DE1432163A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschliessen eines metallischen Behaelters mit einem Deckel - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dipl. !ng. F.Weleteiann, Dr. ing. A. Weiekmann

OipI.ing.H.WeiskmsRn.Dipi.Phys.Dr.K.Fincke 1 432163

8 «Bncften 27, Möhisiraßa 22

fSO ÖÖBfÖRÄHÖ!
1IG5 Oültaan Avenue, Box 760
San Joefc / California 95»106
ti· S. A

Verfahren and Vorrichtung zum Verschließen eines metallischen BehHlters mit einem Deckel.

^ie "".rfinfliing "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschließen metallischer Behälter und insbesondere aum dicht -nden \nfUgen von Decks In oder Verschlußkappen auf len offenen ηΊβη von ,^oaen, wie sie beispielsweise in der Konserven- jtA iJetr'lnkeinduetrie vsr endet warden. ⁷^Ie rffndung schließt auoh den -bgediohteten metalliaohen Tsh-lter ein, der n.ioh dem >irfin;1ungag3m⁵?ßen Vsrfnhren vor schlosse η wurde.

til.".¹-^r 3ir.1 in der Praxis im allgemeinen z'«:^si ^lv3ge beachritten worden, um ^iner? Dec-kel -iuf dein offenen nie einer zyliri^rivoheii Tose anzubringen. VIe e ir ο bekannte" und gebr^:iuch-Ii3^:e Technik benütst ollen, die f ortachrt: itend die ine in ίη-dsrgreif nden * 'inder des ^eckels ttr.ö der ~qcg aufeinenderwalsen, W¹IhX' nd ent\-3der die Dooe oder die "ollen um die "l^osenschse rotieren, !lach dem zweiten bekoi-T:t--r; Vei*fehren wir<5 ein V<rochlußötnclk: gleichseitig entl-n^ des ginzen :r.dos des offenen ^h^ltcrcndeß 11b<:r ^ieeer ums·, falzt, wi- di^s b^ispiels

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weise beim IPlasehenverschluß geschieht _o

Beide bekannte Verfahren.zum Zudeökeln eines ge-' füllten Behälters bieten für die derzeitige Entwicklung von schnell arteitenden Abfüll-, Verschließ- und Weiterversrbei·=· tungssystemen gewisse Schwierigkeiten. Tier gewalste Saum erfordert kostspielige und komplizierte Mechanismen, die zudem im allgemeinen für aseptische Einftlllverfshren ungeeignet Me unigefalzte _s übergestülpte Kappe ist im allgemeinen für iJetall-zu-Ketall-Abdichtung unbrauchbar«, Außerdem benötigt dieses Verfahren zusätzlich su dem Behälterkörper und dem Deekel gewöhnlich noch ein.eigenes Dichtungselement.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum dich-=» tenden Anfügen eines metallischen Verschlußdeckels nuf dem offenen J^nde eines metallischen Behälters zu schaffen, das sich für ein schnell ;ärteitendeB !Fertigungsband und/oder für aseptische Arbeitsbedingungen eignet und das einen wirksamen, luftdichten Abschluß gewährleistet. "Die "Hrfindung will weiter ein Vorfahren, schaffen, das eine luftdichte !Tetall-nuf-^etall-Verbindung unter Verwendung eines .Iterapelwerkzeugs herstellt, und das für den Verschluß kein zusätzliches ^iohtungaelement benötigt. .

Das erfindungsgemäße Verfalire-n und die Vorrichtung sehen aine iletall-auf-rietall-Verbindung--svri:sehen einem Behälterkörper und einem Versc'ilußdeckel vor, die gleichzeitig entlang dem gesamten Tinfang des leh."ltcrs und mit einer einzigen geradlinigen ilewegung des VsrSchließwerkzeuges geschaffen wird. Die erfindungsgemäße_Vorrichtung ist relativ einfach in Konstruktion und Uetrieb und ISSt sich rationell herstellen.

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1 IWt. IUW

Ein« weitere Aufgab· der Erfindung let es» eine Ma-'«chine sum diohtenflen Verschließen einer fortlaufenden Reih· gefüllter metallischer Behälter zu schaffen, öle mit weeentliob höheren Geschwindigkeiten betrieben werden kann, als bisher in der Industrie üblich_f und die dadurch in einem vorgegebenen Zeitraum eine maximale Ancahl von Behältern bearbeiten kann·

ErfindungsgemS ß wird eine bleibende Metall-auf-lfetall-Verbindung «wischen den zusammengepaßten Rändern eines Behälterkörper« und eines Deckels dadurch hergestellt, daß einer der beiden Handkanten gesogen oder verformt wird und die andere Kante elastisch gedehnt wird. Die dichtende Verbindung kommt dabei duroh einen «urttokbleibenden Spannungszustand in dem Saum zustande.

Welter betrifft die Erfindung einen metallisohen Deckel, der sich in sohneilen Betriebsabläufen gut handhaben läßt, und schließlich einen verschlossenen metallischen Behälter, der einfach in der Herstellung und Handhabung ist und eine Form aufweist, die eine leichte Stapelung gestattet.

Weitere Aufgaben und Vorzüge der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervor. Ee zeigen:

Fig.1 einen bruchstückhaften Vertikalschnitt der erflndunpgemäSen Verschließmaschine?

Fig.2 einen vergrößerten Vertikalechnitt durch eines der "tempelwerkzeuge der faschine nach Mg.1 während einer Phase des Arbeitszyklus, bei de·" ein Behälter,, der verschlossen werden ε oll, auf den* ^ctempel gezeigt iat·

Fig.3 einen Vertikalschnitt, hnlich demjenigen der

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Pin;,2, in dem -jedoch das rtempelwerkzeug eine Lage einnimmt, die im Arbeitszyklus kurz naoh der in Pig*2 gezeigten Stellung , folgt.

Pig.4 eine Ski:-ze, 4ie' schemcliach den irbeiteejkiui _{; s} der Masohine der Pig.1 zeigt} ."-,-.' -_%i .--..; .-·,,.,..

Piß·5» 6 und 7 in vergrößertem Maßstab und ausschnitt» weise Betriebszuetände, die das erfindungsgemäße Verschließvejrfahren verRnsohauliöhen» -

Pig·8 einen Aufriß zweier metalliooher Behiiltiii¹!, di|_r beide mit. einem erfindungsgemäßen Saum versehen öfSadY wobei die Behälter nur teilweise gezeigt sind* " ,

Fig»9 einen Teilsohnitt durch einen Umfangsteil zweier aufeinandergestapelter !Deckel, wie sie in dem erfindungsgemäflen Verfahren der 3?ig. 5» 6 und 7 verwendet werden*

.In Pig.1 ist mit 1 ο sine Maschine bsaeiöhnet, die · dazu dient, nach dem ·rfindungegemäßen Verfahren das ober·, offene Endt eines metallisohen Behältere B mit einem Deckel G (Fig.8) £.u verBohließtn. ^cie Maschin© der Fig.1 eignet eich besonders für a.etalliooh· Behälter von eylindriDoher Porm. Die Erfindung btsohränkt sich jedoch nicht auf diese speisi· 11· Qutr-Bohnitteform, sondern umfaßt auch andere metallische Behalterforrien, Di· Untersohiede ewisehen der Maschin· 1 ο und Vorrichtungen sum Verschließen wesentlich anders geformter Behälter sind, wie leicht einauBehen ist, Eonstruktionseinzeiheiten« die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen·

Dir Maschine Io weist eins festetehende Stütaeftule auf,die im Boden oder einem anderen Untergestell verankern βein ■'■ 909813/0068

kann, in der Säule 12 ist ein walzenartiger Nocken 14 starr befestigt» dessen aylindriaohe Außenfläche eine F^hrmiganut 16 aufweist» Mittels Rollenlagern 19> °o ist eine unterteilte Tr om- »•1 18 um die Sttttzsäule 12 drehbar gelagert, die die Funktdonselemente der Maschine enthält.

Die Trommel 18 besteht in der Hauptsache aus mehreren ringförmigen Hansohen, die die Versohließwerkzeuge der Maschine tragen. Diese werden somit kontinuierlich um die Stützs^ule gedreht. Im einzelnen umfaßt die Trommel, wie aus 3?ig.1 ersichtlioh, einen verdickten unteren "Ringflansoh 22, einen direkt darttberliegendtn ringförmigen Führungsflansoh 23, einen unteren Hantel 24, einen breiten, ringförmigen Stützflansch 25 und einen oberen Ringflanaoh 26, der mit dem Flansch 25 durch eine dünne obere Zylindersohale 28 verbunden ist* ille Teile der Trommel Bind starr aneinander befestigt, beispielsweise durch Verschweißen oder Versohrauben. "Die ganze Trommel mit all ihron vorstehenden Ringflansohen dreht sich während des betriebs Ser 'faschine kontinuierlich. Dazu ist ein großes Ki3tfcenrad 29 an den untersten Ringflansoh 22 befestigt, über das eine Kette 3o lluft, die mittels einer zweckmäßigen 'Rnergieq.uellfi , beispielsweise" eines Elektromotors, angetrieben wird.

In gleichen Abstanden längs des YTmfangs der Maschine 1o sind mehrere Stempel 32angeordnet, die die einzelnen Behälter, die verschlossen werden sollen, tragen» In U¹Ig«1 sind nur zwei solche stempel gezeigt, die sich im V'inkelabstand von ISo⁰ auf dem Tromrr.e!umfang gegenüberliegen, nelbotverstöndlioh können jedooh auf dem Umfang der Maschine noch mehr derartige rtenpel angeordnet sein» Jeder °tempel umfaßt einen Körper 34» ειη. dem

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ein im rechten Winkel stehender Kurvenfolger 35 fest montiert ^ ist, dessen drehbare Kurvenrolls 36 durch einen ^ohlltz 37 in der Trommelachal© 28-ragt imd in der Füiirunganut 16 löuft. An dem Körper 34 ist außerdem ein nach oben ragender Klemmring J8 und ein nach unten sich erstreckender rohrartiger Ftihrungs schaft 39 befestigt, der den ganzen Körper 34 durchsieht. Jeder Stempel ist mit seinem Fi-'-rimgssohaft 39 in den in vertikaler Richtung festgelegten Jttngflansch 25 gleitend verBchieblich. Dazu ist der Füirungsschaft 39 in dem Flansch 25» den er durchstößt, durch ein zweckmäßiges Antifrilrtions- und Jliirotationslager geführt« ..·..-■

Der Kleinrering 38 dient dazu, den Behiilterköper B während des Zudeckelns festzuhalten. Sr besteht aus einem starren, rohrförmigen Biß 4o, der an einem Hingflansch 41 am Oberende des Körpers 34t des Ftempels befestigt int und aus mehreren auf dem Umfang verteilten Klemmbacken 42,. die von dem Fuß 4-0 nach oben raren. In Narmalstellung ist jeder Klemmbacken ein wenig von den benachbarten Klemmbacken abgespreizt.. Jeder Klemmbacken 42 (Fig.1) weist oben einen verbreiterten Teil auf mit einer nach außen vorgewölbten"Placht 44 (Pi^.2), einer ebenen Deckf 19ehe 45 und einem, naeh innen ragenden Flansch oder Schuh 46. Letzterer liegt kn^pp unterhalb der Deekflache 45 und bildet eine Stufe 47. Die Flansche 46· der Flemmbacken 42 bilden zusammen einen in Segmente unterteilten "Ring. Innerbalb des Kleimcrings 38 ist eine riattfOrm 48 zur Aufnahme des Behälters befestigt. Diese ist relativ zum Zlemmring beweglich und wird von einer vertikalen. Stange 5o getrasen_r die aeri ftihrungssohaft 39 des rtempels. durchzieht.. Die Piattformober- ·

I ,

fläche trägt ein halbBylindrieohea Bord 511 das den zu bearbeitenden Behälter in die richtige Lage bringt. Über der Stange 5o ibt innerhalb de« Eihgflansohes 41 am oberen ZnAe des Körper· J4 ein kompreeeibler Federring 54 mit einem ringförmigen, geriffelten Körper und be abstände ten Lnden aufgenommen. V.'enn der ütempel sein· oberste Stellung einnimmt, wie dies beim rechten Ctempel der Fig.1 gezeigt ist, wird der federring gegen die Unterseite 53 der Plattform gedrückt und komprimiert.

Vährend de* Haupttoil des Gtem^el» 32 durch das Zu-■ammenwirken des Kurvenfolger» 55 und der Kurvenwalze 14 in vertikaler Rlohtung bewegt wird, behalten die Stange 5o und dl« auf ihre'befestigte Plattform 48 mehr oder weniger ihre Lage beettglioh de· übrigen Ltc*mpele bei, da eie unabhängig und federnd an dem Klngflanseh 23 befestigt sind. Das Unterende der Stange 5o trägt su diesem Zweok einen ^&eohlag 55» der in einem rohrförmigen, an dem jflänsoh 23 befestigten Gehäus· 56 gleitend versohieblioh ist und mittels einer Druckfeder 53 von dem Flansch weggedrückt wird· Auf der stange 5o ist nooh ein Ancclilagring 59 verstiftet, der die Abwärtsbewegung der ütange dadurch begrenet, daß er an der Oberseite des Flansches 2J anstößt, wie dies in der Anordnung auf der linken Seite der Pig»1 dargeetoHt 1st. Eine eweite Druckfeder 61 mit einer wesentlich höheren Fedeikonetanten, als die Feder 58 hat, ist innerhalb des Iereiches der Feder 58 zwischen dem .anschlag 55 und einem auf der Stange 5o gleitend versohleblichen Bund 63 aufgenommen. Der besondere Zweok der Federn 58 und 61 und des Federrings 54, die zusammen die Relativbewegung zwisohen der Stange 5o und dem tlbri-

gen Sttmpel steuern, wird weiter unten bei der Beschreibung der

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Funktion der Maschine erklärt. Die Stange 5o ist duröh einen Stift 64 gegen eine Rotation innerhalb de* Gehäuses 56 gesiohert· Der Stift ragt durch den Anschlag 55 und ist in einem Söhnte 64a in dem Gehäuse 56 gleitend versohieblioh.

Jedem Stempel 32 ist eine form 65 zügeordnet, die unmittelbar oberhalb dee Stempele an dem oberen Ringflansöh 26 der Trommel 18 befestigt ist. Somit rotieren die Formen gomeinea» mit ihren zugehörigen stempeln und den darin aufgenommenen Behältern. Jede Form umfaßt einen Dorn 67 (Fi^.2), der mit dem augehbri_öen Stempel 32 axial ausgerichtet und mit dem Flanaoh 26 fest verbunden ist. Per Dorn hat einen verbreiterten «ylindrisohea Kopf 68» mit dem er an dem Sehälter und Deckel angreift und diese dichtend miteinander verbindet« Tie dies im einzelnen geschieht» wird später bei der Beschreibung der Funktion der Mae chine ge·» schildert. Auf der Außenfläche dee Dorne ist ein· EinrollhUlst 69 in axialer Eiohtung gegen die Kraft einer Druckfeder 7o gleitend verachieblioh angeordnet* Die Feder liegt zwischen der Sin» rollhülee 69 und einer am Flansch 26 festgelegten Hülse 71 und drückt in Kormaleteilung der Form (Fig.2) die EinrolUiülse nach unten aum Kopf 63 de· Dorne« Der untere Band der Einrollhülst veist eine naoh innen au abgseohrM^t« Ringflttohe 72 auf, di· gleichmäßig gerieft ist. über der Außenfläche dir Einrollhüle« 69 1st ein zylindrischer Hihrungckonue 74 derart angebracht, daß er in Achsrichtung relatir zur Hülse bewtglioh 1st. Ton einer Feder 75» die gegen einen Hing 76 anliegt» der an dem Trominelflanaoh 26 befestigt ist, wird der FUhrungekonus naoh unten ge· drüokt. Der untere Rand dee Ttthrungekonus weist eine naoh Innea gekehrte t kegelstumpf artige Plächt 78 auf» gegen die währenddes

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Veraohließvorgangee die vorgewölbten Flächen 44 der Klemmbadken 42 auflaufen*

Als nächtee wird der erfindungsgemäße Zudeoklungsvorgang anhand der Pig.5» 6 und 7 beschrieben; Diese "Figuten veranschaulichen das Verfahren, mit dem der Deckel C auf das offene End· des zylindrischen Behälterkürpers B dichtend aufgebracht wird. Die genannten Abbildungen zeigen lediglich, einen Schnitt durch den Umfung des Klemraringee 38, der Einrollhtilse 6f und dee Kopfes 68 des Dorne 67. Das sind diejenigen Bestandteile der Verschließmaschine 1o, die unmittelbar mit dem Behälterkörper B und dem Deckel C zus&innienarbeitcn und den Abschluß bewirken.

Der Behälterkörper B und der Deckel C sollen aus Letall L,cin, wobei kein spezifisches «Cetall gemo.rint ist. Das erfindimgs&emäiie Zudeckelungsverfahren ist auf viele metallische Werkstoffe anwendbar, insbesondere weiji es sich um v/elche ...etalle handelt} als besonders leistungsfähig und vorteilhaft hat es sich aber für Aluminiumb shelter erwiesen, ,';ie sie für die Verpackung von Bier oder uhulichen Produkten vorvvt-ndet werden. Jedenfalls bietet die folgende Beschreibung für den Fachmann eine auerelohende Handhabe, um auch andere praktische Anwendungsgebiet· der Lrfinclun£; sowie andere speaifisehe metalliöohe 'Verkötoffe für das erfir-dungsgemäße Verfahren erkennen au können.

V/ie aus Fig. 5 ersichtlich, i^t der behälterkörper 3 in dem Klemmring 38 aufgenoinmen uiid ruht auf den Stufen 47 der Klemmbacken 42 mit seinem offenen Ende naoh oben gUcehrt. Dabei liegt der "dehülter mit einem nach außon ratenden Ringabsohnitt

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B1 in der Nähe soiriös oberen liandsa an d@n Stufen de ο Klemm«·'' ringe an. Per Hingabschnitt läuft in einen hochstellenden 2ändteil B2 aus, der sich praktisch parallel zum IlauptteiX der Behälterwandangyrstrecki; taid an der Iimenfläoh· 80 der IQ.©mmbacken 42 anliegt, die ,zwischen der Dedkfläoh® 45 und der L'tuf« 47 liegt. Der Deckel C wird entweder von Hand oder von einem automatischen Deckelartilief &runä3meohaniöiau8 in das obere Lnde des'Behalfcerkur^ers eingj'öbrueht, x-r weist eine nach außen vorstehende Schulter 01 auf, die den Deckel auf deji Iiingabaolinitt B1 des .BeluilterB in die riohtigt; k_öe bringt« Dar äußerste Umfangsteil C2 des Decke as ra_tot i^aoh oben und lie^t an dem i-land« teil B2 des 2ehälfeογθ an. -s iat jedoch deutlich zu sehen, daü der /(andtoil 132 des Jehältörs "etwa, doppelt ao hoch ist alö der anliegende» aui^-bogene Deckelrand Ü2 und daß bei der anfänglichen Lte llung des Deckels wA des I3ehültorkörpers die obere iTaiite dea DeckölraudüS C2 mit d^r Deckflache 45 3ea iilemuiringea bündig abBohlieJit, . . ■'.;.

^vveckuäsiti'ks.rweiae sollte der reeköl 3 -so diiaenaioniert aein, daß. er in d^a uide das Behillterkurpüi^s bündig eingepaßt ist, ohne daß er beim Hineinschieben sich unzulässig festklenmt oder verbiegt. Auf diese Te ie©, "wird der Behältor für seine weitere Handhabung nach dem Füllen vor dem eigentlichen Verschließen zeitweilig abgedichtet, um ein Yeraohlitten oder Verspritzen des XnhaJbs (üpilla^e) zn v«rmeideja_a ■■ ".Ve it er. sei darauf hingewieaen, daß das Metall dös Deokels merklich dicker ist als der "V.'erkstoff" für den üehulteTkörper. Dies ergibt aueütaliehe vVideratciUdifäliigkQit des) Deckel's ge .gen Kompression und somit günstigere Vörausastaangeh für den i

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Eventuell kann das Metall des Deckels auch mit härteren Metallen legiert werden, um ihm eins erhöhte Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Kompression su verleihen.

Fig.6 eeigt den ersten Schritt des Vcreohließvorganges, nachdem Behälterkörper und Deckel in stellung gebracht sind. Dieser besteht In einer Relativbewegung der Einrollhülse 69 bis in AnBohlagstellung mit der Deokflache 4-5 des Klemmrings 38. Bei dieser Bewegung erfaßt die geriefte Oberfläche 72 der Einrollhttlse den hochstehenden Rand B2 des Behalterkörpers und biegt ihn nach Innen Über den Deckelrand 02 um. Die Riefelung der Fläche 72 reguliert das Umrollen des Randteile B2 und erseugt in diesem eine gleichmäßige und stetig beanspruchte Deformation, um auf solche Weiss den für diese Phase des Arbeitsvorganges notwendigen Kraftaufwand herabeusetzen*

Flg.7 veranschaulicht den dritten und loteten Sohrltt des Zudeokelungsvorganges. Sobald die Binrollhülse 69 auf der Deokfläohe 45 des Klemmringes aufsitst, wird der Dorn 67 relativ but Einrollhttlse und sum Klemmring bewegt, so daß er den umgebogenen !Teil des Behälterrandes B2 erfaßt und ihn gegen die Innenfläche des Deokelrandes 02 preßt und dabei glättet und ausbügelt. Die wichtigste Tatsache bei diesem Verfahrensschritt besteht darin, daß die Decke tⁿ, d.h. der Abstand swisohen der Außenfläche des Dornkopfes 68 und der Fläche So des Klemmringe, geringer let als die Summe der Wandstärke t des Deckels und der zweifachen randstärke (2t*) des Behälterkörper. Diese Summe stellt die unkomprimierte Dioke dee Vereohlußsaumes dar, während die erstgenannte Dicke t" die endgültige Dikke des komprimierten Saumes ist· Daraus geht eindeutig hervor,

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daß durch die rom Dorn ausgeübte Kompression da· Metall in dem Saum gezogen und radial rerfonat werden muß und diti ist auch tatsächlich bei dem letzten Verfahreneschritt der Jail. Dae Metall in dem naoh innen umgebogenen Teil de· Behälterwand·· 88 wird über sein· ElastiÄltätegrenee beanepruoht, so daß e· fließt und eich radial naoh außen yerformt. Der radial gariohtete Druok wirkt auoh auf den Deoke!rand G2? de die»er Teil aoer nloht unmittelbar an dem Dorn anliegt und außerdem widerstandsfähiger gegen Kompreesion ist, wird er nicht Über die Elaetieitätegrense hinaus beansprucht und also auoh nicht re rf ormt» Wenn der Köpf 68 dee Dorne aue den Saum hsrauegesogen wird, behält der deformier te fell dee Behälterrandee B2 βtine ntue Lag· bei und hält so den Deckelttil 02 ständig unter Druok, Diese in dem Saus eu» rüokbleibendt Kompression gewährleistet einen sehr guten luft· dichten Abschluß auf Grund des engen Kontakts« ron Metall auf Metall «wieohen den Rändern de· Behälterkörper!! und des Deokels. Somit ist erwiesen, daß duroh die Deformation ds· Randstreifens de· Behälterkörper· mit einer «inilgea, geradlinigen Bewtgung des Stempslwsrkssugs sin« selbstspsrrsnds und eelbstdiohtende Wirkung eriielt wird und daß der Absohluß gleioheeitig entlang de· ganaen BehMlterumfangs vor eioh geht. Zudem wird duroh dl· Deformation oder da· Rsoksn ds· Bthälterrandes B2 die Randkant· de· Deok·!teils 02 unter Sruok g«setet, so daß sine Abdichtung Ton Metall auf Metall entsteht_t dis auf Grund der Deformation ds· Behälterrandee bestehen bleibt,

D#r Dsoksl 0 «sie« sinsn Mittelteil 03 auf, der an die Deckeleohulter 01 anschließt und dsr Innenfläche des Bthält»rkÖrpers folgend «in kuv«·· StUok naoh unten läuft bis au eel-

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ntm unteren Ringwulst 04, von wo aus er sich naoh oben dem Ende de« Behälters zu erstreckt. Bleat Beokelkonfiguration rarhindert, dad ein Druck la Inneren dee Behälters den Ansohlufleaum derart beeinflussen kann» daß dieser beschädigt wird, und liefert also einen festeren Absohluß·

Naohdem die orundauge dee Zudeokelungsverfahren· beschrieben wurden* wird nunmehr das erfindungsgemäße Verfahren mit Bezug auf die Maschine 1o geschildert. In flg,1 befindet sich der Stempel 32 auf der linken Masohinenseite in der Ladestellung. Sin Behälterkörper B, in dessen offenes Kopfende naoh Art der Pig.5 ein Beokel eingelegt ist, wird entweder τοη Hand Oder Ton einer nioht dargestellten automatlachen Ladevorriohtung auf die Plattform 48 geeteilt. Das halbzylindrieche Bord dient als Führung, die den Behälterkörper beim Laden der Maschine in die riontige Lage zu dem Stempel bringt. Während die Trommel 18 von dem Kettenradantrieb 29,3o gedreht wird, läuft die Rolle 36 des Kurvenfolgere in der Führungsnut 16 um und hebt dabei allmählich den ganzen Stempel zur zugehörigen Form 65 hoch. Ba der Btihrungsschaft 39 relativ zu der vertikalen Stange 5o, die die Aufnahmeplattform 48 für den Behälter trägt, beweglich ist, bewegt sich während des anfänglichen Aufwärtahubes des übrigen Stempels die Plattform in vertikaler Richtung nioht mit. folglich wird der Klemmring 38 rund um den Behälter nach oben geführt· Während dieser anfänglichen Bewegung nehmen die einzelnen Klemmbacken 42 ihre Spreizeteilung ein, in der sie etwas auseinanderklaffen und nioht festgehalten sind.

Während der Stempel 32 die Sttitzsäule 12 bis in die in Flg.1 rechts dargestellte Lage umläuft, hebt aioh der

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Klemmring 38 beztiglioh der Stange 5o und der Plattform 48 weiter an, bis die Unterseite 53 der Plattform an dem Federring 54» der innerhalb des Ringes 41 am Oberende des Körpers 34 liegt, anstößt. Eine weitere Aufwärtsbewegung des Stempels nimmt nunmehr die Plattform 48 mit naoh oben* Da die feder 38, die eioh der Aufwärtsbewegung des unteren Endes der Stange 3o widereet»t, eine wesentlich niedrigere Federkonstante hat, als dar federring 54f wird zuerst die Feder 58 komprimiert« wenn die Stange haah oben läuft, Fig.2 zeigt die relative lage des Behälters B, de* oberen "Endes des {Stempels und der iorm 65 in der Phase des Arbeitszyklus* wo die Feder 98 so weit »ueammengedrüokt ist, dad der Bund 63 mit der am Flansoh 23 anliegenden Oberseite de» Gehäuses 56 in Kontakt tritt, der Federring 54 jedoch nooh nicht komprimiert ist. Aus dieser Abbildung ist ©Tsiohtlieh, daß die Klemmbacken 42 des Klemmringe nooh nioht von der form erfaßt sind, daß jedoch ihre oberen Enden bereits in die kegeletuiapfartige Ausnehmung 78 des Fiihrungskonüs 74 hineinragen* In die« " ser Stellung vor der Kompression des Federrings 54 liegt der Ringabsohnitt Bt des Behälterkörper knapp oberhalb der .Stufen 47 der Klemmbacken 42. Dabei ist zu beaohteng daß die Klemmbaoken 42 in ihrer anfänglichen stellung die riattform 48 und den A.ußendurohmosser des Behälters B2 ungehindert durchtreten lassen, damit diese ihre Lage in dem Klemmring einnehmen können« Eine weitere Aufwärtsbewegung des Stempels aus der in Fig,2 gezeigten Lage rerursaoht eine Kompression de· Feder* rings 54 und der Druckfeder 61. Diese beiden !federn sind derart gewählt, daß die für das Zusammendrücken des !federring· 54 erforderliche Kraft wesentlioh geringer ist als die für die an-

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fängliche Kompression ü&v Feder 61 benitigte. Daher wird bunäohst der Federring 54 komprimiert* Dadurch einkt der Behäl-.terkörper B innerhalb des Kleramringe nach unten und der Ringabschnitt Bt des Behälters legt eioh an den Stufen 47 der Klemmbacken 42 an· Etwa sur gleichen Zeit erfassen die gewölbte» Außenflächen 44 der Klemmbacken 42 die Kegelstumpffläche 76 des FtlhrungekonuB 74 and die Klemmbacken werden von da ab nach innen . idrttokt, bis sie einen festen geschlossenen Hing ohne Zwischenräume ewiachen den einzelnen Klemmbacken bilden* Jetet greift die naoh innen gekehrte Fläche des Klemmflansohes 46 am Umfang des Behälterkörpers B knapp unterhalb des naoh außen stehenden Ringabsohnittee B1 an» der, wie erwähnt» auf der Stufs 47 des Klemmring«β ruht« Sobald der Behälterkörper sieh an die Stufe 47 angelegt hat, geht die Relativbewegung «wischen der Plattform 48 und dem Klemmring durch Kompression des federrings 54 »reiter· bis der Behälterboden einen kleinen Abstand ▼on der Plattform hat» wie in Pig.3 au sehen ist. in ihrer Kiemmete llung schmiegen sich die Klemmbacken 46 fest an die Außenfläche des Behälters B an» ohne diesen zusammenEudrttoksn* Nun nehmen stempel und Form eine relative lage zum Behälter·» körper ein, wie sie in Pig.5 dargestellt let .

Wird die Abwärtsbewegung des Stempels fortgesetzt, dann wird die Feder 61 zwischen dem gleitend versohle*» liehen Bund 65 und dem Anschlag 55 zusammengepreßt. Gleichseitig legt «ich der Klemmring 38 fest an die Innenfläche des FUhrungskonus 74 an. Dadurch wird bei einer weiteren Aufwärts» bewegung den Stempels nun auch der PUhnmgekonuB 74 legen dl« Kraft.der Feder 75 naoh oben geführt und der obere Behälttr-

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der Fig^: ₉7 gesenkt wiM» ..■'■ _. . ',:.-■ .-■■ ?*ie schon erwähnt _s test ent ©i& wlöHt ige β Är&asX der Erfindimg darin, daß die Breite-.t'V die den.- lioliten Baiaai ^wisöfeeß der Außenfl^ohe des Doms- Ö8 omd ■ der MnnenfXäeh· 8o ' " des KXeranrißgs 38 TerkÖrpert, .ein vae&tg kleiner ist aXs" Äi@ Summe der Wandstärke des --Decke la t tmä der zweifachen BehäXter- «andst^rke t*. In der -Praxis hat sicii feeraaBgestellt, daß t^H

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mindestens um ο,ο25 bis o.oSo mm (ö*os1 big o,oo3 löll) kltiner gemacht werden mufl ale <Vle Summe der doppelten filinneten Wandstärke de« Behftlterwerkstoffee plua der dünnsten Wandstärke des Deckelmetalle, wobei die Molten dee Behältermetalls und des Oeoke!metalle etwa o.25 mm bzw. o,38 mm betragen (o.oto bzw, 0.0I5 Zoll). Wenn entweder eine Abmessung öder beide Abmessungen des Deckels und/oder dee Behälterkörpere merklioh dicker sind als diese dünnsten Werte, ist d©2» Ton dem "Dorn ausgeübte Druck ausreichend, um die Kle-mabaeken 42 radial nach außen zu drücken und dadurch den Fiihrungskonue 74 gegen die Federspannung 75 leicht anzuheben« "Diese© Vorgang stellt die vorgegebene reguläre radiale Kompression des Saume· sicher. Diner int die Kompression teilweise durch &®m Winkel der kegelstumpfartigen Flache 70 bestimmt, die mit der gewölbten Flache 44 der Klemmbacken im Eingriff steht* und teilweise durch die von der Teder 75in der obersten "teilung aufgebrachte Druckkraft, folglich sollte die Fläche 78 einen ausreichend großen '"inkel einsohlieflen, um eine etwaige Blockierung zu verhindern, Die gewölbte fläche 44 hat eine Gestalt*, öle den Eintritt des Flemmrings ir, den Filhrungskonus erleichtert und verhindert, daß die Klemmbacken sich festfressen, wenn sie aueeinanflergedrfickt werden,

Aue seiner höchsten, in Fig,3 dargestellten lage wird der ^t^mpel 32 allmählich in seine ursprünglich® Stellung nbgesenkt, w>nn die !Curvenfolgerrolle 36 in der Führungsnut 16 weiter umlauft, fCine solche, nach unten führende Kurvenbahn ist in Fi^. 1 gestrichelt engedeutet. Während der "temjgel gesenkt wird, w?rd die F.inrollhttlse 69 druokentlastet, so daß β ie

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zum "Dorn §? nae'h imtesi läiaft und veraohlos©©n6 BsMl-öereM©. ?oa d@i "Dorr Die form=Federn 75 tefr_o ?© lassen <ö©n lührungsfcönu® 14 di® Einrollhtlis© 69 SI® -Bswegung Sas Klemmring©0 58. bis alle feil®, der 3?ora in ihr® txrsprümglieh© Stell gekehrt sind* DiesQ Abwärtsbewegung gestattet auch ä®m ring 38 sich au öffnen .unct di© ©inselEieKL IflemmbaekeE 42 aus«= ainandö^zuepreizeni, währ*enä-gleichseitig ö.@r Feäe^riüg 54 ®a^« lastet wird ο Die· Entlsstiing verzögert die Afcw9,-rt&b©w©g»fc®- &®m Mlters ein wenige weil sie. d®n BaMlterkßrper wiedes? auf Plattform 48 aufsitzsK MBt₀ Plr-ttform und BfMlf©r ©rs*©!«

das "PndQ ihrer w?"&ikal@n Abw§rtsbew©gM.B:g_s sotelä #i© Plattforsa iöE¹© ursprüngliche tag© -wieder ©inniaim^_s w@!>©i äio FeöQ'r 58 -wieder foil ausgesogen ist₀ Tier F'tempel 5.2 äooh seine Abwärtab©w©guag noch weiter to%"§:₀ his er tiefste LiR^e ©prsich^ he^_? in eier er äen .fereohlossoaea freigibt ο Ku fliesen geitpimlrfe" kana Ser mittels einer aicht dargestellte η Plattform 4S.weggeneimnen x?erd<&a und ein a Bshtl^erkörper Biit" Deckel kann auf die

gestellt werdöSp T.ann- Ts&rm Sas Arbeitsspiel tos neuts feegirniesa. Fig β 4 se igt schema tisöli Sea Arhe itsiyklias.■ fi©3?- Ver-

sohließmasohineo. Ton θ® his 8ο^Θ befinde-t sieh der .Stempel in,. einer Terwelistelliing bezügllöh d®r TertiiEaleap wie si© dem Stempel «uf "der linken Seite der FIg₀ f

An oder in der Fähe der 0°-^teilung- wird der - versahioBsent BehSlter entfernt« Seror der stempel siöh. bis.in die ^ lung weitergedreht hats wir?! ein neuer u . 9098 13/Oöaa

■ BAD OBIGHV'ÄL

mit Deokel auf die Plattform gestellt« Sann wird der Stempel !wischen der 8o⁰- und der 24<*^O-St ellung allmählioh hochgehoben, um die "ohließfunktion suszufiihren. Die 24o°~ ^tellung, d.h. die stellung dee Maximalen HuIg₀ ist te -Fig·? gegeigt» Ton der 24e^o~Stellung bie zur 36o^ö~oäer O^ö-Stellung wird der Stempel gesenkt» um den Behälter von der Fora abeu-Biehen und ihn aus dem TTlemmring herauszuheben, so dad er leicht weggenommen werden kann. 1-s ist zwar weder ein Zulieferungsnoch ein Abtransportiaeohaniemue für den Behälter dargestellt oder beschrieben, solche Vorrichtungen gehören jedooh «iss r.tand der Technik und yiele derartige Einrichtungen laeeen eioh »it der erfindui'gsgemäßen Hasohine kombinieren«

iig.8 macht einen der zueStzlicheri Voreüge dee erf indungsgeniH flea Zudecke lunger?rtahrens deutlicli· Da der obere Verschlußeaum des Behälter« .ire-feaiiöer- dea ney-ianltsi durohmeeeer naoh außen Tersptet ißt·"lapses sieli ίϊβ

beoLuem aufelnarflerstapeln. '?ie Pig.8 zeigt» kanu der Behälterboden mit einem abgerundetem Randwulst B4 versehen sein, der eof dem Innenrenfl der Peokelechulter C1 und auf dem hoohgeiogenen Mittelteil VJ dee Deokele aufsitüte

Τίζ,9 zeift, daß die einzelrsen Deokel eioh leioht aufeinfinderstapeln oder ineininderfllgpn !«seen. Biee h»t besondere Bedeutung, dg die Versohließmasohine mit ihrer geradlinigen Bewegung sioh besonders f*!r qseptiaohes Versiegeln eignet, wobei die Deckel zuerst sterilisiert und dann in einer lage gehalten werden mUssen, in der sie sidh leioht transportieren lassen, "'ie ^i-.9 zeigt, ruht i.er untere Ringwulet 04 des ersten "Deckels, ->uf fl.em TnEenr^r* der ringfSriaigen Sohulter

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01 ©ines sweitsn, unmittelbar «larurrierliegeaden De©k©X_? .wobei die Deekel etwas ineinandergeschoben sind.Die aufgebogenes Händer 02 der Deckel sind gefluchtet, so daß jeder Deckel Ton ' einem darunterliegenden Deckel entlang aweier Ringstreifen ab· gestützt wird j während die übrigen flächen der benachbarten Deckel voneinander beabatan&et sind« Diese Anordnung gewährt einerseits eine gute Stabilität, erlaubt aber ariderereelte den obersten Deckel auf einfache Wise wegzunehmen. Die aneinanderliegenden Ringränder der Schulter 01 und des Ringwulstes 04 benachbarter Deckel zentrieren selbsttätig den aufeinandergefügten Stapel.

Die Erfindung schafft also ein Verfahren aur Herstellung eines Metall-zu-Metall-Saumes zwischen einem Behälter und seinem Deckel, für das keine isusätzlichen Abdichtungeelemente, wie belspielsweiss Dichtringe, notwendig sind. Die Jftmktion bei der Bildung des Verschlusses ist einfach und unmittelbar wirkend, wobei der Saum gleichzeitig entlang des ganzen Behälterumfange hergestellt wird« Der Behälter» der aus diesem Versohließrerfahren hervorgeht, besitzt einen Terformten Randstreifen, der fest in enge Berührung mit dem Deckelrand gepreflt ist» so daß der Deckelrand unter Kompression steht und einen luftdichten Abschluß mit dem Behälter bildet,

Abänderungen und Modifikationen, die beispielsweise die Gestalt des Behaltere und dementsprechend auoh die Stempel-Form-Vorrichtung betreffen können, sind im Umfang der Erfindung eingeschlossene

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1· Verfahren sua YtrschlieSen «ineβ metallischen lohältere alt einem Deckel, dadurch geicenna β lehnet, daß einer der Seile (Deckel oä&T Behälter) derart radial rerformt wird, daß er mindestens auf einem Abschnitt im anderen fell eine bleibende elastische Spannung derart erzeugt, daS duroh dessen Gegendruck ein luftdichter Abschluß entsteht.

   2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bleibende elastische Spannung dem Behälter oder dem Deckel gleichseitig auf seinem ganxen umfang erteilt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel an den Behälter in Versehlußstellung angelegt wird, daß dann der eine dieser felle durch radialen Druck oder Zug über seine Elastizitätsgrenze beansprucht wird und daß durch die dabei entstehende Formveränderung ein bleibender Druck auf den anderen Teil ausgeübt wird·

   4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel in das offene Behälterende so eingelegt wird, daß der rundum aufgebogene Rand des Deckels an der Innenseite des Behälters zu liegen kommt, und daß der oberste Behälterrand danach um den aufgebogenen Rand des Deckels umgelegt wird und daß dann der so entstehende FaIs in radialer Richtung zusammengedrückt wird«

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   reelitwinkelig nach innen verlauf end® Stuf® siisctfoließt „ «weiten parallel sum D®ek®lranä aaola innen- versetzt©n Abschnitt mündet _? der alt einem Wulst in einen schräg nach often zieh.@nä®M über die Höhe der Stufe hinausragenden Mittelteil übergeht.

   7. Verfahren nach Anspruch 6₉ dadurch gekennzeichnet, daß die des aufgebogenen Deekelrandes und des zu diesem parallel naöli innen vereetzten Abschnittes etwa gleich ist, so daß sich die Deckel ausgerichtet ineinander stapeln lassen.

   3. Verfahren nach Anspruch 4 und folgenden₉ dadurch gekennzeichnet _t daß ein Behälter verwendet wird, der in der Nähe seines offenen Endes eine schmale, radial nach außen vorstehende Stufe aufweist ₉ die in einen in Richtung der Behälterlängsachse laufenden Bandteil übergeht, der etwa doppelt so hoch iat wie der aufgebogene Deokelrand.

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   9« Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrene gemäß Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen feststehenden und einen relativ dazu beweglichen Seil, von denen der eine (Klemmvorrichtung) den Behälter mit Deckel aufnimmt und der andere (Verschließwerkzeug) die radiale Verformung des Behälters oder Deckels vornimmt.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vorrichtungeteile rotationssymmetrisch ausgebildet sind und in Richtung ihrer Symmetrieachse aufeinander zu und voneinander weg bewegbar «Ind.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Verformung des Behälters oder Deckels im Zuge einer einzigen Näherungsbewegung (Hub) des beweglichen Vorrichtungsteiles erfolgt ·

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung den beweglichen Vorrichtungsteil bildet, der den aufgenommenen Behälter mit eingelegtem Deckel an das Verschließwerkzeug heranführt. j

   13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung eine Plattform (45) zur Aufnahme des Behälters und einen Klemmring (38) zum Pesthalten des Behälters aufweist.

   H. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Kleiumrings (38) während des Verschließvorganges als Widerlager für den Verschlußfalz dient.

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   15. TorriohtiHig nach Anaprußfe 13 od@r 14» dadurch gekennzeichnet$ daß der Klemmring (38) mehrer® entlang des umfange angeordnet® _s v©a einem Fuß (40) nach oben ragend« Klemmbacktn (42) aufweist, die In eine abgespreizte und in eine den Behälter erfassende Stellung überführbar sind·

   16. Vorrichtung nach Anspruch 15₉ dadurch gekennzeichnet» Saß die Klemmbacken (42) dadurch in die den Behälter festklemmend* Stellim« überführbar m ind, daß β ie mit einer gewölbten AuBenfläohe {44) gegen am Tersohließwerkeeug angeordnete Sohrägflachen (78) auflaufen·

   17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennseiehnet_f daS die Klemmbacken (42) an der Innenfläche vorspringende Schuhe (46) aufweisen« die eine Stufe bilden, auf der sich der Behälter mit seiner vorspringenden Stufe (S1) aufsetzen kann·.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 15 od«r einem der folgenden» dadurch gekennzeichnet, dafl die Platt for» (45) umd der Kleamrlng (38) derart relativ sueinfender um «int begrenste Strecke beweglich sind, daß der Klemmring Ton einer unter die Plattforal surüekgeeogenen Stellung (Ladestellung) in eine den auf der Plattform stehenden Behälter umschließende Stellung (Klemmetellung) überführbar ist·

   19· Vorrichtung nach Anspruch 18_s dadurch gekennzeichnet, daß die über» führung Ton der Lade- in die Klemmeteilung während des Hubes der Kleninrrorrichtung stattfindet.

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   20. Vorrichtung nach Anspruoh. 9 oder einem der folgenden« dadurch, gekennzeichnet, daS das Versehließwerkssettg (65) eine Binrollhülse (69), einen Dorn (67) mit einem Kopf (68) und einen führungekonus (74) aufweist.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Verschließwerkzeuges derart angeordnet sind, daß während des Hul>s der Klemmvorrichtung zunächst die Klemmbacken (42) gegen die Schrägflächen (78) des Führungskonus (65) auflaufen, daß dann die Einrollhülee (69) den hochstehenden oberen Band des Behälters erfaßt und um den aufgebogenen Deckelrand umlegt und daß schließlich der Dornkopf (68) in den oberen Hand des Behälters eintritt und die radiale Verformung des nach innen umgelegten Behälterrandes vornimmt ·

   22. Vorrichtung nach Anspruoh 21, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand zwischen dem Umfang des Dornkopfes (68) und der als Widerlager dienenden Innenfläche (80) des Klewmrings (38) während des VerschließvorgangeB geringer ist als die Summe der Deckel-Wandstärke (t) und der zweifachen Behälter-Wandstärke (2t*) im unverformten Zustand.

   23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Führungskonus (74) als auch die Einrollhülse (69) gegen die Kraft je einer Feder (75 bzw. 70) relativ zum Dorn (67) in Richtung des Hubes der Klemmvorrichtung begrenzt beweglich sind.

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   24♦ Vorrichtung nach Anspruch 23_β dadurch gekennzeichnet» daß der Winkel der Sehrägflachen (78) des Führungskonus und die stante der vorspannenden Feder (75) derart gewählt sind, daß Überschreitung einer Torgegebenen Sicke des Versehlußf!ansehe© und damit einer vorgegebenen radialen Kompression der vom (68) ausgeübte Druck durch eine Kompression der Feder (75) des. Führungskonus leicht anhebt und so bewirkt ₉ daß die Klemmba©k®B. sich etwas sp&izen.

   25« Verschlossener Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß er nach Sem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8 luftdicht verschlossen wurde«

   26« Verschlossener Behälter nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußfalz sich parallel zur Längsachse des Behälters erstreckt und gegenüber dem auf der übrigen Behälterlänge glslehen Außenumfang des Behälters radial um einen solchen Abstand naefe außen versetzt ist, daß der Behälterboden eines zweiten gleieli©a Behälters innerhalb des Versehlußfalzes Platz findet.

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