EP0132445B1

EP0132445B1 - Plastic drum

Info

Publication number: EP0132445B1
Application number: EP19830107093
Authority: EP
Inventors: Hermann Brune; Karl-Heinz Dröge
Original assignee: Sulo Eisenwerk Streuber and Lohmann GmbH
Current assignee: Sulo Umwelttechnik GmbH
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1983-07-20
Publication date: 1986-10-29
Also published as: DE3367192D1; EP0132445A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoffass, das mit einem Deckel und einem Spannring verschliessbar ist, entsprechend den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a plastic ace that can be closed with a cover and a clamping ring, according to the features in the preamble of claim 1.

Bei derartigen, zumeist aus Kunststoff geblasenen Fässern, wie sie z.B. aus der DE-AS 2 258 096 und der DE-PS 2 827 848 bekannt sind, besteht das Problem, die Dichtigkeit des Verschlusses zwischen Fass und Deckel auch dann zu gewährleisten, wenn ungewöhnliche Belastungen auftreten, wie dies z.B. beim Umstürzen oder Fallen des Fasses aus grösserer Höhe der Fall ist. Dieses Problem stellt sich für die in Rede stehenden Kunststoffässer vor allem deshalb, weil sie häufig zum Transport von flüssigen Chemikalien Verwendung finden, deren Austritt z.B. bei Fahrzeugunfällen gefährlich wäre und verhindert werden muss.In such barrels, mostly blown from plastic, as e.g. are known from DE-AS 2 258 096 and DE-PS 2 827 848, there is the problem of ensuring the tightness of the closure between barrel and lid even when unusual loads occur, such as e.g. if the barrel falls or falls from a greater height. This problem arises for the plastic drums in question primarily because they are often used to transport liquid chemicals, the escaping of which e.g. would be dangerous in vehicle accidents and must be prevented.

Man hat sich mit diesem Problem schon mehrfach beschäftigt, ohne allerdings eine den gestellten hohen Anforderungen vor allem in bezug auf Fallfestigkeit restlos zufriedenstellende Lösung gefunden zu haben. So hat man vorgeschlagen, die am Fasskörper verteilt angeordneten Vorsprünge bzw. Nasen mit parallel zur Fassachse verlaufenden Sicken zu versehen, die zusammen mit den aus der Fasswand gegenüber dem übrigen, sich stärker verjüngenden Bereich des Fasshalses ausgedrückten, säulenartig nach oben verlaufenden Stützen zur Aufteilung des Kraftflusses angeordnet sind. Der Spannring ist dabei als Spannband ausgebildet (DE-PS 2 827 848). Man hat ferner vorgeschlagen, die Aussenflächen der Vorsprünge bzw. Nasen des Fasshalses und die Gegenflächen der Segmente des Deckelrandes in - bezogen auf die Fassachse - radialer Draufsicht einander zugekehrt konvex gewölbt auszubilden und als Spannring einen Federstahldraht mit kreisförmigem Querschnitt zu verwenden (DE-AS 2258096). Dabei wird ein aus Federstahl mit rundem Querschnitt bestehender Spanndraht gegenüber den vorbekannten Spannbändern als besonders vorteilhaft herausgestellt, weil die Federkraft des Spanndrahtmaterials die Anpressung des Deckels auf die Oberkante des Fasshalses auch dann aufrechterhalte, wenn eine nicht-bleibende Deformierung des Fasses durch mechanische Einwirkung, wie sie beispielsweise durch Schlag, Fall oder Lagerdruck bewirkt sein kann, auftrete. Durchgeführte Fallversuche mit diesen vorbekannten Fässern haben jedoch ergeben, dass unter extremen Verhältnissen die Dichtsicherheit des Verschlusses zwischen Fass und Deckel nicht gewährleistet ist, sondern Undichtigkeiten vorkommen. Dies gilt vor allem dann, wenn die Belastungen so gross sind, dass bleibende Deformierungen am Fasshals und/oder am Deckel auftreten. Die gestellten Anforderungen gehen aber dahin, dass auch in diesen Fällen die Dichtigkeit des Verschlusses gewährleistet sein muss.This problem has been dealt with several times without, however, having found a completely satisfactory solution, particularly with regard to resistance to falling. It has been proposed to provide the projections or lugs distributed on the barrel body with beads which run parallel to the barrel axis and which, together with the column-like upwardly extending supports which are pressed out of the barrel wall with respect to the rest of the barrel neck and which taper more strongly Power flow are arranged. The clamping ring is designed as a clamping band (DE-PS 2 827 848). It has also been proposed to design the outer surfaces of the projections or lugs of the barrel neck and the counter surfaces of the segments of the lid rim in a radially plan view facing the barrel axis in a convex manner and to use a spring steel wire with a circular cross section as a tension ring (DE-AS 2258096 ). A tension wire made of spring steel with a round cross-section is found to be particularly advantageous compared to the previously known tensioning straps, because the spring force of the tension wire material maintains the pressure of the lid on the top edge of the barrel neck even if the barrel is deformed by mechanical action, such as it can be caused, for example, by impact, drop or bearing pressure. Carried out drop tests with these previously known barrels have shown, however, that under extreme conditions the tightness of the closure between barrel and lid is not guaranteed, but leaks do occur. This is especially true when the loads are so great that permanent deformations occur on the barrel neck and / or on the lid. However, the requirements impose that the tightness of the closure must also be guaranteed in these cases.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für ein Kunststoffass der angegebenen Art einen Verschluss zu finden, der auch bei hohen Belastungen, insbesondere solchen mit bleibender Deformation am Fasshals und/oder Deckel, die geforderte Dichtigkeit zwischen Fass und Deckel aufrechterhält.The object of the invention is therefore to find a closure for a plastic ace of the type specified, which maintains the required tightness between the barrel and cover even under high loads, in particular those with permanent deformation on the barrel neck and / or lid.

Hierzu sieht die Erfindung die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Ausbildung des Spannringes vor. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.For this purpose, the invention provides the design of the clamping ring specified in the characterizing part of patent claim 1. Further features of the invention are specified in claims 2 to 4.

Wie sich bei Versuchen gezeigt hat, lässt sich mit dem erfindungsgemässen Spanndraht ein wesentlich besseres Abfangen und Dämpfen der auftretendenn Stossbelastungen erreichen als dies bei einem als Spannband oder als Federstahl-Draht ausgebildeten Spannring als Verschlussorgan der Fall ist. Dies gilt vor allem für bleibende Deformierungen am Fasshals und/oder Deckel, denen das Spannband nicht hinreichen zu folgen vermag und bei denen der Federstahl-Draht infolge des Zurückkehrens in seine ursprüngliche Form auf eine bleibend verformte Fassöffnung nicht mehr einwirken kann, im Extremfall sogar ganz abspringt. Der erfindungsgemässe «weiche» Spanndraht ermöglicht demgegenüber auch bei einer eingetretenen bleibenden'Deformation von Fasshals und/oder Deckel ein Mitvollziehen dieser Deformation und damit eine stets formschlüssige Verbindung zwischen Fass und Deckel. Die verbleibende Spannkraft reicht dabei aus, um den Dekkel mit seiner Dichtung noch so weit gegen den Öffnungsrand des Fasshalses zu ziehen, dass die Verschlussdichtigkeit zwischen Fass und Deckel auch in diesen Extremfällen erhalten bleibt. Das gleiche gilt für Belastungen, die zu einer nicht-bleibenden Deformierung von Fasshals und/oder Deckel führen, da in diesen Fällen der harte Stoss oder Schlag, insbesonders auch der Rückprall der im Fass befindlichen Flüssigkeit gegen den Deckel, durch eine begrenzte plastische Verformung des Spanndrahtes weich abgedämpft, dann aber elastisch abgefangen wird.As has been shown in tests, the tension wire according to the invention can be used to better absorb and dampen the shock loads that occur than is the case with a tension ring designed as a tension band or as a spring steel wire as a closure element. This applies above all to permanent deformations on the barrel neck and / or lid, which the strap cannot adequately follow and in which the spring steel wire can no longer act on a permanently deformed barrel opening due to the return to its original shape, in extreme cases even completely jumps off. In contrast, the “soft” tension wire according to the invention enables this deformation to be carried out even if there is permanent deformation of the barrel neck and / or lid, and thus an always positive connection between barrel and lid. The remaining tension is sufficient to pull the lid with its seal against the opening edge of the barrel neck so that the tightness between barrel and lid is maintained even in these extreme cases. The same applies to loads that lead to permanent deformation of the barrel neck and / or lid, since in these cases the hard impact or impact, especially the rebound of the liquid in the barrel against the lid, due to a limited plastic deformation of the Tension wire is softly damped, but then it is intercepted elastically.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt von Fasshals mit aufgesetztem Deckel vor dem Festziehen und Verschliessen mittels erfindungsgemässen Spanndrahtes;
Fig. 2 einen Querschnitt wie Fig. 1, jedoch mit festgezogenem Spanndraht und damit bewirktem Verschluss zwischen Fass und Deckel;
Fig. 3 bis 6 weitere Darstellungen wie Fig. 2 mit verschiedenen anderen Querschnitten des Spanndrahtes.

The object of the invention is explained in more detail below with reference to some exemplary embodiments shown in the drawing; show in the drawing:

1 shows a partial cross section of the barrel neck with the lid attached before tightening and closing by means of the tension wire according to the invention;
FIG. 2 shows a cross section like FIG. 1, but with the tension wire tightened and thus causing closure between the barrel and the lid;
Fig. 3 to 6 further representations as Fig. 2 with various other cross sections of the tension wire.

In der Zeichnung bezeichnet 1 den am oberen Ende eines Fasskörpers befindlichen und die Fassöffnung bildenden Fasshals, während der Deckel zum Verschliessen der Fassöffnung mit 2 bezeichnet ist. Der Fasskörper mit dem Hals 1 ist vorzugsweise einstückig aus Kunststoff geblasen, und auch der Deckel 2 besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Zweckmässig habenn Fasskörper und Fassdeckel die gleichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften.In the drawing, 1 denotes the barrel neck located at the upper end of a barrel body and forming the barrel opening, while the lid for closing the barrel opening is designated by 2. The barrel body with the neck 1 is preferably blown in one piece from plastic, and the cover 2 is also preferably made of plastic. The barrel body and barrel lid expediently have the same physical and mechanical properties.

Der Fassdeckel 2 greift mit einem von der Unterseite senkrecht abstehenden Ringsteg 3 in die Fassöffnung ein und übergreift mit seinem Aussenrand 4 die Fassöffnung, so dass eine den Fasshals 1 aufnehmende Ringnut 5 gebildet ist, in deren Innern sich ein eingelegter elastischer Dichtring 6 befindet, der sich beim Aufsetzen des Deckels 2 auf den Fasshals 1 auf dessen Öffnungsrand 7 bzw. einen an diesem ausgebildeten, nach oben hochstehenden Ringfalz 8 auflegt.The barrel lid 2 engages with a ring web 3 projecting vertically from the underside into the barrel opening and engages over the barrel opening with its outer edge 4, so that an annular groove 5 accommodating the barrel neck 1 is formed, inside which there is an inserted elastic sealing ring 6 which when the lid 2 is placed on the barrel neck 1 whose opening edge 7 or a ring fold 8 formed thereon and projecting upwards.

Unterhalb des Öffnungsrandes 7 sind aus der Wand des Fasshalses 1 vorspringende, segmentartige am Umfang verteilt angeordnete Nasen 9 vorgesehen, die nach dem Blasformverfahren als Hohlkörper aus der Halswand herausgeformt sein können. Der Aussenrand 4 des Deckels 2 weist nach unten in die Zwischenräume der Nasen 9 des Fasshalses 1 ragende Deckelsegmente 10 mit angenähert radial nach aussen abgewinkelten Fussteilen 11 auf. Die Nasen 9 und die Deckelsegmente 10, 11 bilden damit eine Art Umfangsverzahnung, die derart bemessen ist, dass bei nur lose aufgesetztem Deckel zwischen den Unterflächen 9' der Nasen 9 und den Oberflächen 11' der Fussteile 11 ein Ringspalt 12 gebildet wird, in den sich ein Spannring in Form eines Spanndrahtes 13 einziehen lässt (Fig. 1). Zweckmässig haben die Oberflächen 11' der Fussteile 11 einen in radialer Richtung leicht ansteigenden, die Unterflächen 9' der Nasen 9 einen leicht abfallenden Verlauf, so dass beim Anziehen und Festspannen des Spanndrahtes 13 mittels eines Spannschlosses der Spanndraht unter Aufweitung des Ringspaltes 12 radial nach innen gezogen wird, wodurch der Deckel mit seinen Deckelsegmenten 10, 11 zwischen den als Widerlager für den Spanndraht 13 dienenden Nasen 9 nach unten gezogen und mit dem Fasshals 1 unter Zusammmenpressung der Ringdichtung 6 fest verspannt wird (Fig.2).Below the opening edge 7 projecting from the wall of the barrel neck 1, segment-like noses 9 are provided which are distributed around the circumference and which can be molded out of the neck wall as a hollow body by the blow molding process. The outer edge 4 of the cover 2 has cover segments 10 projecting downward into the spaces between the lugs 9 of the barrel neck 1 with foot parts 11 which are angled radially outwards. The lugs 9 and the cover segments 10, 11 thus form a type of circumferential toothing, which is dimensioned such that an annular gap 12 is formed between the lower surfaces 9 'of the lugs 9 and the surfaces 11' of the foot parts 11 when the cover is only loosely attached a tension ring in the form of a tension wire 13 can be drawn in (FIG. 1). The surfaces 11 'of the foot parts 11 expediently have a slightly rising in the radial direction, the lower surfaces 9' of the lugs 9 have a slightly decreasing course, so that when the tensioning wire 13 is tightened and tightened by means of a turnbuckle, the tensioning wire expands the annular gap 12 radially inwards is pulled, whereby the cover with its cover segments 10, 11 is pulled down between the noses 9 serving as abutments for the tensioning wire 13 and is firmly clamped with the barrel neck 1 while compressing the ring seal 6 (FIG. 2).

Bei der in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsform geht der Fasskörper ohne Absatz-Einschnürung mit einem sich verjüngenden Bereich 14 in den Fasshals 1 über, wobei jeweils nur im Bereich der Deckelsegmente 10, 11 aus dem verjüngenden Bereich 14der Fasswand ausgedrückte, säulenartig nach oben verlaufende Stützen 15 vorgesehen sind, wie dies im einzelnen in der DE-PS 2 827 848 erläutert ist.In the preferred embodiment shown in the drawing, the barrel body merges into the barrel neck 1 with a tapering region 14 without a constriction of the barrel, wherein in each case only in the area of the cover segments 10, 11, tapered columns extending out of the tapered region 14 of the barrel wall Supports 15 are provided, as explained in detail in DE-PS 2 827 848.

Der zur Verwendung kommende Spanndraht 13 besteht aus weichem, sich von einer bestimmten Spannung an plastisch bzw. bleibend verformendem Material. Dabei sind Dicke bzw. Grösse der Querschnittsflächen sowie physikalische und mechanische Beschaffenheit des Materials des Spanndrahtes so gewählt, dass die die bleibende bzw. plastische Verformung des Spanndrahtes bewirkende Belastung bzw. Spannung in jedem Fall unterhalb des Grenzwertes für bleibende Deformation von Kunststoffass und/oder Deckel liegt, der Spanndraht sich also bereits auch dann schon plastisch verformt und Stossenergie aufnimmt, bevor am Material des Kunststoffasses und/oder Deckels bleibende Deformationen auftreten. Andererseits muss der Spanndraht selbstverständlich eine zur Aufrechterhaltung einer dauerhaften Schliessspannung zwischen Fass und Deckel ausreichende Dauerelastizität haben, die ausreicht, unterhalb der vorbestimmten Grenzspannung liegende Belastungen noch federnd aufzunehmen.The tension wire 13 used is made of soft material that deforms from a certain tension on plastic or permanent. The thickness or size of the cross-sectional areas and the physical and mechanical properties of the material of the tensioning wire are selected so that the stress or tension causing the permanent or plastic deformation of the tensioning wire is in any case below the limit value for permanent deformation of the plastic barrel and / or cover lies, the tensioning wire is already plastically deformed and absorbs impact energy before permanent deformations occur on the material of the plastic barrel and / or cover. On the other hand, the tensioning wire must, of course, have a permanent elasticity sufficient to maintain a permanent closing tension between the barrel and the lid, which is still sufficient to absorb loads below the predetermined limit tension.

Als besonders vorteilhaft und geeignet hat sich bei einer Querschnittsfläche von etwa 9,5 mm² ein Spanndraht aus Weichstahl mit einer Zugfestigkeit von etwa 70-80 kp/mm² und einer Fliessgrenze von etwa 40-50 kp/mm² erwiesen, und zwar für aus HD-PE geblasene Kunststoffässer mit einer Wandstärke von ca. 6 mm am Fasshals und einem ebenfalls aus HD-PE bestehenden, im Spritzgussverfahren hergestellten Deckel mit einer Wandstärke von ca. 4 mm am Randbereich. Kunststoffass und Kunststoffdekkel haben dabei in etwa die gleichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften und Belastbarkeitsgrenzen.A tension wire made of mild steel with a tensile strength of about 70-80 kp / mm ² and a yield point of about 40-50 kp / mm ^{2 has} proven to be particularly advantageous and suitable for a cross-sectional area of approximately 9.5 mm ² Plastic drums blown from HD-PE with a wall thickness of approx. 6 mm at the barrel neck and a lid also made of HD-PE, which is manufactured by injection molding and with a wall thickness of approx. 4 mm at the edge area. Plastic aces and plastic caps have roughly the same physical and mechanical properties and load limits.

In bevorzugter Ausführung hat der Spanndraht einen am Innenumfang eine Anlagefläche ausbildenden Querschnitt, wie dies in Fig. 1 und 2 für einen Spanndraht mit sechseckigem Querschnitt, in Fig. 4 für einen Spanndraht mit dreieckförmigem Querschnitt, in Fig. 5 für einen Spanndraht mit ovalem Querschnitt und in Fig. 6 für einen Spanndraht mit quadratischem Querschnitt veranschaulicht ist, wobei der Inhalt der Querschnittsfläche gleichbleibend mit etwa 7 _MM ² angenommen wurde. Eine am Innenumfang des Spanndrahtes eine Anlagefläche ausbildende Querschnittsgestaltung wird insofern als vorteilhaft angesehen, weil sich damit eine dem relativ weichen Material des Spanndrahtes besser angepasste Kraftübertragung herbeiführen lässt. Jedoch kann der Spanndraht auch runden Querschnitt haben, wie dies in Fig. 3 für einen Spanndraht mit einer ebenfalls etwa 7 mm² betragenden Querschnittsfläche veranschaulicht ist.In a preferred embodiment, the tension wire has a cross section forming an abutment surface on the inner circumference, as shown in FIGS. 1 and 2 for a tension wire with a hexagonal cross section, in FIG. 4 for a tension wire with a triangular cross section, in FIG. 5 for a tension wire with an oval cross section and is illustrated in FIG. 6 for a tension wire with a square cross-section, the content of the cross-sectional area being assumed to be about 7 _MM ² . A cross-sectional design that forms a contact surface on the inner circumference of the tensioning wire is considered to be advantageous in that it enables a force transmission that is better adapted to the relatively soft material of the tensioning wire to be achieved. However, the tension wire can also have a round cross-section, as is illustrated in FIG. 3 for a tension wire with a cross-sectional area which is also approximately 7 mm ² .

Es ist verständlich und liegt ohne weiteres im Rahmen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, für den Spanndraht auch noch anderweitige Querschnittsformen und -flächeninhalte vorzusehen und auch die Werte für die Zugfestigkeit und die Fliessgrenze zu variieren, und zwar in Anpassung an die vom Kunststoffmaterial und dessen Wandstärke vorgegebenen Belastungs-Grenzwerte für Fass und/ oder Deckel.It is understandable and lies within the scope of the invention specified in claim 1 to also provide other cross-sectional shapes and surface areas for the tensioning wire and also to vary the values for the tensile strength and the yield point, in adaptation to that of the plastic material and its Wall thickness specified load limit values for barrel and / or lid.

Claims

1. A plastic drum (1) which can be closed by a cover (2) and a clamping ring, wherein the cover engages in the barrel opening with an annular web 3) projecting vertically from the under side and engages over the drum opening with its outer edge (4) and a resilient sealing ring (6) is inserted in the annular groove thus formed in the cover, and wherein noses (9) projecting from the wall of the body of the drum below the drum opening and arranged distributed like segments at the circumference are provided as abutments for the clamping ring which, on the other hand, in the tightened state, rests on angular foot portions (11) of cover segments (10) extending downwards into the gaps between the noses of the body of the drum from the outer edge of the cover and so grips the cover on the rim of the drum in a kind of tooth system between segments of the body of the drum and of the cover, characterized in that the clamping ring is constructed in the form of a tension wire (13) consisting of a soft material which is plastically deformed beyond a certain tension which is below the limiting value for permanent deformation of the plastics drum and/or cover.

2. A plastics drum as claimed in claim 1, characterized in that, with a cross-sectional area of about 9.5 mm², the tension wire (13) consists of mild steel with a tensile strength of about 70-80 kp/mm² and a yield point of about 40-50 kp/mm2.

3. A plastics drum as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the tension wire (13) has a cross-sectional shape which forms a contact surface at least at the inner circumference.

4. A plastics drum as claimed in any one of claims 1 to 3, characterized in that the body of the drum changes over, in a manner known per se, with a region (14) narrowing in a taper, without interruption, into the barrel neck (1) and supports (15), extending upwards like columns and pressed out of the narrowing region (14) of the drum neck (1), are provided only in the region below the angular foot portions (11) of the cover segments (10) in each case.