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Dünnwandiger Metallbehälter
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Die Erfindung betrifft einen dünnwandigen Metallbehälter für die gas-
und flüssigkeitsdichte Abdichtung des Behälters durch Anbringung einer Kappe am
Mundstück des Behälters und zur leichten Entnahme der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit
durch Anbringung einer Entnahmevorrichtung auf dem Mundstück nach Abnahme der Kappe.
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In der Vergangenheit sind Metallbehälter, beispielsweise dünnwandige
Aluminiumbehälter, in großem Umfang entwickelt worden, um sprudelnde Getränke wie
Bier, aufzubewahren und leicht auszuschenken, um die Verwendung dieser Behälter
im häuslichen Gebrauch zu erleichtern.
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Derartige Behälter müssen während der Lagerung Luft- und Flüssigkeitsdichtheit
sicherstellen. Auf der anderen Seite müssen sie extrem einfach und mit niederen
Kosten herstellbar sein, da sie nach dem häuslichen Gebrauch zum Wegwerfen bestimmt
sind.
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Bekannte Behälter dieser Art erfüllen die vorbeschriebenen Zwecke
nur in unbefriedigender Weise.
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Insbesondere bei der Dichtung des Mundstücks der bekannten Behälter
mittels einer Dichtungskappe, die an derinneren Kante mit Dichtungsmaterial versehen
ist; muß die Kappe mit Hilfe einer Kappenbefestigungsmaschine angebracht werden,
die einen sehr hohen Anpreßdruck von beispielsweise 100 kg erfordert.
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Bei den beschriebenen dünnwandigen Behältern, die für den Hausgebrauch
bestimmt sind, neigt das Mundstück zur Deformation, wenn die vorbeschriebene Kappenbefestigungsmaschine
verwendet wird, wodurch es unmöglich wird, eine befriedigende Abdichtung des Behälters
zu erhalten.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden,
ein festes Mundstück, das getrennt hergestellt worden ist, auf dem dünnwandigen
Behälter zu befestigen. Ein derartige
Behälter ist jedoch sehr
teuer in der Herstellung und die Wiederverwendung der Behälter durch Einschmelzen
der verwendeten Behälter ist extrem schwierig, wenn das Mundstück aus einem anderen
Material hergestellt wird als dem der Behälter, da die Verunreinigungen beim Einschmelzen
der Behälter anwachsen, da sie gleichzeitig mit den Mundstücken aus anderem Material
geschmolzen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden
und dünnwandige Metallbehälter zu schaffen, die einfach im Aufbau und billig in
der Herstellung sind und die die genannten Nachteile vermeiden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Metallbehälter ist das Mundstück einstückig
mit dem dünnwandigen Behälter ausgebildet und durch eine Dichtungskappe gas- und
flüssigkeitsdicht abdichtbar. Die Flüssigkeit aus dem Behälter kann durch Anbringen
einer Flüssigkeitsentnahmevorrichtung auf dem Mundstück in jeder gewünschten Menge
entnommen werden, nachdem die Kappe abgenommen ist.
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Der Metallbehälter kann aus einem oberen Körperteil bestehen, der
das Mundstück aufweist, und einem unteren Teil, der mit dem oberen Teil durch einen
ringförmigen umgebördelten Rand gas- und flüssigkeitsdicht verbunden ist. Zur Erleichterung
seiner Verwendung kann der Behälter aus Aluminium gefertigt sein.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können den in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen entnommen werden. Es zeigen: Figur
1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Behälters, wobei die rechte Hälfte im Querschnitt
dargestellt ist, Figur 2 einen Teilschnitt der ringförmigen umgebördelten Endkante
des Mundstücks des in Figur 1 dargestellten Behälters, mit einer dicht montierten
Dichtkappe, Figur 3 einen Teilschnitt einer Flüssigkeitsentnahmevorrichtung, die
auf dem Mundstück des in Figur 1 dargestellten Behälters angeordnet ist, welcher
strichpunktiert in umgekehrter Stellung dargestellt ist, wie er zusammen mit einem
nicht gezeigten Ständer für den Hausgebrauch verwendet wird, Figur 4 eine Ansicht
einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen dünnwandigen Behälters, dessen
rechte Hälfte im Schnitt dargestellt ist, Figur 5 eine der Figur 4 ähnliche Darstellung
einer Abwandlung des in Figur 4 dargestellten Behälters,
Figur
6 eine Teilansicht einer weiter abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Behälters, dessen rechte Hälfte im Querschnitt dargestellt ist, Figuren 7 bis 11
Teilschnitte verschiedener Formen der ringförmigen, umgebördelten Endkanten der
Mund stücke der erfindungsgemäßen Behälter.
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Bei der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform eines dünnwandigen
Metallbehälters nach der Erfindung weist der Behälter einen zylindrischen Grundkörper
1 auf, ein Mundstück 2 das einen kleineren Durchmesser als der Grundkörper 1 hat
und einen geschlossenen Bodenteil 3. Wie dargestellt, sind der Grundkörper 1, das
Mundstück 2 und der Bodenteil 3 einstückig aus einem dünnen Aluminiumblech durch
Tiefziehen hergestellt und das untere Ende des Mundstücks 2 ist mit dem oberen Ende
des Grundkörpers durch ein umgekehrtes-schalenförmiges Schulterteil 4 verbunden,
das einen ringförmigen, leicht eingebuchteten Teil 5 zwischen dem Grundkörper 1
und dem umgekehrten schalenförmigen Teil 5 aufweist. Die Dicke des Aluminiumblechs
für die Herstellung des Behälters liegt vorzugsweise zwischen 0,2 und 1,5 mm und
das Volumen des Behälters beträgt 1 bis 10 1, vorzugsweise 2 bis 5 1 für die häusliche
Verwendung.
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Gemäß dem charakteristischen Merkmal der Erfindung ist der obere Endteil
des Mundstücks 2 nach außen gebördelt mit einem relativ großen Krümmungsradius zwischen
dem sich nach oben erstreckenden Teil 6 und dem nach außen gebördelten Teil 7 dann
nah unten und innen an die äußere Oberfläche des oberen Teils des Mundstücks, so
daß er an dieser anliegt mit einem ringförmigen Hohlraum zwischen dem oberen Teil
6 des Mundstücks 2, dem nach außen gebördelten Teil 7, dem nach unten gebördelten
Teil 8 und dem nach innen gebördelten Teil 9.
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Die anliegende Randkante 10 der umgebördelten Kante des Mundstücks
2 steht vorzugsweise rechtwinklig zur äußeren Fläche des oberen Teils 6 des Mundstücks
2, sie kann jedoch auch innerhalb eines Winkels von weniger als 30 ° geneigt sein.
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Das Anliegen des nach innen umgebogenen Teils 9 an der äußeren Fläche
des oberen Teils 6 dient im wesentlichen der Vergrößerung der Festigkeit der umgebördelten
Endkante des Mundstücks 2. Die äußere Fläche des nach unten umgebördelten Teils
8 ist vorzugsweise durch einen Schleifvorgang endbearbeitet, so daß eine hohe Dichtungswirkung
erhalten wird durch Andrücken einer Dichtungskappe auf die umgebördelte Kante des
Mundstücks, wie dies nachstehend beschrieben ist.
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Da der Behälter zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten, wie Bier, und
zu ihrer Entnahme zu Hause vorgesehen ist, ist das Gewicht des gefüllten Behälters
ziemlich hoch, so daß die
Handhabung des gefüllten Behälters schwierig
und beschwerlich ist. Der ringförmige, leicht eingebuchtete oder stufenartige Teil
5 erleichtert die Handhabung des Behälters erheblich.
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Um den Behälter nach Einfüllen der Flüssigkeit oder des Getränks gas-
und flüssigkeitsdicht abzudichten, wird eine Dichtkappe 11 auf die umgebördelte
Endkante des Mundstücks 2 aufgebracht, wie dies in den Figuren 1 und 2 dargestellt
ist, durch eine konventionelle Kappenmontiermaschine. Die Kappe 11 weist einen ringförmigen,
sich nach unten erstreckenden unteren Randteil 12 auf, der sich vom oberen Körper
der Kappe 11 und der Nase der Abreißkappe 13 nach unten erstreckt, und ein ringförmiges
Dichtmaterial 14 ist längs dem ringförmigen inneren Kantenteil der Kappe 11 so angeordnet,
wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
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Beim Mmtieren der Kappe 11 auf der umgebördelten Endkante des Mundstücks
2 wird das untere Ende 12a des unteren Randteils 12 der Kappe 11 durch die Kappenmontiermaschine
fest auf die äußere Oberfläche des Mundstücks 2 gepreßt, wobei das Dichtungsmaterial
14 zwischen dem oberen Körperteil und dem unteren Randteil 12 der Kappe 11 und der
äußeren Oberfläche der nach außen und unten umgebördelten Teile 7 und 8 gedrückt
wird, wobei sich die Innenseite des Dichtungsmaterials 14 nach innen über den nach
außen gekrümmten Teil 6a erstreckt, wodurch dic Gas- und Flüssigkeitsdichtheit gesichert
ist.
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Wenn die im Behälter enthaltene Flüssigkeit entnommen werden soll,
wird der Behälter in einem (nicht dargestellten Ständer) mit der Oberseite nach
unten angeordnet, nachdem eine Flüssigkeitsentnahmevorrichtung 15 auf die umgebördelte
Endkante des Mundstücks 2 anstelle der Dichtkappe 11 aufgesetzt worden ist, wie
dies in Figur 3 dargestellt ist.
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Die Flüssigkeitsentnahmevorriöhtung 15 weist einen Körper 16 auf,
der vorzugsweise aus gespritztem Plastikmaterial oder Metall, beispielsweise Aluminium
besteht und der ein ringförmiges Dichtungsmaterial mit zwei ringförmig nach außen
sich erstreckenden Zungen 17a und 17b aufweist und der in einer ringförmigen Ausnehmung
18 angeordnet ist, die in den Körper 16 eingeformt ist zur Aufnahme der umgebördelten
Endkanten des Mundstücks 2. Die Vorrichtung weist ferner eine elastische Flüssigkeitsentnahmeleitung
19 auf, deren Einlaßende 19a in einer in den Körper 16 eingeformten Öffnung 20 durch
einen hohlen Zylinder 21 befestigt ist und ein Auslaßende 19b, das sich vom Körper
16 weg erstreckt sowie einen von Hand betätigbaren hohlen Knopf 22, der verschiebbar
im Körper 16 befestigt ist und durchgehende Öffnungen 22a und 22b aufweist, durch
welche sich die Leitung 29 erstreckt, ferner eine Druckfeder 23, die zwischen der
Wand des Körpers 16 und dem inneren Ende des Knopfs 22 angeordnet ist und die den
Knopf 22 nach rechts drückt, weiterhin eine Lufteinlaßröhre 24, deren eines Ende
an
der Öffnung 25 des Körpers 16 angeordnet ist und die sich über eine beträchtliche
Länge in den Behälter erstreckt, wenn die Flüssigkeitsentnahmevorrichtung 15 auf
dem Mundstück 2 des Behälters befestigt ist. Ein Stift 26 ist am Körper 16 befestigt,
der verschiebbar in die Langlöcher 22c des Knopfs 22 eingreift und der so angeordnet
ist, daß er, wie dargestellt, an der rechten Seite der Röhre 19 anliegt und die
Bewegung des Knopfs 22 begrenzt. Ein Stift 27 ist am Knopf 22 befestigt, so daß
er an der linken Seite der Leitung 19 anliegt.
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Durch die vorbeschriebene Konstruktion der Flüssigkeitsentnahmevorrichtung
15 kann diese gas- und flüssigkeitsdicht bequem auf dem Mundstück 2 angebracht werden
durch Einführen des Mundstücks 2 in die ringförmige Ausnehmung 18, wobei das Dichtungsmaterial
17 die Gas- und Flüssigkeitsdichtkeit sicherstellt und wobei die ringförmig sich
nach außen erstreckende Zunge 17a,an der die innere Oberfläche des nach außen gekrümmten
Teils 6a und die ringförmig sich nach außen erstreckende Zunge 17b an demnach außen
gebördelten Teil 7 anliegt. Die ringförmigen Vorsprünge 16a und 16b, die in die
äußeren Seitenflächen der Ausnehmung 18 eingeformt sind, dienen dazu,zu verhindern,
daß das Dichtungsmaterial 17 aus der Ausnehmung 18 herausgenommen wird, wie auch
um zu verhindern, daß das Mundstück 2 von der Flüssigkeitsentnahmevorrichtung 15
abgenommen wird.
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Der Knopf 22 ist normalerweise durch die Feder 23 in Figur 3 nach
rechts gedrückt, so daß der Stift 27,der am Knopf 22 befestigt ist, die Flüssigkeitsentnahmeleitung
19 gegen den Stift 26 drückt, der am Körper 16 befestigt ist und dabei die Leitung
19 zusammendrückt, um diese abzusperren und das Ausfließen von Flüssigkeit zu verhindern.
Daher kann der Behälter sicher in seiner Stellung mit der Oberseite nach unten auf
dem nicht dargestellten Flüssigkeitsentnahmeständer angeordnet werden. In diesem
Fall kann die Flüssigkeit auch nicht durch die Lufteinlaßröhre 24 entnommen werden,
da sich diese über eine wesentliche Entfernung in dem Behälter über dem Flüssigkeitsspiegel
im Behälter erstreckt.
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Zur Entnahme der Flüssigkeit ist es lediglich notwendig, den Knopf
22 gegen die Wirkung der Feder 23 zu drücken. Dann bewegt sich der Stift 27 vom
Stift 26 weg und das Zusammendrücken der Leitung 19 wird gelöst, so daß die Flüssigkeit
im Behälter nach und nach durch die Leitung 19 infolge der Schwerkraft erfolgen
kann, ohne daß die Flüssigkeit übermäßig sprudelt.
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Die Lufteinlaßröhre 24 dient der Einführung der Luft, die beispielsweise
durch ein Luftloch 16c einströmt, um die Menge Luft in dem Behälter nachzuliefern,
die der entnommenen Flüssigkeit entspricht. Die Zuführung der Luft in den Behälter
dient ebenfalls dazu, das Sprudeln der Flüssigkeit zu unterdrücken. Dies ist besonders
wünschenswert, wenn Bier ausgeschenkt wird.
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Der Behälter der Figur 1 ist einfach im Aufbau, aber er benötigt einen
relativ großen Raum zur Lagerung der leeren Behälter vor dem Gebrauch und außerdem
einen großen Umfang von teuren Produktionsanlagen.
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Wenn der Behälterkörper in zwei Teile geteilt ist, die zusammengefügt
werden, wenn der Behälter gebraucht wird, können der für die Lagerung benötigte
Raum erheblich reduziert und gleichzeitig die Produktionskosten erheblich verringert
werden.
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Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behälters.
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Bei dieser Ausführungsform ist der Behälterkörper in zwei Teile geteilt,
d.h. in den oberen Teil 4', der mit dem Mundstück 2 versehen ist und einen unteren
Grundkörperteil 1', der einen geschlossenen Bodenteil 3 aufweist, der mit einer
Anzahl von unterstützenden teilktgelförmigen Vorsprüngen 3a versehen ist, die mindestens
längs eines Kreises in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind. Die untere
Endkante des oberen Teils 4' ist mit der oberen Endkante des unteren Körperteils
1' durch eine ringförmige Bördelnaht 28 verbunden, die durch Umbördeln der unteren
Endkante des oberen Teils 4' und der oberen Endkante des unteren Körperteils 1',
die über der vorgenannten Kante angeordnet ist, gebildet wird.
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Die ringförmig umgebördelte Naht 28 weist einen sich nach oben ersteckenden
zylindrischen Wandteil 29 auf, der sich von der unteren Kante 30 des in Form einer
umgekehrten Schale ausgebildeten oberen Teils 4' erstreckt, einen nach außen umgebördelten
Wandteil 31, der sich radial von der oberen Kante des Wandteils 29 nach außen erstreckt,
einen nach unten umgebördelten zylindrischen Wandteil 22, der sich nach unten von
der äußeren Kante des Wandteils 31 erstreckt, einen nach innen umgebördelten Wandteil
33, der sich radial von der unteren Kante des Wandteils 32 nach innen erstreckt
und einen nach oben umgebördelten zylindrischen Wandteil 34, der an der oberen Kante
34a endet, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Ein nach unten umgebördelter
zylindrischer Wandteil 35, der sich von der äußeren Kante eines nach außen umgebördelten
Wandteils 36 erstreckt, der seinerseits sich radial nach außen erstreckt von dem
oberen Wandteil 37 des Körperteils 1', ist fest zwischen die Innenwandteile 32 und
34 geklemmt und der nach außen umgebördelte Wandteil 36 ist fest zwischen die Wandteile
31 und die obere Kante 34a des Wandteils 34 geklemmt, während der obere Wandteil
37 fest zwischen die Wandteile 29 und 34 geklemmt ist, so daß eine gas- und flüssigkeitsdichte
umgebördelte Naht 28 gebildet wird.
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Gemäß einem weiteren charakteristischen Merkmal der Erfindung ist
das Verhältnis der Höhe H des sich nach oben erstreckenden
Wandteils
29,der die gebördelte Naht 28 bildet, zur horizontalen Breite W zwischen der inneren
Oberfläche des in Form einer umgekehrten Schale ausgebildeten oberen Teils 4' des
Behälters in derselben Höhe wie die obere Kante des Wandteils so gewählt, daß sie
größer ist als ungefähr 4,0, vorzugsweise größer als 4,2.
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Durch die Wahl des vorbeschriebenen Verhältnisses wird eine außerordentlich
hohe Stärke der Bördelnaht erreicht, die außerordentlich hohe Druckfestigkeit gegen
hohen Innendruck des Behälters sicherstellt und ermöglicht, daß dieser besonders
geeignet für die Verwendung bei der Lagerung und der Abgabe von Getränken, beispielsweise
Bier, ist, die sprudeln und die einen Innendruck im Behälter hervorrufen.
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Es wurde gefunden, daß der Wert des vorbeschriebenen Verhältnisses
H/W kritisch ist, um die größte Stärke der Bördelnaht zu erreichen und das Verhältnis
wird vorzugsweise so gewählt, daß es größer ist als etwa 4,0, vorzugsweise 4,2,
da keine Risse erzeugt werden während des Bördelns der gebördelten Naht.
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Der Grund für die vorstehende Tatsache ist, daß Fehler in der Bördelnaht
eines Behälters, der einem Innendruck ausgesetzt
ist, durch die
ein Austreten des Inhalts hervorgerufen wird infolge des Ausbeuleffekts an der Bördelnaht,
durch den Innendruck des Behälters hervorgerufen werden. Wenn der Wert des Verhältnisses
relativ klein ist, beispielsweise ungefähr 1,0, kann die untere Kante 30 des umgekehrt
schalenförmigen oberen Teils 4' dem Innendruck im Behälter nicht widerstehen, infolge
des relativ breiten horizontalen Bereichs der unteren Kante 30 in Bezug auf die
Höhe des sich nach oben erstreckenden Wandteils 29 der Bördelnaht 28. Andererseits
wird eine größere Widerstandsfähigkeit der Bördelnaht gegen Innendruck erhalten,
wenn das Verhältnis soviel größer gewählt wird, daß ein praktisch vernünftiger Behälter
in der Konstruktion wie im Gebrauch erhalten wird, der nicht unter irgendwelchen
Fehlern, wie Rissen leidet.
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Daher wird erfindungsgemäß das vorbeschriebene Verhältnis größer als
4,0, vorzugsweise etwa 4,2 gewählt.
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Figur 5 zeigt eine alternative Form des Behälters der Figur 4 Der
Behälter der Figur 5 ist im großen und ganzen ähnlich dem der Figur 4, lediglich
daß eine ringförmige Einbuchtung 38 direkt unter der Bördelnaht 28 in den Körperteil
1'' des Behälters eingeformt ist, so daß die äußere Oberfläche der Bördelnaht 28
im wesentlichen mit der äußeren Fläche des Grundkörpers 1'' fluchtet. Durch die
vorbeschriebene
Konstruktion ist die Bördelnaht 28 gegen Beschädigungen
geschützt, wobei das Volumen des Behälters vergrößert ist, im Vergleich zu einem
Behälter, der eine Bördelnaht desselben Durchmessers aufweist und der eine ringförmige
Einbuchtung unterhalb der Bördelnaht aufweist.
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Figur 6 zeigt eine weiter abgewandelte Form des Behälters nach Figur
4. Bei dieser Ausführungsform ist der die Form einer umgekehrten Schale aufweisende
obere Teil 4' wie auch der Grundkörper 1' " mit einer Vielzahl von parallelen ringförmigen
erhabenen Teilen 39 versehen, zwischen je zwei von diesen ringförmige Vertiefungen
40 vorgesehen sind.
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Außerdem ist die umgebördelte Kante des Mundstücks 2' in ihrem inneren
Durchmesser im Vergleich mit dem inneren Durchmesser des verbleibenden Teils des
Mundstücks 2' verringert. Der Aufbau der vorbeschriebenen umgebördelten Endkante
wird im folgenden beschrieben.
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Figuren 7 bis 11 zeigen verschiedene Ausbildungen der umgebördelten
Endkante des Mundstücks nach der Erfindung.
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Die in Figur 7 dargestellte umgebördelte Endkante ist ähnlich der
in den Figuren 1 und 2 dargestellten, so daß eine weitere Beschreibung nicht notwendig
erscheint.
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Figur 8 zeigt die umgebördelte Endkante des Mundstücks, das in Figur
6 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist ein mit einer stufenförmigen Schulter
versehener Teil 41 in den oberen Teil des Mundstücks 2' direkt unter der umgebördelten
Endkante eingeformt, so daß der innere Durchmesser des Wandteils 6 verringert ist
im Vergleich zum inneren Durchmesser des verbleibenden Teils des Mundstücks 2' und
die Randkante 10 des nach innen umgebördelten Wandteils 9 ist auf dem Schulterteil
41 abgestützt. Diese Konstruktion dient der Verstärkung der axialen Stärke der umgebördelten
Endkante.
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Figur 9 zeigt eine andere Form der umgebördelten Endkante des Mundstücks.
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Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich ein nach oben umgebördelter
Wandteil 42 von dem nach innen umgebördelten Wandteil 9 und der nach oben umgebördelte
Wandteil 42 liegt fest an der äußeren Oberfläche des oberen Wandteils 6 an, wobei
ein ringförmiger Hohlraum gebildet wird zwischen den Wandteilen 8 und 42. Dies dient
der Verstärkung der radialen Stärke der umgebördelten Endkante.
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Figur 10 zeigt eine Abwandlung der umgebördelten Endkante der Figur
8. Bei dieser Ausführungsform liegt die Randkante 10 des nach innen umgebördelten
Wandteils 9 an der Seite des
stufenförmigen Schulterteils 41 mit
dem größeren Durchmesser an. Diese Konstruktion dient der Verstärkung der radialen
Stärke der umgebördelten Endkante als Folge der Starrheit, die erhalten wird durch
die Bildung des stufenförmigen Schulterteils 41.
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Figur 11 zeigt eine weitere Abwandlung der umgebördelten Endkante
der Figur 9. Bei dieser Ausführungsform ist der nach unten umgebördelte Wandteil
8 in enger Berührung mit dem nach oben umgebördelten Wandteil 42, wobei kein ringförmiger
Hohlraum zwischen diesen besteht. Diese Ausfthrungsform sichert eine starre umgebördelte
Endkante.
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Alle in den Figuren 7 bis 11 dargestellten Ausführungsformen umgebördelter
Endkanten können in geeigneter Weise zusammen mit der Bördelnaht, wie sie im vorstehenden
beschrieben worden sind, bei Behältern nach der Erfindung verwendet werden.