DE4236338C2 - Faßdeckel - Google Patents

Faßdeckel

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Description

Die Erfindung betrifft einen Faßdeckel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Faßdeckel ist in der DE-PS 25 44 491 beschrieben.
An Deckelfässer werden bestimmte Anforderungen hinsicht­ lich ihrer Lager- und Transportsicherheit gestellt, die in besonderen Zulassungsprüfungen (z. B. Seitenfall = Mantelfall, Diagonalfall auf den Deckelrand, statische Innendruckprüfung u. a. m.) getestet und überprüft werden. Bei bekannten bisherigen Kunststoff-Deckelfässern treten bereits bei Faßabstürzen aus Höhen von ca. 1,20 m Faß- undichtigkeiten, insbesondere bei flüssigen Füllgütern oder sogar ein völliges Abspringen des Faßdeckels auf.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Faßdeckel der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln und so zu verbessern, daß das Faß auch bei größeren Fallhöhen flüssigkeitsdicht bleibt und sogar für gefährliche Flüssigkeiten verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Faßdeckel mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche beinhalten weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Faßdeckels.
Durch die zwischen Deckelrand und Deckelscheibe vorge­ sehene Nut und das Verbindungs-Ringteil wird dem Faßdeckel eine erheblich höhere Elastizität bei Deforma­ tionen verliehen. Ein Knickendes Deckel-Innenrandes tritt nicht mehr auf; lediglich das innere Ringstück parallel zum Deckel-Innenrand behält nun leichte Knick­ stellen, die jedoch nicht mehr zu einer Faßundichtigkeit führen. Auch bei hohem Innendruck kann sich die Deckel­ scheibe über die Ringnut und das Ringteil rein elastisch verformen und nachgeben, ohne daß es zu einem Entlasten des Dichtungsringes und einer Undichtigkeit des Fasses kommt.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Faßdeckels besteht darin, daß er auf alle genormten und ungenormten Standard-Deckelfässer paßt und der Deckelfaßkörper nicht verändert bzw. angepaßt werden muß.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Standard-Deckelfaßkörper mit Spannring und erfindungsgemäßem Faßdeckel,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch den oberen rechten Kopfrand eines bekanntes Standard-Deckel­ fasses mit Inliner;
Fig. 3 die bevorzugte Ausführungsform eines er­ findungsgemäßen Faßdeckels,
Fig. 4 bis Fig. 6 drei weitere Ausführungsformen von Faßdeckeln, wobei das Ringscheibenteil bei den Deckeln nach den Fig. 5 und 6 nicht in der erfindungsgemäßen Weise angeordnet ist,
Fig. 7 in schematischer Darstellung den Mantel­ fall (Seitenaufprall) eines mit Flüssig­ keit gefüllten Kunststoff-Fasses und
Fig. 8 das Faß gemäß Fig. 7 in schematischer Stirnansicht.
In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein erfindungsge­ mäßes flüssigkeitsdichtes Deckelfaß aus thermoplastischem Kunststoff mit einem Fassungsvermögen von z. B. 220 l dargestellt. Der neuartige Faßdeckel 12 ist mittels eines Spannringverschlusses 14 gas- und flüssigkeitsdicht auf den Faßkörper 16 aufgespannt. Der Faßdeckel 12 besteht aus steifem HD-PE-Kunststoffmaterial und wird im Spritzgußverfahren hergestellt. Die flache Deckelscheibe 22 ist im Durchmesser verkleinert ausgebildet und ihre Höhenlage ist im wesentlichen bündig bzw. in etwa gleicher Ebene wie die obere Stirnkante 36 des Deckelrandes angeordnet. Zwischen der flachen Deckelscheibe 22 und dem Deckelrand ist eine tiefe Nut 34 (ca. 10 bis 25 mm) ausgebildet.
In Fig. 2 ist ein bisher üblicher bekannter Kunststoff- Faßdeckel für das weltweit verbreitete Standard-Deckel­ faß - hier mit dünnem Kunststoff-Inliner 44 (Foliensack) - im Teilschnitt gezeigt. An der Außenwandung des Faß­ körpers 16 ist mit Abstand (ca. 40 bis 50 mm) von der Stirnkante 18 ein umlaufender, im wesentlichen radial abstehender massiver Mantelflansch 20 angeordnet. Der Faßdeckel 12 weist am Umfang seiner flachen Deckelscheibe 22 einen U-förmigen, nach unten offenen Deckelrand auf, wobei zwischen dessen Außenrand 24 und Innenrand 26 ein Dichtungsring 28 eingesetzt ist. Der Außenrand 24 überdeckt den Faßkörper 16 bis zu dessen Mantelflansch 20 und der Innenrand 26 des Deckelrandes ragt um ein Stück (ca. 40 mm) im wesentlichen parallel und nahe bzw. dicht zur Faßwandung in die Öffnungsmündung des Faßkörpers 16 hinein. Am Außenrand 24 des Deckelrandes ist gleichfalls ein umlaufender, im wesentlichen radial abstehender Deckelflansch 30 ausgebildet, der beim Verschließen des Deckelfasses 10 von dem Spannringverschluß 14 übergriffen wird, während zugleich der Mantelflansch 20 als Gegenlager vom Spannring untergriffen wird. Dabei wird der Dichtungsring 28 gas- und flüssigkeitsdichtend auf die Stirnkante 18 der Faßöffnungsmündung gepreßt.
Mit radialem Abstand vom Deckelrand ist in der flachen Deckelscheibe 22 noch eine nach oben ausgeformte, umlau­ fende Ringwulsterhebung 32 erkennbar. Diese dient bei der Übereinanderstapelung mehrerer Fässer zur Zentrierung bzw. Radialfixierung des Faßbodens des aufgestapelten Fasses.
Bei Zulassungsprüfungen müssen Verpackungsbehälter wie Spund- und Deckelfässer bestimmte Falltests überstehen, um für den Transport von umweltgefährdenden Füllstoffen, insbesondere für gefährliche Flüssigkeiten verwendet werden zu können. Dies sind zum Beispiel der Seitenfall, der Diagonalfall auf die Deckelkante, ein statischer Innendrucktest bei 1 bar Überdruck und anderes mehr.
In Fig. 7 ist der klassische Seitenfall in Seitenan­ sicht und in Fig. 8 in Stirnansicht schematisch an einem Kunststoff(Spund)Faß dargestellt.
Im Moment des Bodenaufpralles wird der Faßkörper und Faßdeckel extrem elastisch deformiert.
Die größten Verformungen treten dabei in Axialrichtung betrachtet (Fig. 7) in den Bereichen um die Punkte A und B und in Radialrichtung betrachtet (Fig. 8) in den Bereichen um die Punkte C und D auf.
Bei einem Deckelfaß wird insbesondere der Spannring und der Deckelrand in den Punkten C und D überbeansprucht, so daß an diesen Stellen oftmals nach einem Faßabsturz auch bleibende plastische Deformationen zurückbleiben und das Faß undicht und für eine weitere Verwendung unbrauchbar wird. Insbesondere besteht dann bei gefährlichen Füllgütern eine hohe Gefährdung für die Umwelt.
Bei einem mit dem erfindungsgemäßen Faßdeckel versehenen Standard-Deckelfaßkörper wird dies mit hoher Sicherheit vermieden.
In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faßdeckels dargestellt. Die flache Deckelscheibe 22 ist im Durchmesser verkleinert bzw. kleiner als der Deckelrand ausgebildet und ihre Höhen­ lage bzw. Oberfläche ist zur Erzielung einer größtmög­ lichen Stapelfläche bei einer Übereinanderstapelung mehrer Fässer in der gleichen Höhenebene wie die obere Stirnkante 36 des Deckelrandes angeordnet. Die Anbindung der Deckelscheibe 22 an den Innenrand 26 des Faßdeckel­ randes erfolgt über ein vom Innenrand 26 beabstandetes Ringteil 38, das im Bereich der Höhenebene des Deckelflansches 30 derart mit dem Innenrand 26 des Deckelrandes verbunden ist, daß zwischen Deckelscheibe 22 und Deckelrand eine ringförmig umlaufende Nut 34 ausgebildet ist. Der Innenrand 26 ragt tiefer in den Faßkörper hinein bzw. ist länger als der Außenrand 24 des Deckelrandes ausgebildet. Dabei ist das Ringteil 38 über ein flaches, sich im wesentlichen rechtwinkelig vom Innenrand 26 des Deckelrandes erstreckendes Ringscheiben­ teil 40 mit dem Innenrand 26 des Faßdeckelrandes verbunden. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Ringteil 38 vom unteren Ringscheibenteil 40 zur flachen Deckelscheibe 22 hin leicht schräg verlaufend bzw. sich konisch verjüngend ausgebildet. Das Ringteil 38 kann auch nahezu zylinderförmig ausgebildet sein. Für ein günstiges Deformationsverhalten beim Faßabsturz ist das Ringscheibenteil 40 im Bereich der Höhenebe­ ne des Deckelflansches 30 mit dem Innenrand 26 des Faßdeckelrandes verbunden.
Zur Erzielung einer hohen Radialsteifigkeit des Faßdeckels reicht der Innenrand 26 des Deckelrandes bis an den unteren Rand des Mantelflansches 20, und das innenseitig sich an das Ringscheiben­ teil 40 anschließende konisch zulaufende Ringteil 38 weist auf der Faßdeckelinnenseite ein im wesentlichen zylinderför­ miges inneres Ringstück 42 als Verlängerung auf, wodurch der Anbindungsbereich des konischen Ringteiles 38 an den Innenrand 26 des Faßdeckels nach Art eines Doppel-T-Trägers verstärkt ausgebildet ist.
Bei einer anderen in Fig. 4 dargestellten Ausführungs­ form ist die Oberfläche der flachen Deckelscheibe 22 für eine Radialfixierung eines aufgestapelten zweiten Fasses niedriger bzw. unterhalb der Höhenebene der oberen Stirn­ kante 36 des Faßdeckelrandes angeordnet. Oberhalb des Ringscheibenteiles 40 innerhalb der Ringnut 34 und unterhalb davon sind zur Deckelrand-Verstärkung eine Vielzahl gleichmäßig voneinander beabstandeter, zwischen Innenrand 26 des Deckelrandes und dem konischen Ringteil 38 bzw. dessen innenseitigem Verlängerungs-Ringstück 42 radial (sternförmig) verlaufende Versteifungsrippen 46 (oben) und 48 (unten) ausgebildet.
Bei besonderen Deckelausführungen kann am unteren Rand des Ringteiles 40 bzw. des inneren Ringstückes 42 eine dünne Kunststoff-Folie 50, vorzugsweise aus etwa 0,5 bis 1 mm dickem Polyethylen PE vorgesehen sein, so daß zwischen Kunststoff-Folie 50 und Deckelscheibe 22 ein abgeschlossener Deckelraum 58 ausgebildet wird. Dieser abgeschlossene Deckelraum 58 bzw. das darin eingeschlos­ sene Gaspolster dient bei einem Faßabsturz für den impulsartig auftretenden Schwalldruck als Schockdämpfung (Energieverzehr) und damit als Schutz gegen eine übermäßige Deckelverformung.
In einer weiteren Deckelausführung kann die Kunststoff-Folie 50 - auch als stabile Kunststoffscheibe mit einer Dicke von ca. 2-3 mm - aufgeschweißt sein, so daß der abgeschlossene Deckelraum 58 zur Aufnahme eines weiteren anderen Füllgutes oder Inertmediums verwendet werden kann. Dann ist zweckmäßigerweise außermittig in der Deckelscheibe 22 eine kleinere verschließbare Spundlochöffnung vorgesehen.
Wenn der Faßdeckel 12 bzw. die Deckelscheibe 22 weiterhin mit einer größeren, zentralmittig angeordneten, vorzugsweise in einem nach innen bzw. unten tiefer eingezogenen Spundgehäuse 52 angeordneten, gas- und flüs­ sigkeitsdicht verschließbaren Spundlochöffnung 54 versehen ist, kann der Spundlochstutzen der Spundöffnung 54 auch nach innen verlängert ausgebildet sein, so daß die Kunststoff-Scheibe zusätzlich nach innen bzw. mittig mit dem Spundlochstutzen verschweißt ist, so daß dieser durch den Deckelraum 58 durchgehend mit innerer Öffnung in das Faßinnere ausgebildet ist. Diese besondere Aus­ bildungsform kann z. B. zur Aufnahme eines zweiten Füll­ gutes vorgesehen sein (Zwei-Komponenten-Kleber mit Klebstoff im Faßkörper und Härter im Faßdeckel) oder einen besonderen Füllstoff (Inertmittel) enthalten, das bei einem extremen Faßabsturz ins Faßinnere freigegeben wird (vorgesehene Sollbruchstelle) und einen gefährlichen oder giftigen Füllstoff neutralisiert und unschädlich machen kann.
In Fig. 5 ist bei einer weiteren Ausführungsform die Oberfläche der flachen Deckelscheibe 22 zum Aufbau eines stützenden hydrostatischen Überdruckes im Faßinneren bei der Übereinanderstapelung mehrerer gefüllter Fässer um ein Stück (z. B. ein- bis dreimal die Dicke der Deckel­ scheibe 22 von ca. 4-5 mm) höher bzw. oberhalb der Hö­ henebene der oberen Stirnkante 36 des Deckelrandes an­ geordnet. Wenn dieser Faßdeckel mit einer in dem Spund­ gehäuse 52 versenkt angeordneten Spundöffnung 54 versehen ist, ist es zweckmäßig, wenn zum Ablauf von sich mögli­ cherweise in dem Spundgehäuse 52 ansammelndem Regenwas­ ser wenigstens eine radial durchgehend verlaufende, nach unten in die Deckelscheibe 22 eingeformte Nut 56 (Ablauf­ rinne) vorgesehen ist. Zur weiteren Versteifung der Deckelscheibe 22 könnten aber auch mehrere dieser Radial- Nuten 56 sternförmig vom Spundgehäuse 52 in die äußeren Ringnut 34 einmündend ausgebildet bzw. eingeformt sein.
Für Faßdeckel von Deckelfässern mit einem Fassungsver­ mögen von z. B. 30, 60, 120, 150 oder 220 l ist zweckmäs­ sigerweise vorgesehen, daß die radiale Erstreckung des flachen Ringscheibenteiles 40 je nach Fassungsvermögen des Deckelfasses angepaßt zwischen 5 mm und 50 mm, vorzugsweise ca. 20 mm, beträgt.

Claims (8)

1. Faßdeckel (12) aus Hartkunststoff für ein flüssigkeitsdichtes Deckelfaß (10) mit einem Faßkörper (16) aus thermoplastischem Kunststoff, an dessen Außenwandung mit Abstand von der Stirnkante (18) der Faßöffnungsmündung angeordnet ein im wesentlichen radial abstehender Mantelflansch (20) als Gegenlager für einen Spannringverschluß (14) vorgesehen ist, wobei der Faßdeckel (12) eine flache Deckelscheibe (22) und einen U-förmigen Deckelrand aufweist, dessen Außenrand (24) den Faßkörper (16) bis zu dessen Mantelflansch (20) übergreift, dessen Innenrand (26) um ein Stück im wesentlichen parallel und nahe zur Faßinnen­ wandung in den Faßkörper (16) hineingreift, mit einem im Deckelrand angeordneten Dichtungsring (28), der gegen die Stirnkante (18) der Faßöffnungsmündung abdichtet und mit einem am geschlossenen Außenrand (24) des Deckelrandes durchgehend umlaufenden, im wesentlichen radial abstehenden Deckelflansch (30), der gleichfalls von dem Spannringverschluß (14) übergriffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelscheibe (22) im Durchmesser verkleinert ausgebildet ist, ihre Höhenlage bzw. Oberfläche etwa im Bereich der Höhenebene der oberen Stirnkante (36) des Deckelrandes oder darüber angeordnet ist und ihre Anbindung an den Deckelrand über ein von dem Innenrand (26) des Deckelrandes beabstandetes Ringteil (38) erfolgt, welches derart mit dem Innenrand (26) des Deckelrandes verbunden ist, daß zwischen Deckelscheibe (22) und Deckelrand eine ringförmig umlaufende Nut (34) ausgebildet ist, wobei das Ringteil (38) an seinem unteren Ende über ein flaches, sich im wesentlichen rechtwinkelig von dem Innenrand (26) des Deckelrandes erstreckendes Ringscheibenteil (40) im Bereich der Höhenebene des Deckelflansches (30) mit dem Innenrand (26) des Deckelrandes verbunden ist.
2. Faßdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (38) nahezu zylinderförmig oder vom unteren Ringscheibenteil (40) leicht schräg bzw. sich konisch verjüngend zur flachen Deckelscheibe (22) hin verlaufend ausgebildet ist.
3. Faßdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrand (26) des Deckelrandes wenigstens bis an den unteren Rand des Mantelflansches (20) reicht und das innenseitig sich an das Ringscheibenteil (40) anschließende, nahezu zylindrische bzw. konisch ausgebildete Ringteil (38) auf der Faßdeckelinnenseite ein im wesentlichen zylinderförmiges inneres Ringstück (42) als Verlängerung aufweist.
4. Faßdeckel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Ringscheibenteiles (40) innerhalb der Ringnut (34) oder/und unterhalb davon mehrere gleichmäßig voneinander beabstandete, zwischen Innenrand (26) des Deckelrandes und dem konischen Ringteil (38) bzw. dessen Ringstück (42) radial verlaufende Versteifungsrippen (46, 48) angeordnet sind.
5. Faßdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zentralmittig in der Deckelscheibe (22), vorzugsweise in einem nach innen bzw. unten tiefer eingezogenen Spundgehäuse (52) versenkt, eine gas- und flüssigkeitsdicht verschließbare Spundlochöffnung (54) angeordnet ist.
6. Faßdeckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine radial durchgehend verlaufende, nach unten in die Deckelscheibe (22) eingeformte Nut (56) als Entwässerungsrinne vorgesehen ist.
7. Faßdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Rand des Ringteiles (38) bzw. des inneren Ringstückes (42) eine dünne Kunststoff-Folie (50) vorgesehen ist, so daß zwischen Kunststoff-Folie (50) und Deckelscheibe (22) ein abgeschlossener Deckelraum (58) geschaffen ist.
8. Faßdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstreckung des flachen Ringscheibenteiles (40) je nach Fassungs­ vermögen des Deckelfasses angepaßt zwischen 5 mm und 50 mm, vorzugsweise ca. 20 mm, beträgt.
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