AT239128B

AT239128B - Vollständig dichthaltender Behälterverschluß für Über- und Unterdruck unter Verwendung von Sicken und ringförmiger Dichtung, und Werkzeug einerseits zur Herstellung, anderseits zum Öffnen dafür

Info

Publication number: AT239128B
Application number: AT182062A
Authority: AT
Original assignee: Gruss Blechwaren
Priority date: 1961-03-10
Filing date: 1962-03-06
Publication date: 1965-03-25

Description

Vollständig dichthaltender Behälterverschluss für Über- und Unterdruck unter Verwendung von Sicken und ringförmiger Dichtung, und Werkzeug einerseits zur Herstellung, anderseits zum Öffnen dafür
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von Ausführungsbeispielen zeigen, noch näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 einen Schnitt durch den Dichtungsrand eines Blechbehälters in einer ersten Ausführungsform vor dem Verschliessen, Fig. 2 den Behälter nach Fig. 1 während des Verschliessvorganges mit einem ersten Werkzeug und nach diesem Vorgang, Fig. 3 einen Schnitt ähnlich dem der Fig. l durch eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes nach dem Verschliessen mit einem zweiten Werkzeug, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 3, Fig. 5 eine dritte Ausführungsform im Schnitt, nach dem Verschliessen mit einem dritten Werkzeug, Fig. 6 eine vierte Ausführungsform nach dem Verschliessen mit einem vierten Werkzeug, Fig. 7 die Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 6 in verkleinertem Massstabe, Fig. 8 einen Schnitt, teilweise in Ansicht durch eine andere Ausführungsform eines radial wirkenden Werkzeuges, Fig.

9 einen Schnitt durch einen Behälter
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eine Ausführungsform ähnlich Fig. 5, jedoch mit gemeinsamer Sicke.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 handelt es sich in erster Linie um Überdruckdosen, welche einem gewissen axialen Aussendruck ausgesetzt werden können, da der Innendruck entgegenwirkt. Bei diesem Beispiel ist ein Behälter 1 vorgesehen, dessen oberer Rand 2 nach innen gebördelt bzw. eingerollt ist. An den Bördelrand 2 schliesst sich nach unten eine zylindrische Behälterfläche 3 an, die in eine ebenfalls zylindrische Sicke 4 übergeht. Der Querschnitt der Sicke soll im wesentlichen rechteckig sein, jedenfallssolldie Schnittlinie des Bodens geradlinig senkrecht verlaufen, da im allgemeinen nur so bei den üblichen Wandstärken für den nachfolgend beschriebenen Verschliessvorgang die nötige axiale Festigkeit gegeben ist.

Der BehälterwirddurcheinenDeckel 5verschlossen, dermit einer, etwa halbkreisförmigen Querschnitt besitzenden Ririgsicke 6 den Bördelrand 2 des Behälters satt, d. h. etwa halbkreisförmig umfasst. Zwischen beiden ist eine Dichtungsmasse 7 vorgesehen, die vorzugsweise durch ein Haftmittel 8 mit dem Deckel fest verbunden ist. Während bisher derartige Haftmittel nur bei Schraubdeckeln Verwendung finden, wurde erkannt, dass die Haftfestigkeit der Dichtungsmasse zum Deckel derartig sein muss, dass ein Verbund mit dem Deckel erzeugt wird, so dass kein Verschieben des Gummis vorkommen kann, da sonst die Dichtheit in Frage gestellt wird.

Durch die hohe Haftfestigkeit des Gummikörper an dem ruhenden Deckel kann weder durch normale Wärmedehnung noch durch Stoss und Schlag eine mikroskopische Verschiebung eintreten, die zu Undichtheiten und erheblichen bis zu 50% betragenden Ausfällen führen kann. So war es bisher nicht möglich, durch einen losen Dichtungsring einen für diese Zwecke dauernden dichten Verschluss, der den Anforderungen entspricht, zu erzeugen. Nahe dem Randwulst 6 ist der Deckel durch eine flache Ringsicke 9 versteift. Im wesentlichen liegt die Ringdichtung 7 in der Schnittlinie zwischen Deckelebene und Wandungsfläche des Behälters 1 bzw. in der neutralen Druck-bzw. Scharnierzone der aneinanderstossenden Behälterwandteile.

Der zylindrischen Eingriffsfläche 3 des Behälters 1 ist am Deckel eine zylindrische Fläche 10 zugeordnet, die sich vor dem Verschliessen bequem über den Teil 3 schieben lässt. Sie endet unten in einem Bördelrand 11 des Deckels, der nach dem Aufsetzen bis über das untere Ende des zylindrischen Teiles 3 nach unten hinausragt.

Das Verschliessen des Behälters der Fig. 1 erfolgt in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise dadurch, dass derDeckeldurcheinendemDeckelprofil angepassten Stempel 12 abgestützt und danach ein glockenartiges Werkzeug 13 von oben her über den Deckelteil 10 geschoben wird. Mit dem maulartig sich erweiternden Kegel 14 gleitet das Werkzeug über den Bördelrand 11 nach unten und drückt den letzteren in die Sicke 4, so dass sich der im Durchmesser gleichmässig verringernde Bördelrand 11 hinter der Schulter 15 am oberen Ende der Sicke 4 federnd abstützt. Das Werkzeug 13 braucht dann lediglich zurückgezogen oder der Stempel 12 nach unten geschoben zu werden, um den verschlossenen Behälter freizugeben.

Übrigens kann der axiale Druck auf den Behälter dann vermieden werden, wenn der Deckel vor dem Füllen des Behälters mit dem Inhalt bzw. vor Aufsetzen des Bodens befestigt wird. In diesem Fall lässt sich der Gegendruck durch Innenabstützung des Deckels aufbringen und der Behälter ist voll entlastet. Die Sicke 4 ist vorzugsweise so gestaltet, dass im verschlossenen Zustand (Fig. 2) der Deckelbördelrand 11 nicht über die Behälterhauptwandung 1 nach aussen vorsteht, um ein ungewolltes Abheben des Deckels durch benachbarte Behälter weitgehend zu unterbinden.

Bei dem Beispiel nach den Fig. 1 und 2 war der obere Behälterrand 2 nach innen gerollt worden. Dies hat bei Nahrungsmitteln gewisse Nachteile dadurch, dass im Innern des Gefässes sich eine Schnittkante 17 befindet, die bei chemisch-aktivem Inhalt zu Rostbildung neigt. Ferner ist auch bei dieser Ausführung der Bördelrand in der Nachbarschaft der Schnittkante 17 mit seiner Aussenfläche im Innern des Gefässes liegend.

Da die. Gefässe aussen gewöhnlich mit einem Dekorlack überzogen sind, der chemisch nicht inaktiv

zu sein und keine Anforderungen an Geschmacksunempfindlichkeit zu erfüllen braucht, so entsteht hiedurch dennoch zu einem gewissen Teil diese Gefahr.

Die letztgenannten Nachteile werden bei der Ausführungsform nach Fig. 3 vermieden, welche einen Behälter ähnlich der Ausführung nach Fig. 1 und 2 im verschlossenen Zustand zeigt, jedoch mit dem Unterschied, dass der Behälterrand 18 nach aussen gerollt ist, so dass sich die Schnittkante 17 und der gesamte Aussenlack des Behälters ausserhalb des abgedichteten Innenraumes befinden. Geschmackliche Nachteile durch Schnittkante oder Aussenlack können daher nicht eintreten.

Die Fig. 3 und 4 zeigen zugleich eine andere Ausführungsform eines Verschlusswerkzeuges. Während bei dem Beispiel der Fig. 1 und 2 durch das Werkzeug eine verhältnismässig grosse axiale Kraft auf den Behälter ausgeübt wird, so dass dieser entsprechend widerstandsfähiger ausgebildet sein muss, falls nicht der Boden erst nachdem Füllen befestigt wird, brauchen diese Bedingungen bei dem Beispiel der Fig. 3 und 4 nicht erfüllt zu sein. Hier besteht die Andrückvorrichtung aus einer Anzahl von Schwenkhebeln 19, die sich rund um den Bördelrand 11 des Deckels verteilen und im angedrückten Zustand zwischenraumlos aneinanderliegen, jedoch mit ihrem Aufhängeansatz um die jeweilige Schwenkachse 20 soweit nach aussen geschwenkt werden können, dass derunverformte Bördelrand 11 im Innern Platz findet.

Die entgegengesetzten Arme 19'bilden mit ihren Flächen 21 zusammen eine Art Trichter, in welche ein Stempel 22 von oben her eingeschoben werden kann. Die Arme 19, 19'hängen mit den Achsen 20 jeweils an Fortsätzen 23 eines Deckelabstützteiles 24, der zugleich dazu dient, ungewollte Verformungen des Deckels zu verhindern. Wird daher der Stempel 22 von oben her eingedrückt, so pressen die Teile 19 den Bördelrand 11 nach innen in die Sicke 4 und bewirken so die gleichmässige Verringerung seines Durchmessers auf dem ganzen Umfang.

Statt eines Innenstempels 22 könnte auch ähnlich Fig. 2 ein (gestrichelt angedeuteter) Glockenstempel 25 benutzt werden, der sich von oben her aussen über die Arme 19 schiebt und diese nach innen andrückt.

Zur Verringerung der Reibung können wenigstens auf einem der Teile, nämlich Druckarme oder Stempel, Rollen 26 vorgesehen sein, um die Gleitreibung durch Rollreibung zu ersetzen. Deckel, die ohne Axial- druck aufgesetzt und angedrückt we, den können, haben besondere Bedeutung für Vakuumbehälter, da sich bei ihnen, wie schon erwähnt, der Aussendruck durch das Vakuum mit dem Axialdruck addiert.

Eine andere Möglichkeit eines Deckelverschlusses ohne axialen Druck, also ebenfalls für Vakuumbehälter, ist in Fig. 5 angedeutet. Bei diesem Beispiel wird durch mehrere auf dem Umfang verteilte Rollen 27 eine Rille 28 bzw. wie in Fig. 11 eine gemeinsame Rille 50 in den Deckel und benachbarten Teil des Behälters 1 eingedrückt, ohne dass dabei der Rollrand 11 verformt zu werden braucht, der in diesem Falle nur zur Versteifung dient. Zur Verhinderung ungewollten Abhebens ist hier der Behälter 1 mit einer nach aussen gedrückten runden Sicke 29 versehen. Ein sich dem Deckelprofil anpassender Gegendruckteller 24 sorgt wie im Falle der Fig. 3 dafür, dass durch den Druckvorgang keine Gesamtverformung des Deckels, sondern nur die Einprägung der Rille bzw. Sicke 28 bzw. bei Fig. 11 der gemeinsamen Rille 50 eintritt.

Eine dritte Möglichkeit, den Bördelrand 11 ohne Axialdruck im Durchmesser zu verringern ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Bei diesem Beispiel ist ein Federring 30 vorgesehen, welcher den ganzen Umfang des Bördelrandes 11 umschliesst und auch noch den benachbarten Teil des Deckels 5 und des Behälters 1 umfasst. Der Federring 30 hat solche Abmessungen, dass er im geöffneten Zustand den unverformten Bördelrand 11 aufnehmen kann. Wird er nun durch ein Backenwerkzeug 31,32 zusammengedrückt, so verringert sich sein Innendurchmesser, bis er schliesslich den Bördelrand 11 bis auf das gewünschte Mass im Durchmesser verringert hat.

Statt eines Backenwerkzeuges können auch tangential angesetzte Zuglaschen 33 benutzt werden. Der Federring ist zweckmässig mit einander überlappenden Enden 34,35 versehen (Fig. 6), deren Trennungsfläche 36 in der Äquatorebene des Bördelrandes 11 liegt. Er kann auch noch durch eine oder mehrere Gelenkstellen 37 unterteilt sein und seine Spreizung kann über den Entspannungszustand hinaus noch durch entsprechend zwangsweises Aufbiegen erfolgen, falls die natürliche Federung nicht ausreicht.

Fig. 6und 7 zeigen zugleich den Fall einer Dose, bei der der Deckelbördelrand 11 unmittelbar hinter den'umgerollten Behälterrand 18 greift. Bei dieser Ausführung wird gegenüber den vorher gezeigten an Werkstoff gespart und dennoch ein guter Verschluss erzielt, wobei die Federung des Randes 18 ausgenutzt werden kann.

In Fig. 8 ist schliesslich noch eine vierte Möglichkeit gezeigt, den Bördelrand 11 des Deckels mit Hilfe von kreisbogenförmig eingeschnürten Rollen 38 ohne wesentlichen Axialdruck im Durchmesser zu verringern. Diese Rollen sind exzentrisch mit Hilfe von Zapfen 39 in einem Tragkörper 40 gelagert. Die Leitlinie41, 42 sind so gewählt, dass sich die Rollen während des Andrückvorganges stets kreisförmiger

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Claims

<Desc/Clms Page number 5> anpassen.fläche (3) befindet und durch ein von oben her axial bewegtes, sich verjüngendes (z. B. konisch-zylin- drisches) Verschliesswerkzeug (13). unter Durchmesserverringerung und gleichzeitiger axialer Verschiebung in eine unterhalb der zylindrischen Behälterfläche (3) befindliche Behältersicke (4) ein-bzw. hinter eine Schulter (15) derselben angedrückt werden kann.

3. Behälterverschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungseinlage (7) verwendet wird, die unter Zwischenschaltung eines unlösbaren Haftmittels (8) eingespritzt und unlösbar mit dem Deckel (5,6) verbunden ist.

4. Behälterverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere für Vakuuminhalt, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Deckelfläche (10) so ausgebildet ist, dass bei aufgesetztem Deckel (5) vor'dem Verschliessen der Deckelrollrand (11) sich im Bereich der zylindrischen Behälterfläche (3) bzw.

oberhalb einer nach aussen gerichteten Sicke (29) des Behälters (1) befindet, die soweit nach aussen ragt, dass der umgerollte Deckelrand (11) mindestens nach dem Verschliessen nicht übersteht und dass nach Aufsetzen des Deckels (5) und gegebenenfalls Evakuieren des Behälters (1), in den zylindrischen Teil (10) des Deckels (5 und 3) des Behälters (1) durch von aussen angreifende Druckrollen (27) und einen in die durch die umlaufende Sicke (6) des Deckels (5) gebildete obere Vertiefung desselben eingelegten Gegendruckteil (24) eine Verschlusssicke (28) (Fig. 5) bzw. eine gemeinsame Verschlusssicke (50) eingedrückt wird (Fig. 5).

5. Behälterverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrücken des Deckelrandes durch ein Werkzeug mit konzentrischer Angriffsfläche erfolgt, das aus einzelnen pendelnd aufgehängten Armen (18,19) besteht, die von einem kräftigen Deckelteil (24, Fig. 3) getragen werden, der sich von aussen dem Deckelprofil des Behälters anschmiegt und dass die Pendelarme (18,19) unter Zwischenschaltungvon Rollen (26) durch ein stempelartiges Werkzeug (22,25) radial angedrückt werden, das sich von oben her entweder (22) kegelartig in die entsprechend einen Hohlkegel bildenden freien Enden (19) der Pendelarme einschiebt oder (25) die Druckarme (18) von aussen umfasst und andrückt.

6. Behälterverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrücken des Deckelrandes (11) mit Hilfe eines gespreizten Federringes (30, Fig. 6 und 7) erfolgt, dessen Innenprofil dem gewünschten Deckelrandprofil angepasst ist, und der sich im geöffneten Zustand künstlich gespreizt, über den unverformten Deckelrand (11) schieben lässt und entweder durch Druck eines Backenwerkzeuges (31,32) oder durch Zug an entsprechenden Laschen (33) der gespreizten Ringenden sich bis auf den gewünschen Durchmesser zusammendrücken bzw. -ziehen lässt und in diesem Zustand den Deckel zwischenraumlos umfasst.

7. Behälterverschluss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (34, 35) des ge- schlitztenFederringes (30) einander überlappen und dass die Trennlinie (36) zwischen den Lappen (34,35) an der Stelle des grössten Durchmessers des Bördelrandes (11) verläuft (Fig. 6).

8. Behälterverschluss nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (30) eine oder mehrere Gelenkstellen (37) aufweist.

9. Behälterverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrücken des Deckelbördelrandes (11) durch den Bördelrand allseitig umfassende, kreisförmig eingeschnürte Rollen (38) erfolgt, deren Leitlinie (41,42) sich dem verringerten Durchmesser des Deckelrandes während des Andrückvorganges anpasst und deren axiale Länge so gewählt ist, dass benachbarte Rollen während des ganzen Andrückvorganges ohne Zwischenraum aneinander anliegen bzw. abrollen.

10. Werkzeug zum Öffnen von Behälterverschlüssen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Greifer vorgesehen ist, der sich muldenartig während des Öffnungsvorganges über den gerundeten Deckelrand gleitend schiebt und im letzten Teil der Bewegung mit einer ebenen Kante wenigstens an zwei Stellen des Deckelrandes sich abstützt, während ein aus dem Material herausgedrück - ter Fingergreifer unter den Bördelrand des Deckels passt.