wenn man einen Stopfen aus einem beliebigen Material in der Mitte durchbohrt oder durchstanzt. Eine solche Öffnung von wenigen Millimetern, beispielsweise 3-5 mm Durchmesser, in der Mitte des Verschlussstopfens wird nun nach der Erfindung mit einem porösen Material verschlossen, dessen Porengrösse derart ausgebildet ist, dass Durchlässigkeit für Gase, jedoch nicht für die Flüssigkeiten gegeben ist. Es genügt, wenn beispielsweise ein kleines Stück Schaumgummi in diese Öffnung hineingepresst wird.
Es hat sich ergeben, dass Schaumgummi mit solchen Poren hergestellt werden kann, dass im Inneren der Flasche oder des sonstigen Behälters sich entwickelnde Gase abströmen können, jedoch keine Flüssigkeit abläuft.
Es genügt hiebei vollkommen, wenn die Schaumgummimasse nur einStück in die Durchbohrung des Verschlussstopfens hineingepresst wird. In solchen Fällen, in denen man vermeiden will, dass auch Luft von aussen her mit dem Flaschen- bzw. Behälterinhalt in Berührung kommt, werden zwei Schaumgummistücke in die Durchbohrung des Verschlussstopfens hineingepresst unter Zugabe einer Sperrflüssigkeit, die sich dann zwischen den beiden Schaumgummiteilen befindet.
Das aus dem Inneren der Flasche entweichende Gas kann dann mit einem kleinen Überdruck das erste Schaumgummiverschlussstück durchströmen und auch die auf diesem befindliche Sperrflüssigkeit, und weiter durch das zweite Schaumgummistück ins Freie entweichen.'Von aussen her kann jedoch keine Luft eindringen, da diese Luft nach-Durchtritt durch das obere Schaumgummiverschlussstück auf die Sperrflüssigkeit stösst, die den
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Weg durch das zweite Schaumgummistück absperrt.
An Hand der Zeichnungen soll der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine Flasche mit zum Gasausgleich ausgebildetem Verschlussstopfen. Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform. Fig. 3 zeigt schematisch einen Flaschenhals mit einem Verschlussstopfen mit Riefung. Fig. 4 ist eine ähnliche Darstellung einer andern Ausführungsform. Fig. 5 zeigt einen Teil des Umfanges eines Verschlussstückes mit der Riefung nach den Fig. 4 und 5. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform des Verschlussstückes mit Aushöhlung, in verschiedenen Lagen zur Erläuterung der Wirkung.
Fig. 8 zeigt die Ausführungsform eines Verschlussstopfens mit porösem Material in einer Durchbohrung.
In den Figuren ist 1 eine mit Flüssigkeit 3 gefüllte Flasche aus plastischem Material bzw. Kunststoff, deren Einfüllstutzen 2 durch einen Stopfen 6 verschlossen ist. Gegebenenfalls kann dieser Stopfen 6, der vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Flasche hergestellt wird, mit der Flaschenmündung verschweisst sein, so dass eine vollkommene Dichtigkeit erzielt wird. Der Stopfen 6 ist mit einem durchgehenden Hohlraum 4 ausgebildet und besitzt eine Membran 5, welche gasdurchlässig ist, so dass eventuell in der Flasche entstehende Gase entweichen können. Am unteren Teil des Stopfens 6 kann ein siebartiger Teil 8 vorgesehen sein, damit Verunreinigungen nicht zur Membran 5 gelangen und diese verstopfen können.
Diese Ausführungsform hat jedoch den Nachteil, dass auch die Aussenluft unter Umständen Zutritt in das Innere der Flasche hat, wodurch unter Umständen der Inhalt nicht genügend lagerfähig bleibt. Dieser Nachteil des Zutrittes von Luft kann jedoch in einfacher Weise dadurch ausgeschaltet werden, dass eine zweite Membran 7, welche ebenfalls gasdurchlässig ist, in einem geringen Abstand über der Membran 5
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flüssigkeit eingebracht wird. Durch diese Sperrflüssigkeit wird verhindert, dass Luft in das Innere der
Flasche eindringt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird dieser Nachteil auf andere Weise ausgeschaltet. Hienach wird der Verschlussstopfen 9 der Flasche 1 mit einer Kapillare versehen. Diese Kapillare kann aus einer einfachen Glaskapillare bestehen, welche in das Verschlussstück 9 eingebettet wird. Bekanntlich fliesst aus einer solchen Kapillare keine Flüssigkeit, auch dann nicht, wenn die Flasche liegt. Eventuell können sich bildende Gase ohne weiteres durch die Kapillare durchtreten, so dass keine Druckerhöhung im Inneren des Behälters stattfindet. Will man nun vermeiden, dass die Luft von aussen zu dem Flascheninhalt vordringen kann, so wird entsprechend der Zeichnung die Kapillare besonders ausgebildet bzw. unterteilt.
Man verwendet zweckmässig dann zwei Kapillarrohre, u. zw. 10 und 11, die in Hohlräume 13 und 14 einmünden, wobei die Hohlräume 13 und 14 durch ein weiteres Verbindungsrohr 12 verbunden sind. Das Verbindungsrohr 12 wird zweckmässig in seiner lichten Weite etwas grösser als die Kapillaren ausgebildet.
In den Hohlraum 14 wird eine geeignete Sperrflüssigkeit gegeben.
Findet nun im Inneren der Flasche eine Druckerhöhung statt, dann drücken die Gase die Sperrflüssigkeit in dem Verbindungsrohr 12 hoch und strömen über die Kapillare 11 ins Freie. Findet keine Gasentwicklung statt, dann fällt die Sperrflüssigkeit in die Erweiterung 14 zurück, so dass der Aussenluft der Zutritt zur Flaschenflüssigkeit versperrt bleibt. Die in den Hohlraum 14 einmündende Kapillare 10 sowie auch das Verbindungsrohr 12 müssen zu diesem Zweck etwas länger ausgebildet sein, so dass das Verbindungsrohr 12 in die Sperrflüssigkeit eintaucht, wogegen die Kapillare 10 bis über den Spiegel dieser Flüssigkeit reicht.
In den Fig. 3-7 ist 21 das obere Ende einer Flasche oder eines sonstigen Behälters, in welchen das Verschlussstück 22 eingeführt ist. Das Verschlussstück 22 weist am Rande eine feine Verzahnung 23 auf 24 ist ein Gummiring, der um den äusseren Hals der Flasche gelegt ist, um eine elastische Eindrückung des Flaschenhalses an dem Verschlussstück zu erhalten.
Die in dem Verschlussstück 22 am Umfang angebrachten Riefen können auch anders gezahnt sein. Es genügt, wenn sie an zwei oder drei oder vier Stellen des Umfanges vorhanden sind (Fig. 5). Auch können diese Riefen eine andere Form haben, beispielsweise als Schraubenlinie ausgebildet sein.
Nach Fig. 4 weist das Verschlussstück 25 eine Rinne 26 über den Umfang auf, welche zur Aufnahme einer Sperrflüssigkeit 27 dient. Das Verschlussstück 25 kann ebenfalls ganz oder teilweise am Umfang gezahnt sein. 24 ist wieder der äussere Andruckring.
Bei der Ausführung der Fig. 6 weist das Verschlussstück 28 einen inneren Hohlraum 29 auf, der zur Aufnahme einer Sperrflüssigkeit 30 dient. Das Verschlussstück kann jedoch auch aus zwei Teilen zusammengesetzt werden, so dass in der Mitte der Hohlraum 29 entsteht. Oberhalb und unterhalb des Hohlraumes sind Kapillaren 31,32, vorgesehen. Die Kapillaren 31 dienen zur Verbindung mit der Aussenluft, während die Kapillaren 32 die Verbindung mit dem Inneren des Behälters herstellen. In dem Hohlraum 29
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ist die Sperrflüssigkeit zweckmässig in einer solchen Menge eingebracht, dass die unteren Kapillaren 32 auch noch unter Flüssigkeitsverschluss stehen, wenn die Flasche nicht aufrecht steht, sondern horizontal liegt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Dabei kann auch Gas entweichen, jedoch von aussen keine Luft zutreten.
In Fig. 8 ist 33 ein Flaschenhals mit dem Stopfen 34. Der Stopfen 34 weist eine Durchbohrung 35 auf, die das Innere der Flasche mit der Aussenluft verbindet. In der Durchbohrung sitzen ein Schaumgummiteil 36 und in Abstand davon ein weiterer Schaumgummiteil 37, während sich in dem Zwischenraum eine Sperrflüssigkeit 38 befindet. Die Sperrflüssigkeit kann aus Wasser oder sonst einer Flüssigkeit, wie Öl od. dgl., bestehen. Die Wahl der Porenkörper richtet sich nach der Art der Behälterfüllung, damit ein Durchtritt von Behälterflüssigkeit nicht möglich ist. Bei der Wahl der Sperrflüssigkeit muss ebenfalls auf den Behälterinhalt Rücksicht genommen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Behälter aus plastischem Material bzw. Kunststoffen, mit Durchtrittsöffnungen zum Druckausgleich, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter dünnwandig hergestellt ist und die Durchtrittsöffnungen flüssigkeitsundurchlässig, jedoch gasdurchlässig ausgebildet sind.