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Verschlußkappe für Behälterverschlüsse Die Erfindung betrifft eine
Verschlußkappe für Behälterverschlüsse und zur Befestigung über einem herausstehenden
Verschlußhals in abdichtendem Eingriff, die eine scheibenartige Oberseite mit einem
sich um sie herum seitlich erstreckenden Rand besitzt, der in seiner Ausdehnung
von der Oberseite nach unten gestuft ist.
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Bei der Anbringung von Kontrollverschlüssen an Fässern und Trommeln
ist die Verwendung von Verschlußkappen erwünscht, die aufbruchsicher sind, d. h.
nicht entfernt werden können, ohne daß sie ausreichend zerstört werden, um dieses
Entfernen offensichtlich zu machen, wobei sie außerdem leckdicht sind. Bisher wurde
auf diesem Gebiet ein hoher Vollkommenheitsgrad mit Hilfe von Metallverschlußkappen
erreicht, in denen wirksame Dichtungen angebracht sind, wobei sie zur Erleichterung
ihres Entfernens auf der Innenseite vorgekerbt sind.
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Die Verschlußkappe nach der Erfindung besteht aus einer Kombination
einer aus einem synthetischen Kunststoffmaterial, für das Polyäthylen von geringer
Dichte ein nicht beschränkendes Beispiel ist, hergestellten Kappe mit einem von
ihr getragenen Metalldichtungsring. Die Kappe in der Form einer umgekehrten Schale
bildet einen Deckel über dem eigentlichen Verschluß. Die Abdichtwirkung erfolgt
durch das Schrumpfen des über der Kappe liegenden Metallringes zum Bewirken eines
abdichtenden Eingriffs der Kappe in bezug auf den Behälterverschluß.
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Die Verwendung einer grundsätzlich aus Kunststoff bestehenden Verschlußkappe
hat gegenüber den bekannten Metallverschlußkappen der eingangs gekennzeichneten
Art zur Verwendung beim Verschließen von halsförmigen Trommelverschlüssen mehrere
Vorteile. Bei Verwendung des richtigen Kunststoffes bildet dieser seinen eigenen
Dichtungsabschnitt. Für den zu erlangenden Zugang zu dem Behälterinhalt braucht
die Kappe nicht völlig zerstört zu werden. Statt dessen braucht man nur den über
dem Metallring herausstehenden oberen Abschnitt abzuschneiden, so daß der Randabschnitt
gegen den Verschlußhals anliegend zurückbleibt.
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Dadurch entsteht eine zweite Abdichtung um den Verschlußhals herum.
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Da der Rand der Kappe nicht entfernt zu werden braucht, kann er mit
Ansätzen für die Anbringung von Kennzeichnungen versehen sein.
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Die Wahrscheinlichkeit, daß die Arbeiter sich beim Entfernen des
oberen Abschnittes der erfindungsgemäßen Kappen oder selbst der ganzen Kappe ihre
Hände verletzen, wird gegenüber den durch das Abreißen der bekannten Metallverschlußkappen
zum
Zweck ihres Entfernens bedingten Gefahren weitgehend verringert.
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Der Versand von Chemikalien in ausgekleideten Trommeln hat zu der
Notwendigkeit geführt, über gegen die Wirkung der in den Trommeln enthaltenden Chemikalien
beständige Verschlüsse zu verfügen.
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Kappenteile aus Kunststoff, der in geeigneter Weise gegen die Wirkung
der besonderen zu transportierenden Chemikalien beständig ist, können wirksamer
sein als überzogenes Metall.
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Demzufolge ist es Aufgabe-der Erfindung, eine aufbruchsichere und
leckdichte Verschlußkappe für Trommelverschlüsse anzugegeben, bei der man eine Kappe
aus einem synthetischen Kunststoffmaterial verwendet, so daß die bisherigen zu der
Möglichkeit der Verletzung der Hände der Arbeiter beim Entfernen der Kappen führenden
Faktoren beseitigt sind und Beständigkeit gegen chemische Einwirkung zur Verwendung
der Verschlußkappe beim Transport von Chemikalien sowie eine zusätzliche Abdichtung
zwischen dem Behälter und dem Verschluß erzielt wird, wobei diese Abdichtung selbst
dann wirksam bleibt, nachdem der dehnbare Abschnitt der Verschlußkappe zur Schaffung
eines Zugangs zu dem Inhalt des Behälters entfernt worden ist.
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Ferner soll die Erfindung die Möglichkeit zur Anbringung eines ständigen
Kennzeichnungsringes bieten.
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Erfindungsgemäß wird die vorerwähnte Aufgabe in baulich einfacher
Weise dadurch gelöst, daß bei einem Behälterverschluß der eingangs gekennzeichneten
Art die Verschlußkappe aus einem einteiligen
Kunststoffkörper besteht,
wobei in dem Rand zum Ermöglichen des Abreißens der Oberseite ein vorgekerbter Umfangsbereich
ausgebildet ist, während ein Metallabdichtring gegen einen Abschnitt des gestuften
Randes zum Schrumpfen nach innen so angelegt werden kann, daß der Rand um einen
Behälterverschluß herum abdichtend festgeklemmt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beispielsweise, jedoch
nicht beschränkend eine ihrer Ausführungsformen darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf den Kappenteil der Verschlußkappe nach der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1, bei Betrachtung in Richtung
der Pfeile, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Abdichtring der Verschlußkappe, F i g.
4 eine Seitenansicht des Abdichtringes nach F i g. 3 im Teilschnitt, F i g. 5 einen
stark vergrößerten Teilschnitt durch die Abschnitte des Kappenteiles und des Abdichtringes
in ihrer zusammengefügten Lage, Fig. 6 eine Seitenansicht einer Behälterwandeinheit
mit Trommelverschlußflansch für die Aufnahme der Verschlußkappe nach der Erfindung
im Teilschnitt, F i g. 7 eine Ansicht entsprechend F i g. 6, bei der die Verschlußkappe
zum Abdichten bereits auf dem Flansch angebracht ist, Fig. 8 eine vollständige Seitenansicht
des Aufbaus nach F i g. 7, bei der der Abdichtring zur Vervollständigung des Abdichtens
durch Schrumpfen an seine richtige Lage gebracht worden ist, F i g. 9 einen vergrößerten
vertikalen Teilschnitt durch den linken Teil von F i g. 8, der den Einschluß eines
Verschlußstöpsels veranschaulicht, Fig. 10 eine vergrößerte Teilseitenansicht des
rechten Teiles von Fig. 8, die ein an dem Ansatz befestigtes Etikett veranschaulicht,
F i g. 11 eine auseinandergezogene Teilansicht eines Teiles von F i g. 8, bei der
jedoch der herausstehende obere Abschnitt der Verschlußkappe entfernt worden ist,
und F i g. 12 eine Teilseitenansicht, die den Beginn des Schnittes zur Durchführung
des Entfernens des oberen Abschnitts der Verschlußkappe veranschaulicht.
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Die Verschlußkappe nach der Erfindung besteht aus einem allgemein
mit 1 bezeichneten Kappenteil, das aus einem synthetischen Kunststoffmaterial, wie
beispielsweise Polyäthylen, geformt ist, und aus einem allgemein mit 2 bezeichneten
Metallring.
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Das Kunststoffkappenteil 1 weist eine ebene scheibenartige Oberseite
3 sowie einen allgemein mit 4 bezeichneten, sich seitlich erstreckenden gestuften
Rand auf. Der obere Abschnitt 5 des Randes ist von seiner oberen Kante 5 a zum unteren
Abschnitt 5 b hin etwas nach innen schräggestellt. Von der Unterseite des Abschnittes
5 aus erstreckt sich ein horizontaler ringförmiger Zwischenabschnitt 6 nach außen,
der in einen sich senkrecht nach unten erstreckenden unteren Wand abschnitt 7 übergeht.
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An der Stelle, an der der untere Abschnitt 5b mit dem ringförmigen
horizontalen Abschnitt 6 zusammentrifft, ist der Abschnitt 5b bei 8 über seinen
ganzen Umfang mit einer Vertiefung versehen, die an dieser Stelle zu einer wesentlichen
Verringerung der Wanddicke führt. Dadurch wird, wie nachstehend näher erläutert,
das Entfemen des oberen Abschnit-
tes des Kappenteiles erleichtert. Der untere senkrechte
Wandabschnitt 7 ist wesentlich dicker als der Abschnitt 5. Seine Außenfläche 9 ist
zylindrisch, wobei aber seine Innenfläche 9a so ausgebildet ist, daß sie sich ursprünglich
allgemein der Form des Halses und der Flanschbördelung, auf der sie angebracht werden
soll, anpaßt. Wie nachstehend erläutert, haben die Ausbildung und die Wanddicke
selbstdichtende Eigenschaften. Das Kappenteil ist ferner mit Ansätzen 10 versehen,
die als eine Fortsetzung des Randes 4 ausgebildet sind und sich von seiner unteren
Kante 11 aus nach außen erstrecken. Einer der Ansätze oder beide können, wie bei
12, mit einer Öffnung versehen sein, um an ihnen, wie in F i g. 10 gezeigt, einen
passenden Beschriftungszettel oder ein geeignetes Etikett 13 befestigen zu können.
Obwohl vorzugsweise nur zwei Ansätze 10 vorgesehen sind, können gewünschtenfalls
einer oder mehr als zwei Ansätze vorgesehen werden.
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Der in F i g. 3 und 4 allgemein mit 2 bezeichnete Ring ist ein ringförmiger
Metallkörper mit einem Querschnitt in Form eines kopfstehenden L, der einen nach
innen vorstehenden horizontalen oberen Schulterabschnitt 14 besitzt, der sich von
einem in senkrechter Richtung verlaufenden zylindrischen Rand aus erstreckt. Der
horizontale Schulterabschnitt 14 endet an seinem Innenumfang in einer freien Endfläche
14 a. Obwohl der Ring 2 vorzugsweise aus Weißblech besteht, kann er auch aus Aluminium
oder einer Legierung daraus hergestellt werden.
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Fig.5 zeigt die Verschlußkappe 1 und den Abdichtring 2 in zusammengefügter
Lage. Dazu wurde der Abdichtring über das Kunststoffkappenteil gezwängt, da nach
der Darstellung in F i g. 5 die Endfläche 14a des horizontalen Schulterabschnittes
14 einen etwas kleineren Radius als die obere Kante 5a der Kappe hat. Die Kappe
ist ausreichend elastisch, um dieses Aufzwängen zuzulassen, wobei sie aber außerdem
dazu dient, in zusammengefügter Lage den Ring zu halten. Der horizontale Schulterabschnitt
14 legt sich nach unten auf den horizontalen Abschnitt 6, wobei die Endflächen 14a
gegenüber der Nut 8 am unteren Ende der Seitenwand5 zu liegen kommt und diese im
wesentlichen abdeckt. Was den Rand 15 und den Wandabschnitt 7 betrifft, so zeigt
sich, daß die Innenfläche 15a des Randes 15 nach außen etwas von der Außenfläche
9 des Wandabschnittes 7 getrennt liegt. Der in Fig. 5 dargestellte Zwischenraum
ist etwas übertrieben dargestellt, da nur der Raum erforderlich ist, der dazu benötigt
wird, um das Anbringen derVerschlußkappeneinheit über dem eingesetzten Verschlußflansch
zu ermöglichen. Der Kunststoff gibt so viel nach, daß er, solange er nicht fest
in das Metall eingeschlossen ist, über die Flanschbördelung hinweggeht. Der hier
bei 15 b vorgesehene Raum sorgt für dieses Nachgeben. Zum Verhindern eines unerwünschten
Fältelns beim Schrumpfen des Randes 15 muß dieser Raum in einem Mindestmaß gehalten
werden.
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F i g. 6 zeigt eine zum Anbringen der Verschlußkappeneinheit bereite
Einheit aus Trommelverschlußflansch und Behälterwand. Ein mit Innengewinde versehener
Flansch 16 wird in eine in dem Trommelmaterial vorhandene Ausstülpung hineingepreßt,
wobei der obere Rand des Flansches bei 18 nach außen umgebördelt wird, so daß er
über dem oberen Ende des aus dem Trommelmaterial gebildeten Halses 17a liegt.
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F i g. 7 zeigt die Verschlußeinheit nach F i g. 6 mit auf ihr lose
angebrachter Verschlußkappeneinheit vor dem Schrumpfen des Metallabdichtringes in
seine Abdichtstellung. Hier ist zu sehen, wie die besondere Form der Innenfläche
9 a des unteren senkrechten Wandabschnittes 7 die richtigen Materialdicken des Kappenrandes
7 um die Bördelung 18 herum und unterhalb der Bördelung gegenüber der Fläche des
aus der Behälterwand gebildeten Halses 17 a in Stellung bringt. Hier verbleibt,
wie aus der Zeichnung ersichtlich, zwischen dem Rand 15 des Ringes und dem Rand
7 der Kappe noch ein wesentlicher Spalt.
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Obwohl dieser Spalt, insbesondere sein Zwischenabschnitt, vorübergehend
im wesentlichen ausgefüllt wird, wenn der dickere Abschnitt des Kappenrandes 7 über
die Bördelung 18 gezwängt wird, öffnet er sich wieder, wenn die gesamte Verschlußkappe
entsprechend der Stellung nach Fig. 7 vollständig aufgesetzt ist.
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Der Kappenrand 7 ist, wie aus F i g. 5 ersichtlich, mit einem verdickten
Abschnitt versehen, der selbst in den ungeschrumpften Stellungen dazu neigt, unterhalb
des unteren Endes 18 a der Flanschbördelungl8 hineinzuquellen. Dies dient folglich
als eine zusätzliche Abdichtung und ein zusätzlicher Verschluß, bewirkt aber ursprünglich
das Halten der in einer wirksamen über der Verschlußflanscheinheit aufgesetzten
Stellung zum Ansetzen des Schrumpfwerkzeuges bereiten Verschlußkappe.
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Die geschrumpfte Stellung der Verschlußkappe ist in F i g. 8 in Seitenansicht
und in F i g. 9 in vergrößertem Teilschnitt dargestellt. Fig. 9 enthält außerdem
einen mit Schraubgewinde versehenen Verschlußstöpsel 20, der einen etwas größeren
Kopf 21 hat, der an seiner unteren Kante gegen die Innenfläche der Flanschbördelung
18 anliegt und so die Dichtung23 des Stöpsels auf ihrem Sitz 24 gegenüber dem oberen
Gewindegang der mit Gewinde versehenen Seitenwand 16 a des Verschlußflansches 16
abgrenzt. DerVerschlußstöpsel wird jedoch nicht durch die Verschlußkappe berührt,
wobei die Verschlußkappe entweder in einigen Fällen ohne den Verschlußstöpsel einen
vollständigen Verschluß oder bei ihrer gebräuchlicheren Verwendung einen zweiten
Verschluß und eine zweite Abdichtung über dem Verschluß stöpsel bilden kann.
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Bei Betrachtung von F i g. 8 und 9 zeigt sich, daß der Rand 15 des
Verschlußringes über seinen ganzen Umfang eingeschrumpft worden ist und daß er dabei
den Rand 7 des Kappenteiles nach innen mit sich genommen hat, so daß der nach innen
gerichtete Abschnitt 9 a des Kappenrandes 7 nun gegen die Außenfläche 17 a des Flansches
aus Trommelmaterial unmittelbar unterhalb des Endes 18 a der Bördelung fest abdichtend
angelegt worden ist. Diese abdichtende Berührung setzt sich nach unten über den
Rest des Kappenrandes weiter fort. Dann haben an der Unterseite des Kappenrandes
die Ansätze 10 infolge derWinkelveränderung des sie tragenden Abschnittes des Kappenrandes,
wie aus Fig. 8 ersichtlich, eine Neigung nach unten erhalten, so daß sie nun mit
der die Flanschbasis aufnehmenden Trommelmaterialausstülpung in Berührung gebracht
worden sind.
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Es ist nicht nur eine feste Abdichtwirkung gegen den Hals aus Trommelmaterial
unterhalb der Bördelung 18, sondern außerdem eine feste Abdichtung gegen die eigentliche
Bördelung durch den oberen Abschnitt des gegen sie anliegenden Kappenrandes 7
erzielt
worden. Folglich wäre selbst für den unwahrscheinlichen Fall, daß entweder die Flansch
dichtung oder die Stöpseldichtung 23 versagen oder der Hals 17 aus Trommelmaterial
oberhalb der Dichtung reißen würde, ein Lecken infolge der Abdichtwirkung des Kappenrandes
7 ausgeschlossen.
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Aus Fig.8 bis 11 ist leicht ersichtlich, daß der Rand 15 des Abdichtringes
bei seinem Schrumpfen nach innen gegen den Kappenrand 7 eine nach innen und unten
geneigte, einem Kegelstumpf vergleichbare Schrägstellung einnimmt. Es ist für den
Fachmann selbstverständlich klar, daß beim Fortschreiten des Schrumpfens des Randes
15 des Abdichtringes nach innen und mit seiner Neigung zur Schrägstellung nach innen
dem Rand durch das Schrumpfen und durch den Schulterabschnitt 14 eine Zugwirkung
auf das elastische Material 7 des Kappenrandes vermittelt wird. Dies verbessert
nicht nur die Abdichtwirkung sondern streckt auch, wie aus Fig.9 ersichtlich, etwas
die Seitenwand 5 des oberen Abschnittes der Kappe und zieht außerdem die Innenseite
14 a des Schulterabschnittes 14 etwas von der in dem oberen Rand 5 vorhandenen Vertiefung
8 fort, wodurch die Vertiefung freigelegt wird, so daß jedes geeignete Instrument
in sie eingeführt werden und durch die dünne Wand der Kappenoberseite an dieser
Stelle hindurchgedrückt werden kann. Eine Messerschneide ist dazu nicht erforderlich;
das Ende eines Schraubenziehers oder selbst ein Nagel genügt auch. In der Praxis
kann der vertiefte Abschnitt 8 leicht durchbrochen werden, indem man einfach die
obere Kante der Kappe auf beiden Seiten der Stelle 5 a zwischen den Backen einer
Flachzange erfaßt und zur Mitte der Kappe zurückzieht. Das Ansetzen eines Brechwerkzeuges
zum Zerbrechen des oberen Abschnittes der Kappe ist in Fig. 12 bei 27 veranschaulicht,
in der der Abschnitt der Kappenoberseite bereits hochgehoben worden ist. Wenn der
Abschnitt des Umfanges der Kappe auf diese Weise losgeschnitten oder -gebrochen
ist, ist es verhältnismäßig leicht, die Kappenoberseite mit den Fingern oder mit
einer Flachzange zu erfassen und sie um den Rest des vertieften Abschnittes 8 herum
abzureißen. Gewünschtenfalls kann man die Kappe auch rundherum abschneiden, was
jedoch keinesfalls notwendig ist.
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Im Einklang mit dem Vorstehenden zeigt sich, daß zum Erlangen des
Zugangs zu dem Behälterinhalt lediglich die Kappenoberseite mittels Durchschneidens
des vertieften Abschnittes 8, daß, wie in der auseinandergezogenen Ansicht nach
F i g. 11 gezeigt, das Entfernen der gesamten Kappenoberseite ermöglicht, entfernt
zu werden braucht. Der Schraubstöpsel, sofern vorhanden, kann, wie aus der Lage
nach F i g. 9 ersichtlich, entfernt werden, worauf der Inhalt des Behälters entleert
werden kann. Trotzdem bleibt der Kappenrand 7 fest gegen die Bördelung 18 und den
Hals 17 aus Trommelmaterial angelegt zurück, um jedes mögliche Lecken infolge des
Versagens der Flanschdichtung 26 oder des Reißens des Trommelmaterialhalses 17 zu
verhindern. Außerdem bleiben die Ansätze 10 an ihrer Stelle und können, wie in Fig.
10 gezeigt, weiter zum Halten eines Etiketts 13 verwendet werden. So bleiben selbst,
obwohl die Abdichtwirkung über der Hauptöffnung und, sofern vorhanden, über dem
Verschlußstöpsel durch das Entfernen des oberen Abschnittes 3 der Verschlußkappe
aufgehoben werden kann, der Rest des Abdichtrandes und der festhaltende Metallring
als
zweiter Verschluß gegen jedes mögliche Lecken durch Risse in dem Trommelmaterialhals
oder Zerstörung der Flanschdichtung 26 durch Überhitzung im Laufe der erneuten Vorbereitung
des Behälters an ihrer Stelle.