DE3539405A1 - Gegen aeussere eingriffe gesicherte verschlussvorrichtung eines behaelters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gegen äußere Eingriffe gesi­ cherte Verschlußvorrichtung auf dem Hals eines Kunststoff­ behälters, mit einer über einen balgartigen Abschnitt aus­ faltbaren Ausgießtülle mit Verschlußmembran und Schraub­ kappe, wobei eine mittig über der Verschlußvorrichtung an­ geordnete Plombierplatte über einen koaxial angeordneten äußeren, den äußeren Auflagering des balgartigen Abschnit­ tes übergreifenden Haltering auf der Stirnfläche des Be­ hälterhalses dadurch befestigt ist, daß der Außenrand des Halteringes unter eine Hinterschneidung am Hals eingeformt ist.

Getrennt von Behältern, insbesondere in deren Oberboden, angeordnete und dort befestigte Verschlußvorrichtungen gibt es bei zahlreichen Arten von Behältern.

Bekannt sind Blechemballagen, z.B. Blechkanister mit mehr oder weniger ebenem Oberboden, in dem ein Lochrand mit axial zur Ausgießtülle nach außen hochgebördeltem Halsring gebildet ist. Der Querschnitt dieses Halsringes ist etwa kreisförmig, und auch bei anderen bekannten Blechdosen er­ geben sich auf der Oberseite der Halsringe an den Lochrän­ dern im Querschnitt runde Flächen, auf welche der jeweili­ ge äußere Auflagering des balgartigen Abschnittes der Ver­ schlußvorrichtung aufgelegt wird.

Mit zahlreichen Verpackungsgütern in mit den vorbeschrie­ benen Verschlußvorrichtungen verschlossenen Kanistern wird eine unerwünschte Manipulation dadurch durchgeführt, daß teilweise die gesamte Verschlußvorrichtung vom Behälter entfernt, das Füllgut ausgetauscht und die Verschlußvor­ richtung danach wieder aufgesetzt wird.

Damit derartige äußere Eingriffe nicht vorgenommen oder wenigstens durch Beschädigungen an der Verschlußvorrich­ tung erkennbar gemacht werden, hat man bereits Plombier­ platten auf die Verschlußvorrichtung so aufgesetzt und mittels aus Metallblech bestehenden Halteringen am Behäl­ terhals befestigt, daß ein Abnehmen der Verschlußvorrich­ tung vom Behälterhals nur unter Aufbrechen der Plombier­ platte möglich ist.

Die Plombierplatte, die häufig in Gestalt einer kreisför­ migen Scheibe ausgebildet ist mit in Achsrichtung der Aus­ gießtülle heruntergebogenem Außenrand und nach außen her­ ausstehender Lippe wird über den Haltering dadurch am Be­ hälterhals gehalten, daß eine entsprechende Innenlippe des Halteringes die Außenlippe der Plombierplatte übergreift und damit ohne Beschädigung des Halteringes die Plombier­ platte nicht vom Behälterhals entfernbar ist.

Der Haltering seinerseits wird bleibend dadurch verformt, daß sein Außenrand unter den hochgebördelten Blechwulst des Lochrandes, wo sich in Art einer Hinterschneidung eine Ringnut ergibt, so eingeformt ist, daß sich praktisch eine Einheit zwischen Haltering und Lochrand bildet. Dieses bleibende Verformen des Außenrandes des Halteringes er­ folgt in Form eines Verquetschens mit einer Klinchzange, die manuell oder hydraulisch betätigt sein kann und meh­ rere Segmente aufweist. Durch diese, im allgemein senkrecht zur Achse der Ausgießtülle wirkende Quetschkraft der Klincheinrichtung wird oben auf der im Querschnitt teil­ kreisförmigen Fläche des Lochrandwulstes eine Dichtung ge­ schaffen, die für jede ordentliche Anbringung der Ver­ schlußvorrichtung am Behälter notwendig ist, weil anderen­ falls Füllgut ausläuft.

Da seit Jahren das Material Metall durch den Kunststoff verdrängt wird, gibt es selbstverständlich auch Kunst­ stoffbehälter und -kanister in zahlreicher Form, die man ebenfalls mit den oben beschriebenen getrennten Verschluß­ vorrichtungen verschließen will. Zu diesem Zweck weisen die Oberböden der Kunststoffbehälter ebenfalls Kragen oder Hälse auf, an denen die Verschlußvorrichtungen in entspre­ chender Weise zu befestigen sind. Wünscht man nun eine ge­ gen äußere Eingriffe gesicherte Verschlußvorrichtung ähn­ lich wie bei den bekannten Blechemballagen, dann muß für eine wirtschaftlich herstellbare und gut dichtende Verbin­ dung zwischen dem äußeren Auflagering der Verschlußvor­ richtung und dem oberen Ende des Behälterhalses gesorgt werden.

Das in Verbindung mit den Blechkanistern bekannte Klinch­ verfahren kann man aus mehreren Gründen bei Kunststoffbe­ hältern nicht verwenden. Deren Hals ist vom Material und seiner Gestaltung her empfindlich. Während ein Blechring­ wulst langzeitig fest stehen bleibt und gegenüber den beim Klinchen auftretenden Kräften einen ausreichenden Wider­ stand bietet, verformt sich der aus Kunststoff bestehende Hals eines Kunststoffbehälters und neigt sogar dazu, nach innen wegzubrechen. Das Toleranzfeld beim Klinchen zwischen Dichten und Zusammenbrechen ist beim Kunststoffbehälter sehr eng.

Ein Ausweg wäre eine besondere Gestaltung des Halses am Kunststoffbehälter. Dies wiederum bedingt besondere Werk­ zeuge, zusätzliches Material, und ein derart sonderbehan­ delter Kunststoffbehälter ist dennoch nicht in mit Blech­ kanistern vergleichbarer Weise zuverlässig dicht.

Während einerseits die Behälter für zahlreiche Füllgüter zuverlässig dicht sein müssen, weil z.B. Pflanzenschutz­ mittel oder dergleichen vor der Benutzung und insbesondere während des Transportes nicht beliebig an die Atmosphäre entlüftet werden dürfen, besteht aber gerade unter den in­ dustriellen Bedingungen mit der häufig dort anzutreffenden Rauhheit ein großes Risiko der Undichtigkeit, wenn mittels des Halteringes auf der Oberkante des Kunststoffhalses eine Abdichtung mit Klinchen versucht wird.

Außer den erheblichen Mehrkosten bei besonders ausgestal­ teten Kunststoffhälsen ist deren Herstellung schwierig, wenn man nur an die Spaltverstellung denkt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine gegen äußere Eingriffe gesicherte Verschlußvorrichtung auf dem Hals eines Behälters aus Kunststoff mit den eingangs näher be­ zeichneten Merkmalen zu schaffen, der für den Transport gefährlicher Güter auf der Straße, der Bahn, auf der See und in der Luftfahrt geeignet ist, ohne daß teure und schwierige Sonderherstellungen des Halses des Kunststoff­ behälters erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wandstärke des im wesentlichen zylinderförmig ausgestal­ teten Halses etwa gleich der des Kunststoffbehälters ist, am äußeren Ende des Halses ein radial nach außen ragender Flansch angeformt ist, der Auflagering des Balges wenig­ stens teilweise auf der ebenen Stirnfläche des Flansches aufliegt und der Außenrand des Halteringes mittels Druck in axialer Richtung unter dem Flansch eingerollt ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann eine Verschluß­ vorrichtung der gewünschten Art geschaffen werden, bei welcher die Labilität des Kunststoffes, wie sie bislang beim Abdichten angetroffen und befürchtet wurde, ausge­ schaltet ist; und dies bei einem Hals aus Kunststoff, der nicht eine extreme Wandstärke sondern im wesentlichen die gleiche Wandstärke wie der Kunststoffbehälter hat. Der Kunststoffbehälter mit der neuen Verschlußvorrichtung ge­ nügt den strengen Bestimmungen bei der Prüfung auf Dich­ tigkeit, wenn insbesondere die kritischen Stellen einer solchen Verpackung Druck- und Fallprüfungen unterworfen werden.

In Bezug auf die Zylinderachse des Kunststoffhalses wird der Außenrand des Halteringes nunmehr mittels Druck in Richtung dieser genannten Halsachse unter dem Flansch ein­ gerollt, wodurch Kunststoffflächen aufeinandergepreßt wer­ den und hierdurch eine zuverlässige Dichtfläche ergeben. Diese in vorteilhafter Weise aufeinandergepreßten Kunst­ stoffflächen ergeben sich durch das Auflegen des äußeren Auflageringes des Balges - wenigstens teilweise - auf die ebene Stirnfläche des Flansches, der sich oben am Hals be­ findet.

Bei einem bevorzugten besonderen Verfahren wird eine Kraft von drei Tonnen für das Zusammenpressen in der beschrie­ benen axialen Richtung des Kunststoffhalses aufgebracht, so daß verständlicherweise zuverlässig dichte, sich anein­ anderschmiegende Flächen zwischen dem genannten Auflage­ ring und dem Flansch bilden.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn der äußere Auflagering des balgartigen Abschnittes in Achs­ richtung der Ausgießtülle einen zur Stirnfläche des Flan­ sches ragenden Bund aufweist. Bei den erfindungsgemäßen Verschlüssen wird stets eine Massenfertigung angestrebt. Deshalb wünscht man eine Abdichtungsmöglichkeit der vor­ stehend beschriebenen Art mit einem Standardverschluß. Weist nun ein solcher einen zum Behälterinneren hin axial herausstehenden Bund am äußeren Auflagering auf, dann ge­ nügt das Aufsetzen dieses Bundes auf den Flansch des Kunst­ stoffhalses, um mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen die gewunschte zuverlässige Dichtigkeit zu erhalten, und dennoch kann man denselben Kunststoffverschluß, den man auch bei anderen Anwendungsgebieten einsetzt, zum Ver­ schließen von Kunststoffbehältern für den Transport ge­ fährlicher Güter verwenden. Die Erfindung ermöglicht also eine erhebliche Begünstigung der Massenproduktion von Ver­ schlüssen.

Alternativ ist es selbstverständlich auch günstig, wenn ein äußerer Auflagering des balgartigen Abschnittes ohne einen axial zum Behälterinneren stehenden Bund verwendet wird; oder wenn ein solcher Bund verkürzt ist. Der Bund bzw. der äußere Bereich des Auflageringes, der auf dem Flansch des Kunststoffhalses aufgelegt und mit diesem ver­ preßt wird, beläßt radial nach innen einen Ringraum, der bei verkürztem Bund kleiner ist bzw. bei fehlendem Bund entfällt. Ohne Ringraum und ohne Bund kann man mehr Mate­ rial des Außenrandes des Halteringes unter den radial nach außen ragenden Flansch des Kunststoffhalses einrollen. Da­ durch wird die Befestigung besonders sicher.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ragt der Flansch radial von der äußeren Oberfläche des Kunststoff­ halses etwa 2 mm bis 2,5 mm heraus, so daß sich eine recht große Schulter bzw. Hinterschneidung ergibt. Durch das An­ ordnen dieses Flansches ergibt sich mit Vorteil auch eine gute Stabilität, die sich insbesondere günstig bei Fall­ versuchen und Tests mit hohen Innendrücken bewährt. Auch dies ist ein Faktor, der Labilität des Kunststoffes zu entgehen und dennoch durch Einrollen eines Halteringes aus Metallblech (bleibendes Verformen) mittels Druck gute Dich­ tigkeiten zu schaffen.

Bei weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Stirnfläche des Flansches durch Aufdrücken des Aufla­ geringes teilweise verformt. Die einfachste Herstellung des Kunststoffhalses ist die Erstellung der Zylinderform mit am ausgießseitigen Ende radial angeformtem Flansch, der eine ebene Stirnfläche bietet. Der in Richtung der Halsachse wirkende Druck auf den Haltering kann eine so starke Kraft zwischen Auflagering, der beispielsweise nur in seinem radial äußeren Bereich auf dem Flansch aufliegt, und der Stirnfläche des Flansches ausüben, daß im äußersten Viertel oder Drittel des radial herausstehenden Flansches dessen Kante unter Bildung einer Abfasung eine Verformung entsteht. Auch hierbei legen sich die beiden die Dichtung dazwischen bildenden Oberflächen fest aufeinander und er­ zeugen damit die gewünschte zuverlässige Dichtung.

Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht auch darin, daß entweder auf der radialen Fläche unter dem Bund oder auf der ebenen Ringfläche des äußeren Auflageringes des Balges eine zum Behälterinneren vorstehende Dichtlippe heraus­ steht, die beim Zusammenpressen und Einrollen des Außen­ randes des Halteringes unter den Flansch zerquetscht wird und somit ebenfalls eine besonders gute Dichtung auf dem Flansch des Behälterhalses bildet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be­ schreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 die abgebrochene Querschnittsansicht durch den Be­ hälterhals mit aufgelegtem Verschluß, bevor der Haltering eingerollt ist,

Fig. 2 in der linken Hälfte eine ähnliche Schnittansicht wie in Fig. 1, allerdings im abgedichteten und verschlossenen Zustand, während in der rechten Hälfte eine Draufsicht auf diesen Zustand gezeigt ist,

Fig. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit im Bereich des Halsflansches vor und nach dem Ver­ schließen,

Fig. 5 und 6 eine andere Ausführungsform in gleicher Darstellung wie in den Fig. 3 und 4, nämlich vor und nach dem Verschließen, und

Fig. 7 und 8 eine weitere ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform vor und nach dem Verschlie­ ßen.

Am Oberboden 1 eines Kunststoffbehälters 2 ist ein Hals 3 gezeigt, dessen Wandstärke etwa gleich der des Oberbo­ dens 1 ist. Am äußeren oberen Ende des Halses 3 ist ein radial nach außen herausstehender Flansch 4 gezeigt, des­ sen ringförmige, ebene Stirnfläche 5 senkrecht zur Achse 6 des Halses liegt. Die insgesamt mit 7 bezeichnete Ver­ schlußvorrichtung befindet sich ebenfalls konzentrisch zu der Achse 6 und besteht in an sich bekannter Weise aus einem balgartigen Abschnitt 8 mit äußerem Auflagering 9 auf der Außenseite und mit Ausgießtülle 10 mit Verschluß­ membran 11 und Schraubkappe 12 auf der anderen Innenseite.

Als Sicherung gegen unbeabsichtigte und unerwünschte äuße­ re Eingriffe ist eine Plombierplatte 13 zentrisch zur Ach­ se 6 mittig auf die Verschlußvorrichtung 7 aufgelegt. Die­ se Plombierplatte 13 weist einen parallel zur Achse 6 ver­ laufenden ringförmigen Rand 14 mit unterer äußerer Umfangs­ lippe 15 auf, die von der Innenlippe 16 eines äußeren Hal­ teringes 17 übergriffen wird. Befestigt man also den Hal­ tering 17 am Hals 3 des Kunststoffbehälters 2, dann ist damit auch die Plombierplatte 13 festgelegt und kann nur durch wenigstens teilweises Zerstören so entfernt werden, daß darunter die Verschlußvorrichtung 7 entfernt oder ge­ öffnet wird. Dies ist nach dem Eingriff dann aber ersicht­ lich.

Die Befestigung des Halteringes 17 am Behälterhals 3 er­ folgt über das Einrollen des Außenrandes 18 unter die durch den Flansch 4 gegebene ringförmige Hinterschneidung 19, die man auch mit Schulter bezeichnen könnte.

Der äußere Auflagering 9 des balgartigen Abschnittes 8 weist unterschiedliche Gestaltungen auf. Beispielsweise ergibt sich nach der Ausführungsform, die in den Fig. 1, 2, 5 und 7 gezeigt ist, durch einen in Richtung der Achse 6 nach unten zum Inneren des Behälters 2 hin zeigen­ den Bund 20 ein ringförmiger Innenraum 21, der über der Stirnfläche 5 des Flansches 4 liegt.

Aus allen Ausführungsformen erkennt man die serienmäßige, einfache Ausformung des Halses 3 am Oberboden 1 des Kunst­ stoffbehälters 2 mit dem radial nach außen vorstehenden Flansch 4 mit horizontaler Stirnfläche 5. Durch diesen Flansch 4 wird die beschriebene Hinterschneidung 19 gebil­ det.

Die Verschlußvorrichtung 7 wird so in den Hals gesteckt und auf den Flansch 4 aufgelegt, daß der äußere Auflage­ ring 9 des balgartigen Abschnittes 8 wenigstens teilweise flächig auf der Stirnfläche 5 des Flansches 4 liegt. Bei den in den Fig. 1, 2 und 5 bis 8 gezeigten Ausführungs­ formen mit dem Ringraum 21 liegt nur die äußere ebene und ebenfalls horizontal und senkrecht zur Achse 6 liegende untere Fläche des Bundes 20 auf der Stirnfläche 5 des Flansches 4 flächig auf.

Bei der anderen in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausfüh­ rungsform gibt es diesen Bund 20 nicht, und deshalb liegt der Auflagering 9 vollflächig auf dem Flansch 4 oben auf.

In den Fig. 1, 3, 5 und 7 ist jeweils der nicht ver­ schlossene und nicht abgedichtete, nämlich lediglich auf­ gelegte Zustand der Verschlußvorrichtung 7 mit Haltering 17 gezeigt. Deshalb steht hier der Außenrand 18 des Halte­ ringes 17 etwa noch parallel zur Achse 6 nach unten in Richtung des Halses 3.

Die Befestigung des Halteringes 17 am Hals 3 erfolgt durch das Einrollen dieses Außenrandes 18 unter den Flansch 4 in die Hinterschneidung 19 hinein. Der verschlossene, ab­ gedichtete Zustand ist dann in den Fig. 2, 4, 6 und 8 dargestellt. Man erkennt die teilweise verformten Teile des Flansches 4 (Fig. 2, Fig. 8) oder des Auflageringes 9 (Fig. 3) durch Aufpressen in Richtung der Achse 6. Diese Druckkräfte in Richtung der Achse 6 sind erheblich und möglich, obwohl die Wandstärke D des Halses 3 etwa gleich der Wandstärke d des Kunststoffbehälters 2 bzw. seines Oberbodens 3 ist.

Wichtig für die Abdichtung ist das flächige Aufeinander­ liegen der Unterfläche des Auflageringes 9 bzw. der Stirn­ fläche 5, so daß sich eine zuverlässige Abdichtung bildet und die mit diesem Verschluß 7 versehene Packung auch für den Transport gefährlicher Güter eignet.

Claims (3)

1. Gegen äußere Eingriffe gesicherte Verschlußvorrichtung auf dem Hals (3) eines Kunststoffbehälters (2), mit einer über einen balgartigen Abschnitt (8) ausfaltba­ ren Ausgießtülle (10) mit Verschlußmembran (11) und Schraubkappe (12), wobei eine mittig über der Verschluß­ vorrichtung (7) angeordnete Plombierplatte (13) über einen koaxial angeordneten äußeren, den äußeren Aufla­ gering (9) des balgartigen Abschnittes (8) übergreifen­ den Haltering (17) auf der Stirnfläche (5) des Behäl­ terhalses (3) dadurch befestigt ist, daß der Außenrand (18) des Halteringes (17) unter eine Hinterschneidung (19) am Hals (3) eingeformt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wandstärke (D) des im wesentlichen zylin­ derförmig ausgestalteten Halses (3) etwa gleich der (d) des Kunststoffbehälters (2) ist, am äußeren Ende des Halses (3) ein radial nach außen ragender Flansch (4) angeformt ist, daß der Auflagering (9) des Balges (8) wenigstens teilweise auf der ebenen Stirnfläche (5) des Flansches (4) aufliegt und daß der Außenrand (18) des Halteringes (17) mittels Druck in axialer Richtung un­ ter dem Flansch (4) eingerollt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Auflagering (9) des balgartigen Abschnit­ tes (8) in Achsrichtung (6) der Ausgießtülle (10) einen zur Stirnfläche (5) des Flansches (4) ragenden Bund (20) aufweist (Fig. 5 bis 8).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stirnfläche (5) des Flansches (4) durch Aufdrücken des Auflageringes (9) teilweise verformt ist (Fig. 8).