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Die
Erfindung betrifft eine Abdeckkappe für einen unter Druck öffnenden
Behälter,
welche die Öffnungsfläche eines
Behälters
verschließt
und somit den inneren Aufbau des Behälters gegen Umwelteinflüsse schützt bzw.
den Inhalt des Behälters
in diesem zurückhält.
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Bei
Behältern,
unter denen auch Dosen, Becher, Näpfchen od. dgl. zu verstehen
sind, besteht häufig
das Problem, diese definiert zu öffnen.
Dies kennt man z. B. von Verpackungen, wie Joghurtbechern, Getränkedosen
oder der portionierten Kaffeesahne. Die Ursache hierfür sind die
unterschiedlichen Aufreißkräfte, die
beispielsweise zum unerwünschten
undefinierten Zerreißen
der Abdeckung oder zum Abreißen
der Lasche bei z. B. Getränkedosen
führen
können.
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EP 0 160 978 A2 beschreibt
eine Verschlussmembran für
Behälter
mit gasentwickelndem Füllgut, gekennzeichnet
durch mindestens zwei Verbundkomponenten, die durch eine Kaschiermittelschicht miteinander
verbunden sind, wobei zumindest die dem Füllgut zugewandte Verbundkomponente
den Gasaustausch ermöglichende
mikrofeine Durchbrüche
aufweist. Die Verschlussmembran wird beispielsweise für Kefirbehälter verwendet
und soll ausdrücklich
eine vernachlässigbare
Gasbarriere darstellen.
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DE 31 01 751 A1 betrifft
einen Verschluss für Getränkeflaschen
und Behälter,
dadurch gekennzeichnet, dass das Material entsprechend der Beanspruchung
und der Sicherheitsgrenzen auf einen Umfang von etwa 9 Zehntel seiner
Fläche
angestanzt ist, ebenso die Materialien der Dichtungsstoffe an den
Innenseiten.
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DE 35 21 373 A1 beschreibt
ein Überdruckventil,
das durch leichtes Anheben von Durchbrüchen eine kontinuierliche Druckentspannung
ermöglicht.
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DE 24 07 790 A1 und
WO 95/19815 A1 beschreiben
Feuerlöscher,
in denen eine Entspannung des Überdrucks
durch öffnen
von in bestimmten Bereichen der Öffnungsfläche vorgesehenen
Klappen erfolgt.
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EP 0 007 971 A1 beschreibt
ein Verschlussglied aus flexiblem Material für einen oben offenen Behälter, das
mittels einer Abziehlasche ablösbar
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdeckung für einen
Behälter
zu schaffen, die bei einfachem konstruktivem Aufbau ein definiertes Öffnungsverhalten
aufweist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Die
erfindungsgemäße Abdeckung
weist eine die Öffnungsfläche des
Behälters
bedeckende Deckfolie und eine mit dieser flächig verbundene Dichtfolie
auf, wobei der Deckfolie wenigstens eine Öffnungslinie im Bereich der Öffnungsfläche zugeordnet
und diese von der Dichtfolie überdeckt
ist, derart, dass unter der Einwirkung einer vorgegebenen Kraft
die Dichtfolie entlang der Öffnungslinie
aufreißt. Dabei
ist die Abdeckung mit der Deck- und/oder Dichtfolie mit dem Behälter verbindbar.
Die Deckfolie ist für
das definierte Aufreißen
oder Abscheren der Dichtfolie vorgesehen, aber auch als Schutz gegen die
Einwirkung unerwünschter äußerer Kräfte. Die Deckfolie
ist daher bevorzugt dicker und stabiler als die Dichtfolie ausgeführt und
bevorzugt nach außen weisend
angeordnet. Die Dichtfolie befindet sich dann an der Unterseite
der Deckfolie. Je nach den Umständen des
Einzelfalles ist es aber auch möglich, eine
umgekehrte Anordnung zu wählen.
Die zwei Folien sind über
eine Verbindungs- oder Haftschicht miteinander verbunden. Dabei
weist die eine Folie (Deckfolie) wenigstens eine Öffnungslinie
auf, während
die zweite Folie (Dichtfolie) durch ihre gleichmäßige Dicke eine definierte
Aufreißkraft
ermöglicht. Der
Verbund aus den beiden Folien kann im Einzelfall relativ steif sein,
so daß er
auch als Deckel oder Abdeckscheibe bezeichnet werden kann. Der Behälter, der
beispielsweise ein Getränk
oder andere Flüssigkeiten
enthält,
kann dann geöffnet
werden, indem mit einem Finger oder einem Gegenstand die Abdeckung
in den Behälter
eingedrückt
wird, oder indem die Abdeckung mit einer Aufreißlasche aufgerissen wird. Bei
allen Anwendungen bewirkt die Dichtfolie die einwandfreie Abdichtung
des Behälterinhalts,
wobei sie durch die Deckfolie gegen äußere Beschädigungen geschützt wird.
Die der Deckfolie zugeordnete wenigstens eine Öffnungslinie bewirkt ihrerseits das
definierte Aufreißen
bzw. Abscheren der Dichtfolie entlang der Öffnungslinie.
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Erfindungsgemäß kann die Öffnungslinie
als Abscherkante zwischen der Behälterwandung und dem äußeren Rand
der Deckfolie ausgebildet werden, wobei die Abdeckung über die
Dichtfolie mit dem Behälter
verbindbar ist. Dabei ist der Abstand des äußeren Randes der Deckfolie
von der Behälterwandung
relativ gering, so daß ein
definierter Abscherbereich für
die Dichtfolie vorliegt, in dem sie bei gewollter Krafteinwirkung
aufreißt
bzw. abschert.
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Bevorzugt
ist die wenigstens eine Öffnungslinie
als Schlitz in der Deckfolie ausgebildet. Dieser Schlitz ist – in der
Draufsicht betrachtet – in
sich geschlossen oder auch offen, z. B. dann, wenn die Abdeckung
noch in einem kleinen Randbereich mit dem Behälter verbunden bleiben soll.
Weiterhin ist der Schlitz – im
Querschnitt betrachtet – bevorzugt
durchgehend, d. h. die Deckfolie ist durchstanzt, da so die Öffnungslinie
einfach und definiert in der Deckfolie herzustellen ist. In Verbindung
mit der gleichmäßigen Dicke
der Dichtfolie ist dann die definierte Aufreißkraft einwandfrei gewährleistet.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtfolie durchgehend
ausgebildet, d. h. sie bedeckt die Deckfolie nicht nur im Bereich
der wenigstens einen Öffnungslinie,
sondern mehr oder weniger ganz und überragt sie gegebenenfalls
noch seitlich.
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Durch
geeignete Wahl der Festigkeit der Dichtfolie kann die Kraft, bei
welcher die Abdeckung aufreißt,
entsprechend den Erfordernissen des Einzelfalls festgelegt werden.
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Die
erfindungsgemäße Abdeckung
ist vorteilhaft auch bei Behältern
anwendbar, die unter einem vorgegebenen Innendruck geöffnet werden
sollen. Die Abdeckung ist hier besonders für Aerosol-Feuerlöscher geeignet.
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Aerosol-Feuerlöscher enthalten
einen aerosolerzeugenden Satz, der mit einem Zünder angezündet wird und dann ein zur
Brandbekämpfung
geeignetes Aerosol erzeugt, das unter Druck aus dem Gehäuse des
Feuerlöschers
entweicht. Üblicherweise
ist die Öffnungsfläche des
Feuerlöschers
mit einer Berstscheibe bedeckt, die einen Verschluß gegen das
Eindringen aggressiver Medien, wie Toluol, Benzin, Dieselkraftstoff
u.dgl., bildet und erst bei einem Druckaufbau im Innern des Feuerlöschers öffnet. Diese
Berstscheibe ist in einer Abdeckkappe enthalten. Berstscheiben werden
so hergestellt, daß aufwendig
bearbeitet eine hochgenaue Restmaterialstärke an den Schlitzen stehen
bleiben muß,
um ein gleichmäßiges Aufplatzen
zu ermöglichen.
Die üblichen
Abdeckkappen mit Berstscheibe sind nicht hinreichend dicht gegen
aggressive Medien und sie sind relativ aufwendig und teuer. Bei
einem Abbrand des aerosolerzeugenden Satzes können sich Teile der Abdeckkappe,
von innen erhitzt, lösen
und in den Brandherd hineingeschleudert werden, der dann von neuem
gezündet
wird.
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Es
ist daher ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Abdeckung für einen
Behälter
zu schaffen, die bei einfachem konstruktivem Aufbau ein definiertes Öffnungsverhalten
ohne die Gefahr des Ablösens einzelner
Teile aufweist. Hierzu ist vorgesehen, die Abdeckung mit den im
Anspruch 5 angegebenen Merkmalen auszubilden.
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Die
erfindungsgemäße Abdeckkappe
weist eine die Öffnungsfläche des
Behälters
bedeckende Deckfolie auf, die über
der Öffnungsfläche mit
Schlitzen versehen ist. An der Unterseite der Deckfolie haftet eine
durchgehende Berstfolie an. Die Schlitze sind derart ausgebildet,
daß sie
Flächenbereiche
begrenzen, von denen jeder eine bleibende Verbindung mit dem Rand
der Deckfolie hat.
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Die
Berstfolie wirkt als eine das Eindringen fremder Medien in den Behälter verhindernde
Sperre. Sie ist durchgehend und vollflächig mit der Deckfolie verklebt.
Bei einem Druckaufbau im Behälterinnern
zerreißt
die Berstfolie unter den Schlitzen der Deckfolie, wobei die Teile
der Berstfolie an den Flächenbereichen
der Deckfolie haften bleiben. Da die Deckfolie ihrerseits fest mit
dem Behälter
verbunden ist, entstehen Folienlappen, die sich nicht vom Behälter ablösen und
somit (bei einem Feuerlöschbehälter) z.
B. nicht in den Brandherd hineingeschleudert werden. Die Deckfolie
kann dicker und stabiler ausgeführt
werden als die Berstfolie und bietet dadurch Schutz gegen äußere Beschädigung.
Die Schlitze erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Materialstärke der
Deckfolie, können
aber auch lediglich als Kerben oder Schwächungslinien ausgebildet sein,
die ein definiertes Aufreißen
der Deckfolie bewirken.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist die Deckfolie als becherförmiges Formteil ausgebildet,
dessen ungeschlitzter Seitenrand an die Umfangswand des Feuerlöschbehälters angeklebt
ist. Auf diese Weise wird ein dauerhafter und sicherer Halt der
Folienstruktur an der thermisch wenig belasteten Seitenwand des
Behälters
erreicht. Alternativ hierzu kann die Abdeckkappe flach ausgebildet
und an die Stirnseite des Behälters
angeklebt sein.
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Die
Schlitze in der Deckfolie können
derart ausgebildet sein, daß sie
Kreissektoren begrenzen, die am Umfang bleibend mit dem Rand verbunden sind.
Hierbei legen sich die von den Kreissektoren gebildeten Lappen außen an den
Behälter
an, so daß sie
im Falle eines Aerosol-Feuerlöschbehälters in dem
heißen
Aerosol nicht verbrennen können
und keine toxischen Gase entstehen.
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Durch
geeignete Wahl der Stärke
der Berstfolie kann der Öffnungsdruck,
bei dem die Abdeckkappe aufbricht, variiert werden. Es ist somit
möglich, Berstfolien
unterschiedlicher Stärken
für unterschiedliche Öffnungsdrücke zu verwenden.
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Im
folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die Erfindung
anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Aerosol-Feuerlöschbehälters, wobei die Abdeckkappe
teilweise geschnitten ist,
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2 eine
Draufsicht der Abdeckkappe,
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3 eine
Seitenansicht nach dem Auslösen
des aerosolerzeugenden Satzes, mit sich außen an den Behälter anlegenden
Folienlappen,
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4a bis c Abdeckungen im Querschnitt (Prinzipdarstellungen),
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5 eine
Behälterwand
und Abdeckung im Ausschnitt und
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6a und b einen becherförmigen Behälter mit Abdeckung.
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Der
Aerosol-Feuerlöscher
weist einen zylindrischen Behälter 10 auf,
der einen (nicht dargestellten) aerosolerzeugenden Satz enthält und nur
an einer Stirnseite offen ist. An dieser Stirnseite befindet sich
eine Öffnungsfläche 11,
in der zahlreiche Löcher 12 vorhanden
sind, durch die das Aerosol austreten kann. Das Ende des Behälters 10 ist
mit einer Abdeckkappe 13 bedeckt, die aus einer Deckfolie 14,
einer Haftschicht 15 und einer Berstfolie 16 besteht. Die
Deckfolie 14 ist als becherförmiges Formteil ausgebildet,
das eine Stirnfläche 14a und
einen zylindrischen Seitenrand 14b aufweist. Unter die
Stirnfläche 14a ist
mit der aus Klebematerial bestehenden Haftschicht 15 die
ebenflächige
Berstfolie 16 geklebt, die eine Berstscheibe von überall gleicher
Materi alstärke bildet.
Die Haftschicht 15 erstreckt sich auch an der Innenseite
des Seitenrandes 14b, wodurch die Abdeckkappe 13 fest
und dauerhaft mit dem Behälter 10 verklebt
ist.
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In
der Stirnseite 14a der Deckfolie 14 sind Schlitze 17 ausgebildet,
die sich durch die gesamte Materialstärke der Deckfolie erstrecken.
Diese Schlitze 17 verlaufen gemäß 2 radial
von dem Mittelpunkt 18 nach außen. Sie sind in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet,
wobei jeweils zwei Schlitze 17 einen sektorförmigen Flächenbereich 19 begrenzen.
Bei acht Schlitzen erstreckt sich jeder Flächenbereich 19 über einen
Winkel von 45°.
Die Flächenbereiche 19 sind
bleibend mit dem Rand 20 der Deckfolie 14 verbunden.
Die Berstfolie erstreckt sich über
die Enden der Schlitze 17 hinaus bis unter den geschlossenen
Rand 20.
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Wenn
sich im Innern des Behälters 10 ein Gasdruck
aufbaut, dehnt sich die Abdeckkappe 13, wobei sie sich
aufwölbt,
bis schließlich
an den Schlitzen 17 der Deckfolie 14 die Berstfolie 16 aufreißt. Dadurch
wird schlagartig die gesamte Öffnungsfläche 11 des
Behälters 10 freigelegt.
Hierbei schlagen die dreieckförmigen
Lappen der Abdeckkappe, unterstützt
vom Gasstrahl und die in die gedehnte Berstfolie 16 eingebracht
Energie, um und legen sich außen an
den zylindrischen Teil des Behälters 10 an (3).
Unterstützt
wird dieser Effekt durch die Tatsache, daß der Gasstrahl heiß ist und
die Berstfolie 16 einer größeren Wärmedehnung ausgesetzt ist als die
Deckfolie 14, zumal die Deckfolie zusätzlich durch die Haftschicht 15 isoliert
ist.
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Die
Deckfolie 14 ist so stark ausgebildet, daß sie sicher
am Behälter 10 verbleibt,
und daß auch keine
Teile der Abdeckkappe abreißen
und wegfliegen. Durch die aus Deckfolie 14, Haftschicht 15 und Berstfolie 16 bestehende
dreifache Schicht vor der Öffnungsfläche 11 wird
eine hohe Dichtheit auch gegen aggressive diffundierende Medien
erreicht. Durch geeignete Wahl der Berstfolie 16 kann der Berstdruck
leicht variiert werden.
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4a zeigt den Ausschnitt einer Abdeckung
mit der Deckfolie 14 und der darin vorgesehenen Öffnungslinie 21,
sowie die Dichtfolie 22, welche mit der Deckfolie 14 über die
Haftschicht 15 verbunden ist und die Öffnungslinie 21 überdeckt.
Die Dichtfolie 22 überdeckt
dabei nur über
einen Teilbereich der Deckfolie 14, der jedoch so groß gewählt ist,
daß dennoch
bis zum gewollten Öffnen
des nichtgezeigten Behälters
die einwandfreie Abdichtung trotz der durchgehenden, schlitzartigen Öffnungslinie 21 gewährleistet
ist. Die Deckfolie 14 ist dabei bevorzugt stabiler ausgeführt als
die Dichtfolie 22. Sie ist z. B. mit ihrem rechten Teil 14' fest mit dem
nicht gezeigten Behälter
verbunden. Dabei weist die Deckfolie 14 nach außen, d.
h. die Dichtfolie 22 ist dem Behälterinneren zugekehrt. Übersteigt
der Druck in dem Behälter
einen vorgegebenen Wert, so wird dann die Dichtfolie 22 im
Bereich der Öffnungslinie 21 abgeschert,
so daß der
linke Teil 14'' der Deckfolie 14 nach
außen
weggedrückt
wird und damit die Öffnung des
Behälters
freigibt. In der 4b ist der Ausschnitt
einer Abdeckung gezeigt, die wiederum die Deckfolie 14,
die Dichtfolie 22, die Verbindungsschicht 15 und
die durchgestanzte Öffnungslinie 21 aufweist.
Hier ist davon ausgegangen, daß die
Dichtfolie 22 durchgehend ist, d. h. sich mehr oder weniger über die
gesamte Fläche
der Deckfolie 14 erstreckt. Die 4c zeigt
eine Abdeckung in ihrer gesamten Ausdehnung, die wiederum aus der
Deckfolie 14, der Dichtfolie 22 und der Haftschicht 15 aufgebaut
ist. Die Öffnungslinie 21 ist
hier in sich geschlossen und weist z. B. – in der Draufsicht betrachtet – eine Kreisform
auf, wobei dann sowohl die Deckfolie 14 als auch die Dichtfolie 22 kreisscheibenförmig sind.
Mit ihrem äußeren kreisringförmigen Streifen 23 überragt die
Deckfolie 14 die Dichtfolie 22 und ist in diesem Bereich
mit einem nichtgezeigten Behälter
fest verbindbar. Unter Einwirkung einer äußeren Kraft vorgegebener Größe, die
entsprechend dem Pfeil A auf den inneren Bereich der Deckfolie 14 einwirkt,
schert dann die stabilere Deckfolie 14 die Dichtfolie 22 im Bereich
der Öffnungslinie 21 ab.
Eine entsprechende Abscherung in umgekehrter Richtung erfolgt auch, wenn
bei einem unter Innendruck stehenden Behälter der Druck einen vorgegebenen
Wert überschreitet.
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Bei
dem in 5 gezeigten Behälter ist die beispielsweise
kreisscheibenförmige
Deckfolie 14 mit ihrem Randbereich mit der Dichtfolie 22 wiederum über die
Haftschicht 15 dicht und fest verbunden. Die Dichtfolie 22 ist
dabei als streifenförmiger
Kreisring ausgebildet, der an seinem äußeren Ende den einstückig angeformten
Kragen 26 aufweist. Mit diesem Kragen 26 ist die
Dichtfolie 22 dicht und fest mit der Wandung 24 des
Behälters 10 verbunden,
indem deren oberer Rand 25 gegen den Kragen 26 nach
innen umgebördelt
ist. Dabei ist zusätzlich
der Kragen 26 über
die Haftschicht 15 noch mit dem Rand (Bördel) 25 verbunden.
Die Abmessungen sind dabei so gewählt, daß zwischen dem Bördel 25 und
dem äußeren Rand 27 der
Deckfolie 14 ein schmaler Spalt verbleibt, der als Abscherbereich 28 wirkt.
Wirkt auf die Deckfolie 14 wiederum eine äußere Kraft
entsprechend dem Pfeil A ein, so wird die Dichtfolie 22 im
Bereich des Spaltes 28 abgeschert. Das gleiche gilt, wenn
die Deckfolie 14 mit einer gestrichelt angedeuteten Lasche 29 versehen
ist, auf welche eine Zugkraft entsprechend dem Pfeil B einwirkt.
Auch hier wird dann die Dichtfolie 22 definiert im Bereich
des Spaltes 28 aufgerissen.
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In
der 6 ist in schematischer Darstellung ein näpfchenförmiger Behälter 10 gezeigt,
und zwar in 6a im Längsschnitt
und in 6b in der Draufsicht. Gemäß 6a ist die Wandung 24 des Behälters 10 mit
dem radialen Randstreifen 30 versehen. Mit diesem Randstreifen 30 ist
in nicht gezeigter Weise die Dichtfolie 22 fest verbunden.
Die Dichtfolie 22 ist ihrerseits wiederum über die
Haftschicht 15 mit der Deckfolie 14 verbunden.
Diese weist – wie
die 6b deutlich zeigt – die kreisringförmige Öffnungslinie 21 auf,
die durchgestanzt, d. h. duchgehend ist. Weiterhin ist die Deckfolie 14 mit
der über
den Rand 30 des Behälters 10 hinausragenden
Lasche 29' versehen. Die
Lasche 29' ist
dabei gemäß 6a nicht mit der Dichtfolie 22 verklebt
und gemäß 6b durch die beiden Spalte 21' von dem übrigen Bereich
der Deckfolie 14 getrennt, so daß sie sozusagen freibeweglich ist.
Wirkt auf sie eine nach oben gerichtete Zugkraft vorgegebener Größe ein,
so wird diese über
die Haftschicht 15 auf die Dichtfolie 22 übertragen
und diese entlang der Öffnungslinie 21 abgeschert
und damit von ihrem mit dem Rand 30 verbundenen äußeren Randstreifen
getrennt.