CH646913A5 - Vorrichtung zum dichten verschliessen der oeffnung eines insbesondere aus glas bestehenden behaelters. - Google Patents

Vorrichtung zum dichten verschliessen der oeffnung eines insbesondere aus glas bestehenden behaelters. Download PDF

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Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum dichten Verschliessen einer Behälteröffnung eines insbesondere aus Glas bestehenden Behälters mittels eines dünnen, insbesondere metallischen Verschlussdeckels, der an der dem Behälterrand zugewandten Seite mit thermoplastischem Material versehen ist, bei der ein beheizbarer Siegelkopf ein elastisch nachgiebiges Druckelement zum Übertragen von Druck und Wärme auf den zwischen dem Siegelkopf und dem Behälterrand einfügbaren Verschlussdeckel - zu dessen Verformen um Teile des Behälterrandes - aufweist und Tellerfedern besitzt, die in der entspannten Stellung derart konisch angeordnet sind, dass sie sich mit ihren radial äusseren Teilen näher am Verschlussdeckel befinden als mit ihren radial inneren Teilen, mit denen sie am Siegelkopf befestigt sind.
Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannnt (DE-OS 2 915 118.6-27). Diese Vorrichtung weist einen beheizbaren Siegelkopf auf, an dessen Unterseite ein nachgiebiges Element befestigt ist, mit dem der Siegelkopf auf den Verschlussdeckel drückt, der vorher auf den die Behälteröffnung begrenzenden Behälterrand aufgesetzt ist. Durch Übertragen von Druckkräften und von Wärme über das elastisch nachgiebige Druckelement auf den Verschlussdeckel wird dieser nicht nur der Konfiguration des Behälterrandes entsprechend verformt, sondern wird auch das thermoplastische Material erweicht, das gewissermassen einen Überzug des Verschlussdeckels darstellt, der zweckmässigerweise aus Aluminiumfolie hergestellt ist. Dabei ist das elastisch nachgiebige Druckelement durch zwei Tellerfedern gebildet, die aufeinander liegen, von denen die dem Verschlussdeckel abgewandte Tellerfedern am Aussenrand radiale Schlitze aufweist. Die Anordnung der Tellerfedern erfolgt derart, dass sie beim Aufsetzen des Siegelkopfes auf den Behälterrand aufgelegten Verschlussdeckel zuerst in den radial äusseren Deckelbereichen angreift, da auch die radialen äusseren Teile der Tellerfedern am weitesten vom Siegelkopf nach unten abstehen.
Im Verlaufe zunehmender Druck Übertragung, d.h. im Verlaufe des weiteren Heranbewegens des Siegelkopfes an den Verschlussdeckel, werden die radial äusseren Bereiche der Tellerfedern etwas in Richtung zum Siegelkopf zurückgedrückt, so dass die Druckübertragung auf den Verschlussdeckel und Behälterrand sich zu Stellen verlagert, die sich radial innerhalb der ursprünglichen Angriffstellen des elastisch nachgiebigen Druckelementes am Verschlussdeckel befinden.
Obwohl sich diese Vorrichtung bereits gut bewährte, bestand trotzdem das Bedürfnis, die Flexibilität des durch die Tellerfedern gebildeten Druckorganes noch zu vergrössern.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Flexibilität auf einfachste Weise zu vergrössern und gleichzeitig die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass sie mit einfachen Mitteln eine noch bessere Verbindung zwischen dem Verschlussdeckel und dem Behälterrand in dichter Weise selbst dann erlaubt, wenn der Behälterrand - wie dies bei Glas üblich ist - Unebenheiten aufweist.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zwischen einer dem Verschlussdeckel zugewandten, äusseren Tellerfeder und mindestens einer dem Siegelkopf zugewandten Tellerfeder eine Distanzscheibe eingesetzt ist, die beide Tellerfedern an ihren radial inneren Teilen im Abstand hält, jedoch einen freien Spielraum zwischen den Tellerfedern im Bereich ihrer radial äusseren Teile belässt.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt und zwar zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung, teilweise im Schnitt;
Fig. 2 eine schematische Aussicht auf das Paket der Tellerfedern in verkleinertem Massstab;
Fig. 3a, 3b und 3c drei Stellungen des Kraftangriffes des elastisch nachgiebigen Elementes am Verschlussdeckel, bzw. Behälterrand und in drei verschiedenen Zeitpunkten, und
Fig. 4 eine schematische Teilansicht auf den Behälterrand von der Seite.
Gemäss Fig. 1 ist der Siegelkopf 1 in einem Halter 2 sowohl in Axialrichtung als auch schwenkbar gelagert. Hierzu dienen über den Umfang verteilt angeordnete Wendelfedern 3, die in Aussparungen des Siegelkopfes I eingreifen und sich auf einer Abstützfläche des Halters 2 abstützen. Zum Siegelkopf 1 führt eine Leitung 4, so dass der Siegelkopf 1 beheizbar ist, was durch beispielsweise Heizmittel oder auch elektrisch geschehen kann. Der Siegelkopf I ist im unteren Teil -radial aussen - mit einer Aussparung versehen, die nach oben durch eine Anschlagfläche 5 begrenzt ist. Die radial innere zylindrische Begrenzungsfläche der Aussparung dient zum Aufstecken von Tellerfedern 6,7, 8 und 9, die am axialen Verrutschen einerseits durch die Anschlagfläche 5 und
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anderseits durch ein Halteelement 10 gehindert sind. Die Anordnung der Tellerfedern 6, 7, 8 und 9 erfolgt derart, dass sie wie in Fig. 1 gezeigt, mit ihren radial äusseren Bereichen 11 (siehe auch Fig. 3a) axial am weitesten nach unten bzw. vom Siegelkopf 1 wegweisend angeordnet sind, wodurch der radial äussere Teil 11 der axial äusseren bzw. unteren Tellerfeder 6 zuerst mit dem Verschlussdeckel 12 in Berührung kommt.
Nach dem Anlegen des radial äusseren Bereiches 11 der äusseren Tellerfeder 6 an den Verschlussdeckel 12 wird dieser insbesondere gemäss Fig. 3a an einer Stelle, die dem Druckübertragungspfeil A entspricht, an die entsprechende Oberfläche des Behälterrandes 13 angedrückt. Da diese äussere Tellerfeder 6 auch Wärme vom Siegelkopf 1 auf den Verschlussdeckel 12 überträgt, wird dieser so weit erwärmt, dass sich das an dessen Unterseite befindliche, in der Figur nicht dargestellte thermoplastische Material so weit erweicht, dass es die Verformbarkeit des Verschlussdeckels im betreffenden Bereich verbessert und sogenannten Mini-Unebenheiten des aus Glas bestehenden verhältnismässig unebenen Behälterrandes 13 besser zu folgen vermag.
Mit fortschreitender Axialbewegung des Siegelkopfes 1 nach unten werden die äusseren Teile 11 der äusseren Tellerfeder 6 zunehmend nach oben zurückgedrängt - wodurch sich die Konizität dieser Tellerfeder 6 etwas vermindert - bis die äussere Tellerfeder 6 in diesem äusseren Bereich 11 an den äusseren Bereich der Tellerfeder 8 anstösst, die im radial inneren Bereich 14 mittels des ebenfalls als Tellerfeder 7 ausgebildeten Distanzelementes im Abstand von der äusseren Tellerfeder 6 gehalten ist. In diesem Moment ist gemäss Fig. 3b der Druckübertragungspunkt von der Stelle A zur Stelle B, d.h. radial nach einwärts verlagert.
Im Zuge dieser Verlagerung findet praktisch selbsttätig ein Abwälzen der äusseren Tellerfeder 6 über einen ringförmigen Bereich des Verschlussdeckels 12 statt; die Druckbzw. Kraftübertragung erfolgt dabei im wesentlichen linien-förmig bzw. - im Querschnitt gesehen - punktförmig, wodurch eine optimale Kraftübertragung und daher Verformbarkeit möglich ist. Schreitet die Axialbewegung des Siegelkopfes I noch weiter, so werden auch die Tellerfedern 8 und 9 veranlasst, sich weiter zurückzubiegen und zwar maximal bis zu der Anschlagfläche 5 des Siegelkopfes 1. In Fig. 3c ist eine Stellung gezeigt, bei der die Stelle optimaler Kraftübertragung durch den Pfeil C versinnbildlicht ist. Da hierzu nicht nur die äussere Tellerfeder 6, sondern auch die beiden im Abstand gehaltenen anderen Tellerfedern 8 und 9 nicht unbeträchtlich zurückzubiegen sind, muss hier eine grössere Kraft aufgewendet werden, und wird auch eine grössere Kraft zur Verschlussdeckelverformung ausgenutzt.
Die Folge dieses Abwälzverfahrens ohne Verwendung ausgesprochener Wälzkörper wie Rollen, Walzen oder dergleichen, führt zu einer hervorragenden Anpassung des Verschlussdeckels an die Unebenheit des Behälterrandes, wie dies besonders durch Fig. 4 verdeutlicht wird. Gerade der Umstand, dass die äussere Tellerfeder 6 mit ihrem radial äusseren Teil 11 selbst relativ leicht verformbar ist, führt dazu, dass auch der Verschlussdeckel 12 besser und gleichmässiger in sich rings um den Behälterrand erstreckende Vertiefungen beziehungsweise Täler eingedrückt werden kann. Das elastisch nachgiebige Druckelement bildet praktisch eine Art «schwimmendes Kissen», ohne dass hydraulische Mittel, darunter flüssiges Metall, und eine das flüssige Mittel begrenzende gummielastische Membrane verwendet werden müssten. Infolgedessen zeichnet sich die neuerungs-gemässe Vorrichtung auch durch grössere Robustheit aus.
Gemäss Fig. 2 sind die Tellerfedern ringförmig ausgebildet und hat die als Distanzscheibe dienende Tellerfeder 7 verständlicherweise einen wesentlich geringeren Aussen-durchmesser als die anderen Tellerfedern 6, 8 und 9.
Zur Abstützung des Behälters 16 dient eine Gegendruckplatte 17. Dabei empfiehlt es sich, zwischen den Boden des Behälters 16 und die Gegendruckplatte 17 eine gummielastische Masse 18 einzufügen, damit die Gefahr des Zerbrechens des aus Glas bestehenden Behälters 16 vermindert wird.
Nach dem Zurückziehen beziehungsweise Hochheben des Siegelkopfes 1 biegen sich die Tellerfedern 6, 8 und 9 sowie in gewissem Masse auch die Tellerfeder 7 wieder in den Ursprungszustand zurück, so dass der freie Spielraum 15 zwischen den Tellerfedern 6 und 8 im Bereich ihrer radial äusseren Teile wiederhergestellt ist.
Die beschriebene Ausführungsform stellt insofern eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, als beim anfänglichen Angriff der äusseren Tellerfeder am Verschlussdeckel und an den radial äusseren Bereich des Randes der Behälteröffnung diese Tellerfeder verhältnismässig leicht elastisch zurückbiegbar ist, ehe sie an der im Abstand gehaltenen nächsten Tellerfeder angreift, so dass dann ein weiteres Zurückbiegen der erstgenannten äusseren Tellerfeder nur beim gleichzeitigen Zurückbiegen der anderen, dem Siegelkopf zugewandten Tellerfeder erfolgen kann und hierzu ist jedoch eine grössere Kraft erforderlich. Durch die neuerungsgemässe Ausbildung der Vorrichtung greift daher der Siegelkopf über das elastisch nachgiebige Druckelement zuerst mit relativ geringer Kraft am Verschlussdeckel an, der jedoch genügt, um den Verschlussdeckel so zu verformen, dass er den Unebenheiten des Randes der Behälteröffnung folgend verformt wird. Im Verlaufe des weiteren Absenkens des Siegelkopfes und daher Herandrückens des Druckelementes an den zu verformenden Verschlussdeckel, wird die Kraftübertragung durch die Verstärkung mittels der weiteren, im Abstand gehaltenen Tellerfeder grösser, so dass dann noch grössere Verformungskräfte in einem Bereich übertragen werden können, der radial von dem anfänglichen Kraftübertragungsbereich nach innen verlagert ist.
Dabei empfiehlt es sich besonders, den Siegelkopf in Bezug zu seinem Halter beweglich zu lagern, insbesondere eine Schwenkbewegung zu ermöglichen, da hierdurch auch Un-gleichmässigkeiten der Tiefe beziehungsweise Höhe des Behälters in Axialrichtung besser ausgeglichen werden können oder - mit anderen Worten - die Kraftübertragung vom Sie-gelkopf auf den zu verformenden und mit dem Behälter dicht zu verbindenden Verschlussdeckel in allen Bereichen des Behälterrandes möglichst gleichmässig erfolgt.
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Claims (6)

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1. Vorrichtung zum dichten Verschliessen einer Behälteröffnung eines insbesondere aus Glas bestehenden Behälters mittels eines dünnen, insbesondere metallischen Verschlussdeckels, der an der dem Behälterrand zugewandten Seite mit thermoplastischem Material versehen ist, bei der ein beheizbarer Siegelkopf ein elastisch nachgiebiges Druckelement zum Übertragen von Druck und Wärme auf den zwischen dem Siegelkopf und dem Behälterrand einfügbaren Verschlussdeckel - zu dessen Verformen um Teile des Behälterrandes - aufweist und Tellerfedern besitzt, die in der entspannten Stellung derart konisch angeordnet sind, dass sie sich mit ihren radial äusseren Teilen näher am Verschlussdeckel befinden als mit ihren radial inneren Teilen, mit denen sie am Siegelkopf befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer dem Verschlussdeckel (12) zugewandten äusseren Tellerfeder (6) und mindestens einer dem Siegelkopf (1) zugewandten Tellerfeder (8, 9) eine Distanzscheibe (7) eingesetzt ist, die beide Tellerfedern (6, 8) an ihren radial inneren Teilen (14) im Abstand hält, jedoch einen freien Spielraum (15) zwischen den im Abstand gehaltenen Tellerfedern (6, 8) im Bereich ihrer radial äusseren Teile (11) belässt.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Siegelkopf (1) zugewandte Tellerfeder (8) durch eine entsprechende weitere Tellerfeder (9) verstärkt ist.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Siegelkopf (1) eine Anschlagfläche (5) für das Begrenzen des Zurückbiegens der Tellerfedern (6, 8, 9) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzscheibe als Tellerfeder (7), jedoch mit wesentlich geringerem Aussen-durchmesser als die anderen Tellerfedern (6, 8, 9) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Siegelkopf (1) in Bezug zu seinem Halter (2) beweglich gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Wendelfedern (3) eine Schwenkbewegung des Siegelkopfes (1) erlauben.
CH645580A 1980-05-23 1980-08-27 Vorrichtung zum dichten verschliessen der oeffnung eines insbesondere aus glas bestehenden behaelters. CH646913A5 (de)

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