DE102010044338B4 - Container with a safety rupture point - Google Patents
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Abstract
Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten, insbesondere Getränkeflüssigkeiten, der durch inneren Überdruck belastbar ist, wobei der Behälterkorpus mit einer Sicherheitsberststelle versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsberststelle (7a, 7b) mit einer bis auf einen verbleibenden Anbindungssteg (9a; 9b) komplett aus dem Material des Behälterkorpus herausgetrennten Berstklappe (10) und abgedichtet ausgebildet ist.Container for holding liquids, in particular beverage liquids, which can be loaded by internal overpressure, the container body being provided with a safety bursting point, characterized in that the safety bursting point (7a, 7b) has a connection bar (9a; 9b) that is completely complete with the exception of one remaining connection web bursting flap (10) cut out of the material of the container body and sealed.
Description
Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten, insbesondere Getränkeflüssigkeiten, der durch inneren Überdruck belastbar ist, wobei der Behälterkorpus mit einer Sicherheitsberststelle versehen ist.The invention relates to a container for holding liquids, in particular beverage liquids, which can be loaded by internal excess pressure, the container body being provided with a safety bursting point.
Ein solcher eine Sicherheitsberst- bzw. Sollbruchstelle aufweisender Behälter ist durch die
Die Überdrucksicherung soll verhindern, dass bei unsachgemäßer Behandlung des Behälters sowie bei Fehlbedienung oder Funktionsausfall von Druckminderorganen der Behälterinnendruck bis zum Bersten auf sehr hohe Werte ansteigt. Vielmehr soll in einem definierten Druckabstand vom maximalen Berstdruck des Behälters auf gefahrlose Weise der entstandene Überdruck durch selbsttätiges Öffnen der Sollbruchstelle in der Behälterwandung abgeleitet werden.The overpressure safety device is intended to prevent the internal pressure in the container from rising to very high values until it bursts if the container is handled improperly or in the event of incorrect operation or a functional failure of pressure-reducing devices. Rather, the resulting overpressure should be discharged in a defined pressure distance from the maximum bursting pressure of the container in a safe manner by automatically opening the predetermined breaking point in the container wall.
Diese hauptsächlich zum Transport und zur Lagerung von Flüssigkeiten benutzten und vornehmlich in der Getränkeindustrie für die Aufnahme von Bier oder alkoholfreien Getränken eingesetzten Behälter sind dabei für Betriebsdrücke bis 7 bar Überdruck vorgesehen. Bei z. B. einem Behälter mit Kunststoffummantelung soll die Sollbruchstelle im Bereich der Kerbe bei einem Überdruck von maximal 25 bar öffnen, wobei der Berstdruck dieser Behälter ohne Sollbruchstelle mindestens 60 bar beträgt. Um das zu gewährleisten, weist die Kerbe der Sollbruchstelle des bekannten Behälters unterschiedliche Tiefen auf und hat ihre maximale Tiefe in demjenigen Bereich des Endbodens, welcher bei Einwirkung einer den zulässigen Betriebsdruck überschreitenden, definierten inneren Druckbeanspruchung der größten Deformation unterliegt.These containers, which are mainly used for transporting and storing liquids and are primarily used in the beverages industry to hold beer or non-alcoholic beverages, are intended for operating pressures of up to 7 bar overpressure. at z. B. a container with a plastic coating, the predetermined breaking point in the area of the notch should open at a maximum overpressure of 25 bar, with the bursting pressure of this container without a predetermined breaking point being at least 60 bar. In order to ensure this, the notch of the predetermined breaking point of the known container has different depths and has its maximum depth in that area of the end base which is subject to the greatest deformation when exposed to a defined internal compressive stress exceeding the permissible operating pressure.
Die Funktion als Überdrucksicherung des ganz oder teilweise durch die Kerbe umschlossenen Flächenbereichs der einen Durchmesser von etwa 15 bis 25 mm aufweisenden Sollbruchstelle setzt voraus, dass diese eine niedrige minimale Restdicke der Wandung im Bereich der Kerbe aufweist. Denn über die entweder Material abtragend wie durch Fräsen oder durch Laserbearbeitung oder Material verdrängend durch Prägen einer geschlossenen bzw. teilweise unterbrochenen, üblicherweise kreisförmigen Einkerbung herzustellende Sollbruchstelle lässt sich der Öffnungsdruck über eine variierende Rest-Materialdicke verändern, die an der dünnsten Stelle der Kerbe gemessen wird. Hierbei können minimale Rest-Materialdicken je nach Behälterausführung in der Praxis etwa 0,15 mm betragen, wobei die zugehörigen Fertigungstoleranzen äußerst gering sind und beispielsweise im Bereich von nur noch +/- 0,015 mm eingehalten werden müssen. Je geringer der Öffnungsdruck sein soll, umso geringer muss die Rest-Materialdicke vorgesehen werden. Aufgrund der hohen Ansprüche an die Fertigungsgenauigkeit werden bei Forderungen nach immer niedrigeren Öffnungsdrücken, insbesondere bei dünnwandigen Behältern im Bereich von kleiner/= 2,5 x Betriebsdruck, sehr schnell die Grenzen der technischen Beherrschbarkeit erreicht.The function as overpressure protection of the surface area of the predetermined breaking point, which is completely or partially enclosed by the notch and has a diameter of about 15 to 25 mm, requires that this has a low minimum residual thickness of the wall in the area of the notch. This is because the opening pressure can be changed via a varying residual material thickness, which is measured at the thinnest point of the notch, by either removing material such as by milling or laser processing or displacing material by embossing a closed or partially interrupted, usually circular notch . Depending on the container design, minimum residual material thicknesses can in practice be around 0.15 mm, with the associated manufacturing tolerances being extremely low and having to be maintained, for example, in the range of just +/- 0.015 mm. The lower the opening pressure should be, the lower the residual material thickness must be provided. Due to the high demands on manufacturing accuracy, the limits of technical controllability are very quickly reached with demands for ever lower opening pressures, especially with thin-walled containers in the range of less than/= 2.5 x operating pressure.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der eingangs genannten Art, insbesondere hergestellt aus dünnwandigem Metall, zu schaffen, der eine auch bei niedrigen Öffnungsdrücken ansprechende Sicherheitsberststelle ermöglicht, ohne Einschränkungen bei der Fertigung zu unterliegen.The invention is therefore based on the object of creating a container of the type mentioned at the outset, in particular made of thin-walled metal, which enables a safety bursting point which is also responsive at low opening pressures, without being subject to restrictions in production.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sicherheitsberststelle mit einer bis auf einen verbleibenden Anbindungssteg komplett aus dem Material des Behälterkorpus herausgetrennten Berstklappe und abgedichtet ausgebildet ist. Indem somit abweichend von allen bisherigen Entwicklungen von dem Verbleib einer Rest-Materialdicke abgesehen wird und anstelle der Einkerbung das Material bzw. der Behälterkorpus über einen mehr oder weniger großen Teilumfang die Berstklappe bis auf den Anbindungssteg freistellend völlig durchtrennt wird, brauchen keinerlei Fertigungstoleranzen mehr beachtet zu werden und der Fertigungsprozess ist einfacher beherrschbar. Die Abdichtung der Sicherheitsberststelle verhindert hierbei, dass trotz der Freistellung der herausgetrennten bzw. -geschnittenen Berstklappe das Füllgut bzw. die Getränkeflüssigkeit aus dem Behälter treten kann. Der verbleibende, nicht aus dem Material herausgetrennte kleine Anbindungssteg übernimmt die Rückhaltefunktion der freigestellten Berstklappe und schließt aus, dass sich diese während der Druckentlastung vom Behälter lösen kann. Die verbleibende Zuhaltekraft der herausgetrennten, freigestellten Berstklappe ist deutlich niedriger als bei einer nur eingekerbten Sicherheitsberststelle, so dass sich der zum Öffnen bzw. Wegklappen der Berstklappe erforderliche Öffnungsdruck entsprechend verringert.This object is achieved according to the invention in that the safety bursting point is designed with a bursting flap that is completely cut out of the material of the container body and sealed, with the exception of one remaining connecting web. Since, in contrast to all previous developments, the remaining thickness of the material is dispensed with and instead of the notch, the material or the container body is completely severed over a more or less large partial circumference, exposing the bursting flap down to the connecting web, no more manufacturing tolerances need to be taken into account and the manufacturing process is easier to control. The sealing of the safety bursting point prevents the contents or beverage liquid from escaping the container despite the release of the severed or cut bursting flap. The remaining small connecting web, which has not been separated from the material, assumes the retaining function of the released bursting flap and prevents it from detaching from the container during the pressure relief. The remaining locking force of the severed, released bursting flap is significantly lower than with a safety bursting point that is only notched, so that the opening pressure required to open or fold away the bursting flap is reduced accordingly.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, die nach dem Heraustrennen aus dem Behälterkorpus etwas vorspringende Berstklappe in den Trennschnitt in eine vor einem Berstvorgang bündig mit dem Behälterkorpus abschließende oder zu dem Behälterkorpus einen Versatz aufweisende Funktionslage zurück zu drücken bzw. zu ziehen. Die Berstklappe nimmt zu der erzeugten Schnittebene somit keinen oder einen definierten Versatz ein, was das Öffnungsverhalten und die Zuhaltekraft beeinflusst.It has proven to be advantageous to push or pull back the bursting flap, which protrudes slightly after cutting out of the container body, into a functional position which is flush with the container body before a bursting process or is offset from the container body. The bursting flap thus has no or a defined offset to the generated section plane, which influences the opening behavior and the locking force.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Behälter mit einem als Abdichtung wirkenden Inliner versehen ist. Eine derartige Innenhülle, wie beispielsweise aus der
Es wird vorteilhaft vorgeschlagen, dass die Berstklappe eine mit einer Spitze, Zacke od. dgl. Einreißmittel ausgebildete Trennschnittkontur aufweist. Indem der Trennschnittverlauf mit einer z. B. in die Berstklappe oder in den Anbindungssteg hineinreichenden Spitze vorgesehen ist, lässt sich selbst bei Verwendung widerstandsfähiger Inliner (ein- oder mehrlagige Verbundfolien) erreichen, dass bei gleichem Öffnungsdruck die Inlinerfolie zeitgleich mit dem Wegklappen bzw. Öffnen der Berstklappe beim Berstvorgang einreißt. Denn die Spitze, Zacke od. dgl. reißt die in Ballonform hervortretende Inlinerfolie sicher ein bzw. zerstört diese.It is advantageously proposed that the bursting flap has a separating cut contour formed with a point, prong or similar tearing means. By the separation cut course with a z. B. is provided in the bursting flap or in the connecting web reaching into the tip, even when using resistant inliners (single- or multi-layer composite foils) can be achieved that at the same opening pressure, the inliner foil tears at the same time as the bursting flap is folded away or opened during the bursting process. Because the point, prong or the like tears in or destroys the inliner film protruding in the form of a balloon.
Bei einer alternativen Ausführung des Behälters ohne Innenhülle bzw. Inliner sieht die Erfindung vor, dass die Berstklappe mit einem partiellen, die Trennschnittkontur bzw. den Trennschnitt überdeckenden, inneren und / oder äußeren Überzug, z. B. aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, abgedichtet ist. Er braucht nur mit geringer Dicke vorgesehen zu werden, nämlich gerade die Dichtheit gewährleistend, so dass der Öffnungsdruck davon nicht beeinflusst wird.In an alternative embodiment of the container without an inner shell or inliner, the invention provides that the bursting flap is covered with a partial inner and/or outer coating, e.g. B. from a thermoplastic material is sealed. It only needs to be provided with a small thickness, namely just to ensure tightness, so that the opening pressure is not affected by it.
Die Zuhaltekraft und das Öffnungsverhalten der Berstklappe lassen sich nach Vorschlägen der Erfindung durch den Verlauf der Trennschnittkontur, durch Ausprägung mindestens einer sich vom Behälterkorpus über den Anbindungssteg hinaus bis in den Bereich der Berstklappe erstreckenden Versteifungssicke, durch die Lage der Sicherheitsberststelle auf dem bzw. im Behälterkorpus, durch die Größe der Berstklappe und / oder durch die Drehlage des Anbindungssteges beeinflussen.According to the proposals of the invention, the locking force and the opening behavior of the bursting flap can be determined by the course of the separating cut contour, by forming at least one stiffening bead extending from the container body beyond the connecting web into the area of the bursting flap, by the position of the safety bursting point on or in the container body , influenced by the size of the bursting flap and/or by the rotational position of the connecting bridge.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
-
1 eine Gesamtansicht eines Einweg-Behälters, der in seinem Inneren einen mit Getränkeflüssigkeit befüllten Inliner (Innenhülle) aufweist und in seinem oberen, gekrümmten Bereich unterhalb der Tasse mit dem zentralen Fitting bzw. Behälteranschluss (Anschlussstutzen) mit einer über einen großen Teilumfang, bis auf einen verbleibenden Anbindungssteg, aus dem Behälterkorpus völlig herausgetrennten Sicherheitsberststelle ausgebildet ist; -
2 die Oberseite des Behälters nach1 als Teilansicht ohne den Anschlussstutzen; -
3 die Behälter-Teilansicht der2 in der Draufsicht; -
4 die Sicherheitsberststelle des Behälters nach den1 bis3 als Einzelheit mit durch einen Trennschnitt freigestellter Berstklappe; -
5a als Einzelheit die bündig in den Trenn-Ausschnitt in ihre Funktionslage, d. h. zum Berstvorgang zurückgedrückte bzw. -gezogene Berstklappe der4 ; -
5 b als Einzelheit die mit einem Versatz in den Trennausschnitt in ihre Funktionslage zurückgedrückte bzw. -gezogene Berstklappe der4 ; -
6 in einem verkleinerten Maßstab eine perspektivische Ansicht der Behälteroberseite der2 mit einem gestrichelt eingetragenen, im Ausführungsbeispiel äußeren Überzug der Sicherheitsberststelle; -
7 eine Teilansicht eines Behälters mit in der Tasse der Behälteroberseite ausgebildeter Sicherheitsberststelle; -
8 die Behälteroberseite der7 in der Draufsicht; -
9 in einem verkleinerten Maßstab eine perspektivische Draufsicht der Behälteroberseite der7 ; -
10 als Einzelheit in stark vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf eine Sicherheitsberststelle mit einem beispielhaft ersten Verlauf der Trennschnittkontur der herausgetrennten bzw. freigestellten Berstklappe und eingebrachter Versteifungssicke sowie einer in der Trennschnittkontur ausgebildeten Spitze; -
11 eine der10 entsprechende Darstellung mit einem anderen Verlauf der Trennschnittkontur; -
12 eine der4 entsprechende Darstellung der nach dem Heraustrennen aus dem Material des Behälterkorpus freigestellten, hier demgegenüber mit einer Versteifungssicke versehenen Sicherheitsberststelle; -
13 eine der5 entsprechende Darstellung der nach dem Heraustrennen aus dem Material des Behälterkorpus in ihre Funktionslage zurück gedrückten bzw. -gezogenen Berstklappe der12 ; und -
14 eine der10 entsprechende Darstellung, demgegenüber ohne Versteifungssicke und mit einer in der Trennschnittkontur im Bereich des Anbindungsstegs ausgebildeten Spitze.
-
1 an overall view of a disposable container, which has an inliner (inner shell) filled with beverage liquid in its interior and in its upper, curved area below the cup with the central fitting or container connection (connecting piece) with a large partial circumference, except for one remaining connection web, is formed from the container body completely separated safety bursting point; -
2 the top of thecontainer 1 as a partial view without the connection piece; -
3 the container partial view of the2 in top view; -
4 the safety bursting point of the container according to the1 until3 as a detail with a bursting flap exposed by a separating cut; -
5a as a detail, the bursting flap of the4 ; -
5 b as a detail, the bursting flap of the4 ; -
6 on a reduced scale is a perspective view of the container top of FIG2 with a dotted line, in the exemplary embodiment, the outer coating of the safety bursting point; -
7 Figure 13 is a partial view of a container with a rupture safety point formed in the container top cup; -
8th the top of the container7 in top view; -
9 on a reduced scale is a top perspective view of the container top of FIG7 ; -
10 as a detail, on a greatly enlarged scale, a top view of a safety bursting point with an exemplary first course of the separating cut contour of the severed or exposed bursting flap and introduced reinforcement bead and a tip formed in the separating cut contour; -
11 one of the10 corresponding representation with a different course of the separating cut contour; -
12 one of the4 Corresponding representation of the safety bursting point, which is exposed after being cut out of the material of the container body and is provided with a stiffening bead; -
13 one of the5 Corresponding representation of the bursting flap pressed or pulled back into its functional position after being cut out of the material of thecontainer body 12 ; and -
14 one of the10 Corresponding representation, on the other hand without a stiffening bead and with a point formed in the separating cut contour in the area of the connecting web.
Ein in
Der Behälter 1 ist mit einer in den Ausführungsbeispielen in der oberen Halbschale 2b vorgesehenen Sicherheitsberststelle 7a bzw. 7b ausgebildet. Die Sicherheitsberststelle 7a ist nach den
Anders als bei den bekannten, lediglich eingekerbten Sollbruch- bzw. Sicherheitsberststellen ist die Sicherheitsberststelle 7a bzw. 7b, deren Durchmesser etwa 15 bis 25 mm beträgt, bis auf einen verbleibenden, kleinen Anbindungssteg 9a, 9b (vgl. die
Bei einer Behälterausführung mit einem Inliner 6 wirkt dieser gleichzeitig als Abdichtung der Sicherheitsberststelle 7a, 7b bzw. der Berstklappe 10. Wenn ein Behälter 1 ohne einen solchen Inliner 6 zum Einsatz kommen soll, kann die Sicherheitsberststelle 7a, 7b bzw. die Berstklappe 10 mit einem partiellen, über den Trennschnitt 11 bzw. dessen Konturenverlauf 14a, 14b hinausgehenden, von außen aufgetragenen Überzug 12 abgedichtet werden, wie in
Die Zuhaltekraft und das Öffnungsverhalten der Sicherheitsberststelle 7a, 7b bzw. deren Berstklappe 10 kann auf vielfältige Weise verändert bzw. beeinflusst werden. Dies ist möglich durch Veränderung ihrer Größe und ihrer Lage auf dem bzw. im Behälterkorpus, beispielsweise innerhalb oder seitlich außerhalb der Bodentasse 4a, 4b in der unteren oder oberen Halbschale 2a, 2b und durch den Versatz 15 zur Schnittebene bzw. das Zurückdrücken der Berstklappe 10 mit bündigem Abschluß zum Behälterkorpus. Andere Möglichkeiten sind in den
Die
Durch den lediglich eine Rückhaltefunktion der freigestellten Berstklappe 10 übernehmenden Anbindungssteg 9a, 9b, so dass sich die Berstklappe während der Druckentlassung nicht vom Behälter lösen kann, lässt sich ein nur von der verbleibenden, geringen Zuhaltekraft des Anbindungsstegs 9a, 9b beeinflusster, zum Öffnen bzw. Aufklappen der Berstklappe 10 der Sicherheitsberststelle 7a, 7b niedriger Öffnungsdruck, insbesondere auch bei dünnwandigen Behältern, erreichen.Due to the connecting
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Behältercontainer
- 2a2a
- untere Halbschalelower half shell
- 2b2 B
- obere Halbschaleupper half shell
- 33
- SchweißnahtWeld
- 4a, b4a, b
- Bodentassebottom cup
- 55
- Fitting (Anschlussstutzen/-muffe)fitting
- 66
- Inliner/InnenhülleInliner/inner sleeve
- 7a, b7a, b
- Sicherheitsberststellesafety rupture point
- 88th
- Oberflächenbereichsurface area
- 9a, b9a, b
- Anbindungsstegconnecting footbridge
- 1010
- Berstklappebursting flap
- 1111
- Trennschnittparting cut
- 1212
- Überzugcoating
- 1313
- Versteifungssickestiffening bead
- 14a, b14a, b
- Trennschnittkonturparting cut contour
- 1515
- Versatzoffset
- 16a, 16b16a, 16b
- Spitze, Zacke od. dgl.Tip, spike or the like
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |