Versandbehälter mit einem Spundloch und Verfahren zum Herstellen des Versandbehälters
Bei Versandbehältern von bekannter Konstruktion mit einer aus Blech hergestellten Wand, die ein Spundloch aufweist, wird das Spundloch gewöhnlich durch eine Spundlochbuchse gebildet, die fest in die Behälterwand eingebaut ist; hierbei ist eine Dichtung zwischen der Spundlochbuchse und der Behälterwand angeordnet. Diese Dichtungen bestehen gewöhnlich aus einem elastischen Material, das seine Elastizität auch dann beibehält, wenn es einem ständig wirkenden Druck ausgesetzt wird; beispielsweise werden die Dichtungen aus Gummi hergestellt. Beim Einbauen der Spundlochbuchse in die Behälterwand wird die Dichtung zwischen den beiden Teilen eingespannt und verformt, und da das Dichtungsmaterial seine Nachgiebigkeit beibehält, gewährleistet die Dichtung eine dauerhafte Abdichtung.
In neuerer Zeit entwickelt sich ein zunehmender Bedarf an Blechbehältern zum Verpacken, Lagern und Transportieren von aggressiven Flüssigkeiten, wie Lösungsmitteln, Detergentien und dergleichen, wie z. B. Methylenchlorid (CH2C12), Chloroform oder Trichlormethan (CHC13) und Trichloräthylen (CIHC = CCl2).
Einige dieser Chemikalien wirken bekanntlich als Lösungsmittel für Gummi und werden in manchen Fällen tatsächlich als Lösungsmittel für Gummi verwendet. In jedem Falle haben sie eine ungünstige Wirkung auf Gummi, und insbesondere bewirken sie, dass der Gummi in einem ausserordentlich starken Ausmass quillt, wenn er mit diesen Chemikalien in Berührung gebracht wird.
Hieraus würden sich dann keine Schwierigkeiten ergeben, wenn die Dichtung gegenüber dem Inneren des Behälters vollständig isoliert wäre, so dass die in den Behälter eingeschlossene Flüssigkeit nicht in direkte Berührung mit der Gummidichtung kommen kann, oder wenn die Breite des Spaltes zwischen dem Flansch der Spundlochbuchse und der Behälterwand unterhalb einer bestimmten Grenze gehalten werden kann. Unter den normalen Herstellungsbedingungen lässt sich dies jedoch nicht gewährleisten, und die hierauf zurückzuführenden Folgen spielen sich nach Art einer Kettenreaktion ab. Die Flüssigkeit dringt durch den Spalt zwischen dem Flansch der Spundlochbuchse oder dem Ende der Buchse und der Behälterwand, so dass es in Berührung mit der Gummidichtung kommt, die angegriffen wird und zu quellen beginnt.
Dies führt wiederum dazu, dass ein Teil der Dichtung aus dem Spalt heraus quillt, wodurch die der Wirkung der Flüssigkeit ausgesetzte Fläche der Dichtung vergrö ssert wird, usw. Infolgedessen können nicht nur Undichtigkeiten auftreten, sondern die Eigenschaften der Flüssigkeit werden beeinträchtigt; in vielen Fällen ist dies nicht zulässig, z. B. wenn die Flüssigkeit zu pharmazeutischen Zwecken verwendet werden soll.
Es sind verschiedene Materialien, insbesondere thermoplastische Materialien, bekannt, die gegenüber einer oder mehreren der in Frage kommenden aggressiven Flüssigkeiten sehr widerstandsfähig sind, und eine naheliegende Lösung des weiter oben angedeuteten Problems würde darin bestehen, Behälter für derartige aggressive Flüssigkeiten mit aus einem dieser Materialien hergestellten Dichtungen auszurüsten.
Hierzu ist jedoch zu bemerken, dass die meisten dieser Materialien, wenn nicht sogar alle diese Ma Materialien, im kalten Zustand fliessen oder kriechen, d. h. dass sie eine bleibende Verformung erleiden, wenn sie einem ständig wirkenden Druck ausgesetzt werden. Aus diesem Grunde sind diese Materialien für den vorliegenden Zweck nicht geeignet, denn nach einiger Zeit geht die Dichtungswirkung zurück, um schliesslich vollständig aufzuhören.
Ein Ziel der Erfindung besteht nunmehr darin, die genannten Nachteile zu vermeiden; im Hinblick hierauf sieht die Erfindung einen Versandbehälter mit einer Wand aus Metallblech vor, in der ein Spundloch ausgebildet ist, welches durch eine Spundlochbuchse abgegrenzt ist, die fest in die Behälterwand eingebaut ist, wobei eine Dichtung zwischen der Spundlochbuchse und der Behälterwand angeordnet ist; diese Dichtung besteht aus einem elastischen Materials, das seine Elastizität praktisch unver ändert beibehält, wenn man es einem ständig wirkenden Druck aussetzt, beispielsweise besteht die Dichtung aus Gummi, und sie wird vom Innenraum des Behälters durch einen Schutzring getrennt gehalten, der aus einem Material besteht, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Flüssigkeiten, wie z. B. Lösungsmittel, Detergentien und dergleichen, besitzt. Dieser Schutzring kann z.
B. aus Poly äthylen oder einem ähnlichen thermoplastischen Material bestehen.
Der Schutzring bietet also eine Abdichtungs- und Schutzwirkung für die Gummidichtung gegenüber einer in den Behälter eingeschlossenen Flüssigkeit.
Wenn sich die Dichtungswirkung infolge des Flie ssens des Materials des Schutzringes im kalten Zustand allmählich verringert, kann sich vorerst ein Leckweg von ausserordentlich geringer Weite bilden; wenn sich jedoch die Weite dieses Leckweges in einem solchen Ausmass vergrössert, dass Teilchen der Flüssigkeit zu der Dichtung gelangen können, so kann das Dichtungsmaterial zu quellen beginnen.
Vorzugsweise ist die Anordnung so, dass durch ein solches Quellen der Dichtung der Schutzring so verschoben wird, dass er den Leckweg wieder abdichtet.
Ausserdem kann die Anordnung derart sein, dass der Schutzring ein Herausquellen der Dichtung in das Behälterinnere verhindert.
Durch geeignete Anordnung kann ferner dafür gesorgt sein, dass der Schutzring auch dann in seiner Lage gehalten wird, wenn eine gewisse Verlagerung der Spundlochbuchse gegenüber der Behälterwand erfolgt, wie es z. B. bei Temperaturänderungen, bei einer Beanspruchung des Spundlochaggregats durch mechanische Stösse oder Belastungen oder infolge anderer Ursachen geschehen kann. Wenn die Dichtung in solchen Fällen örtlich fester eingespannt wird, erfolgt eine stärkere Verformung der Dichtung, so dass die Dichtung den Schutzring etwas vor sich herschiebt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemässen Versandbehälters, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass in einer Blechwand eines Behälters ein Spundloch ausgebildet wird, dass eine Spundlochbuchse in das Spundloch eingeführt wird, wobei zwischen der Spundlochbuchse und der Behälterwand die Dichtung und der Schutzring angeordnet werden, welcher die Dichtung vom Inneren des Behälters trennt, dass die Spundlochbuchse an der Behälterwand derart befestigt wird, dass die Dichtung und der Schutzring zusammengedrückt werden, und dass die Blechwand mit anderen Wandteilen vereinigt wird, um den Behälter zu bilden.
Bei einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung besitzt die Spundlochbuchse einen ringförmigen Hals abschnitt und einen gegenüber dem Halsabschnitt seitlich nach aussen vorspringenden Basisabschnitt, der auf der Innenseite des Behälters angeordnet wird; die Dichtung wird in der Ecke zwischen dem Halsabschnitt und dem Basisabschnitt und im wesentlichen in Anlage an beiden Abschnitten der Spundlochbuchse angeordnet; der Schutzring umgibt die Dichtung und liegt anfänglich im wesentlichen nur am Basisteil der Spundlochbuchse an.
Bei einer sehr vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung wird ein Schutzring verwendet, der mit einer ringförmigen, nach innen vorspringenden Membran versehen ist, welche ach zwischen der Dichtung und dem Basisteil der Spundlochbuchse erstreckt. Hierdurch wird das Zentrieren des Schutzrings gegenüber der Dichtung und dem Hals der Spundlochbuchse erheblich erleichtert; ausserdem wird der Schutzring sicher in seiner Lage gehalten, bevor die Spundlochbuchse an der Behälterwand befestigt wird, und zwar durch die Dichtung, die an der Oberseite der ringförmigen Membran anliegt und den Hals der Spundlochbuchse fest umschliesst.
Man kann die Dichtung und den Schutzring von der Spundlochbuchse getrennt zum Versand bringen, denn die ringförmige Membran gewährleistet auch dann die richtige Anordnung des Schutzrings, wenn der Zusammenbau von ungelernten Arbeitskräften durchgeführt wird. Alternativ kann man die Dichtung und den Schutzring zusammen mit der Spundlochbuchse zum Versand bringen, wobei die fest auf dem Hals der Spundlochbuchse sitzende Dichtung, die an der ringförmigen Membran des Schutzrings angreift, verhindert, dass irgendein Teil des Aggregats verloren geht.
Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein Mittel zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welches Mittel gekennzeichnet ist durch eine Spundlochbuchse mit einem ringförmigen Halsteil und einem gegenüber dem Halsteil seitlich nach aussen vorspringenden Basisteil, eine auf dem Halsteil angeordnete und denselben fest umschliessende Dichtung und einen Schutzring, dessen Innendurchmesser grösser ist als der Aussendurchmesser der Dichtung, wobei der Schutzring mit einer ringförmigen, nach innen vorspringenden Membran versehen ist, deren innere ringförmige Kante zwischen der Dichtung und dem Basisteil der Spundlochbuchse eingeschlossen ist.
Bei einer anderen Ausbildungsform der Erfindung ist die Spundlochbuchse mit einem ringförmigen Halsteil und einem Basisteil versehen, welch letzterer gegenüber dem Halsteil seitlich nach aussen vorspringt und auf der Aussenseite des Behälters angeordnet wird; hierbei wird die Dichtung in der Ecke zwischen dem Halsteil und dem Basisteil und im wesentlichen in Anlage an beiden Teilen der Spundlochbuchse angeordnet, während der Schutzring auf den Halsteil aufgeschoben wird und im wesentlichen gleichachsig mit der Dichtung angeordnet ist.
An Hand der Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Versandbehälters und des erfindungsgemässen Verfahrens näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem axialen Schnitt eine Ausbildungsform einer Spundlochkonstruktion eines Versandbehälters.
Fig. 2 ist ein in grösserem Massstab gezeichneter Teilschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1.
Fig. 3 ist ein im gleichen Massstab wie Fig. 2 gezeichneter Teilschnitt, der die verschiedenen Bauteile vor ihrer Vereinigung zeigt.
Fig. 4 ist ein ebenfalls in grösserem Massstab gezeichneter Teilschnitt durch den Schutzring für die Anordnung nach Fig. 1.
Fig. 5 ist ein axialer Schnitt durch eine weitere Ausbildungsform einer Spundlochkonstruktion.
Fig. 6 ist ein in grösserem Massstab gezeichneter Teilschnitt durch die Anordnung nach Fig. 5.
Fig. 7 ist ein im gleichen Massstab wie Fig. 6 gezeichneter Teilschnitt, der die verschiedenen Bauteile der Anordnung nach Fig. 5 vor ihrer Vereinigung zeigt.
Fig. 8 ist ein ebenfalls in grösserem Massstab gezeichneter Teilschnitt durch den bei der Anordnung nach Fig. 5 verwendeten Schutzring.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Wand 11 eines Behälters aus Blech besitzt ein Spundloch, das durch eine Spundlochbuchse 12 abgegrenzt wird, welche auf eine noch zu beschreibende Weise an der Behälterwand befestigt wird; die Spundlochbuchse besitzt ein Innengewinde 13 zum Aufnehmen eines Spundes oder eines anderen Verschlussorgans oder einer Abgabevorrichtung, z. B. eines Ventils oder Hahns, wobei die betreffenden Teile mit einem passenden Aussengewinde versehen sind. Es sei jedoch bemerkt, dass sich die Erfindung nicht auf die Verwendung von Spundlochbuchsen mit Gewindegängen beschränkt.
Die Spundlochbuchse 12 umfasst einen Halsteil 12a, der in einen Hals lla der Behälterwand 11 eingeführt wird, wobei der Hals 1 1a das Spundloch umgibt, sowie einen Basisteil 12b, der sich von dem Halsteil seitlich nach aussen erstreckt und auf der Innenseite des Behälters angeordnet wird; der Basisteil wird von einer Vertiefung der Behälterwand 11 aufgenommen; die Umfassungswand der Vertiefung und diejenige des Basisteils sind vorzugsweise unrund, z. B. von vieleckiger Form, damit sich die Spundlochbuchse nicht drehen kann, wenn ein Spund oder ein ähnliches Verschlussorgan in die Spundlochbuchse eingeschraubt oder aus ihr herausgeschraubt wird.
Vor dem Einführen der Spundlochbuchse 12 in das Spundloch wird eine Dichtung 14 aus einem elastischen Material, das seine Elastizität im wesentlichen beibehält, wenn es einem ständig wirkenden Druck ausgesetzt wird, und die z. B. aus Gummi besteht, zwischen der Spundlochbuchse 12 und der Behälterwand 11 auf deren Innenseite angeordnet; gemäss der Zeichnung und insbesondere gemäss Fig. 3 ist die Dichtung 14 in der Ecke zwischen dem Halsteil 12a und dem Basisteil 12b der Spundlochbuchse angeordnet, und vorzugsweise umschliesst die Gummidichtung den Halsteil 12a mit enger Passung, damit die Dichtung nicht verlorengehen kann, wenn die Spundlochbuchsen als gesonderte Aggregate zum Versand gebracht werden.
Ausserdem wird ebenfalls vor dem Einführen der Spundlochbuchse ein die Dichtung 14 umgebender Schutzring 15 vorgesehen, der aus einem thermoplastischen Material besteht, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen chemisch aggressive Flüssigkeiten, wie Lösungsmittel, Detergentien und dergleichen, besitzt; beispielsweise besteht der Schutzring aus Polyäthylen.
Die Spundlochbuchse 12 wird an der Behälterwand 11 z. B. auf bekannte Weise befestigt, indem man den oberen Rand des Halsteils der Buchse um die Oberkante des Halses lla der Behälterwand herum umbördelt; hierdurch werden die Dichtung 14 und der Schutzring 15 verformt und zwischen der Behälterwand und dem Halsteil und dem Basisteil der Spundlochbuchse leicht eingespannt.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, wird die Dichtung 14 gegenüber der in den Behälter eingeschlossenen Flüssigkeit durch den Schutzring 15 abgedichtet und geschützt; gemäss Fig. 1 bis 3 liegt der Innenraum des Behälters auf der Unterseite der Wand 11. Wenn sich die Dichtungswirkung des Schutzrings 15 allmählich verringert, da das Material im kalten Zustand fliesst, können kleine Teilchen der Flüssigkeit in den Spalt 16 eintreten und an dem Schutzring 15 vorbei zu dem Dichtungsring 14 gelangen; dies bewirkt, dass das Material der Dichtung aufquillt, so dass das gebildete Leck automatisch und unmittelbar abgedichtet wird. Ausserdem verhindert der Schutzring, dass der Dichtungsring aus dem Spalt herausquillt und z.
B. eine Schädigung des Behälterinhalts verursacht, einerseits weil der Leckweg zu eng ist, um ein Hindurchdringen des Dichtungsmaterials in das Behälterinnere zu ermöglichen, und anderseits weil nur sehr kleine Mengen der aggressiven Flüssigkeit zu der Dichtung gelangen können, so dass ein Quellen der Dichtung nur in einem begrenzten Ausmass möglich ist.
Wenn sich die Spundlochbuchse aus dem einen oder anderen Grunde gegenüber dem Hals der Behälterwand etwas verlagert und sich daher der Raum, in den die Dichtung 14 eingeschlossen ist, örtlich verkleinert, wird die Dichtung deshalb, weil der Gummi zwar verformbar, jedoch nicht zusammen- drückbar ist, in einem stärkeren Ausmass nach aussen verformt, so dass die Dichtung den Schutzring nach aussen vor sich herschiebt und auf diese Weise be wirkt, dass der Spalt 16 in stärkerem Masse abgedichtet wird.
Da die Gummidichtung 14 einen grösseren Durchmesser annimmt, wenn die Teile der Spundlochkonstruktion in der aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise in ihre endgültige Einbaulage gebracht werden, wählt man vorzugsweise den Innendurchmesser des Schutzrings 15 aus Polyäthylen etwas grösser als den Aussendurchmesser der noch unbeanspruchten Dichtung. Dies könnte zu Schwierigkeiten bezüglich des Zentrierens des Schutzrings führen, insbesondere wenn das Anbringen der Spundlochbuchse an der Behälterwand in der dafür vorgesehenen Öffnung durch ungeübte Arbeitskräfte erfolgt; ausserdem könnte der Schutzring während des Transports verlorengehen.
Aus diesem Grund ist der Schutzring 15 wie dargestellt vorzugsweise mit einer ringförmigen, nach innen vorspringenden Membran 1 5a versehen, deren Innendurchmesser annähernd gleich dem Aussendurchmesser des Halsteils 12a oder nur wenig grösser als dieser ist. In diesem Falle wird der Schutzring 15 natürlich zuerst auf den Halsteil 12a aufgeschoben, wobei die Membran 15a eine richtige Zentrierung gewährleistet, und danach wird der den Halsteil fest umschliessende Dichtungsring 14 aufgebracht, so dass die ringförmige Membran 15a zwischen dem Dichtungsring und dem Basisteil der Spundlochbuchse liegt.
Nunmehr kann man das die Spundlochbuchse, den Dichtungsring und den Schutzring umfassende Aggregat im zusammengebauten Zustand zum Versand bringen, wobei die mit enger Passung aufgebrachte Dichtung mit der ringförmigen Membran des Schutzrings zusammenarbeitet, so dass keines dieser beiden Teile verlorengehen kann.
Bei der in den Fig. 5 bis 8 gezeigten abgeänderten Ausbildungsform besitzt die Spundlochbuchse 12 ebenfalls einen Halsteil 12a, der in einen Hals lla an der Behälterwand eingeführt wird, sowie einen sich von dem Halsteil aus seitlich nach aussen erstreckenden Basisteil 12b. Bei dieser Ausbildungsform wird der Basisteil 12b auf der Aussenseite des Behälters angeordnet; der Innenraum des Behälters befindet sich in Fig. 5 bis 7 wiederum auf der Unterseite der Behälterwand 11. Auch in diesem Falle wird der Basisteil 12b von einer passenden Vertiefung in der Behälterwand 11 aufgenommen.
Vor dem Einführen der Spundlochbuchse in das Spundloch wird eine z. B. aus Gummi bestehende Dichtung 14 so auf den Halsteil 1 2a aufgeschoben, dass sie im wesentlichen in der Ecke zwischen dem Halsteil und dem Basisteil liegt. Da bei dieser abge änderten Ausbildungsform die chemisch aggressive Flüssigkeit von der entgegengesetzten Seite her zu der Dichtung gclangen kann, wird ein Schutzring 15' jetzt auf dem Halsteil 12a im wesentlichen in Anlage an der Dichtung so angeordnet, dass die Dichtung nach der Fertigstellung der Spundlochkonstruktion gemäss Fig. 5 durch den Schutzring gegen die Flüssigkeit geschützt wird, die längs des umgebördelten Randes hindurchdringt, mittels dessen die Spundlochbuchse in dem Spundloch und an dem das Spundloch umgebenden Hals der Behälterwand befestigt ist.
Mit Hilfe der Konstruktion nach Fig. 1 bis 4 lassen sich hervorragende Ergebnisse erzielen, wenn man einen Schutzring von im wesentlichen quadratischem Querschnitt verwendet, bei dem die radiale Breite und die axiale Höhe jeweils etwa gleich der Hälfte der Breite und der Höhe des Dichtungsrings sind, dessen Querschnitt ebenfalls im wesentlichen quadratisch ist, wobei der Unterschied zwischen dem Innendurchmesser des Schutzrings und dem Aussendurchmesser der Dichtung etwa gleich dem Zweifachen der radialen Breite des Schutzrings ist, so dass die Breite des Ringspaltes zwischen den beiden Teilen und diejenige des Schutzrings annähernd die gleiche ist. Diese Angaben gelten natürlich für die noch nicht eingebauten Teile.
Man kann den Schutzring statt aus einem thermoplastischen Material auch aus einem anderen Material herstellen, z. B. aus Asbest, Fasermaterial usw., wobei das betreffende Material gegebenenfalls mit einer Imprägnierung versehen sein kann. Bei der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Konstruktion kann man die ringförmige Membran fortlassen oder sie an dem Schutzring an einer anderen Stelle, z. B. etwa in der Mitte seiner axialen Höhe, anbringen.