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Verschluss für Behälter und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft die Weiterbildung eines
Verschlusses für Behälter, insbesondere grosse
Behälter, wie Kannen, Eimer, Trommeln und
Fässer mit einem aus dem Material der Be- hälterwand und aus einem Stück mit ihr geform- ten, die zu verschliessende Öffnung umgeben- den, nach aufwärts gerichteten kurzen Halte- stutzen, auf dem ein Sitzring festgelegt ist, der seinerseits Befestigungsmittel für einen Ver- schlussstöpsel aufweist.
Die erfindungsgemässe Weiterbildung dieser
Bauart von Verschlüssen besteht darin, dass das obere Ende des Haltestutzens nach innen zu einem ringförmigen Hohlwulst umgebördelt ist, der ein ringförmiges Verstärkungsglied um- schliesst und festhält, wobei der Stutzenrand unterhalb des Verstärkungsringes praktisch bis zur Anlage an den Halsteil des Stutzens nach aussen gebogen ist, so dass der Hohlwulst um das Verstärkungsglied geschlossen ist, und dass der aus demselben Material wie die Behälter- wand gebildete Sitzring, der im wesentlichen
U-förmigen, nach unten offenen Querschnitt hat, mit seiner Aussenwand den aufwärts gerichteten
Halsteil des Haltestutzens umschliesst und mit seinem oberen hohlen Stegteil den Kopfteil des
Bördelwulstes aufnimmt,
während die Innen- wand des Sitzringes an dem abwärts gebogenen
Teil des Wulstes anliegt und mit einem Innen- gewinde für den Verschlussstöpsel versehen ist.
Es sind Ausführungen von Verschlüssen für
Metallbehälter bekanntgeworden (franz. Patent- schrift Nr. 768. 497, USA-Patentschrift Nr.
1, 619, 603), bei welchen der eingetiefte Rand der
Behälteröffnung scharfwinkelig nach aufwärts und dann nach einwärts gebogen und mit dem scharfwinkelig nach abwärts und anschliessend nach einwärts gebogenen Rand eines Einsatz- ringes verfalzt wird, mit dessen Innengewinde der mit Aussengewinde ausgestattete Verschluss- stopfen verschraubt wird.
Die scharfwinkelige Verfalzung zwischen der eingetieften, die Behälteröffnung umgebenden
Randzone der Behälterwand und dem Rand des
Sitzringes erfordert, insbesondere bei grossen
Behältern, grossen Kraftaufwand. Die Lösung dieser Verbindung, wenn der Sitzring (z. B. zu- folge Beschädigung seines Gewindes) ausge-
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untensein.. Wie die Fig. & -und-9-zeigen, hat der Ring Vorsprünge 7, die-seine Verdrehung hindern, wie im folgenden noch näher ausgeführt werden wird. Gemäss den Fig. 1Q und 11 hat der Ring polygonale Form. Seine flachen Abschnitte 9 sind an seiner Aussenseite durch konvexe Stücke 10 verbunden.
Dieser Ring, dessen Querschnitt in Fig. 11 dargestellt ist, kann durch Ausstanzen aus einem geeigneten Material hergestellt sein und wirkt als Verstärkung wie auch als ein die Drehung verhinderndes Element.
Der Ring 6 oder 8 wird in die Rinne zwischen dem Halsteil 3 und dem Kragenteil 5 eingesetzt, nachdem oder während diese Teile gebildet werden. Obwohl diese Ringe dabei in das Metall des Halsteiles eindringen bzw eingreifen, genügt dies kaum, um den Ring vom Hineinfallen in den Behälter abzuhalten. Ausserdem haben die Ringe, wenn sie nicht gegen den Grund der Rinne gehalten werden, die Neigung, sich zu drehen, u. zw. sowohl bei der Herstellung des Behälters als auch beim Anbringen des Verschlusses am fertigen Behälter. Diese Drehung bewirkt, dass die Vorsprünge 7 (Fig. 9) sich nach unten biegen, was den Verdrehungswiderstand zwischen dem Verschluss und dem Halsteil wesentlich verringert. Es wird daher der Boden des Halsteiles 5, wir bei 5,'dargestellt ist, nach innen gegen die Unterseite des Ringes 6 gebogen, so dass er nahe der Innenfläche des Halsteiles 3 endet.
Diese Massnahme ist auch zweckmässig, wenn ein polygonaler Ring 8 verwendet wird, wie er in Fig. 10 dargestellt ist.
Bei Behältern von erheblicher Grösse und beträchtlicher Wandstärke reicht die Kraft, die mittels eines Handbiegewerkzeuges beim Aufbringen des Verschlusses ausgeübt werden kann, nicht aus, um den Halsteil 3 so nach innen unter den Ring 6 zu biegen, wie es für eine gute Fixierung des Verschlusses erforderlich wäre.
Wenn der Behälterhersteller die Bördelung des Kragens 5 unter den Ring 6 durchführt, soll daher vorteilhaft auch der Hals 3, wie bei 3' gezeigt, in Form einer Hohlkehle nach innen gebogen werden.
Vor dem Transport der so hergestellten Behälter zur Füllstation ist die Öffnung 2 durch eine von Hand anzulegende Sicherungskappe, die ober dem Halsteil 3 angebracht wird, zu ver- schliessen oder man kann ein von Hand anzubringendes Verschlussglied in die vom Kragen 5 gebildete Offnungseinfassung einführen. Vor dem Füllen des Behälters werden diese zeitweiligen Verschlüsse entfernt und weggeworfen oder zwecks Wiederverwendung gesammelt.
Wenn die Öffnungen im Behälter zum Füllen freigemacht sind, wird der Behälter entlang der
Füllstation bewegt und gefüllt. Dann wird der kombinierte Verschluss gemäss Fig. 7 von Hand aus auf die Öffnung aufgebracht und eingesetzt. -
Der Sitzring 11 (Fig. 4) hat U-förmigen Querschnitt und ist aus den ringförmigen Wänden 12 und 13, die durch einen gekrümmten Boden 14 verbunden sind, gebildet. Er ist so bemessen, dass er beim Einsetzen den Halsteil 3, den Teil 4 und den Kragen 5 so umfasst, dass ein Spiel vermieden wird. Eine Dichtung 15 wird am Boden der von den Wänden 12,13, 14 gebildeten Rinne angeordnet und sitzt, wie aus Fig. 2 ersichtlich, an der Aussenfläche des Teiles 4 rund um die Öffnung in der Behälterwand.
Der Sitzring 11 erleichtert -das rasche Verschliessen des Behälters und dient zur Aufnahme eines Schraubverschlussstopfens. Hiezu dient ein sich nach innen erstreckender Rand 16 am Boden des Wandteiles 13, der die Öffnung um den Ring säumt und schraubenlinienförmig ausgebildet ist, so dass er einen einzigen Gewindegang bildet, dessen Enden sich bei der Kerbe 17 im Abstand befinden und dessen Höhe so bemessen ist, dass er den Schraubverschlussstopfen 18 (Fig. 5) aufnehmen kann. Der Stopfen hat ein Gewinde 19, das mit dem Gewindegang 16 zusammenwirkt. Ausserdem trägt er eine Dichtung 20 oberhalb des Gewindes, die unter dem Schraubenkopf 21 liegt.
Der Schraubenkopf und die Dichtung sind, wie aus den Fig. l, 2 und 7 hervorgeht, so angeordnet, dass die Dichtung sich gegen die Fläche 13 gerade unterhalb der Bodenwand 14 anlegt, während der Kopf 21 mit der eingebogenen Fläche der Wand 14 in Berührung kommt, wenn die Dichtung genügend unter Druck steht.
Der Rand 16 des Sitzringes 11 kann so ausgebildet sein, dass er verschiedene Stopfen aufnehmen kann, gleichgültig, ob diese mit Gewinde oder mit anderen Elementen ausgestattet sind, die in der Kerbe 17 aufgenommen werden können. Der Sitzring kann anderseits auch mit einem ununterbrochenen kreisförmigen Sitz für das Verschlussorgan ausgebildet sein. Um das Eingreifen des Stopfens zu erleichtern, wird der Schraubenzapfen des Stopfens vorzugsweise konisch ausgebildet oder der grösste Durchmesser des Zapfens wird etwas kleiner bemessen als jener der Sitzringöffnung.
Nach einer anderen Ausführungsform kann der Ring 16 durch einen sich nach unten erstreckenden Wandteil ersetzt werden, in dem Gewindeelemente durch Pressen oder auf andere Weise gebildet sind.
Durch die Anordnung des Stopfens 18 am Ring 11 (Fig. 6) und durch die Anordnung einer solchen Kombination in der Behälterwand- öffnung gemäss den Fig. 1 und 2 wird ein lecksicherer Verschluss geschaffen. Vorzugsweise wird ausserdem eine leck- und flüssigkeits- sichere Sicherungskappe vorgesehen, die nor- malerweise über den Ring und den Stopfen ge-
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zogen wird, bevor man den Ring auf den Haltestutzen aufsetzt. Auf diese Weise wird die vollständige Verschlusskombination gemäss Fig. 7 gebildet, deren Sicherungskappe 22 einen Oberteil 23 aufweist, der über dem. Kopf 21 des Stopfens liegt. Der Oberteil der Sicherungskappe ist im peripheren Teil bei. 24 rund um den Kopf des Stopfens stufenartig abgesetzt und seitlich reicht eine Wand 25 vom Teil 24 nach unten.
Wenn die Sicherungskappe über den Stopfen und den Ring gepresst wird, kommt die Wand. 25 mit der äusseren Wandfläche 12 des Sitzringes mit ausreichender Reibung in Eingriff, so dass die Sicherungskappe über dem Stopfen durch den Sitzring vorläufig gehalten wird. Bei Verschlusskappen aus Leichtmetall, die nur eine geringe Haltekraft besitzen, kann eine leichte Einbiegung der Kappenwand und des Wandteiles 12 des Sitzringes vorgenommen werden, um einen ausreichenden Zusammenhalt der Kombination schon vor dem Aufsetzen auf den Behälter zu gewährleisten.
Der Rand 25 der Sicherungskappe hat Abreisslappen 26, die vom freien Ende des Randes seitlich abstehen. Wenn die Sicherungskappe entfernt werden soll,'werden diese Lappen ergriffen, und der Oberteil 23 wird aufgerissen, bis die Sicherungskappe abfällt oder leicht abgezogen werden kann.
Die Sicherungskappe ist an der Innenseite ihres Oberteiles in einem bis zur Wand 25 reichenden Ringbereich mit einer Dichtung 27 (Fig. 7) versehen, die vorzugsweise durch Eingiessen von flüssigem Dichtungsmaterial in die Kappe gebildet und genügend stark ist, um den Zwischenraum zu füllen, der durch den Umfangsteil des Stopfenkopfes 21, der Innenseite der Wand 25, der Unterfläche des Sicherungskappenteiles 24 und der oberen Fläche des Teiles
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Wird nun die Verschlusskombination gemäss Fig. 7 auf den am Haltestutzen gebildeten Wulst durch blosses Aufsetzen aufgebracht, dann lässt sich ihre endgültige Sicherung in einfacher Weise durch ein Biege- oder Presswerkzeug bewerkstelligen, wie es in der USA - Patentschrift Nr. 2, 034, 776 beschrieben ist.
Ein solches Werkzeug wird mit seinen Backen mit dem Rand der Sicherungskappe oder mit der äusseren Fläche der Wand 12 (wenn keine Sicherungskappe verwendet wird), in Eingriff gebracht und wird dann so betätigt, dass die Backen die Wand 25 und die Wand 12 nach innen biegen, so dass diese gegen den Hals 3 des Haltestutzens in dessen Hohlkehle 3'ge- drückt werden (Fig. 2 und 3). Dadurch wird der Sitzring 11 auf dem Haltestutzen fixiert und durch die vorspringenden Teile 7, die die gegegenüberliegenden Metallteile des Halsteiles 3 nach aussen. pressen, gegen Drehung gesichert.
Gleichzeitig wird die Dichtung 15 gegen die obere Fläche des Teiles 4 gedrückt und auch die Dichtung 27 unter der Abstufung 24 der Sicherungskappe 22 zusammengepresst.
Bei Behältern aus hinreichend dünnem Blech kann man (statt die Hohlkehle 3'am Stutzenhals bei der Behälterherstellung zu formen) die Verformung von Sitzring und Stutzenhals (die Bildung der Hohlkehle 3') gleichzeitig mit dem Verschliessvorgang durchführen.
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gänglich gemacht werden soll, wird die Sicherungskappe 22 durch Abreissen der Laschen 26 entfernt. Der Stopfen 18 kann dann herausgeschraubt werden, ohne dass die dichte Verbindung zwischen dem Behälterstutzen und dem Sitzring 11 zerstört wird.
Statt des Sitzringes 11 kann man die bei 30 in Fig. 12 dargestellte Einrichtung verwenden.
Hier sind die äussere Wand 31 und die innere Wand 32 durch einen flachen Bodenteil 33 verbunden. Die Wand 32 endet unten in einem nach innen abstehenden Rand 34. Eine vorgeformte Dichtung 35 ist auf dem Boden des Kanales zwischen den Wänden 31 und 32 eingesetzt und wird dadurch in seiner Lage gehalten, dass der untere Rand der Wand 31 nach innen und bei 36 nach oben gebogen ist. Der Teil 36 hält die Dichtung und verstärkt ausserdem den Teil 31, wenn der Ring 30 aus leichter verformbarem Material verfertigt ist.
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