CH694019A5

CH694019A5 - Verschlusskappe eines Behaelters.

Info

Publication number: CH694019A5
Application number: CH18762002A
Authority: CH
Original assignee: Alpla Werke
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-06-15
Also published as: AT6553U1; DE20210304U1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlusskappe eines Behälters 5, gemäss Patentanspruch 1.

Verschlusskappen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen zum Verschliessen von Behältern, in denen ein Füllgut aufbewahrt wird. Bei dem Füllgut kann es sich um einen vorzugsweise körnigen Feststoff, aber auch um eine Flüssigkeit handeln. Bei der Aufbewahrung von Flüssigkeiten tritt häufig das Problem auf, dass diese, beispielsweise bei Einwirkung von Wärme oder als Folge chemischer Reaktionen, ihr Volumen vergrössern. Dies hat mehrere nachteilige Wirkungen. So kann es beispielsweise zum so genannten "Doming"-Effekt kommen, als Folge dessen sich der Verschlusskappenboden durch die Druckbeaufschlagung aus dem Behälterinneren domförmig nach aussen wölbt. Dies kann zu einer Beschädigung des Behälters oder der Verschlusskappe und im Extremfall sogar zu einem Bersten des Behälters oder zu einem Absprengen der Verschlusskappe führen.

Beides gefährdet einen Nutzer des Behälters.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verschlusskappe der hier angesprochenen Art bereitzustellen, die eine sichere Aufbewahrung des Füllgutes in dem Behälter ermöglicht, ein Druckablassen bei erhöhtem Innendruck und ein Wiederabdichten bei erneuter Druckabsenkung im Behälter ermöglicht, sodass eine gefahrlose Handhabbarkeit durch den Nutzer sichergestellt ist.

Die Aufgabe wird durch eine Verschlusskappe eines Behälters gemäss Patentanspruch 1 gelöst. Dabei sind mindestens zwei Dichtvorsprünge vorgesehen.

Die bei Druckbeaufschlagung aus dem Behälterinneren auftretende Wölbung des Verschlusskappenbodens zieht zunächst eine räumliche Versetzung des radial inneren Dichtvorsprunges nach sich. Durch diese Versetzung wird der Berührkontakt zwischen dem radial inneren Dichtvorsprung und der Behältermündung beendet, sodass dieser Dichtvorsprung das Behälterinnere nicht mehr gegen das Behälteräussere abdichtet. Die radial versetzte Anordnung der beiden Dichtungsvorsprünge am Verschlusskappenboden bewirkt nach dem Hebelgesetz, dass auch der Berührkontakt, zwischen dem radial äusseren Dichtvorsprung und der Behältermündung beendet wird, mithin auch dieser Dichtvorsprung das Behälterinnere gegen das Behälteräussere nicht mehr abdichtet. Es entsteht eine direkte Wegverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräusseren.

Der im Inneren des Behälters wirkende Überdruck baut sich ab ("Der Behälter bläst ab", "Blowing-up"-Effekt). Die Gefahr einer Beschädigung des Behälters oder der Verschlusskappe, und insbesondere das Bersten des Behälters oder das Absprengen der Verschlusskappe und die damit einhergehende Gefährdung des Behälternutzers werden so wirksam vermieden.

Es hat sich mit Blick auf die Beendigung des Berührkontaktes zwischen dem radial inneren Dichtvorsprung und der Behältermündung als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der radial innere Dichtvorsprung und die Behältermündung entlang eines unmittelbar an die Stirnseite der Behältermündung anschliessenden Bereiches in Berührkontakt stehen, da in diesem Fall die Beendigung des Berührkontaktes zwischen dem radial inneren Dichtvorsprung und der Behältermündung einer besonders geringen räumlichen Versetzung, mithin einer sehr geringen Druckbeaufschlagung bedarf. Die Verschlusskappe dieses Ausführungsbeispiels ist daher äusserst empfindlich bei Druckschwankungen.

Die Dichtvorsprünge können räumlich verschieden ausgebildet sein. In der Praxis bewährt haben sich radial innere Dichtvorsprünge, die als in das Behälterinnere ragende umlaufende Ringdichtungslippen ausgebildet sind, die an ihrer Aussenseite eine zur Innenseite der Behältermündung weisende Ausbauchung aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Verschlusskappe entsteht der Berührkontakt bei auf der Behältermündung aufsitzender Verschlusskappe zwischen der Ausbauchung und der Behältermündung.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verschlusskappe sieht einen radial äusseren Dichtvorsprung vor, der als einen w-förmigen Querschnitt aufweisende Ringrippe ausgebildet ist, deren Spitzen zur Stirnseite der Behältermündung weisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel stehen bei auf der Behältermündung aufsitzender Verschlusskappe die beiden Spitzen des radial äusseren Dichtvorsprunges und die Stirnseite der Behältermündung in Berührkontakt.

Im Vergleich zum eben erwähnten Ausführungsbeispiel einfacher herzustellen ist eine Verschlusskappe mit einem radial äusseren Dichtvorsprung, der als einen v-förmigen Querschnitt aufweisende Ringrippe ausgebildet ist, deren Spitze zur Stirnseite der Behältermündung weist. Bei diesem Ausführungsbeispiel stehen bei auf der Behältermündung aufsitzender Verschlusskappe die Spitze des radial äusseren Dichtvorsprunges und die Stirnseite der Behältermündung in Berührkontakt.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Verschlusskappe ist vorgesehen, dass sich von dem Rand des Verschlusskappenbodens ein weiterer als Ringrippe ausgebildeter Dichtvorsprung wegerstreckt, der an seiner Innenseite eine zur Aussenseite der Behältermündung weisende Ausbauchung aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind mithin drei Dichtvorsprünge vorhanden, von denen jeder für sich das Behälterinnere gegen das Behälteräussere abdichtet.

Soll die Verschlusskappe nach dem Abblasen des Behälters wieder ihre ursprüngliche räumliche Form einnehmen, so bietet sich ein Ausführungsbeispiel der Verschlusskappe an, bei dem diese aus elastischem Material besteht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nach dem Abblasen der Berührkontakt zwischen den Dichtvorsprüngen und der Behältermündung jeweils wieder hergestellt, das Behälter-innere gegen das Behälteräussere mithin wieder abgedichtet.

Als in der Praxis besonders einfach handhabbares elastisches Material hat sich hierbei Kunststoff erwiesen, weshalb Kunststoffverschlusskappen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verschlusskappe darstellen.

Die Verschlusskappe kann auf verschiedene Weisen mit der Behältermündung in Eingriff treten. Als vorteilhaft hat sich hierbei ein Ausführungsbeispiel der Verschlusskappe erwiesen, bei dem diese als Schraubverschlusskappe ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Aussenseite der Behältermündung mit einem Aussengewinde und die Innenseite der Verschlusskappenwand mit einem Innengewinde versehen, die beim Verschliessen des als Flasche ausgebildeten Behälters miteinander in Eingriff treten.

Weitere Ausführungsbeispiele der Verschlusskappe und deren Vorteile ergeben sich aus der Zeichnung, die nachstehend beschrieben wird. Es zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil einer Behältermündung und einer Verschlusskappe vor dem Abblasen und Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Teil der Behältermündung und der Verschlusskappe während des Abblasens.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil einer Behältermündung 1 und einer Verschlusskappe 3. Die Behältermündung 1 ist Teil eines in der Zeichnung nicht dargestellten Behälters, der mit einem ebenfalls nicht dargestellten Füllgut befüllt ist. Die Behältermündung 1 ist rotationssymmetrisch bezüglich einer Erstreckungsachse 5 ausgebildet. Die Behältermündung 1 weist eine zu der Erstreckungsachse 5 weisende Innenseite 7 und eine von dieser wegweisende Aussenseite 9 auf. Zwischen der Innenseite 7 und der Aussenseite 9 der Behältermündung 1 befindet sich am oberen Rand der Behältermündung 1 eine in eine parallel zu der Erstreckungsachse 5 verlaufende Richtung weisende Stirnseite 11 der Behältermündung 1.

Die Stirnseite 11 geht über einen ersten abgerundeten Abschnitt 13 in die Innenseite 7 und über einen zweiten abgerundeten Abschnitt 15 in die Aussenseite 9 der Behältermündung 1 über. An ihrer Aussenseite 9 ist die Behältermündung 1 mit einem Aussengewinde 17 versehen.

Auf der Behältermündung 1 sitzt die Verschlusskappe 3 auf. Die Verschlusskappe 3 weist einen Verschlusskappenboden 19 und eine Verschlusskappenwand 21 auf. Der Verschlusskappenboden 19 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsachse 5 der Behältermündung 1, während die Verschlusskappenwand 21 sich parallel zu dieser erstreckt. Die Verschlusskappenwand 21 ist an ihrer Innenseite 23 mit einem Innengewinde 25 versehen, das mit dem Aussengewinde 17 der Behältermündung 1 in Eingriff steht.

Die Verschlusskappe 3 weist drei Dichtvorsprünge 27a, 27b, 27c auf. Die Dichtvorsprünge 27a, 27b, 27c erstrecken sich von dem Verschlusskappenboden 19 der Verschlusskappe 3 weg und sind mit diesem einstückig ausgebildet.

Der radial innere Dichtvorsprung 27a ist als in das Behälterinnere 29 ragende umlaufende Ringdichtungslippe 31 ausgebildet, die an ihrer radialen Aussenseite 33 mit einer Ausbauchung 35 versehen ist, die zu der Innenseite 7 der Behältermündung 1 weist und an dieser anliegt.

Der vom radial inneren Dichtvorsprung 27a radial beabstandete radial äussere Dichtvorsprung 27b ist als einen w-förmigen Querschnitt aufweisende Ringrippe 37 ausgebildet, deren zwei Spitzen 39a, 39b auf der Stirnseite 11 der Behältermündung 1 aufsitzen.

Der weitere Dichtvorsprung 27c schliesslich ist als am radial äusseren Rand des Verschlusskappenbodens 19 angeordnete Ringrippe 41 ausgebildet, die an ihrer Innenseite 43 mit einer Ausbauchung 45 versehen ist, mit der sie an dem abgerundeten Bereich 15 und der Aussenseite 9 der Behältermündung 1 anliegt.

Das Ausführungsbeispiel der Verschlusskappe 3 weist mithin vier Stellen auf, wo Berührkontakt mit der Behältermündung 1 besteht, nämlich mit Blick auf den Dichtvorsprung 27a diejenige Stelle, an der dessen Ausbauchung 35 an der Innenseite 7 der Behältermündung 1 anliegt, mit Blick auf den Dichtvorsprung 27b diejenigen Stellen, an denen die Spitzen 39a, 39b des Dichtvorsprunges 27b auf der Stirnseite 11 der Behältermündung 1 aufsitzen und mit Blick auf den Dichtvorsprung 27c diejenige Stelle, an der dessen Ausbauchung 45 an dem zweiten abgerundeten Abschnitt 15 und der Aussenseite 9 der Behältermündung 1 anliegt. Es wird deutlich, dass durch selbige Berührkontaktstellen das Behälterinnere 29 gegen das Behälteräussere 47 abgedichtet wird.

Sowohl die Behältermündung 1 als auch die Verschlusskappe 3 des in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispieles bestehen aus Kunststoff. Es sei ausdrücklich angemerkt, dass hierfür jedoch auch andere Materialien in Frage kommen. So kann die Behältermündung, wie auch der ganze Behälter, beispielsweise auch aus Glas bestehen.

Dehnt sich das in dem Behälter befindliche Füllgut aus, so erfährt der Verschlusskappenboden 19 in Richtung eines Pfeiles 49 eine Druckbeaufschlagung, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Der Verschlusskappenboden 19, der bei fehlender Druckbeaufschlagung aus dem Behälterinneren 29, wie in Fig. 1 dargestellt, eine im Wesentlichen ebene Erstreckung aufweist, verformt sich unter dem Einwirken des Überdruckes aus dem Behälterinneren dorn- oder haubenförmig, das heisst, er wird in seinem mittleren Bereich 51 in Richtung des Pfeiles 49 ausgebaucht.

Durch diese Verformung des Verschlusskappenbodens 19 ändern die Dichtvorsprünge 27a, 27b, 27c ihre räumliche Lage, und zwar werden alle drei Dichtvorsprünge 27a, 27b, 27c in Richtung des Pfeiles 49 versetzt. Wie in Fig. 2 sichtbar ist, wird hierdurch der Berührkontakt zwischen den Dichtvorsprüngen 27a, 27b, 27c und der Behältermündung beendet, sodass das Behälterinnere 29 nicht mehr gegen das Behälteräussere 47 abgedichtet ist.

Der im Behälterinneren 29 vorhandene Überdruck kann nun, wie durch Pfeile 53 angedeutet, aus dem Behälterinneren 29 entweichen, die Verschlusskappe 3 bläst mithin ab. Die mit dem Abblasen des Behälters einhergehende schlagartig nachlassende Druckbeaufschlagung des Verschlusskappenbodens 19 bewirkt auf Grund der Elastizität der Verschlusskappe 3 eine Verformung des Verschlusskappenbodens 19 zurück in seine ursprüngliche Form. Hierdurch nehmen auch die Dichtvorsprünge 27a, 27b, 27c wieder ihre ursprüngliche räumliche Lage ein, das heisst, sie treten erneut in Berührkontakt mit der Behältermündung 1. Das Behälterinnere 29 ist nun gegen das Behälteräussere 47 erneut abgedichtet. Bei erneuter Ausbildung eines Überdruckes in dem Behälterinneren 29 kann die Verschlusskappe 3 erneut abblasen.

In der Praxis hat der Überdruck im Behälterinneren 29 eine Grössenordnung von vorzugsweise 8 bis 12 bar. Nach dem Abblasen der Verschlusskappe reduziert sich der Druck im Behälterinneren 29 auf etwa 5 bar.

Aus alledem wird deutlich, dass die erfindungsgemässge Verschlusskappe 3 eine sichere Aufbewahrung von Füllstoffen in Behältern ermöglicht. Bezugszeichenliste 1 Behältermündung 3 Verschlusskappe 5 Erstreckungsachse 7 Innenseite der Behältermündung 1 9 Aussenseite der Behältermündung 1 11 Stirnseite der Behältermündung 1 13 erster abgerundeter Abschnitt der Behältermündung 1 15 zweiter abgerundeter Abschnitt der Behältermündung 1 17 Aussengewinde der Behältermündung 1 19 Verschlusskappenboden der Verschlusskappe 3 21 Verschlusskappenwand der Verschlusskappe 3 23 Innenseite der Verschlusskappe 3 25 Aussengewinde 27a radial innerer Dichtvorsprung 27b radial äusserer Dichtvorsprung 27c weiterer Dichtvorsprung 29 Behälterinneres 31 Ringdichtungslippe 33 radiale Aussenseite der

Ringdichtungslippe 31 35 Ausbauchung der Ringdichtungslippe 31 37 Ringrippe 39a Spitze der Ringrippe 37 39b Spitze der Ringrippe 37 41 Ringrippe 43 Innenseite der Ringrippe 41 45 Ausbauchung der Ringrippe 41 47 Behälteräusseres 49 Pfeil 51 mittlerer Bereich des Verschlusskappenbodens 19 53 Pfeile

Claims

1. Verschlusskappe eines Behälters, mit einem Verschlusskappenboden (19) und mindestens zwei sich von dem Verschlusskappenboden wegerstreckenden, radial beabstandeten, umlaufenden Dichtvorsprüngen (27a, 27b), die bei auf der Behältermündung (1) aufsitzender Verschlusskappe (3) mit der Behältermündung (1) jeweils in Berührkontakt stehen und so das Behälterinnere (29) gegen das Behälteräussere (47) abdichten, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Dichtvorsprünge (27a, 27b) so ausgebildet sind und so zusammenwirken, dass bei einem Druckanstieg im Behälterinneren (29) eine Beendigung des Berührkontaktes zwischen dem radial inneren Dichtvorsprung (27a) und der Behältermündung (1) eine Beendigung des Berührkontaktes zwischen dem radial äusseren Dichtvorsprung (27b) und der Behältermündung (1)

bewirkt und dass nach Ausgleich des Überdruckes im Behälterinneren (29) beide Dichtvorsprünge (27a, 27b) in ihrem jeweiligen Bereich der Behältermündung (1) wieder abdichtend an der Behältermündung (1) anliegen.

2. Verschlusskappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Dichtvorsprung (27a) und die Behältermündung (1) entlang eines unmittelbar an die Stirnseite (11) der Behältermündung (1) anschliessenden Bereiches (13) in Berührkontakt stehen.

3. Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Dichtvorsprung (27a) als in das Behälterinnere (29) ragende umlaufende Ringdichtungslippe (31) ausgebildet ist, die an ihrer radialen Aussenseite (33) eine zur Innenseite (7) der Behältermündung (1) weisende Ausbauchung (35) aufweist.

4.

Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äussere Dichtvorsprung (27b) als einen w-förmigen Querschnitt aufweisende Ringrippe (37) ausgebildet ist, deren Spitzen (39a, 39b) zur Stirnseite (11) der Behältermündung (1) weisen.

5. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äussere Dichtvorsprung (27b) als einen v-förmigen Querschnitt aufweisende Ringrippe ausgebildet ist, deren Spitze zur Stirnseite (11) der Behältermündung (1) weist.

6.

Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom radial äusseren Rand des Verschlusskappenbodens (19) ein weiterer als Ringrippe (41) ausgebildeter Dichtvorsprung (27c) wegerstreckt, der an seiner Innenseite (43) eine zur Aussenseite (9) der Behältermündung (1) weisende Ausbauchung (45) aufweist.

7. Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (3) einstückig ausgebildet ist.

8. Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (3) aus Kunststoff besteht.

9. Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (3) als Schraubverschlusskappe ausgebildet ist.