EP0132445A1 - Kunststoffass - Google Patents

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EP0132445A1
EP0132445A1 EP83107093A EP83107093A EP0132445A1 EP 0132445 A1 EP0132445 A1 EP 0132445A1 EP 83107093 A EP83107093 A EP 83107093A EP 83107093 A EP83107093 A EP 83107093A EP 0132445 A1 EP0132445 A1 EP 0132445A1
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EP
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barrel
lid
cover
drum
plastic
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EP83107093A
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Hermann Brune
Karl-Heinz Dröge
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Sulo Umwelttechnik GmbH
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Sulo Eisenwerk Streuber and Lohmann GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D55/00—Accessories for container closures not otherwise provided for
    • B65D55/02—Locking devices; Means for discouraging or indicating unauthorised opening or removal of closure
    • B65D55/06—Deformable or tearable wires, strings or strips; Use of seals
    • B65D55/08—Annular elements encircling container necks
    • B65D55/0872—Destructible rigid elements snapping into annular grooves in closure for maintaining closure on container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65D43/00—Lids or covers for rigid or semi-rigid containers
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    • B65D43/0264—Removable lids or covers with integral tamper element secured only by friction or gravity before removal of the tamper element
    • B65D43/0268—Removable lids or covers with integral tamper element secured only by friction or gravity before removal of the tamper element on both the inside and the outside of the mouth of the container
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    • B65D2543/00—Lids or covers essentially for box-like containers
    • B65D2543/00009—Details of lids or covers for rigid or semi-rigid containers
    • B65D2543/00444—Contact between the container and the lid
    • B65D2543/00481—Contact between the container and the lid on the inside or the outside of the container
    • B65D2543/0049—Contact between the container and the lid on the inside or the outside of the container on the inside, or a part turned to the inside of the mouth of the container
    • B65D2543/005—Contact between the container and the lid on the inside or the outside of the container on the inside, or a part turned to the inside of the mouth of the container both cup and skirt
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    • B65D2543/00009—Details of lids or covers for rigid or semi-rigid containers
    • B65D2543/00953—Sealing means
    • B65D2543/00962—Sealing means inserted
    • B65D2543/00972—Collars or rings

Definitions

  • the invention relates to a plastic ace that can be closed with a cover and a clamping ring, corresponding to the features in the preamble of patent claim 1.
  • the clamping ring is designed as a clamping band (DE-PS 28 27 848).
  • the object of the invention is therefore to find a closure for a plastic barrel of the type specified, which maintains the required tightness between barrel and lid even under high loads, in particular those with permanent deformation on the barrel neck and / or lid.
  • the invention provides the design of the clamping ring specified in the characterizing part of patent claim 1. Further features of the invention are specified in claims 2 to 4.
  • the tension wire according to the invention can be used to better absorb and dampen the shock loads that occur than is the case with a tensioning ring designed as a tensioning band or as a spring steel wire as a closure member.
  • a tensioning ring designed as a tensioning band or as a spring steel wire as a closure member.
  • the “soft” tension wire according to the invention enables this deformation to be carried out even if a permanent deformation of the barrel neck and / or lid has occurred, and thus an always positive connection between the barrel and lid.
  • the remaining tensioning force is sufficient to pull the lid and its seal against the opening edge of the barrel neck to such an extent that the tightness between the barrel and lid remains intact even in these extreme cases.
  • loads that lead to permanent deformation of the barrel neck and / or lid since in these cases the hard impact or impact, in particular the rebound of the liquid in the barrel against the lid, due to a limited plastic deformation of the Tension wire is softly cushioned, but is then intercepted elastically.
  • 1 denotes the barrel neck located at the upper end of a barrel body and forming the barrel opening, while the lid for closing the barrel opening is designated by 2.
  • the barrel body with the neck 1 is preferably blown in one piece from plastic, and the cover 2 is also preferably made of plastic.
  • the barrel body and barrel cover expediently have the same physical and mechanical properties.
  • the barrel cover 2 engages with a ring web 3 projecting vertically from the underside into the barrel opening and engages with the outer edge 4 of the barrel opening so that an annular groove 5 receiving the barrel neck 1 is formed, inside which there is an inserted elastic sealing ring 6, which When the cover 2 is placed on the barrel neck 1, it lies on the opening edge 7 thereof or an annular fold 8 formed thereon and projecting upwards.
  • segment-like arranged on the circumference arranged lugs 9 are provided, which can be shaped as a hollow body from the neck wall by the blow molding process.
  • the outer edge 4 of the cover 2 has cover segments 10 which protrude downwards into the spaces between the lugs 9 of the neck 1 with foot parts 11 which are angled radially outwards.
  • the lugs 9 and the cover segments 10, 11 thus form a type of circumferential toothing which is dimensioned such that when only loosely fitted Cover between the lower surfaces 9 'of the lugs 9 and the surfaces 11' of the foot parts 11, an annular gap 12 is formed, into which a clamping ring in the form of a tension wire 13 can be drawn (Fig. 1).
  • the surfaces 11 'of the foot parts 11 have a slightly rising in the radial direction
  • the lower surfaces 9' of the lugs 9 have a slightly falling profile, so that when the tensioning wire 13 is tightened and tightened by means of a turnbuckle, the tensioning wire expands the annular gap 12 radially inwards is pulled, whereby the cover with its cover segments 10, 11 is pulled down between the noses 9 serving as abutments for the tensioning wire 13 and is firmly clamped with the barrel neck 1 while compressing the ring seal 6 (FIG. 2).
  • the barrel body merges with a tapered area 14 into the barrel neck 1 without a constricted shoulder, only in the area of the cover segments 10, 11 being expressed from the tapered area 14 of the barrel wall in a columnar manner extending supports 15 are provided, as explained in detail in DE-PS 28 27 848.
  • the tension wire 13 used is made of soft material that deforms from a certain tension on plastic or permanent.
  • the thickness or size of the cross-sectional area and the physical and mechanical properties of the material of the tension wire are selected so that the stress or tension causing the permanent or plastic deformation of the tension wire is in any case below the limit value for permanent deformation of the plastic barrel and / or lid is, the tensioning wire is already plastically deformed and absorbs impact energy before permanent deformations occur on the material of the plastic barrel and / or cover.
  • the tensioning wire must of course have sufficient elasticity to maintain a permanent closing tension between the barrel and the lid, which is sufficient below the predetermined limit stresses still resilient.
  • a tension wire made of mild steel with a tensile strength of approximately 70-80 kp / mm 2 and a yield point of approximately 40-50 kp / mm 2 has proven to be particularly advantageous and suitable for HD -PE blown plastic drums with a wall thickness of approx. 6mm on the barrel neck and a lid, also made of HD-PE, which is made by injection molding and has a wall thickness of approx. 4mm at the edge area.
  • Plastic aces and plastic lids have roughly the same physical and mechanical properties and load limits.
  • the tension wire has a cross section forming an abutment surface on the inner circumference, as shown in FIGS. 1 and 2 for a tension wire with a hexagonal cross section, in FIG. 4 for a tension wire with a triangular cross section, in FIG. 5 for a tension wire with an oval cross section and is illustrated in FIG. 6 for a tension wire with a square cross-section, the content of the cross-sectional area being assumed to be about 7 mm 2 .
  • a cross-sectional configuration forming an abutment surface on the inner circumference of the tension wire is considered to be advantageous in that a force transmission which is better adapted to the relatively soft material of the tension wire can thereby be brought about.
  • the tension wire can also have a round cross-section, as is illustrated in FIG. 3 for a tension wire with a cross-sectional area which is also approximately 7 mm 1 .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Abstract

Es handelt sich um ein Kunststoffaß) das mit einem Deckel (2) und einem Spannring verschließbar ist, wobei der Spannring den Deckel (2) in einer Art Verzahnung zwischen Faßkörper-Segmenten (9) und Deckelsegmenten (10) am Faßhals (1) verspannt. Um zu erreichen, daß die Dichtigkeit zwischen Faß und Deckel auch bei hohen Belastungen, insebesondere solchen mit bleibender Deformation am Faßhals und/oder Deckel, aufrechterhalten bleibt, ist vorgesehen, daß dem Spannring als ein aus weichem, sich von einer bestimmten, unterhalb des Grenzwerts für bleibende Deformation von Kunststoffaß und/oder Deckel liegenden Spannung an plastisch verformendem Material bestehender Spanndraht (13) ausgebildet ist. Der Spanndraht (13) besteht aus Weichstahl und kann eine zumindest am Innenumfang eine Anlagefläche ausbildende Querschnittsform aufweisen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoffaß, das mit einem Deckel und einem Spannring verschließbar ist, entsprechend den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei derartigen, zumeist aus Kunststoff geblasenen Fässern, wie sie z.B. aus der DE-AS 22 58 096 und der DE-PS 28 27 848 bekannt sind, besteht das Problem, die Dichtigkeit des Verschlusses zwischen Faß und Deckel auch dann zu gewährleisten, wenn ungewöhnliche Belastungen auftreten, wie dies z.B. beim Umstürzen oder Fallen des Fasses aus größerer Höhe der Fall ist. Dieses Problem stellt sich für die in Rede stehenden Kunststoffässer vor allem deshalb, weil sie häufig zum Transport von flüssigen Chemikalien Verwendung finden, deren Austritt z.B. bei Fahrzeugunfällen gewährlich wäre und verhindert werden muß.
  • Man hat sich mit diesem Problem schon mehrfach beschäftigt, ohne allerdings eine den gestellten hohen Anforderungen vor allem in bezug auf Fallfestigkeit restlos zufriedenstellende Lösung gefunden zu haben. So hat man vorgeschlagen, die am Faßkörper verteilt angeordneten Vorsprünge bzw. Nasen mit parallel zur Faßachse verlaufenden Sicken zu versehen, die zusammen mit den aus der Faßwand gegenüber dem übrigen, sich stärker verjüngenden Bereich des Faßhalses ausgedrückten, säulenartig nach oben verlaufenden Stützen zur Aufteilung des Kraftflusses angeordnet sind. Der Spannring ist dabei als Spannband ausgebildet (DE-PS 28 27 848). Man hat ferner vorgeschlagen, die Außenflächen der Vorsprünge bzw. Nasen des Faßhalses und die Gegenflächen der Segmente des Deckelrandes in - bezogen auf die Faßachse - radialer Draufsicht einander zugekehrt konvex gewölbt auszubilden und als Spannring einen Federstahldraht mit kreisförmigem Querschnitt zu verwenden (DE-AS 22 58 096). Dabei wird ein aus Federstahl mit rundem Querschnitt bestehender Spanndraht gegenüber den vorbekannten Spannbändern als besonders vorteilhaft herausgestellt, weil die Federkraft des Spanndrahtmaterials die Anpressung des Deckels auf die Oberkante des Faßhalses auch dann aufrechterhalte, wenn eine nicht-bleibende Deformierung des Fasses durch mechanische Einwirkung, wie sie beispielsweise durch Schlag, Fall oder Lagerdruck bewirkt sein kann, auftrete. Durchgeführte Fallversuche mit diesen vorbekannten Fässern haben jedoch ergeben, daß unter extremen Verhältnissen die Dichtsicherheit des Verschlusses zwischen Faß und Deckel nicht gewährleistet ist, sondern Undichtigkeiten vorkommen. Dies gilt vor allem dann, wenn die Belastungen so groß sind, daß bleibende Deformierungen am Faßhals und/oder am Deckel auftreten. Die gestellten Anforderungen gehen aber dahin, daß auch in diesen Fällen die Dichtigkeit des Verschlusses gewährleistet sein muß.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, für ein Kunststoffaß der angegebenen Art einen Verschluß zu finden, der auch bei hohen Belastungen, insbesondere solchen mit bleibender Deformation am Faßhals und/oder Deckel, die geforderte Dichtigkeit zwischen Faß und Deckel aufrechterhält.
  • Hierzu sieht die Erfindung die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Ausbildung des Spannringes vor. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.
  • Wie sich bei Versuchen gezeigt hat, läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Spanndraht ein wesentlich besseres Abfangen und Dämpfen der auftretenden Stoßbelastungen erreichen als dies bei einem als Spannband oder als Federstahl-Draht ausgebildeten Spannring als Verschlußorgan der Fall ist. Dies gilt vor allem für bleibende Deformierungen am FaBhals und/oder Deckel, denen das Spannband nicht hinreichend zu folgen vermag und bei denen der Federstahl-Draht infolge des Zurückkehrens in seine ursprüngliche Form auf eine bleibend verformte Faßöffnung nicht mehr einwirken kann, im Extremfall sogar ganz abspringt. Der erfindungsgemäße "weiche" Spanndraht ermöglicht demgegenüber auch bei einer eingetretenen bleibenden Deformation von Faßhals und/oder Deckel ein Mitvollziehen dieser Deformation und damit eine stets formschlüssige Verbindung zwischen Faß und Deckel. Die verbleibende Spannkraft reicht dabei aus, um den Deckel mit seiner Dichtung noch soweit gegen den öffnungsrand des Faßhalses zu ziehen, daß die Verschlußdichtigkeit zwischen Faß und Deckel auch in diesen Extremfällen erhalten bleibt. Das gleiche gilt für Belastungen, die zu einer nicht-bleibenden Deformierung von Faßhals und/oder Deckel führen, da in diesen Fällen der harte Stoß oder Schlag, insbesondere auch der Rückprall der im Faß befindlichen Flüssigkeit gegen den Deckel, durch eine begrenzte plastische Verformung des Spanndrahts weich abgedämpft, dann aber elastisch abgefangen wird.
  • Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 einen Teilquerschnitt von Faßhals mit aufgesetztem Deckel vor dem Festziehen und Verschließen mittels erfindungsgemäßen Spanndrahtes,
    • Fig. 2 einen Querschnitt wie Fig. 1, jedoch mit festgezogenem Spanndraht und damit bewirktem Verschluß zwischen Faß und Deckel,
    • Fig. 3 weitere Darstellungen wie Fig. 2 mit verschiedenen bis 6 anderen Querschnitten des Spanndrahts.
  • In der Zeichnung bezeichnet 1 den am oberen Ende eines Faßkörpers befindlichen und die Faßöffnung bildenden Faßhals, während der Deckel zum Verschließen der Faßöffnung mit 2 bezeichnet ist. Der Faßkörper mit dem Hals 1 ist vorzugsweise einstückig aus Kunststoff geblasen, und auch der Deckel 2 besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Zweckmäßig haben Faßkörper und Faßdeckel die gleichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften.
  • Der Faßdeckel 2 greift mit einem von der Unterseite senkrecht abstehenden Ringsteg 3 in die Faßöffnung ein und übergreift mit seinem Außenrand 4 die Faßöffnung, so daß eine den Faßhals 1 aufnehmende Ringnut 5 gebildet ist, in deren Innern sich ein eingelegter elastischer Dichtring 6 befindet, der sich beim Aufsetzen des Deckels 2 auf den Faßhals 1 auf dessen öffnungsrand 7 bzw. einen an diesem ausgebildeten, nach oben hochstehenden Ringfalz 8 auflegt.
  • Unterhalb des öffnungsrandes 7 sind aus der Wand des Faßhalses 1 vorspringende, segmentartig am Umfang verteilt angeordnete Nasen 9 vorgesehen, die nach dem Blasformverfahren als Hohlkörper aus der Halswand herausgeformt sein können. Der Außenrand 4 des Deckels 2 weist nach unten in die Zwischenräume der Nasen 9 des FaBhalses 1 ragende Deckelsegmente 10 mit angenähert radial nach außen abgewinkelten Fußteilen 11 auf. Die Nasen 9 und die Deckelsegmente 10,11 bilden damit eine Art Umfangsverzahnung, die derart bemessen ist, daß bei nur lose aufgesetztem Deckel zwischen den Unterflächen 9' der Nasen 9 und den Oberflächen 11' der Fußteile 11 ein Ringspalt 12 gebildet wird, in den sich ein Spannring in Form eines Spanndrahtes 13 einziehen läßt (Fig. 1). Zweckmäßig haben die Oberflächen 11' der Fußteile 11 einen in radialer Richtung leicht ansteigenden, die Unterflächen 9' der Nasen 9 einen leicht abfallenden Verlauf, so daß beim Anziehen und Festspannen des Spanndrahts 13 mittels eines Spannschlosses der Spanndraht unter Aufweitung des Ringspaltes 12 radial nach innen gezogen wird, wodurch der Deckel mit seinen Deckelsegmenten 10,11 zwischen den als Widerlager für den Spanndraht 13 dienenden Nasen 9 nach unten gezogen und mit dem Faßhals 1 unter Zusammenpressung der Ringdichtung 6 fest verspannt wird (Fig. 2).
  • Bei der in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsform geht der Faßkörper ohne Absatz-Einschnürung mit einem sich verjüngenden Bereich 14 in den Faßhals 1 über, wobei jeweils nur im Bereich der Deckelsegmente 10,11 aus dem verjüngenden Bereich 14 der Faßwand ausgedrückte, säulenartig nach oben verlaufende Stützen 15 vorgesehen sind, wie dies im einzelnen in der DE-PS 28 27 848 erläutert ist.
  • Der zur Verwendung kommende Spanndraht 13 besteht aus weichem, sich von einer bestimmten Spannung an plastisch bzw. bleibend verformendem Material. Dabei sind Dicke bzw. Größe der Querschnittsfläche sowie physikalische und mechanische Beschaffenheit des Materials des Spanndrahts so gewählt, daß die die bleibende bzw. plastische Verformung des Spanndrahtes bewirkende Belastung bzw. Spannung in jedem Fall unterhalb des Grenzwerts für bleibende Deformation von Kunststoffaß und/oder Deckel liegt, der Spanndraht sich also bereits auch dann schon plastisch verformt und Stoßenergie aufnimmt, bevor am Material des Kunststoffasses und/oder Deckels bleibende Deformationen auftreten. Andererseits muß der Spanndraht selbstverständlich eine zur Aufrechterhaltung einer dauerhaften SchlieBspannung zwischen Faß und Deckel ausreichende Dauerelastizität haben, die ausreicht, unterhalb der vorbestimmten Grenzspannung liegende Belastungen noch federnd aufzunehmen.
  • Als besonders vorteilhaft und geeignet hat sich bei einer Querschnittsfläche von etwa 9,5mm2 ein Spanndraht aus Weichstahl mit einer Zugfestigkeit von etwa 70-80 kp/mm2 und einer Fließgrenze von etwa 40-50 kp/mm2 erwiesen, und zwar für aus HD-PE geblasene Kunststoffässer mit einer Wandstärke von ca. 6mm am Faßhals und einem ebenfalls aus HD-PE bestehenden, im Spritzgußverfahren hergestellten Deckel mit einer Wandstärke von ca. 4mm am Randbereich. Kunststoffaß und Kunststoffdeckel haben dabei in etwa die gleichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften und Belastbarkeitsgrenzen.
  • In bevorzugter Ausführung hat der Spanndraht einen am Innenumfang eine Anlagefläche ausbildenden Querschnit, wie dies in Fig. 1 und 2 für einen Spanndraht mit sechseckigem Querschnitt, in Fig. 4 für einen Spanndraht mit dreieckförmigem Querschnitt, in Fig. 5 für einen Spanndraht mit ovalem Querschnitt und in Fig. 6 für einen Spanndraht mit quadratischem Querschnitt veranschaulicht ist, wobei der Inhalt der Querschnittsfläche gleichbleibend mit etwa 7mm2 angenommen wurde. Eine am Innenumfang des Spanndrahts eine Anlagefläche ausbildende Querschnittsgestaltung wird insofern als vorteilhaft angesehen, weil sich damit eine dem relativ weichen Material des Spanndrahts besser angepaßte Kraftübertragung herbeiführen läßt. Jedoch kann der Spanndraht auch runden Querschnitt haben, wie dies in Fig. 3 für einen Spanndraht mit einer ebenfalls etwa 7mml betragenden Querschnittsfläche veranschaulicht ist.
  • Es ist verständlich und liegt ohne weiteres im Rahmen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, für den Spanndraht auch noch anderweitige Querschnittsformen und -flächeninhalte vorzusehen und auch die Werte für die Zugfestigkeit und die Fließgrenze zu variieren, und zwar in Anpassung an die vom Kunststoffmaterial und dessen Wandstärke vorgegebenen Belastungs-Grenzwerte für Faß und/oder Deckel.

Claims (4)

1. Kunststoffaß, das mit einem Deckel und einem Spannring verschließbar ist, wobei der Deckel mit einem von der Unterseite senkrecht abstehenden Ringsteg in die Faßöffnung eingreift und mit seinem Außenrand die Faßöffnung übergreift und in die so gebildete Ringnut des Deckels ein elastischer Dichtring eingelegt ist, und wobei unterhalb der Faßöffnung aus der Wand des Faßkörpers vorspringende, segmentartig am Umfang verteilt angeordnete Nasen als Widerlager für den Spannring vorgesehen sind, der andererseits im gespannten Zustand an vom Außenrand des Deckels nach unten in die Zwischenräume der Nasen des Faßkörpers ragenden Deckelsegmenten auf deren abgewinkelten Fußteilen aufliegt und so den Deckel in einer Art Verzahnung zwischen Faßkörper- und Deckelsegmenten auf den Faßrand spannt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring als ein aus weichem, sich von einer bestimmten, unterhalb des Grenzwerts für bleibende Deformation von Kunststoffaß und/oder Deckel liegenden Spannung an plastisch verformendem Material bestehender Spanndraht (13) ausgebildet ist.
2. Kunststoffaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanndraht (13) bei einer Querschnittsfläche von etwa 9,5mm2 aus Weichstahl mit einer Zugfestigkeit von etwa 70-80 kp/mm2 und einer Fließgrenze von etwa 40-50 kp/mm2 besteht.
3. Kunststoffaß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanndraht (13) einen zumindest am Innenumfang eine Anlagefläche ausbildende Querschnittsform aufweist.
4. Kunststoffaß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faßkörper in an sich bekannter Weise mit einem sich konisch verjüngenden Bereich (14) absatzlos in den Faßhals (1) übergeht und jeweils nur im Bereich unterhalb der abgewinkelten Fußteile (11) der Deckelsegmente (10) aus dem sich verjüngenden Bereich (14) des Faßhalses (1) ausgedrückte, säulenartig nach oben verlaufende Stützen (15) vorgesehen sind.
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EP0132445B1 EP0132445B1 (de) 1986-10-29

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