Die Erfindung betrifft einen Behälter für gasende Produkte mit einem eine auf den Rand einer zu verschließenden Behältermündung elastisch auszudrückende Dichtscheibe aufweisenden Verschluß.
Produkte, die beispielsweise durch Zersetzung bei chlor- oder H₂O₂-haltigen Substanzen Gas entwickeln, können dicht verschlossene Behälter zum Bersten bringen, durch Verformung des Behälters die Standfestigkeit einschränken und/oder beim Öffnen des Behälterverschlusses durch Herausspritzen Unfälle verursachen. Entsprechende Produktbehälter müssen daher ein Überdruckventil besitzen. Dieses kann gesondert in der Behälterwand oder in den Behälterverschluß eingebaut werden.
Das jeweilige Überdruckventil soll so konstruiert werden, daß der Innendruck des Behälters zwar auf einen Wert unterhalb eines vorgegebenen Maximaldrucks beschränkt wird, das Ventil aber das gelagerte Produkt selbst normalerweise nicht austreten läßt. Es werden daher Ventile vorgesehen, die bei einem gewissen Innendruck des Behälters öffnen und bei einem niedrigeren Innendruck wieder vollständig schließen. Solche Ventile sind jedoch sowohl in der Herstellung - wegen der Einzelteile -als auch im Betrieb - wegen der erforderlichen Reinhaltung - aufwendig.
Eine gewisse Vereinfachung ergibt sich, wenn das Überdruckventil in die jeweilige Verschlußkappe des Behälters integriert wird. Systembedingt kann dann der Verschluß die Aufgabe des Überdruckabbaus lösen, er ist aber nur für diesen Zweck einsetzbar, so daß eine speziell ausgebildete Verschlußkappe benötigt wird.
Aus der US-A-2,558,723 ist ein dosenförmiger, mit einem Deckel verschließbarer Vakuumbehälter bekannt, dessen Behälterrand eine wellenförmige Kontur aufweist, die bei aufgesetztem Deckel Luft- oder Gasdurchgänge von der Außenseite ins Behälterinnere schafft. Durch diese Luft- oder Gasdurchgänge kann das im Behälterinneren befindliche Gas zur Bildung des Vakuums abgesaugt werden. Anschließend wird dann die Dose bzw. der Behälter hermetisch und luftdicht verschlossen, so daß dann auch durch diese Gas- oder Luftdurchgänge keine Verbindung zur Außenatmosphäre mehr besteht.
Weiterhin ist aus der US-A-4,089,434 ein gattungsgemäßer Behälter bekannt, bei welchem die Dichtscheibe aus drei Materiallagen besteht und spezielle Ausprägungen aufweist, die bei Überdruck innerhalb des Behälters eine gezielte Verformung der Dichtscheibe bewirken und dadurch Entgasungskanäle zwischen dem Behälterrand und der Dichtscheibe entstehen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entgasungsventil zu schaffen, das mit wesentlich geringerem Aufwand als herkömmliche Ventile dieser Art herzustellen ist, einer besonderen Pflege beim Betrieb nicht bedarf und eine Standardverschlußkappe des Produktbehälters zuläßt. Für den eingangs genannten Behälter mit einem eine auf die Behältermündung aufzudrückende Dichtscheibe aufweisenden Verschluß besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß der Rand der Behältermündung in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand aufeinander folgende Vertiefungen aufweist, wobei Anordnung, Form, Zahl und Größe der Vertiefungen an die Elastizität der Dichtscheibe im Hinblick auf ein Zusammenpressen der Dichtscheibe weg von den Vertiefungen bei Behälterüberdruck und zugleich im Hinblick auf ein dichtendes Entspannen der Dichtscheibe in die Vertiefungen hinein bei Abfall des Überdrucks angepaßt sind.
Die erfindungsgemäßen Vertiefungen sollen bei Überdruck eine Vielzahl von radialen Durchgängen zwischen Dichtscheibe und Mündungsrand des Behälters aufspannen. Sie werden in Umfangsrichtung des Mündungsrandes vorzugsweise periodisch gewellt oder gezackt und sollen im Prinzip eine Form nach Art einer Vollwelle oder von auf Abstand gesetzten Halbwellen mit Sägezahn-, Dreieck-, Rechteck-, Sinus- oder dergleichen Profil besitzen.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß ein gasende Produkte aufnehmender Behälter mit einem kostengünstigen Standardverschluß beliebiger Art, z.B. Schraub-, Klemm- oder Aufprellverschluß, zu kombinieren ist. Lediglich die Mündung des Behälters wird nicht - wie üblich - plan sondern definiert gewellt, gezackt oder dergleichen ausgebildet. Wird eine solche Mündung mit einem Standardverschluß versehen, der eine elastische, vorzugsweise aus Kunstschaum bestehende Dichtscheibe enthält, so kann bei Überdruck Gas zwischen der elastischen Dichtscheibe und dem Mündungsrand entweichen, weil die Dichtscheibe wegen ihrer Elastizität partiell zusammengedrückt und dadurch relativ zum Mündungsrand angehoben wird und sich der Überdruck, z.B. längs eines Gewindegangs, abbauen kann.
Letztlich wird durch die Erfindung ein in die Form des Mündungsrandes des Produktbehälters integriertes Überdruckventil geschaffen, in welchem die elastische Dichtscheibe als Ventilfeder wirkt. Bei Überdruck im Produktbehälter wird die Dichtscheibe ihrer Elastizität entsprechend gegen die Deckelplatte des jeweiligen Verschlusses so angepreßt, daß radiale Durchgänge zwischen dem Behälterinneren und dem Außenraum an den Vertiefungen des Mündungsrandes entstehen. Diese radialen Durchgänge geben dem unter Überdruck über dem Produkt im Behälter befindlichen Gas den Weg nach außen über den Mündungsrand hinweg, z.B. zum Gewinde hin, frei. Um diesen Effekt zu unterstützen, werden Anordnung, Form, Größe und Zahl der Vertiefungen des Mündungsrandes der Elastizität der Dichtscheibe - oder umgekehrt - im Hinblick auf ein Einpressen der Dichtscheibe in die Vertiefungen des Mündungsrandes bei Normaldruck und bei Abheben der Dichtscheibe aus den Vertiefungen bei Überdruck angepaßt.
Die Vertiefungen einerseits und die Dichtscheibe andererseits sollen also so ausgebildet bzw. ausgewählt werden, daß bei Normaldruck die Dichtscheibe - durch die Wirkung einer beispielsweise aufgeschraubten Verschlußkappe - in die Vertiefungen dichtend eingedrückt und bei Einwirkung eines realtiv starken Überdrucks in ihrem Volumen so zusammengedrückt wird, daß sie die Vertiefungen zumindest partiell freigibt und radiale Durchgänge für im Behälterinnern unter Überdruck stehendes Gasprodukt entstehen. Die Dichtwirkung ist dann nur in der Zeit beschränkt, in der der Druck im Behälter einen gewissen oberen Schwellwert erreicht und in Folge des Herausdrückens der Dichtscheibe aus den Vertiefungen bis zu einem gewissen unteren Schwellwert unterhalb des oberen Schwellwerts wieder abfällt.
Bei Ausbildung der Mündung mit einem Außengewinde zum Aufschrauben eines Schraubverschlusses wird die durch den steigenden oder abfallenden Innendruck bewirkte Bewegung der Dichtscheibe in sich begünstigt, wenn die Behältermündung an dem Mündungsrand gegenüber dem Kernmaß des Außengewindes in Richtung auf die Mündungsachse eingezogen wird. Eine weitere Erleichterung des Gasabflusses kann erreicht werden, wenn das Außengewinde der Mündung und/oder das Innengewinde der Schraubkappe eine Unterbrechung, z.B. an einer Formtrennebene, besitzt.
Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 besitzt ein Behälter 1 eine insgesamt mit 2 bezeichnete Mündung mit Außengewinde 3 und Mündungsrand 4. Auf den Mündungsrand 4 wird bei Verschließen des Behälters 1 eine Dichtscheibe 5 mit Hilfe einer Schraubkappe 6 aufgedrückt. Die Mündung 2 besitzt im an die Dichtscheibe 5 angrenzenden Dichtbereich am Mündungsrand 4 einen in der Zeichnung von Fig. 1 dargestellten radialen Einzug 7 relativ zum Durchmesser des Kerns des Außengewindes 3. In der beispielhaften Ausbildung nach Fig. 1 und 2 besitzen Mündung 2, Dichtscheibe 5 und Schraubkappe 6 eine gemeinsame Längsachse 8.
Der der Dichtscheibe 5 zugewendete Rand 4 der Mündung 2 des Behälters 1 wird definiert gewellt, gezackt oder ähnlich ausgebildet. In Fig. 2 werden drei Ausführungsbeispiele von Formen des Mündungsrandes 4 im Prinzip dargestellt. Beispielsweise kommen eine Dreieckwelle 11, eine Sinuswelle 12 und eine Folge von auf Abstand gesetzten Halbwellen 13 in Frage. Die Wellen 11, 12 und 13 werden - wie alle anderen möglichen Vertiefungsformen des Mündungsrandes 4 - nach Anordnung, Form, Zahl und Größe an die Elastizität der Dichtscheibe 5 im Hinblick auf ein dichtendes Eindrücken der Dichtscheibe 5 zwischen Deckelplatte 9 der Schraubkappe 6 und Mündungsrand 4 bei Normaldruck und auf ein Herausdrücken des Dichtscheibenvolumens aus den Vertiefungen 11 bis 13 bei Behälterüberdruck angepaßt. Im Rahmen der mannigfach variierbaren Form der auf die Elastizität der Dichtscheibe 5 abgestimmten Vertiefungen des Mündungsrandes 4 ist lediglich wichtig, daß die Vertiefungen bei Überdruck eine Vielzahl von im Prinzip - in Bezug auf die Längsachse 8 der Mündung 2 - radialen Durchgängen zwischen Dichtscheibe 5 und Mündungsrand 4 definieren können.
Bei Überdruck im Produktbehälter 1 kann die Dichtscheibe 5 mit einem Teil ihres Volumens aus den Vertiefungen 11 bis 13 ausweichen und dem unter Überdruck über dem Produkt im Behälter 1 befindlichen Gas einen Weg nach außen längs der Windungen des Gewindes 3 freigeben. Dieser Weg nach außen besitzt unabhängig von einer Reinhaltung des Gewindes 3 einen stets ausreichend großen Querschnitt, wenn das Gewinde 3 wenigstens eine Unterbrechung 10 als Durchgang vom Mündungsrand 4 nach außen enthält. vorzugsweise kann die Gewindeunterbrechung 10 längs einer in der Mündung 2 und/oder in der Schraubkappe 6 vorhandenen Formtrennebene verlaufen. Zum Abführen von Überdruck und zugleich zum Wiederabdichten nach Entspannung ist es ferner günstig, wenn die Mündung 2 im an die Dichtscheibe 5 angrenzenden Dichtbereich den in der Zeichnung von Fig. 1 dargestellten Einzug 7 besitzt.