EP1086021A2 - Kunststoff-deckelfass - Google Patents

Kunststoff-deckelfass

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EP1086021A2
EP1086021A2 EP99939772A EP99939772A EP1086021A2 EP 1086021 A2 EP1086021 A2 EP 1086021A2 EP 99939772 A EP99939772 A EP 99939772A EP 99939772 A EP99939772 A EP 99939772A EP 1086021 A2 EP1086021 A2 EP 1086021A2
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EP
European Patent Office
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lid
barrel
web
edge
cover
Prior art date
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EP99939772A
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Dietmar Przytulla
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Mauser Werke GmbH
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Mauser Werke GmbH
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    • B65D2543/0099—Integral supplemental sealing lips

Definitions

  • the present invention relates to a plastic lid barrel with barrel body and barrel lid placed thereon with a seal and clamping ring closure inserted therein according to the preamble of claim 1.
  • a lid barrel is known, for example, from US Pat. No. 5,427,264.
  • the barrel lid has a further rotationally symmetrical sealing web within the U-shaped lid edge, the seal being arranged between the outer annular lid web and the sealing web, while between the sealing web and the inner annular lid web there is an annular one which is open at the bottom Free space is formed, the sealing web and the inner cover web being spaced apart and connected to one another only via an upper connection.
  • the seal on the barrel cover which noticeably improves the disadvantage of the prior art, does not relieve the seal, even if the vertical cover inner ring is deformed inwards and upwards, by the sealing web which remains vertical.
  • the seal is basically held axially and radially better by the vertical web adjoining the seal and, even in the event of extreme stresses on the cover barrel, securely seals the rim of the mouth of the barrel against the barrel lid due to reduced deformations in the sealing area.
  • Another solution variant provides that on the underside of the lid, the inner annular cover web of the cover edge is then arranged, a circumferential and - viewed in cross-sectional direction - self-contained reinforcing element which is hollow or foamed on the inside.
  • the hollow or foamed reinforcing element can be formed by gas injection technology while the heated plastic is pressed into the injection mold.
  • the reinforcing element can also be made hollow on the inside, but closed, by welding a prefabricated, separate annular plastic part.
  • the upstanding profile ring and the sealing web pointing downwards overlap by at least 5 mm.
  • the upstanding profile ring can only be segment-wise, that is to say interrupted or in the form of a circumferential profile ring, in which case it is preferably provided with at least one bore running through its root region for the discharge of any liquid therein.
  • a further circumferential cover seal is used in the free space between the sealing web and the inner annular cover web, which additionally seals the connection of the barrel opening edge / barrel lid edge in the closed state of the barrel cover against the upper edge of the raised peripheral profile ring. This achieves an even better sealing effect under extreme stress.
  • the lid barrel according to the invention is further characterized by the following essential features and advantages: the additional vertical profile ring on the barrel body is partially interrupted in order to be able to drain the groove formed by it; the additional vertical profile ring on the barrel body is longer for a better hold of the additional vertical cover web; the additional vertical profile ring on the barrel body, in conjunction with a seal in the barrel lid, additionally seals the area of the barrel lid / barrel border; the connection of the inner cover plate on the inside of the U-shaped cover edge is formed at the level of the lower edge of the outer cover web or below; the connection of the inner cover plate on the inside of the U-shaped cover edge takes place via an upwardly open, essentially U-shaped engaging groove with a flat groove bottom, the height of the inner cover plate or at least the central region of the cover plate being approximately flush with the level of the upper one Lid edge or protruding above it is formed.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a lid barrel according to the invention (Vanguard FRH barrel II),
  • FIG. 2 shows a partial sectional view of the connection area between the barrel lid edge and the barrel body mouth of a known lid barrel
  • FIG. 3 shows the barrel lid edge of a simple barrel lid according to the invention in an enlarged partial sectional view
  • FIG. 4 shows an enlarged barrel section edge of another barrel lid edge with barrel body mouth and clamping ring
  • FIG. 12a shows a schematic drum with deformation at the time of the ground impact (coat drop test)
  • Figure 12b is a partial sectional view in the impact axis I - 1 of the connection area barrel lid edge / barrel body mouth acc. 12a,
  • Figure 13a is a schematic drum with deformation at the time of the ground impact (coat drop test) and
  • Figure 13b is a partial sectional view about 45 ° ll-ll to the impact axis of the connection area barrel lid edge / barrel body mouth acc. 13a
  • the reference numeral 10 denotes a lid barrel, which comprises a barrel body 12, a barrel lid 14 and a clamping ring 16.
  • the barrel lid 14 is made of high molecular weight thermoplastic (HDPE) and is manufactured by injection molding.
  • the barrel body 12 is also made of high molecular weight thermoplastic (HDPE) and is made by injection molding, but preferably by blow molding.
  • the clamping ring 16 is made of sheet steel or plastic. The lid edge and the barrel body edge are equipped with the special features of the invention.
  • FIG. 2 illustrates the deformation effect of increased internal pressure, particularly on the barrel lid 14 of a previously known lid barrel design.
  • the barrel body 12 has a circumferential sealing strip 24 on the upper, solidly compressed and thickened barrel opening edge 18, and the barrel lid 14 is equipped with a U-shaped lid rim 20 which is open at the bottom.
  • the lid rim 20 is provided with an outer annular lid web 26 and an inner annular lid web 28, a seal 22 being inserted (foamed or inserted) between the two lid webs 26, 28.
  • the clamping ring closure 16 has a substantially trapezoidal, inwardly open cross-section and, in the closed state, overlaps the U-shaped lid edge 20 from above with its upper leg 30 and engages under with its lower leg 32 a substantially radially outwardly projecting jacket flange 34 in Close area of the upper rim 18 of the barrel opening.
  • the cover seal 22 is pressed against the sealing strip 24 of the upper rim 18 of the barrel opening in order to develop its sealing effect.
  • the action of internal pressure causes the central cover plate 42 of the drum cover 14 to bulge outward in the axial direction.
  • the cover seal 22 is now arranged and fixed between the outer cover web 26 and the additional sealing web 36, the sealing web 36 being formed with a thin gap or with a small distance of about 2-4 mm from the inner cover web 28 and only over an upper, comparatively thin connection 40 with this is in an elastic flexural connection.
  • the flat or outwardly curved inner cover plate 42 adjoins the lower edge of the inner cover web 28.
  • the connection of the inner cover plate 42 on the inside of the U-shaped cover edge 20 can be in the amount of lower edge of the outer cover web 26, or - as shown in Fig. 4 - be formed lower below.
  • two axially downwardly extending inner ring members 64, 66 (cf. FIG. 5) or a self-contained hollow annular plastic part 56 can also be provided as reinforcing element 54.
  • FIG. 4 Another embodiment example shows in FIG. 4 a drum cover 14 with the associated clamping ring 16 and the simple drum opening edge 18 of a drum body 12.
  • the drum cover is equipped with an engaging groove 44 and a raised inner cover plate 42.
  • the engaging groove 44 has a depth of at least 15 mm and a flat groove base 46 with a radial extension (width) of at least 10 mm for the engagement of the upper claw of a barrel gripper tool.
  • an essentially axial or obliquely conical ring piece 70 rises as a connecting element to the central cover disk 42, which has a reduced diameter.
  • the height of the inner cover plate 42 or at least the bulged central region of the cover plate 42 can - as shown - be designed to be approximately flush in the height plane of the upper cover edge 20 or projecting above it (cf. FIG. 10).
  • FIG. 5 A preferred exemplary embodiment with a reinforced barrel opening edge is shown in FIG. 5.
  • the upper barrel opening edge 18 has on the inside in addition to the circumferential sealing strip 24 and at a distance from it a vertically upstanding profile ring 48 which, when the barrel cover is in place, engages in the annular space 38 between the sealing web 36 and the inner annular cover web 28 in the closed state.
  • a circumferential retaining groove 52 is formed between the upstanding profile ring 48 and the sealing web 36 on the inside at the upper barrel opening edge 18, into which the sealing web 36 of the barrel lid engages.
  • the upstanding profile ring 48 and the sealing web 36 overlap by at least 5 mm when viewed in the axial direction in the closed state of the barrel cover 14 which is placed on and closed with the clamping ring 16.
  • the connection 40 of the inner cover web 28 on the upper cover edge 20 above the free space 38 is largely flexibly elastic z. B. with an indentation (in the manner of a hinge).
  • the upstanding profile ring 48 is provided here as a circumferential profile ring 48 with at least one bore 50 running through the root area thereof, so that any liquid filling material that has got into the holding groove can flow back into the barrel body.
  • the highly standing profile ring 48 only segmented, ie interrupted, so that no liquid filling material can accumulate in the holding groove 52.
  • the contact surface for the lower leg 32 of the clamping ring 18 has also been widened in that the jacket flange 34 is provided with a flange edge extension 62 which projects outwardly by at least 3 mm.
  • the inner annular cover web 28 is extended beyond the connection point of the central cover plate 42 or the groove base 46 of the engaging groove 44 downward as an axial outer inner ring part 64.
  • a second inner ring part 66 is formed on the underside of the drum cover at a radial distance of at least 10 mm from the axial outer inner ring part 64.
  • the tension ring 16 has an extension apron 68 which adjoins its lower leg 32 and runs essentially in the axial direction and comes into contact with the outer barrel wall.
  • this extension apron 68 engages in a recess in the outer barrel wall in such a way that an attached barrel gripper or its lower barrel gripper claw cannot get caught on the retracted lower edge of the extension apron, which runs flush with the outer barrel wall.
  • the feature essential to the invention can also be seen that with a stack loading of the lid barrel in a stack, for. B. three such barrels in the closed state of the outer cover web 26 on the flange 62 and the sealing web 36 rests in the groove base of the retaining groove 52, viewed in the axial direction above the sealing strip 24, a gap of at least 2 mm remains for the cover seal 22, so that even at Overloading no permanent damage to the cover seal 22 can occur.
  • a reinforcing element 54 which is closed in the circumferential direction and which adjoins the inner annular cover web 28 of the cover edge 20 and which is hollow in configuration is arranged on the underside of the cover.
  • This hollow but very torsionally rigid reinforcing element 54 can be produced by using the gas injection technique known per se during the injection molding process.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 8 shows a self-contained foamed reinforcing element 54.
  • the foamed reinforcing element can be injected into the injection mold or by injecting a foaming agent. whose cavity is created for the reinforcing agent.
  • FIG. 9 shows an embodiment variant in which the reinforcing element 54 can be made hollow on the inside but welded on by welding a prefabricated, separate annular plastic part 56 (see also FIG. 3).
  • the sealing strip 24 is provided at the top with a small, upstanding cam strip 70, which is pressed into the cover seal 22 and additionally secures it against lateral sliding.
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment in which at least one side bung closure 60 is arranged as a 2-inch (approx. 50.8 mm) or 3-inch bung (approx. 76.2 mm) within the inner cover plate 42.
  • a central-center bung closure with a corresponding bung size could also be formed within the inner cover plate 42.
  • the drum lids according to the invention have a comparatively large diameter of greater than 300 mm. With an essentially cylindrical lid barrel with a capacity of 35 US gallons (approx. 132.5 liters), the outer lid diameter is approx. 472 mm with a barrel height of approx. 860 mm, while with a lid barrel (see FIG. 1) with a capacity of 55 US gallons (approx.
  • the outer lid diameter is approx. 576 mm with a drum height of approx. 898 mm.
  • These barrels have a barrel opening that is approx. 15% larger than conventional bellied lid barrels.
  • the two inner ring parts 64, 66 are each provided with at least one bore 72 in the root region thereof.
  • these bores 72 allow residual liquid located behind the inner webs 64, 66 to flow away in a slightly inclined overhead emptying position.
  • a further second circumferential cover seal 58 is inserted in the free space 38 between the sealing web 36 and the inner annular cover web 28, which in the closed state of the barrel cover 14 against the upper edge of the upstanding circumferential profile ring 48 connects the barrel opening edge / The edge of the drum lid also seals. This double seal is particularly good for surge pressure z. B. suitable for a barrel crash.
  • the barrel body 12 is not as stiff in the radial direction as the barrel cover 14.
  • the barrel body 12 deforms very strongly, particularly in the region of the barrel opening edge 18, and additionally loads the connection of the barrel opening edge / barrel lid edge.
  • the drum cover 14 cannot expand in the same way and is pulled very flat at this point, in particular in the area of the engaging groove 44 and connection of the central cover plate 42.

Description

Kunststoff-Deckelfaß
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoff-Deckelfaß mit Faßkörper und darauf aufgesetztem Faßdeckel mit darin eingesetzter Dichtung und Spannring- Verschluß gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiges Deckelfaß ist beispielsweise aus der Patentschrift US 5,427,264 bekannt.
Stand der Technik : Bei einem Kunststoff-Deckelfaß bisheriger Ausführung wird die Dichtung des Faßdeckels vom senkrechten Deckel-Außensteg und vom senkrechten Deckel-innenring gehalten (vgl. Fig. 2). Bei Fallprüfungen (= Faßabstürzen) oder bei Innendruck-Prüfungen wird die zentrale Deckelscheibe nach oben ausgebeult und infolgedessen deformiert sich der senkrechte Deckel-Innenring aus seiner senkrechten Lage nach innen und oben, wodurch die Dichtung entlastet wird, ihren dichtenden Sitz gegenüber dem Faßöffnungsrand verliert und es in Extrembereichen zu Leckagen kommen kann. Aufgabenstellung :
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Deckelfaß anzugeben, das über eine verstärkte Verbindung von Faßdeckel mit dem Faßöffnungsrand verbesserte Dichtungseigenschaften, insbesondere bei hohem Innendruck bzw. Faßabsturz (Schwalldruck) aufweist.
Lösung : Bei dem erfindungsgemäßen Deckelfaß weist der Faßdeckel innerhalb des U-förmigen Deckelrandes einen weiteren rotationssymmetrisch umlaufenden Dichtungssteg auf, wobei die Dichtung zwischen dem äußeren ringförmigen Deckelsteg und dem Dichtungssteg angeordnet ist, während zwischen dem Dichtungssteg und dem inneren ringförmigen Deckelsteg ein nach unten offener ringförmiger Freiraum ausgebildet ist, wobei der Dichtungssteg und der innere Deckelsteg voneinander beabstandet und nur über eine obere Anbindung miteinander verbunden sind. Durch diese vorteilhafte Maßnahme wird bei dem Faßdeckel, der den Nachteil des Standes der Technik spürbar verbessert, auch bei erheblicher Deformation des senkrechten Deckel-Innenrings nach innen und oben die Dichtung durch den weiterhin senkrecht verbleibenden Dichtungssteg nicht entlastet. Die Dichtung wird vielmehr durch den an der Dichtung innen angrenzenden senkrechten Steg grundsätzlich axial und radial besser gehalten und dichtet auch bei extremen Beanspruchungen des Deckelfasses durch reduzierte Deformationen im Dichtbereich den Faßmündungsrand sicher gegen den Faßdeckel ab. Eine andere Lösungsvariante sieht vor, daß auf der Deckelunterseite, sich an den inneren ringförmigen Deckelsteg des Deckelrandes anschließend, ein in Umfangs- richtung umlaufendes und - in Querschnittsrichtung betrachtet - in sich geschlossenes Verstärkungselement angeordnet ist, das innen hohl oder ausgeschäumt ausgebildet ist. Das hohle oder ausgeschäumte Verstärkungselement kann durch Gasinjektionstechnik während des Eindrückens des erhitzten Kunststoffes in die Spritzgußform ausgebildet werden. In anderer Weise kann das Verstärkungselement auch durch Aufschweißen eines vorgefertigten, separaten ringförmigen Kunststoffteiles innen hohl, aber in sich geschlossen ausgebildet werden. Durch Anordnung des verwin- dungssteifen Verstärkungselementes im Außenbereich des Faßdeckels, der in die Faßöffnung eintaucht und sich innenseitig an dieser abstützt, wird auf entsprechende Weise verhindert, daß die Deckeldichtung bei Deformation des Deckels über ein zulässiges Maß entlastet wird und ihre Dichtwirkung verliert.ln Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der obere Faßmündungsrand innenseitig zusätzlich zu der umlaufenden Dichtleiste und von dieser geringfügig beabstandet einen senkrecht hochstehenden Profilring aufweist, der bei aufgesetztem Faßdeckel im Verschlußzustand in den ringförmigen Freiraum zwischen dem Dich-tungssteg und dem inneren ringförmigen Deckelsteg hineingreift. Hierdurch besteht also selbst bei großer Deformation des Deckel-Innenringes nicht mehr die Gefahr der Deformation des zusätzlichen senkrechten Dichtungssteges nach innen bzw. oben, da der zusätzliche senkrechte Dichtungssteg des Faßdeckels von dem zusätzlichen senkrechten Profilring am oberen Faßkörperrand hintergriffen und festgehalten wird. Im Verschlußzustand des aufgesetzten und mit Spannring verschlossenen Faßdeckels überlappen sich der hochstehende Profilring und der nach unten weisende Dichtungssteg um wenigstens 5 mm. Der hochstehende Profilring kann lediglich segmentweise, d. h. unterbrochen oder als umlaufender Profilring ausgebildet sein, wobei er dann vorzugsweise mit wenigstens einer durch seinen Wurzelbereich verlaufenden Bohrung zum Ablauf von eventuell darin befindlicher Flüssigkeit versehen ist.
In bevorzugter Ausführungsform ist in dem Freiraum zwischen dem Dichtungssteg und dem inneren ringförmigen Deckelsteg eine weitere umlaufende Deckeldichtung eingesetzt, die im Verschlußzustand des Faßdeckels gegen den oberen Rand des hochstehenden umlaufenden Profilringes die Verbindung Faßöffnungsrand/Faßdeckelrand zusätzlich abdichtet. Hierdurch wird eine noch bessere Dichtwirkung bei Extrembeanspruchung erzielt.
Das erfindungsgemäße Deckelfaß zeichnet sich weiterhin durch folgende wesenitiche Merkmale und Vorteile aus : der zusätzliche senkrechte Profilring am Faßkörper ist teilweise unterbrochen, um die durch ihn gebildete Nute entwässern zu können; der zusätzliche senkrechte Profilring am Faßkörper ist für einen besseren Halt des zusätzlichen senkrechten Deckel-Steges verlängert ausgebildet; der zusätzliche senkrechte Profilring am Faßkörper dichtet in Verbindung mit einer Dichtung im Faßdeckel den Bereich Faßdeckel/Faßbordur zusätzlich ab; die Anbindung der inneren Deckelscheibe auf der Innenseite des U-förmigen Deckelrandes ist in Höhe des unteren Randes des äußeren Deckelsteges oder tiefer darunterliegend ausgebildet; die Anbindung der inneren Deckelscheibe auf der Innenseite des U-förmigen Deckelrandes erfolgt über eine nach oben offene, im wesentlichen U-förmige Eingreifnut mit flachem Nutengrund, wobei die Höhenlage der inneren Deckelscheibe bzw. zumindest der Zentralbereich der Deckelscheibe etwa bündig in der Höhenebene des oberen Deckelrandes oder nach oben darüber überstehend ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen :
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Deckelfasses (Vanguard FRH-Faß II),
Figur 2 in Teilschnittdarstellung den Verbindungsbereich von Faßdeckelrand und Faßkörpermündung eines bekannten Deckelfasses,
Figur 3 in vergrößerter Teilschnittdarstellung den Faßdeckelrand eines einfachen erfindungsgemäßen Faßdeckels,
Figur 4 in vergrößerter Teilschnittdarstellung einen anderen Faßdeckelrand mit Faßkörpermündung und Spannring,
Figur 5 bis weitere Ausführungsformen von Faßdeckelrand mit Faßkörpermündung
Figur 11 und Spannring,
Figur 12a ein schematisches Faß mit Deformation zum Zeitpunkt des Bodenaufpralles (Mantel-Falltest),
Figur 12b eine Teilschnittdarstellung in Aufprallachse I - 1 des Verbindungsbereiches Faßdeckelrand/Faßkörpermündung gem. Fig. 12a,
Figur 13a ein schematisches Faß mit Deformation zum Zeitpunkt des Bodenaufpralles (Mantel-Falltest) und
Figur 13b eine Teilschnittdarstellung ca. 45° ll-ll zur Aufprallachse des Verbindungsbereiches Faßdeckelrand/Faßkörpermündung gem. Fig. 13a
In Figur 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein Deckelfaß bezeichnet, das einen Faßkörper 12, einen Faßdeckel 14 und einen Spannring 16 umfaßt. Der Faßdeckel 14 besteht aus hochmolekularem thermoplastischem Kunststoff (HDPE) und ist im Spritzgußverfahren hergestellt. Der Faßkörper 12 besteht ebenfalls aus hochmolekularem thermoplastischem Kunststoff (HDPE) und ist im Spritzgußverfahren, vorzugsweise aber im Blasformverfahren hergestellt. Der Spannring 16 besteht aus Stahlblech oder Kunststoff. Der Deckelrand und der Faßkörperrand sind mit den besonderen erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestattet.
Fjgur 2 verdeutlicht die Verformungsauswirkung von erhöhtem Innendruck, insbesondere auf den Faßdeckel 14 einer bereits bekannten Deckelfaßausführung. Bei diesem Deckelfaß weist der Faßkörper 12 am oberen massiv angestauchten und verdickt ausgebildeten Faßöffnungsrand 18 eine umlaufende Dichtleiste 24 auf und der Faßdeckel 14 ist mit einem nach unten offenen U-förmigen Deckelrand 20 ausgestattet. Der Deckelrand 20 ist mit einem äußeren ringförmigen Deckelsteg 26 und einem inneren ringförmigen Deckelsteg 28 versehen, wobei zwischen beide Deckelstege 26, 28 eine Dichtung 22 eingesetzt (eingeschäumt oder eingelegt) ist. Der Spannring-Verschluß 16 weist einen im wesentlichen trapezförmigen, nach innen offenen Querschnitt auf und übergreift im Verschlußzustand mit seinem oberen Schenkel 30 den U-förmigen Deckelrand 20 von oben und untergreift mit seinem unteren Schenkel 32 einen im wesentlichen radial nach außen abstehenden Mantelflansch 34 im Nahbereich des oberen Faßöffnungsrandes 18. Im Verschlußzustand des Spannringes 16 wird die Deckeldichtung 22 zur Entfaltung ihrer Dichtwirkung gegen die Dichtleiste 24 des oberen Faßöffnungsrandes 18 gepreßt. Durch die Innendruckeinwirkung wird die zentrale Deckelscheibe 42 des Faßdeckels 14 stark in Axialrichtung nach außen ausgebeult. Dadurch wird der innere Deckelsteg 28 des Deckalrandes 20 - wie durch die eingezeichneten Pfeile gekennzeichnet - nach innen eingezogen und oben abgehoben bzw. abgedrückt. Dies hat zur Folge, daß die Deckeldichtung 22 innenseitig zunehmend entlastet wird, nach innen ausweichen kann, und ihre Dichtwirkung verliert. Ganz ähnlich verhält es sich bei einem Faßabsturz in den Faßdeckelbereichen mit größter Knickwirkung des Faßöffnungsrandes. Eine Behebung dieses nachteiligen Dichtverhaltens ist in einer in Figur 3 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform realisiert. Hierbei ist zwischen äußerem Deckelsteg 26 und innerem Deckelsteg 28 des nach unten offenen U-förmigen Deckelrandes 20 ein zusätzlicher axial nach unten weisender Dichtungssteg 36 ausgebildet. Die Deckeldichtung 22 ist nun zwischen äußerem Deckelsteg 26 und zusätzlichem Dichtungssteg 36 angeordnet und fixiert, wobei der Dichtungssteg 36 unter Ausbildung eines dünnen Spaltes bzw. mit geringem Abstand von etwa 2- 4 mm von dem inneren Deckelsteg 28 ausgebildet ist und nur über eine obere, vergleichsweise dünne Anbindung 40 mit diesem in elastischer Biegeverbindung steht. Unten schließt sich die flache oder nach außen gewölbte innere Deckelscheibe 42 an den unteren Rand des inneren Deckelsteges 28 an. Die Anbindung der inneren Deckelscheibe 42 auf der Innenseite des U-förmigen Deckelrandes 20 kann in Höhe des unteren Randes des äußeren Deckelsteges 26, oder - wie in Fig. 4 dargestellt ist - tiefer darunterliegend ausgebildet sein. Auf der Unterseite der Deckelscheibe 42 können weiterhin zwei sich axial nach unten erstreckende Innen-Ringteiie 64, 66 (vgl. Fig. 5) oder ein in sich geschlossenes hohles ringförmiges Kunststoffteil 56 als Verstärkungselement 54 vorgesehen sein.
Ein anderes Ausführungsbeispiei zeigt in Figur 4 einen Faßdeckel 14, mit dazugehörigem Spannring 16 und den einfachen Faßöffnungsrand 18 eines Faßkörpers 12. Hierbei ist der Faßdeckel mit einer Eingreifnut 44 und einer erhöhten inneren Deckelscheibe 42 ausgestattet. Die Eingreifnut 44 weist für den Eingriff der oberen Klaue eines Faßgreiferwerkzeuges eine Tiefe von wenigstens 15 mm und einen flachen Nutengrund 46 mit einer radialen Erstreckung (Breite) von wenigstens 10 mm auf. Innenseitig an den Nutengrund 46 anschließend erhebt sich ein im wesentlichen axiales oder schräg konisch verlaufendes Ringstück 70 als Verbindungselement zu der im Durchmesser verkleinert ausgebildeten zentralen Deckelscheibe 42 auf. Die Höhenlage der inneren Deckelscheibe 42 bzw. zumindest der ausgewölbte Zentralbereich der Deckelscheibe 42 kann - wie dargestellt - etwa bündig in der Höhenebene des oberen Deckelrandes 20 oder nach oben darüber überstehend ausgebildet sein (vgl. Fig. 10).
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit einem verstärkt ausgebildeten Faßöffnungs- rand ist in Figur 5 dargestellt. Der obere Faßöffnungsrand 18 weist hierbei innenseitig zusätzlich zu der umlaufenden Dichtleiste 24 und von dieser beabstandet einen senkrecht hochstehenden Profilring 48 auf, der bei aufgesetztem Faßdeckel im Verschlußzustand in den ringförmigen Freiraum 38 zwischen dem Dichtungssteg 36 und dem inneren ringförmigen Deckelsteg 28 hineingreift. Dabei ist zwischen dem hochstehenden Profilring 48 und dem Dichtungssteg 36 innenseitig am oberen Faßöffnungsrand 18 eine umlaufende Haltenut 52 ausgebildet, in welche der Dichtungssteg 36 des Faßdeckels eingreift. Um eine ausreichende gegenseitige Abstützung zu erzielen, ist vorgesehen, daß sich der hochstehende Profilring 48 und der Dichtungssteg 36 im Verschlußzustand des aufgesetzten und mit Spannring 16 verschlossenen Faßdeckels 14 - in Axialrichtung betrachtet - um wenigstens 5 mm überlappen. Bei dieser Ausführungsform ist die Anbindung 40 des inneren Deckelsteges 28 am oberen Deckelrand 20 oberhalb des Freiraumes 38 weitgehend flexibel elastisch z. B. mit einer Einformung (nach Art eines Scharnieres) ausgebildet. Der hochstehende Profilring 48 ist hier als umlaufender Profilring 48 mit wenigstens einer durch dessen Wurzelbereich verlaufenden Bohrung 50 versehen, so daß möglicherweise in die Haltenut gelangtes flüssiges Füllgut wieder nach innen in den Faßkörper abfließen kann. Bei dem in Figur 6 dargestellten abgewandelten Ausführungsbeispiel ist der hoch- stehende Profilring 48 lediglich segmentweise, d. h. unterbrochen ausgebildet, so daß sich in der Haltenut 52 kein flüssiges Füllgut ansammeln kann. Hierbei ist auch die Anlagefläche für den unteren Schenkel 32 des Spannringes 18 dadurch verbreitert worden, daß der Mantelflansch 34 mit einer im wesentlichen um wenigstens 3 mm nach außen vorstehenden Flanschrandverlängerung 62 versehen ist. Der innere ringförmige Deckelsteg 28 ist über die Anbindungsstelle der zentralen Deckelscheibe 42 bzw. den Nutengrund 46 der Eingreifnut 44 hinaus nach unten verlängert als axiales äußeres Innen-Ringteil 64 ausgebildet. Weiterhin ist auf der Unterseite des Faßdeckels in einem radialen Abstand von wenigstens 10 mm zum axialen äußeren Innen-Ringteil 64 ein zweites Innen-Ringteil 66 ausgebildet. Dabei kann - wie mit aufgesetztem Faßdeckel dargestellt - das axiale äußere Innen-Ringteil 64 um wenigstens 5 mm länger nach innen in den Faßkörper hineinragend als das zweite Innen-Ringteil 66 ausgebildet sein. In vorteilhafter Ausgestaltung und zur Aussteifung des äußeren Faßöffnungsrandes weist der Spannring 16 eine sich an seinem unteren Schenkel 32 anschließende, im wesentlichen in Axialrichtung verlaufende, an der äußeren Faßwandung zur Anlage kommende Verlängerungsschürze 68 auf. In vorteilhafter Weise greift diese Verlängerungsschürze 68 in eine Vertiefung in der äußenren Faßwandung derart ein, daß ein angesetzter Faßgreifer bzw. dessen untere Faßgreiferklaue beim Hochfahren und Zugreifen nicht an dem zurückgezogenen, bündig mit der äußeren Faßwandung verlaufenden unteren Rand der Verlängerungsschürze hängen bleiben kann. In dieser Darstellung ist weiterhin das erfindungswesentliche Merkmal ersichtlich, daß bei einer Stapelbelastung des Deckelfassess bei einer Übereinanderstapelung z. B. dreier solcher Fässer im Verschlußzustand der äußere Deckelsteg 26 auf der Flanschrandverlängerung 62 und der Dichtungssteg 36 im Nutengrund der Haltenut 52 aufliegt, wobei in Axialrichtung betrachtet oberhalb der Dichtleiste 24 ein Spalt von wenigstens 2 mm für die Deckeldichtung 22 verbleibt, so daß selbst bei Überbelastung keine bleibende Beschädigung der Deckeldichtung 22 auftreten kann.
Bei dem in Figur 7 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist auf der Deckelunterseite ein in Umfangsrichtung umlaufendes, sich an den inneren ringförmigen Deckelsteg 28 des Deckelrandes 20 anschließendes, - in Querschnittsrichtung betrachtet - in sich geschlossenes Verstärkungselement 54 angeordnet, das innen hohl ausgebildet ist. Dieses hohle, aber sehr verwindungssteife Verstärkungselement 54 kann durch Anwendung der an sich bekannten Gasinjektionstechnik während des Spritzgußvorganges hergestellt werden.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 zeigt ein in sich geschlossenes ausgeschäumt ausgebildetes Verstärkungselement 54. Das ausgeschäumte Verstärkungselement kann durch Eindüsen eines Schäumungsmittels in die Spritzgußform bzw. deren Hohlraum für das Verstärkungsmittel erzeugt werden.
Schließlich zeigt Figur 9 eine Ausführungsvariante, bei der das Verstärkungselement 54 durch Aufschweißen eines vorgefertigten, separaten ringförmigen Kunststoffteiles 56 innen hohl, aber in sich geschlossen ausgebildet werden kann (vgl. auch Fig. 3). Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Dichtleiste 24 oben mit einer kleinen hochstehenden Nockenleiste 70 versehen, welche in die Deckeldichtung 22 gepreßt wird und diese zusätzlich gegen seitliches Verrutschen absichert.
Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem innerhalb der inneren Deckelscheibe 42 wenigstens ein seitlicher Spundverschluß 60 als 2-Zoll- (ca. 50,8 mm) oder 3-Zoll- Spund (ca. 76,2 mm) angeordnet ist. In gleicher Weise könnte auch ein zentralmittiger Spundverschluß mit entsprechender Spundgröße innerhalb der inneren Deckelscheibe 42 ausgebildet sein. Die erfindungsgemäßen Faßdeckel weisen einen vergleichsweise großen Durchmesser von größer als 300 mm auf. Bei einem im wesentlichen zylinderförmigen Deckelfaß mit einem Fassungsvermögen von 35 US Gallonen (ca. 132,5 Liter) beträgt der äußere Deckeldurchmesser ca. 472 mm bei einer Faßhöhe von ca. 860 mm, während bei einem Deckelfaß (vgl. Fig. 1) mit einem Fassungsvermögen von 55 US Gallonen (ca. 208 Liter) der äußere Deckeldurchmesser ca. 576 mm bei einer Faßhöhe von ca. 898 mm beträgt. Diese Fässer weisen eine um ca. 15 % größere Faßöffnung als herkömmliche bauchige Deckelfässer auf. Bei kleineren steiferen Deckeln (kleiner als 200 mm) oder Schraubkappen tritt die Problematik einer derartigen Deckelausbeulung bei Innendruck nicht so gravierend auf. Bei der dargestellten Deckelform sind die beiden Innen-Ringteile 64, 66 in deren Wurzelbereich jeweils mit wenigstens einer Bohrung 72 versehen. Dadurch kann bei vollständiger Befüllung des Deckelfasses mit flüssigem Füllgut, z. B. durch den Spundverschluß 60, die Luft hinter den innen-Ringteilen entweichen. Gleichermaßen erlauben diese Bohrungen 72 bei einer leicht geneigten Überkopf-Restentleerungsposition ein Abfließen von hinter den Innen-stegen 64, 66 befindlicher Restflüssigkeit. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 11 ist in dem Freiraum 38 zwischen dem Dichtungssteg 36 und dem inneren ringförmigen Deckelsteg 28 eine weitere zweite umlaufende Deckeldichtung 58 eingesetzt ist, die im Verschlußzustand des Faßdeckels 14 gegen den oberen Rand des hochstehenden umlaufenden Profilringes 48 die Verbindung Faßöffnungsrand/Faßdeckelrand zusätzlich abdichtet. Diese Doppeldichtung ist insbesondere gut für Schwalldruckbeanspruchungen z. B. bei einem Faßabsturz geeignet.
Bei dem in Figur 12a schematisch dargestellten Faß mit größter Deformation zum Zeitpunkt des Bodenaufpralles (= Mantelfall) ist eine Schnittlinie l-l entlang der Aufprallachse angedeutet. Der Einfluß der gegenseitigen Beanspruchung von Faßdeckelrand und Faßkörperrand an dieser Stelle ist in der Teilschnittdarstellung gemäß Figur 12b erläutert. Durch die Aufprallenergie drückt der Deckel 14 mit seinem inneren Deckelsteg 28 gegen die Innenwandung des Faßöffnungsrandes 18 und der Dichtungssteg 36 seitlich gegen die Dichtleiste 24 des Faßöffnungsrandes. Obwohl sich hier die zentrale Deckelscheibe 42 stark nach außen auswölbt, besteht an dieser Stelle keine besondere Gefahr einer Dichtungsentlastung mit Undichtwerden des Deckelfasses. Diese Gefahr tritt vielmehr bei dem in Figur 13a schematisch dargestellten Faß mit größter Deformation zum Zeitpunkt des Bodenaufpralles (= Mantelfall) in den Bereichen der Schnittlinie ll-ll etwa 45° zur Aufprallachse auf. Die Reaktion der gegenseitigen Beanspruchung von Faßdeckelrand und Faßkörperrand an dieser kritischen Stelle ist in der Teilschnittdarstellung gemäß Figur 13b erläutert. Der Faßkörper 12 ist in Radialrichtung nicht so steif wie der Faßdeckel 14. Der Faßkörper 12 deformiert sich insbesondere im Bereich des Faßöffnugsrandes 18 sehr stark nach außen und belastet die Verbindung Faßöffnungsrand/Faßdeckelrand zusätzlich. Der Faßdeckel 14 kann sich nicht auf gleiche Weise mit ausdehnen und wird insbesondere im Bereich der Eingreifnut 44 und Anbindung der zentralen Deckelscheibe 42 an dieser Stelle sehr flach gezogen. Bisher bestand die Gefahr, daß die Deckeldichtung 22 von der Innenseite her entlastet wurde und sich der Faßdeckelrand unter dem Spannring 16 herauszieht. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Deckelkonstruktion nun nicht mehr der Fall, weil der äußere Deckelsteg 26 seitlich von der Dichtleiste 24 am oberen Faßöffnungsrand 18 und der deckelseitige Dichtungsteg 36 seitlich von dem Profilring 48 formschlüssig festgehalten wird. Der Deckelrand wird also 2-fach gegengehalten und der Sitz bzw. die direkten Nachbarbauteile um die Deckeldichtung 22 herum verändern ihre Lage zueinander nicht, so daß die volle Dichtwirkung in vorteilhafter Weise unvermindert erhalten bleibt.
Es versteht sich von selbst, daß die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten besonderen Konstruktionsmerkmale in sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können.
Bezuqsziffernliste
Deckelfaß 50 Bohrung (48)
Faßkörper 52 Haltenut (18)
Faßdeckel 54 Verstärkungselement (42)
Spannring 56 ringförm. Kunststoffteil
Faßöffnungsrand (12) 58 zweite Deckeldichtung
Deckelrand (14) 60 seitlicher Spundverschluß
Dichtung (20) 62 Flanschrandverlängerung (34)
Dichtleiste (20) 64 äußeres Innen-Ringteil äußerer Deckelsteg (20) 66 inneres Innen-Ringteil innerer Deckelsteg (20) 68 Verlängerugsschürze (16) oberer Schenkel (16) 70 Nockenleiste (24) unterer Schenkel (16) 72 Bohrung (64,66)
Mantelflansch (12) 74
Dichtungssteg (20) 76
Freiraum (28, 36) 78
Anbindung (28, 36) 80 innere Deckelscheibe
Eingreifnut
Nutengrund (44)
Profilring (18)

Claims

Patentansprüche
1.) Kunststoff-Deckelfaß (10) mit Faßkörper (12), Faßdeckel (14) und Spannring- Verschluß (16), wobei der Faßkörper (12) am oberen Faßöffnungsrand (18) eine umlaufende Dichtleiste (24) aufweist, der Faßdeckel (14) einen nach unten weisenden U-förmigen Deckelrand (20) mit einem äußeren ringförmigen Deckelsteg (26) und einem inneren ringförmigen Deckelsteg (28) aufweist, in welchen zwischen beide Deckelstege (26, 28) eine Dichtung (22) eingesetzt ist, der Spannring-Verschluß (16) einen im wesentlichen trapezförmigen, nach innen offenen Querschnitt aufweist und im Verschlußzustand mit seinem oberen Schenkel (30) den U-förmigen Deckelrand (20) von oben übergreift und mit seinem unteren Schenkel (32) einen im wesentlichen horizontal bzw. leicht schräg nach unten verlaufend eingeformten unteren Faßkörperrand im Nahbereich der oberen Faßöffnung untergreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Faßdeckel (14) innerhalb des U-förmigen Deckelrandes (20) einen weiteren rotationssymmetrisch umlaufenden Dichtungssteg (36) aufweist, wobei die Dichtung (22) zwischen dem äußeren ringförmigen Deckelsteg (26) und dem Dichtungssteg (36) angeordnet ist, während zwischen dem Dichtungssteg (36) und dem inneren ringförmigen Deckelsteg (28) ein nach unten offener ringförmiger Freiraum (38) ausgebildet ist, wobei der Dichtungssteg (36) und der innere Deckelsteg (28) voneinander beabstandet und nur über eine obere Anbindung (40) miteinander verbunden sind. (Fig. 3)
2.) Kunststoff-Deckelfaß (10) mit Faßkörper (12), Faßdeckel (14) und Spannring- Verschluß (16), wobei der Faßkörper (12) am oberen Faßöffnungsrand (18) eine umlaufende Dichtleiste (24) aufweist, der Faßdeckel (14) einen nach unten weisenden U-förmigen Deckelrand (20) mit einem äußeren ringförmigen Deckelsteg (26) und einem inneren ringförmigen Deckelsteg (28) aufweist, in welchen zwischen beide Deckelstege (26, 28) eine Dichtung (22) eingesetzt ist, der Spannring-Verschluß (16) einen im wesentlichen trapezförmigen, nach innen offenen Querschnitt aufweist und im Verschlußzustand mit seinem oberen Schenkel (30) den U-förmigen Deckelrand (20) von oben übergreift und mit seinem unteren Schenkel (32) einen im wesentlichen horizontal nach unten weisenden eingeformten Faßkörperrand (34) im Nahbereich der oberen Faß- öffnung untergreift, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Deckelunterseite, sich an den inneren ringförmigen Deckelsteg (28) des Deckelrandes (20) anschließend, ein in Umfangsrichtung umlaufendes und - in Querschnittsrichtung betrachtet - in sich geschlossenes Verstärkungselement (54) angeordnet ist, das innen hohl oder ausgeschäumt ausgebildet ist. (Fig. 7, 8)
3.) Deckelfaß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (54) durch Aufschweißen eines vorgefertigten, separaten ringförmigen Kunststoffteiies (56) innen hohl, aber in sich geschlossen ausgebildet ist. (Fig. 3, 9)
4.) Deckelfaß nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbindung der inneren Deckelscheibe (42) auf der Innenseite des U-förmigen Deckelrandes (20) in Höhe des unteren Randes des äußeren Deckelsteges (26) oder tieferliegend darunter ausgebildet ist. (Fig. 3)
5.) Deckelfaß nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbindung der inneren Deckelscheibe (42) auf der Innenseite des U-förmigen Deckelrandes (20) über eine nach oben offene, im wesentlichen U-förmige Eingreifnut (44) mit flachem oder schrägem Nutengrund (46) erfolgt, wobei die Höhenlage der inneren Deckelscheibe (42) bzw. zumindest der Zentralbereich der Deckelscheibe (42) etwa bündig in der Höhenebene des oberen Deckelrandes (20) oder nach oben darüber überstehend ausgebildet ist. (Fig. 4)
6.) Deckelfaß nach Anspruch 1 , 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Faßöffnungsrand (18) innenseitig zusätzlich zu der umlaufenden Dichtleiste (24) und von dieser beabstandet einen senkrecht hochstehenden Profilring (48) aufweist, der bei aufgesetztem Faßdeckel (14) im Verschlußzu- stand in den ringförmigen Freiraum (38) zwischen dem Dichtungssteg (36) und dem inneren ringförmigen Deckelsteg (28) hineingreift. (Fig. 5)
7.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hochstehende Profilring (48) lediglich segmentweise, d. h. unterbrochen ausgebildet ist, oder als umlaufender Profilring (48) mit wenigstens einer durch dessen Wurzelbereich verlaufenden Bohrung (50) versehen ist. (Fig. 6, 5)
8.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem hochstehenden Profilring (48) und dem Dichtungssteg (36) innenseitig am oberen Faßöffnungsrand (18) eine umlaufende Haltenut (52) ausgebildet ist, in welche der Dichtungssteg (36) des Faßdeckels (14) eingreift. (Fig. 5, 6)
9.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der hochstehende Profilring (48) den Dichtungssteg (36) im Verschlußzustand des aufgesetzten und mit Spannring (16) verschlossenen Faßdeckels (14) - in Axialrichtung betrachtet - um wenigstens 5 mm überlappt. (Fig. 5)
10.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Freiraum (38) zwischen dem Dichtungssteg (36) und dem inneren ringförmigen Deckelsteg (28) eine weitere (zweite) umlaufende Deckeldichtung (58) eingesetzt ist, die im Verschlußzustand des Faßdeckels (14) gegen den oberen Rand des hochstehenden umlaufenden Profilringes (48) die Verbindung Faßöffnungsrand/Faßdeckelrand zusätzlich abdichtet. ( Fig. 11 )
11.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbindung (40) des inneren Deckelsteges (28) am oberen Deckelrand (20) oberhalb des Freiraumes (38) weitgehend flexibel elastisch z. B. mit einer Einformung (nach Art eines Scharnieres) ausgebildet ist. (Fig. 5)
12.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der inneren Deckelscheibe (42) wenigstens ein seitlicher Spundverschluß (60) angeordnet ist. (Fig. 1, 10)
13.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der inneren Deckelscheibe (42) ein zentraler Spundverschluß ausgebildet ist.
14.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche für den unteren Schenkel (32) des Spannringes (18) dadurch verbreitert ist, daß der Mantelflansch (34) eine im wesentlichen um wenigstens 3 mm nach außen vorstehende Flanschrandverlängerung (62) aufweist. (Fig. 5)
15.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stapelbelastung im Verschlußzustand der äußere Deckelsteg (26) auf der Flanschrandverlängerung (62) und der Dichtungssteg (36) im Nutengrund der Haltenut (52) aufliegt, wobei in Axialrichtung betrachtet oberhalb der Dichtleiste (24) ein Spalt von wenigstens 2 mm für die Deckeldichtung (22) verbleibt, damit bei Stapelung derartiger Fässer keine Überbelastung der Deckeldichtung (22) erfolgt. (Fig. 5)
16.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der innere ringförmige Deckelssteg (28) über die Anbindungsstelle der zentralen Deckelscheibe (42) bzw. den Nutengrund (46) der Eingreifnut (44) hinaus nach unten verlängert als axiales äußeres Innen-Ringteil (64) ausgebildet ist. (Fig. 5)
17.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite des Faßdeckels (14) in einem radialen Abstand von wenigstens 10 mm zum axialen äußeren Innen-Ringteil (64) ein zweites Innen-Ringteil (66) ausgebildet ist. (Fig. 5)
18.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale äußere Innen-Ringteil (64) um wenigstens 5 mm länger (bei aufgesetztem Faßdeckel nach innen in den Faßkörper hinein ragend) als das zweite Innen-Ringteil (66) ausgebildet ist. (Fig. 5)
19.) Deckelfaß nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (16) eine sich an seinem unteren Schenkel (32) anschließende, im wesentlichen in Axialrichtung verlaufende, an der äußeren Faßwandung zur Anlage kommende Verlängerungsschürze (68) aufweist.
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