DE102022129190A1 - Container, disc element and a method for producing a metallic container - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Behälter (1), hergestellt aus einem Blechmaterial (2), zumindest umfassend an einem ersten Ende (3) einen das erste Ende (3) verschließenden Bodenbereich (4), daran anschließend einen sich entlang einer axialen Richtung (5) hin zu einem zweiten Ende (6) erstreckenden, in einer Umfangsrichtung (7) umlaufend ausgebildeten Wandbereich (8) und einen das zweite Ende (6) zumindest teilweise verschließenden Deckelbereich (9) mit einem Verschluss (10); wobei der Bodenbereich (4), der Wandbereich (8) und der Deckelbereich (9) ein Behältervolumen (11) gasdicht umschließen; wobei innerhalb des Behältervolumens (11) ein Scheibenelement (12) angeordnet ist, dass das Behältervolumen (11) in ein erstes Teilvolumen (13) und ein zweites Teilvolumen (14) aufteilt.Die Erfindung betrifft weiter ein Scheibenelement (12) für den Behälter (1) sowie ein Verfahren zur Herstellung des Behälters (1).The invention relates to a container (1) made from a sheet metal material (2), comprising at least at a first end (3) a base region (4) closing the first end (3), followed by a wall region (8) extending along an axial direction (5) to a second end (6) and encircling in a circumferential direction (7), and a cover region (9) at least partially closing the second end (6) with a closure (10); wherein the base region (4), the wall region (8) and the cover region (9) enclose a container volume (11) in a gas-tight manner; wherein a disk element (12) is arranged within the container volume (11), which divides the container volume (11) into a first partial volume (13) and a second partial volume (14).The invention further relates to a disk element (12) for the container (1) and a method for producing the container (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter hergestellt zumindest aus einem Blechmaterial, ein Scheibenelement für den Behälter sowie ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Behälters.The present invention relates to a container made of at least one sheet material, a disc element for the container and a method for producing a metallic container.
Der Behälter ist insbesondere eine Dose, insbesondere eine Getränkedose. Der Behälter besteht insbesondere zumindest aus zwei Behälterteilen. Ein erster Behälterteil umfasst zumindest einen Bodenbereich und einen Wandbereich des Behälters. Ein zweiter Behälterteil umfasst ein Deckelelement. Das Deckelelement ist mit dem ersten Behälterteil verbunden, z. B. durch eine Falzverbindung.The container is in particular a can, in particular a beverage can. The container consists in particular of at least two container parts. A first container part comprises at least a base region and a wall region of the container. A second container part comprises a lid element. The lid element is connected to the first container part, e.g. by a folded connection.
Der Behälter umfasst zumindest an einem ersten Ende einen das erste Ende verschließenden Bodenbereich, daran anschließend einen sich entlang einer axialen Richtung hin zu einem zweiten Ende erstreckenden, in einer Umfangsrichtung umlaufend ausgebildeten Wandbereich und einen das zweite Ende verschließenden Deckelbereich mit einem Verschluss (Deckelelement). Der Bodenbereich, der Wandbereich und der Deckelbereich umschließen ein Behältervolumen gasdicht.The container comprises, at least at a first end, a base region closing the first end, followed by a wall region extending along an axial direction towards a second end and designed to run all the way around in a circumferential direction, and a lid region closing the second end with a closure (lid element). The base region, the wall region and the lid region enclose a container volume in a gas-tight manner.
Zumindest derartige erste Behälterteile werden aus Blechmaterial zumindest durch ein entlang einer axialen Richtung erfolgendes Tiefziehen oder Abstreck-Gleitziehen hergestellt.At least such first container parts are produced from sheet metal material at least by deep drawing or ironing-sliding along an axial direction.
An dem zweiten Ende kann insbesondere ein Deckelelement bzw. ein Deckelbereich befestigt werden. Das Deckelelement kann insbesondere einen Verschluss aufweisen, über den ein Inhalt des durch das Deckelelement verschlossenen Behälters entnommen werden kann.In particular, a lid element or a lid region can be attached to the second end. The lid element can in particular have a closure via which the contents of the container closed by the lid element can be removed.
Der Behälter kann z. B. ein Teil eines Getränkebehälters sein, insbesondere einer (metallischen) Getränkedose. Der Getränkebehälter dient zur Aufbewahrung eines Inhalts, z. B. einer Flüssigkeit, wobei der Getränkebehälter im verschlossenen Zustand (Ausgangszustand) unter einem Überdruck gegenüber der Umgebung bzw. gegenüber einem atmosphärischen Druck von ungefähr 1 bar stehen kann. Gerade bei Getränkedosen mit karbonisiertem Inhalt kann der Getränkebehälter vor dem erstmaligen Öffnen unter einem Innendruck von bis zu 6,2 bar stehen.The container can be, for example, part of a beverage container, in particular a (metallic) beverage can. The beverage container is used to store a content, e.g. a liquid, whereby the beverage container in the closed state (initial state) can be under an excess pressure compared to the environment or compared to an atmospheric pressure of approximately 1 bar. Especially in the case of beverage cans with carbonated contents, the beverage container can be under an internal pressure of up to 6.2 bar before it is opened for the first time.
Die bekannten zweiteiligen, durch ein Deckelelement verschlossenen, Behälter bzw. Dosen weisen einen das Behältervolumen bestimmenden Bodenbereich mit anschließendem, zylindermantelförmigem Wandbereich auf, die insbesondere zusammenhängend in einem Arbeitsgang - also einteilig - durch Tiefziehen und/oder Abstreck-Gleitziehen hergestellt sind. Die Wanddicke des Wandbereichs liegt bei diesen Behältern z. B. in der Größenordnung von ca. 0,080 mm [Millimeter] bis ca. 0,160 mm, wobei die größte Dicke im Bereich der späteren Verbindung mit dem Deckelelement liegt, während die Wanddicke des Bodenbereichs in der Größenordnung von ca. 0,220 mm bis ca. 0,350 mm liegt. Ein Deckelelement kann auf der dem Bodenbereich gegenüberliegenden Seite des (entsprechend vorbereiteten) Wandbereichs angeordnet sein. Das Deckelelement wird in üblicher Weise mit dem Wandbereich des Behälters verbunden, z. B. mittels eines sogenannten Doppelfalzes. Die Wanddicke des Deckelelements weist insbesondere eine Wanddicke in der Größenordnung von 0,150 mm bis ca. 0.30 mm auf.The known two-part containers or cans closed by a lid element have a base area that determines the container volume, followed by a cylindrical wall area, which are manufactured in a continuous manner in one operation - i.e. in one piece - by deep drawing and/or ironing-sliding drawing. The wall thickness of the wall area in these containers is, for example, in the order of approx. 0.080 mm [millimeters] to approx. 0.160 mm, with the greatest thickness being in the area of the later connection with the lid element, while the wall thickness of the base area is in the order of approx. 0.220 mm to approx. 0.350 mm. A lid element can be arranged on the side of the (appropriately prepared) wall area opposite the base area. The lid element is connected to the wall area of the container in the usual way, e.g. by means of a so-called double fold. The wall thickness of the cover element in particular has a wall thickness in the order of magnitude of 0.150 mm to approx. 0.30 mm.
Behälter dieser Art werden in erheblichen Mengen, insbesondere für Getränke aller Art, als Einwegverpackung benutzt, wobei das Dosenmaterial zu einem großen Anteil aus rezykliertem Material hergestellt wird. Unter Berücksichtigung des großen Marktvolumens ist eine erhebliche Menge an Material (insbesondere Weißblech oder Aluminium) erforderlich. Bei derartigen Behältern ist insbesondere zu beachten, dass möglichst wenig anderes Material eingesetzt wird.Containers of this type are used in significant quantities as disposable packaging, particularly for all types of drinks, with the can material being made largely from recycled material. Given the large market volume, a significant amount of material (particularly tinplate or aluminum) is required. With such containers, particular attention must be paid to using as little other material as possible.
Es ist z. B. aus der
Der Fluidbehälter muss in dem Behälter angeordnet werden, insbesondere möglichst ortsfest. Weiter muss ein Fassungsvermögen und damit eine Baugröße des Fluidbehälters auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden.The fluid container must be arranged in the container, in particular as stationary as possible. Furthermore, the capacity and thus the size of the fluid container must be tailored to the respective application.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik vorhandenen Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen Behälter bereitzustellen, der reproduzierbar herstellbar ist. Der Behälter soll eine möglichst geringe Menge Fremdmaterial (also anderes Material als Blechmaterial) aufweisen und für eine große Anzahl von Produktanwendungen geeignet ausgeführt sein.The object of the invention is therefore to improve the existing products with reference to the state of the art. problems at least partially and, in particular, to provide a container that can be produced reproducibly. The container should contain as little foreign material as possible (i.e. material other than sheet metal) and be designed to be suitable for a large number of product applications.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Behälter gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Scheibenelement gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 11 sowie durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 13. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These objects are achieved with a container according to the features of
Es wird ein Behälter vorgeschlagen, hergestellt (zumindest) aus einem Blechmaterial. Der Behälter umfasst zumindest an einem ersten Ende einen das erste Ende verschließenden Bodenbereich, daran anschließend einen sich entlang einer axialen Richtung hin zu einem zweiten Ende erstreckenden, in einer Umfangsrichtung umlaufend ausgebildeten Wandbereich und einen das zweite Ende verschließenden Deckelbereich mit einem Verschluss. Der Bodenbereich, der Wandbereich und der Deckelbereich umschließen ein Behältervolumen gasdicht. Innerhalb des Behältervolumens ist ein Scheibenelement angeordnet, das das Behältervolumen in ein erstes Teilvolumen und ein zweites Teilvolumen aufteilt. Das Scheibenelement umfasst zumindest einen inneren ersten Bereich und einen ringförmigen, den ersten Bereich entlang der Umfangsrichtung umlaufenden zweiten Bereich. Das Scheibenelement kontaktiert mit dem zweiten Bereich den Wandbereich. Der erste Bereich und der zweite Bereich umfassen unterschiedliche Materialien oder zumindest der zweite Bereich ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.A container is proposed, made (at least) from a sheet metal material. The container comprises, at least at a first end, a base region closing the first end, followed by a wall region extending along an axial direction to a second end and designed to run all the way around in a circumferential direction, and a lid region closing the second end with a closure. The base region, the wall region and the lid region enclose a container volume in a gas-tight manner. A disk element is arranged within the container volume, which divides the container volume into a first partial volume and a second partial volume. The disk element comprises at least an inner first region and an annular second region running around the first region in the circumferential direction. The disk element contacts the wall region with the second region. The first region and the second region comprise different materials or at least the second region is made of a plastic material.
Insbesondere wird der Behälter mit einer Flüssigkeit gefüllt, wobei zudem ein weiteres Fluid, insbesondere Stickstoff, in dem Behälter bevorratet wird. Die Flüssigkeit und das Fluid sind insbesondere (weitestgehend) voneinander getrennt in dem Behälter angeordnet. Nach dem Befüllen und (unmittelbar) vor einem erstmaligen Öffnen des befüllten und verschlossenen, also zur vorgesehenen Verwendung bereiten, Behälters ist zumindest 90 Gewichts-% des Fluids in dem zweiten Teilvolumen und zumindest 90 Gewichts-% der Flüssigkeit in dem ersten Teilvolumen angeordnet.In particular, the container is filled with a liquid, with a further fluid, in particular nitrogen, also being stored in the container. The liquid and the fluid are in particular arranged (as far as possible) separately from one another in the container. After filling and (immediately) before opening the filled and closed container for the first time, i.e. ready for the intended use, at least 90% by weight of the fluid is arranged in the second partial volume and at least 90% by weight of the liquid is arranged in the first partial volume.
Insbesondere ist das erste Teilvolumen größer als das zweite Teilvolumen.In particular, the first partial volume is larger than the second partial volume.
In einem aufrechten und zur vorgesehenen Verwendung bereiten Zustand des Behälters ist der Bodenbereich gegenüber der Richtung der Schwerkraft unten und der Deckelbereich oben. Insbesondere erstreckt sich der Wandbereich zwischen Bodenbereich und Deckelbereich entlang einer axialen Richtung (im Wesentlichen) parallel zur Richtung der Schwerkraft (bei aufrechtstehendem Behälter) und in einer Umfangsrichtung vollumfänglich um Bodenbereich und Deckelbereich.When the container is in an upright state and ready for intended use, the base region is at the bottom and the lid region is at the top relative to the direction of gravity. In particular, the wall region between the base region and the lid region extends along an axial direction (substantially) parallel to the direction of gravity (when the container is in an upright position) and in a circumferential direction completely around the base region and the lid region.
Der Behälter erstreckt sich insbesondere von dem Bodenbereich hin zum Deckelbereich entlang der axialen Richtung. Die axiale Richtung verläuft bevorzugt parallel zum Wandbereich. Insbesondere ist der Behälter im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt und weist (von Strukturen z. B. im Deckelbereich, z. B. zum Öffnen/ Verschließen des Behältervolumens abgesehen) eine Drehachse oder Symmetrieachse auf, die sich parallel zur axialen Richtung erstreckt.The container extends in particular from the base region to the lid region along the axial direction. The axial direction preferably runs parallel to the wall region. In particular, the container is essentially cylindrical and has (apart from structures in the lid region, e.g. for opening/closing the container volume) an axis of rotation or axis of symmetry that extends parallel to the axial direction.
Das Öffnen des Behälters erfolgt in der Regel über einen betätigbaren Verschluss im Deckelbereich. Insbesondere ist die so geöffnete Öffnung des Verschlusses wiederverschließbar (alternativ eben nicht wiederverschließbar) bzw. kann der im Ausgangszustand herrschende Überdruck im Behälter durch das Wiederverschlie-ßen der Öffnung nur bedingt wiederhergestellt werden.The container is usually opened using an operable closure in the lid area. In particular, the opening of the closure that has been opened in this way can be resealed (or alternatively cannot be resealed) and the overpressure that existed in the container in the initial state can only be partially restored by resealing the opening.
Der Behälter steht in einem Ausgangszustand insbesondere unter einem ersten Druck, der größer ist als ein zweiter Druck einer Umgebung (insbesondere beträgt der zweite Druck höchstens 1,1 bar, bevorzugt beträgt der erste Druck mindestens 2,5 bar). Solange sich der Getränkebehälter in dem Ausgangszustand befindet, ist der Druck innerhalb der Teilvolumina (erstes Teilvolumen, zweites Teilvolumen) insbesondere jeweils gleich groß.In an initial state, the container is in particular under a first pressure that is greater than a second pressure of an environment (in particular, the second pressure is at most 1.1 bar, preferably the first pressure is at least 2.5 bar). As long as the beverage container is in the initial state, the pressure within the partial volumes (first partial volume, second partial volume) is in particular always the same.
Insbesondere sind das erste Teilvolumen und das zweite Teilvolumen über das Scheibenelement fluidtechnisch miteinander verbunden, z. B. über eine Öffnung oder eine Aussparung des Scheibenelements. Die jeweilige fluidtechnische Verbindung weist einen größten, für ein Fluid durchströmbaren Querschnitt von höchstens 0,5 mm2 (Quadratmillimetern), insbesondere von höchstens 0,1 mm2, auf. Die Gesamtheit der fluidtechnischen Verbindungen weist einen größten, für ein Fluid durchströmbaren Querschnitt von höchstens 2,0 mm2 (Quadratmillimetern), insbesondere von höchstens 1,0 mm2, auf.In particular, the first partial volume and the second partial volume are fluidically connected to one another via the disk element, e.g. via an opening or a recess in the disk element. The respective fluidic connection has a largest cross-section through which a fluid can flow of at most 0.5 mm 2 (square millimeters), in particular of at most 0.1 mm 2 . The entirety of the fluidic connections has a largest cross-section through which a fluid can flow of at most 2.0 mm 2 (square millimeters), in particular of at most 1.0 mm 2 .
Auch bei Vorliegen einer fluidtechnischen Verbindung liegt eine zumindest theoretische Trennung in zwei Teilvolumina vor. Die Trennfläche zwischen den Teilvolumina erstreckt sich dann entlang der Ebene des Scheibenelements über die fluidtechnische Verbindung hinweg.Even if a fluid connection is present, there is at least a theoretical separation into two partial volumes. The separation surface between the partial volumes then extends along the plane of the disk element across the fluid connection.
Das zweite Teilvolumen ist in dem Ausgangszustand insbesondere zumindest teilweise mit einem Fluid (z. B. ein Gas) gefüllt (ggf. zusätzlich teilweise mit der Flüssigkeit, insbesondere aus dem zweiten Teilvolumen). Bei einem Öffnen des Behälters und einem Druckausgleich mit der Umgebung tritt zumindest das Fluid (ggf. auch die Flüssigkeit) aus dem zweiten Teilvolumen z. B. über die mindestens eine fluidtechnische Verbindung in das erste Teilvolumen bzw. in die dort angeordnete Flüssigkeit aus.In the initial state, the second partial volume is in particular at least partially filled with a fluid (e.g. a gas) (possibly also partially filled with the liquid, in particular from the second partial volume). When the container is opened and the pressure is equalized with the environment, at least the fluid (possibly also the liquid) from the second partial volume escapes, e.g. via the at least one fluid connection, into the first partial volume or into the liquid arranged there.
Das Behältervolumen beträgt insbesondere zwischen 0,1 und 5 Litern, bevorzugt höchstens 3 Liter, besonders bevorzugt höchstens 1,5 Liter.The container volume is in particular between 0.1 and 5 litres, preferably at most 3 litres, particularly preferably at most 1.5 litres.
Das erste Teilvolumen beträgt insbesondere zwischen 80 % und 99 %, bevorzugt zwischen 90 % und 99 %, besonders bevorzugt zwischen 95 % und 99 % des Behältervolumens. Das erste Teilvolumen beträgt insbesondere höchstens 95 % oder höchstens 98 % des BehältervolumensThe first partial volume is in particular between 80% and 99%, preferably between 90% and 99%, particularly preferably between 95% and 99% of the container volume. The first partial volume is in particular at most 95% or at most 98% of the container volume
Das zweite Teilvolumen beträgt insbesondere zwischen 1 % und 20 %, bevorzugt zwischen 1 % und 10 %, besonders bevorzugt zwischen 1 % und 5 %, des Behältervolumens. Das zweite Teilvolumen beträgt insbesondere höchstens 5 % oder höchstens 2 % des Behältervolumens.The second partial volume is in particular between 1% and 20%, preferably between 1% and 10%, particularly preferably between 1% and 5%, of the container volume. The second partial volume is in particular at most 5% or at most 2% of the container volume.
Nach dem Befüllen und (unmittelbar) vor einem erstmaligen Öffnen des befüllten und verschlossenen, also zur vorgesehenen Verwendung bereiten, Behälters ist das zweite Teilvolumen insbesondere zumindest zu 95 %, bevorzugt zumindest zu 98 % oder sogar zu 100 % mit dem Fluid befüllt.After filling and (immediately) before opening the filled and closed container for the first time, i.e. ready for intended use, the second partial volume is in particular filled with the fluid to at least 95%, preferably at least 98% or even 100%.
Nach dem Befüllen und (unmittelbar) vor einem erstmaligen Öffnen des befüllten und verschlossenen, also zur vorgesehenen Verwendung bereiten, Behälters ist das erste Teilvolumen insbesondere zumindest zu 95 %, bevorzugt zumindest zu 98 % mit einer Flüssigkeit befüllt. Insbesondere ist der Rest des ersten Teilvolumens, insbesondere mindestens 1 % des ersten Teilvolumens, mit dem Fluid oder einem (anderen) Gas befüllt.After filling and (immediately) before opening the filled and closed container for the first time, i.e. ready for the intended use, the first partial volume is in particular at least 95%, preferably at least 98%, filled with a liquid. In particular, the remainder of the first partial volume, in particular at least 1% of the first partial volume, is filled with the fluid or a (different) gas.
Als Fluid kann ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff, z. B. ein Pulver, eingesetzt werden. Das Fluid kann sich auch aus mehreren unterschiedlichen Fluiden zusammensetzen, z. B. auch aus pulverförmigen und gasförmigen Fluiden, pulverförmigen und flüssigen Fluiden, etc.. Insbesondere kann sich ein Aggregatzustand des Fluids innerhalb des Fluidbehälters im Laufe der Zeit ändern. Das Fluid ist bevorzugt Stickstoff.A gas, a liquid or a solid, e.g. a powder, can be used as the fluid. The fluid can also be composed of several different fluids, e.g. powdered and gaseous fluids, powdered and liquid fluids, etc. In particular, the state of aggregation of the fluid within the fluid container can change over time. The fluid is preferably nitrogen.
Das Füllen des Behälters kann in grundsätzlich bekannter Weise z. B. wie folgt durchgeführt werden:
- • Bereitstellen eines ersten Behälterteils umfassend zumindest einen Bodenbereich und einen Wandbereich des Behälters;
- • Anordnen des Scheibenelements in dem ersten Behälterteil;
- • Füllen des ersten Behälterteils (erstes Teilvolumen und zweites Teilvolumen) mit einer Flüssigkeit - aber insbesondere nicht vollständig; alternativ zumindest teilweises Befüllen des zweiten Teilvolumens mit einem Fluid und zumindest teilweises Befüllen des ersten Teilvolumens mit einer Flüssigkeit;
- • Ggf. (Auf-)Füllen des ersten Behälterteils mit dem Fluid, z. B. mit inertem Gas (ggf. zumindest teilweise verflüssigt);
- • Bereitstellen eines zweiten Behälterteils umfassend ein Deckelelement;
- • Verbinden des ersten Behälterteils mit dem zweiten Behälterteil und dabei (gasdichtes) Verschließen des Behälters mit dem Deckelement und bilden des Behälters;
- • Ggf. Umdrehen des Behälters, so dass der Bodenbereich nach oben weist (relativ zur Richtung der Schwerkraft);
- • Ggf. Füllen des zweiten Teilvolumens über die mindestens eine fluidtechnische Verbindung mit dem Fluid, z. B. mit dem inerten Gas, dass durch Erwärmen im geschlossenen Behälter expandiert, bzw. durch Änderung des Aggregatzustandes des inerten Gases und hierdurch resultierende Expansion des inerten Gases.
- • Bereitstellen des Behälters in einem Ausgangszustand.
- • Providing a first container part comprising at least a bottom region and a wall region of the container;
- • arranging the disc element in the first container part;
- • Filling the first container part (first partial volume and second partial volume) with a liquid - but in particular not completely; alternatively at least partially filling the second partial volume with a fluid and at least partially filling the first partial volume with a liquid;
- • If necessary, filling the first part of the container with the fluid, e.g. with inert gas (possibly at least partially liquefied);
- • Providing a second container part comprising a lid element;
- • Connecting the first container part to the second container part and thereby (gas-tight) closing the container with the cover element and forming the container;
- • If necessary, turn the container over so that the bottom area is facing upwards (relative to the direction of gravity);
- • If necessary, filling the second partial volume via the at least one fluid connection with the fluid, e.g. with the inert gas that expands by heating in the closed container, or by changing the state of aggregation of the inert gas and the resulting expansion of the inert gas.
- • Providing the container in an initial state.
Das Scheibenelement umfasst insbesondere zumindest einen inneren ersten Bereich und einen ringförmigen, den ersten Bereich entlang der Umfangsrichtung umlaufenden zweiten Bereich. Der erste Bereich und der zweite Bereich bilden zusammen eine Scheibe, durch die Teilvolumina voneinander getrennt sind. Das Scheibenelement erstreckt sich in dem Behälter im Wesentlichen in einer quer zur axialen Richtung verlaufenden Ebene.The disk element comprises in particular at least one inner first region and an annular second region that runs around the first region along the circumferential direction. The first region and the second region together form a disk by which partial volumes are separated from one another. The disk element extends in the container essentially in a plane that runs transversely to the axial direction.
Das Scheibenelement kontaktiert mit dem zweiten Bereich den Wandbereich. Der Kontakt liegt insbesondere umlaufend vor. Es können aber auch eine oder mehrere Aussparungen vorgesehen sein, durch die der umlaufende Kontakt zumindest lokal begrenzt unterbrochen ist. Über die mindestens eine Aussparung kann eine fluidtechnische Verbindung zwischen den Teilvolumina gebildet werden.The disc element contacts the wall area with the second area. The contact is particularly all-round. However, one or more recesses can also be provided through which the all-round contact is interrupted at least locally. A recess can be used to create a fluidic connection between the partial volumes.
Der erste Bereich und der zweite Bereich umfassen unterschiedliche Materialien oder zumindest der zweite Bereich ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.The first region and the second region comprise different materials or at least the second region is made of a plastic material.
Insbesondere ist der erste Bereich aus einem Blechmaterial hergestellt. Insbesondere entspricht das Blechmaterial des ersten Bereichs dem Blechmaterial des ersten Behälterteils und/oder des zweiten Behälterteils. Damit kann ein Recycling des Behälters verbessert bzw. vereinfacht werden. Das Material des zweiten Bereichs unterscheidet sich insbesondere von dem ersten Material, insbesondere hinsichtlich einer Legierungszusammensetzung und/oder der Materialart.In particular, the first region is made of a sheet metal material. In particular, the sheet metal material of the first region corresponds to the sheet metal material of the first container part and/or the second container part. This can improve or simplify recycling of the container. The material of the second region differs in particular from the first material, in particular with regard to an alloy composition and/or the type of material.
Bevorzugt ist der zweite Bereich aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Damit kann verhindert werden, dass bei dem Anordnen des Scheibenelements in dem ersten Behälterteil bzw. in dem Behälter eine Beschädigung der das Behältervolumen umschließenden Oberflächen erfolgt.The second region is preferably made of a plastic material. This can prevent damage to the surfaces surrounding the container volume when the disk element is arranged in the first container part or in the container.
Insbesondere sind alle Oberflächen eines Blechmaterials, das sonst von einem innerhalb des Behältervolumens angeordneten Fluid (bzw. Flüssigkeit) kontaktierbar ist, mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet. Das Beschichtungsmaterial umfasst insbesondere einen Kunststoff. Ist der zweite Bereich aus einem Kunststoffmaterial ausgeführt, kann eine Beschädigung dieser Beschichtung sicher verhindert werden.In particular, all surfaces of a sheet material that can otherwise be contacted by a fluid (or liquid) arranged within the container volume are coated with a coating material. The coating material in particular comprises a plastic. If the second area is made of a plastic material, damage to this coating can be reliably prevented.
Insbesondere kann zumindest der zweite Bereich während des Einschiebens des Scheibenelements in den ersten Behälterteil (elastisch) verformt werden, so dass das Scheibenelement auch durch Querschnittsverengungen des Wandbereichs hindurch in dem ersten Behälterteil angeordnet werden kann.In particular, at least the second region can be (elastically) deformed during the insertion of the disk element into the first container part, so that the disk element can also be arranged in the first container part through cross-sectional constrictions of the wall region.
Insbesondere weist der Wandbereich im Bereich des zweiten Endes eine Querschnittsverengung auf, wobei in der Querschnittsverengung dann das Deckelelement angeordnet wird.In particular, the wall region has a cross-sectional constriction in the region of the second end, wherein the cover element is then arranged in the cross-sectional constriction.
Eine Materialdicke des ersten Bereichs beträgt insbesondere zwischen 0,08 und 0,3 Millimetern.A material thickness of the first area is in particular between 0.08 and 0.3 millimeters.
Insbesondere ist der Wandbereich an einer Kontaktstelle, an der der zweite Bereich den Wandbereich kontaktiert, zylindrisch ausgeführt, erstreckt sich also insbesondere parallel zur axialen Richtung.In particular, the wall region is cylindrical at a contact point at which the second region contacts the wall region, thus extending in particular parallel to the axial direction.
Insbesondere weist der Bodenbereich eine vom Behältervolumen aus gesehen konvexe Form auf. An einem, sich vom ersten Ende entlang der axialen Richtung am weitesten in das Behältervolumen erstreckenden, Bereich dieser Form ist eine Anlagefläche ausgebildet, an der das Scheibenelement anliegt bzw. die das Scheibenelement kontaktiert.In particular, the base region has a convex shape as seen from the container volume. A contact surface is formed on a region of this shape that extends furthest into the container volume from the first end along the axial direction, against which the disk element rests or which contacts the disk element.
Die Anlagefläche bildet insbesondere eine Art Anschlag für das Scheibenelement, so dass eine weitere Verschiebung des Scheibenelements entlang der axialen Richtung durch die Anlagefläche verhindert wird. Damit kann durch die Ausgestaltung der konvexen Form ein Volumenwert des zweiten Teilvolumens festgelegt werden. Eine Veränderung der konvexen Form bewirkt dann auch eine Veränderung des Volumenwerts des zweiten Teilvolumens.The contact surface forms a type of stop for the disk element, so that further displacement of the disk element along the axial direction is prevented by the contact surface. This means that a volume value of the second partial volume can be determined by designing the convex shape. A change in the convex shape then also causes a change in the volume value of the second partial volume.
Insbesondere kontaktiert das Scheibenelement ausschließlich mit dem ersten Bereich die Anlagefläche.In particular, the disc element contacts the contact surface exclusively with the first area.
Insbesondere weist die Anlagefläche in einem parallel zur axialen Richtung verlaufenden Querschnitt des Behälters einen zumindest teilweise gekrümmten Verlauf auf, wobei das Scheibenelement zumindest im Bereich der Kontaktierung der Anlagefläche einen entsprechenden (also in gleicher Weise) gekrümmten Verlauf aufweist, so dass einander kontaktierende Oberflächen von Scheibenelement und Anlagefläche (insbesondere in allen parallel zur axialen Richtung verlaufenden Querschnitten des Behälters) parallel zueinander verlaufen.In particular, the contact surface has an at least partially curved profile in a cross section of the container running parallel to the axial direction, wherein the disk element has a corresponding (i.e. in the same way) curved profile at least in the region of contact with the contact surface, so that contacting surfaces of the disk element and the contact surface (in particular in all cross sections of the container running parallel to the axial direction) run parallel to one another.
Die Anlagefläche ist insbesondere kreisförmig oder ring(-segment-)förmig. Ist die Anlagefläche kreisförmig erstreckt sich das zweite Teilvolumen ringförmig um die Anlagefläche, also nach innen begrenzt durch die Anlagefläche bzw. durch die konvexe Form des Bodenbereichs und nach außen begrenzt durch den Wandbereich bzw. die äußere Wandung des Bodenbereichs.The contact surface is in particular circular or ring (segment) shaped. If the contact surface is circular, the second partial volume extends in a ring around the contact surface, i.e. limited inwards by the contact surface or by the convex shape of the base area and limited outwards by the wall area or the outer wall of the base area.
Ist die Anlagefläche ring(-segment-)förmig, werden zwei zweite Teilvolumina gebildet. Ein kreisförmiges Teilvolumen, dass innerhalb der Anlagefläche angeordnet ist und ein ringförmiges Teilvolumen, dass nach innen durch die Anlagefläche bzw. durch die konvexe Form des Bodenbereichs begrenzt und nach außen durch den Wandbereich bzw. die äußere Wandung des Bodenbereichs begrenzt ist. Diese Teilvolumina können miteinander verbunden sein.If the contact surface is ring-shaped (segment-shaped), two second partial volumes are formed. A circular partial volume that is arranged within the contact surface and a ring-shaped partial volume that is limited on the inside by the contact surface or by the convex shape of the base area and limited on the outside by the wall area or the outer wall of the base area. These partial volumes can be connected to one another.
Insbesondere ist das Scheibenelement mit der Anlagefläche über ein Klebermaterial verbunden. Über das Klebermaterial kann die Lage des Scheibenelements innerhalb des Behältervolumens festgelegt werden. Das Klebermaterial kann insbesondere an dem Scheibenelement und/oder an der Anlagefläche angeordnet werden. Über die adhäsive Wirkung des Klebermaterials können Scheibenelement und Anlagefläche kraftschlüssig miteinander verbunden werden.In particular, the disk element is connected to the contact surface via an adhesive material. The position of the disk element within the container volume can be determined via the adhesive material. The adhesive material can be arranged in particular on the disk element and/or on the contact surface. Disk elements can be connected via the adhesive effect of the adhesive material. element and contact surface are connected to each other in a force-fitting manner.
Alternativ ist kein Klebermaterial vorgesehen.No alternative adhesive material is provided.
Insbesondere sind das erste Teilvolumen und das zweite Teilvolumen über das Scheibenelement fluidtechnisch miteinander verbunden. Die fluidtechnische Verbindung umfasst eine Passage für ein Fluid (ein Gas und/oder eine Flüssigkeit) über das Scheibenelement hinweg, so dass das Fluid von dem einen Teilvolumen in das andere Teilvolumen einströmen kann.In particular, the first partial volume and the second partial volume are fluidically connected to one another via the disk element. The fluidic connection comprises a passage for a fluid (a gas and/or a liquid) across the disk element, so that the fluid can flow from one partial volume into the other partial volume.
Insbesondere ist die fluidtechnische Verbindung zumindest durch mindestens eine, an einem äußeren Rand des zweiten Bereichs angeordnete Aussparung oder durch mindestens eine ausschließlich in dem zweiten Bereich angeordnete Öffnung ausgebildet.In particular, the fluidic connection is formed at least by at least one recess arranged on an outer edge of the second region or by at least one opening arranged exclusively in the second region.
Die Aussparung ist z. B. ein Einschnitt oder ein Freistich am Rand des zweiten Bereichs, so dass das Fluid entlang des Wandbereichs von dem einen Teilvolumen in das andere Teilvolumen einströmen kann. Die Passage für das Fluid wird in diesem Fall also durch den Wandbereich und durch den zweiten Bereich gebildet. Die mindestens eine Aussparung kann auch durch eine vergrößerte Rauigkeit, die zumindest (nur) am Rand des zweiten Bereichs vorliegt, gebildet werden. Die lokale Maxima der Rauigkeit kontaktieren dann den Wandbereich, wobei die lokalen Minima der Rauigkeit die fluidtechnische Verbindung ausbilden können.The recess is, for example, an incision or a relief cut at the edge of the second area, so that the fluid can flow along the wall area from one partial volume into the other partial volume. In this case, the passage for the fluid is formed by the wall area and the second area. The at least one recess can also be formed by an increased roughness that is present at least (only) at the edge of the second area. The local maxima of the roughness then contact the wall area, whereby the local minima of the roughness can form the fluid connection.
Die Öffnung ist z. B. ein Loch, ein Kanal oder eine Durchgangsbohrung, über die das erste Teilvolumen und das zweite Teilvolumen fluidtechnisch miteinander verbunden sind. Die Öffnung wird also insbesondere ausschließlich durch den zweiten Bereich ausgebildet.The opening is, for example, a hole, a channel or a through-hole through which the first partial volume and the second partial volume are fluidically connected to one another. The opening is therefore formed in particular exclusively by the second area.
Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Öffnung in dem ersten Bereich angeordnet sein. Sind Öffnungen in dem ersten Bereich vorgesehen, müssen die (ggf. metallischen) Oberflächen dieser Öffnungen insbesondere durch ein Beschichtungsmaterial bedeckt sein.Alternatively or additionally, the at least one opening can be arranged in the first region. If openings are provided in the first region, the (possibly metallic) surfaces of these openings must in particular be covered by a coating material.
Vorteilhaft ist daher die Anordnung in dem zweiten Bereich, gerade wenn dieser z. B. aus einem Kunststoffmaterial ausgeführt ist, weil dann eine Beschichtung der Oberflächen der Öffnung und/oder der Aussparung nicht erforderlich ist.The arrangement in the second region is therefore advantageous, especially if this is made of a plastic material, for example, because then a coating of the surfaces of the opening and/or the recess is not necessary.
Insbesondere wird die mindestens eine Öffnung mit einem Laser erzeugt, alternativ mit einem mechanischen Werkzeug, z. B. einer Nadel.In particular, the at least one opening is created with a laser, alternatively with a mechanical tool, e.g. a needle.
Die Öffnung und/oder die Aussparung weist einen möglichst geringen größten Durchmesser auf, insbesondere von höchstens 0,3 Millimeter, insbesondere von höchstens 0,2 Millimeter. Insbesondere weist die jeweilige fluiddtechnische Verbindung einen größten durchströmbaren Querschnitt von 0,1 mm2 auf. Damit kann ein Austausch der in dem ersten Teilvolumen und dem zweiten Teilvolumen angeordneten Fluide (zumindest weitgehend) verhindert werden, solange in den Teilvolumina ein im wesentlichen gleicher Druck vorliegt.The opening and/or the recess has a maximum diameter that is as small as possible, in particular of at most 0.3 millimeters, in particular of at most 0.2 millimeters. In particular, the respective fluid connection has a largest flow-through cross-section of 0.1 mm 2. This means that an exchange of the fluids arranged in the first partial volume and the second partial volume can be prevented (at least largely) as long as there is essentially the same pressure in the partial volumes.
Insbesondere ist der erste Bereich durch ein Blechmaterial und der zweite Bereich durch ein, an dem ersten Bereich angeformtes Kunststoffmaterial gebildet. Der zweite Bereich kann insbesondere durch ein Spritzgießverfahren erzeugt werden, wobei dabei der erste Bereich bereits in dem Spritzgießwerkzeug angeordnet ist und von dem Material des zweiten Bereichs zumindest teilweise umspritzt wird.In particular, the first region is formed by a sheet metal material and the second region by a plastic material molded onto the first region. The second region can be produced in particular by an injection molding process, wherein the first region is already arranged in the injection molding tool and is at least partially molded around by the material of the second region.
Insbesondere ist zumindest jede das Behältervolumen umschließende Oberfläche des Blechmaterials oder zusätzlich jede Oberfläche eines innerhalb des Behältervolumens angeordneten Blechmaterials (z. B. des Scheibenelements) mit einem Kunststoff als ein Beschichtungsmaterial beschichtet. Dieses Beschichtungsmaterial soll insbesondere einen physischen Kontakt zwischen einer, in dem Behälter zu bevorratenden Flüssigkeit und den metallischen Oberflächen verhindern.In particular, at least every surface of the sheet metal material enclosing the container volume or, in addition, every surface of a sheet metal material arranged within the container volume (e.g. the disk element) is coated with a plastic as a coating material. This coating material is intended in particular to prevent physical contact between a liquid to be stored in the container and the metallic surfaces.
Es wird weiter ein Scheibenelement vorgeschlagen, das zur Anordnung in dem beschriebenen Behälter geeignet ausgeführt ist. Das Scheibenelement umfasst zumindest einen inneren ersten Bereich und einen ringförmigen, den inneren Bereich entlang der Umfangsrichtung umlaufenden zweiten Bereich. Der erste Bereich und der zweite Bereich umfassen unterschiedliche Materialien oder zumindest der zweite Bereich ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.A disk element is also proposed which is designed to be suitable for arrangement in the container described. The disk element comprises at least an inner first region and an annular second region which runs around the inner region along the circumferential direction. The first region and the second region comprise different materials or at least the second region is made of a plastic material.
Insbesondere weist das Scheibenelement zumindest mindestens eine, an einem äußeren Rand des zweiten Bereichs angeordnete Aussparung oder mindestens eine, ausschließlich in dem zweiten Bereich angeordnete Öffnung auf.In particular, the disk element has at least one recess arranged on an outer edge of the second region or at least one opening arranged exclusively in the second region.
Die Ausführungen zu dem Behälter gelten gleichermaßen für das Scheibenelement und umgekehrt.The statements regarding the container apply equally to the disc element and vice versa.
Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Behälters vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen eines ersten Behälterteils des Behälters, zumindest umfassend einen, ein erstes Ende des Behälters verschließenden Bodenbereich sowie einen, sich daran anschließenden und entlang einer axialen Richtung hin zu einem offenen zweiten Ende erstreckenden, in einer Umfangsrichtung umlaufend ausgebildeten Wandbereich;
- b) Bereitstellen des Scheibenelements;
- c) Einschieben des Scheibenelements entlang der axialen Richtung über das offene zweite Ende in den ersten Behälterteil hinein und Ausbilden eines zweiten Teilvolumens des Behälters, das zumindest durch den Bodenbereich und das Scheibenelement räumlich begrenzt ist; und
- d) Bereitstellen eines zweiten Behälterteils des Behälters, zumindest umfassend ein das zweite Ende des Behälters zumindest teilweise verschließendes Deckelelement;
- e) Anordnen des Deckelements an dem Wandbereich und Verbinden des ersten Behälterteils mit dem zweiten Behälterteil zur Ausbildung des Behälters, z. B. durch eine umlaufende Falzverbindung.
- a) providing a first container part of the container, comprising at least one, closing a first end of the container A base region and a wall region adjoining thereto and extending along an axial direction toward an open second end and extending circumferentially in a circumferential direction;
- b) providing the disc element;
- c) inserting the disk element along the axial direction via the open second end into the first container part and forming a second partial volume of the container which is spatially delimited at least by the base region and the disk element; and
- d) providing a second container part of the container, at least comprising a lid element at least partially closing the second end of the container;
- e) Arranging the cover element on the wall region and connecting the first container part to the second container part to form the container, e.g. by means of a circumferential seam connection.
Die obige (nicht abschließende) Einteilung der Verfahrensschritte in a) bis e) soll vorrangig nur zur Unterscheidung dienen und keine Reihenfolge und/oder Abhängigkeit erzwingen. Auch die Häufigkeit der Verfahrensschritte kann variieren. Ebenso ist möglich, dass Verfahrensschritte einander zumindest teilweise zeitlich überlagern. Ganz besonders bevorzugt finden die Verfahrensschritte a) und b) vor den Schritten c) bis e) statt. Insbesondere werden die Schritte a) bis e) in der angeführten Reihenfolge durchgeführt.The above (non-exhaustive) classification of the process steps into a) to e) is primarily intended to serve as a distinction and not to force a sequence and/or dependency. The frequency of the process steps can also vary. It is also possible that process steps overlap one another at least partially in time. It is particularly preferred that process steps a) and b) take place before steps c) to e). In particular, steps a) to e) are carried out in the order listed.
Insbesondere erfolgt zwischen den Schritten c) und d) oder zwischen den Schritten c) und e) ein Befüllen des Behälters.In particular, the container is filled between steps c) and d) or between steps c) and e).
Insbesondere erfolgt dabei ein Befüllen des ersten Behälterteils (erstes Teilvolumen und zweites Teilvolumen) mit einer Flüssigkeit - aber insbesondere nicht vollständig; alternativ erfolgt dabei ein zumindest teilweises Befüllen des zweiten Teilvolumens mit einem Fluid und zumindest teilweises Befüllen des ersten Teilvolumens mit einer Flüssigkeit. Insbesondere erfolgt (dann) ein (Auf-)Füllen des ersten Behälterteils mit dem Fluid, z. B. mit inertem Gas (ggf. zumindest teilweise verflüssigt).In particular, the first container part (first partial volume and second partial volume) is filled with a liquid - but in particular not completely; alternatively, the second partial volume is at least partially filled with a fluid and the first partial volume is at least partially filled with a liquid. In particular, the first container part is then filled with the fluid, e.g. with inert gas (possibly at least partially liquefied).
Insbesondere erfolgt dann nach dem Schritt e) ggf. ein Umdrehen des Behälters, so dass der Bodenbereich nach oben weist (relativ zur Richtung der Schwerkraft). Anschließend erfolgt insbesondere ein Füllen des zweiten Teilvolumens über die mindestens eine fluidtechnische Verbindung mit dem Fluid, z. B. mit dem inerten Gas, dass durch Erwärmen im geschlossenen Behälter expandiert, bzw. durch Änderung des Aggregatzustandes des inerten Gases und hierdurch resultierende Expansion des inerten Gases.In particular, after step e), the container is then turned over if necessary so that the bottom area points upwards (relative to the direction of gravity). The second partial volume is then filled via the at least one fluid connection with the fluid, e.g. with the inert gas, which expands by heating in the closed container or by changing the state of aggregation of the inert gas and the resulting expansion of the inert gas.
Abschließend erfolgt ein Bereitstellen des befüllten Behälters in einem Ausgangszustand (der zur vorgesehenen Verwendung bereite Zustand des Behälters).Finally, the filled container is made available in an initial state (the state of the container ready for its intended use).
Insbesondere wird in Schritt c) durch das Maß der entlang der axialen Richtung erfolgenden Verschiebung des Scheibenelements ein vorbestimmter Volumenwert des zweiten Teilvolumens eingestellt.In particular, in step c), a predetermined volume value of the second partial volume is set by the extent of the displacement of the disk element along the axial direction.
Insbesondere weist der Bodenbereich eine vom Behältervolumen aus gesehen konvexe Form auf. Weiter weist der Bodenbereich an einem sich vom ersten Ende entlang der axialen Richtung am weitesten in das Behältervolumen erstreckenden Bereich dieser Form eine Anlagefläche auf. Das Scheibenelement kontaktiert nach Schritt c) die Anlagefläche. In Schritt c) erfolgt durch eine Kontaktierung der Anlagefläche eine Umformung des Scheibenelements, wobei dabei bzw. damit der vorbestimmte Volumenwert des zweiten Teilvolumens eingestellt wird.In particular, the base region has a convex shape as seen from the container volume. Furthermore, the base region has a contact surface in a region of this shape that extends furthest into the container volume from the first end along the axial direction. The disk element contacts the contact surface after step c). In step c), the disk element is deformed by contacting the contact surface, whereby the predetermined volume value of the second partial volume is set in the process or thereby.
Während dieser Umformung des Scheibenelements kann der Bodenbereich von außen abgestützt werden, so dass sich dieser nicht weiter verformt. Insbesondere nimmt das Scheibenelement während der Umformung zumindest teilweise die Form des Bodenbereichs an.During this deformation of the disc element, the base area can be supported from the outside so that it does not deform further. In particular, the disc element at least partially takes on the shape of the base area during the deformation.
Alternativ kann auch der Bodenbereich durch das Scheibenelement verformt werden, so dass durch das Maß der entlang der axialen Richtung erfolgenden Verschiebung des Scheibenelements der Grad der Umformung des Bodenbereichs und damit ein vorbestimmter Volumenwert des zweiten Teilvolumens eingestellt wird.Alternatively, the base region can also be deformed by the disk element, so that the degree of deformation of the base region and thus a predetermined volume value of the second partial volume is set by the extent of the displacement of the disk element along the axial direction.
Bei dem Kontaktieren der Anlagefläche bildet das Scheibenelement das zweite Teilvolumen. Durch eine weitere Verschiebung des Scheibenelements und durch die dadurch bedingte Umformung des Scheibenelements und/oder des Bodenbereichs kann das zweite Teilvolumen dann noch (also nach dem ersten Kontakt zwischen Scheibenelement und Anlagefläche, um mindestens 1 %, bevorzugt um mindestens 5 %, besonders bevorzugt um mindestens 10 % verringert werden, bis ein vorbestimmtes zweites Teilvolumen erzeugt ist.When the contact surface is contacted, the disk element forms the second partial volume. By further displacing the disk element and the resulting deformation of the disk element and/or the base area, the second partial volume can then be reduced (i.e. after the first contact between the disk element and the contact surface) by at least 1%, preferably by at least 5%, particularly preferably by at least 10%, until a predetermined second partial volume is created.
Insbesondere weist das Scheibenelement ein Versagenselement auf, das bei einer Druckdifferenz zwischen dem ersten Teilvolumen und dem zweiten Teilvolumen von z. B. weniger als 0,5 bar, bevorzugt von weniger als 1,0 bar, besonders bevorzugt von weniger als 2,0 bar, das zweite Teilvolumen von dem ersten Teilvolumen fluidtechnisch trennt und das, bei einer Druckdifferenz zwischen dem ersten Teilvolumen und dem zweiten Teilvolumen von z. B. mindestens 1,0 bar, insbesondere von mindestens 2,0 bar, das zweite Teilvolumen mit dem ersten Teilvolumen fluidtechnisch verbindet.In particular, the disk element has a failure element which, at a pressure difference between the first partial volume and the second partial volume of, for example, less than 0.5 bar, preferably less than 1.0 bar, especially before preferably less than 2.0 bar, which fluidically separates the second partial volume from the first partial volume and which, at a pressure difference between the first partial volume and the second partial volume of, for example, at least 1.0 bar, in particular of at least 2.0 bar, fluidically connects the second partial volume to the first partial volume.
Wenn ein Behälter, dessen zweites Teilvolumen mit einem Fluid (z. B. mit inertem Gas (ggf. zumindest teilweise verflüssigt) und das erste Teilvolumen mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und dessen Behältervolumen einen Überdruck gegenüber der Umgebung aufweist, geöffnet wird, erfolgt insbesondere ein Druckausgleich mit der Umgebung. Dabei weist dann das zweite Teilvolumen z. B. aufgrund des darin enthaltenen Gases einen Überdruck gegenüber dem ersten Teilvolumen auf, der über das mindestens eine Versagenselement abgebaut werden kann.When a container whose second partial volume is filled with a fluid (e.g. with inert gas (possibly at least partially liquefied) and the first partial volume with a liquid and whose container volume has an overpressure compared to the environment is opened, a pressure equalization with the environment takes place. The second partial volume then has an overpressure compared to the first partial volume, e.g. due to the gas contained therein, which can be reduced via the at least one failure element.
Das mindestens eine Versagenselement kann insbesondere die mindestens eine Öffnung oder Aussparung ersetzen oder zusätzlich dazu eingesetzt werden.The at least one failure element can in particular replace the at least one opening or recess or be used in addition thereto.
Das Versagenselement weist insbesondere die Funktion eines Überdruckventils auf, dass insbesondere in beiden Richtungen, also hin zum zweiten Teilvolumen und hin zum ersten Teilvolumen (je nach Richtung der Druckdifferenz), bei Überschreiten eines Werts einer Druckdifferenz schaltet und so eine fluidtechnische Verbindung ausbildet.The failure element has in particular the function of a pressure relief valve which switches in particular in both directions, i.e. towards the second partial volume and towards the first partial volume (depending on the direction of the pressure difference), when a value of a pressure difference is exceeded and thus forms a fluidic connection.
Das Versagenselement kann insbesondere als Sollbruchstelle z. B. in dem ersten Bereich und/oder in dem zweiten Bereich ausgebildet sein, z. B. gebildet durch eine nur lokal verminderte Wanddicke des jeweiligen Materials oder durch einen Schlitz bzw. einen Durchbruch, der bei einer geringen Druckdifferenz geschlossen und bei einer höheren Druckdifferenz geöffnet ist.. Insbesondere ist das mindestens eine Versagenselement in dem zweiten Bereich ausgebildet.The failure element can be designed in particular as a predetermined breaking point, e.g. in the first region and/or in the second region, e.g. formed by a wall thickness of the respective material that is only locally reduced or by a slot or an opening that is closed at a low pressure difference and opened at a higher pressure difference. In particular, the at least one failure element is designed in the second region.
Alternativ oder zusätzlich kann das Scheibenelement auch mit einer Formabweichung gegenüber dem Wandbereich ausgeführt sein. Z. B. ist der Wandbereich zylindrisch ausgeführt und weist quer zur axialen Richtung einen kreisförmigen Querschnitt auf. Dann kann das Scheibenelement z. B. eine elliptische Form aufweisen, so dass das Scheibenelement entlang der Umfangsrichtung mit einer unterschiedlichen Andruckkraft an dem Wandbereich anliegt. Damit kann bei Vorliegen einer Druckdifferenz, also z. B. unmittelbar nach dem Öffnen des Behältervolumens hin zur Umgebung, das Scheibenelement um den größeren Durchmesser der Ellipse und gegenüber dem Behälter verdreht werden, so dass in dem Spalt zwischen Wandbereich und Scheibenelement in dem Bereich des kleineren Durchmessers der Ellipse eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem ersten Teilvolumen und dem zweiten Teilvolumen gebildet wird.Alternatively or additionally, the disk element can also be designed with a shape deviation from the wall area. For example, the wall area is cylindrical and has a circular cross-section transverse to the axial direction. The disk element can then have an elliptical shape, for example, so that the disk element rests against the wall area with a different pressure force along the circumferential direction. This means that when there is a pressure difference, e.g. immediately after the container volume is opened to the environment, the disk element can be rotated around the larger diameter of the ellipse and relative to the container, so that in the gap between the wall area and the disk element in the area of the smaller diameter of the ellipse, a fluid connection is formed between the first partial volume and the second partial volume.
Der Behälter wird insbesondere als Getränkebehälter verwendet. Als solcher umfasst er ein Gehäuse mit einem Bodenbereich, einem Deckelbereich und einem den Bodenbereich mit dem Deckelbereich verbindenden Wandbereich. Insbesondere weist der Getränkebehälter eine entlang einer Umfangsrichtung umlaufende Kernschräge (in dem Bodenbereich bzw.) zwischen dem Bodenbereich und dem Wandbereich sowie ggf. zusätzlich eine Kernschräge (in dem Deckelbereich bzw.) zwischen dem Deckelbereich und dem Wandbereich auf. Der Behälter weist ein Behältervolumen auf, das zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit befüllbar bzw. befüllt ist. In dem Deckelbereich und entlang einer, quer zur axialen Richtung verlaufenden, radialen Richtung ist innerhalb der Kernschräge (falls vorhanden) insbesondere ein Verschluss angeordnet, über den im geöffneten Zustand die Flüssigkeit aus dem Behältervolumen entnehmbar ist.The container is used in particular as a drinks container. As such, it comprises a housing with a base region, a lid region, and a wall region connecting the base region to the lid region. In particular, the drinks container has a core slope running along a circumferential direction (in the base region or) between the base region and the wall region and, if necessary, an additional core slope (in the lid region or) between the lid region and the wall region. The container has a container volume that can be or is at least partially filled with a liquid. In the lid region and along a radial direction running transversely to the axial direction, a closure (if present) is arranged within the core slope, via which the liquid can be removed from the container volume when opened.
Die Kernschräge ist insbesondere eine in der Umfangsrichtung umlaufend ausgeführte Nut in dem Bodenbereich (bzw. Deckelbereich), wobei ein (gegenüber der Richtung der Schwerkraft) niedrigster Punkt des Behältervolumens innerhalb der Kernschräge des Bodenbereichs angeordnet ist.The core slope is in particular a groove running around the circumference in the base region (or lid region), wherein a lowest point of the container volume (relative to the direction of gravity) is arranged within the core slope of the base region.
Insbesondere ist zumindest ein System zur Datenverarbeitung vorgesehen, das Mittel aufweist, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ausgestattet, konfiguriert oder programmiert sind bzw. die das Verfahren ausführen.In particular, at least one data processing system is provided which has means which are suitably equipped, configured or programmed to carry out the method or which carry out the method.
Insbesondere umfasst eine zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung ein System zur Datenverarbeitung, z. B. ein Steuergerät, das Mittel zur Ausführung der Schritte des Verfahrens aufweist und/ oder das Mittel aufweist, die zur Ausführung der Schritte des Verfahrens geeignet ausgestattet, konfiguriert oder programmiert sind bzw. die das Verfahren ausführen.In particular, a device provided for carrying out the method comprises a data processing system, e.g. a control device, which has means for carrying out the steps of the method and/or which has means which are suitably equipped, configured or programmed for carrying out the steps of the method or which carry out the method.
Die Mittel umfassen z. B. einen Prozessor und einen Speicher, in dem durch den Prozessor auszuführende Befehle gespeichert sind, sowie Datenleitungen oder Übertragungseinrichtungen, die eine Übertragung von Befehlen, Messwerten, Daten oder ähnlichem zwischen den angeführten Elementen ermöglichen.The means include, for example, a processor and a memory in which instructions to be executed by the processor are stored, as well as data lines or transmission devices which enable a transmission of instructions, measured values, data or the like between the elements mentioned.
Die „Mittel“ können insbesondere eine oder mehrere folgender Komponenten umfassen: Steuerung(en), Mikrocontroller, Datenspeicher, Datenverbindung, Anzeigegeräte (wie z.B. ein Display), Zähler bzw. Zeitglied (Timer), mindestens ein weiterer Sensor, eine Energiequelle, etc.The “means” may in particular comprise one or more of the following components: controller(s), microcontroller, data storage, data connection, display devices (such as a display), counter ler or timer, at least one other sensor, an energy source, etc.
Es wird weiter ein Computerprogramm vorgeschlagen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebene Verfahren bzw. die Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen.A computer program is further proposed, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the described method or the steps of the described method.
Es wird weiter ein computerlesbares Speichermedium vorgeschlagen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebene Verfahren bzw. die Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen.A computer-readable storage medium is also proposed, comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the described method or the steps of the described method.
Die Ausführungen zu dem Behälter sind insbesondere auf das Verfahren, das Scheibenelement, das System zur Datenverarbeitung und/oder das computerimplementierte Verfahren (also das Computerprogramm und das computerlesbare Speichermedium) übertragbar und umgekehrt.The statements regarding the container are particularly transferable to the method, the disc element, the data processing system and/or the computer-implemented method (i.e. the computer program and the computer-readable storage medium) and vice versa.
Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.The use of indefinite articles ("a", "an", "an" and "another"), particularly in the patent claims and the description reflecting them, is to be understood as such and not as a number. Terms or components introduced accordingly are therefore to be understood as being present at least once and, in particular, can also be present multiple times.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, „dritte“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.As a precaution, it should be noted that the numerals used here ("first", "second", "third", ...) primarily serve (only) to distinguish between several similar objects, sizes or processes, and in particular do not necessarily specify any dependency and/or sequence of these objects, sizes or processes in relation to one another. If a dependency and/or sequence is required, this is explicitly stated here or it is obvious to the expert when studying the specific design described.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen schematisch:
-
1 : einen Behälter in einer Seitenansicht im Schnitt; -
2 :den Behälter nach 1 in einer perspektivischen Ansicht; -
3 :ein Detail der 1 ; -
4 :das Detail der 3 in einer perspektivischen Ansicht; -
5 : ein Scheibenelement in einer Draufsicht; -
6 :das Scheibenelement nach 5 in einer Seitenansicht; -
7 :das Scheibenelement nach 5 und6 in einer Seitenansicht im Schnitt; -
8 :das Scheibenelement nach 7 in einer perspektivischen Ansicht; und -
9 :das Scheibenelement nach 5 und6 in einer perspektivischen Ansicht.
-
1 : a container in a side view in section; -
2 : the container after1 in a perspective view; -
3 : a detail of the1 ; -
4 : the detail of the3 in a perspective view; -
5 : a disc element in a plan view; -
6 : the disc element after5 in a side view; -
7 : the disc element after5 and6 in a side view in section; -
8th : the disc element after7 in a perspective view; and -
9 : the disc element after5 and6 in a perspective view.
Der Behälter 1 ist aus einem Blechmaterial 2 hergestellt. Der Behälter 1 umfasst an einem ersten Ende 3 einen das erste Ende 3 verschließenden Bodenbereich 4, daran anschließend einen sich entlang einer axialen Richtung 5 hin zu einem zweiten Ende 6 erstreckenden, in einer Umfangsrichtung 7 umlaufend ausgebildeten Wandbereich 8 und einen das zweite Ende 6 verschließenden Deckelbereich 9 mit einem Verschluss 10. Der Bodenbereich 4, der Wandbereich 8 und der Deckelbereich 9 umschließen ein Behältervolumen 11 gasdicht. Innerhalb des Behältervolumens 11 ist ein Scheibenelement 12 angeordnet, das das Behältervolumen 11 in ein erstes Teilvolumen 13 und ein zweites Teilvolumen 14 aufteilt. Das Scheibenelement 12 umfasst einen inneren ersten Bereich 15 und einen ringförmigen, den ersten Bereich 15 entlang der Umfangsrichtung 7 umlaufenden zweiten Bereich 16. Das Scheibenelement 12 kontaktiert mit dem zweiten Bereich 16 den Wandbereich 8. Der erste Bereich 15 und der zweite Bereich 16 umfassen unterschiedliche Materialien oder zumindest der zweite Bereich 16 ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Das erste Teilvolumen 13 ist größer als das zweite Teilvolumen 14.The
Das dargestellte Scheibenelement 12 kann auch in umgekehrter Form in dem Behälter 1 angeordnet sein. Der zweiten Bereich 16 liegt dann nicht, wie hier darstellt mit einem nach unten gebogenen Rand 20 sondern mit nach oben gebogenen Rand 20 an dem Wandbereich 8 an.The illustrated
In dem dargestellten aufrechten und zur vorgesehenen Verwendung bereiten Zustand des Behälters 1 ist der Bodenbereich 4 gegenüber der Richtung der Schwerkraft unten und der Deckelbereich 9 oben. Der Wandbereich 8 erstreckt sich zwischen Bodenbereich 4 und Deckelbereich 9 entlang der axialen Richtung 5 (im Wesentlichen) parallel zur Richtung der Schwerkraft und in einer Umfangsrichtung 7 vollumfänglich um Bodenbereich 4 und Deckelbereich 9. Der Behälter 1 ist zylindrisch ausgeführt und weist (von Strukturen z. B. im Deckelbereich 9, z. B. zum Öffnen/ Verschließen des Behältervolumens 11 abgesehen) eine Symmetrieachse 30 auf, die sich parallel zur axialen Richtung 5 erstreckt.In the illustrated upright state of the
Der Behälter 1 wird als Getränkebehälter verwendet. Als solcher umfasst er ein Gehäuse mit dem Bodenbereich 4, dem Deckelbereich 9 und einem den Bodenbereich 4 mit dem Deckelbereich 9 verbindenden Wandbereich 8. Weiter weist der Getränkebehälter 1 eine entlang der Umfangsrichtung 8 umlaufende Kernschräge 28 (in dem Bodenbereich 4 bzw.) zwischen dem Bodenbereich 4 und dem Wandbereich 8 sowie zusätzlich eine Kernschräge 28 (in dem Deckelbereich 9 bzw.) zwischen dem Deckelbereich 9 und dem Wandbereich 8 auf. Der Behälter 1 weist ein Behältervolumen 11 auf, das zumindest teilweise mit der Flüssigkeit befüllbar bzw. befüllt ist. In dem Deckelbereich 9 und entlang einer, quer zur axialen Richtung 5 verlaufenden, radialen Richtung 27 ist innerhalb der Kernschräge 28 der Verschluss 10 angeordnet, über den im geöffneten Zustand die Flüssigkeit aus dem Behältervolumen 11 entnehmbar ist.The
Die Kernschräge 28 ist jeweils eine in der Umfangsrichtung 7 umlaufend ausgeführte Nut in dem Bodenbereich 4 bzw. Deckelbereich 9, wobei ein (gegenüber der Richtung der Schwerkraft) niedrigster Punkt des Behältervolumens 11 innerhalb der Kernschräge 28 des Bodenbereichs 4 angeordnet ist.The
Das Öffnen des Behälters 1 erfolgt über einen betätigbaren Verschluss 10 im Deckelbereich 9.The
Das erste Teilvolumen 13 und das zweite Teilvolumen 14 sind über das Scheibenelement 12 fluidtechnisch miteinander verbunden, hier über eine Öffnung 22 und eine Aussparung 21 des Scheibenelements 12. Auch bei Vorliegen der fluidtechnischen Verbindung liegt eine zumindest theoretische Trennung in zwei Teilvolumina 13, 14 vor. Die Trennfläche zwischen den Teilvolumina 13, 14 erstreckt sich entlang der Ebene des Scheibenelements 12 über die fluidtechnische Verbindung hinweg.The first
Das zweite Teilvolumen 14 ist in dem Ausgangszustand zumindest teilweise mit einem Fluid (z. B. ein Gas) gefüllt. Bei einem Öffnen des Behälters 1 und einem Druckausgleich mit der Umgebung tritt das Fluid aus dem zweiten Teilvolumen 14 über die fluidtechnische Verbindung in das erste Teilvolumen 13 bzw. in die dort angeordnete Flüssigkeit aus.In the initial state, the second
Das Scheibenelement 12 umfasst einen inneren ersten Bereich 15 und einen ringförmigen, den ersten Bereich 15 entlang der Umfangsrichtung 7 umlaufenden zweiten Bereich 16. Der erste Bereich 15 und der zweite Bereich 16 bilden zusammen eine Scheibe, durch die die Teilvolumina 13, 14 voneinander getrennt sind. Das Scheibenelement 12 erstreckt sich in dem Behälter 1 in einer quer zur axialen Richtung 5 verlaufenden Ebene.The
Das Scheibenelement 12 kontaktiert mit dem zweiten Bereich 16 den Wandbereich 8. Der Kontakt liegt umlaufend vor. Es ist eine Aussparung 21 vorgesehen, durch die der umlaufende Kontakt zumindest lokal begrenzt unterbrochen ist. Über die Aussparung 21 wird eine fluidtechnische Verbindung zwischen den Teilvolumina 13, 14 gebildet.The
Bevorzugt ist der erste Bereich 15 aus einem Blechmaterial hergestellt. Dabei entspricht das Blechmaterial 2 des ersten Bereichs 15 dem Blechmaterial 2 des ersten Behälterteils 24 und des zweiten Behälterteils 25. Damit kann ein Recycling des Behälters 1 verbessert bzw. vereinfacht werden.Preferably, the
Bevorzugt ist der zweite Bereich 16 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Damit kann verhindert werden, dass bei dem Anordnen des Scheibenelements 12 in dem ersten Behälterteil 24 bzw. in dem Behälter 1 eine Beschädigung der das Behältervolumen 11 umschließenden Oberflächen erfolgt.The
Alle Oberflächen eines Blechmaterials 2, das sonst von einem innerhalb des Behältervolumens 11 angeordneten Fluid (bzw. Flüssigkeit) kontaktierbar ist, sind mit einem Beschichtungsmaterial 23 beschichtet. Das Beschichtungsmaterial 23 umfasst einen Kunststoff. Ist der zweite Bereich 16 aus einem Kunststoffmaterial ausgeführt, kann eine Beschädigung dieser Beschichtung sicher verhindert werden.All surfaces of a
(Nur) Der zweite Bereich 16 kann während des Einschiebens des Scheibenelements 12 in den ersten Behälterteil 24 elastisch verformt werden, so dass das Scheibenelement 12 auch durch die Querschnittsverengung 29 des Wandbereichs 8 hindurch in dem ersten Behälterteil 24 angeordnet werden kann.(Only) the
Der Wandbereich 8 weist im Bereich des zweiten Endes 6 die Querschnittsverengung 29 auf, wobei in der Querschnittsverengung 29 das Deckelelement 26 angeordnet ist.The
Der Wandbereich 8 ist an der Kontaktstelle 17, an der der zweite Bereich 16 den Wandbereich 8 kontaktiert, zylindrisch ausgeführt, erstreckt sich also parallel zur axialen Richtung 5.The
Der Bodenbereich 4 weist eine vom Behältervolumen 11 aus gesehen konvexe Form auf. An einem, sich vom ersten Ende 3 entlang der axialen Richtung 5 am weitesten in das Behältervolumen 11 erstreckenden, Bereich dieser Form ist eine Anlagefläche 18 ausgebildet, an der das Scheibenelement 12 anliegt bzw. die das Scheibenelement 12 kontaktiert.The
Die Anlagefläche 18 bildet eine Art Anschlag für das Scheibenelement 12, so dass eine weitere Verschiebung des Scheibenelements 12 entlang der axialen Richtung 5 durch die Anlagefläche 18 verhindert wird. Damit kann durch die Ausgestaltung der konvexen Form ein Volumenwert des zweiten Teilvolumens 14 festgelegt werden. Eine Veränderung der konvexen Form bewirkt dann auch eine Veränderung des Volumenwerts des zweiten Teilvolumens 14. Das Scheibenelement 12 kontaktiert ausschließlich mit dem ersten Bereich 15 die Anlagefläche 18.The
Die Anlagefläche 18 weist in einem parallel zur axialen Richtung 5 verlaufenden Querschnitt 19 des Behälters 1 einen gekrümmten Verlauf auf, wobei das Scheibenelement 12 zumindest im Bereich der Kontaktierung der Anlagefläche 18 einen entsprechenden (also in gleicher Weise) gekrümmten Verlauf aufweist, so dass einander kontaktierende Oberflächen von Scheibenelement 12 und Anlagefläche 18 in allen parallel zur axialen Richtung 5 verlaufenden Querschnitten 19 des Behälters 1 parallel zueinander verlaufen.The
Die Anlagefläche 18 ist kreisförmig. Das zweite Teilvolumen 14 erstreckt sich ringförmig um die Anlagefläche 18, also nach innen begrenzt durch die Anlagefläche 18 bzw. durch die konvexe Form des Bodenbereichs 4 und nach außen begrenzt durch den Wandbereich 8 bzw. die äußere Wandung des Bodenbereichs 4.The
Das Scheibenelement 12 ist mit der Anlagefläche 18 über ein Klebermaterial 31 verbunden. Über das Klebermaterial 31 kann die Lage des Scheibenelements 12 innerhalb des Behältervolumens 11 festgelegt werden.The
Das erste Teilvolumen 13 und das zweite Teilvolumen 14 sind über das Scheibenelement 12 fluidtechnisch miteinander verbunden. Die fluidtechnische Verbindung umfasst eine Passage für ein Fluid (ein Gas und/oder eine Flüssigkeit) über das Scheibenelement 12 hinweg, so dass das Fluid von dem einen Teilvolumen 13, 14 in das andere Teilvolumen 14, 13 einströmen kann.The first
Die fluidtechnische Verbindung wird durch eine, an einem äußeren Rand 20 des zweiten Bereichs 16 angeordnete Aussparung 21 und durch eine ausschließlich in dem zweiten Bereich 16 angeordnete Öffnung 22 ausgebildet.The fluid connection is formed by a
Die Aussparung 21 ist ein Einschnitt bzw. ein Freistich am Rand 20 des zweiten Bereichs 16, so dass das Fluid entlang des Wandbereichs 8 von dem zweiten Teilvolumen 14 in das erste Teilvolumen 13 einströmen kann. Die Passage für das Fluid wird in diesem Fall also durch den Wandbereich 8 und durch den zweiten Bereich 16 gebildet.The
Alternativ kann die mindestens eine Aussparung 21 auch durch eine nur an dem Rand 20 vorliegende höhere Rauigkeit ausgebildet werden. Alternativ kann die Aussparung 21 oder die Öffnung 22 als Versagenselement ausgebildet sein, das z. B. in beiden Richtungen, also hin zum zweiten Teilvolumen 14 und hin zum ersten Teilvolumen 13 (je nach Richtung der Druckdifferenz), bei Überschreiten eines Werts einer Druckdifferenz schaltet und so eine fluidtechnische Verbindung ausbildet.Alternatively, the at least one
Das Versagenselement kann als Sollbruchstelle ausgebildet sein, z. B. gebildet durch eine nur lokal verminderte Wanddicke des Materials oder durch einen Schlitz bzw. einen Durchbruch, der bei einer geringen Druckdifferenz geschlossen und bei einer höheren Druckdifferenz geöffnet ist.The failure element can be designed as a predetermined breaking point, e.g. formed by a locally reduced wall thickness of the material or by a slot or a breakthrough that is closed at a low pressure difference and opened at a higher pressure difference.
Die Öffnung 22 ist z. B. ein Loch, ein Kanal oder eine Durchgangsbohrung, über die das erste Teilvolumen 13 und das zweite Teilvolumen 14 fluidtechnisch miteinander verbunden sind. Die Öffnung 22 wird also ausschließlich durch den zweiten Bereich 16 ausgebildet.The
Der zweite Bereich 16 ist durch ein Spritzgießverfahren hergestellt, wobei dabei der erste Bereich 15 bereits in dem Spritzgießwerkzeug angeordnet ist und von dem Material des zweiten Bereichs 16 zumindest teilweise umspritzt wird.The
Gemäß Schritt a) des Verfahrens erfolgt ein Bereitstellen eines ersten Behälterteils 24 des Behälters 1, umfassend einen, ein erstes Ende 3 des Behälters 1 verschließenden Bodenbereich 4 sowie einen, sich daran anschließenden und entlang einer axialen Richtung 5 hin zu einem offenen zweiten Ende 6 erstreckenden, in einer Umfangsrichtung 7 umlaufend ausgebildeten Wandbereich 8. Gemäß Schritt b) erfolgt ein Bereitstellen des Scheibenelements 12. Gemäß Schritt c) erfolgt ein Einschieben des Scheibenelements 12 entlang der axialen Richtung 5 über das offene zweite Ende 6 (also Deckelelement 26 ist noch nicht an dem ersten Behälterteil 24 angeordnet) in den ersten Behälterteil 24 hinein und Ausbilden eines zweiten Teilvolumens 14 des Behälters 1, das durch den Bodenbereich 4 und das Scheibenelement 12 räumlich begrenzt ist. Gemäß Schritt d) erfolgt ein Bereitstellen eines zweiten Behälterteils 25 des Behälters 1, umfassend ein das zweite Ende 6 des Behälters 1 zumindest teilweise verschließendes Deckelelement 26. Gemäß Schritt e) erfolgt ein Anordnen des Deckelements 26 an dem Wandbereich 8 und ein Verbinden des ersten Behälterteils 24 mit dem zweiten Behälterteil 25 zur Ausbildung des Behälters 1 durch eine umlaufende Falzverbindung. Mit der Anordnung des Deckelelements 26 wird auch das erste Teilvolumen 13 und damit auch das Behältervolumen 11 verschlossen.According to step a) of the method, a
Zwischen den Schritten c) und d) oder zwischen den Schritten c) und e) erfolgt ein Befüllen des Behälters 1 mit einem Gas (Stickstoff) und einer Flüssigkeit, z. B. einem zum Verzehr geeigneten Getränk. Dabei erfolgt ein Befüllen des ersten Behälterteils 24 (erstes Teilvolumen 13 und zweites Teilvolumen 14) mit einer Flüssigkeit - aber insbesondere nicht vollständig; alternativ erfolgt dabei ein zumindest teilweises Befüllen des zweiten Teilvolumens 14 mit einem Fluid und zumindest teilweises Befüllen des ersten Teilvolumens 13 mit einer Flüssigkeit. Insbesondere erfolgt (dann) ein (Auf-)Füllen des ersten Behälterteils 24 mit dem Fluid, z. B. mit inertem Gas (ggf. zumindest teilweise verflüssigt).Between steps c) and d) or between steps c) and e), the
Nach dem Schritt e) erfolgt ggf. ein Umdrehen des Behälters 1, so dass der Bodenbereich 4 nach oben weist (relativ zur Richtung der Schwerkraft). Anschließend erfolgt ein Füllen des zweiten Teilvolumens 14 über die mindestens eine fluidtechnische Verbindung mit dem Fluid, z. B. mit dem inerten Gas, dass durch Erwärmen im geschlossenen Behälter 1 expandiert, bzw. durch Änderung des Aggregatzustandes des inerten Gases und hierdurch resultierende Expansion des inerten Gases.After step e), the
Abschließend erfolgt ein Bereitstellen des befüllten Behälters 1 in einem Ausgangszustand (der zur vorgesehenen Verwendung bereite Zustand des Behälters 1).Finally, the filled
In Schritt c) wird durch das Maß der entlang der axialen Richtung 5 erfolgenden Verschiebung des Scheibenelements 12 ein vorbestimmter Volumenwert des ersten Teilvolumens 13 eingestellt. Das Scheibenelement 12 kontaktiert nach Schritt c) die Anlagefläche 18.In step c), a predetermined volume value of the first
In Schritt c) kann durch eine Kontaktierung der Anlagefläche 18 eine Umformung des Scheibenelements 12 erfolgen, wobei dabei bzw. damit der vorbestimmte Volumenwert des ersten Teilvolumens 13 dann eingestellt wird. Während dieser Umformung des Scheibenelements 12 kann der Bodenbereich 4 von außen abgestützt werden, so dass sich dieser nicht weiter verformt.In step c), the
Das Scheibenelement 12 (auch in den
Die fluidtechnischen Verbindungen werden einerseits durch jeweils eine, an einem äußeren Rand 20 des zweiten Bereichs 16 angeordnete Aussparung 21 und anderseits durch eine ausschließlich in dem zweiten Bereich 16 angeordnete Öffnung 22 ausgebildet.The fluid connections are formed on the one hand by a
Die Aussparung 21 ist ein Einschnitt bzw. ein Freistich am Rand 20 des zweiten Bereichs 16, so dass das Fluid entlang des Wandbereichs 8 von dem zweiten Teilvolumen 14 in das erste Teilvolumen 13 einströmen kann. Die Passage für das Fluid wird in diesem Fall also durch den Wandbereich 8 und durch den zweiten Bereich 16 gebildet.The
Die Öffnung 22 ist z. B. ein Loch, ein Kanal oder eine Durchgangsbohrung, über die das erste Teilvolumen 13 und das zweite Teilvolumen 14 fluidtechnisch miteinander verbunden sind. Die Öffnung 22 wird also ausschließlich durch den zweiten Bereich 16 ausgebildet.The
Der zweite Bereich 16 ist durch ein Spritzgießverfahren hergestellt, wobei dabei der erste Bereich 15 bereits in dem Spritzgießwerkzeug angeordnet ist und von dem Material des zweiten Bereichs 16 zumindest teilweise umspritzt wird.The
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Behältercontainer
- 22
- BlechmaterialSheet metal material
- 33
- erstes Endefirst end
- 44
- BodenbereichFloor area
- 55
- axiale Richtungaxial direction
- 66
- zweites Endesecond end
- 77
- UmfangsrichtungCircumferential direction
- 88th
- WandbereichWall area
- 99
- DeckelbereichLid area
- 1010
- VerschlussClosure
- 1111
- BehältervolumenContainer volume
- 1212
- ScheibenelementDisc element
- 1313
- erstes Teilvolumenfirst partial volume
- 1414
- zweites Teilvolumensecond partial volume
- 1515
- erster Bereichfirst area
- 1616
- zweiter Bereichsecond area
- 1717
- KontaktstelleContact point
- 1818
- AnlageflächeContact surface
- 1919
- Querschnittcross-section
- 2020
- Randedge
- 2121
- AussparungRecess
- 2222
- Öffnungopening
- 2323
- BeschichtungsmaterialCoating material
- 2424
- erster Behälterteilfirst container part
- 2525
- zweiter Behälterteilsecond container part
- 2626
- DeckelelementCover element
- 2727
- radiale Richtungradial direction
- 2828
- KernschrägeCore slope
- 2929
- QuerschnittsverengungCross-sectional narrowing
- 3030
- SymmetrieachseAxis of symmetry
- 3131
- KlebermaterialAdhesive material
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102018110764 A1 [0009]DE 102018110764 A1 [0009]
- DE 102019112818 A1 [0009]DE 102019112818 A1 [0009]
- GB 2211813 A [0011]GB2211813A [0011]
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