Die Erfindung betrifft Kombifässer, worunter Fässer mit Metallmantel und einem Innenfass aus Kunststoff verstanden werden und die dementsprechend einen "Doppelmantel" besitzen, der von einem metallischen Aussenmantel und einem zusammenhängenden Innenmantel aus Kunststoff gebildet wird. Die Kombifässer besitzen ferner einen Schraubverschluss, der mittels einer aufreissbaren metallischen Siegelkappe gesichert ist und gebildet wird von einem Einfüllstutzen, nachfolgend kurz Stutzen genannt, der z.B. durch einstückige Formung integral mit dem Innenmantel verbunden ist, dementsprechend aus gleichem oder kompatiblem (d.h. direkt verschweissbarem) Kunststoff wie der Innenmantel (das "Innenfass") besteht und ein Innengewinde besitzt.
Zum Schraubverschluss gehört ferner ein annähernd zylindrischer Schraubstopfen, der wahlweise aus Kunststoff beliebiger Art oder aus Metall, Keramik und ähnlichem Werkstoff bestehen kann. Zwischen dem Stopfen und dem Stutzen liegt ein Dichtungselement aus gummielastischem Material, z.B. ein Dichtungsring.
Bei den bisher bekannten Fässern dieser Art besitzt der Schraubstopfen einen Endflansch, der einen grösseren Aussendurchmesser als das Aussengewinde des Stopfens aufweist; der Stutzen besitzt eine Fläche, die zusammen mit dem Dichtungsring und mindestens einer Gegenfläche des Stopfens einen mindestens flüssigkeitsdichten Fassverschluss bildet.
In der Praxis entstehen Probleme beim Anbringen der Siegelkappe sowie - was meist noch kritischer ist - infolge von Beschädigungen des Fassverschlusses bei unkontrollierbaren Krafteinwirkungen, z.B. durch Vakuum im Fassinneren oder beim Hinunterfallen des vollen Fasses von einer Verladerampe oder einem Transportfahrzeug. Vakuumeffekte können bei Kombifässern der hier beschriebenen Art auftreten, in welchen durch Einfüllen von warmem Füllgut und Verschliessen vor dem Auskühlen ein Unterdruck entsteht; dieser kann zu unerwünschten Verformungen und Beschädigungen des aus Kunststoff bestehenden Stutzens bzw. sogar ein Abreissen des Stutzens zur Folge haben.
Aufgabe der Erfindung ist ein Fass mit den oben angegebenen Merkmalen, bei welchem die genannten Probleme vermindert oder ausgeschaltet werden können.
Es wurde gefunden, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem man den Verschluss dadurch modifiziert, dass der Stutzen mit einer Ausnehmung zur Aufnahme mindestens eines Teils des Endflansches des Schraubstopfens versehen wird, so dass dieser Endflansch in verschlossenem Zustand des Fasses mindestens teilweise im Stutzen versenkt ist. Vorzugsweise wird dabei der Innendurchmesser der Ausnehmung des Stutzens dem Aussendurchmesser des Endflansches so genau angepasst, dass eine praktisch kraftschlüssige Verbindung zwischen Endflansch und Stutzen entsteht und Kräfte, die auf den Flansch (oder/und den Stutzen in radialer Richtung einwirken, mindestens teilweise und ohne wesentliche Verformung des Dichtungselements vom Schraubstopfen auf den Stutzen übertragen werden bzw. der Stutzen vom Schraubstopfen stabilisiert bzw. verstärkt wird.
Für viele Verwendungszwecke wird bevorzugt, dass der Endflansch mindestens etwa zu einem Drittel seiner axialen Dicke (d.h. in radialer Richtung des Fasses gesehen) im Stutzen versenkt werden kann. Dadurch wird die kraftschlüssig wirkende Grenzfläche zwischen Endflansch und Stutzen bereits in einer meist ausreichenden Weise vergrössert, der aus Kunststoff bestehende Stutzen gegen die Einwirkungen einer durch Unterdruck im Fassinneren erzeugten verformenden Kraft stabilisiert und ausserdem das Befestigen der Siegelkappe erleichtert, weil der durch Bördeln oder/und Tiefziehen zu bildende Rand der Kappe wesentlich schmäler gehalten bzw. bei z.B. normungsbedingten vorgegebenen Abmessungen besser ausgenützt werden kann, als bei den bekannten Kombifässern dieser Art.
Insbesondere kann dadurch eine - z.B. zum Ausschluss von Sauerstoffpermeation durch das Kunststoffmaterial - wünschbare direkte Verbindung der Siegelkappe mit dem metallischen Fassaussenmantel vergleichsweise einfach und wirksam erreicht werden.
Gemäss einer weiteren und für viele Anwendungen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Fasses verläuft die Kantenfläche des Stutzens nicht parallel zur Stutzenachse, sondern verläuft in einem spitzen, d.h. weniger als 90 DEG betragenden Winkel zu dieser. Dadurch kann ein vergleichsweise besser definiertes Anlegen der Siegelkappe an den Einfüllstutzen erzielt werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen in bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A eine halbschematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines Kombifasses,
Fig. 1B die halbschematische Draufsicht auf die Fasswand, welche den Schraubverschluss trägt,
Fig. 1C die halbschematische, teilweise geschnittene und abgebrochene Darstellung des bekannten Verschlusses eines Kombifasses der in den Fig. 1A und 1B dargestellten Art und
Fig. 2 die der Fig. 1C entsprechende Darstellung des Verschlusses eines erfindungsgemässen Kombifasses.
Im einzelnen zeigt Fig. 1A das Kombifass 10 mit Doppelmantel 11, das aus einem Aussenfass bzw. Aussenmantel 12, z.B. aus Stahlblech von 1,25 mm Dicke, und einem Innenfass oder Innenmantel 13 aus Kunststoff, z.B. Polyethylen oder Polypropylen, mit einer Wandstärke von typisch 3-6 mm besteht, der beispielsweise durch Blasformen hergestellt ist. Das Aussenfass 12 ist an der zylindrischen Wand mit Rollreifen 121 versehen, die durch Verformen des Metallblechs oder durch nachträgliches Anbringen von aus Metall oder Kunststoff bestehenden Wülsten gebildet werden können.
Die beiden Stirnflächen oder Böden 122, 123 des Fasses 10 sind mit der zylindrischen Wand 12 in üblicher Weise verbunden. Der Boden 123 ist mit einem Schraubverschluss 14 versehen.
Der Aufbau eines üblichen Schraubverschlusses 14 ist in der vergrösserten, abgebrochenen und teilweise geschnittenen Darstellung von Fig. 1C gezeigt. Der normalerweise aus demselben Kunststoff wie der Innenmantel bestehende und jedenfalls integral, d.h. einstückig und z.B. durch Anformen mit diesem verbundene Stutzen 16 verläuft annähernd zylindrisch um die Stutzenachse A und besitzt ein Innengewinde 160, das dem Aussengewinde 170 des Schraubstopfens 17 entspricht. Der Stutzen 16 besitzt ferner einen Endflansch 162, an welchen der Rand der abreissbaren Siegelkappe 15 angepresst ist, die z.B. aus dünnem Metallblech besteht und den internationalen Normen entspricht. Der Endflansch 162 ist ferner in üblicher Weise mit dem metallischen Aussenmantel 12 bzw. Aussenfass verbunden.
Zum flüssigkeitsdichten Verschliessen des in Fig. 1C dargestellten Fassverschlusses 14 wird der beispielsweise aus Kunststoff, z.B. Nylon, bestehende Stopfen 17 mit seinem Aussengewinde 170 in das Innengewinde des Stutzens 16 eingeschraubt, um den Dichtungsring 18 zwischen der Schulterfläche 172 des Endflansches 171 des Stopfens 17 und der konischen Dichtungsfläche 161 des Stutzens 16 zu komprimieren. Zum Einschrauben wird üblicherweise ein (nicht dargestellter) Innenschlüssel verwendet, der in eine (nur in Fig. 1B dargestellte) mit Nocken versehene Einsenkung in der Aussenfläche des Schraubstopfens 17 eingreift.
Fig. 2 zeigt in einer ähnlichen Darstellungsweise wie in Fig. 1C ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verschlusses 24 eines erfindungsgemässen Kombifasses 10, das sich von dem in Fig. 1C dargestellten Verschluss 14 im wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Stutzen 26 eine Ausnehmung 269 besitzt, in welche der Endflansch 271 beim Einschrauben des Stopfens 27 mindestens teilweise eingesenkt werden kann. Dadurch liegt die zylindrische Aussenfläche 275 des Stopfens 27 nahe bzw. vorzugsweise mit möglichst genauer Passung an der ebenfalls allgemein zylindrischen Innenwand der Ausnehmung 269, was eine überraschend gute Versteifung bzw. Stabilisierung des Fassverschlusses gegen unkontrollierbare Krafteinwirkungen und gegen die Wirkungen eines Unterdruckes im Fassinneren zur Folge hat.
Die eigentliche Dichtungswirkung wird auch hier durch das Zusammenwirken der am Dichtungsring 28 anliegenden Flächen des Schraubstopfens 27 und der vorzugsweise konisch ausgebildeten Fläche 261 des Stutzens 26 verursacht. Für das Anpressen bzw. Bördeln der wiederum vorzugsweise aus dünnem Metallblech bestehenden Siegelkappe 25 an der Kantenfläche 263 am Endflansch 262 des Stutzens 26 steht, wie aus Fig. 2 zu ersehen, ein breiterer Randbereich der Siegelkappe 25 zur Verfügung, was den Siegelvorgang erleichtert und dessen Erfolg sichert. Ausserdem ist die Kantenfläche 263 des Stutzens 26 vorzugsweise nicht parallel zur Stutzenachse A ausgebildet, sondern verläuft in einem spitzen Winkel alpha von beispielsweise 10-60 DEG zu dieser.
Dadurch steht für ein vorzugsweise überlappendes Anlegen oder Umbördeln des Randes der Siegelkappe eine vergleichsweise günstigere Kantenform zur Verfügung.
In Anbetracht der Bedeutung von optimalen Fassverschlüssen für die Verpackungsindustrie im allgemeinen und für den Transport von chemischen Stoffen im besonderen kann es als überraschend gelten, dass mit einer vergleichsweise einfachen konstruktiven Änderung allein des Stutzens von Kombifässern noch eine praktisch derart bedeutsame Verbesserung der Fassverschlussqualität erzielt werden kann.
Es versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung zahlreiche Modifikationen liegen und von den Patentansprüchen umfasst werden, sofern nur durch die Bemessung der Ausnehmung 269 in bezug auf den vorzugsweise genau (z.B. besser als +/- 0,5 mm) zum Schraubstopfen 27 passend bemessenen Innendurchmesser und die Tiefe der Ausnehmung, d.h. eine ausreichende axiale (parallel zu A) Länge, die beschriebene Stabilisierung erzielt wird. Im allgemeinen soll der Endflansch 271 des Schraubstopfens 27 bei dichtend eingeschraubtem Sitz mindestens zu etwa 30% seiner axialen Länge in der Ausnehmung versenkt sein.
The invention relates to combination barrels, which are barrels with a metal jacket and an inner barrel made of plastic and which accordingly have a "double jacket" which is formed by a metallic outer jacket and a coherent inner jacket made of plastic. The combination drums also have a screw cap, which is secured by a tear-open metallic sealing cap and is formed by a filler neck, hereinafter referred to as a neck, which e.g. is integrally connected to the inner jacket by a one-piece molding, accordingly consists of the same or compatible (i.e. directly weldable) plastic as the inner jacket (the "inner barrel") and has an internal thread.
The screw cap also includes an approximately cylindrical screw plug, which can optionally be made of any type of plastic or of metal, ceramic and similar material. Between the stopper and the socket there is a sealing element made of rubber-elastic material, e.g. a sealing ring.
In the previously known barrels of this type, the screw stopper has an end flange which has a larger outside diameter than the outside thread of the stopper; the nozzle has a surface which, together with the sealing ring and at least one counter surface of the stopper, forms an at least liquid-tight barrel closure.
In practice, problems arise when attaching the sealing cap and - which is usually even more critical - as a result of damage to the barrel closure in the event of uncontrollable forces, e.g. by vacuum inside the barrel or when the full barrel falls from a loading ramp or a transport vehicle. Vacuum effects can occur in combination drums of the type described here, in which a vacuum is created by filling in warm contents and closing them before cooling; This can result in undesired deformations and damage to the plastic connector or even tear off the connector.
The object of the invention is a barrel with the features specified above, in which the problems mentioned can be reduced or eliminated.
It has been found that this object can be achieved by modifying the closure in that the socket is provided with a recess for receiving at least a part of the end flange of the screw plug, so that this end flange at least partially sinks into the socket in the closed state of the barrel is. Preferably, the inner diameter of the recess of the socket is adapted to the outer diameter of the end flange so precisely that a practically non-positive connection is created between the end flange and the socket and forces that act on the flange (or / and the socket in the radial direction, at least partially and without any significant Deformation of the sealing element is transferred from the screw plug to the socket or the socket from the screw plug is stabilized or reinforced.
For many uses, it is preferred that the end flange can be sunk in the socket at least about a third of its axial thickness (i.e. seen in the radial direction of the barrel). As a result, the non-positive interface between the end flange and the socket is already increased in a mostly sufficient manner, the plastic socket is stabilized against the effects of a deforming force generated by negative pressure inside the barrel, and it is also easier to attach the sealing cap because it is flanged or / and The deep-drawn edge of the cap to be formed is kept much narrower or at eg The dimensions given due to standardization can be better utilized than with the known combination barrels of this type.
In particular, a - e.g. to exclude oxygen permeation through the plastic material - desired direct connection of the sealing cap to the metallic barrel outer jacket can be achieved comparatively simply and effectively.
According to a further embodiment of the barrel according to the invention, which is preferred for many applications, the edge surface of the neck does not run parallel to the neck axis, but runs in an acute, i.e. angle to this less than 90 °. This enables a comparatively better defined application of the sealing cap to the filler neck.
The invention is explained in more detail with reference to the drawings in preferred embodiments. Show it:
1A is a semi-schematic, partially sectioned side view of a combination barrel,
1B shows the semi-schematic top view of the barrel wall which carries the screw cap,
Fig. 1C, the semi-schematic, partially cut and broken view of the known closure of a combination barrel of the type shown in Figs. 1A and 1B and
FIG. 2 shows the representation of the closure of a combination drum according to the invention corresponding to FIG. 1C.
1A shows the combination barrel 10 with double jacket 11, which consists of an outer barrel or outer jacket 12, e.g. made of sheet steel 1.25 mm thick, and an inner barrel or inner jacket 13 made of plastic, e.g. Polyethylene or polypropylene, with a wall thickness of typically 3-6 mm, which is produced, for example, by blow molding. The outer barrel 12 is provided on the cylindrical wall with roller tires 121 which can be formed by deforming the metal sheet or by subsequently attaching beads made of metal or plastic.
The two end faces or bottoms 122, 123 of the barrel 10 are connected to the cylindrical wall 12 in a conventional manner. The bottom 123 is provided with a screw cap 14.
The structure of a conventional screw cap 14 is shown in the enlarged, broken and partially sectioned illustration of FIG. 1C. The normally made of the same plastic as the inner jacket and in any case integral, i.e. in one piece and e.g. by molding with this connecting piece 16 extends approximately cylindrically about the connecting piece axis A and has an internal thread 160 which corresponds to the external thread 170 of the screw plug 17. The connector 16 also has an end flange 162 to which the edge of the tear-off sealing cap 15 is pressed, which e.g. consists of thin sheet metal and complies with international standards. The end flange 162 is also connected in a conventional manner to the metallic outer jacket 12 or outer barrel.
For the liquid-tight closure of the barrel closure 14 shown in FIG. 1C, the barrel closure 14, for example made of plastic, e.g. Nylon, existing plug 17 is screwed with its external thread 170 into the internal thread of the connector 16 in order to compress the sealing ring 18 between the shoulder surface 172 of the end flange 171 of the connector 17 and the conical sealing surface 161 of the connector 16. An internal wrench (not shown) is usually used for screwing in, which engages in a recess (only shown in FIG. 1B) provided with cams in the outer surface of the screw plug 17.
FIG. 2 shows, in a representation similar to that in FIG. 1C, a preferred exemplary embodiment of the closure 24 of a combination barrel 10 according to the invention, which differs from the closure 14 shown in FIG. 1C essentially in that the connecting piece 26 has a recess 269 in FIG which the end flange 271 can be at least partially sunk when the plug 27 is screwed in. As a result, the cylindrical outer surface 275 of the stopper 27 lies close or preferably with as close a fit as possible to the likewise generally cylindrical inner wall of the recess 269, which results in a surprisingly good stiffening or stabilization of the barrel closure against uncontrollable forces and against the effects of a vacuum inside the barrel Has.
The actual sealing effect is also caused here by the interaction of the surfaces of the screw plug 27 which are in contact with the sealing ring 28 and the preferably conical surface 261 of the connector 26. For pressing or flanging the sealing cap 25, which in turn is preferably made of thin sheet metal, on the edge surface 263 on the end flange 262 of the connector 26, as can be seen from FIG. 2, a wider edge region of the sealing cap 25 is available, which simplifies the sealing process and its Ensures success. In addition, the edge surface 263 of the nozzle 26 is preferably not formed parallel to the nozzle axis A, but extends at an acute angle alpha of, for example, 10-60 ° to the latter.
As a result, a comparatively more favorable edge shape is available for a preferably overlapping application or flanging of the edge of the sealing cap.
In view of the importance of optimal barrel closures for the packaging industry in general and for the transport of chemical substances in particular, it can be surprising that with a comparatively simple design change alone in the connection of combination barrels, a practically such significant improvement in barrel closure quality can be achieved .
It goes without saying that numerous modifications are within the scope of the invention and are encompassed by the claims, provided that only by dimensioning the recess 269 with respect to the one which is preferably exactly (eg better than +/- 0.5 mm) suitable for the screw plug 27 Inner diameter and the depth of the recess, ie a sufficient axial (parallel to A) length, the stabilization described is achieved. In general, the end flange 271 of the screw plug 27 should be countersunk in the recess at least about 30% of its axial length when the seat is screwed in tightly.