DE19803520C2 - Behälterverschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubverschluß für Behälter zur Aufnahme von im Behälter zur Innendruckerzeugung neigenden Substanzen, mit einem ein Innengewinde aufweisenden Außenring sowie einem Deckelteil, in dem eine Sollbruchschwächung für die Bildung einer Druckentspannungsöffnung vorgesehen ist.

Der Verschluß soll in erster Linie für Behälter verwendet werden, die zur Aufnahme von Che­ mikalien dienen, in welchen es insbesondere unter Transportbedingungen zu gasbildenden Reaktionen kommen kann. Herkömmlich wird in der Behälterwand solcher Behälter eine Bersteinrichtung zur Bildung einer Überdruck abbauenden Entspannungsöffnung vorgese­ hen.

Ein vorzugsweise für Getränkeflaschen verwendeter Schraubverschluß, der die eingangs erwähnten Merkmale aufweist, ist aus der DE 31 01 751 A1 bekannt. Als Sollbruchschwä­ chung weist dieser bekannte Verschluß in seinem Deckelteil eine Anstanzung auf, die sich über 9/10 eines Kreisumfangs erstreckt, so daß beim Bersten der Sollbruchschwächung ein ausgebrochener Abschnitt des Deckelteils über eine Zunge mit dem Deckelteil verbunden bleibt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber diesem Stand der Technik verbesserte Lösung für den Explosionsschutz von Behältern, die zur Aufbewahrung und zum Transport von im Behälter zu Innendruckerzeugung neigenden Substanzen dienen, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schraubverschluß gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß von dem Deckelteil radial im Abstand zu dem Außenring ein Innenring vorsteht und die Sollbruchschwächung geschlossen ringförmig, zu dem Innenring koaxial und in senkrechter Projektion auf die Innenringebene innerhalb des Innenrings ausgebildet ist.

Der Innenring sorgt für eine Versteifung, welche sicherstellt, daß der auf dem Deckelteil lastende Innendruck zu einer über die Sollbruchschwächung gleichmäßig verteilten Brech­ kraft und damit zu einem vollständigen Ausbrechen des durch die Sollbruchschwächung eingefaßten Deckelteilabschnitts führt.

Vorteilhaft gegenüber herkömmlich verwendeten Bersteinrichtungen wird durch diese Erfin­ dungslösung gleichzeitig mit der ohnehin notwendigen Anbringung eines Behälterverschlus­ ses eine Explosionsschutzeinrichtung installiert. Beim Aufbrechen der Sollbruchschwächung im Einsatzfall braucht zur Wiederverwendung des betreffenden Behälters lediglich ein neuer Verschluß bereitgestellt werden. Der die Sollbruchschwächung aufweisende erfindungs­ gemäße Verschluß ist in vielen Fällen ohne Nachteile auch für Behälter verwendbar, die nicht zur Aufnahme der genannten besonderen Substanzen vorgesehen sind. Durch diese erweiterten Verwendungsmöglichkeiten über den speziellen Bedarf hinaus kann vorteilhaft eine Fertigung des erfindungsgemäßen Verschlusses in größeren Stückzahlen erfolgen.

Zweckmäßig ist die Sollbruchschwächung in der senkrechten Projektion auf die Innenring­ ebene angrenzend an den Innenring angeordnet.

Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß die zur Druckentspannung maximal zur Ver­ fügung stehende Öffnungsweite genutzt wird.

Der Innenring kann einen keilförmigen Querschnitt aufweisen, der sich gegen eine Innen­ fläche eines den Schraubverschluß aufnehmenden, mit einem Außengewinde versehenen Ringansatzes anlegt und zusätzlich zu der gebildeten Schraubverbindung für eine Klemm­ befestigung sorgt.

Bei einer solchen Ausbildung der Sollbruchschwächung sind am Verschluß zweckmäßig weitere Versteifungen zur Gewährleistung einer über die Sollbruchschwächung gleichmäßig verteilten Brechkraft vorgesehen. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß ein durch die ringförmige Sollbruchschwächung eingefaßter Abschnitt des Verschlusses unter Bildung der größtmöglichen Druckentspannungsöffnung vollständig ausbricht und durch diesen Abschnitt keine die Weite der Druckentspannungsöffnung mindernde, an einem unausge­ brochenen Abschnitt der Sollbruchschwächung hängende Lippe gebildet wird.

Insbesondere ist die Sollbruchschwächung radial zwischen dem Innenring und einer Sickenanordnung, die vorzugsweise auf einem Kreisring verteilte, an die Sollbruchschwä­ chung angrenzend angeordnete, im Deckelteil vorgesehene Sickenabschnitte umfaßt, angeordnet. Durch eine solche Ausgestaltung ist eine Steifigkeit des Verschlusses derart gewährleistet, daß die auf die Sollbruchschwächung einwirkende Brechkraft gleichmäßig verteilt ist und so der durch die Sollbruchschwächung eingefaßte Abschnitt des Deckelteils bei Überschreiten eines bestimmten Innendrucks im Behälter vollständig ausbricht.

Die Sollbruchschwächung kann durch wenigstens eine in einer Verschlußwandung vorge­ sehene Rille gebildet sein, wobei vorzugsweise zwei in der Verschlußwandung einander gegenüberliegend solche Rillen gebildet sind. Vorzugsweise verengen sich die Rillen im Querschnitt mit der Tiefe und laufen insbesondere spitz zu, wobei zueinander nächstlie­ gende Rillenfußlinienpunkte auf einer die Verschlußwand senkrecht durchstoßenden Linie liegen. Eine derart ausgestaltete Sollbruchschwächung weist eine klar definierte Bruchlinie auf, die insbesondere gewährleistet, daß ein Bruch zuverlässig in einem engen Druckbereich um einen kritischen Innendruck, bei dem die Entspannungsöffnung gebildet werden soll, erfolgt. Vorzugsweise liegt der kürzeste Abstand zwischen Rillenfußpunkten, d. h. also die zwischen den Rillen verbleibende Materialstärke, bei einem insbesondere aus Polyethylen hergestellten Verschluß, einer Wandungsstärke von 3 mm bis 4 mm und einem Durchmesser der kreisförmigen Sollbruchschwächung von 110 mm bis 150 mm etwa im Bereich von 0,35 bis 0,75 mm.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden, sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Verschluß in einer Seitenansicht,

Fig. 2 den erfindungsgemäßen Verschluß von Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 3 den erfindungsgemäßen Verschluß von Fig. 1 in einer Schnittansicht gemäß Schnitt­ linie A-A von Fig. 1, und

Fig. 4 eine Teilansicht von Fig. 3 gemäß Ausschnitt X.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist in den Figuren ein Deckelteil eines aus Polyethylen hergestellten Schraubverschlusses bezeichnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Durch­ messer des Schraubverschlusses 180 mm. Der Deckelteil 1 ist einstückig mit einem äußeren Ringteil 2 verbunden, welcher ein Innengewinde 3 aufweist. Von dem Deckelteil 1 erstreckt sich radial im Abstand zu dem äußeren Ringteil 2 ein innerer Ringteil 4 mit einem leicht keil­ förmigen Querschnitt.

In dem Deckelteil 1 sind gleichmäßig über ein zur Verschlußmittelachse koaxiale Kreislinie verteilte Sickenabschnitte 5 vorgesehen, die unmittelbar an eine kreisförmig umlaufende, ebenfalls zur Verschlußmittelachse koaxiale Sollbruchschwächung 6 angrenzen. Wie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, grenzt die Sollbruchschwächung an ihrer Außenseite unmittelbar an den Fußpunkt des inneren Ringteils 4 an.

Der äußere Ringteil 2 weist um seinen Außenumfang gleichmäßig verteilt angeordnete Ver­ stärkungsstege 7 auf, die längsseitig teilweise mit dem äußeren Ringteil 2 und an einem Fußende mit einem von dem äußeren Ringteil vorstehenden, an dem äußeren Ringteil 2 vorgesehenen Flanschteil 8 einstückig verbunden ist. An der Verbindungsstelle zu dem Flanschteil 8 ist jeweils ein Durchbruch 9 in dem Verstärkungssteg 7 und ein Durchbruch 10 in dem Flanschteil 8 gebildet.

Wie insbesondere der Fig. 4 zu entnehmen ist, weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Sollbruchschwächung 6 zwei, auf gegenüberliegenden Seiten einer den Deckelteil 1 bil­ denden Wandung in die Wandung eingebrachte Rillen 11 und 12 mit einem dreieckigen Querschnitt auf. Die Rillen 11 und 12 sind in bezug auf eine die Wandung des Deckelteils 1 senkrecht durchstoßende Linie zueinander ausgerichtet, d. h. die Fußpunkte der Rillen liegen auf einer solchen Linie, wobei zwischen den Rillen ein Materialsteg 13 belassen ist, dessen Stärke in dem gezeigten Ausführungsbeispiel 0,5 mm beträgt. Die Stärke der Wandung des Deckelteils 1 beträgt 3,5 mm. Die Wandungen der Rillen 11 und 12 schließen in dem gezeig­ ten Ausführungsbeispiel einen Winkel von 90° ein.

Zur Verschraubung des in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Verschlusses mit einem (nicht gezeigten) Behälter, ist an dem Behälter ein ringförmig vorstehender Ansatz mit einem entsprechenden Außengewinde vorgesehen. Beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Ansatz legt sich der keilförmige innere Ringteil 4 gegen eine Innenfläche des Ringansatzes an und sorgt zusätzlich zu der gebildeten Schraubverbindung für eine Klemmbefestigung, wobei durch den keilförmigen Ringteil 4 gleichzeitig eine wirksame Abdichtung des Behälterinnenraums erreicht wird.

Zum festen Verschrauben kann an den vier vorstehenden Sickenabschnitt 5 ein Schlüssel­ werkzeug angesetzt werden.

Die Durchbrüche 9 und 10 sorgen für einen ungehinderten Ablauf von z. B. Regenwasser oder anderen Flüssigkeitsniederschlägen von dem Verschluß.

Kommt es im Behälterraum, z. B. durch eine Reaktion in einer in dem Behälter gelagerten flüssigen Chemikalie, zu einer Gasbildung, so steigt der Druck in dem Behälter an. Durch die Sollbruchschwächung 6 wird für eine Begrenzung dieses Druckanstiegs und damit die Ver­ meidung einer Explosion gesorgt, indem bei einem vorgegebenen Innendruck der verblei­ bende Materialsteg 13 über den gesamten Umfang der ringförmigen Sollbruchschwächung aufreißt und sich durch Ausbrechen des durch die Sollbruchschwächung eingefaßten Abschnitt des Deckelteils 1 eine entsprechende Druckentspannungsöffnung bildet.

Durch die Anordnung der Sollbruchschwächung so weit wie möglich außen angrenzend an den inneren Ringteil 4 ist gewährleistet, daß die zur Druckentspannung maximal zur Verfü­ gung stehende Öffnungsweite, die durch die Öffnungsweite der Behälteröffnung an dem genannten Ansatz gegeben ist, unter Bildung des größtmöglichen Strömungsquerschnitts weitgehend ausgenutzt wird.

Durch die Verschraubung und Verklemmung der in bezug auf die Sollbruchschwächung 6 außenliegenden Teile des Verschlusses mit dem genannten Öffnungsansatz des Behälters einerseits und die Sickenabschnitte 5 andererseits, ist für eine außerordentlich hohe Verstei­ fung des Verschlusses gesorgt, die gewährleistet, daß der auf dem Deckelteil 1 lastende Innendruck zu einer über die Sollbruchschwächung gleichmäßig verteilten Brechkraft und damit zu einem vollständigen Ausbrechen des durch die Sollbruchschwächung eingefaßten Deckelteilabschnitts führt.

Claims (9)

1. Schraubverschluß für Behälter zur Aufnahme von im Behälter zur Innendruckerzeugung neigenden Substanzen, mit einem ein Innengewinde (3) aufweisenden Außenring (2) sowie einem Deckelteil (1), in dem eine Sollbruchschwächung (6) für die Bildung einer Druckentspannungsöffnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Deckelteil (1) radial im Abstand zu dem Außenring (2) ein Innenring (4) vorsteht und die Sollbruchschwächung (6) geschlossen ringförmig, zu dem Innenring koaxial und in senkrechter Projektion auf die Innenringebene innerhalb des Innenrings (4) ausgebildet ist.

2. Schraubverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchschwächung (6) in der senkrechten Projektion auf die Innenringebene angrenzend an den Innenring (4) angeordnet ist.

3. Schraubverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (4) einen keilförmigen Querschnitt aufweist.

4. Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über den Innenring (4) hinaus weitere Versteifungen (5) zur Gewährleistung einer über die Sollbruchschwächung (6) gleichmäßig verteilten Brechkraft vorgesehen sind.

5. Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchschwächung (6) in der senkrechten Projektion auf den Deckelteil (1) zwischen dem Innenring (4) und an die Sollbruchschwächung angrenzende Sicken, die insbesondere auf einem Kreisring gleichmäßig verteilte Sickenabschnitte (5) umfassen, angeordnet ist.

6. Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchschwächung eine, in dem Deckelteil vorgesehene Rille umfaßt und insbesondere durch zwei einander gegenüberliegenden solchen Rillen (11, 12) gebildet ist.

7. Schraubverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rille (11, 12) im Querschnitt mit zunehmender Tiefe verengt und insbeson­ dere spitz zuläuft.

8. Schraubverschluß nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rillenfußlinien der zwei einander gegenüberliegenden Rillen (11, 12) bei einer Deckelteilwandstärke von 3 bis 4 mm und einem Ringdurchmesser der Sollbruchschwächung von 110 bis 150 mm im Bereich von 0,35 bis 0,75 mm liegt, wobei insbesondere zueinander nächstliegende Rillenfußpunkte der einander gegenüberlie­ genden Rillen auf einer den Deckelteil (1) senkrecht durchstoßenden Linie liegen.

9. Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Herstellung Polyethylen verwendet ist.