DE3243097A1 - Safety cap closure - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Sammlung und Beseitigung von Gefahrgütern, medizinischen und pharmazeutischen Stoffen, umweltgefährdenden, die aus dem Bereich des Kleingewerbes usw.The collection and disposal of dangerous goods, medical and pharmaceutical Substances, environmentally hazardous, from the field of small business, etc.
kommen, stellen für die gefahrlose Lagerung besondere Anforderungen. Zum gegenwartigen Stand gibt es hierzu eine Reihe von Vorschlägen, sowohl auf der Basis unterschiedlicher Stoffe, wie Pappe, Kunststoff und Metall, aber auch auf der Basis verschiedener Gestaltung, insbesondere hinsichtlich eines sicheren Verschlusses.come, have special requirements for safe storage. As of now, there are a number of proposals for this, both on the Based on different materials, such as cardboard, plastic and metal, but also on the basis of various designs, in particular with regard to a secure closure.
Besondere AusfUhrungsformen in den Deckeln mit überstülpendem Rands der außen durch Klebedichtband gasdicht verschlossen werden soll und Deckelränderv bei denen beidseitig klebende Dichtsteifen aufgebracht werden, sind auf die Verwendung besonderer Dichtelemente zurückzuführen, die hohe Anforderungen an die sachgerechte Bedienung stellen.Special designs in the lids with overlapping edges which is to be sealed gas-tight on the outside with adhesive sealing tape and the edge of the lid where adhesive sealing strips are applied on both sides are to be used special sealing elements attributable to the high demands on the proper Service.
Eine weitere besondere Ausführung benutzt einen Spannring, der Deckel mit Behältnis fest und dicht binden soll, aber auf Grund der partiellen Spannung keinen sicheren Ringsumverschluß darstellt. In jedem Fall werden bei diesen Verschlüssen nicht nur die Gefahren des direkten Kontaktes mit infizierten Behältnis- oder Deckelelementen deutlich1 sondern auch die Schwierigkeiten des gefahrlosen Befüllens und zeitweiligen Lagerns. Darüber hinaus sind die Deckel nicht für den wiederholten Gebrauch gedacht. Die Dichtelemente können dabei beschädigt werden.Another special design uses a tension ring, the lid to bind tightly and tightly with the container, but due to the partial tension does not represent a secure all-round seal. In any case, these closures not only the dangers of direct contact with infected container or lid elements clearly1 but also the difficulties of safe filling and temporary filling Storage. In addition, the lids are not intended for repeated use. The sealing elements can be damaged in the process.
Aufgabenstellung Neben der Hauptforderung, die Flüssigkeis- und Gasdichtheit unabhängig von der Schwerkraft-Lage des Gefäßes und den äußeren Lasten, auch Stoßlasten zu gewährleisten, bestehen noch zusätzliche Forderungen und Aufgaben, daß auf ein besonderes Verschlußelement verzichtet, daß der Deckel nicht ohne Zerstdrung desselben oder des Behältnisses wieder geöffnet werden kann und daß, wenn der Inhalt durch den Deckel verschlossen ist, eine griffsichers Handharkeit des Gefäßes moglich ist Außerdem sollte eine zentrische Stapelung der Gefäße übereinander die Dicht kraft erhöhens Losung Die Aufgabenstellung, einen Sicherheits-Deckelverschluß mit der Erfüllung obiger Forderungen zu erhalten, wird dadurch gelöst , daß der Stülprand eines Deckels eine nach innen vorspringende Nase hat, deren unterer, innerer Schenkel so angeschrägt ist, daß er den:äußeren Bördelrand (1) des Behälters nach innen und gleichzeitig den Stülprand nach außen drückt , wobei der Schenkel der Nase einen Winkel gleich oder größer als Null zur Mantelfläche des Bördelrandes (4) bildet der in einer Entfernung, die in etwa der StUlprandmantelfläche entspricht, eine Dichtlippe (14) aufweist, die auf den Stülprand so drückt, daß im Stülprandmantel bei eingeschnappter Nase eine achsiale Druckspannung erzeugt wird und die Scherwiderstandsgrößen von Nase und Mantelfläche des Bördelrandes (4) mindestens den BeanspruZ chungen aus dieser Druckapannung, innerem Überdruck und der mechanischen Last entspricht.Task In addition to the main requirement, liquid and gas tightness regardless of the gravitational position of the vessel and the external loads, including impact loads To ensure there are additional requirements and tasks that on one special closure element dispenses with the fact that the cover cannot be destroyed without destroying it or the container can be reopened and that when the contents through the lid is closed, the vessel can be handled safely In addition, a centric stacking of the vessels on top of one another should improve the sealing force increase solution The task, a safety lid lock with the To obtain fulfillment of the above requirements is achieved in that the inverted edge of a lid has an inwardly protruding nose, the lower, inner leg of which is bevelled so that it: the outer beaded edge (1) of the container inwards and at the same time presses the inverted rim outwards, whereby the leg of the nose becomes one Forms an angle equal to or greater than zero to the lateral surface of the flanged edge (4) at a distance that corresponds approximately to the outer surface of the StUlprand, a Has sealing lip (14) which presses on the inverted edge so that in the inverted edge jacket when the nose is snapped in, an axial compressive stress is generated and the shear resistance values the nose and surface of the beaded edge (4) at least meet the stresses from this pressure tension, internal overpressure and the mechanical load.
Vorteile Der Sicherheits-Deckelverschlul3 bietet bei Verwendung elastischer Werkstoffe, insbesondere für die DichtelementeD eine Reihe von Vorteilsmerkmalen: Die Dichtelemente sind im Deckel integriert und werden durch Druckauflast und l!berschnappen des BBrdelranddeckels über den Stülprand des Behältnisses wirksam. Die Dichtung bleibt ständig unter ausreichender federnder Restvorspannung, die den mechanischen, Druck- und anderen Beanspruchungen gegen über innerer Gasi;berdruck und Flüssigkeitsleckage bei uiugekehrter Behälterlage entgegenwirkt Durch das Mitgehen der Dichtung ist die Dichtheit auch bei äußeren Stoßlasten gewährleistet. Es besteht darüber hinaus die Moglichkeit, durch Hintereinanderschaltung von Dichtelementen eine Dichtkammer herzustellen und die Zuverlässigkeit der Dichtheit zu erhöhen. Bei Lastaufgabe durch Stapelung wird die Dichtheit erhöht, was insbesondere bei Lagerungen und Transport in Fahrzeugen von Bedeutung ist. Durch die einfache Gestaltung der federnden zentrierten Dichtungselemente in Verbindung mit einem Schnapp-Rinosum-Verschluß tritt eine Erhöhung der Dichtheit ein, aber auch eine Erhöhung eines Aufwandes, um die Dichtung zu lösen. Von Vorteil ist dies insbesondere bei Einwegbehältnissen zum Sammeln und Vernichten gefahrlicher Stoffe, z. 5. durch Verbrennen des Behältnisses mit Inhalt. Hierfür sind umweltfreundliche, brennbare Elastomere besonders geeignet. Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich durch eine spitz zulaufende Ringkante des Stülprandes des Behältnisses, wodurch bei manuellem unmittelbarem Anheben der Transporteur gewarnt wird, daß der Deckel zur besseren Handilabbarkeit erst aufgebracht werden muß. Dadurch, daß der Stülprand cleichzeitig auf ein Aufnahmegefäß einhlngbar gestaltet ist, ergiht sich zusätzlich der Vorteil der Verwendung als Einhängekorb und neben der Erhöhung der Formsteifigkeit eine Verbesserung des Verschlusses.Advantages The safety lid closure offers elastic when used Materials, especially for the sealing elementsD a number of advantages: The sealing elements are integrated in the cover and snap over by applying pressure and loosening of the Brdelranddeckel effective over the flip edge of the container. The seal remains constantly under sufficient resilient residual preload, which the mechanical, Pressure and other stresses against internal gas overpressure and liquid leakage if the container is reversed, counteracts this by moving the seal with it the tightness is guaranteed even with external impact loads. It also exists the possibility of a sealing chamber by connecting sealing elements in series establish and increase the reliability of the tightness. When loading through Stacking increases the tightness, which is particularly important for storage and transport is important in vehicles. Due to the simple design of the resilient centered Sealing elements in connection with a snap-rinosum closure occurs an increase the tightness, but also an increase in the effort to solve the seal. This is particularly advantageous in the case of disposable containers for collecting and destroying dangerous substances, e.g. 5. by burning the container and its contents. Therefor environmentally friendly, flammable elastomers are particularly suitable. An additional The advantage arises from a tapering ring edge of the inverted edge of the container, whereby the transporter is warned when manual immediate lifting that the Lid must first be attached for better handling. Because the The inverted rim is designed so that it can be fitted onto a receptacle at the same time in addition, the advantage of using it as a hanging basket and in addition to increasing the Dimensional stiffness an improvement of the closure.
Durch die weitere Ausgestaltung des Verschlusses als Klemmvorrichtung für Beutel werden die Vorteile des Deckeleinwegbehältnisses auch auf die der Einspannung von flexiblen Beuteln und Säcken übertragen.Due to the further design of the closure as a clamping device for bags, the advantages of the one-way container with lid are also reduced to those of the clamping transferred from flexible bags and sacks.
Durch die integrierte Gestaltung des Deckelverschlusses wird somit nicht nur ein sicheres, dichter, einfacher, sondern ein wirtschaftlicher Verschluß hergestellt, w'as sich insbesondere dann zeigt, wenn Einwegbehältnisse zum Verbrennen als Anwendungsfall in Betracht gezogen werden. Hierbei treten auch bei niedrigem 6edienungsaufwand zum Herstellen des Verschlusses durch Aufsetzen des Deckels und die hohe Zuverlässigkeit des nicht oder nur schwer lösbaren Verschlusses in den Vordergrund.The integrated design of the lid closure means that not just a safe, tight, simple, but an economical closure produced, which is particularly evident when disposable containers for incineration can be considered as a use case. This occurs even at low 6 service effort to produce the closure by putting on the cover and the high reliability of the non-detachable or difficult-to-detach lock in the Foreground.
Beschreibung Sicherheits-Deckelverschluf Der Sicherheits-Deckelverschluß setzt sich aus zwei Elementen zusammen, nämlich dem oberen Bördelrand eines Gefäßes und dem eines Stülprandes zugehörigen Deckels, der in seiner Verlangerung iber den Bördelrand greift Der Bördelrand (1) eines Behältnisses oder Gefäßes - im Querschnitt beispielhaft dargestellt - ist durch folgende Merkmale charakterisiert: Die Bördelung ist bogen, insbesondere kreisbogenförmig (2) mit einem zugehörigen Zentribördelsinkel (3) insbesondere von mehr als 90° und einer tangentialen Verlängerung der Mantelfläche (4) nach außen, die in oewisser Entfernung in eine abgeschrägte Ringkante (5) mündet0 Die tangentials Erstreckung der Mantelfläche (4) kann im Querschnitt sich erweiternd gestaltet sein. Die Ringkantenfläche (5) hat im allgemeinen einen Winkel kleiner als 90 D zur äußeren Mantelfläche (4). In besonderer Ausführung kann der Bördelrand in bestimmten Segmentabschnitten Versteifungsrippen (6) aufweisen, um die Formsteifigkeit des Bördelrandes zur Gefäßwand zu erzielen.Description Safety lid lock The safety lid lock consists of two elements, namely the upper flange of a vessel and the lid belonging to a slip-on edge, which in its extension over the The beaded edge grips The beaded edge (1) of a container or vessel - in cross section shown as an example - is characterized by the following features: The flanging is curved, in particular in the shape of a circular arc (2) with an associated central flange angle (3) in particular of more than 90 ° and a tangential extension of the lateral surface (4) to the outside, which opens into a beveled ring edge (5) at a certain distance The tangential extension of the lateral surface (4) can widen in cross section be designed. The ring edge surface (5) generally has a smaller angle than 90 D to the outer jacket surface (4). In a special design, the beaded edge have stiffening ribs (6) in certain segment sections in order to increase the dimensional stiffness to achieve the bead to the vessel wall.
Im Falle einer Einspannung eines dünnflächigen beutels (7) endet die Gefäßwand in bestimmter, aber geringer Entfernung des Kreisbogensegmentes (8). Soll der Bördelrand auf ein Aufnahmegefäß (9) aufgesetzt werden, so muß die Rundung dieses Aufnahmegefäßes zum Bördelrand maßlich korrespondieren. Wichtig hierbei ist, daß der äußere Bördelrand genuo Federweg zur Aufnahmefläche (10) aufweist.If a thin bag (7) is clamped, the Vessel wall at a certain but short distance from the circular arc segment (8). Intended to the beaded edge is placed on a receptacle (9), the rounding of this must The dimensions of the receptacle correspond to the beaded edge. It is important here that the outer beaded edge has genuo spring travel to the receiving surface (10).
Der Stülprand des Deckels setzt sich aus vier Bereichen zusammen, der Aufnahmegestaltung für ein aufzustapelndes Gefäß (11), einem Übergangsbereich zum bogen-, insbesondere kreisbogenförmigen Bereich (12) mit dem Mittelpunkt (13) und einer Dichtlippe (14) bzw. einer weiteren Dichtlippe (15), einem anschließendem tangentialen Erstreckungsbereich nach außen (1b) und einer dreieck- oder trapezförmigen Nase (17).The flap of the lid is made up of four areas, the receptacle design for a vessel (11) to be stacked, a transition area to the arcuate, in particular circular arc-shaped area (12) with the center (13) and a sealing lip (14) or a further sealing lip (15), a subsequent one tangential extension area to the outside (1b) and a triangular or trapezoidal Nose (17).
Diese Nase (17) kann dabei völlig umlaufen, Nuten aufweisen (18) mit endlicher Breite von mindestens 1 - 2 mm, kann aber größere Unterbrechungen aufweisen und somit nur segmentartig, aber in gleichmäßigen Abständen über den Umlaufbereich ausgestaltet sein.This nose (17) can run around completely and have grooves (18) finite width of at least 1 - 2 mm, but can have larger interruptions and thus only segment-like, but at regular intervals over the circulation area be designed.
Die tangentiale Erstreckung des Stülprandes (ins) kann sich auch kegelförmig erweitern (19) und die untere Kante (20) eine endliche Breite von mindestens 3 mm haben. Die Nase (17), die bei segmentartiger Gestaltung eine Mindestbreite von 5 mm hat, weist zur Ringkante des Bördelrandes Winkel von 0 o oder großer (21) auf.The tangential extension of the inverted edge (ins) can also be conical expand (19) and the lower edge (20) a finite width of at least 3 mm to have. The nose (17), which has a minimum width of 5 mm, has an angle of 0 o or greater (21) to the ring edge of the beaded edge.
Der Stülprand kann noch zwei Resonderheiten aufweisen: Bei Einklemmen eines Beutels (7) endet der Stülprand unterhalb des Kreisbogensegmentes (22), dabei können die Lippen aufsitzend (14) bzwO (15) als auch anliegend (23) gestaltet sein.The turned-up rim can also have two special features: When jammed of a bag (7) ends below the circular arc segment (22), thereby the lips can be designed to be seated (14) or (15) or to lie flat (23).
Um die Dichtkraft zu erhöhen, muß der Klammerring zwischen der Di-chtlippe (14) und der Nase (17) unter ausreichender Vorspannung liegen, was einerseits durch die Lage, Größe und Elastizität der Dichtlippe auf dem zur Mitte liegenden Bogen des Bördelrandes bzw. des Stülprandes bewerkstelligt wird, andererseits durch ausreichende Schenkelspannlänge zwischen Dichtlippe (14) und Nase (17), ausreichende Verformungsmrislichkeit z. Bo durch äquivalentes Krümmungsverhältnis von Stülprand zu Bördelrand und Steifickeit des Klammerrings langs der Segmente (12) und (15) und des Stülprandes langs der Segmente (2)- und (4), wobei ein Steifigkeitsverhältnis zwischen beiden Elementen Bördel- zu Stül-and größer als 1 ist und die elastische Verformung des Stülprandes und der Dichtlippen (14,15,23) so groß, daß ein Überschnappen der Nase (17) bzw. der Alasensegmente zwischen den Nuten (18) ober die Ringkante und ausreichende Restdichtkraft an den Dichtlippen gewährleistet ist. Um das Überschnappen zu erleichtern, muß die Angriffskraft m Stülprand innerhalb des Reibunqswinkels der aufeinander gleitenden Materialien von Nase (17) und Mantelfläche (4) liegen und die Gleitfläche möglichst lein sein, was durch einen Winkell größer als 0 zwischen dem Innenschenkel der Nase (17) und der Bördelrand-Mantelfläche (4) erreicht wird. Auch kann es erforderlich sein, die Ringkante (5) spitz auszubilden und den Winkel zwischen dem oberen Schenkel der Nase (17) und der Bördelrandkante größer als D (21) zu wählen.In order to increase the sealing force, the clamping ring must be placed between the sealing lip (14) and the nose (17) are under sufficient bias, which on the one hand by the position, size and elasticity of the sealing lip on the arch in the middle the beaded edge or the inverted edge is accomplished, on the other hand by sufficient Leg span between sealing lip (14) and nose (17), sufficient risk of deformation z. Bo by the equivalent curvature ratio of the turned edge to the flanged edge and stiffness of the clamp ring along the segments (12) and (15) and the inverted edge along the Segments (2) - and (4), with a stiffness ratio between the two elements Flanged to flanged and is greater than 1 and the elastic deformation of the flipped edge and the sealing lips (14,15,23) so large that the nose (17) or the alase segments between the grooves (18) above the edge of the ring and sufficient residual sealing force is guaranteed on the sealing lips. To make it easier to snap over, the Attack force m inverted edge within the friction angle of the sliding one on top of the other Materials of the nose (17) and lateral surface (4) are and the sliding surface as possible be lone, which is greater than 0 by an angle between the inner thigh the nose (17) and the beaded edge jacket surface (4) is reached. It may also be required be to form the ring edge (5) pointed and the angle between the upper leg the nose (17) and the beaded edge to be larger than D (21).
Die Erstreckung der Nase ins innere - gleich Länge des oberen Schenkels der Nase (17) - muß gleich der Einfederung nach innen bzw. so groß sein, daß das Lösen des Deckels weder durch ungleiche6 Verformen auf dem Umfang der Ränder, durch teilweises Lüften noch durch DrUcken des Bördelranoes nach innen-möglich und das Abheben durch den Abscherwiderstand der Nase bzw. des Stulprandes verhindert oder erschwert wird.The extension of the nose inwards - equal to the length of the upper leg the nose (17) - must be equal to the inward deflection or so large that the Loosening of the lid neither by unequal deformation on the circumference of the edges partial ventilation is still possible by pressing the flanged collar inwards and that Lifting off by the shear resistance of the nose or the faceplate is prevented or is made more difficult.
Die weitere Gestaltun-g des Deckels nach innen bewirkt entweder ein zentrisches Aufbringen einer Stapellast durch Zentrieren des aufliegenden Bodens des aufgestapelten Behältnisses (11) mit Steigern der Dichtkraft oder ein zentrisches Einschnappen des Deckels (12) in eine Aufnahmevorrichtung, beispielsweise eines Gehäuseverschlußdeckels (23), wobei die des Stülprandes (12,16) mit seiner nach innen gerichteten, im Querschnitt kegelig ausgehildeten Aufnahme (25) und die des zur Achse gerichteten Mantels (26) der Aufnahmevorrichtung identisch ist.The further shaping of the lid inwards causes either a centric application of a stacking load by centering the floor on top of the stacked container (11) with an increase in the sealing force or a centric Snapping the cover (12) into a receiving device, for example one Housing closure cover (23), which of the inverted rim (12,16) with its after inwardly directed receptacle (25) with a conical cross section and that of the to the axis directed jacket (26) of the receiving device is identical.
Die Neigungen des Mantels vom Deckel (25) und der Aufnahme (26) in Richtung Achse (24) sind dabei so gering, insbesondere kleiner als in gestaltet, daß die Einschnapp- bzw. Lösekraft hier kleiner als die der Lösekraft von Deckel zu Gefäß ist.The inclinations of the jacket from the lid (25) and the receptacle (26) in Direction of the axis (24) are so small, in particular smaller than designed in that the snap-in or release force here is less than that of the release force of the lid to vessel is.
Von Bedeutung ist, daß die das Überschnappen verursachende Kraft unmittelbar auf den Stülprand des Deckels (27), also am Scheitel oder äußeren Segmenttell (28) ansetzt und dß der Boden der Aufnahmevorrichtung (29) nicht auf dem des Deckels (3fl) aufsitzt.It is important that the force causing the snapping is immediate on the inverted edge of the lid (27), i.e. on the apex or outer segment plate (28) attaches and dß the bottom of the receiving device (29) not on that of the lid (3fl) sits on.
Die Werkstoffwahl der einzelnen Teile des 5icherheits-Deckalverschlusses muß den Farderunnen nach Steifigkeit, Elastizität, Kratzfestlqkeit usw. entsprechen, bei Verwendung als Einseg-Behaltnis-Verschluß auch der der Brennbarkeit bzw. Veraschung. Rei Gestaltung als Sicherheits-5pannrahmenvarschluß mit Beutel (7) muß diese Forderung auf dessen werkstoff abgestimmt werden.The choice of material for the individual parts of the security cover lock must correspond to the Farderunnen in terms of stiffness, elasticity, scratch resistance, etc., when used as a Eineg container closure also that of the flammability or incineration. A design as a safety clamping frame connection with bag (7) must meet this requirement be matched to its material.
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