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Behälterverschluß Die Erfindung betrifft einen Behälterverschluß mit
einer Öffnungsausbildung aus dem Behältermaterial mit einem sich nach außen und
oben erstreckenden Hals, der einen sich nach außen und oben erstreckenden, kegelstumpfförmigen,
umgebördelten Abschnitt und eine Innenfläche besitzt, die bei Draufsicht auf die
Öffnung einen vieleckigen Querschnitt aufweist und zur Aufnahme eines ringförmigen,
innen Gewinde für das Einschrauben des Verschlußstopfens aufweisenden Einsatzes
dient.
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Bei bekannten Verschlüssen dieser Bauart dient ein massiver Ring
aus Gußeisen oder Stahlguß als nachträglich in dem Hals der Behälteröffnung anzubringender
Einsatz. Dabei muß der Hals um den Ring herumgebogen werden. Eine drehfeste und
dichte Verbindung zwischen dem Hals und dem Einsatz ist auf diesem Wege, wenn überhaupt,
nur schwer zu erzielen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Verschlüssen der eingangs
erwähnten Art mit einfachen baulichen Mitteln in einer für die Massenfertigung geeigneten
Weise eine bessere, insbesondere besser abdichtbare und eine größere Drehfestigkeit
aufweisende Verbindung zwischen dem Einsatz und dem Öffnungshals zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einsatz
aus Blech geformt ist, mit seinem oberen Rand den Hals fest umgreift und mit einem
Zwischenabschnitt versehen ist, der eine vieleckige Oberfläche aufweist, die dem
vieleckigen Querschnitt des Halses angepaßt ist, wobei die vieleckige Kontur desselben
sich von einer maximalen Höhe an den Ecken zu einer minimalen Höhe in der Mitte
zwischen den Ecken vermindert und nach unten anschließend an den Zwischenabschnitt
eine Dichtungssitzfläche und ein Gewinde für den Verschlußstopfen tragender Abschnitt
angebracht sind.
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Beim Einpressen des Einsatzes in den Hals tritt infolgedessen eine
Keilwirkung zwischen diesen beiden Teilen auf, die zu einem dichten Metall-Metall-Kontakt
und damit auch zu einer verbesserten Dichtung zwischen dem Hals und dem Einsatz
sowie zu einer hohen Starrheit und Festigkeit des gesamten Verschlusses führt.
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Die Keilwirkung zwischen dem Einsatz und dem Hals läßt sich dadurch
in vorteilhafter Weise verstärken, daß der Zwischenabschnitt leicht einwärts und
abwärts geneigt ausgebildet ist, um das Anliegen seiner vieleckigen Oberfläche an
der des Halses zu unterstützen.
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Dem gleichen Zweck kann ferner dadurch gedient werden, daß die Vieleckflächen
des Halses und des Einsatzes übereinstimmend unter einem kleinen Winkel zur Öffnungsachse
nach oben und außen geneigt ausgebildet sind.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der eine ihrer Ausführungsformen
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen
Behälterverschluß nach der Erfindung, F i g. 2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht
auf die Behälterwandöffnung mit dem Verschluß, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie
3-3 in Fig. 2 in Richtung der Pfeile gesehen, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie
4-4 in Fig. 2 in Richtung der Pfeile gesehen, F i g. 5 einen vergrößerten Teilschnitt,
der den Verschluß-Einsatz in zusammenpassender, jedoch unbefestigter Lage in der
Behälterwandöffnung angebracht veranschaulicht, und Fig. 6 einen den Einsatz in
dem Öffnungshals in nicht zusammenpassender Lage anliegend darstellenden Schnitt.
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Aus Fig. 1, die den gesamten Behälterverschluß veranschaulicht, ist
ersichtlich, daß dieser als Hauptteile einen Einsatz 1, einen als Verschluß dienenden
Stopfen 2 und eine Kappe 3 besitzt. Die Kappe 3 hat eine dünne eingegossene Dichtung
4, die an der Verbindungsstelle ihres Randes 5 und ihrer scheibenähnlichen Oberseite
6 angeordnet ist. Die Hauptaufgabe dieser Dichtung ist die, daß sie den Zutritt
von Wasser zu dem an seiner Oberseite hohlen Stopfen 2 von außen her verhindern
soll. Dieser Vorgang könnte sich für den Verschluß bei langfristiger Lagerung im
Freien als schädlich erweisen. Der Be-
hälterverschluß wird durch
den Hersteller als eine komplette Einheit geliefert und an einer Behälterwandöffnung
nach dem Füllen des Behälters angebracht.
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Im einzelnen enthält der in Fig. 1 und 5 mit 1 bezeichnete Einsatz
eine in Fig.5 mit 7 bezeichnete Befestigungsausbildung, die einen Außenumfangsabschnitt
des Einsatzes bildet und einen nach oben und etwas nach außen gerichteten konischen
ersten Zwischenabschnitt 8, einen sich in einer nach oben und außen gerichteten
Schräglage von dem oberen Ende des Zwischenabschnittes aus erstreckenden Rand in
Form eines zweiten Abschnitts 9, einen gerundeten oberen Abschnitts 10 und eine
sich von dem gerundeten Abschnitt 10 aus nach unten erstreckende äußere Umfangswand
11 besitzt. Der Einsatz 1 nach der Erfindung ist gegenüber den bisher bekannten
Verschlußflanschen unter anderem dadurch verbessert, daß in seinem ersten Zwischenabschnitt
8 zusätzlich zu seiner nachstehend näher zu erörternden Konizität eine vieleckige
Querschnittsform ausgebildet ist. Zum Erzielen der höchsten Drehfestigkeit bei gleichzeitiger
Erleichterung des Einpassens des Einsatzes in die Behälterwandöffnung hat sich eine
sechzehnseitige Form als zweckmäßig erwiesen. In Fig. 5 ist die-+?ieleckige -Obe-rRäche
mit 12 und 13 bezeichnet.
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Von dem unteren Ende der Befestigungsausbildung 7 des Einsatzes 1
aus erstreckt sich radial nach innen ein ringförmiger Steg 14, der an seinem Innenumfang
eine nach unten und innen schräggestellte Dichtungssitzfläche 15 und einen sich
nach unten erstreckenden, mit Gewinde versehenen Abschnitt 16 aufweist. In diesen
Hals ist der Stopfen 2 mit seiner dazugehörigen Dichtung 17 eingeschraubt.
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Nach Fig.3 und 4 besitzt die Behälterwand 20 eine Öffnung mit einem
allgemein mit 21 bereich neten, um sie herum hochstehenden Hals. An dieser gegenüber
dem bekannten Stand der Technik ebenfalls eine Verbesserung darstellenden Hals ausbildung
ist ein allgemein mit 22 bezeichneter gekrümmter erster Abschnitt ausgebildet, der
sich von der Behälterwand aus nach oben erstreckt. Die Halsausbildung setzt sich
von dem gekrümmten Abschnitt 22 aus unmittelbar in einen umgebördelten Abschnitt
hinein fort, der einen sich nach oben und außen erstreckenden ersten Teil 23, ein
gerundetes oberes Ende oder einen Kopf 24 und einen sich nach unten und innen erstreckenden
zweiten Teil 25 besitzt. Der zweite Teil 25 liegt über seine gesamte Länge über
dem und gegen den ersten Teil 23 an, so daß der zweifache oder umgebördelte Abschnitt
mit den Teilen 23 und 24 eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweist, die sich von
dem gekrümmten Abschnitt 22 mit einfacher Materialdicke aus in bezug auf die Achse
der Öffnung in einem Winkel von erheblichem Ausmaß erstreckt.
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Nach Fig. 2 ist auf der Innenseite des ersten gekrümmten Abschnittes
22 des Halses eine Oberfläche ausgebildet, die eine sechzehnseitige Vieleckquerschnittsform
entsprechend der in dem Flansch ausgebildeten Querschnittsform aufweist. In F i
g. 3 und 4 sind die Seiten und Ecken dieses Vieleckquerschnittes mit 26 bzw. 27
bezeichnet, wobei aus Fig.3 und 4 ersichtlich ist, daß die Vieleckoberfläche sich
in ihrer Höhe von einem verhältnismäßig schmalen Bereich in der Mitte der Seiten
26 bis zu einer viel größeren Höhe an den sich von einer Stelle 28
an der Unterseite
der Behälterwand aus bis zu einer Stelle 29 an der ungefähren Verbindungsstelle
des ersten gekrümmten Abschnitts 22 mit dem sich nach oben und außen erstreckenden
ersten Teil 23 er-- streckenden Ecken 27 verändert. Somit sind die einzigen, den
ersten nach oben gekrümmten Abschnitt 22 darstellenden Bereich die ober- und unterhalb
der Seiten 26 liegenden abgerundeten Abschnitte 30.
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Für diese Bauart ist wesentlich, daß sich die in dem Hals ausgebildete
Vieleckoberfläche ebenfalls auf einer geringfügig nach oben und außen gerichteten
Abschrägung entsprechend der in dem dazu passenden Einsatzabschnitt vorhandenen
Abschrägung befindet. Jedoch sind diese Schrägflächen so bemessen, daß sie zusammentreffen,
bevor der Einsatz, selbst wenn er sich mit dem Öffnungshals einwandfrei deckt, in
vollem Umfang nach unten eingebracht ist, wobei dann zur Vervollständigung des Einbringens
und Befestigens des Einsatzes nur noch der Bördelungsvorgang auszuführen ist. Die
gegen seitige Lage von Öffnungshals und Einsatz bei seinem ursprünglichen Einbringen
ist in F i g. 5 etwas übertrieben dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß die
Oberflächen sich an der Linie 18 kurz vor dem völligen Aufsitzen des Einsatzes berühren,
obwohl sie miteinander einwandfrei zur Deckung gebracht bzw. zueinander ausgerichtet
worden sind. Der gerundete Abschnitt 30 und die geringfügige Schräglage der jeweiligen
Vieleckoberflächen ermöglichen die bequeme Durchführung des Ausrichtens der Teile
zueinander durch Ausübung einer leichten Drehkraft auf den Verschluß, sofern der
Behälterverschluß bei seinem Einsetzen in die Öffnung anfänglich mit der Hals ausbildung
nicht zusammenpaßt. Fig.S zeigt außerdem, daß beim Abwärtsdrücken der Verschlußeinheit
mittels eines geeigneten Abdicht- oder Befestigungswerkzeuges zwischen dem Einsatz
und dem Öffnungshals infolge der an den zusammenpassenden Vieleckabschnitten ausgebildeten
selbsthemmenden Konizität eine Verkeilwirkung stattfindet. Diese selbsthemmende
Konizität der hier beteiligten Oberflächen ist so beschaffen, daß, wenn der Einsatz
seine in F i g. 1 dargestellte, vollständig aufsitzende Stellung erreicht, eine
dichte Fuge gebildet wird, die zusätzlich zu der durch die Dichtung 31 an dem Kopf
24 bewirkten Abdichtung eine teilweise Abdichtung zwischen den einander gegenüberliegenden
Blechoberflächen schafft. Ferner ist eine starke, widerstandsfähige Stützfläche
vorgesehen, gegen die der Öffnungshals gedrückt wird, wenn die Backen des Abdichtungswerkzeuges
den Rand 5 der Kappe 3 anpacken und nach innen gerichtet um die Außenfläche des
Öffnungshalses herum unter der Umfangswand 11 herumlegen.
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Die kombinierte Bauart ist so, daß zwischen der Behälterwand und
dem Einsatz an der Stelle 32 sowie zwischen dem Kopf des Stopfens und dem Einsatz
an der Stelle 33 eine Berührung von Metall auf Metall bewirkt wird, was über die
gesamte Verschlußfläche zu einer starren Wand führt. Ferner sind die jeweiligen
Querschnittswände sowohl des Einsatzes als auch des Öffnungshalses im vollsten Umfang
ausgenutzt, wobei jeder Abschnitt eine wichtige Aufgabe hat. Die Vieleckwände sind
so ausgebildet, daß sie der Kombination von Behälterwandöffnungshals und Verschlußeinsatz
einen hohen Steifheits- und Starrheitsgrad verleihen, während sie gleichzeitig die
Wirksamkeit der zwischen dem Einsatz und dem Hals
oder zwischen
dem Hals und dem Stopfen gebildeten lecksicheren Abdichtung in keiner Weise beeinträchtigen.
Am wichtigsten ist die gegenüber dem bisher bekannten Stand der Technik eine erhebliche
Verbesserung darstellende, infolge der zusammenpassenden Vieleckobertlächen erreichte,
weitgehend verbesserte Drehfestigkeit.
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F i g. 6 veranschaulicht die relative Lage von Einsatz und Hals beim
Umbördelungsvorgang bei unabsichtlich in einer nicht zusammenpassenden Lage angeordneten
Teilen. Obwohl die Verschlußeinheit-Behälterwand-Kombination nach der Erfindung
so konstruiert ist, daß dieser Zustand verhältnismäßig leicht verhindert werden
kann, sei hervorgehoben, daß, insbesondere infolge der vorstehend beschriebenen,
an den zusammenwirkenden Vieleckoberflächen ausgebildeten Konizität zwischen den
Teilen doch noch eine einen verhältnismäßig hohen Drehfestigkeitsgrad aufweisende,
lecksichere Abdichtung in der Weise bewirkt werden kann, daß sie den zulässigen
Mindestnormen entspricht.