CN103328340B - 用于生产填充的且可再封闭的压力容器的方法以及压力容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种填充的且可再封闭的压力容器,其中,本体内填充有流体、借助盖元件(10,100)不可拆卸地封闭,并经受热处理,该压力容器包括盖表面(11,110)以及由塑料制成的封闭装置(14)作为盖元件(10,100),以及至少一个布置在封闭装置(14)上的密封件(16),盖元件(10,100)以这样的方式被布置,即封闭装置(14)朝向密封的压力容器的内部,其中,将盖表面(11,110)和封闭装置(14)设置成使盖表面(11,110)具有大致经过在盖表面(11,110)的第一表面(111)上的至少一个密封表面(16a)延伸的第一参考平面(E1)的第一距离(a1),且封闭装置(14)从经过至少一个密封件(16)延伸的第二参考平面延伸第二距离,将第一距离(a1)选定成大于第二距离。

Description

用于生产填充的且可再封闭的压力容器的方法以及压力容器
技术领域
本发明涉及一种用于生产填充的且可再封闭的压力容器的方法,其中,具有圆筒形外套和底部部分的容器主体填充有流体,在其上容器主体由盖元件不可拆卸地封闭,随后可选地经受热处理,该盖元件具有优选由金属制成的盖表面以及由塑料制成的封闭装置用作盖元件,封闭装置紧固到盖表面的第一表面,以及设置在封闭装置上的至少一个密封件与设置在盖表面的第一表面上的至少一个密封面接触,盖元件由盖表面和设置成封闭压力容器的封闭装置构成,该盖元件在关闭压力容器时设置成使封闭装置朝向密封的压力容器的内部。
背景技术
上述压力容器的种类,例如被生产成可再封闭的饮料罐。在这种饮料罐的一个特别有利的实施例中,孔被永久地设置在盖表面中,盖表面像罐的其余部分一样由铝制成。该孔被封闭装置密封,封闭装置在罐的内部靠在盖表面上。这种封闭装置带有可从外部被致动的翼片或滑片,其允许使用于排空罐的孔露出,并在第一次打开后再次紧密地密封罐。这种压力容器已被公开,例如在本申请人的AT507.950AT中。
在填充和封闭后,饮料罐通常经受热处理,为了确保必要的无菌,罐中的内含物被巴氏灭菌。在这个过程中,罐短暂经受的温度超过60度,结果其内部的压力上升到几巴。在这个过程中罐明显地变形,特别是盖表面向外凸出。此凸出在冷却后至少部分回复。
无意地热处理也可能产生类似的结果,例如,如果罐被落在车内,并短暂地经受高温,导致类似地压力增加。
容纳碳酸饮料的罐的压力增加是特别危险的,但它也程度较低的发生在其他产品上。
现在已经注意到,在巴氏杀菌以及第一次打开后,饮料罐部分地不能被紧密地密封。特别是在热处理过程中发生的封闭装置的变形以及冷却后仅部分回复被确定为潜在的原因。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产上述类型的压力容器的方法,特别是涉及这样的饮料罐,即,其中所需的热处理的执行对于再封闭能力以及因此的压力容器的气密性没有任何负面影响。
根据本发明通过上述的方法来实现这个目的,以这种方式,盖表面在至少一个局部区域内包括离开大致经过盖表面的第一表面上的至少一个密封面的第一参考平面的第一距离,且封闭装置在至少一个局部区域内以离开经过至少一个密封件延伸的第二参考平面为第二距离延伸,将第一距离选定成大于第二距离。
在本发明的相关方面,在热处理过程中由于内部压力上升,封闭装置和盖表面向外变形是不可避免的。封闭装置承担密封功能,而盖表面吸收主要部分的压力,而封闭装置靠在盖表面上。盖表面自身的变形的以基本上弹性的方式发生,即,在停止加载之后、即在冷却过程中,盖表面回复至初始位置,而不需要任何其他外力。由塑料制成的封闭装置在增加的温度下经受一定程度的塑性变形,即,在停止压力加载后,由内部压力产生的曲率的至少一部分残留。这意味着,在热处理前平行于盖表面对照并紧密靠在所述盖表面上的封闭装置将在热处理之后在其边缘处具有离开所述盖表面一个距离。因此,由于封闭装置的变形,再封闭压力容器时,封闭装置将不再足够紧密地密封开口,且压力容器的内含物可能会泄漏出。由于本发明的结构,盖表面和封闭装置的变形特性的差异将得到补偿,这种补偿在理想的情况下发生在这样一个时刻,即封闭装置的塑性变形精确地对应于与封闭装置相关的盖表面的附加曲率。
在本发明的一个优选实施例中,封闭装置以基本上圆形的方式设置,至少一个密封件布置在周缘区域内,当将封闭装置紧固至盖表面时,在将压力容器封抵压力容器的内部之后,封闭装置密封盖表面的第一表面的主要部分。封闭装置基本上以圆盘状的方式设置,通常设有如同盖表面一样大的尺寸。它通常在边缘处带有密封件,借助该密封件,封闭装置相对于盖表面密封住。还可规定,密封件是封闭装置的一体部分,即,例如通过双部件注射成型方法生产该封闭装置。
以特别较佳的方式规定,盖表面的中心区域具有离开第一参考平面的最大第一距离,在盖表面连接至封闭装置之前,盖表面设有一向外凸出的曲率,该曲率导致中间区域与边缘相比高出盖表面的直径的1%和5%之间、优选在2%和3%之间的范围。
当将封闭装置紧固至盖表面的第一表面时,封闭装置的一部分被布置成与盖表面间隔开,在压力容器封闭后,在执行热处理的过程中所述距离减小。在封闭装置和盖表面中心区域内,封闭装置和盖表面之间的距离对应于在热处理过程中盖表面或封闭装置的塑性变形之差。
本发明还涉及一种压力容器,该压力容器包括具有圆筒形外套和底部部分的容器主体用于容纳流体,和不可拆卸地连接至外套的盖元件,盖元件包括由金属板制成的盖表面,由塑料制成的封闭装置在内侧连接到盖表面,封闭装置在盖表面的大部分表面区域上靠在盖表面上,且在其周缘上相对于盖表面密封,在生产压力容器后,当相对于圆盘状封闭装置紧固时,盖表面直接向外弯曲,这样在盖表面和封闭装置的中心区域内、两者之间存在间距,该间距优选在热处理过程中减小。
附图说明
通过参考在附图中示出的非限制性的实施例,本发明将在下面更详细地说明,其中:
图1a至图1c示出了根据本领域现状的在热处理前、热处理中和热处理后的盖元件;
图2示出了根据本发明的在将封闭装置紧固到盖表面之前的盖元件,
图3a至图3c示出了处于安装状态的根据本发明的图2的盖元件在热处理前、热处理中和热处理后的剖视图,以及
图4a和图4b是在将封闭装置紧固到盖表明之前的本发明的另一实施例。
具体实施方式
图1a示出了特别是根据本领域现状的饮料罐的压力容器的盖元件10,其中盖表面11通常由铝片金属或其他类似金属制成,并通过凸缘12与压力容器的容器壁13连接。
封闭装置14由如聚丙烯(PP)的塑料制成,并布置在盖表面11的底侧。该封闭装置14的目的在于在压力容器的封闭状态下借助布置在周缘区域内的密封件16紧密地密封布置在盖表面11中的饮用孔15。在这种情况下,密封件16在盖表面11内侧靠在密封面16a上。如图1a所示,压力容器还尚未进行任何热处理。
图1b示出了图1a的盖元件10,它正在进行热处理。图1b清楚地示出了,由于在压力容器内的较高压力,盖表面11和封闭装置14向外侧凸出。正如已经提到的,这种增加的压力,也可能由其他原因产生,如压力容器受到阳光的长时间照射或通常由储存导致。
在压力容器中的压力降低后,如热处理结束后(图1c)或(第一次)打开压力容器时,盖面表面11回复至其初始位置(根据图1a)。盖表面的这种回复由其弹性性能导致。另一方面,封闭装置14已经受呈向上凸出高度wl形式的永久变形,因此,特别是在盖表面11和封闭装置14之间的边界区域,一间隙17产生在密封件16的区域中。不一定出现在整个圆周上的间隙17使得与盖表面11相互作用的封闭装置14的密封效果降低甚至消失,从而用封闭装置14密封的压力容器中的内含物能随意地通过饮用孔15泄漏出。
与此相反,根据本发明的盖元件100包括向外侧凸出的盖表面110(图2)。这种凸出由盖表面110离参考平面El的第一距离a1来限定,该参考平面大致经过密封表面16a延伸。在本发明的实施例中,封闭装置14以如参考图1a中的本领域现状中基本上平坦的方式被设置。
在安装状态下(图3a),向上凸出的盖表面110和基本上平坦的封闭装置14设置成彼此间隔开距离a2,这是在盖表面110和封闭装置14的中心区域处的最大值,而密封件16将饮用孔15的区域111封抵压力容器的内部。
如果根据本发明的这个盖元件100经受热处理(图3b),由于内部压力增加,封闭装置14和盖表面110一起向上凸出,从而封闭装置14的上侧141(图2)压抵盖表面110的底侧。这特别在图3b中示出。
热处理完成后,由于封闭装置14永久变形,封闭装置14保持与盖表面110隔开基本上规则的距离,从而在执行热处理后,将不会有在本领域现状中已确定的任何间隙17,且压力容器在再封闭后也将以可靠的液密及气密方式保持密封。盖表面110的曲率或该距离a2是在盖表面110与封闭装置14的连接过程中最佳地选择成使所述距离a2基本上对应于热处理后封闭装置14的变形高度wl。
本发明的另一个实施例在图4a和4b中示出,其中,盖元件100包括基本上平行于盖周缘的环状凸部112。在热处理后(图4b),通过形成密封面16a,凸部112消失,该密封面用以如图3c中所述将封闭装置14(未示出)的密封件16容纳于的盖表面110的第一表面111上。
在本发明的实施例中规定,封闭装置以基本上平坦的方式被设置。同样的,在连接至盖表面之前已经具有一曲率的封闭装置替代地用于本发明,而第二距离由在封闭装置的底边的最高凸出点与第二参考平面之间延伸的线段定义,该第二参考平面对应于在其上设置有封闭装置14的一(虚构的)基础平面。在这种情况下,这个点并非一定定位在封闭元件的中心区域内。对于平坦的封闭装置的这种情况,此距离等于零。
可以理解,本发明并不限于上述的实施例。因而,封闭装置和密封件并非必须设置具有基本上对应于盖表面直径的直径的圆形构造,但也可以设置成相对于对应的密封件为细长结构,从而以液密或气密的方式密封(或再封闭)压力容器的流出口。同样的,可通过非常多种方式从外部致动封闭装置,例如使触发元件滑动、扭转或倾斜等。

Claims (5)

1.一种用于生产填充的且可再封闭的压力容器的方法,其中,圆筒形的外套(13)和底部部分的容器主体填充有流体,在所述容器本体上,所述容器本体借助盖元件(10,100)不可拆卸地封闭,随后经受热处理,
由金属制成的盖表面(11,110)以及由塑料制成的封闭装置(14)用作盖元件(10,100),
所述封闭装置(14)紧固至所述盖表面(11,110)的第一表面(111),
且设置在所述封闭装置(14)上的至少一个密封件(16)与设置在所述盖表面(11,110)的第一表面(111)上的至少一个密封表面(16a)接触,
且由所述盖表面(10,110)和所述封闭装置(14)构成的所述盖元件(10,100)在封闭所述压力容器时设置成使所述封闭装置(14)面向密封的压力容器的内部,
其特征在于,
将所述盖表面(11,110)和所述封闭装置(14)设置成使所述盖表面(11,110)在至少一个局部区域内具有离开第一参考平面(E1)的第一距离(a1),所述第一参考平面经过所述盖表面(11,110)的第一表面(111)上的至少一个密封表面(16a)延伸,以及
所述封闭装置(14)在至少一个局部区域内从第二参考平面延伸第二距离(a2),所述第二参考平面经过所述至少一个密封件(16)延伸。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述封闭装置(14)以圆形的方式设置,所述至少一个密封件(16)布置在周缘区域内,当将所述封闭装置(14)紧固至所述盖表面(110)时,在将所述压力容器内部密封之后,所述封闭装置(14)密封所述盖表面(110)的第一表面(111)的主要部分。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述盖表面(110)的中心区域设有离开所述第一参考平面(E1)的最大第一距离(a1),在所述盖表面(110)连接至所述封闭装置(14)之前,所述盖表面(110)设有向外凸出的曲率,所述曲率造成所述盖表面的中间区域与边缘相比高出所述盖表面(110)的直径的1%和5%之间的范围。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,当将所述封闭装置(14)紧固所述盖表面(110)的所述第一表面(111)时,将所述封闭装置(14)的一部分设置成与所述盖表面(110)间隔开,在封闭所述压力容器后执行的热处理过程中,第二距离减小。
5.一种压力容器,所述压力容器包括具有圆筒形外套(13)和底部部分并用于容纳流体的容器主体,还包括不可拆卸地连接至所述外套(13)的盖元件(10,100),所述盖元件(10,100)包括由金属片材制成的盖表面(11,110),由塑料制成的封闭装置(14)在内侧附连到所述盖表面(11,110),所述封闭装置(14)在所述盖表面(11,110)的表面区域的大部分上靠在所述盖表面(11,110)上,且在其周缘上相对于所述盖表面(11,110)密封,其特征在于,在生产所述压力容器后,当相对于圆盘状的封闭装置(14)紧固时,所述盖表面(11,110)直接向外弯曲,因而,在所述盖表面(11,110)和所述封闭装置(14)之间的中心区域内,在所述盖表面和所述封闭装置之间存在距离(a2)。
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