DE8130824U1 - Metallbehaelter - Google Patents

Description

Metallbehälter

Die Neuerung betrifft einen Metallbehälter zur Verpackung von festen, pastösen oder flüssigen Füllgütern mit durch , eine Längsnaht zu einem Rohr beliebigen Querschnittes geformten Seitenwänden, die mindestens in ihrem einen Ende mit einem Deckel hermetisch abdichtend verbunden sind, und mit einem in Längsrichtung der rohrförmigen Seitenwände verschiebbaren Kolben.

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Solche Metallbehälter sind als Weißblechdosen bereits bekannt. Die Dosen haben runden Querschnitt, wobei die Zylindermantel förmi gen Seitenwände über eine Längsnaht verbunden sind, die durch Schweißen, Löten oder Falzen gebildet ist.

Beim Schweißen oder Löten werden die beiden Randstreifen unter Bildung des Zylindermantels überlappend aufeinandergelegt und dann verschweißt oder gelötet. Ersichtlich ergibt sich jeweils am Ende des Randes eine Stufe, die zwar auf der Außenseite weniger stört, auf der Innenseite hingegen einen sozusagen in einer Ecke liegenden Hohlraum bildet, der für eine Dichtung in Umfangsrichtung nachteilig ist. Solche Hohlräume lassen sich aber auch dann nicht vermeiden,

wenn man statt Schweißen und Löten die Ränder des Weißbleches durch Einfach- oder Doppelfalze miteinander verbindet. Im Bereich der gesamten Längsnaht ergeben sich die länglichen Hohlräume, die insbesondere bei Verwendung eines verschiebbaren Kolbens Schwierigkeiten bereiten.

Es gibt nämlich flüssige oder pastöse Füllgüter, die gegen eine Berührung mit Sauerstoff oder Luftfeuchtigkeit geschützt werden müssen. Die am Umfang des verschiebbaren Kolbens der bekannten Metallbehälter befindliche Dichtung ist zumeist nicht in der Lage, die beschriebenen Hohlräume an der Seite der Längsnaht derart dichtend auszufüllen, daß nicht auch Flüssigkeiten, Gase und Dämpfe doch an dem Kolben vorbei mit dem Füllgut in Berührung kommeni können.

Es gibt weitere Füllgüter, die zwar bei der Lagerung und dem Transport gegebenenfalls fest oder pastös sind, die aber bei der Entnahme pastös oder flüssig sind mid lediglich durch den Kolbendruck aus dem Inneren des Metallbehälters herausgepreßt werden. Ist nun im Bereich der Längsnaht eine mangelnde Dichtung zwischen Kolben und Seitenwänden vorhanden, dann ergibt sich eine unerwünschte Leckage, häufig schon beim Herausdrücken durch Verschieben des Kolbens, sicherlich aber bei der Lagerung und dem Transport.

Auch die verschiedensten Herstellungsverfahren für eine Längsnaht in den Seitenwänden haben die Bildung der beschriebenen Hohlräume doch nicht vermeiden können, so daß dem Kolben außen eine Dosenwand gegenübersteht, die durch

die Längsnaht keinen exakten kreisförmigen Querschnitt aufweist, sondern einen scharfkantigen Sprung mit dam Radius Null anbietet.

Aufgabe der Neuerung ist es daher, einen Metallbehälter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß trotz vorhandener Längsnaht üblichen Aufbaues eine einwandfreie Dichtung zwischen einem verschieb liehen Kolben und den Seitenwänden bei überbrückung etwaiger Hohlräume möglich wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt neuerungsgemäß dadurch, daß zwischen der Außenwand des Kolbens und den rohrförmigen Seitenwänden innen eine von dem Kolben gehalterte und mit diesem bewegbare, dem Querschnitt des Behälters angepaßte Dichtung aus einem weichen Material angeordnet ist. Man hat gefunden, daß bei Verwendung eines weichen Kautschuk als Dichtungsmaterial eine Dichtung auch im Bereich der Längsnaht an den Seitenwänden recht gut erreichbar ist, insbesondere beim Herauspressen des Packungsinhaltes durch Herunterschieben des Kolbens, weil der hierdurch entstehende hydraulische Druck den O-Ring mit Druck derart beaufschlagt, daß auch ein starker Radialdruck in Richtung auf die Seitenwände des Metallbehälters ausgeübt wird. Für den Transport, wenn also diese hydraulischen Drücke nicht vorhanden sind, ist es allerdings zweckmäßig, den Metallbehälter zusätzlich auf der Seite des Kolbens hermetisch zu verschließen. Dies wird bei vielen Metallbehältern ohnehin vorgesehen, so daß diese Lösung mit einem Ö-Ring aus weichern Kautschuk sehr zweckmäßig ist.

Dabei ist es neuerungsgemäß besonders vorteilhaft, wenn die ringförmige Dichtung in einer die Dichtung über ihren Querschnittsbereich mindestens auf 90° umgreifenden Rinne angeordnet ist. Betrachtet man den Querschnitt der Dichtung, d.h., des Dichtungsringes, dann kann man vom Zentrum ausgehend den Querschnitt in 360° aufteilen, wobei eine Anlage der Dichtung über einen Bereich von mindestens 90 zweckmäßig und mit der vorstehenden Formulierung gemeint ist. Auf diese Weise erfaßt die Rinne die Dichtung ausreichend, so daß der Kolben den Dichtungsring haltern, d.h. mit einer gewissen Spannung gegen die Seitenwände innen drücken kann; ferner beim Verschieben zum Herausdrücken des Füllgutes durch Aufbringen des zusätzlichen hydraulischen Druckes die Dichtung noch kräftiger gegen die Seitenwände innen drücken kann, weil auch der Dichtungsring in einem Bereich über 90° seines Querschnitts von der Rinne umfaßt und dadurch einwandfrei mitgenommen wird. Dadurch wird der Dichtungsring auch gut geführt. Die Querschnittsform der Rinne

kann unterschiedlich sein. Auch die Anordnung der Rinne am Kolben kann an unterschiedlich angeordneten Flächen vorgesehen sein, sofern immer nur eine Druckkraft von der Außenwand des verschiebbaren Kolbens über den Dichtungsring gegen die ge genübe rügende jeweilige Seitenwand des Metallbehälters ausgeübt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung ein im Querschnitt kreisförmiger O-Ring ist. Solche Dichtungsringe sind im Handel in den verschiedenstens Ausführungsformen erhältlich, und das Einziehen einer im Querschnitt halbkreisförmigen Rinne in die im allgemeinen parallel zur Seitenwand des Behälters verlaufende Umfangswand des Kolbens ist ebenso einfach und technisch gut durchführbar. Durch diese Rinne wird gleichzeitig der Kolben verstärkt, und die Halterung des Dichtungsringes ist günstig.

Alternativ ist eine andere zweckmäßige Ausführungsform der Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung ein

j in situ bei in den Seitenwänden eingesetztem Kolben eingebrachter Blähcompound ist. Es ist zwar als Material für eine Dichtung, sogar bei Metallbehältern, Blähcompound

j oder Blähgummi, wie er auch bisweilen genannt wird, an sich

bekannt. Zum Beispiel findet man Blähcompound auf der Innenseite der Kronenkorken bei Bierflaschen oder anderen Getränken. Blähcompound wird als Flüssigkeit in Form einer Dispersion in an sich bekannter Weise in den jeweiligen Raum gespritzt, in welchem eine Dichtung anzubringen ist.

[ 30 Dieses Verfahren ist beispielsweise zum Verschließen von Eimern oder Dosen mit rundem Querschnitt bekannt, wobfti allerdings dort die Dichtungen nur zur Abdichtung in axialer Richtung eingesetzt werden. Die Dichtigkeit erreicht iiian durch Aufspannen auf eine Dosenrolle bzw* Eimerrolle* 35

Neuerurigsgemäß hingegen ist eine Abdichtung in radialer Richtung verlangt, und es wurde überraschenderweise gefunden, daß beim Einspritzen der Blähcompound-Dispersion in

die oben beschriebene Rinne eine Abdichtung an der Stufe im Bereich der beschriebenen Längsnaht der Seitenwand besonders gut dann erreicht wird, wenn Blähcompound bei bereits am Platz befindxichen Kolben eingespritzt wird. Durch das Aufblähen dieser gummiähnlichen Masse durch Einwirkung von Wärme auf das Vielfache des ursprünglichen Volumens wird ein Druck in radialer Richtung erreicht · und. außerdem folgt diese Masse dann allen Unebenheiten somit auch dem scharfkantigen Sprung bzw. die durch die Längsnaht dem Kolben gegenüberliegenden Hohlräume. In unerwarteter Weise hat man unter Beachtung dieser neuerungsgemäßen Lehre mit einfachen Mitteln eine hervorragende Dichtung erreicht, die in radialer Richtung wirkt. Es hat sich auch gezeigt, daß die Blähcompound-Masse an der inneren Oberfläche der Seitenwände etwas haftet und dadurch die absolute Dichtigkeit noch verbessert. In der Regel wird man aber darauf achten, diese Haftung nicht allzu groß zu gestalten, damit man beim Schieben des Kolbens zum Entleeren des Metallbehälters nicht eine allzu große Kraft aufzubringen hat, um die Haftung zu überwinden bzw. den Kolben von den Seitenwänden zu lösen. Jedenfalls wird die gewünschte Dichtigkeit durch die Einbringung von Blähcompound in die Rinne am Kolben gegenüber der Seitenwand auch ohne die vorstehend beschriebene - wenn gleich auch vorteilhafte -· Haftung erreicht.

Neuerungsgemäß ist also eine einwandfreie Dichtung zwischen verschiebbarem Kolben und Seitenwand innen geschaffen, weil insbesondere die Hohlräume im Bereich des Kolbens durch die Blähcompound-Masse vollständig ausgefüllt werden, und die Dichturn/sfunktion hört auch dann nicht auf, wenn der Kolben von einer Position in die nächste verschoben wird, weil dann der hydraulische Druck zusätzlich einen radialen Dichtungsdruck ausübt.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner* wenn die Sinne im Querschnitt U-förmig ist, wobei die= Schenkel des U parallel zur Längsachse des Behälters angeordnet sind und der an der Seitenwand liegende Schenkel kürzer als der ihm

gegenüberliegende Schenkel ist. Mit anderen Worten muß man sich die parallel zur Seitenwand des Behälters verlaufende Außenwand des verschiebbaren Kolbens als in seiner Längsrichtung verlängert vorstellen, dann um 90° nach außen gestellt, etwa unter Bildung einer Art Flansch, und dann nochmals .zurückgebördelt, wobei diese äußere gebördelte I Ü-Wandung den äußeren Schenkel des ü bildet und daher eben- \ falls wie der innere Schenkel parallel zur Seitenwand und auch parallel zur Längsachse des Behälters angeordnet, allerdings kürzer als der innere Schenkel ist. Dadurch ergibt sich am Grund des ü eine gute Halterung für die Ringdichtung, während in Verlängerung des kurzen äußeren U-Schenkels die Dichtungsmasse in gewünschter Weise nach außen, nämAich von innen gegen die Seitenwand des Metallbehälters drücken kann.

Die Dichtung gemäß der Neuerung zwischen dem verschiebbaren Kolben und den Seitenwänden des Metallbehälters ist auf verschiedene Arten von Behältern anwendbar, sei es daß beide Enden der z.B. rohrförmig geformten Seitenwände mit einem Deckel hermetisch abdichtend verbunden sind und der verschiebbare Kolben zusätzlich im Inneren des Behälters angeordnet ist, sei es daß der Behälter nur auf einer Seite durch einen Deckel abgedichtet und auf der anderen Seite mit dem verschiebbaren Kolben versehen ist, der an dem letztgenannten Ende für die Abdichtung des Behälters sorgt. ' Es ist ferner möglich, daß in dem Deckel eine Einfüllöffnung herstellerseitig angebracht ist, die nach dem Einbringen des Füllgutes in den Metallbehälter verschlossen wird und die Entnahme des Füllgutes beim Hereindrücken des verschiebbaren Kolbens gestattet. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Befüllungsöffnung auch in dem verschiebbaren Kolben angeordnet sein, sei es mittig oder in der Seite. Auch der Anschluß eines Schlauches an eine Tülle an einer Öffnung im Kolben oder im Deckel oder in beiden ist denkbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der

vorliegenden Neuerung, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Aus führungs formen in [Verbindung mit den Zeichnungen. Bs zeigen:

Fig. 1 schematisch und teilweise im Schnitt einen Metallbehälter einer ersten Ausführungsform mit einer links oben durch einen strichpunktierten Kreis bezeichneten Einzelheit X,

Fig. 2 die Einzelheit X in größerem Maßstab, Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie bei Figur 1, jedoch von einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Neuerung mit einer durch einen strichpunktierten Kreis gekennzeichneten Einzelheit X links unten, Fig. 4 die Einzelheit X der Fig. 3 in größerem Maßstab, und Fig. 5 abgebrochen einen Horizontalschnitt durch die rohrförmigen Seitenwände des Metallbehälters im Bereich der Längsnaht mit Kolben und Dichtung.

Die in den Figuren 1 und 3 insgesamt gekennzeichneten Metallbehälter haben die Form einer runden Dose, d.h. die Seitenwände 1 haben Zylindermantelform und sind aus der Ebene gebogen und über die in Figur 5 im Querschnitt gezeigte Längsnaht 2 unter Bildung der geschlossenen Rohrform miteinander verbunden, z.B. geschweißt oder gelötet. Die Ausführungsform einer Verbindung durch Falzen ist in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Der Behälter der Figur 1 ist unten durch einen Deckel 3 hermetisch verschlossen, wobei die Abdichtung am Rand des Deckels hier keine Probleme bereitet, weil insbesondere eine Druckkraft in axialer Richtung (Achse 15) für das Abdichten genügt.

Während der Deckel 3 in Figur 1 unten gezeigt ist, befindet sich der verschiebbare Kolben 4 oben und bildet den oberen Abschluß der Metalldose an diesem oberen Ende. Mittig weist der Kolben 4 bei der Ausführungsform der Fig. 1 die Befüllungs- und Entnahmeöffnung 5 auf, aus der ein Nippel 6 her-

aussteht, über welchen der Schlauch 7 zur Entnahme gemäß Pfeil 8 aufgeschoben werden kann. Der obere Dosenrand 9 ist ersichtlich gerundet, nicht zuletzt zur Vermeidung von Verletzungsgefahren seitens des Benutzers.

In den Figuren 1 und 2 befindet sich der verschiebbare Kolben 4 in seiner oberen Endposition und kann in Richtung der Pfeile 10 nach unten in den Innenraum des Behälters hineingeschoben werden. Ist die mittlere Öffnung 5 freigelegt, dann kann bei Herunterdrücken des Kolbens 4 das Füllgut gemäß Pfeil 8 nach oben entweichen.

Eine andere Betriebsart kann man sich im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform des Metallbehälters vorstellen, bei welcher an den Schlauch 7 eine Pumpe angeschlossen ist, wr-1-che das Füllgut ansaugt und auf diese Weise im Innenraum des Behälters eiren Unterdruck erzeugt, der eine bestimmte Größe dadurch nicht überschreiten kann, daß der Kolben 4 sich in Richtung der Pfeile 1O dann nach unten bewegt, und zwar infolge des Luftdruckes.

Die Aus führungsform des Metallbehälters ist in Fic,ur 3 gegenüber der der Figur 1 etwas modifiziert, wenngleich es sich auch bei Fig. 3 um eine runde Metalldose aus Weißblech handelt. Oben ist wieder der Deckel 3¹ fest mit den Seitenwänden 1 verbunden, weist hier aber mittig eine Entnahmeeinrichtung 5' auf,die zum Füllen'des Behälters geeignet ist, danach verschlossen wird und beim Verschieben des Kolbens 4 nach oben durch Freilegen den Austritt des Füllgutes

gestattet.

Der verschiebbare Kolben 4 ist bei der Ausführungsform der Figur 3 unten angeordnet, wie auch die Einzelheit X in Fig. 4 deutlich zeigt, nämlich neben dem umgebördelten oder gerundeten Rand 9¹ am unteren Ende der Seitenwände 1.

Die Neuerung läßt sich besonders deutlich anhand der Figuren 2 und 4 erläutern. Man erkennt, daß in beiden Fällen zwi-

sehen der Außenwand 11 des Kolbens 4 und der rohrförmigen Seitenwand 1 innen die hier ringförmig ausgebildete Dichtung 12, 12' bei Anpassung an den Behälterquerschnitt am Kolben 4 gehaltert und mit diesem mitbewegbar ist. Der Dichtungsring 12, 12' besteht aus einem weichen Material. Er liegt bei beiden Aus führungs fο men in einer Rinne 13, die allerdings unterschiedliche Gestaltung hat. Im Falle der Figuren 3 und 4 ist sie im Querschnitt etwa halbkreisförmig, und dazu passend ist die ringförmige Dichtung 12' ein im Querschnitt kreisförmiger O-Ring. Man erkennt aus Figur 4, wie die Abplattung des O-Ringes außen iv. Bereich der Seitenwände 1 besonders ausgeprägt erscheint. Die Rinnen 13 beider Ausführungsformen umgreifen die Ringdichtung 12, 12' um mehr als 90° - gesehen vom Querschnitt des Dichtungsringes -. Im Falle der Figur 4 erfolgt das Übergreifen auf einem Bereich von etwa 180 , und im Falle der Fig. 2 über etwa 270°.

Bei der Ausführungsform der Figur 2 ist nämlich die Rinne 13 im Querschnitt U-förmig, wobei der eine Schenkel die Außenwand 11 des Kolbens 4 ist. Dies ist der längrre Schenkel des ü, dem der kürzere Schenkel 14 gegenüberliegt. In dem Differenzbereich in Verlängerung des kurzen Schenkels 14 des U liegt die ringförmige Dichtung 12 eng an der Seitenwand 1 an und besorgt die Dichtung. Im Falle der Figuren 1 und 2 ist das Material Blähcompound. Die Blähcompoundmasse wird also in den in Figur 1 dargestellten Zustand des Metallbehälters, d.h. in situ bei in den Seitenwänden 1 eingesetztem Kolben 4 als Flüssigkeit eingespritzt und dehnt sich

dann durch Einwirkung von Wärme auf ein Vielfaches ihres Volumens derart aus, daß Drücke auch in radialer Richtung entstehen, d.h. senkrecht zur Achse 15 auf die innere Oberfläche der Seitenwände 1. Hierdurch werden eine Haftung des Blähcompounds an der Seitenwand 1 und ein hoher radial wir-

3Skender Abdichtungsdruck bewirkt. Beim Verschieben des Kolbens 4 in Richtung der Pfeile 10 reißt zwar die Blähcompound-Masse der Dichtung 12 am Rand der Seitenwand 1 ab, der radiale Druck reicht für eine Dichtung aber immer noch

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aus und verstärkt sich insbesondere durch dan entstehenden hydraulischen Druck, der durch die herausgedrückte Flüssigkeit oder Paste beim Verschieben !des Kolbens 4 erzeugt wird.

Aus Figur 5 ist ersichtlich, wie der in der Stufe der Längsnaht 2 innen gebildete Hohlraum durch die Blähcompounddichtung 12 unter bester Abdichtung voll ausgefüllt ist, so daß eine Leckage von dem Raum über dem Kolben 4 zu dem unter dem Kolben 4 ausgeschlossen ist. Das Kreuz in Figur 5 stellt den Mittelpunkt des kreisförmigen und von oben bzw. unten gesehenen Kolbens 4 und gleichzeitig auch die Achse 15 dar.

• · · C

Claims (5)

1. Metallbehälter zur Verpackung von festen, pastösen oder S flüssigen Füllgütern mit durch eine Längsnaht zu einem Rohr beliebigen Querschnittes geformten Seitenwänden, die mindestens an ihrem einen Ende mit einem Deckel hermetisch dichtend verbunden sind, und mit einem in Längsrichtung der rohrförmigen Seitenwände verschiebbaren Kolben, dadurch gekennzeichnet., daß zwischen der Außenwand (1) des Kolbens (4) und den rohrförmigen Seitenwänden (1) innen eine von dem Kolben (4) gehalterte und mit diesem bewegbare, dem Querschnitt des Behälters angepaßte Dichtung (12, 12') aus einem weichen Material angeordnet ist.

2. Metallbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmig« Dichtung (12, 12') in einer die Dichtung über ihren Querschnittsbereich mindestens auf 90° umgreifenden Rinne (13) angeordnet ist.

3. ?-ietal!behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12¹) ein im Querschnitt kreisförmiger O-Ring ist (Fig. 3 und 4).

4. Metallbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12) ein in situ bei in den Seitenwänden (1) eingesetztem Kolben (4) angebrachter Blähcompound ist.

5. Metallbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (13) im Querschnitt U-förmig ist, wobei die Schenkel (11, 14) des ü parallel zur Längsachse (15) des Behälters angeordnet sind und der an der Seitenwand (1) liegende Schenkel (14) kürzer als der ihm gegenüberliegende Schenkel (11) ist (Fig. 1 und 2).