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Deckel für einen unter Über-oder Unterdruck stehenden Behälter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Deckel für einen unter Über- oder Unterdruck stehenden Behälter, der im Öffnungsbereich mit einer einwärts gewendeten Tülle versehen und in dessen Öffnung ein Rohrteil des Deckels bis zu einer Haltestellung einsetzbar ist.
Es wurde bereits eine Verschlusskappe für einen Behälter vorgeschlagen, welcher einen einwärts gebogenen Randstreifen im Bereich seiner Öffnung besitzt. Die Verschlusskappe hat einen Abdeckteil und einen rohrförmigen Stöpselteil, der an seinem dem Behälter zugekehrten Ende mit einem Flansch versehen ist. Die Abdichtung des Behälters soll durch den Berührungsdruck zwischen einer scharfen Kante des Randstreifens und dieses Flansches erreicht werden.
Um die Dichtheit der Verschlussvorrichtung noch weiter zu erhöhen wurde vorgeschlagen, mit dem rohrförmigen Stöpselteil einen Dichtungsring zu verbinden, der einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist und durch Anlage an der Oberfläche des einwärts gebogenen Randstreifens abdichten soll. Zufolge dieser Massnahme war man imstande, ein Lecken zu verhindern, d. h. ein Entweichen des Gases zwischen der Verschlusskappe und der Innenwand des Behälterhalses auszuschliessen.
Vorzugsweise soll die Verschlusskappe aus Polyäthylen oder einer ähnlichen Art von Plastikmaterial gefertigt sein. Da die meisten Gase ein gewisses Diffusionsvermögen durch Polyäthylen besitzen, z. B. Kohlensäure, muss man immer mit einem gewissen Gasverlust rechnen, so wirksam auch immer die Abdichtungsmittel sein mögen. Durch Versuche wurde festgestellt, dass eine ziemlich grosse Menge des diffundierenden Gases durch zwei enge Bereiche der Verschlusskappe gelangt, die eine verminderte Wandstärke haben. Diese Bereiche sind einmal durch den Dichtungsring, wahrscheinlich insbesondere den Kantenbereich des Dichtungsringes, und zum andern durch den Bereich einer Aufreissmarkierung gegeben.
Es ist Zweck der Erfindung, diese Diffusion zu vermindern und gleichzeitig die Vorteile der früher vorgeschlagenen Konstruktion beizubehalten. Ein weiteres Ziel ist die Herstellung eines Deckels, der zumindest in einem gewissen Ausmass wieder zum Verschliessen verwendbar ist. Diese Forderungen können mit einem Deckel der eingangs genannten Art erfüllt werden, der erfindungsgemäss innerhalb des (ersten) Rohrteiles in radialem Abstand von diesem einen zweiten Rohrteil aufweist, dessen behälterseitiges Ende mit einem die Behälteröffnung verschliessenden Kappenteil versehen ist, und bei dem der erste Rohrteil an seinem Aussenmantel ein Abdichtelement, vorzugsweise einen Abdichtring mit dreieckförmigem Querschnitt, aufweist, dessen radiale Ausdehnung grösser als der Innendurchmesser der Dichtfläche der Behältertülle ist,
so dass beim Einsetzen des Deckels in die Behälteröffnung unter Überbrückung des Spaltes zwischen beiden Rohrteilen eine wirksame gegenseitige Anpressung der beiden einander benachbarten Rohrteilmäntel stattfindet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kappenteil in an sich bekannter Weise becherartig geformt und seine konvexe Oberfläche der Seite höheren Gasdruckes zugewendet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen hervor, in denen Fig. 1 einen Schnitt durch einen Deckel gemäss einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, Fig. 2 denselben in eine Behälteröffnung eingeschobenen Deckel und Fig. 3
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In den Fig. 1 und 2 ist der als Kappe ausgebildete Deckel allgemein mit --2-- bezeichnet und hat eine Symmetrieachse-A-, Der Deckel besteht aus zwei voneinander trennbaren Teilen, nämlich einem ersten Rohrteil --5--, der zum Befestigen in der Behälteröffnung bestimmt ist (s, Fig. 2) und einem abreissbaren Teil, der die Teile --3a,3b,3c und 4-- umfasst, Die Verbindung zwischen diesen beiden Teilen ist mit --12-- bezeichnet.
Um das Aufreissen zu erleichtern und sicherzustellen, dass das Aufreissen in dem gewünschten Bereich erfolgt,ist eine Aufreissmarkierung in Form einer Kerbe --11-im Verbindungsbereich --12-- vorgesehen. Die Kerbe --11-- läuft rund um den Umfang des Verbindungsbereiches --12--.
Der Behälter, welcher durch diesen Deckel verschlossen werden soll, besteht vorzugsweise aus einer Plastikflasche mit einem Füllmaterial, das einen inneren Überdruck bewirkt, wie Bier oder andere mit Kohlensäure versehene Getränke. In Fig. 2 ist ein Teil des Behälters --1 bezeichnet. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll der Deckel mit dem oberen Teil des Behälters zusammenwirken, d. i. der der Öffnung nächstgelegene Teil, der auf besondere Weise ausgebildet ist. Die Fig. 2 zeigt, wie der obere Teil des Behälters, im folgenden Flasche genannt, nach innen gegen das Zentrum der Flaschenöffnung zu und nach unten in das Innere der Flasche reicht, so dass eine Tülle"-6-"- gebildet wird. Damit die Tülle --6-- die auftretenden Drücke aufnehmen kann, ist sie stärker ausgeführt als die übrige Flaschenwand.
Mit --40-- ist eine Verstärkung des dichtenden Teiles der Tülle bezeichnet. Jener Teil der Tülle --6--, an welchem ein Gleiten zwischen dem Deckel und der Tülle überwiegend stattfindet, ist überdies zur Vermeidung einer Beschädigung des Deckels beim Verschliessen ab-
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--41-- bezeichnet.teil --5-- und einer Fläche --20-- der einwärts gebogenen Tülle --6--.
Von den übrigen in der Figur dargestellten Teilen ist ein Spalt zwischen dem Rohrteil--5--, der in der Flaschenöffnung fixiert werden soll, und einem zweiten Rohrteil-"'3 b" an dem Abreissteil des Dekkels mit --43-- bezeichnet und eine Einschnürung in dem Spalt --43-- im Bereich der Aufreisshandhabe - 4-- mit --34-- bezeichnet, Durch die Einschnürung --34-- und eine Kerbe (in der Figur nicht gezeigt), die im Ringteil-3c-- vorgesehen ist und sich von der Handhabe --4-- gegen die Einschnürung --34-- zu erstreckt, soll eine Konzentration der Kräfte beim Aufreissen in einem beschränkten Bereich der Verbindung --12-- zu Beginn des Öffnens des Behälters geschaffen werden.
Damit der Druck im Verbindungsbereich --12-- beim Verschliessen nicht zu gross werden kann, ist ausserdem eine Leiste --44-- in der Kerbe --11-- ausgebildet. Zur Verminderung des nötigen Druckes beim Verschliessen ist eine Schwächung --45-- des Materials vorgesehen. Schliesslich dient ein ringförmiger Flansch --10-- gemeinsam mit dem Flansch --8-- zum Festhalten des Rohrteiles --5-- in der Flaschenöffnung, wenn der Abreissteil vom Deckel entfernt ist.
Wie bereits erwähnt, ist die Gasdiffusion durch den Bereich --12-- beträchtlich, wenn nicht Vorkehrungsmassnahmen getroffen werden. Erfindungsgemäss ist die Diffusion durch Absperren des Gasflus- ses durch den Spalt --43-- hintangehalten. Diese Absperrung soll nach einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit dem Schliessvorgang bewerkstelligt werden und wird dadurch ausgeführt, dass der kleinste Durchmesser des Rohrteiles --3b-- derart gewählt ist, dass der äussere Rohrteil --5-- in der fixierten Stellung in Berührung mit dem inneren Rohrteil-3b-- nach innen gedrückt wird. Zufolge der Tatsache, dass die Tülle --6-- ziemlich steif ist, bleibt ihre Deformation unbedeutend.
Statt dessen findet eine starke Deformation des äusseren Rohrteiles-5-- statt, die einerseits einen im wesentlichen radial gerichteten Druck und anderseits ein Einziehen des unteren Bereiches des Rohrteiles --5-- bewirkt, Die letzte Phase des Verschlussvorganges findet unter der Gegenwirkung von Druckkräften zwischen dem Ringteil-3c-- des Deckels und dem Flaschenrand im Bereich --13-- statt. Wenn der Deckel so weit in
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durch in dichtende Berührung mit dem unteren Teil der Innenwand --47-- des im Flaschenhals fixierten Rohrteiles --5-- gebracht. Durch diesen Druck wird auch der zwischen dem Dichtungsring --30-- und
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der Fläche --20-- erforderliche Anfangsdruck erreicht.
Wie früher erwähnt, besteht der Abreissteil aus den Einzelteilen --3a, 3b, 3c und 4--, wobei die Teile --3a bis 3c-- eine Abdeckung in einem Stück mit einer Aufreisshandhabe --4-- bilden. Die Abdeckung besteht aus einem zentralen Kappenteil --3a--, dem Ringteil --3c-- und dem Rohrteil --3b-zwischen den Teilen --3a und 3c--. Der Kappenteil --3a-- ist ähnlich wie die Verschlusskappe als Ganzes aus einem elastischen, jedoch noch verhältnismässig steifen Material gefertigt, wie HD- oder
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dem Ringteil --3c-- ist eine Aufreisshandhabe --4-- angebracht. Der Übergang zwischen dem Ringteil --3c-- und dem Rohrteil-3b-- ist mit-48-- bezeichnet.
Falls die Flasche einem inneren Überdruck unterworfen ist, wird der Deckel --2-- in eine gewisse elastische Verformung gebracht, die in Fig. 2 durch strichlierte Linien angegeben ist. Unter dem Einfluss der axial gerichteten Komponenten des Druckes erhält der Kappenteil --3a-- des Deckels eine Tendenz zum Abflachen. Durch dieses Abflachen erweitert sich sein Durchmesser, so dass der Berüh- rungsdruckzwischendenFlächen--46 und 47-- erhöht wird.
Da der Deckel vorzugsweise so geformt ist, dass der Berührungsbereich zwischen den Flächen --46 und 47-- sowie die Kante des dreieckigen Dichtungsringes --30-- in derselben Ebene liegen-diese ist in Fig. 2 mit-B-bezeichnet-, wird der erhöhte Berührungsdruck unmittelbar über das Material im Rohrteil --5-- auf den dreieckigen Dichtungsring --30-- übertragen. Dadurch wird eine nach oben gerichtete axiale Druckwirkung in eine radiale nach aussen gerichtete überführt, welche die Dichtwirkung des Dichtungsringes --30-- erhöht und zufolge der Kompression des Dichtungsringes die Gasdiffusion durch den Ring vermindert.
Die aus den Teilen --3a bis 3c und 4-- bestehende Abdeckung kann gemäss einer bevorzugten Ausführungsform zum neuerlichen Verschliessen der Flasche wieder benutzt werden, wenn zumindest nicht zu hohe Anforderungen an die Haltbarkeit und Dichtheit des Verschlusses gestellt werden. Es kann jedoch erreicht werden, dass die wieder schliessende Kappe gemäss der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung, wie sie aus den Zeichnungen hervorgeht, einem Überdruck bis etwa 0, 6 kp/cm2 standhält.
Die Wiederverschliessbarkeit kann aber weiter verbessert werden, wenn der rohrförmige Teil-3b-- des Deckels wesentlich verlängert wird, so dass er über die untere Kante des Rohrteiles "'-5-- hinausreicht.
Dadurch wird eine beachtliche Klemmung zwischen den Rohrteilen --3b und 5-- an der Unterkante des Rohrteiles --5-- erreicht.
In jenen Fällen, wo die Flasche einen inneren Unterdruck in bezug auf die Umgebung aufweist, ist es erfindungsgemäss auch möglich, den Deckel so abzuändern, dass der zentrale Kappenteil seine konvexe Oberfläche nach aussen kehrt, wodurch die Druckdifferenz auch in diesem FallezurAbdichtung herangezogen werden kann.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich vom Deckel gemäss den Fig. 1 und 2 darin, dass der Verschluss auch eine an sich bekannte Scheibe --51-- enthält, deren Durchmesser etwas grösser als der Innendurchmesser des unteren Bereiches-SO-des Rohrteiles-3b'-in dessen freiem Zustand ist.
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steht aus einem steifen Material, z. B. Metall. Vorzugsweise besteht die Scheibe jedoch aus einem Stück, das aus der Behälteröffnung bei der Herstellung des Behälters ausgestochen wurde. Dadurch ergeben sich keine zusätzlichen Kosten für die Herstellung der Scheiben. Wie aus der Figur hervorgeht, wirkt die Scheibe auf den inneren Rohrteil-3b'-derart ein, dass einerseits die Absperrung des Spaltes --43-- wirksamer wird und anderseits der Druck zwischen dem Dichtungsring und dem Flaschenrand erhöht wird.
In Fig. 3 ist die ursprüngliche Gestalt des Kappenteiles-3a'-durch strichlierte Linien gezeigt. Damit die radiale Ausweitung ohne starke Dehnung des Deckelmaterials ermöglicht wird, ist der Kappenteil entsprechend den strichlierten Linien etwas schalenförmig ausgebildet, jedoch nicht notwendigerweise so ausgeprägt schalenförmig wie der Kappenteil --3a-- gemäss der früheren Ausführungsform.
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