CN108025900A - 用于具有超压功能的桶的配件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于桶(13)的配件布置(1)，所述配件布置具有配件套筒(2)，所述配件套筒具有布置在其中并且可相对于其有弹性地移动的立管(6)，其中所述配件套筒(2)具有朝向上端(5)渐缩的锥形延伸的内密封表面(17)，并且密封件(4)结合在所述内密封表面(17)与所述立管(6)的所述上端(5)之间，并且由于弹簧力，所述立管(6)与所述密封件(4)一起压靠在所述密封表面(17)上，并且所述密封件(4)从内部布置在所述立管(6)的所述上端(5)中，其中密封主体(7)布置在所述立管(6)的所述上端(5)中，并且可相对于其有弹性地移动，由于弹簧力，该密封主体(7)以形状配合接合支撑在所述密封件(4)的内部密封表面(16)上，并且所述密封件(4)具有内加强环(19)，所述内加强环由弹性密封材料(20)包围，其特征在于，所述加强环(19)在其外护套表面(31)上具有材料凹部(21)，使得从所述加强环(19)到所述配件套筒(2)的所述内密封表面(17)的距离(22)增大，从而在定义的超压的情况下，其可以经由弹性变形的密封材料(20)以受控的方式从气体侧(14)的方向减小。

Description

用于具有超压功能的桶的配件

技术领域

本发明涉及一种用于桶的配件布置，其具有根据技术方案1的前序部分所述的特征。

本发明还涉及一种具有配件布置的桶，其具有根据技术方案8的前序部分所述的特征。

背景技术

从现有技术中可知，用于消费的饮料可以存储在容器中。这允许将饮料从其生产地点(例如啤酒厂)运输到消费地点。

传统的饮料容器是瓶子和桶。在后一种情况下，可以在一个桶中容纳较大量的相应饮料，例如大于10升，特别是大于20升，并且优选地大于30升的饮料。

为了立刻从桶中提取饮料，可以在桶的下部区域装上龙头，使得饮料可以特别是通过重力从桶中取出。

然而，从现有技术中也可知，特别是借助气体在压力下使饮料从桶中流出。为此，特别使用CO2。因此，现今，这些桶具有其桶体本身，即外壳，其中大多数情况下，配件布置在桶的上侧中央，该配件允许连接到龙头装置以引进气体并抽出饮料。为此，龙头头部以形状配合接合和流体密封方式耦接到桶配件的龙头头部连接器。

在存储和/或运输桶期间，可能出现下面描述的情况。在灌装工厂中，桶灌装了相应的饮料。在灌装工厂中，桶应该是几乎完全装满的。这种灌装操作在刚好超过0℃的温度下进行，特别是在约2℃至3℃的饮料温度下。在运输这种桶时，桶中可能产生超过50℃、60℃或甚至70℃的温度，例如在卡车篷布下运输期间。这确保了桶中的内部压力升高，并且在最坏的情况下，甚至超过桶的容许压力。因此，桶会在这样的温度下经受永久(塑性)变形，并且因此会被损坏或甚至爆裂。特别是在灌装之后不再存在充当缓冲器的充足气垫的情况下，会发生这种情况。为了防止这种情况发生，一个配件中有各种超压功能。例如，WO 99/14156 A公开了一种桶密封件，其中切割环以弹性材料布置，使得在超压情况下，用于一个部分的整个密封主体滑出配件。此外，在密封主体上设置有开口，使得桶的超压可以逸出到环境中。

此外，例如US 5,595,208 B公开了一种桶密封件，其中冲压环结合在弹性密封主体中，使得在超压情况下，将密封主体的一部分冲出并排出到环境中。

发明内容

从现有技术出发，本发明的目的是提供一种桶密封件，所述密封件在超压情况下具有非常好的触发功能，但同时进一步增加特别是配件区域中的操作安全性。

上述目的根据技术方案1的特征通过所述的用于桶密封件的配件布置来实现。

上述目的进一步根据技术方案8的特征通过所述的具有配件布置的桶来实现。

在从属权利要求中描述了本发明的有利的实施例变型。

用于桶的配件布置具有配件套筒，所述配件套筒具有布置在其中并可相对于其有弹性地移动的立管。配件套筒具有朝向上端渐缩的圆锥形延伸的内密封表面，并且密封件结合在内密封表面与立管的上端之间，并且由于弹簧力，立管与密封件一起被压靠在密封表面上，并且密封件从内部布置在立管的上端中。密封主体布置在立管本身的上端中并且可相对于其有弹性地移动，由于弹簧力，该密封主体以形状配合接合支撑在密封件的内部密封表面上。密封件本身具有由弹性密封材料包围的内加强环。根据本发明，配件布置的特征在于，加强环在其外护套表面上具有材料凹部，使得从加强环到配件套筒的内密封表面的距离在材料凹部区域中增加。

当配件布置安装在桶上时，立管产生立管本身内的饮料侧和立管与配件套筒之间的气体侧。由于桶内产生超压，所以桶内的饮料侧和气体侧都存在相同的压力。由于材料凹部，弹性密封材料的较大部分暴露于此高压。结果，弹性密封材料沿着环境的方向从桶压出并弹性变形。这种弹性变形发生，直到内密封表面和密封件之间打开流体通道，然后超压可以逸出到环境中。在本发明中，这特别是从位于立管和配件套筒之间的气体侧进行。

因此，与现有技术中已知的密封布置相比，配件布置具有下面列出的优点。超压功能是可逆的，这意味着密封件不会由于超压而被破坏。

超压从桶的逸出是从气体侧的方向进行。这防止流体射流由于超压而逸出。如果发生这种情况，例如在手动装载桶期间，那么不存在逸出的流体射流击中装载桶的人的危险。在超压逸出之后，密封件至少部分再次独立地关闭。临界超压降低，但在一些情况下，可以供应桶中存在的饮料用于进一步的使用。密封件和整个配件布置以其它方式保持在其正确的使用位置。这意味着加强环仍然由密封主体覆盖，并且从结构上防止了密封主体和/或立管的密封件的射出。由此大大增加了根据本发明的配件装置的使用操作安全性，同时确保并长时间保持超压功能。

密封主体优选地设计为球体，其中加强环具有径向向内渐缩的内径，使得加强环在上端处的内径小于球体的直径。

加强环的内护套表面特别是至少部分半球形地形成，但是特别是始终径向地形成。这意味着球体形式的密封主体周向覆盖在所有侧上。优选地，加强环的内径因此小于球体本身的直径。这特别防止在超压情况下将球体推出或射出。由此避免从立管的方向并因此从饮料侧减小超压。

在其它优选的实施例变型中，密封件在安装位置具有上头部部分和远离此上头部部分延伸的下腹板部分。头部部分在安装位置向上渐缩。因此，在外护套表面上，头部部分以形状配合接合和流体密封方式支撑在配件壳体的内密封表面上。在密封件的内护套表面上，密封主体以形状配合接合和流体密封方式支撑，特别是以球体的形式。密封主体特别设计为A、G、S、D、M或U系统，特别优选地设计为D系统。

密封件中的加强环特别是由硬的、最小程度地弹性变形的材料形成。为此，特别使用金属材料，优选地使用耐腐蚀钢，特别是不锈钢。

至少部分地，特别是完全地包封加强环的弹性密封材料优选地由可弹性变形的塑料类材料和/或橡胶类材料形成。特别优选地使用弹性体材料。

这优选地涉及基于聚合物NBR、EPDM或FKM的混合物，特别是具有75至95肖氏A的材料硬度水平、食品适应性成分以及对饮料桶中所用的可商购的清洁和消毒介质的抵抗力。

特定地说，可弹性变形的材料特别优选地通过材料粘结耦接到加强环。在制造过程中，可弹性变形的密封材料可以特别是粘合地粘结到加强环和/或在其上硫化。这优选地通过用增粘底漆清洁加强环并随后通过注射成型或灌封用可弹性变形的密封材料封装加强环来完成。

在优选的实施例变型中，材料凹部形成在加强环本身上作为倾斜表面或平坦表面。在其它实施例变型中，规定将凹部也形成为外护套表面中的凹槽。作为其它替代方案，凹部可以形成为凹口。然而，特定地说，形成至少一个部分倾斜的表面。然而，倾斜表面本身也可以是弯曲的，并且因此遵循外护套表面的轮廓可以具有向外弯曲的曲率或弧度。

此外，孔特别优选地形成在配件套筒的护套表面中，特别是形成在布置在桶中的配件套筒的护套表面中。立管在其上端的区域中直径变宽，其中特别是密封件，特别优选地与立管段一起，以形状配合接合和/或摩擦接合，特别优选地以干涉配合接收在加宽端部中。立管的端部加宽或像郁金香一样张开。还特别优选的是，立管的外径以及特别是位于密封件中的加强环的外径大于配件套筒的内密封表面的内径。这继而也防止了立管在超压情况下弹出和/或滑出配件套筒。

本发明的其它部件是配备有上述配件布置的桶，其中桶至少部分装有饮料，优选地完全装满饮料。在完全装满的情况下，具有气体形式的可压缩流体的补偿体积有时被理解为完全装满。根据本发明，桶的特征在于，在超压情况下，弹性密封主体的一部分在材料凹部的区域中向外弹性变形，使得超压逸出到环境中。

桶内的气体侧特别是形成在立管和配件套筒之间，其中气体侧存在安全体积的可压缩流体，特别是气体，其中超压在气体侧从桶中逸出。超压功能也可以称为卸压。这特别是在室温，因此在20℃和25℃下，桶中30巴与35巴之间的内部压力下触发。弹性密封材料因此朝向外部变形。在高温下，例如50℃，弹性密封材料也变得更柔软，使得卸压在约30巴处触发。然而，配件布置也可以设计成使得卸压已经在20巴触发。此外，系统优选地设计成使得其在压差达到低于卸压的触发压力时再次关闭。压差优选地在卸压的触发压力以下1巴至20巴，优选地2巴至15巴，特别是5巴至12巴，以及非常特别优选地10巴。例如，卸压在32巴下触发，并在约22巴下再次关闭。

因此，本发明还涉及一种用于操作桶的方法。然后所述方法包括由于超压而触发密封动作。然而，这通常仅通过对桶的外部影响，特别是温度的影响来实现。其优点在于，当压力升高时，弹性密封材料完全弹性变形，并且因此不会发生塑性或其他破坏性变形。特定地说，密封是完全可逆的。优选地，密封件可以在超压后连续使用数次。

本发明的其他优点、特征和性质是以下描述的主题。在示意图中示出了优选的实施例变型。它们用于提供对本发明的清楚理解。

附图说明

图1示出了根据本发明的配件布置的分解图，

图2示出了配件布置在组装时的横截面图，

图3示出了根据图2的放大图，

图4示出了来自图2的超压情况下的放大图，

图5a至5f示出了根据本发明的加强环的不同的透视图和平面图，

图6a至6c示出了具有定位辅具的加强环的优选实施例的变型。

具体实施方式

在附图中，相同或类似的部件部分使用相同的附图标记，即使为了简化而省略了重复的描述。

在图1中，配件布置1以分解图示出。配件套筒2具有外密封环3以用流体密封的方式布置在桶(未示出)中。密封件4布置在配件套筒2中，所述密封件以形状配合接合和流体密封的方式插入立管6的上端5中。为此，球体7形式的密封主体装配有螺旋压缩弹簧9，使得球体7克服弹簧力与密封件4的内部密封表面形状配合地接合。为此，在立管6中形成弧度8，其将螺旋压缩弹簧9形状配合地接合在立管6中。此外，布置包围立管6和保持环11的螺旋压缩弹簧10，其将整个立管6从内部压入配件套筒2中。而且，配件套筒2在其护套表面上具有孔12。

图2示出了穿过组装的配件布置1的横截面图，其中配件布置1插入桶13中。为此，在桶13本身中形成气体侧14，并且如果桶13相对于垂直方向V向上取向，则在立管6本身中以及在配件布置1下方形成饮料侧15。特定地说，气体侧14形成在配件套筒2和立管6之间，这是通过配件套筒2中的孔12实现。在关闭的密封状态下，弹簧力F9因此将球体7压靠在密封件4的内部密封表面16上。因此防止存在于饮料侧15上的饮料逸出到环境U中。

加宽竖管6的上端5，其中第二螺旋压缩弹簧10在此进行形状配合接合，并且克服弹簧力F10，整个立管6与密封件4一起压靠在配件套筒2的内密封表面17上。同样以这种方式，在关闭状态下，饮料从气体侧14与环境U密封隔绝。

在启动的情况下，龙头头部(未示出)将以形状配合接合插入龙头接收器18中并且将相对于垂直方向V向下推动具有密封件4的立管6。以这种方式，将经由气体侧14将气体运送到桶13中，使得在出液操作期间，球体7继而相对于垂直方向V相对于密封件4向下移动，并且因此，饮料可以流出并从桶13中移除。

密封件4本身由加强环19和包围后者的弹性密封材料20组成。根据本发明，规定是加强环19具有材料凹部21。密封件4具有位于顶部的头部部分K和腹板部分S。

这在图3的放大图中更好地说明。此处可以清楚地看出，加强环19与配件套筒2的内密封表面17之间的距离22通过材料凹部21增加。因此，加强环19的倾斜表面34与内密封表面17相距距离22。至少在根据图3的视图中，在安装位置，倾斜表面34可以平行于内密封表面17而延伸，图3示出了来自图5b、5d和5f的相应截面线III-III的横截面。在图5d的弯曲表面33的情况下，表面33和内密封表面17之间的距离22在图3的图像平面中和在图3的图像平面外大致恒定。在根据图5b和5f的具有平坦表面34的实施例的变型中，距离22相对于图3减小到图像平面中和图像平面外。在这种情况下，则表面34和内表面17相对于彼此延伸的角度也是变化的。然而，在本发明的含义内，根据图3的表面34和内密封表面17也可以不平行于彼此地延伸，而是彼此成某个角度地延伸。

借助于材料凹部21，可以从气体侧14的方向将超压施加到弹性密封材料20的接合表面23。鉴于此处由于材料凹部21而不存在尺寸稳定的加强环19这个事实，所以可能的是，在超压情况下，将弹性材料20的一部分24向外推动，使得如图4所示，用于超压逸出的流体路径25形成。此流体路径来自气体侧14的方向，并且因此可以最初释放位于完全装满的桶13中的残余气体，而继续到环境U中。以这种方式，超压可以在气体膨胀的情况下逸出到环境U中。然而，同时，弹性密封材料20仅在材料凹部21的区域中弹性变形这个事实确保了密封件4以及立管6和球体7以其它方式安全地保持在配件套筒2中。特定地说，这避免了球体7在垂直方向V上和/或立管6在垂直方向V上的射出。

为此，加强环19的内径26特别设计成小于球体7的直径27。加强环19的上端处的内径26是径向圆周的，使得球体7在周向上被完全覆盖并且在径向方向上部分被覆盖，并且因此避免球体7在垂直方向V上的射出。此外，加宽端，特别是在立管6的端部28处的郁金香形状，具有比内密封表面17的内径30(见图3)更大的外径29。这也避免了具有立管6的密封件4在垂直方向V上从配件套筒2中传送出的情况。

图5a至5f示出了根据本发明的具有相应材料凹部21的加强环19的不同透视图和平面图。在图5e和5f中以倾斜的平坦表面34的形式示出了优选的实施例变型。这意味着整个外护套表面31倾斜具有平坦表面34或削平表面。之后，通过灌封或注射成型将此加强环19用弹性密封材料完全封装在模具中，使得不可能从密封件的外部判断材料凹部21是否存在。因此卸压与密封件4的安装位置无关。因此，图3所示的密封件4可以以任何期望的方式围绕其垂直轴线转过360°。卸压总是在桶中达到预定义的超压时触发。

在图5a和5b中示出了替代的实施例变型，其中没有将平坦表面34在其整个区域上刨平或削平，而是经由两侧32对其定界。这因此产生在外护套表面31中削平的凹槽形式的凹部。

图5c和5d中示出了其它实施例变型，其中平坦表面不是形成为平面的平坦表面而是形成为弯曲表面33。后者继而由两侧35定界。在弯曲表面33的情况下，侧35同样具有曲率。

图6a至6c示出了优选的实施例变型中具有定位辅具36的加强环19。定位辅具36形成为在外护套表面37上沿径向方向R突出的凸轮。如果加强环19插入模具中以便随后通过注射成型或灌封用弹性密封材料封装，则定位辅具36允许在模具中进行精确定位。否则将由于此处所示的倾斜表面34的形式的材料凹部21而使其难以实现，因为加强环19不是周向旋转对称的。

图6c示出了底侧38的仰视图。图6a和6b各自示出了侧视图。

参考标记：

1 配件布置

2 配件套筒

3 密封环

4 密封件

5 6的上端

6 立管

7 密封主体或球体

8 弧度

9 螺旋压缩弹簧

10 螺旋压缩弹簧

11 保持环

12 2中的孔

13 桶

14 气体侧

15 饮料侧

16 4的内部密封表面

17 密封表面

18 龙头头部接收器

19 加强环

20 弹性密封材料

21 19中的材料凹部

22 距离

23 接合表面

24 20的部分

25 流体路径

26 19的内径

27 7的直径

28 5的端部

29 5的外径

30 17的直径

31 外护套表面

32 侧面

33 弯曲表面

34 倾斜表面

35 33的侧

36 定位辅具

37 外护套表面

38 19的底侧

F9 9的弹簧力

F10 10的弹簧力

K 头部部分

S 腹板部分

U 环境

V 垂直方向

R 径向方向

Claims (10)

1.一种用于桶(13)的配件布置(1)，所述配件布置具有配件套筒(2)，所述配件套筒具有布置在其中并且可相对于其有弹性地移动的立管(6)，其中所述配件套筒(2)具有朝向上端渐缩的锥形延伸的内密封表面(17)，并且密封件(4)结合在所述内密封表面(17)与所述立管(6)的所述上端(5)之间，并且由于弹簧力(F10)，所述立管(6)与所述密封件(4)一起压靠在所述密封表面(17)上，并且所述密封件(4)从内部布置在所述立管(6)的所述上端(5)中，其中密封主体(7)布置在所述立管(6)的所述上端(5)中，并且可相对于其有弹性地移动，由于弹簧力(F9)，该密封主体(7)以形状配合接合支撑在所述密封件(4)的内部密封表面(16)上，并且所述密封件(4)具有内加强环(19)，所述内加强环由弹性密封材料(20)包围，其特征在于，所述加强环(19)在其外护套表面(31)上具有材料凹部(21)，使得从所述加强环(19)到所述配件套筒(2)的所述内密封表面(17)的距离(22)增大。

2.根据权利要求1所述的配件布置，其特征在于，所述密封主体(7)是球体(7)并且所述加强环(19)具有径向向内渐缩的内径(26)，其中所述内径(26)至少在上端处小于所述球体(7)的直径(27)。

3.根据权利要求1或2所述的配件布置，其特征在于，所述密封件(4)在安装位置具有上头部部分(K)和从其远离地延伸的下腹板部分(S)，其中所述头部部分(K)在安装位置在其外护套表面(31)中向上渐缩。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的配件布置，其特征在于，所述加强环(19)由硬质材料制成，特别是由金属材料制成，优选地由耐腐蚀钢制成，特别优选地由不锈钢制成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的配件布置，其特征在于，所述材料凹部(21)设计为倾斜表面，或者所述材料凹部(21)设计为凹槽，或者所述材料凹部(21)设计为凹口，其中优选地形成至少一个部分倾斜的表面，并且所述表面优选地至少部分平行于所述内密封表面(17)而延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的配件布置，其特征在于，所述倾斜表面具有平坦轮廓，或者所述倾斜表面具有弯曲轮廓。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的配件布置，其特征在于，在所述配件套筒(2)的护套表面中设置有孔(12)，和/或所述立管(6)的直径在上端(5)的区域中加宽，并且特别是所述立管(6)的所述端部(5)以郁金香形状张开。

8.一种具有根据至少权利要求1所述的特征的配件布置(1)的桶，其中所述桶(13)至少部分装有饮料，优选地完全装满饮料，其特征在于，在超压情况下，所述弹性密封材料(20)的一部分(24)在所述材料凹部(21)的区域中弹性向外变形，使得所述超压从所述桶(13)逸出到环境(U)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的桶，其特征在于，在立管(6)和配件套筒(2)之间，在所述桶(13)内形成气体侧(14)，使得所述超压从所述气体侧(14)从所述桶(13)逸出。

10.根据权利要求8或9所述的桶，其特征在于，所述部分(24)可以在已经触发超压功能后可逆地返回到其初始位置。