DE2807791A1 - Behaelter-verschlussdeckel-anordnung - Google Patents

Behaelter-verschlussdeckel-anordnung

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DE2807791A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine neue Behälter-Verschlußdeckel-Anordnung.
In Behälter-Verschlußdeckel-Anordnungen, in denen eine wirksame Abdichtung zwischen den beiden Komponenten vorliegt, ist es von größter Bedeutung, daß sie getrennte ringförmige Dichtungen aufweisen, die entweder von dem Verschlußdeckel oder von dem Behälter abnehmbar sind oder mittels eines Klebstoffes in der richtigen Position festgehalten werden. Um eine wirksame Abdichtung und einen wirksamen Sitz zwischen konventionellen Behältern (Containern) und ihren Verschlußdeckeln (Verschlüssen) zu erzielen, bei gleichzeitiger Verhinderung einer Bewegung der Verschlußdeckel auf den Behältern, ist es erforderlich, die Dichtungen durch die Schließkraft zwischen den beiden Komponenten vollständig zusammenzudrücken. Wenn man jedoch die volle Schließkraft über einen bestimmten Zeitraum einwirken läßt, tritt eine mechanische Hysterese auf und die Dichtung hat die Neigung, im zusammengepressten Zustand zu verbleiben, wodurch die elastische Rückfederungskraft, die auf den Behälter einwirkt, abnimmt, so daß der Abdichtungseffekt mindestens teilweise verloren geht. Obgleich eine Dichtung eine wirksame Abdichtung ergeben kann, kann es ferner vorkommen, daß sie mindestens teilweise in ihren zusam-
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mengedrückten Zustand verbleibt, in dem sie sich genau komplementär an jede Unvollkommenheit der Behälteroder Verschlußdeckelauflage anpasst. In einem solchen Falle kann dann, wenn der Verschlußdeckel einmal entfernt worden ist, eine undichte Stelle (ein Leck) auftreten, weil es nicht mehr möglich ist, ihn wieder in genau die gleiche Umfangsposition auf den Behälter zu bringen. Eine Möglichkeit der Beseitigung dieses Nachteils, der durch die mechanische Hysterese, beim vollständigen Zusammenpressen der Dichtungen hervorgerufen wird, besteht darin, die Größe der auf die Dichtungen einwirkenden Schließkraft herabzusetzen. Bei den konventionellen Konstruktionen ist jedoch die Verminderung der Druckkraft auf die Dichtungen nicht möglich, da dies zu einem weniger günstigen Sitz der Verschlußdeckel auf den Behältern führen würde, was einen ungenauen Sitz . zur Folge hätte, der bei Behältern, insbesondere solchen mit einer großen Kapazität, nicht erwünscht ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Behälter-Verschlußdecke1« Anordnung, bei welcher der Behälter einen Rand aufweist und der Verschlußdeckel besteht aus einem Behälterschließabschnitt, der sich über eine Öffnung des Behälters erstreckt und einem ringförmigen Randabschnitt, der den Schließabschnitt umgibt, wobei der Randabschnitt einen
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axialen Flansch und eine ringförmige Auflagefläche aufweist, die in axialer Richtung entlang des Flansches diesem gegenüberliegt und sich in einer Ebene erstreckt, die im wesentlichen senkrecht zur Symmetrieachse des Verschlußdeckels verläuft, wobei der Flansch und der Behälter jeweils Teile einer ringförmigen Arretierungseinrichtung aufweisen und wobei der Verschlußdeckel, der dei Behälterrand dicht abschließt, mit den Teilen der Arretierungseinrichtung so kooperiert, daß der Verschlußdeckel auf dem Behälter festgehalten wird und den Behälter in positiver Druckverbindung mit dem Verschlußdeckel hält, die nur gegenüber der Auflagefläche wirkt, so daß die Schließkräfte vollständig durch die Auflagefläche übertragen werden und der Verschlußdeckel auf dem Behälter unbeweglich ist, und wobei der Behälter und der Verschlußdeckel dazwischen eine ringförmige Kammer begrenzen, die eine elastische Dichtung enthält, wobei die Kammer an die Auflageoberfläche angrenzt und die Dichtung in einem teilweise zusammengedrückten Zustand vorliegt und in abdichtendem Kontakt sowohl mit dem Behälter als auch mit dem Verschlußdeckel steht.
Die ringförmige Kammer ist vorzugsweise teilweise begrenzt durch eine ringförmige Vertiefung, die in dem Verschlußdeckel-Randabschnitt vorhanden ist, wobei der
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die Vertiefung begrenzende Randabschnitt eine Öffnung aufweist, die in axialer Richtung dem Flansch gegenüberliegt und wobei die elastische Dichtung^ die im normalen nicht-zusammengedrückten Zustand einen Teil aufweist, der aus der Öffnung herausragt9 durch den Behälterrandabschnitt mit ihrem ansonsten verstehenden Teil im zusammengedrückten Zustand gegen die Öffnung gedrückt wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Aufbau erfolgt das Zusammenpressen der Dichtung in axialer Richtung. Die Öffnung kann aber auch in radialer Richtung vorliegen, so daß die Dichtung gleitend gegen eine sich in axialer Richtung erstreckende Fläche des Be~ hälters drückt, während der Behälter und der Verschluß= deckel zusammengebaut werden„ Bei einem weiteren be~ vorzugten Aufbau liegt die ringförmige Auflagefläche radial außerhalb der Öffnung^ bezogen auf die Vertiefung^
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft unter Bezugnahme, auf die
je
beiliegende Zeichnung näher erläutert, es sei doch darauf hingewiesen, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist. In der beiliegenden Zeichnung zeigen
Figur 1 eine Seitenaufrissansicht des Behälters;
Figur 2 eine Querschnittsansicht entlang der Achse des Verschlußdeckelsj und
Figur 3 eine ähnliche Ansicht wie die
Figur 2, die den auf einem Behälter sitzenden Verschlußdeckel zeigt.
Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform steht die Ziffer 1 für einen Behälter und die Ziffer 2 für einen Verschlußdeckel, die beide aus einem Poly-alpha-olefin, beispielsweise aus einem Polyäthylen mit hoher Dichte, spritzgegossen worden sind, es kann aber auch ein schlagfestes Polypropylen verwendet werden. Alternativ können auch andere geeignete Materialien verwendet werden, zB ein PoIyvinylhalogenid, wie Polyvinylchlorid, oder eine polymere vinylaromatische Verbindung, wie Polystyrol.
Der Verschlußdeckel 2 besteht aus einem Behälterschließabschnitt 3 mit einer ebenen Konfiguration, wobei der Schließabschnitt von einem ringförmigen Randabschnitt umgeben ist. Der Randabschnitt 4 hat im allgemeinen einen U-förmigen Querschnitt, wie in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und er besteht aus einer radial inneren Wand 5, die sich im allgemeinen in axialer Richtung erstreckt, und einer radial äußeren Wand 6, die konzentrisch zu der inneren Wand verläuft und durch eine Basis 7 damit verbunden ist. Der U-förmige
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Rand ist umgekehrt, wenn der Verschlußdeckel auf einen Behälter passt, wie er in Figur 3 dargestellt ist. Der Behälterschließabschnitt 3 ist mit der Innenwand 5 verbunden, im wesentlichen über die Hälfte ihrer axialen Tiefe, und von dem unteren Ende der Innenwand erstrecken sich über die Unterseite des Behälterschließabschnittes Verstärkungsrippen 3ä, die dem Behälterschließabschnitt Festigkeit und Steifheit verleihen. Wie ersichtlich, haben diese Rippen einen Querschnitt, der sich in Richtung auf die Achse des Verschlußdeckels verjüngt.
Der Teil der Basis 7, welcher mit der Innenwand 5 verbunden ist, ist gewölbt, wie bei 8 dargestellt. Die Wölbung umgibt die Basis und die Seiten einer ringförmigen Vertiefung 9 mit einer Öffnung IO in den Hohlraum hinein, der von den Wänden des U begrenzt wird. Die in Figur 2 dargestellte Vertiefung passt sich an an eine p-Ring-Dichtung 11 aus einem elastischen Kunststoffmaterial. Die Dichtung 11 hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wie in Figur 2 dargestellt, und sie steht in innigem Kontakt mit den Seitenwänden und der Basis der Vertiefung, da diese eine konkave Form haben und ineinander übergehen unter Bildung einer glatten konkaven Oberfläche um die Vertiefung herum von einer Seite der Öffnung zu der anderen. Im nichtzusammengepressten Zustand des O-Ringes, das heißt vor dem Auflegen des Verschlußdeckels auf einen Behälterrand, steht der O-Ring durch die Öffnung über die Basishöhe
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der U-Form des Randes hinaus nach außen vor, wie in Figur 2 dargestellt.
Die radial äußere Wand des Randes ist mit einem ringförmigen Arretierungsvorsprung oder Arretierungseinrichtung 12 versehen, die einen Teil einer Arretierungseinrichtung zum Arretieren des Verschlußdeckels um den Rand des Behälters herum bildet, wie nachfolgend näher beschrieben wird. Dieser Arretierungsvorsprung erstreckt sich von der inneren Oberfläche der Wand 6 in radialer Richtung nach innen und er hat eine für solche Vorsprünge übliche Form, das heißt)er hat eine obere Oberfläche 13 und eine untere Oberfläche 14, wobei letztere angeschrägt ist zur Erzielung einer Nockenwirkung, wenn der Verschlußdeckel auf einen Behälter aufgelegt wird, um zu bewirken, daß sich die Wand 6 nach außen biegt, so daß der Behälterrand richtig in dem Verschlußdeckel sitzt.
Der Verschlußdeckel ist auch mit einer ringförmigen Auflagefläche 15 versehen, auf der der Behälterrand in vorteilhafter Weise aufliegt, wenn der Verschlußdeckel und der Behälter miteinander vereinigt werden. Diese Auflagefläche liegt vor auf der unteren Oberfläche der Basis des U und sie grenzt daran an, erstreckt sich in einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zur Symmetrieachse des Verschlußdeckels verläuft, und verläuft radial außerhalb der Öffnung 10 der Vertiefung.
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Der Behälter 1 besteht aus einer Seitenwand 16, die sich vom Rand 17 ab nach unten verjüngt«, Der Rand 17 besteht aus einem radial nach außen vorspringenden Randabschnitt 18, der mit einem nach unten hängenden Flansch 19 verbunden ist, der außerhalb der Seitenwand 16 liegt und den oberen Abschnitt der Seitenwand umgibt und mit 2 diametral einander gegenüberliegenden Bügelaufnahmelöchern 20 versehen ist»
Der BeläLter weist einen weit^eren Teil der Arretierungs·= einrichtung in Form einer radial nach außen vorsprin» genden ringförmigen Rippe 21 an der Verbindungsstelle zwischen dem Randabschnitt 18 und dem Flansch 19 auf, wobei die Rippe 21 eine untere Oberfläche 22 aufweist, die auf die obere Oberfläche 13 des Arretierungsvor-= Sprunges 12 des Verschlußdeckels passt, so daß dann^ wenn die beiden Komponenten im zusammengebauten Zustand vorliegen, eine Oberfläche mit der anderen in Berührung steht. Unmittelbar unterhalb der Rippe 21 erstreckt sich der Flansch 19 fast vollständig nur in axialer Richtung nach unten, dann erstreckt er sich mit einer radial ' äußeren Komponente nach unten, so daß direkt unterhalb der Rippe 21 ein Hohlraum entsteht, der den Arretierungs« ■vorsprung 12 aufnimmt.
Während des Auflegens des VerschlußdeckeIs auf den Rand des Behälters ist der Behälterrand zwischen den beiden Seitenwänden 5 und 6 angeordnet und der Ver=·
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schlußdeckel wird nach unten gedrückt, so daß die Oberfläche 14 des Arretierungsvorsprunges gegen eine obere konvexe Oberfläche 23 der Rippe 21 drückt. Der Arretierungsvorsprung wird dann in einer Position flexibel über die Rippe 21 gedrückt, so daß er unterhalb der Rippe liegt, wobei die Oberflächen 22 und 13 in dieser Position einander berühren. Durch Anlegen eines Druckes fortschreitend um den U-förmigen Rand des Verschlußdeckels herum, das heißt,auf die Basis 7, wird bewirkt, daß die Seitenwand 6 sich radial nach außen biegt durch die Gleitbewegung der Oberfläche 14 des Arretierungsvorsprunges um die konvexe Oberfläche der Rippe 21 herum. Auf diese Weise wird der Arretierungsvorsprung 12 fortschreitend um die Rippe 21 herum gedrückt, bis er in die Position unterhalb der Rippe einschnappt, so daß dann der Verschlußdeckel in der geschlossenen Position auf dem Behälter liegt, wie in Figur 3 dargestellt. Wenn der Verschlußdeckel in seine geschlossene Position gedrückt wird, steht die obere Oberfläche des Behälter-randabschnittes 18 mit der O-Ring-Dichtung, das heißt,,mit dem Teil der Dichtung, der von der Öffnung vorsteht, in Berührung und drückt diesen allmählich zusammen durch Verschiebung der Dichtung in Richtung auf die Öffnung. Wenn der Verschlußdeckel in seiner geschlossenen Position vorliegt, liegt die obere Oberfläche des Randabschnittes 18 auf der ring-* förmigen Auflagefläche 15 des Verschlußdeckels auf und in dieser Position ist der vorher vorspringende Teil der O-Ring-Dichtung abgeflacht, so daß er praktisch
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die gleiche Höhe wie die Öffnung 10 der Vertiefung hat und eine beträchtliche Fläche ergibt, in der er abdichtend auf der oberen Oberfläche des Randabschnittes aufliegt. Dies ist in der Figur 3 dargestellt.
Daraus ist zu ersehen, daß bei der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Konstruktion zwischen der O-Ring-Dichtung 11 und dem Behälterrand eine perfekte Abdichtung erzielt wird, während gleichzeitig eine positive geschlossene Position des Verschlußdeckels auf dem Behälter erhalten wird, so daß der Verschlußdeckel auf dem Behälter unbeweglich ist, wenn man nicht versucht, auf positive Weise den Verschlußdeckel davon zu entfernen. Obwohl eine positive und auch befriedigende Abdichtung zwischen den beiden Komponenten erzielt wird, ist diese Abdichtung möglich, ohne daß die elastische Dichtung übermäßig stark zusammengepresst wird. Eine bloße Durchbiegung der Dichtung ist vielmehr alles, was erforderlich ist,während der Hauptabschnitt der innerhalb der Vertiefung 9 befindlichen Dichtung im nicht-deformierten und praktisch unbelasteten Zustand vorliegt. Daraus folgt, daß nur eine geringe oder keine bleibende Verformung der Dichtung auch nach längerer Zeit auftritt·,· wenn die beiden Komponenten so miteinander vereinigt werden, daß eine undichte Stelle zwischen der Dichtung und dem Behälter nahezu unmöglich ist.
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Außer dem vorstehend beschriebenen Aufbau hat der Verschlußdeckel auch noch die folgenden weiteren Vorteile: wenn der Verschlußdeckel über den Behälterrand gedruckt wird, kann der Verschlußdeckel Über den Rand einschnappen aufgrund einer Öffnungswirkung, die durch die Bewegung der Seitenwand 6 und der Basis 7 um eine drehbare Position herum erzeugt wird, die in der Näher der Verbindungsstelle zwischen der Basis und der Wand 5 liegt. Wenn die Behälterauflagefläche von dieser Drehpunktposition um die Vertiefung 9 entfernt ist, wird durch eine Klammerwirkung zum Festhalten des Behälters in seiner Position innerhalb des Verschlußdeckelrandes, die durch eine radial nach innen gerichtete Verkleinerungsbewegung des Arretierungsvorsprunges 12 bewirkt wird, eine große Kraft auf den Teil der Basis in der Nähe der Wand 5 ausgeübt, wodurch ein fester Druck auf die verformte Fläche der Dichtung 11 einwirkt, obgleich eine extreme Verformung der Dichtung aus den weiter oben angegebenen Gründen nicht auftreten kann.
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Claims (1)

  1. MÜIiIiER-ΒΟΪΪΕ · DEUFISL· · SCHÖN · HERTEL
    PATENTANWÄLTE
    DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALT VON 1927-1975} DR. PAUL DEUFEL. D1PL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.
    '- :- rar.. Ihi
    P 2320
    Anmelder: Polysar Resins Inc., Solar Park, Leominster, Massachusetts 01453/USA
    Behälter - Verschlußdeckel - Anordnung
    Patentansprüche
    f (I)JBehälter-Verschlußdeckel-Anordnung, bei welcher der Behälter einen Rand aufweist und der Verschlußdeckel besteht aus einem Behälterschließabschnitt, der sich über eine Öffnung des Behälters erstreckt, und einem ringförmigen Randabschnitt, der den Schließabschnitt umgibt, wobei der Randabschnitt einen axialen Flansch aufweist, wobei der Flansch und der Behälter jeweils Teile einer ringförmigen Arretierungseinrichtung aufweisen, wobei der Verschlußdeckel und der Behälter durch arretierende Kooperation mit den Teilen der Verscüaßeinrichtung gemeinsam einen Verschluß
    ORIGINAL INSPECTED
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    MÜNCHEN 8β · SIEBERTSTR. & . POSTFACH S607S0 · KABEIi MTJEBOPAT · TEL. <O80) 47 4003 · TELEX 3-242S3
    ergeben, und die eine zusammendrückbare elastische Dichtung aufweist, die eine flüssigkeitsdichte bzw. fluiddichte Abdichtung zwischen dem Verschlußdeckel und dem Behälter ergibt, dadurch gekennze Lehnet , daß der Randabschnitt (4) eine ringförmige Auflagefläche (15) aufweist, die dem Flansch (6) in axialer Richtung gegenüberliegt und sich in einer Ebene erstreckt, die im wesentlichen senkrecht zur Symmetrieachse des Verschlußdeckels (2) verläuft, daß der Behälter (l) durch die Arretierungseinrichtung (12,21) in positivem Druckkontakt mit dem Verschlußdeckel gehalten wird, der nur gegen die Auflagefläche drückt, um die Schließkräfte vollständig durch die Auflagefläche zu übertragen, wobei der Verschlußdeckel auf dem Behälter unbeweglich ist, und wobei der Behälter und der Verschlußdeckel dazwischen eine ringförmige Kammer (9) begrenzen, welche die Dichtung (11) enthält, wobei die Kammer an die Auflagefläche angrenzt und die Dichtung in einem teilweise zusammengedrückten Zustand vorliegt und abdichtend sowohl gegen den Behälter als auch gegen den Verschlußdeckel drückt.
    (2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kammer teilweise begrenzt wird durch eine ringförmige Vertiefung (9), die in dem
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    Verschlußdeckelrandabschnitt (4) vorliegt„ wobei der die Vertiefung (9) begrenzende Randabschnitt eine Öffnung (10) aufweist, die in axialer Richtung dem Flansch gegenüberliegt 9 und wobei die elastische Dichtung, die im normalen nicht=zusammen gedrückten Zustand einen TeilAufweist, der. aus der Öffnung vorsteht, in der Form festgehalten wird daß ihr normalerweise vorstehender Teil durch den Behälterrandabschnitt (4) im zusammengedrückten Zustand gegen die Öffnung (10) gedruckt wirdo
    (3) Anordnung nach Anspruch 1 oder 2S dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Auflagefläche (15) des Randabschnittes (4) radial außerhalb der Öffnung (10) gegenüber der Vertiefung (9) angeordnet ist.
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