CH393956A

CH393956A - Wandung mit selbstschliessender Perforationsöffnung

Info

Publication number: CH393956A
Application number: CH879462A
Authority: CH
Inventors: Buerki Walter
Original assignee: Buerki Walter
Priority date: 1962-07-23
Filing date: 1962-07-23
Publication date: 1965-06-15
Also published as: SE313472B; GB1046518A; FR1364891A

Description

Wandung mit selbstschliessender Perforationsöffnung
Gegenstand der Erfindung ist eine Wandung mit einer selbstschllessenden Perforationsöffnung, welche Öffnung z. B. als Verbindung zwischen zwei Druckräumen dient und in einem elastisch deformierbaren Wandteil vorgesehen ist, welcher rings um die Perforation herum in oder an der übrigen, steifen Wandung befestigt ist.

Unter selbstschliessender Perforationsöffnung wird eine Perforation ohne mit nur geringem Materialabfall verstanden, die z. B. als punktförmiger Durchstich oder als einfacher oder sternförmig mehrfacher Schnitt ausgebildet sein kann und sich unter Ausnützung der elastischen Deformierbarkeit des Wandteils öffnen und schliessen lässt.

Mit dem Erfindungsgegenstand soll ein automatischer Druckausgleich zwischen zwei durch die Wandung getrennten Druckräumen ermöglicht werden, wenn der Druck auf der einen Wandseite höher ist als auf der andern, indem dann die Perforations öffnung Druckmedium in der Richtung des Druckgefälles durchtreten lässt.

Gemäss der Erfindung ist der elastisch deformierbare Wandteil durch seine Befestigung in der übrigen Wandung einer quer gegen die Perforation gerichteten Stauchung unterworfen, welche die Perforation im Ruhezustand dicht geschlossen hält und bei auf einer Wandungsseite auftretendem Überdruck durch die Ausbiegung des elastisch deformierbaren Wandteils entsprechend vermindert wird, so dass sich die Perforation öffnet.

Die Erfindung wird anschliessend anhand der beiliegenden Zeichnung an mehreren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen eine Perforation aufweisenden, elastisch deformierbaren Wandteil in seinem selbständigen Zustand,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Wandung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, mit eingebautem Wandteil nach Fig. 1,
Fig. 3-5 den Wandteil nach Fig. 1 in kleinerem Massstab in drei Ausführungsvarianten in Draufsicht, mit je einer beispielsweisen Perforation,
Fig. 6 und 7 von einem zweiten Ausführungsbeispiel einen elastisch deformierbaren Wandteil selbständig bzw. die denselben aufweisende Wandung im Querschnitt, und
Fig. 8-11 von zwei weiteren Ausführungsbeispielen je zwei Darstellungen entsprechend den Fig. 6 und 7.

Der elastisch deformierbare Wandteil nach Fig. 1 ist durch eine ebene Platte oder Scheibe 21 aus Kautschuk oder kautschukähnlichem Kunststoff gebildet, welche in der Draufsicht nach den Fig. 3-5 z. B. rechteckig oder kreisrund (21' bzw. 21") begrenzt und vor ihrem Einbau als Bestandteil einer Wandung und in undeformiertem Zustand in ihrer Mitte mit einer linienförmigen oder punktförmigen oder sternartigen Perforation 22 bzw. 22' bzw. 22" ohne oder bei nur geringfügigem Materialabfall versehen worden ist. Die Platte 21 ist in ihrer Wandstärke im Verhälnis zu ihrer Fläche so bemessen, dass sie noch ausreichend deformierbar ist, um ausgebogen werden zu können.

Bei der Perforation ist die Wandstärke der Platte 21 bzw. 21' bzw. 21" von beiden Seiten her in gleichem Ausmass durch eine Einkerbung 23 bzw. 23' bzw. 23" vermindert, welche einen Neigungswinkel von beispielsweise ungefähr 300 zur Plattenfläche gegen die Perforation hin aufweist. Die Platte 21 ist mit ihrer Randbegrenzungsfläche 24, welche bei der undeformierten Platte senkrecht zur Plattenfläche steht, rings um die Perforation 22 herum an einem starren Wandteil 25, z. B. durch Klebung, Schweissung oder dgl. dichtschliessend befetigt, welcher mit seinem der Be festigung dienenden Rand 26 wenigstens an dessen zur Perforation 22 parallelen Seiten, bzw. bei den Perforationen 22' oder 22" ringsum, scheitelartig vorsteht.

Infolge der Befestigung des Plattenrandes 24 an diesem scheitelartigen Rand wird die Platte längs ihrer Mittelebene, also quer zur Perforation elastisch gestaucht, wobei dieser zentrisch gerichtete Schub die Perforation dicht geschlossen hält.

Die Wandteile 21 und 25 können zusammen eine Wandung zwischen zwei Druckräumen bilden. Besteht zwischen den letzteren ein Druckunterschied, der ausreicht, um die elastisch deformierbare Platte 21 nach der Seite des geringeren Druckes hin auszubiegen, so wird die Stauchung in der Platte durch eine Dehnung derselben überlagert, welche die Perforation 22 öffnet, so dass Druckmedium in Richtung des Druckgefälles hindurchtreten kann. Ist der Druckunterschied wenigstens annähernd ausgeglichen, so gelangt die ausgebogene Platte unter der Wirkung der inneren elastischen Kontraktionskraft der durch die Biegung gedehnten Plattenzonen automatisch wieder in die in Fig. 2 gezeigte flache Gleichgewichtslage, in welcher die Perforation dicht geschlossen ist.

Beim Druckmedium kann es sich um gasförmige, flüssige oder halbflüssige, pastenartige Stoffe handeln, wobei die stichförmige Perforation 22' insbesondere für Gase und Flüssigkeiten und die schnittartige Perforation 22 und 22" für pastenartige Stoffe geeignet sind.

Der in der Ebene der Platte 21 wirkende Stauchungsdruck könnte anstatt durch den Rand 26 des starren Wandteils 25 durch ein ringförmiges, in die Platte eingebettetes Druckorgan erzielt werden.

Um der Platte in ihrer Gleichgewichtslage erhöhte Stabilität zu geben, kann sie von der Mitte gegen ihren Befestigungsrand hin eine zunehmende Wandstärke aufweisen.

Die mit einer Perforation versehene Wandung kann vorzugsweise an einem Behälter Verwendung finden, welcher bei Druckausübung auf seinen Inhalt von demselben durch die sich dabei öffnende Perforation abgeben soll. Es erfolgt dann stets nur ein Durchtritt von innen nach aussen, weshalb der elastisch deformierbare Wandeil gemäss der in Fig. 6 und 7 gezeigten Platte 31 mit einer Stich- oder Schnittperforation 32 ausgeführt ist, an welcher nur auf der Innenseite eine Einkerbung 33 in der Art gemäss Fig. 3-5, gegen die Perforation 32 hin vorgesehen ist.

Die Platte besitzt im selbständigen, undeformierten Zustand einen gegen die Innenseite hin abgeschrägten Rand 34, welcher mit seiner ganzen Fläche an dem zur Ebene des starren Wandteils 35 senkrechten Rand 36 der in der Weite etwas zu engen Einbau öffnung dicht anliegend befestigt wird. Durch diese Befestigung wird in der äusseren, die Perforation 32 aufweisenden Zone der Platte 31 eine elastische Stauchung und in der inneren, die Einkerbung 33 aufweisenden Zone eine Dehnung längs der Platte verursacht, wodurch die letztere in ihrer Gleichgewichtslage leicht einwärts gebogen wird.

Bei Druckausübung auf den Behälterinhalt wird die Platte 31 durch den Innendruck nach aussen gebogen, wobei die Stauchung vorerst etwas erhöht und dann durch die zunehmende Ausbiegung der Platte überwunden wird, während an der Platteninnenseite eine progressive Zugspanung von der Mitte nach dem Plattenrand erzeugt wird, welche die Perforation 32 öffnet (strichpunktiert in Fig. 7). Bei nachlassendem Innendruck wird die Platte durch die Kontraktion in die in Fig. 7 gezeigte Gleichgewichtslage zurück gedrängt, in welcher die Perforation durch den Stauchungsdruck wieder dicht geschlossen ist.

Es versteht sich, dass anstelle des nach innen angeschrägten Randes 34 ebensougt der Rand 36 des starren Wandteils 35 nach innen angeschrägt sein könnte, um in der an dieser Schrägfläche befestigten Platte einen analogen Stauchungszustand zu bewirken.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 8 und 9 ist der deformierbare Wandteil im selbständigen, undeformierten Zustand eine nach aussen gewölbte Platte 41, welche in ihrer Mitte die Perforation 42 und um dieselbe herum innenseitig eine wannenartige Aussparung 43 aufweist, durch welche die Wandstärke der Platte dort vermindert ist. Die Platte 41 ist sowohl mit ihrer Randfläche 44 als auch mit einem Teil der die Aussparung 43 umgebenden Innenfläche 47 in einer gegenüber der Weite der Platte an deren Aussenseite etwas zu engen Ausnehmung des starren Wandteils 45 so befestigt, dass die Randfläche 44 an der Seitenfläche 46 und die Innenfläche 47 an der Bodenfläche 48 der Asnehmung dicht anliegen.

Durch diese Befestigung wird in der in Fig. 9 gezeigten Gleichgewichtslage der Platte 41 in ihrer die Perforation 42 enthaltenden Zone ein Stauchungsdruck erzielt, der die Perforation dicht geschlossen hält. Bei ausreichendem Überdruck im Behälter werden die Platte und insbesondere ihre an die Perforation 42 angrenzenden Zungen 49 unter ähnlichen Kraftverhältnissen wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 elastisch nach aussen gebogen und öffnen dabei die Perforation. Die Aussparung 43 und die schräg nach aussen gerichteten Zungen 49 kanalisieren den austretenden Behälterinhalt, was insbesondere bei pastenartigen Füllstoffen erwünscht ist.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 und 11 ist eine Variante zum zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel, indem der elastisch deformierbareWandteil aus einer Platte 51 besteht, die in selbständigem, undeformiertem Zustand gemäss Fig. 10 ungefähr die Querschnittform der in die Wandung eingebauten Platte 41 nach Fig. 9 aufweist. Die Platte 51 ist vorzugsweise kreisrund und gemäss Fig. 11 mit einem ringförmigen Teil ihrer die Aussparung 53 umgebenden Innenfläche 57 auf einer Innenkonusfläche 58 eines als rohrförmiger Hals 55 ausgebildeten starren Wandteils eines weiter nichtgezeigten Behälters dicht anliegend befestigt.

Infolge dieser Befestigung ist die Platte 51 elastisch einwärts gebogen, so dass ein zentrisch nach der Plattenmitte gerichteter Stauchungsdruck in der die Perforation 52 enthaltenden äusseren Plattenzone in dem in Fig. 11 gezeigten Gleichgewichtszustand diese Perforation dicht geschlossen hält.

Bei Überdruck im Behälter werden bei diesem Ausführungsbeispiel nicht nur die an die Perforation 52 angrenzenden Zungen 59 der Platte 51 nach aussen gebogen sondern auch noch der dem Innendruck ausgesetzte Ringteil 57 der Platte, der die Aussparung 53 unmittelbar umschliesst, wenngleich wegen seiner grösseren Wand stärke in erheblich geringerem Ausmass.

Doch bewirkt diese Ausbiegung in grösserem Umkreis von der Plattenmitte eine verhältnismässig rasche und weite öffnung der Perforation 52. Auf der Innenkonusfläche 58 können Platten nach den verschiedensten Ausführungsvarianten angebracht werden.

Claims

PATENTANSPRUCH Wandung mit einer selbstschliessenden Perforationsöffnung in einem elastisch deformierbaren Wandteil, welcher rings um die Perforation herum in oder an der übrigen, steifen Wandung befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch deformierbare Wandteil durch seine Befestigung in der übrigen Wandung einer quer gegen die Perforation gerichteten Stauchung unterworfen ist, welche die Perforation im Ruhezustand dicht geschlossen hält und bei auf einer Wandungsseite auftretendem Überdruck durch die Ausbiegung des elastisch deformierbaren Wandteils entsprechend vermindert wird, so dass sich die Perforation öffnet.

UNTERANSPRÜCHE 1. Wandung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch deformierbare Wandteil aus einer derart deformiert in die Wandung eingebauten Platte besteht, dass die letztere durch die feste Verbindung ihres Randes mit der übrigen Wandung längs der Plattenfläche auf einem Teil der Plattendicke unter Stauchungsdruck und auf einem anderen Teil der Plattetdicke unter Dehnungszug steht, wobei die Perforation in dem unter Stauchungsdruck stehenden Teil der Platte angeordnet ist.

2. Wandung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte in ihrem unter Dehnungszug stehenden Teil bei der Perforation mit einer dieselbe umgebenden Einkerbung versehen ist.

3. Wandung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte im Ruhezustand nach der die Einkerbung aufweisenden Plattenseite hin ausgebogen ist.

4. Wandung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch deformierbare Wandteil als elastisch gebogene Platte mit ihrer einen Plattenseite an der übrigen Wandung befestigt ist und auf dieser Seite eine Aussparung aufweist, von welcher aus die Perforation auf die andere Plattenseite führt.

5. Wandung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Befestigung der Platte benützte Fläche der übrigen Wandung innenkonisch ist.

6. Wandung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des elastisch deformierbaren Wandteil von der Mitte gegen den Befestigungsrand hin zunimmt.