DE2359209A1

DE2359209A1 - Stopfenverschluss fuer isoliergefaesse wie isolierflaschen, -kannen und dgl.

Info

Publication number: DE2359209A1
Application number: DE2359209A
Authority: DE
Inventors: Karl Lehne
Original assignee: SCHMITT HARTOLIT
Current assignee: SCHMITT HARTOLIT
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1975-06-12

Description

DIPL.-ING. PH. EYER
DIPL-ING. E. EYER

PATENTANWÄLTE

6 FRANKFURT AM MA₁N

Hartolit Adalbert Schmitt

6983 Kreuzwertheim Kreuzstraße 26

Stopfenverschluß für Isoliergefäße wie Isolierflaschen, - kannen und dgl.

Die zum Verschließen von Isoliergefäßen wie Isolierflaschen, -kannen und dgl. dienenden Verschlüsse unterscheiden sich im wesentlichen in ihren funktioneilen Wirkungen. So beruht die Dichtwirkung des Stopfenverschlusses im wesentlichen darauf, daß der in der Gefäßöffnung eingeschobene Stopfen mit seiner Außenfläche an der Innenfläche der Öffnung dichtet, Der Stopfenverschluß ist der in seiner Handhabung einfachste Verschluß. Er hat jedoch Mängel, die die verschiedensten Ursachen haben können. So können beispielsweise zwischen Stopfen und Gefäßöffnung geringe Durchmesserunterschiede bestehen, die ein ausreichend dichtes Anliegen der Dichtflächen hindern. Bei einem heißen Gefäßinhalt kann es auch vorkommen, daß der Stopfen durch den Gefäßinnendruck oder aus einem anderen Grunde in seinem Sitz gelockert oder herausgedrückt wird. ¥enn der Stopfen aus Kork ist, kann

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sich eine verminderte Dichtung auch durch Schrumpfen des Korkens ergeben. Ein Nachteil des Korkstopfens besteht auch darin, daß er leicht Geruch annimmt. Beim Schraubverschluß wird die Dichtung im wesentlichen durch Niederschrauben der Verschlußkappe und Aufsetzen einer Dichtungsfläche auf den Rand der Gefäßöffnung bewirkt. Der Schraubverschluß kann auch zusätzlich einen als Stopfen wirkenden Dichtkörper enthalten. Der Nachteil des Schraubverschlusses gegenüber dem Stopfenverschluß besteht darin, daß er aufwendiger ist und nicht in gleich einfacher Weise wie dieser gehandhabt werden kann. Der Expansionsverschluß schließlich besteht aus einer der Öffnung des Gefäßes entsprechenden Gummimanschette, in die zwei z. B. vermittels einer Schraubverbindung in Längsrichtung gegen- und auseinander bewegbare Druckkörper ragen, die die Gummimanschette beim Gegeneinanderbewegen stauchen und hierbei zu einem sich dicht gegen die Wand der Gefäßöffnung legenden Ringwulst verformen, der beim Auseinanderbewegen der Druckkörper wieder die anfängliche Streckform annimmt.Auch dieser Verschluß ist gegenüber dem Stopfenverschluß aufwendig, und hat den Nachteil geringerer Einfachheit in der Handhabung.

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Die Erfindung betrifft einen Verschlußstopfen, der die in der Einfachheit der Handhabung liegenden Vorteile eines Stopfenverschlusses ohne seine vorstehend geschilderten Nachteile aufweist. Der Stopfenverschluß gemäß Erfindung besteht darin, daß ein in bekannter Weise aus einem Kopf- und einem Halsteil bestehender Stopfen aus Gummi oder einem anderen elastischiausweitbarem Material zwei übereinanderliegende Kammern besitzt, von denen sich die eine im Halsteil und die andere im Kopfteil des Stopfens befinden und die derart miteinander verbunden sind, daß sich der in die Ausgießöffnung eines Isoliergefäßes eingeführte Halsteil des Stopfens durch mechanischen Druck von oben auf den Kopfteil infolge pneumatischer Ausweitung an die Ausgießöffnung dicht angelegt, durch Lüftung der Halskammer dagegen in den drucklosen Zustand zurückkehrt. Ein in dieser Weise ausgebildeter Stopfen entspricht einem Stopfen üblicher Art, demgegenüber der sich jedoch dadurch unterscheidet, daß er nach seinem Einführen in die Gefäßöffnung unter dem in der Halöka'ÄBlBruerzeugten Luftdruck absolut fest und dicht in der Gefäßöffnung sitzt. Zur Lösung aus seinem Sitz genügt ein einfacher Druck von der Seite her gegen den Kopfteil des Stopfens, der zur Folge hat, daß der elastische Stopfen deformiert wird und infolgedessen die Druckluft aus der Halskammer entweichen kann. Schrumpfung und Geruchsannahme

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des Stopfens bleiben im Hinblick auf das zu seiner Herstellung erforderliche elastische Material außer Betracht·, Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Stopfens besteht auch darin, daß die beiden Kammern eine ausgezeichnete Wärmeisolierung bewirken.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und wird nachfolgend anhand der Zeichnung nochmals näher erläutert.

und

In der Zeichnung zeigen die Fig. 1,3/4 bis 15 Vertikalschnitte durch erfindungsgemäß ausgebildete Stopfen. In den

sind und B-C

Pig. 2 und 3a/ Horizontalschnitie nach A-B/durch Fig. 1 und wiedergegeben.

Der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Stopfen besteht aus einem Kopfteil 1 und einem Halsteil 2, die durch einen Zwischenboden 3 voneinander getrennte Kammern 1a und 2a aufweisen. In dem Zwischenboden befindet sich eine ein Überdruckventil bildende kalottenförmige Ausweitung 4, die oben und unten mit einander gegenüberliegenden Öffnungen 4 a versehen und in der eine Kugel 5 als Ventilglied frei beweglich angeordnet ist. In der oberen Begrenzung der Kopfkammer 1 a ist eine Luft-öffnung 6 vorgesehen. Der Zwischenboden 3 ist durch eine stegartige Erhöhung 7

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versteift. Der Stopfen sitzt mit Teil 2 in dem Hals des Innengefäßes 8 einer Isolierflasche. Mit 9 ist der Mantel der Isolierflasche bezeichnet.

Die Handhabung des in Fig. 1 und 2 dargestellten Stopfens gestaltet sich wie folgt:

Nach Einführen des Halsteils 2 . in die Gefäßöffnung, wird durch Niederdrücken der oberen Begrenzung der Kammer 1a an der Stelle der Luftöffnung 6 über das Kegelventil 4/5 aus dieser Kammer Luft in die untere Kammer 2 a gedrückt, deren Seitenbegrenzung sich infolgedessen innen an den Gefäßhals anlegtο Der Innendruck der Kammer 2a kann durch wiederholtes Niederdrücken der oberen Begrenzung der Kammer 1a bedarfsweise verstärkt werden. Unter dem auf diese Weise erzeugten Luftdruck in der Kammer 2a, sitzt der Stopfen absolut fest und dicht in dem Hals 8 des Innengefäßes, wobei die seitlichaiFlächen durch Auflegen des im Durchmesser etwas größeren Kopfteiles auf den Öffnungsrand noch zusätzlich verstärkt werden.

Zur Wiederentfernung des Stopfens bedarf es lediglich eines Druckes von der Seite her gegen&en Kopfteil 1, der hierdurch in Druckrichtung bewegt und über den Zwischenboden 3 so

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auf das Kugelventil 4/5 wirkt, daß Luft aus der Kammer austreten kann. Zur Verstärkung der Wirkung des seitlichen Druckes auf den Kopfteil 2 empfiehlt es sich., den Zwischenboden 3 in Druckrichtung zu versteifen, zu welchem Zweck bei der XXXXXXXXXJ in fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung der Zwischenboden 3 mit einem Drucksteg 7 versehen ist, dessen Lage durch einen etwas nach außen vorspringenden Ansatz 10 oder eine andere Markierung erkennbar gemacht sein kann.

und 3a

In Pig. 3/ist ein Stopfen von im wesentlichen gleicher Ausführung wie in den Fig. 1 und 2 wiedergegeben. Der Unterschied zwischen beiden Ausführungen besteht lediglich darin, daß im Falle der Fig. 3 und3a ein Druckventil 12 in der Mitte des Zwischenbodens 13 und anstelle von einem Drucksteg zwei Druckstege 14 und 15 vorgesehen sind. Die Handhabung und Wirkung des Stopfens sind die gleichen wie vorstehend beschrieben.

Eine andere Ausführung eines erfindangsgemäß ausgebildeten Stopfens zeigen die Fig. 4 und 5· Auch bei dieser Ausführung besteht der Stopfen aus einem Kopfteil 1 mit Kammer 1a und aus einem Halsteil 2 mit Kammer 2a von etwas geringerem Durchmesser, die durch einen Zwischen-

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boden voneinander getrennt sind. In dem Zwischenboden ist eine kreisrunde Ausnehmung 16 vorgesehen, deren Durchmesser etwas geringer ist als der Innendurchmesser der Kammer 2a und die von der verbliebenen, rippenartig nach innen vorspringenden Randfläche 3a begrenzt ist. Durch die Ausnehmung ist ein aus der Kammer 1a in die Kammer 2a ragender Kolben 17 geführt, der im oberen Teil 18 so ausgeweitet ist, daß er mit diesem Teil an der Innenwand der Kammer 1a anliegt. Der Kolben ist weiterhin oben unterhalb der Ausweitung 18 mit in Abstand voneinander angeordneten rundumlaufenden Rippen 19 und 20 versehen. Mit 6 ist wieder ein Luftloch in der oberen Begrenzung der Kammer 1a bezeichnet.

Der Stopfen besteht in seinen Teilen 1/2/3 aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise Gummi, der Kolben 17/18 dagegen aus einem Hartmaterial, beispielsweise einem Hartkunststoff, Metall oder dergl.

Der Stopfen ist in den Pig. 4 und 5 zur Veranschaulichung seiner Handhabung in zwei Arbeitsstellungen wiedergegeben. Pig. 4 zeigt den Stopfen nach Einführung des T_eiles 2 in den Halsteil 8 des Glaseinsatzes einer Isolierflasche. Zur Erzielung eines festen, dichten Sitzes

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des Stopfens ist es lediglich erforderlich, durch Druck von oben auf die Begrenzung der Kammer 1 und damit auf den oberen Teil 18 des Kolbens 17 diesen nach unten zu drücken, bis die Rippe 20 hinter dem verbliebenen Rand 3a des Zwischenbodens einspringt, der beim Durchgang der Rippe elastisch nachgibt. Diese « Arbeitsstellung ist in Fig. 5 dargestellt.

Bei der beschriebenen Druckbewegung des Kolbens 17/18 wird die Luft der Kammer 2a komprimiert und der Teil 2 infolgedessen von innen her an die Innenwand des G-efäßhalses 8 fest und dicht angelegt. Als Ersatz für die aus der Kopfkammer 1a in die Halskammer 2a gedrückte Luft strömt Luft über die Öffnung 6 in die Kammer 1a nach.

Soll der Stopfen aus dem Gefäßhals wieder entfernt werden so genügt es hierzu, durch Druck in Richtung des Pfeiles 21 den Stopfen im Bereich der die Kammern 1a und 2a verbindenden Durchbrechung 16 etwas zu deformieren, was zur Folge hat, daß genügend Luft aus der Kammer 2a in die Kammer 1a über die Durchbrechung entweichen kann und der Druck in Kammer 2a infolgedessen aufgehoben wird,

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Eine ähnliche Ausführung wie die vorstehend in Verbindung mit Pig. 4 und 5 beschriebene ist in den Fig. 6 und 7 wiedergegeben. Der in diesen Figuren dargestellte Stopfen unterscheidet sich von dem der Pig. 4 und 5 dadurch, daß die obere Begrenzung des Druckkolbens 22 zugleich die obere Begrenzung der Kopfkammer 1a ist. Bei dieser Ausführung sind ein hohler,im oberen erweiterten Teil offener Rippenkolben 22 und ein ebenfalls oben offener, aus zwei übereinander liegenden Kammern 1a und 2a bestehender Stopfen vorgesehen, die randdicht ineinander angeordnet und durch eine gemeinsame Abdeckplatte zusammengehalten werden. Die dichte Vereinigung der Ränder des Kolbens 22 und der Kammer 1a ist dadurch bewirkt, daß ein nach innen gerichteter Randflansch 24 der Kammer in eine nach außen gerichtete Randausnehmung 25 des Kolbens eingreift und daß die so vereinigten Ränder vermittels eines von der Abdeckplatte 23 ausgehen-

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den, nach unten ragenden Kragens/mit-einander im Eingriff gehalten werden. Die übrigen Bezugszahlen haben die gleiche Bedeutung wie zu Fig. 4 und 5 angegeben.

Bei der Ausführung'nach Fig. 6 und 7 befindet sich in der Abdeckung 23 keine Verbindung mit der Außenluft, so. daß die Druckverhältnisse in den Kammern 1a und 2a nur

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unter Inanspruclinahme der in ihnen enthaltenen Luft herbeigeführt werden.

Auch bei dem vorbeschriebenen Stopfen besteht der eigentliche Stopfenkörper 1/2/3 aus einem elastischen Material, vorzugsweise Gummi, während der Kolben 22 und die Abdeckung 23 aus Hartmaterial bestehen.

Die Handhabung des Stopfens ist die gleiche, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit Pig. 4 und 5 beschrieben ist. Die Pig. 6 und 7 geben ebenfalls zwei Arbeitsstellungen des Stopfens wieder. In der aus Fig. 6 ersichtlichen Arbeitsstellung befindet sich der Kolben in Normalstellung, in der die Kammer 2a drucklos ist. Fig. 7 zeigt den Kolben in nach unten gedruckter Stellung, in der die luft in Kammer 2a komprimiert ist und den Halsteil 2 dicht an die Innenwand des Flaschenhalses angedrückt hält.

Die Fig. 8 und 9, 10 und 11 sowie 12 und 13 zeigen jeweils wie Fig. 6 und 7 in zwei Arbeitsstellungen weitere erfindungsgemäß ausgebildete Stopfen der zuletzt beschriebenen Ausführung, die sich untereinander und gegenüber Fig. 6 und 7 nur geringfügig unterscheiden. So ist der Kolben 27 bei der in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführung kegelstumpfförmig nach unten

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vere-ngt ausgebildet und in der Kammer 1a ist in Abstand unterhalb des verbliebenen Randes 3a des Zwischenboden noch, eine nach, innen vorspringende Di chtungsrippe 28 vorgesehen. Durch die konische Gestaltung des Kolbens 27 wird dessen Halterung in der in Fig. 9 wiedergegebenen Arbeitsstellung verbessert und andererseits bei Lösung des in der Kammer 2a erzeugten Expansionsdruckes seine Rückkehr in die in Fig. 8 wiedergegebenen Stellung erleichtert.

Anstelle von einer Dichtungsrippe 28 unterhalb des verbliebenen Zwischenbodenrandes können auch zwei oder mehr zusätzliche Dichtungsrippen in Abstand voneinander in der Kammer 2a angeordnet sein. Im PaHe der Pig. 10 und 11 sind zwei weitere Dichtungsrippen 28 und 29 vorgesehen. So daß mit dem Zwischenbodenrand 3a eine dreifache Sicherung geschaffen ist.

Die Mg. 12 und 13 zeigen einen Stopfen bei dem der Rand 3a des durchbrochenen Zwischenbodens und eine in Abstand darunter angeordnete Dichtungsrippe 30 die Querschnittsausbildung einer schräg nach unten gercihteten Zunge besitzen, was zur Wirkung hat, daß

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durch den nach oben gerichteten Expansionsdruck die Abdichtung der Kammer 2a gegen die Kammer 1a in der in Fig. 13 wiedergegebenen Arbeitsstellung verstärkt wird.

Eine vorteilhafte, vorzugsweise in Betracht kommende Ausführung eines Stopfen gemäß Erfindung in zwei Arbeitsstellungen zeigen die Pig. 14 und 15· Bei dieser Ausführung» besitzt der aus dem Kopfteil 1 und dem Halsteil 2 bestehende elastische Teil des Stopfens oben in dem Halsteil eine nach innen gerichtete Einschnürung 32, während im oberen Teil des Kolbens 34 außen eine rundumlaufende halbkreisförmige bzw. bogenförmige Ausnehmung 35 vorgesehen ist, in die sich die Einschnürung beim Niederdrücken des Kopfteils setzt.

Weiterhin weist der die obere Öffnung des Kopfteils begrenzende, nach innen gerichtete Ringflansch eine ringsumlaufende Randverdickung 35» z.B. einen anvulkanisierten O-Ring auf. Die den Kolben 34 oben verschließende Abdeckung 36 wird durch eine gezahnte Ausbildung der Außenfläche des nach unten ragenden Kragens 26 und der Innenfläche des Kolbens im oberen Teil in ihrem Sitz gehalten. Anstelle einer gezahnten Ausbildung, kann auch eine Gewindeverbindung vorgesehen sein.

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Claims

Pa tentansprüche

1. IStopfenverschluß für Isoliergefäße, wie z«, B. Isolier- —s flaschen, -kannen und dergl., bestehend aus einem Hohlstopfen aus elastisch auswertbarem Material, wie G-ummi, dadurch gekennzeichnet, daß der in bekannter Weise aus einem Kopfteil (l) und einem Halsteil (2) bestehende Stopfen zwei übereinander angeordnete Kammern (la, 2a) besitzt, von denen sich .die eine (la) im Kopfteil, die andere (2a) im-Halsteil des Stopfens befindet und die derart miteinander verbunden sind, daß sich der in die Ausgießöffnung eines Isoliergefäßes (8/9) eingeführte Halsteil (2) des Stopfens durch mechanischen Druck von oben auf den Kqfteil (l) infolge pneumatischer Ausweitung dicht an die Ausgießöffnung anlegt, durch lüftung der Halskammer dagegen in den drucklosen Zustand zurückkehrt.

2. Stopfenverschluß nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (la und 2a) durch einen Zwischen-

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boden (3) voneinander getrennt sind und in dem Zwischenboden eine Ventilverbindung, beispielsweise in Gestalt einer kalottenförmigen Ausweitung (4) vorgesehen ist, die oben und unten mit einander gegenüberliegenden Öffnungen (4a) versehen und in der eine Kugel (5) als Ventilglied beweglich angeordnet ist, und weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die obere Begrenzung der Kopfkammer (la) über eine Luftöffnung (6) mit der Außenluft verbunden ist.

3. Stopfenverschluß nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (3) durch einaavon dem Ventil (4/5) radial zur Wand der Kammer (la) verlaufenden Steg (7) oder zwei gegenläufige derartige Stege (14 u. 15) verstärkt ist.

4. Stopfenverschluß nach den Patentansprüchen 1 und2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Kammern (la und 2a)

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trennenden Zwischenboden eine kreisrunde Ausnehmung (16) vorgesehen ist, die von einer rippenartig nach innen vorspringenden" Handfläche (3a) begrenzt und durch die ein von der Kammer (la) in die Kammer (2a) ragender, im oberen Teil (18) ausgeweite-ter und mit diesem Teil an der Innenwand der Kammer (la) anliegender Kolben (17) geführt ist, der unterhalb der Ausweitung (18) mit in Abstand voneinander angeordneten rundumlaufenden Dichtungsrippen (19» 2o) versehen ist.

Stopfenverschluß nach den Patentansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler, im oberen Teil erweiterter Kolben(22, 27, 31) und ein ebenfalls oben offener, aus zwei übereinander liegenden Kammern(la und 2a) bestehender Stopfen (l, 2) vorgesehen sind, von denen der Kolben randdicht in dem Stopfen sitzt und die durch eine gemeinsame Abdeckplatte (23) zusammengehalten werden.

6. Stopfenverschlußnach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet," daß die randdichte Vereinigung des Kolbens (22, 27, 31) unfl des Stopfens (1/2) dadurch bewirkt ist, daß

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ein nach innen gerichteter Randflansch (24) des Stopfens in eine nach außen offene Randausnehmung (25) des Kopfteils (l) eingreift und daß die so vereinigten Ränder vermittels eines von der Abdeckplatte (23) nach unten ragenden Kragens (26) miteinander in Eingriff gehalten werden.

7. Stopfenverschluß nach den Patentansprüchen 1, 4 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (Mg. 8, 9 und lo/ll) kegelstumpfförmig ausgebildet und mit dem geschlossenen, verengten Ende nach unten in den Stopfen (l/2) eingesetzt ist.

8. Stopfenverschluß nach Patentanspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsrippen (3o) die Querschnittsausbildung einer schräg nach unten gerichteten an den Kolben (31) anliegenden Zunge besitzen.

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9· Stopfenverschluß nach den Patentansprüchen 1 , 4, 5 "bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Kopfteil (1) und dem Halsteil (2) "bestehende elastische Teil des Stopfens oben in dem Halsteil eine nach innen gerichtete Einschnürung (32) besitzt, während am oberen Teil des Kolbens (34) außen eine rundumlaufende halbkreisförmige bzw. bogenförmige Ausnehmung (35) vorgesehen ist, in die sich die Einschnürung beim Niederdrücken des Kopfteils setzt.

10. Stopfenverschluß nach den Patentansprüchen 1, 4, 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der die obere Öffnung des Kopfteils begrenzende, nach innen gerichtete Ringflansch eine ringsumlaufende Randverdickung 35, z.B. einen anvulkanisierten O-Ring aufweist.

11. Stopfenverschluß nach den Patentansprüchen 1, 4, 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kolben (34) oben verschließende Abdeckung (36) durch eine gezahnte Ausbildung der Außenfläche des nach unten ragenden Kragens (26) und der Innenfläche des Kolbens im oberen Teil oder durch eine Gewindeverbindung in ihrem Sitz gehalten wird.

12. StopfenverSchluß nach dem Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abdeckung (36) und der oberen Randfläche des Kolbens (34) ein geringer Ringschlitz belassen ist.

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