Behälterverschluss zum Be- oder Entlüften eines Behälters

Abstract

 @ Der Kunststoff-Behälterverschluß zum Be- oder Entlüften eines Behälters aus einem mit dem Behälter verbindbaren Verschlußunterteil mit einem aus einem Stück mit ihm bestehenden, die Ausgießöffnung verschließenden, herausreißbaren Membranteil und mit einer mit dem Verschlußteil lösbar verbindbaren Kappe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Membranteil (3) eine elastishe Membran (4) mit einer Öffnung (5) aufweist, die in Normalstellung des Membranteils von einem an der Öffnung anliegenden Vorsprung (12) des Behälterverschlusses luftdicht verschlossen ist, wobei die Membran (4) des Membranteils (3) gegen den Vorsprung des Behälterverschlusses vorgespannt ist, und ein an die Öffnung (5) angrenzender Hohlraum der Kappe (2) in offener Verbindung mit der Atmosphäre steht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Behälterverschluß aus Kunststoff aus einem mit dem Behälter verbindbaren Verschlußunterteil mit einem aus einem Stück mit ihm bestehenden, die Ausgießöffnung verschließenden, herausreiflbaren Membranteil und mit einer mit dem Verschlußunterteil lösbar verbindbaren Kappe. Behälterverschlüsse mit diesen Merkmalen sind bekannt, um einen Flüssigkeitsbehälter während der Lagerung flüssigkeitsdicht verschlossen zu halten. Vor dem Gebrauch wird dann das die Ausgießöffnung verschließende Membranteil durchstochen oder vorzugsweise herausgerissen, wonach dann das Verschließen ausschließlich mit Hilfe der aufschraubbaren, aufsteckbaren oder anderweitig mit dem Verschlußunterteil verbindbaren Kappe verschlossen wird.

[0002] Es gibt flüssige Füllgüter, die aus produktionstechnischen Gründen mit erhöhter Temperatur abgefüllt werden. Bestehen in diesem Fall die Behälter aus relativ dünnwandigen flexiblen Materialien, wie Weißblech oder Kunststoff, und werden diese Behälter unmittelbar nach der Befüllung, d.h. vor dem Abkühlen des Füllgutes, hermetisch dicht verschlossen, entsteht während des Abkühlvorganges im Inneren des Behälters ein Vakuum, das zu Deformationen des Behältermantels (Implosion, Pannelling) führen kann.

[0003] In anderen Fällen müssen Flüssigkeiten abgefüllt werden, die bei erhöhten Umgebungstemperaturen, wie beim Lagern in Räumen mit erhöhter Temperatur, wie während der Sommerzeit, einen derart erhöhten Dampfdruck besitzen, daß die genannten Behälter aus relativ dünnwandigen flexiblen Materialien sich ebenfalls deformieren, indem sie sich nach außen beulen.

[0004] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun darin, einen Behälterverschluß zu bekommen, der bei Überdruck oder Unterdruck in dem Behälter diesen be- bzw. entlüftet, während der Lagerung aber nur während des Be- oder Entlüftens mit der Atmosphäre eine Verbindung herstellt, ansonsten aber gasdicht und flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Insbesondere soll ein solcher Behälterverschluß insgesamt aus Kunststoff bestehen und fertigungstechnisch möglichst einfach herstellbar sein. Hierzu soll er aus möglichst wenig Einzelteilen bestehen, so daß bei seiner Fertigung möglichst wenige Spritzvorgänge erforderlich sind.

[0005] Der erfindungsgemäße Behälterverschluß aus Kunststoff zum Be- oder Entlüften eines Behälters und mit den eingangs genannten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß das Membranteil eine elastische Membran mit einer Öffnung aufweist, die in Normalstellung von einem an der Öffnung anliegenden Vorsprung des Behälterverschlusses gasdicht verschlossen ist, wobei die Membran gegen den Vorsprung des Behälterverschlusses vorgespannt ist, und ein an die Öffnung angrenzender Hohlraum der Kappe in offener Verbindung mit der Atmosphäre steht.

[0006] Durch die Tatsache, daß die Membran gegen den Vorsprung des Behälterverschlusses vorgespannt ist, bleibt der Innenraum des Behälters während der Lagerung gegenüber der Atmosphäre flüssigkeits- und gasdicht verschlossen. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn das Füllgut einen relativ hohen Dampfdruck besitzt oder oxidationsanfällig ist. Je nach dem, ob es sich um einen den Behälter belüftenden oder entlüftenden Behälterverschluß handelt, hebt sich die elastische Membran bei Unterdruck oder Überdruck in dem Behälter von dem Vorsprung des Behälterverschlusses ab, wodurch die Öffnung in der Membran für den Gasdurchtritt freigelegt wird und eine Be- bzw. Entlüftung des Behälterinneren zuläßt, bis der Innendruck wieder mit dem Außendruck übereinstimmt. Zu diesem Zeitpunkt legt sich die Membran wieder unter Vorspannung gegen den Vorsprung des Behälterverschlusses und verschließt so die öffnung.

[0007] Die Öffnung ist also zur Be- oder Entlüftung immer nur sehr kurzfristig geöffnet und während einer Lagerung unter Normalbedingungen gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen. Außerdem kann die Öffnung sehr klein gehalten werden, da nur relativ geringe Gasmengen durch sie hindurch in den Behälter eintreten oder aus ihm austreten müssen.

[0008] Damit der Behälterverschluß hinsichtlich des Belüftens oder Entlüftens trotz der mit dem Verschlußunterteil verbundenen Kappe funktionieren kann, besitzt die Kappe einen unmittelbar an die Öffnung angrenzenden Innenhohlraum, der über einen Luftkanal mit der Atmosphäre in offener Verbindung steht, so daß beim Entlüften durch die öffnung in den Hohlraum der Kappe austretende Luft oder austretender Dampf durch den Luftkanal in die Atmosphäre austreten kann bzw. beim Belüften Luft durch den Luftkanal angesaugt werden kann, wenn die Membran von dem Vorsprung des Behälterverschlusses abgehoben ist.

[0009] Unter Befolgung der oben als erfindungswesentlich angegebenen Merkmale läßt sich der erfindungsgemäße BehälterverschluB unterschiedlich ausgestalten. Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform kann der Vorsprung des Behälterverschlusses mit der Kappe verbunden sein und beispielsweise die Form eines einstückig mit der Kappe verbundenen Stiftes haben, der von oben bis zu der Membran reicht und in der normalen Stellung an dieser anliegt. Zweckmäßig ist dabei die Öffnung mittig in der Membran und der Stift mittig der Kappe angebracht. In ^glei- cher Weise könnten allerdings Öffnunq und Stift auch außermittig angeordnet sein.Auch kann der Vorsprung beispielsweise ringförmig ausgebildet sein.

[0010] Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform kann der die Öffnung verschließende Vorsprung an dem Verschlußunterteil angeordnet sein. Hierzu kann zweckmäßig das Membranteil einen diametral an ihm angeordneten Steg mit einem daran befestigten Stift besitzen, der je nach der Aufgabenstellung von oben oder von unten an der Öffnung anliegt. Liegt er von oben an, ist der Behälterverschluß belüftbar, liegt er von unten an, ist er entlüftbar. Das Funktionsprinzip ist in beiden Fällen das gleiche.

[0011] Selbstverständlich braucht der die öffnung verschließende Vorsprung kein Stift zu sein, sondern kann auch eine Rippe oder ein beliebig anders geformtes Teil sein. Bei einem Stift mit abgerundetem freiem Ende jedoch bekommt man eine besonders wirksame Dichtung, so daß diese Ausbildung bevorzugt wird.

[0012] Konstruktiv kann man die offene Verbindung des Innenhohlraums der Kappe mit der Atmosphäre unterschiedlich gestalten. Beispielsweise kann das Deckelteil der Kappe eine Öffnung besitzen. Bevorzugt ist es aber, einen Luftkanal zwischen den aneinander angrenzenden Flächen der Kappe einerseits und des Verschlußunterteils andererseits vorzusehen. Wenn der erfindungsgemäße Behälterverschluß beispielsweise dazu bestimmt ist, beim Abfüllen von Füllgütern mit erhöhter Temperatur lediglich nach dem Abfüllen während des Abkühlens eine Belüftung zu ermöglichen, kann man den Luftkanal zwischen der Kappe und dem Verschlußunterteil so anordnen, daß er nur dann eine offene Verbindung zur Atmosphäre herstellt, wenn die Kappe nicht vollständig fest aufgeschraubt oder anderweitig mit dem Verschlußunterteil verbunden ist, durch eine weitere Teildrehung aber sich dann verschließt. Da das Membranteil bei der Lagerung des Behälters einen völlig dichten Verschluß bewirkt, ist es unerheblich, daß gleichzeitig zwischen Kappe und Verschlußunterteil keine vollständige Gasdichtigkeit vorliegt. Wenn vor dem Gebrauch dann die Membran entfernt-wird, wird man beim Wiederverschließen des Behälters die Kappe fest aufschrauben, wobei dann bei der letztgenannten Anordnung und Konstruktion des Luftkanals dieser geschlossen wird, so daß dann die Gasdichtigkeit zwischen Kappe und Verschlußunterteil erzeugt wird.

[0013] Wenn hier von einem herausreißbaren Membranteil die Rede ist, so kann darunter auch ein Herausschneiden oder Durchstechen der Membran verstanden werden. Vorzugsweise ist aber das Membranteil in an sich bekannter Weise an seinem gesamten Außenumfang mit Schwachstellen oder mit kontinuierlicher Materialschwächung versehen, so daß es insgesamt leibht entfernbar ist. Zur Erleichterung der Entfernbarkeit ist das Membranteil mit einem Reißring versehen, in den der Zeigefinger einhängbar ist, um das Membranteil herauszureißen.

[0014] Das Membranteil selbst kann ebenfalls unterschiedlich ausgebildet sein. So kann es insbesamt aus der Membran bestehen. Zweckmäßig besitzt es aber einen im wesentlichen starren ringsum laufenden Steg und eine von diesem Steg umgebene, aus einem Stück mit ihm bestehende elastische Membran. An dem Steg ist dann der oben erwähnte Reißring befestigt. Ein solches Membranteil läßt sich durch ruckartiges Herausreißen leicht vollständig aus der Ausgießöffnung entfernen.

[0015] Das Verschlußunterteil kann in an sich bekannter Weise unterschiedlich mit dem Behälter verbindbar sein, wie durch Einrasten, Schrauben, Aufschweißen, Umbörteln des Behälterrandes oder anderweitig. Auch die Kappe kann in unterschiedlicher und bekannter Weise auf den VerschluBunterteil lösbar befestigbar sein, wie durch Aufschrauben, Aufstecken, Bajonettverschluß oder dergleichen.

[0016] Durch die Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert.

[0017] In dieser bedeutet

Figur 1 einen senkrechten Schnitt durch die Kappe einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behälterverschluß zum Belüften,

Figur 2 einen senkrechten Schnitt durch das zu der Kappe gemäß Figur 1 gehörige Verschlußunterteil,

Figur 3 einen senkrechten Schnitt durch den mit der Behälteröffnung verbundenen, aus den Einzelteilen der Figuren 1 und 2 bestehenden zusammengesetzten Behälterverschluß und

Figur 4 einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Behälterverschlusses in der in Figur 3 dargezeigten Darstellungsweise, wobei dieser Behälterverschluß zum Entlüften ausgebildet ist.

[0018] Gleiche Teile sind in den beiden Ausführungsformen, Figur 1 bis 3 einerseits und Figur 4 andererseits, bei gleicher Ausbildung und den gleichen Bezugsziffern versehen.

[0019] Jeder der Behälterverschlüsse besitzt ein Verschlußunterteil 1 und eine Kappe 2, die jeweils für sich einstückig aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Das Verschlußunterteil 1 besitzt ein Membranteil 3, welches im Falle der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 aus einem ringsum laufenden, im wesentlichen starren Steg 9, einem daran befestigten ReiBring 7 und einer von dem im wesentlichen starren Steg 9 umgebenen elastischen Membran 4 besteht. Alle diese Komponenten des Membranteils sind einstückig miteinander verbunden.

[0020] In der Mitte besitzt die Membran 4 eine Öffnung 5, die im Falle der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 3 durch einen am freien Ende abgerundeten Stift 6 der Kappe 2 in Normalstellung verschlossen ist. Durch die Flexibilität der Membran 4 und die Höhenabstimmung zwischen ihr und dem Stift

[0021] 6 liegt die Membran 4 mit einer gewissen Vorspannung an dem Stift 6 an. Entsteht nun im Inneren des Behälters ein Unterdruck, wird die Membran 4 durch den höheren atmosphärischen Druck von dem Stift 6 abgehoben, Luft strömt durch die Öffnung 5 in das Behälterinnere ein, bis praktisch Druckausgleich zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Druck im Behälterinneren erreicht ist. Sodann legt sich die Membran 4 wieder unter Vorspannung an den Stift 6 an, wodurch die Öffnung 5 wieder verschlossen wird.

[0022] Die Verbindung zwischen der Öffnung 5 und der Außenatmosphäre wird durch einen kleinen Luftkanal 8 zwischen der Kappe 2 und dem Verschlußunterteil 1 erreicht. Der an die Öffnung 5 angrenzende innere Hohlraum der Kappe 2 besitzt das Bezugszeichen 10. In-den Figuren 3 und 4 ist die Wand des Behälters, auf den der erfindungsgemäße Behälterverschluß aufgesetzt wurde, mit 13 bezeichnet.

[0023] Der in Figur 4 dargestellte Behälterverschluß nach der Erfindung zur Entlüftung unterscheidet sich von dem gemäß den Figuren 1 bis 3 dadurch, daß in der Kappe kein die Öffnung 5 verschließender Stift vorgesehen ist, sondern daß das Membranteil 3 zusätzlich zu dem ringsum laufenden Steg 9, dem Reißring 7 und der Membran 4 mit der mittigen Öffnung 5 einen an dem ringsum laufenden Steg 9 beidseitig befestigten, wie beispielsweise aufgeschweißter, aufgeklebter oder eingerasteter diametral angeordneten Steg 11 mit einem daran einstückig befestigten Stift 12 besitzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Stift 12 von unten an der Öffnung 5 der Membran 4 an, so daß bei einem Überdruck in dem Behälter die Membran nach oben von dem Stift abhebt und auf diese Weise den Behälfter entlüftet.

[0024] Zur Öffnung des Behälterverschlusses vor der Benutzung wird in üblicher Weise die Kappe 2 entfernt, wie abgeschraubt, und das Membranteil 3 mit Hilfe des _Reißringes 7 herausgerissen.

Ansprüche

1. Behälterverschluß aus Kunststoff, zum _Be- oder Entlüften eines Behälters, bestehend aus einem mit dem Behälter verbindbaren Verschlußunterteil mit einem aus einem Stück mit ihm bestehenden, die Ausgießöffnung verschließenden, herausreißbaren Membranteil und mit einer mit dem Verschlußteil lösbar verbindbaren Kappe, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Membranteil (3) eine elastische Membran (4) mit einer Öffnung (5) aufweist, die in Normalstellung des Membranteils von einem an der Öffnung anliegenden Vorsprung (6, 12) des Behälterverschlusses luftdicht verschlossen ist, wobei die Membran (4) des Membranteils (3) gegen den Vorsprung des Behälterverschlusses vorgespannt ist, und ein an die Öffnung (5) angrenzender Hohlraum (10) der Kappe (2) in offener Verbindung mit der Atmosphäre steht.

2. Behälterverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (6) ein mit der Kappe (2) verbundener Stift ist, der von oben an der Öffnung (5) anliegt.

3. Behälterverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (6) ein an dem herausreißbaren Membranteil (3) über ein im wesentlichen starres Verbindungsteil (11) befestigter Stift (12) ist, der von oben oder unten an der Öffnung (5) anliegt.

4. Behälterverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranteil (3) einen Reißring (7) aufweist.

5. Behälterverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranteil (3) aus einem im wesentlichen starren ringsum laufenden Steg (9) und einer aus einem Stück mit ihm bestehenden elastischen Membran (4) besteht.

6. Behälterverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der an das Membranteil (3) angrenzende Hohlraum (10) der Kappe (2) über einen Luftkanal (8) zwischen dem Verschlußunterteil (1) und der Kappe (2) in offener Verbindung mit der Atmosphäre steht.

Zeichnung