DE2921628A1

DE2921628A1 - Behaelter-verschlussdeckel-anordnung

Info

Publication number: DE2921628A1
Application number: DE19792921628
Authority: DE
Inventors: Victor Eugene Crisci
Original assignee: Polysar Inc
Current assignee: Polysar Inc
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1979-12-13
Also published as: FR2427267A1; US4166548A; GB2021531A; GB2021531B

Description

-D-

Die Erfindung betrifft Behälter und Verschlüsse für die Behälter, und insbesondere den Sitz der Verschlußdeckel auf Behälterrändern und die Abdichtungswirkung zwischen den Verschlußdeckeln und den Rändern.

Bei Verschlußdeckel- und Behälterkonstruktxonen, in denen die wirksame Abdichtung zwischen den beiden Bauteilen von äußerster Wichtigkeit ist, können getrennte ringförmige Dichtungen vorgesehen sein, wobei diese Dichtungen entweder von dem Verschluß oder dem Behälter lösbar sind oder durch ein Klebemittel in ihrer Position befestigt sind. Zur Erzielung einer wirksamen Abdichtung und eines wirksamen Sitzes zwischen herkömmlichen Behältern und ihren Verschlußdeckeln, wobei eine Bewegung der Verschlüsse auf den Behältern verhindert wird, ist es erforderlich, die Dichtungen durch die Verschlußkraft zwischen den beiden Bauteilen völlig zusammenzudrücken. Nachdem die volle Verschlußkraft für . eine bestimmte Zeitspanne angelegt worden ist, macht sich eine mechanische Hystereseerscheinung bemerkbar und eine Dichtung neigt dazu, sich in ihrem zusammengedrückten Zustand zu setzen, wodurch die auf den Behälter ausgeübte elastische Reaktionskraft vermindert wird, so daß die Abdichtwirkung wenigstens teilweise zerstört wird. Obwohl eine Dichtung möglicherweise wirksam abdichtet, kann sie sich dennoch wenigstens teilweise in Richtung ihres komprimierten Zustandes bleibend verformt festgesetzt haben, in welchem sie getreu komplementär zu etwaigen Imperfektionen des Behälters oder des Verschlußsitzes geformt ist. Wenn in einem derartigen Pail der Verschluß einmal abgenommen worden ist, dann kann eine Undichtigkeit auftreten, da es möglicherweise niemals mehr möglich sein wird, den Verschluß in genau der gleichen Umfangsposition wieder auf den Behälter aufzusetzen. Wenn überdies derartige Behälter und Verschlüsse mit gelagertem Material gefüllt und übereinander

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aufgestapelt sind, dann vergrößert das auf den unteren Behälter lastende Gewicht die Kompression der^ Dichtungen. Wenn in diesem Fall einmal das Gewicht von den unteren Behältern weggenommen wird, dann ergibt sich eine vergrößerte Wahrscheinlichkeit einer undichtigkeit entlang der Richtungen dieser Behälter, da ein Nachlassen des Drucks eines Verschlusses auf den zugeordneten Behälter nicht notwendigerweise von einer Entspannung der Dichtungen begleitet ist ^

Es ist zwar denkbar, daß Behälter und Verschlußdeekel derart gestaltet sind, daß die auf die Dichtungen ausgeübte Kompressionskraft vermindert ist, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Setzens der Dichtungen nachdem sie einmal komprimiert worden sind herabgesetzt ist, so daß der Neigung zur Entstehung eines Undichtigkeitspfades um die Dichtungen herum entgegengewirkt wird. Es ist jedoch schwierig, Konstruktionen zu entwerfen, bei denen Dichtungen einem hohen Maß von Kompression ausgesetzt sind_r ohne daß sich dadurch ein Aufbau ergibt, bei dem die Verschlüsse an den Behältern weniger sicher befestigt sind und sich ein ungenauer loser Sitz ergibt; insbesondere bei Behältern mit großem Fassungsvermögen ist diese Erscheinung jedoch unerwünscht.

Gemäß der Erfindung umfaßt eine Behälter-Verschlußdeckel-Anordnung einen Behälter mit einer Seitenwand, die.an ihrem oberen Ende in einem von einem Verschlußdeckel verschlossenen Rand endet; der Verschlußdeckel und der Behälter weisen miteinander im Eingriff stehende Verriegelungseinrichtungen auf, die den Verschlußdeckel auf dem Rand halten und dabei zwischen ihnen eine elastische Dichtung zusammendrücken; die Elastizität der Dichtung bestimmt die normalerweise geschlossene Position des Verschlusses und des Behälters zueinander und der Verschlußdeckel ist unter dem Einfluß eines äußeren, nach unten gerichteten Druckes aus der normalen geschlossenen

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Position weiter in Schließrichtung auf den Behälter bewegbar, so daß die axiale Kompression der Dichtung verstärkt wird; der Verschluß und der Behälter weisen jeweils -eine axial ausgerichtete Fläche außerhalb der Anordnung auf, wobei die axial ausgerichteten Flächen einander im Abstand gegenüberstehen und eine der Flächen mit einer Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Rippen versehen ist, die von der Fläche axial auf die andere Fläche hin wegragen; die Rippen sind in der normalen geschlossenen Position axial im Abstand zur anderen Fläche angeordnet und treten mit der anderen Fläche bei Bewegung des Verschlußdeckels in Schlußrichtung in Eingriff, so daß sie die weitere Bewegung begrenzen und die axial ausgerichteten Flächen voneinander getrennt halten, so daß Lücken zwischen den Rippen geschaffen werden, die die Einführung eines Hebelwerkzeugs zur Abnahme des Verschlußdeckels gestatten*

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Abstand zwischen der Rippe und der anderen Fläche bis zu 0^,508 mm beträgt, wobei -es besonders vorteilhaft ist, wenn der Abstand nicht größer ist als 0,254 mnu

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Behälter-Verschlußdeek-el Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.;

Tig. 2 eine Querschnittsansicht entlang tier Achse der An ordnung, wobei ein Teil der Anordnung in größerem Maßstab ^aIs in der Fig* Λ ^ezeigt

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines igils des in der -Jig» 2 ge"zeigtfin Behälters;;

Pig. 4- eine Seitenansicht einer Behälter-Verschlußdeckel-Anordnung gemäß einem zweiten Ausfiihrungsbeispiel;

I¹Xg. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Behälters der Fig. 4 im größeren Maßstab; und

Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Achse der Anordnung in der ein Teil des Aufbaus gezeigt ist.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, weist ein erstes Ausführungsbeispiel einer 8 Liter-Behälter-Verschlußdeckel-Anordnung 1 einen Behälter 2 und einen Verschlußdeckel 3 auf, die beide aus Polyäthylen mit hoher Dichte geformt sind, wobei jedoch auch andere geeignete formbare Kunststoffmaterialien, beispielsweise Polypropylen, verwendet werden können. Der Verschluß 3 umfaßt einen Behälterabdeckteil 4-, der von einem ringförmigen Randabschnitt 5 umgeben ist. Der Randabschnitt "5 weist eine umgekehrte U-Gestalt auf, und zv/ar mit einer ringförmigen inneren Wand 6, um die herum im Abstand eine äußere ringförmige Wand 7 angeordnet ist; die beiden Wände sind an ihrer Basis 8 miteinander verbunden. Innerhalb des U-förmigen Randes ist an der Basis eine nachgiebig -elastische Q-Sing—Dichtung 9 aus e'lastomerem Material angeordnet. Die äußere Wand 7 erstreckt sich nach unten und ist an einer ihrer iange naGh nach, unten versetzten Position mit einer Verriegelungseinrichtung in Gestalt eines radial einwärts ragenden Vorsprungs 10 versehen. Unterhalb des TorSprungs 10 ist die Außenwand 7 bei Ή leicht auswärts abgeschrägt und endet ■±n einem ebenen ringförmigen Fuß oder Flansch 12. Der Flansch 12 -weist -eine ebene untere, axial ausgerichtete Fläche 13 auf.

Der ^Behälter 2 laetst eine Seitenwand 14-mit Jcegelstumpf-•iSrifiiger Gestalt äfif, deren weiteres Oberes Ende mit einem Rand 1j? mit etwa 22,65 cm Durchmesser versehen ist-und eine

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ORIGINAL INSPECTED

Verriegelungseinrichtung in Gestalt einer nach tonten hängen— den- Schulter- 16 aufweist, die im Eingriff mit dent Vorsprung . TO stehtvum den Behälter-und den Vers cfrluß int zusammengefügten Zustand- zu halten. Die Sichtung ¥ ist zwiseheiL dem Hand

15 des~ Behälters und der T3asis 8- des U—f örmigen Randabsehnittsdes Verschlusses eingeschlossen und die. nachgiebige Ausbildung dieser Dichtung hält normalerweise den. Behälter und den Verschluß derart zusammen, daß die Schulter 16 imr Eingriffe mit dem Vorsprung 10 steht, wie in dex* Fig.2 gezeigt. Es ist deshalb kein besonderes Mittel vorgesehen, um den Verschluß und den Behälter nach denr Zusammenfügen in zwangsweisem Eingriff miteinander zu halten, so daß dann, wenn ein gefüllter Behälter ähnlichen Aufbaue beim lagern oben auf die Anordnung aufgestapelt wird, die Dichtung 9 weiter zusammengedrückt wird, wobei der Verschluß auf den Behälter zir nach unten bewegt wird, so daß sich der Vorsprung von der Schulter

16 löst. Um einen über vorgegebene und wünschenswerte Grenzen hinausgehenden übermäßigen Eingriff des Verschlusses und des Behälters mit einer sich daraus ergebenden unzulässigen Verformung der Dichtung 9 zu verhindern, ist eine Einrichtung vorgesehen, welche diesen übermäßigen Eingriff des Verschlusses und des Behälters unterbindet. Diese Einrichtung, welche die untere Fläche 13 des Flansches 12 umfaßt, schließt auch eine Vielzahl von sich radial erstreckenden, umfangsmäßig beabstandeten Rippen 17 ein, die sich von der Seitenwand des Behälters aus nach außen erstrecken und von dieser im Abstand angeordnet sind. Die im -Abstand von etwa 5 cm zueinander angeordneten Rippen erstrecken sich auch von einer axial ausgerichteten Fläche der von der Seitenwand nach außen ragenden ringförmigen Schulter 18 nach oben. Jede Rippe ist im Querschnitt rechteckförmig und verjüngt sich aufwärts in eine horizontale Oberfläche 19, die etwa 1,25 cm breit ist und der Fläche 13 des Flansches 12 gegenübersteht, wobei sie in normaler Position des Verschlusses und des Behälters gering-

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fügig im Abstand unterhalb dieser Fläche angeordnet ist, d. h. dann, wenn die Schulter 16 im Eingriff mit dem Vorsprung 10 steht. In diesem Zustand der Teile der Anordnung liegt der Abstand zwischen den Flächen 15 und 19 vorzugsweise im Bereich von 0,02052 cm und 0,0254- cm.

Beim Gebrauch der vorstehend erläuterten Konstruktion, wenn der Behälter mit einem Produkt gefüllt und der Verschluß auf dem Oberteil des Behälters angeordnet ist, dichtet die nachgiebige Dichtung 9 die Teile wirksam ab und hält den Vorsprung 10 im Eingriff mit der Schulter 16. Wenn der Behälter in einem Stapel von gelagerten Behältern angeordnet ist, wobei ein oder mehrere Behälter oben auf dem Verschlußdeckel 5 aufgesetzt sind, dann wird auf den Verschlußdeckel eine Kraft ausgeübt, die die Dichtung 9 elastisch belastet, so daß der Verschlußdeckel weiter nach unten auf den Behälter gedrückt wird, d. h. in Verschlußrichtung. Natürlich würde eine derartige Kraft ohne den ringförmigen Flansch 12 und die Rippen 17 die Dichtung 9 möglicherweise bis zu ihren Grenzen zusammendrücken. Nachdem jedoch der Verschlußdeckel bis zu beispielsweise etwa 0,254- cm bewegt worden ist, tritt die Fläche 15 mit der Fläche 19 der Rippen in Eingriff, so daß eine weitere Abwärtsbewegung des Verschlußdeckels verhindert wird und das Gewicht des Behälterstapels über der Anordnung von dem Verschlußdeckel und nach unten von der Behälterseitenwand getragen wird.

Aus der vorstehenden Erläuterung ergibt sich, daß die Dichtung 9 sogar im belasteten Zustand nicht in nennenswertem Maße über ihre normale Verschlußstellung, wie in der Fig. 2 gezeigt, hinaus verformt wird. Dies bedeutet, daß bei Herausnahme der Anordnung aus dem Stapel sich die Dichtung nicht in eine unzulässige Position gesetzt hat und immer noch den Behälterrand gegen die Basis des U-förmigen Randabschnitts des Deckels

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wirksam abdichtet.

Wenn im Gegensatz hierzu keine die Gegenbewegung begrenzenden Flächen vorgesehen sind, d. h. bei einer Konstruktion, die nicht im Rahmen des Erfindungsgedankens liegt, dann würde gefunden werden, daß die Dichtung 9 in. einem solchen Ausmaß zusammengedrückt worden wäre, daß nach einer gewissen Zeitspanne im belasteten Zustand sich das elastomere Material derart gesetzt haben würde, daß bei Rückkehr des Verschlußdeckels und des Behälters in ihre normale Stellung in bezug zueinander eine Lücke oder Lücken um die Dichtung herum entstehen würden, so daß eine Verunreinigung oder ein Auslaufen des eingeschlossenen Produktes möglich wäre.

Abgesehen davon, daß der vorstehend beschriebene Aufbau sogar dann eine permanente Abdichtung gewährleistet, wenn die Anordnung aus einem aufgeladenen Stapel von Behältern herausgenommen wird, ist die Anordnung überdies derart aufgebaut, daß der Verschlußdeckel von dem Behälter ziemlich einfach abgenommen werden kann. Obwohl zwischen den Flächen 13 und 19 minimale Spalt-Anforderungen vorgesehen sind, schafft die von der Oberfläche 13 heabstandete Schulter 18 einen Spalt zwischen den voneinander beabstandeten Rippen, in welchen ein Hebelwerkzeug, wie ein Schraubenzieher oder eine Öffnungsstange eingesetzt werden kann.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches all die vorstehend bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels erläuterten Vorteile aufweist, umfaßt eine 20 Liter-Behälter-Verschlußdeckel-Anordnung, wie in der Fig. ^ -gezeigt, einen Behälter 20 und einen Verschluß 21,

Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, weist der Behälter 20 Sippen 17 auf, die den Vers«hlui2deuk:el-daran hindern, sich

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nach unten über eine Grenze hinaus zu bewegen, die durch den Eingriff einer axial ausgerichteten unteren Fläche 22 des Verschlußdeckels mit den Rippen bestimmt ist, wenn ähnliche gefüllte Behälter aufeinandergestapelt werden. Wie mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben, wird hierdurch eine unzulässige Kompression einer zusammendrückbaren O-Ring-Dichtung 23 verhindert, welche zwischen der Basis eines TJ-förmigen Randes 24- des Verschlußdeckels und einem Rand 25 des Behälters liegt.

Zur Verhinderung einer unzulässigen Verformung der Seitenwand 26 des Behälters unter der auf ihn durch auf ihm aufgestapelte Behälter ausgeübten Kraft trägt eine Seitenwandverstärkung 27 die Rippen 17. Diese Verstärkung stellt überdies sicher, daß die auf den Behälter ausgeübten Belastungen verteilt in die Seitenwand abgegeben werden, ohne daß unzulässige Belastungsbedingungen auftreten, die zu einem Zersplittern des die Seitenwand bildenden Kunststoffmaterials führen könnten. Die Verstärkung umfaßt zwei ringförmige ebene Plansche 28 und 29, die sich radial auswärts von der Seitenwand 26 im geringen Abstand zueinander erstrecken; diese beiden Flansche sind einstückig miteinander verbunden, und zwar nicht nur durch die Seitenwand selbst, sondern zusätzlich durch eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten, sich radial und axial erstreckenden Wänden 30, die der Verstärkung einen seitlich offenen, d. Ti. offen in radialer Richtung, kastenartigen Aufbau verleihen. Der obere Flansch 28 _ist einstückig mit den aufrechtstehenden Rippen 16 geformt, die sich von einer axial ausgerichteten oberen Oberfläche des Flansches weg erstrecken. Die Rippen sind vorzugsweise unmittelbar obertialb der Wände 3D angeordnet^ wie In -der Fig. 5 -gezeigt. Die relativen läHnessungen und. die .relative Positionierung -der Wände 30 und der Flansche 28 und 29 können konstruktiv abgewandelt werden, denn sie stellen keine Einschränkungen dar,

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die für die kastenartige Verstärkung unabdingbar wären. Bei dem beschriebenen 20 üter-Behälter- sind die Wände 3Ö etwa im Abstand von 2,5^ cm um den Behälter herum angeordnet und die Flansche 28 und 29 ungefähr 1,25 cm voneinander entfernt, wobei die Dicke der"Wände und der Flansche etwa 0,2286 cm beträgt.

Wenn auf der gefüllten 20 Liter-Behälter-Versehlußdeckel-Anordnung andere Behälter aufgestapelt sind, wird im Gebraueh die Dichtung 23 so weit zusammengedrückt, bis die untere Fläche des Verschlußdeckels mit den Rippen 17 in Eingriff tritt. Danach findet keine weitere Kompression &r Dichtung 23 statt und die Stapellast wird über die Rippen 17 und die Verstärkung 27 von der Seitenwand 26 aufgenommen. Wenn die Stapellast besonders stark ist, dann \tfidersteht die Verstärkung 27 wegen ihres Eastenaufbaus jeder Verwindungstendenz an der Seitenwand, so daß effektiv keine Verformung der Seitenwand auftritt und ein Zersplittern oder ein Zerbrechen der Seitenwand vermieden wird►

Die Rippen können natürlich auch statt am Behälter am Verschlußdeckel angeordnet sein. Bei einer praktischen Ausführungsform, d. h. bei einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels (nicht gezeigt), würden die Rippen 17 am Flansch 28 weggelassen und es würden sichvon der unteren Fläche 22 des Verschlußdeckels einstückig mit diesem geformte Rippen nach unten erstrecken. Bei dieser Abwandlung würden die Verschlußdeckelrippen normalerweise im Abstand zu dem Flansch 28 stehen, sie würden jedoch mit dem Flansch während einer Abwärtsbewegung des Verschlußdeckels in Eingriff treten, so daß wiederum ein übermäßiger Eingriff des Behälters und des Verschlußdeckels vermieden wird.

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Claims

Patentansprüche

( 1.jBehälter-Verschlußdeckel-Anordnung aus einem Behälter mit

>■—' einer Seitenwand, die an ihrem oberen Ende in einem von dem Verschlußdeckel verschlossenen Rand endet, mit einer im Eingriff stehenden Verriegelungseinrichtung, die den Verschlußdeckel auf dem Rand hält, und mit einer axial zwischen dem Behälter und dem Verschlußdeckel zusammengedrückten elastischen Sichtung₉ die die normale geschlossene Position des Behälters und des Verschlußdeckels in bezug zueinander- bestimmt, wobei der Verschlußdeckel unter der Einwirkung einer nach unten gerichteten äußeren Druckkraft aus der normalen geschlossenen Position weiter nach unten in Verschlußriehtung bewegt werden kann₉ so daß die Dichtung weiter susammengedrüekt wird_? dadurch gekennzeichnet ₉ daß der Verschlußdeckel (3, 21) und der Behälter- (2, 20) jeweils außerhalb der

Anordnung eine axial ausgerichtete fläche aufweisen, daß die axial ausgerichteten Flächen einander gegenüberstehen und im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei von einer der Flächen eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Rippen (17) axial auf die andere Fläche (13, 22) zu wegragt, und daß die Rippen von der anderen Oberfläche in der normalen Verschlußposition axial beabstandet sind und während der Weiterbewegung des Verschlußdeckels in Verschlußrichtung mit der anderen Oberfläche in Eingriff treten, so daß sie die Weiterbewegung begrenzen und dabei die axial ausgerichteten Flächen voneinander weghalten, um zwischen den Rippen Lücken für die Einführung eines Hebelwerkzeuprs zur Abnahme des Verschlußdeckels zu schaffen.

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2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) eine radial äußere Schulter (18) mit einer axial aufwärts ausgerichteten Fläche aufweist, und daß sich die Rippen von dieser Fläche aufwärts erstrecken.
3. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (20) eine ringförmige Verstärkung (27) mit seitlich offenem Kastenaufbau aufweist, die sich radial auswärts von der Seitenwand (26) erstreckt und mit einer axial aufwärts ausgerichteten Oberfläche versehen ist, wobei sich die Rippen von dieser Oberfläche aufwärts erstrecken.

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