DE2258462A1

DE2258462A1 - Dicht verschlossene lagerungspackung fuer eine fein zerkleinerte masse

Info

Publication number: DE2258462A1
Application number: DE19722258462
Authority: DE
Inventors: Jean Bouvet
Original assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Current assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Priority date: 1972-11-27
Filing date: 1972-11-27
Publication date: 1974-06-12
Also published as: FR2211924A5; NL7316122A; AU6298273A; BE807864A; JPS4995793A; ES420842A1; IT1027011B

Description

Dicht verschlossene Lagerungspackung für eine fein zerkleinerte Masse

Die Erfindung betrifft eine dicht verschlossene Lagerungspackung für eine fein zerkleinerte, Masse, beispielsweise zum Bereiten eines Getränkes,

Es sind bereits verschiedene dicht verschlossene Lagerungspackungen vorgeschlagen worden, die dazu bestimmt sind, eine fein zerkleinerte Masse aufzubewahren, zwecks Bereitung eines Getränkes durch den Durchtritt einer Flüssigkeit durch die

Masse.

Unter den bekannten Packungen gibt es mehrere, die die Form einer Schale oder eines Bechers haben, der mit einer Randleiste versehen ist, auf der durch Verschweißen ein auf die Schale aufgepreßter dünner Metalldeckel,befestigt ist. Der Boden dieser Schale ist mit einem Filter versehen und die Packung umschließt eine bestimmte Menge fein zerkleinerter Masse, wie beispielsweise Kaffee. Bei der Verwendung einer solchen Packung müssen die Schale und der Deckel perforiert werden, um den Durchtritt von Wasser durch die fein zerkleinerte Masse zu ermöglichen.

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Die Verwendung einer solchen Packung ist unpraktisch und bietet außerdem keinerlei Garantie dafür, daß die Temperatur und/oder der Druck des Wassers zum richtigen Zeitpunkt die in der Packung enthaltene fein zerkleinerte Masse durchströmt. Der Wasserdruck erlaubt in der Tat, den Verlust des Druckes zu kompensieren, der durch den Durchfluß durch die zerkleinerte Masse und gegebenenfalls durch einen Filter verursacht wird. Ohne das Vorhandensein dieses Druckes würde der Durchfluß des Wassers nur langsam stattfinden. Sofern die zerkleinerte Masse zur Bereitung eines heißen Getränkes, insbesondere von Kaffee oder Tee bestimmt ist, spielt die Temperatur des Wassers bei der Qualität des erhaltenen Endproduktes eine wesentliche Rolle. Es ist also von großem Interesse, das Zusammenbringen der Flüssigkeit mit der fein zerkleinerten Masse orst dann zu ermöglichen, wenn die Temperatur der Flüssigkeit einen genau bestimmten Wert erreicht hat.

Zu diesem Zweck ist bereits eine Patrone für die Schnellbereitung eines heißen Getränkes vorgeschlagen worden, bei welcher eine auf eine Pulverkaffee enthaltende Schale gebördelte Membran so ausgebildet ist, daß sie sich bei Wasserdurchtritt beiseite bewegt, wenn das Wasser auf die Membran einen bestimmten Druck ausübt.

Wie nachstehend noch näher gezeigt wird, bedingt die Herstellung einer solchen Patrone die Vereinigung von sehr genauen Bedingungen, von welchen die wichtigste die ist, daß an der Einfassungsstelle der die Öffnung der Schale verschließenden Membran keine Verschiebung entsteht. Aus der nachfolgenden Beschreibung geht nämlich hervor, daß eine noch so winzige Verschiebung zu einer erheblichen Änderung des Zerreißdruckes und_,. bei der vorerwähnten Patrone, der Temperatur des Wassers zum Zeitpunkt seines Zusammenbringens mit der fein zerkleinerten Masse führt,, folglich muß die Seitenwand der Schale, auf die der Umfang der Membran aufgebördelt ist, ausreichend wider-

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standsfähig sein, damit sie keine zentripetale Verformung erfährt, wenn auf die Oberflache der Membran ein veränderlicher Druck ausgeübt wird, dessen Höchstwert der Zerreißdruck für diese Membran ist. Selbstverständlich muß die Bördelung den gleichen Bedingungen genügen.

Wenn auch eine solche Anforderung von vornherein kein technisches Problem darstellt, so ist doch die praktische und wirtschaftliche Durchführung mit Schwierigkeiten verbunden.

Die bei der vorerwähnten Patrone das Lösen dieses Problems ermöglichende technische Lösung besteht darin, der Seitenwand der Patrone eine Festigkeit, also eine entsprechende Dicke zu geben, die der. Kraft ohne Verformung standhält, die durch die Membran auf sie übertragen wird, wenn ein Druck bis zur Höhe des Zerreißdrucks auftreten sollte.

Da eine solche Packung infolge ihrer Gestaltung nur einmal benutzbar ist und da die in ihr enthaltene Menge der fein zerkleinerten Masse für die Bereitung von einer oder höchstens einigen Portionen eines bestimmten Getränkes berechnet ist, lassen die wirtschaftlichen Erfordernisse die Herstellung einer teuren Verpackung nicht zu. Nun würde eine Patrone, deren Seitenwand in der Lage wäre, ohne Verformung einem Druck bis zum Zerreißdruck der Membran standzuhalten, einen mit dem Wert des von ihr umschlossenen Produkts unvereinbaren Preis haben. Dadurch wird es problematisch, eine solche Patrone zur Bereitung eines Getränkes zu kommerzialisieren, da der Pireis des mit Hilfe dieser Patrone erhaltenen Getränkes auf Grund der Kosten der Patrone, d.h. der Verpackung des Produkts, eine starke Verteuerung erfährt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist insbesondere darin zu sehen, die vorerwähnten Probleme zu lösen, d.h. die Art des Zerreißens der Membran, die einen Becher bedeckt, dessen

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Seitenwand selbst nicht imstande ist, die auftretende Belastung auszuloten, die mit dem auf die Membran zum Zeitpunkt ihres Zerreißens ausgeübten Druck vereinbar ist.

Zu diesem Zweck hat die Erfindung eine dicht verschlossene Lagerungspackung zum Gegenstand für eine fein zerkleinerte Masse, die zum Bereiten eines Getränkes durch den Durchtritt einer unter einem bestimmten Druck stehenden Flüssigkeit durch die Masse bestimmt ist. Diese Fackung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungspackung aus einem Becher zur Aufnahme der Masse, dessen Öffnung von einem Sitz in Form einer Randleiste umgeben ist, und aus einer auf den Sitz aufgepreßten und mindestens eine innerhalb des Sitzes liegenden Schwächungszone aufweisenden Verschlußmembran für den Becher besteht, wobei die Randleiste einen Halt zum Halten des Außenumfangs der Membran bietet» damit, wenn die Membran dem bestimmten Druck ausgesetzt wird,/zentripetale Verformung ihres Außenumfangs verhindert wird, und das Ganze so eingerichtet ist, daß das Zerreißen der Membran entlang der Schwächungszone erfolgt, wenn die bei Ausübung des Druckes eintretende Verformung der Membran in der Schwächungszone eine Beanspruchung entstehen läßt, die gleich ihrer Zerreißlast ist.

Die Lagerungspackung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß bei ihr nicht mehr die Seitenwand der Patrone den Zerreißdruck aushalten muß, sondern daß sie einen Halt bietet, auf Grund dessen der Außenumfang der Membran bei Ausübung eines Druckes auf ihre Oberfläche ohne zentripetale Verschiebung gehalten werden kann. Die Mittel zum Halten der Membran können beispielsweise die Form der in dem schweizerischen Patent Nr.

(schweizerische Patentanmeldung Nr. 12 034/72) beschriebenen Mittel haben. Es können auch andere Mittel vorgesehen werden, wie es aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich ist.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sowie vier Varianten der Lagerungspackung nach der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Pig. 1 eine Schnittdarstellung einer zum Zeitpunkt unmittelbar vor dem Zerreißen der Membran dargestellten Au sführungsform,

Fig. 2 einen stark vergrößerten Teilschnitt durch die Membran,

Fig. 3 bis 5 beziehen sich auf Diagramme, die beim Reißen der Membran sich einstellende verschiedene Zustände darstellen,

Fig. 6 bis 9 eine Schnittdarstellung von vier Varianten der AusfUhrungsform nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Packung besteht aus einem von einer tiefgezogenen Aluminiumfolie ausgehend gebildeten Becher 1, dessen Boden mit einem aus einem ungewebten Material gebildeten Filter 2 versehen ist, der aus einem Faservlies besteht. Die Öffnung des Bechers ist von einem Sitz in Form einer Randleiste 3 umgeben, auf die eine Verschlußmembran k aufgepreßt ist. Die an die Randleiste angrenzende Seite der Membran k ist mit einer Schicht aus durch Wärme schmelzbarem Werkstoff wie beispielsweise Lack bedeckt. Wenn die Membran k auf die Randleiste 3 aufgepreßt wird, werden diese beiden Teile der Packung erhitzt und gegeneinander gepreßt, um den durch Wärme schmelzbaren Werkstoff zum Schmelzen zu bringen, der danach beim Abkühlen die Membran h an der Randleiste 3 befestigt.

Vorher wird eine fein zerkleinerte Masse 5 zum Zwecke ihrer Lagerung in den Becher 1 eingebracht. Im vorliegenden Beispiel besteht diese Masse aus Pulverkaffee. Jedoch sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf dieses Beispiel

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noch auf die Bereitung von heißen Getränken begrenzt ist, wobei die fein zerkleinerten Stoffe von unterschiedlicher Natur sein können, wie beispielsweise gefriergetrocknete Produkte oder pulverförmige Produkte.

Innerhalb der Randleiste 3 weist die Membran eine Einkerbung auf, die im vorliegenden Beispiel eine Schwächungszone bildet (Fig. 2). Diese Einkerbung umreißt an der Oberfläche der Membran 4 eine kreisrunde Kontur. Jedoch kann sie auch andere Figuren umreißen, die nicht unbedingt eine geschlossene Kontur haben· Es ist vorstellbar, daß diese Einkerbung unter anderem ein Kreuz oder einen Stern umreißt. Vorzugsweise wird die Schwächungseinkerbung eher durch Schlag als durbh Werkstoffabhebung hergestellt. Außer, daß der Schlagvorgang am einfachsten auszuführen ist, weist er noch weitere Vorteile auf. Zunächst ermöglicht er den Ausgleich der Dickenungleichmäßigkeiten infolge des Walzens der Folien, aus welohen die Membranen ausgestanzt werden. Diese Ungleiohmäßigkeiten können iO^c/_o der angegebenen Nenndicke erreichen.

Außerdem ermöglicht dieser Vorgang das Homogenisieren des Werkstoffs in der Tiefe der Einkerbung durch KaltStreckung des Werkstoffes. Es zeigt sich also, daß die Einkerbung die Aufgabe hat, auf Grund des an der Oberfläche der Membran gebildeten Umrisses eine genau bestimmte Geometrie des Risses zu gewährleisten. Andererseits ermöglicht die Herstellung der Einkerbung durch Schlag das Erzielen einer ausreichenden Genauigkeit, die eine gute Reproduzierbarkeit der Zerreißbedingungen garantiert.

Die beschriebene Packung ist also in ihrer vorliegenden Gestaltung einerseits in der Lage, die von ihr umschlossene fein zerkleinerte Masse luftdicht, gegen Licht und Feuchtigkeit gesohützt, zu konservieren, wobei sie andererseits potentiell die Mittel in sich vereinigt, die es ermöglichen, das Zerreißen der Membran k herbeizufuhren, wenn auf sie ein bestimmter Druck ausgeübt wird. Diese Mittel bestehen in der Hauptsache hinsichtlich

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des Aufhaus der Packung aus dem Sitz in Form einer Randleiste 3, auf die der Außenumfang der Membran 4 aufgepreßt wird, und aus der Schwächungseinkerbung 6. Die Randleiste 3 ermöglicht es, den Umfang der Membran 4, wenn auf sie ein Druck ausgeübt wird, zu halten, um jegliches zentripetale Verschieben zu verhindern, welches den Zerreißdruck ändern würde, während die Einkerbung 6. einen Rißanfang bildet, dessen Dicke sich als Funktion des gewünschten Druckes mit Genauigkeit bestimmen läßt.

Bei den Zerreißbedingungen für die Membran k kommen außerdem noch verschiedene andere Faktoren zur Wirkung. Von ihnen sind zu nennen: die Eigenschaften und die Herstellungsart des die Membran bildenden Werkstoffes, d.h. ihre mit der Zusammensetzung und dem metallurgischen Zustand des Werkstoffes verknüpften physikalischen und mechanischen Eigenschaften; die Geometrie der.Membran, ihr Durchmesser, ihre Dicke; die Geometrie der Schwächungseinkerbung, die Form des Querschnitts der Einkerbung, Tiefe der Einkerbung, Dicke des verbleibenden Werkstoffes und Umriß der Einkerbung an der Oberfläche der Membran; die Orientierung der Einkerbung zur Walzrichtung, insbesondere für kreuz- oder sternförmige Einkerbungen; die Seite der Membran, auf der die Einkerbung gegenüber der Seite, auf die der Druck ausgeübt wird, ausgebildet ist; die Temperatur, auf die die Membran zum Zeitpunkt ihres Zerreißens gebracht wird.

Eine theoretische Annäherung des Problems des Zerreißens einer dünnen Metallmembran, deren Dicke weniger als ein Hundertstel ihres Durchmessers beträgt,.ermöglicht es, bei Annahme, daß die Membran starr und ohne Verschiebung eingefaßt ist, das Gesetz der Veränderung der Dicke dieser Membran in der Tiefe der Schwächungseinkerbung 6 als Funktion der durch eine langsan zunehmende Druckveränderung eintretenden Verformung der Membran, d.h. bei einer Unterdrucksetzungsdauer bis zum Zerreißen von mehr als 10 Sekunden., bei Aluminium zu definieren.

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Die Verformung der einem Druck unterworfenen Membran richtet sich nämlich nach sämtlichen vorerwähnten Faktoren. Diese Verformung ist nach der Durchbiegung der sphärischen Kalotte zu messen, die man erhält, wenn die Membran ^lk einem Druck P ausgesetzt wird, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Diese Durchbiegung f ermöglicht die Ableitung des Winkels ψ , den die Tangente zur Einfassung der Membran bildet unter Vernachlässigung der Biegung, die die Membran an der Einfassung bildet.

Bei einer dünnen Membran, d.h. einer Membran, deren Dicke e weniger als ein Plündertstel ihres Durchmessers beträgt, kann die Zerreißspannung als das Ergebnis einer reinen Zugkraft entlang des ganzen, durch die Schwächungseinkerbung 6 an der Oberfläche der Membran gebildeten Umrisses angesehen werden. Das heißt mit anderen Worten, daß sich die mit einer solchen Schwächungseinkerbung versehene Membran der Zerreißkraft gegenüber verhält wie eine Membran von gleichmäßiger Dicke, die gleich der Dicke in der Tiefe der Einkerbung 6 ist.

Aus diesen Feststellungen ergibt sich, daß die Dicke *£"_o am Boden der Einkerbung 6 für eine Membran, deren geometrisohen Kennziffern einerseits in Zustand vor dem Zerreißen e .f_o ^um* r (Fig. 1 und 2) und andererseits zum Zeitpunkt des Zerreißens e, Ί? , r und τ sind, sich durch die nach der Formel:

-v Q ^ro .
⁼ 2 7r

r_B sin f
bestimmen läßt, die man nach den folgenden klassischen

Beziehungen: Pr Ί Qf ~2 f	P r ^Jt f —
_r ^ro	2 t sin ^
*s±nf*

VJ - /i CT

erhält, worin

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r = Radius der Membran ohne Beanspruchung

L = ursprüngliche Dicke der Membran am Einkerbungsboden

γ '£ = beim Druck P ist die Membran einer sphärischen Kalotte mit einem Radius r vergleichbar, deren Dicke am Einkerbungsboden in der Mitte der Membran mit ?T bezeichnet ist,

Ci = Zugfestigkeit für eine Membran mit der Dicke 2^ (ursprüngliche Dicke £„)»

()'= Zugfestigkeit für eine Membran mit einer Dicke 2" entsprechend dem Druck P

° = Zerreißspannung bei der Zugkraft bei Umgebungstemperatur.

Bei Kenntnis dieser verschiedenen Paktoren läßt sich umgekehrt der Zerreißdruck für eine bestimmte Membran ableiten. Abgesehen von der Temperatur, deren Polgen noch später zu erwähnen sind, beträgt dieser Druck allgemein:

B_o T_q _sin ψ P_B =

O ^ro

Das Diagramm nach Fig. 3 zeigt die graphische Darstellung der Punktion C_n = f ( 7 ) für verschiedene Werte des Zerreißdruckes Pg bei Umgebungstemperatur (20 C). Die betreffende Membran ist aus halbhartem Aluminium 99,5 bei r_Q = 29 mm und e_Q = 100 /u .

Im nachstehenden Beispiel wird die der Stelle B der graphischen Darstellung nach Fig. 3 für einen Zerreißdruck von 1,3 bar entsprechende Dicke 2"_n numerisch überprüft.

Es wurde ein Winkel ^f'von 10 25' gemessen, nach welchem

409824/0042 · ~¹⁰~

sinf⁵= 0,1808 · 6 B_Q = 13Ο·1Ο⁶ P.a/rd

Nach der Formel 1 erhält man : ΐ_Q = 80/U

(dem System MKSA entnommene Einheiten)

Wie vorstehend erörtert, spielt die Temperatur zum Zeitpunkt des Zerreißens der Membran eine Rolle, der man Rechnung tragen muß, insbesondere für die Bereitung heißer Getränke, für die die Membran mit einer Flüssigkeit in Berührung gebracht wird, die zum Zeitpunkt des Zerreißens auf eine bestimmte Temperatur gebracht ist.

Das "Transaction of the Institute of Chemical Engineers", Band 36, Nr. 2, 1958, Seiten 81 bis 90, entnommene Diagramm nach Fig. zeigt eine Zerreißdruckveränderungskurve als Funktion der Temperatur. Diese Veränderung ist ausgedrückt durch das Verhältnis zwischen dem Zerreißdruck bei T C und dem Zerreißdruck bei Umgebungstemperatur. Die dargestellte Kurve erhält nan bei einer Membran aus Aluminium von 50 mm Durchmesser ohne Schwächungseinkerbung. Es zeigt sich, daß an der Stelle C dieser Kurve dieses Verhältnis beispielsweise 90$ beträgt. Diese Berechnung ermöglicht folglich das Verändern der Dicke 2^_o als Funktion der Temperatur, bei welcher die Membran zerlassen soll.

Vie bereits hervorgehoben, ist die Hauptbedingung des Zerreißens der Membran beim gewünschten Druck das Verhindern der zentripetalen Verschiebung dieser Membran, deren Folgen nachstehend näher erläutert sind. Aus diesem Grund ist die Membran auf die Randleiste 3 aufgepreßt. Diese Randleiste ermöglicht, indem sie der Membran k eine Befestigungsauflage bietet, das Einklemmen der Membran 4, wie es in Fig. 1 schomati sch dargestellt ist. Die in Fig. 1 versinnbildlichten Einklemmeinrichtungen bestehen aus zwei gegeneinander gepreßten ringförmigen Baoken 7 und 8, zwischen welchen die mit dem Außenumfang der Membran k bedeckte Randleiste 3 angeordnet wird. Die durch die Backen 7 und 8 auf die Randleiste ausgeübte Kraft wird hier als zum Verhindern jeglicher Verschiebung der Membran ausreichend angenommen.

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Ein zum Anpressen der Membran zur Verhinderung ihrer Verschiebung bestimmtes Gerät ist in dem schweizerischen

Patent Nr. ..(schweizerische Patentanmeldung Nr. 12 03^/72)

beschrieben. Der auf die Membran k ausgeübte Druck kann auf verschiedene Arten und mit Hilfe verschiedener Mittel erzeugt werden. Als Beispiel sei hier das in dem in dem vorerwähnten schweizerischen Patent beschriebenen Beispiel verwendete Mittel erwähnt. In diesem Patent ist eine hermetisch verschlossene und eine bestimmte Wassermenge enthaltende Kammer auf der dem Becher 1 gegenüberliegenden Seite der Membran k angeordnet, wobei die Membran an die Kammer und an den Becher 1 angrenzt. Das in der Kammer enthaltene Wasser wird dann erhitzt, wobei diese Erhitzung den Zerreißdruek für die Membran entstehen läßt. In diesem Beispiel ist die beschriebene Packung also eine solche, die mit einer Membran versehen ist, die fähig ist, die Rolle eines Thermostaten zu spielen, und zwar eines ziemlich genauen Thermostaten, wie sich anhand der Zerreißbedingungen gezeigt hat. Dies ist einer der Gründe, aus welchen jegliche Verschiebung der Membran an der Einfassung erhebliche Rückwirkungen

haben würde, die sich aus der Berechnung herleiten und mit Hilfe des Diagramms nach Fig· 4 bestimmen lassen, dessen Kurve sich aus praktischen Versuchen ergibt. Dieses Diagramm drückt die Zerreißdruckveränderungen bei Umgebungstemperatur als Punktion der Durchbiegungsveränderungen der Membran und des durch die Tangente zur Einfassung der Membran gebildeten Winkels ψ , und zwar wieder bei einer Membran aus halbhartem Aluminium 99,5 mit einer Dicke e = O₉I mm und einem Radius r = 29 mm, aus.

Die Auswirkung einer reinen Verschiebung unabhängig von der Dehnung des Metalls beim Zerreißdruek P_ß läßt sich bei Annahme, daß die Verschiebung auf den gesamten Umfang der Einfassung gleichmäßig verteilt ist, durch die Berechnung bewerten.

Für eine nach dem Winkel r der Tangente zur Einfassung (der Membran) gemessene Verformung ist die Verschiebung der Membran als Funktion der sich aus dieser Verschiebung ergebenden Veränderung d^jp des Winkels τ durch den Ausdruck

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dl = r . (1 - j co tg { ) al ο s xn \Y> ι ι

gegeben.

Bei den vorerwähnten Werten und dem Wert der an der Stelle B¹ der Kurve der zunehmenden Drücke P = f (^) gemessenen Neigung der Tangente (Fig. h),

^dPB

B
■rpj-2· = 12,6 . iO^J Pa/rd

Entspricht nach der Berechnung eine Verändorung des Zerreißdrucks dl' von 0,1 bar einer gleichmäßig verteilten Verschiebung Dl ~7/U .

Bei Verwendung einer anderen, rein theoretischen Berechnungsart, die darin besteht, daß die physikalischen Kennziffern der Membran mit der vorerwähnten Dicke e in die Formel (l) eingoaetzt

werden: „

e_Q <$ B₀ sinvf

erhält mau:

e n

O OO

COS ^vf ,

Ψ.

_in - Jl _O- ( - ψ ),ir

\l e_{) O B₍₎ sinY ^v «o» «y: sin γ ' B

_{) O B₍₎ sinY «o» «y sin γ B ergibt.

O 9 8 ;> /, / O O U 7

Nach dieser Formel erhält man bei der gleichen Druckveränderung

dPjj =0,1 bar eine Verschiebung dl - 18 m . ο , '

Daraus läßt sich ableiten, daß für eine zwischen 7 und 18 ii liegende Verschiebung der Zerreißdruck sich um etwa 0,1 bar verändert. Diese Berechnungen zeigen eindeutig, daß sich aus einer selbst winzigen Verlagerung der Membran zu ihrer Einfassung eine erhebliche Veränderung der- Zerreißbedingungen ergibt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist die beschriebene Packung eine Randleiste 3 auf, die einerseits für die Membran einen Sitz bildet und andererseits einen Halt bietet, um den Außenumfang der Membran zu dem vorstehend angegebenen Zweck zu halten.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Variante bilden die mit der Randleiste -3 in Eingriff kommenden bestimmten Mittel einen integrierenden Bestandteil der Packung, wobei sie die Form eines auf der Randleiste 3 formgepreßten Kunststoffringes 9 haben. Die diesem Eing 9 entsprechenden Abmessungen müssen so gewählt werden, daß sie einen Widerstand bieten, der ausreicht, um sich bei Ausübung des Zerreißdruckes auf die Membran h jeglicher Verformung zu widersetzen. Der diesen Ring 9 bildende Werkstoff muß außerdem der Grenzfläche mit der angrenzenden Fläche der Membran ein Haftvermögen (Adhäsion) bieten, das ausreicht, um ein Verschieben der Membran zu verhindern. Diese Adhäsion kann beispielsweise dadurch verbessert werden, daß der Rand der Randleiste 3 etwas umgebogen wird, um eine wirkliehe Verankerung im Inneren des den Ring 9 bildenden Kunststoffes herzustellen.

Die Figuren 7 bis 9 zeigen drei Varianten von Randleisten 3a, 3b und 3c, die dazu bestimmt sind, für die Membran h einen besseren Sitz bereitzustellen, um die Wirksamkeit der Klemmung zu erhöhen und dadurch eine Verringerung der Kraft zu ermöglichen, die durch die Backen 7 und 8 (Fig. l) auf die Randleiste ausgeübt wird, um die zentripetale Verschiebung der Membran bei

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Einwirkung einer Kraft P auf ihre Oberfläche zu verhindern. Es versteht sich von selbst, daß die Oberflächen der Backen eine Ergänzung der beiden entsprechenden Flächen der Randleiste bilden.

Die Variante der Figur 7 zeigt eine Randleiste 3a» die drei konzentrische Rippen 10, 10' und 10" aufweist. In der Variante nach Figur 8 bildet die Randleiste Jh mit der Ebene der Membran k einen Winkel β . In der Variante nach Figur 9 ist der Umfang ^a der Membran h unter die Randleiste 3c des Bechers 1 zurückgebogen.

Paten tan sprü ch e:

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Claims

Patentansprüche

l.jDicht verschlossene Lagerungspackung für eine fein zerklei-—nerte Masse, die zum Bereiten eines Getränkes durch den Durchtritt einer unter einem bestimmten Druck stehenden Flüssigkeit durch die Masse bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerungspackung aus einem Becher (l) zur Aufnahme der Masse, dessen Öffnung von einem Sitz in Form einer Randleiste (3) umgeben ist, und aus einer auf den Sitz aufgepreßten und mindestens eine innerhalb des Sitzes liegenden Schwächungszone (6) aufweisenden Verschlußmembran (4) für den Becher besteht, wobei die Randleiste (3) einen Halt- zum Halten des Außenumfangs der Membran bietet, damit, wenn die Membran dom bestimmten Druclc ausgesetzt wird, die zentripetale Verformung ihres Außenumfangs verhindert wird, und das Ganze so eingerichtet ist, daß das Zerreißen der Membran (k) entlang der Schwächungszone (6) erfolgt, wenn die bei Ausübung des Druckes eintretende Verformung der Membran in der Schwächungszone eine Beanspruchung entstehen läßt, die gleich ihrer Zerreißlast ist.

2, Packung nach Anspruch 1, d a d u roh gekennzeichnet, daß die Schwächungszone aus einer Einkerbung (6) besteht.

3. Packung nach Anspruch 2, d a d u r ο Ii g e k e η η zoic h η e t, daß dan Zerreißen dor Membran (^;i) entlang dor Schwächung«cinlierbmig (()) erfolgt, wenn die Bezi«hung

B ^o Hin v/
P_b = ;r— —

erfüllt- (geflohen)- iat, in v/dohur

- j6 -

0 9 8 2 h f 0 (J /< 7

P„ = Zerreißdruck

η = Zerreißlast bei Zerreißdruck

r = Radius der Membran ohne Beanspruchung

C = ursprüngliche Dicke der Membran am Boden der Einkerbung

ψ = durch die Tangente zur Membran an der Einfassungsstelle zum Zeitpunkt des Zerreißens gebildeter Winkel.

k. Packung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß sie einen auf der Randleiste (3) formgepreßten Ring (9) aufweist, der so ausgebildet ist, daß er zumindest in radialer Richtung dem bestimmten Druck standhält.

Be/Ho - 25

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