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Schließkopf zum Aufbringen von Deckeln auf Weithalsgefäße Die Erfindung
bezieht sich auf das Aufbringen von Deckelverschlüssen auf Weithalsgefäße,
d. h. Gefäße aus starrem Material, insbesondere Konservierungsgefäße aus
Glas, Porzellan oder auch aus Metall (Blechdosen).
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Als Verschlußmittel werden dabei vorgefertigte kappenförmige, mit
einer Dichtungseinlage versehene großflächige Deckel (Stülpdeckel) aus leicht verformbarem,
möglichst unelastischem Blech verwendet.
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Das Aufbringen und Befestigen der Deckel auf der Gefäßöffnung erfolgt
mechanisch durch axialen und radialen Druck, indem die Seitenwandung nach innen
gefaltet bzw. verengt und gegen die Gefäßwand gedrückt wird.
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Die Deckel können beispielsweise einen Kranz nokkenartiger Vorsprünge
aufweisen, die im Querschnitt etwa die Form eines Trapezes haben, wobei die Flanken
benachbarter Nocken unmittelbar zusammenstoßen und nach innen gerichtete scharfkantige
Vorsprünge bilden. Eine neue, vorzugsweise verwendbare Art derartiger Deckel weist
in ihrer Seitenwandung einen Kranz eingeprägter, senkrecht verlaufender, nach innen
vorspringender Rippen mit spitzem oder halbkreisfönnigem Profil in Abständen auf,
die erheblich größer sind als die Breite der Rippen, wobei das untere Ende der Seitenwandung
umgebördelt ist. Es besteht schließlich auch die Möglichkeit, bekannte Verschlußdeckel
mit glatter zylindrischer Seitenwandung, deren öffnungsrand umgebördelt ist, zu
verwenden.
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Eine bevorzugte Anwendungsart derartiger Deckelverschlüsse sind die
sogenannten Vakuumverschlüsse. Ein Teil der zusammen mit dem Füllgut in dem Ge-fäß
eingeschlossenen Luft wird hierbei durch Temperaturerhöhung oder durch Herstellung
von Unterdruck in einem das gefüllte und verschlossene Gefäß aufnehmenden Rezipienten
zum Entweichen über die Dichtung zwischen Gefäßrand und Deckel nach außen gebracht.
Nach Abkühlung bzw. Wiederherstellung des normalen atmosphärischen Druckes in der
Umgebung des Gefäßes besteht dann in dessen Innerem ein Unterdruck, der sich nicht
mehr über das Dichtungsmaterial zwischen Deckel und Gefäßrand ausgleichen
soll.
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Die zuverlässig gleichmäßige Herstellung derartiger Verschlüsse mit
einwandfreiem Vakuum, wie es für die Haltbarkeit des Füllgutes erforderlich ist,
hat die Erfüllung gewisser Bedingungen, insbesondere die Einhaltung bestimmter Toleranzmaße
der Gefäßöffnung, zur Voraussetzung. Im Idealfall müßte der Öffnungsrand des Gefäßes
genau planeben sein. Ist dies nicht der Fall, so ist eine gewisse Vorspannung des
Dichtungsmaterials in axialer Richtung bei der Herstellung des Deckelverschlusses
erforderlich, damit später keine Luft von außen in das verschlossene Ge-fäß
eindringen kann. Diese Vorspannung darf aber auch nicht zu groß sein, da sonst keine
Ventilwirkung mehr -erreicht wird, d. h. ein Herausdringen von Luft aus dem
Gefäßinnem zum Ausgleich des inneren überdruckes nicht möglich ist.
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Durch die Erfindung wird insbesondere die Lösung dieses Problems für
die Praxis erleichtert, indem für eine genau definierte Ventilwirkung, auch bei
verhältnismäßig starker axialer Vorspannung des Dichtungstnaterials, gesorgt wird.
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Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die im wesentlichen radial
auf die Seitenwandung des Dekkels wirkende Kraft in mindestens einem Teilbereich
von dessen Umfang nur in verringertem Maße oder überhaupt nicht auszuüben, so daß
in diesem Teilbereich am Deckelumfang ein kleiner radialer Vorsprung der Deckelseitenwandung
nach Art einer Nase entsteht, oberhalb dessen auch die Sperrwirkung des Dichtungsmaterials
gemildert ist. Dieser Radialvorsprung am Rand des fest aufgebrachten Deckels kann
später auch zur Vereinfachung des öffnens des Behälters von Hand ohne Werkzeug durch
Hochschieben des Deckels dienen. Man ergreift hierzu den Behälter mit beiden Händen,
derart, daß beide Daumen unterhalb des Deckelvorsprungs zu liegen kommen.
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Als Werkzeug zum Aufbringen des Deckels eignet sich ein Schließkopf,
der als wesentliche Elemente Ringsegmente eines metallenen Hohlzylinders mit nach
außen gekrümmtem öffnungsrand aufweist, die durch Teilschlitzung des Hohlzylinders
selbstfedemd
ausgebildet und von einem in seiner Weite vorzugsweise
einstellbaren Haltering umschlossen sind, wobei zwischen dem Haltering und den Segmenten
eine elastische Pufferung, insbesondere in Form eines Bandringes aus KautscÜuk od.
dü, angeordnet ist. Erfmdungsgemäß weist der die Pufferung bildende elastische Bandring
an mindestens einer Stelle seines Umfanges eine etwa U-förmige, axial,
d. h. nach der Öffnung des Schheßkopfes hin, offene Ausnehmung auf. Dadurch
wird die radiale Widerstandskraft des davorliegenden Ringsegmentes unwirksam oder
zumindest erheblich geschwächt.
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Ein solcher Schließkopf gestattet durch die Einstellbarkeit des Halteringes
eine Anpassung an Gefäße insbesondere aus sprödem Material, wie Glas, die serienweise
etwas unterschiedliche Wanddurchmesser am öffnungsrand haben können. Etwaige
Ab-
weichungen von der kreisrunden Form, wie sie gelegentlich vorkommen, werden
durch die Pufferung aufgefangen. Die Gefahr des Zerspringens spröder Gefäße ist
dadurch stark vermindert. Durch das stellenweise Unwirksammachen bzw. Schwächen
der radialen Widerstandskraft mittels der Ausnehmung in dem Puffermaterial wird
nun auch noch erreicht, daß zwecks Ausgleichens etwa möglicher Unebenheiten der
öffnungskante des Gefäßes eine besonders kräftige, auf den Dichtungsring in axialer
Richtung wirkende Vorspannung eingestellt werden kann, ohne daß deswegen eine Unterbindung
der erwünschten Ventilwirkung des Vakuumverschlusses zu befürchten wäre; vielmehr
wird eine wohldefinierte Ventilwirkung an einer oder mehreren:vorbestimmten Stellen
des Umfanges gewährleistet.
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Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung an Hand der Zeichnungen
beispielsweise näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 teilweise im Schnitt ein
Beispiel eines vorgefertigten Deckels, Fig. 2 im Schnitt den oberen Teil eines fertig
verschlossenen Behälters aus starrem Material mit großer öffnung, der mit einem
gemäß der Erfindung aufgebrachten Deckel versehen ist, Fig. 3 von unten gesehen
den Deckel für sich nach Einwirkung des Schließkopfes gemäß der Erfindung, Fig.
4 den Schließküpf, teilweise im Schnitt, Fig. 5 einen Schnitt durch einen
in einem solchen Schließkopf anwendbaren elastischen Bandring aus Kautschuk od.
dgl., der mit einer Ausnehmung gemäß der Erfindung versehen ist, Fig.
6 zwei andere im Schnitt gezeichnete Ausführungsmöglichkeiten des Bandringes
und Fig. 7 eine vorteilhafte Abwandlung des Deckelrandes.
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Der als Beispiel gezeigte vorgefertigte Deckel l kann, braucht aber
nicht, gemäß Fig. 1 mit einer zentralen, gegebenenfalls als Innenzentrierung
wirkenden Einprägung 2 versehen sein. Eine ringförmige Dichtung 3,
die oberhalb
dIes Behältermündungsrandes zu liegen kommt, ist in den Deckel eingelegt,
eingespritzt, eingepreßt oder eingeklebt. Die Seitenwandung des Dekkels ist mit
einem Kranz eingeprägter Nuten 4 begrenzter Länge versehen, zwischen denen rechteckige
Flächen 5 stehenbleiben. Die Seitenwandung kann abweichend von der Zeichnung
auch glatt sein, d. h. keine geprägten Nuten oder Erhebungen aufweisen, oder
sie kann aus einem Kranz von Haltenocken bestehen, die einwärts gegen den Behälter
gefaltet werden. Der untere Rand 6 des kappenförmigen Deckels ist hier nach
außen umgebördelt; er könnte statt dessen auch nach innen umgebördelt sein.
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Wie Fig. 2 zeigt, weist das starre Gefäß 7 auf der Außenseite
der Behälteröffnung einen Haltewulst 8
mit abgerundetem Querschnitt und einen
mit dem Rand des darauf aufgebrachten Deckels 1 ungefähr bündig abschließenden
Anschlagwulst 9 von kantigem Querschnitt auf, von dem der umgebördelte Rand
der Seitenwandung des Deckels einen nur geringen Ab-
stand hat und über den
der radiale Vorsprung 10 der Seitenwandung des Deckels, der bei dessen Aufbringen
gebildet wurde, etwas nach außen vorsteht. An derjenigen Stelle auf dem Umfang,
an welcher sich dieser Vorsprung befindet, kann bei Entstehen eines in dem verschlossenen
Gefäß auftretenden überdrukkes Luft von innen nach außen entweichen; dabei bereitet
es keine Schwierigkeiten, zu verhindern, daß etwa später Luft von außen nach innen
eindringt.
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An der Deckeloberseite ist unmittelbar oberhalb des Radialvorsprungs
10 eine Markierung 11, z. B. ein Punkt oder ein Pfeil, angebracht,
die beispielsweise durch Einprägen mittels des Schließkopfes in einem Arbeitsgang
mit dem Aufbringen des Deckels erzeugt wird. Das erstmalige öffnen von Hand ohne
Werkzeug kann in der Weise erfolgen, daß man den Behälter mit beiden Händen umgreift,
derart, daß die Daumen beider Hände unterhalb des Deckelvorsprungs 10 liegen.
Dieser läßt sich nun bequem nach oben schieben, so daß der Deckel abgehoben wird.
Dabei wird die Haltekraft überwunden. Durch den Anschlagwulst 9 wird der
Deckelrand derart geschützt, daß ein unbeabsichtigtes Abheben durch zufällige äußere
Kräfte ausgeschlossen ist.
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Die wesentlichen Teile des an sich bekannten, in Fig. 4 dargestellten
Schließkopfes sind eine in einem Gehäuse 12 bewegliche Führung 13 in Form
eines Zylinders, die an ihrem unteren Ende einen Zylinderflansch 14 trägt, in dem
mittels einer Führungsstange 15 ein Deckelteller 16 entgegen der Kraft
einer Feder 17 beweglich ist. Der Zylinderflansch ist mit einer Art Topf
oder Korb aus elastischem Blech 18 fest verbunden, der mit einer Anzahl in
gleichen Abständen voneinander auf dem Umfang befindlichen schmalen Schlitzen
19 versehen ist, die in je einen runden Ausschnitt 20 übergehen. Hierdurch
werden einzelne, je
für sich federnde und sich zu einem annähernd vollen Hohlzylinder
ergänzende Ringsegmente 21 gebildet, deren untere Enden 22 nach außen gekrümmt sind,
um den (hier nicht dargestellten) Deckel 1 ergreifen zu können. Um die Ringsegmente
21 ist ein Bandring 24, z. B. aus Kautschuk, gelegt, der außen durch eine Blattfeder
25 (Stahlband mit lose übereinandergelegten Enden) umschlossen ist. Um diese legt
sich ein Spannring 26 mit zwei Flanschen 27, die durch Schrauben verbunden
werden können, so daß sich die Weite des Spannringes verstellen läßt.
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Gemäß der Erfindung ist, wie in Fig. 5 und in einer abgewandelten
Ausführung in Fig. 6 dargestellt, in dem Winkelbereich eines einzelnen Ringsegmentes
21 der elastische Bandring 24 mit einer etwa U-förmigen, nach der öffnung des Schließkopfes
hin offenen Ausnehmung 28 versehen. Dadurch erhält das an der gleichen Stelle auf
dem Umfang befindliche Ringsegment des Schließkopfes eine größere Nachgiebigkeit,
so daß beim Aufbringen des Deckels 1 auf den Behälter 7 der nasenartige
Radialvorsprung 10 entsteht, während auf dem übrigen Teil des Umfanges die
Seitenwandung des Deckels mittels der übrigen
Segmente 21 gleichmäßig
verengt wird, ohne daß dabei eine erhebliche Stauchung in Umfangsrichtung des gebördelten
Randes 6 der Deckelseitenwandung zu erfolgen braucht.
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Es kann vorteilhaft sein, den elastischen Bandring 24 statt aus einer
Schicht, wie in Fig. 5 dargestellt, aus zwei getrennten Schichten bestehen
zu lassen. Fig. 6
veranschaulicht eine derartige Ausführungsmöglichkeit, und
zwar ist der elastische Bandring 24 als aus zwei Schichten 24'. 24" bestehend dargestellt,
wobei nur die innere Schicht 24' mit einer etwa U-förmigen Ausnehmung
28' versehen ist.
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Statt dessen kann auch in einen aus einer Schicht bestehenden Kautschukring
24 eine nicht durch die ganze Dicke des Ringes hindurchgehende U-förmige Ausnehmung
eingefräst oder eingeforrnt sein.
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Cu-rch die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform oder die
vorstehend angedeutete Abwandlung wird erreicht, daß das vor der Ausnehmung liegende
Ringsegment 21 um ein Stück frei nach außen gebogen werden kann, dann aber einen
elastischen Widerstand vorfindet, was sich für eine unter Umständen besonders günstige
Formgebung des nasenartigen Vorsprungs 10 am Deckelrand ausnutzen läßt.
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Ein Deckelverschluß gemäß der Erfindung gewährt unter anderem auch
den Vorteil, daß er auch bei nicht vollkommen runder öffnung und/oder nicht vollkommen
planebenem öffnungsrand des Gefäßes mit großer Zuverlässigkeit einen sicheren Vakuumverschluß
ermöglicht.
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Die Erfindung hat ferner den Vorteil, daß sie die Anwendung von Deckeln
mit ganz besonders niedrigem Deckelrand ermöglicht und daß eine Stauchung einer
etwa vorhandenen Bördelung in Umfangsrichtung vermieden wird, da der Bördelrand
im Bereich des Radialvorsprungs nach außen ausweichen kann.