DE1657168A1 - UEberlastungsausgleichvorrichtung fuer Verschlusskappen-Boerdelgeraet - Google Patents

Description

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PATENTANWALT MÜLLER-BÖRNER PATENTANWALT DIPL-ING. WEY

BERLIN 33 (DAHLEM) · PODBIELSKIALLEE 68 8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE *9

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^{20 288} Berlin, den 16. Februar I968

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\MERICAN FLAHGE & MANUFACTURING COo New York, N»Yo (USA)

tTberlaatungaauagleichvorrichtung für Veraohluaakappen—Bördelgerät

Die Erfindung betrifft Geräte und Einrichtungen zum Anbringen von Behälterverschlüaaen, inabeaondere verbesserte Geräte zum Aufbördeln oder Andrücken von Leichtmetall-Vera chlusakappen auf Flaachen- oder aonatigen Behälterhälsen·

Beim Verachliessen von Behältern mit Hilfe von Terschlusskappen und insbesondere dort, wo Hochleistunga-Abfüllvorgänge zur Anwendung kommen, besteht ein Problem hinsichtlich der Konstruktion der Verachluaskappenaufbringmeohanis— men, die wirksam und wirtschaftlich arbeiten müssen, indem aie aiah einem weiten Maasabweichungsbereich der mit den Verschlusskappen zu versehenden Flaschen anpassen· Diese Masaabweichung zeigt aich häufig in einem Übermasa oder einer ovalen Gestalt dea Flaschenhalses, was während des Versehliesavoirgange, d.h· beim Aufbringen der Verschlusskappe, zu einem Überlastungszustand führt» Sofern eine solche Massabweiohung der Flaschen während des normalen Be-

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FERNSCHREIBER: 01*4017

triebes des Versehlusskappenaufbringmechsnismus nicht in angemessener Weise ausgeglichen wird, ergibt sich daraus die Wahrscheinlichkeit, dass entweder übermassig viel Flaschen zu Bruch gehen, ein unwirksames Yerschliessen der Flaschen erfolgt oder die Verschlusakappen-Aufbringanlage beschädigt wird»

Ein. weiteres Problem, das sich bisher bei den insbesondere auf dem Gebiete der Getränkeabfüllung verwendeten Kappenandrück- oder -bördelanlagen nach dem bisherigen Stande der Technik ergab, war die verhältnismässig groase Schwierigkeit, die bei der routinemässigen Beinigung und Sterilisierung derjenigen Yerschlusskappenaufbringmechenismen verursacht wurde, die mit der flasche oder ihrem Inhalt in unmittelbare Berührung kommen· Obwohl ein teilweises Zerlegen vor dem eigentlichen Reinigungsvorgang den besten Schutz zu bieten scheint, wurden bei den bestehenden Ausführungen keinerlei Torkehrungen getroffen, um diese Zerlegungsarbeit in wirtschaftlicher, Zeit und Arbeit sparender Weise durchzuführen·

Sie se und weitere Probleme werden mit Hilfe der verbesserten Verschlusskappen-Andrückvorrichtung nach der Erfindung gelöst, die eine Mehrzahl von auf einem Kröis angeordneten AnpresB- oder Bördelbacken umfasst» die schwenkbar angebracht sind, um in radialer Richtung zu einem geschlossenen

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Anpressring zusammengezogen zu werden» Sie Anpresabacken sind von einer aus einem nachgiebigen Kunst st off material gebildeten zylindrischen tiberlastungsschutzfeder umgebene Diese neuartige und verbesserte Feder macht es möglich, trotz der im normalen Bereich auftretenden Massabweichungen der Flaschenmündung einen abdichtenden Verschluss herzustellen. Die Ausführung nach der Erfindung hat sich darüber hinaus den bisher verwendeten Ausführungen insofern als überlegen erwiesen, als sie solche Plaschenmassabweiohungen bei langanhaltendem Hochleistungs-Abfüllbetrieb ausgleichen kanne Das Problem des Sterilisierens der Kappenaufbringanlage wurde gelöst, indem erfindungsgemäae eine schnellwirkende, einrastende Verriegelung vorgesehen wurde, die ein bequemes Entfernen einer am unteren Ende des Bördelkopf es angebrachten ringförmigen Sicherungsplatte ermöglichte Dieses teilweise Zerlegen des Geräts legt die einzelnen Anpress- oder Andrückbacken und sonstige Teile des Mechanismus zu ihrer gründlichen Sterilisierung frei» Dieses Problem ist besonders in der Brauindustrie kritisch geworden» wo der neuerliche Erend zu unpasteurisiertem Bier ein gründlicheres und häufigeres Sterilisieren der Abfüllanlagen erforderlich macht·

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist demzufolge in der Schaffung eines neuartigen und verbesserten Geräts zum Andrücken bzw· Bördeln von Verschlusskappen an Behälter-

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halsen zu sehen, insbesondere auch zum wirksamen Anbringen von Verschlusskappen an Piaschenhälsen mit einem erheblichen Massabweichungsbereioh, wobei eine verbesserte Überlastungsausgleichvorrichtung zum Ausgleichen der Massabweiefaungen im Flaschenhals vorgesehen ist, die eine aus einem Kunststoffmaterial gebildete zylindrische Feder sein kann und wobei schliesslich eine schnell lösbare Einrastverriegelung zum Erleichtern des teilweisen Zerlegens des Anwürge- oder Bördelkopfes vorhanden ist ο

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschriebene Es zeigen;

Figa 1 einen senkrechten Schnitt durch den Verschlusskappen-Andrückkopf, in welchem die Anpressbacken in geöffneter oder entspannter Lage oberhalb einer unverschlossenen Flasche mit auf ihr angeordneter Verschlusskappe dargestellt sind,

Figo 2 einen Schnitt durch den Verschlusskappen-Andrückkopf nach der Linie 2-2 in Figo Ϊ, in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig» 3 eine Seitenansicht des Bördelkopfes, in welcher der Deutlichkeit halber ein Teil desselben aufgebrochen ist und die Anpressbacken in geschlossener Andruckstellung dargestellt sind,

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Figo 3a einen vergrosserten Teilschnitt durch die in in einem strichpunktierten Kreis dargestellten Teile,

Pig«» 4 eine Ansicht der schnell lösbaren, einrastenden Verriegelungsdrahtfeder und

Pig« 5 eine Unteransioht des Andrückkopfes bei in geöffneter oder entspannter Lage dargestellten Anpressbackeno

Der Andrück- oder Bördelkopf nach der Erfindung ist in der Zeichnung in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet und ausserdem in der Parallelanmeldung (Patentanmeldung A 57 652 III/64b vom 11· Dezember 1967 mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zur "Umstellung automatischer Elaschenfüllanlagen von der Verarbeitung einer Verschlusskappe auf eine andere") dargestellt und beschrieben· Dieser Bördelkopf ist, wie in dieser früheren Anmeldung ausführlich beschrieben, an einer Werkzeugwelle 2 aJhnehmbar angebracht« Die Welle 2 ist mit einer in arialer Richtung verlaufenden Bohrung 3 versehen* die einen mit Innengewinde versehenen unteren Abschnitt 4 aufweist» der, wie in Figo 1 gezeigt, an seinem unteren Ende 5 mit einem ringförmigen Absatz versehen ist β

Der Bördelkopf 1 umfasst eine mit AussengewiMe Buohse 6_f deren unteres Ende von einem radialen FIbtp

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umgebe» ist ο Eine mit Innengewinde versehene ringförmige Muffe 8 ist so auf die Buchse 6 aufgeschraubt, dass sie gegen den radialen plansch 7 der Buchse β anliegt» Die Muffe 8 ist mittels einer Klemmschraube 9 auf der Buchse festgelegte !Das obere Ende 10 der Muffe 8 ist mit einer an ihrem Aussenumfang verlaufenden Ausnehmung versehen zum passenden Eingriff mit dem unteren Ende 5 der Werkzeugwelle 2 beim Einschrauben der Buchse 6 in den mit Innengewinde versehenen Teil 4 der Welle 2» Die Buchse 6 ist in der Welle 2 mit Hilfe einer Klemmschraube 11 festgelegt«

In der Buchse 6 vergleitbar ist eine die Verschlusskappe aufnehmende Spindel 12 gelagert, die an ihrem oberen Eu3e eine mit Gewinde versehene Bohrung 13 aufweist, die das untere, mit Gewinde versehene Ende 14 eines Befestigungsstiftes 15 auf nimmt ο Um den mittleren Teil des Befestigimgiistiftes 15 herum ist ein ringförmiger Plansch 16 ausgebildet» Ein Stift 17 sichert den Befestigungsstift 15 in der Spindel 12 und ist nach Abnahme des Bördelkopfes 1 vor der Welle 2 über Öffnungen 18 in der Buchse 6 zugänglich· 35er obere Teil des Befestigungsstiftes 15 ist von einer Schr-_;Hi" bendruckfeder 19 umgeben, die den Arbeitsdruck ausübt und sich swisohea dem Plansch 16 und der oberen Stirnwand d:u

3 erstreckt» wobei sie zwischen diesen $e:^s£.

iei·> um de» Flansch Io £ss Befeetigu&g* έ-.;·£©a die cberö Stirnfläche dar Buohee 6 zu prei

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3er untere Teil der Spindel 12 ist mit einer inneren Axialbohrung 20 versehen, die an ihrem untersten Ende von einem Yerschlusokappengesenk 21 abgeschlossen wird* Ein sioh radial nach aussen erstreckender Stützring 22 ist nahe der Bohrung 20 um die Spindel 12 herum dieser angepasste Ein Ver=schlusskappenniederhalter 23» der aus einem an seinem unteren Ende verschlossenen hohlen, rohrförmigen Teil besteht, ist in der Bohrung 20 der Spindel gleitbar geführt und durch ein Paar tangential angeordneter zylindrischer Rollstifte 24 in ihr gehalten» Eine sich zwischen dem geschlossenen unteren Ende des rohrförmigen Verschlusskappenniederhalters 23 und dem oberen Ende der Spindelbohrung 20 erstreckende leichte Schraubendruckfeder 25 drückt den Verschlusskappenniederhalter in eine nach unten herausragende Stellung©

Sie Umfangsflache des Stützringes 22 hat eine kreisbogenförmige konvexe Kontur, auf welcher eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten Anpressbaeken 26 schwenkbar gelagert ist, von welchen 3ede nahe ihrem oberen Ende eine entsprechend konturierte lagerfläche 27 aufweist* Die Anpressbaeken 26 stimmen in ihrer Bauweise alle miteinander überein und sind .bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwölf an der Sahl, die um das Yerschlusskappengesenk 21 herum in gleichen gegenseitigen Abständen voneinander getrennt angeordnet sind· Jede Anpressbacke oder -klaue 26 hat nahe ihrem oberen Ende einen nach aussen ixerausragenden Vorsprung 28, der mit

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der Innenfläche eines darüberliegenden, nachstehend noch näher beschriebenen Segments 29 in Gleitberührung steht und dazu dient, das obere Ende der Anpressbacke mit dem Stützring 22 in gelenkiger Verbindung zu halten,, Am unteren Ende jeder Anpressbacke ist eine radial nach innen gerichtete Bördel- oder Andrückfläche 30 ausgebildete Der äussere Endabschnitt jeder Anpressbacke 26 ist mit einer geneigt verlaufenden Mockenflache 31 versehen»

Zum Schliessen der Anpressbacken 26 und ihrer Bördelflächen 30 um den Verschlusskappenrand ist ein aus Segmenten bestehender Schliessring vorgesehene Wie aus !ig. 2 ersichtlich, wird dieser Schliessring aus sechs Segmenten 29 gebildet, d»ho jedes Segment betätigt zwei darunterliegende Anpressbacken 26 durch Beaufschlagung der Nockenflächen 31» Das obere Ende jedes Segments 29 ist nach innen geneigt zu einem Gelenkteil 32 ausgebildet, der in einen am unteren Ende der Muffe 8 ausgebildeten Gelenksitz 33 passt· Der Gelenkteil 32 ist gegen eine Fortbewegung von dem Gelenksitz 33 durch die Aussenfläche des Flansches 7 der Buchse 6 gesichert» Das untere Ende jedes Segments 29 ist in radialer Eichtung erweitert, um eine nach innen gerichtete Nockenflache 34 zu bilden, die mit den Hockenflochen 31 der Anpressbaoken 26 zusammenwirkt·

Um den unteren Teil der Spindel 12 herum ist ein Ring 35 aus elastischem Werkstoff angebracht, der einen naoh aussen

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gerichteten flexiblen Flansch aufweist, der mit den Innenflächen der Anpressbacken in Eingriff steht und sie federnd nach aussen drückt, so dass die Nockenflächen 31 der Anpressbacken 26 mit den ETockenflachen 34 der Segmente 29 in Berührung gehalten werden.

Die den Schliesasegmentring bildenden Segmente 29 sind von einer zylindrischen Überlastungsausgleichfeder 36 umgeben, die, wenn die Anpressbacken sich in ihrer geöffneten Stel-■ lung befinden, die radiale Auswärtsbewegung der Segmente begrenzt und das Äusmass der radialen Einwärtsbewegung der Backen in Richtung auf ihre Schliessstellung elastisch begrenzte Die Feder 36 ist ein zylindrisches Band aus elastischem nachgiebigem Werkstoffe In der Praxis hat sich die Verwendung von Urethan-Kunststoff auf Grund seiner geringen Zusammendrückbarkeit sowie seiner sehr hohen Abriebfestigkeit als für diesen Zweck recht brauchbar erwiesen» Die Feder 36 ist von einem zylindrischen Metallmantel 37 umgeben» Eine senkrechte Aufwärtsbewegung des aus der Feder 36 und dem starren Mantel 37 bestehenden Bauteils wird durch einen mit Hilfe einer Klemmschraube 39 an der Muffe 8 befestigten Sperring 38 verhindert·

Xm unteren Ende dee Sohliessringes ist mit Hilfe von zwei Schrauben 41» die in zwei der Segmente 29 des Schliessringes hineinragen, eine ringförmige Sicherungsplatte 40 frei

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beweglich angebracht» Jede Schraube ist nahe ihrem äusseren Ende mit einer Umfangsnut 42 versehen. Die Sicherungsplatte

40 hat zwei einander diametral gegenüberliegend angeordnete Öffnungen 43» die je eine Schraube 41 umgeben und einen etwas grösseren Durchmesser aufweisen als die Schrauben 41· Diese Anordnung lässt es zu, dass sich die beiden, je eine Schraube 41 aufnehmenden Segmente 29 unter der Einwirkung der Ausgleichfeder 36 in radialer Richtung gegenüber der Sicherungsplatte 40 verschieben.. Die Sicherungsplatte 40 ist mit Hilfe einer schnellwirkenden einrastenden ■Verriegelungsdrahtfeder 44 an den Schrauben 41 abnehmbar befestigt» Wie aua Figo 4 ersichtlich, ist die Feder 44 in entspanntem Zustand leioht gekrümmt und läuft an ihren beiden Enden in eine geschlossene öse 45 aus» In der Uähe jedes ihrer Enden ist eine radial nach innen ragende Schleife 46 ausgebildet, die, wie in Figo 5 gezeigt, bei gespanntem und eingerastetem Zustand der Feder 44 mit den Schraubennuten 42 in Eingriff steht· Eine ringförmig ausgebildete Kombination aus einer Flaschenführung und einem Abreisslaschen-Andrückorgan 47 ist ihrerseits innerhalb der zentralen Öffnung in der Sicherungsplatte 40 mittels vier radialer Tragarme 48 frei beweglich gehalten, die innerhalb der Sicherungsplatte 40 unter den Anpressbacken 26 gelagert sind»

Bei der Betätigung wird der Bördel- oder Andrückkopf 1 die Werkzeugwelle 2 gegenüber einer Flasche 50 abgesenkt ^ auf welcher eine Leichtmetall-Abreisskappe 60 locker aufliegt,

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die einen scheibenartigen Oberteil 61 umfasst, der von einem glatt herunterhängenden Rand 62 umgeben ist, welcher eine sich von seiner unteren freien Kante aus nach unten und radial nach aussen erstreckende Greiflasche 63 aufweistο Der Verschlusskappenniederhalter 23 liegt auf dem Verschlusskappenoberteil 61 auf, wobei die Feder 25 zusammengedrückt wird, bis das Bördel- oder Andrückgesenk 21 die Verschlusskappe gegen den darunterliegenden Flaschenöffnungswulst presst und die Bördelflächen 30 den Kappenrand 62 umgeben* Eine weitere Abwärtsbewegung der Segmente 29 gegenüber den Anpressbacken 26 verstellt die Bördel- oder Andrückflächen 30 infolge der Wechselwirkung zwischen den Nockenflächen 34 und Jl radial nach innen, wobei sie den Verschlusskappenrand 62 in engen abdichtenden Kontakt mit dem sieh darunter befindenden Flaschenhals andrücken bzw β bördeln» Zu diesem Zeitpunkt wird die Überlastungsausgleichfeder 36 wirksam· Sofern die betreffende zu verschliessende Flasche an ihrer Mündung etwas zu weit oder oval ausgebildet ist, muss eine oder mehrere dex Anpressbacken 26 bei ihrer radialen Einwärts bewegung etwas nachgeben» Der der radialen Einwärtsbewegnng der Backe oder Backen durch die Flaschenmass- oder -formabweichung entgegengestellte Widerstand lässt einen Überlastungazustand entstehen, der durch eines oder mehrere der Segmente 29 des Schliessringes ausgeglichen wird, indem das oder die betreffenden Segmente um

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ihren Gelenkteil 32 radial nach aussen schwenken, statt die" entsprechenden unter ihnen liegenden Anpressbacken 26 nach innen zu schwenken, wie es normalerweise der Fall wäre«» Dabei wird der Teil der zylindrischen Ausgleichfeder 36, der von aussen gegen das nachgebende Segment 29 anliegt, gegen den Metallmantel 37 gequetscht, so dass er, wie in ]?ig«> 3a gezeigt, bei 36a unterhalb der Unterkante des starren Mantels 37 herausgepresst wirdo Auf diese Weise wird der Verschlusskappenrand um den gesamten Flaschenhals herum fest abdichtend gegen ihn angepresst, ohne dass Lücken oder unterschiedliche Andrückgrade entstehen, wobei Jedoch verhindert wird, dass eine zum Zerbrechen der Flasche führende Kraft ausgeübt wird» Darüber'hinaus kann die nachgebende Wirkung der überlastungsausgleichfeder 36 wiederholt für eine unbestimmte Zeitspanne ausgeübt werden, ohne dass eine Ermüdung des Werkstoffes durch die Beanspruchung oder sonstiges Versagen auftritt» Eine Aufwärtsbewegung des Bördeloder Andrückkopfes 1 zusammen mit der Werkzeugwelle 2 führt die Teile wieder in ihre entspannte Ausgangsstellung zurück»

Ein teilweises Zerlegen des Bördelkopfes 1 durch Abnehmen der unteren Sicherungsplatte 40 sowie des Pührungs- oder Andrückorgans 47 zum Erleichtern des Eeinigens und Sterilisierens des Bördel- oder Andrüokmechanismus lässt sich rasch und bequem durchführen, indem einfach die Enden 45 der einrastenden Verriegelungsdrahtfeder 44 gegeneinanderbewegt

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und dann die Feder aus den Hüten 42 der Schrauben 41 gelost wirdo Fach dem ^einigungsvorgang lassen sich die Seile in gleicher, jedoch umgekehrter Weise bequem an den für sie vorgesehenen Platz zurückbringen (oder gegen notwendig gewordene Ersatzteile auswechseln)_o

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Pat entansp rüch e?

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Claims (1)

1. PATENTANWALT DIPL.-ING. WEY

   8 MÜNCHEN 22 WlDENMAYERSTRASSE <*

   TELETON 225585 · TELEGRAMME: PROPiNDUS

   Berlin, den 16«, Pebruar 1968

   AMERICAN PIANGE & MAMJPAOiL¹URING- CO< > INC., New York, No Y» (USA) "

   Patentansprüche ;

   1» Vorrichtung zum Befestigen einer Verschlusskappe an einem die Öffnung eines Behälters umgebenden Hals, gekennzeichnet durch ein in axialer Richtung bewegbares Halterungsglied (2), eine Mehrzahl von auf einem Usifangskreis angeordneten, mit dem Halterungsglied (2) funktionsmässig verbundenen Anpre aas eilen (26), die ^cs Betätigungsmitteln (29) umgeben sind, um die Anpresateile radial einwärts in eine zusammengezogene Stellmi^ zu führen, in welcher sie einen geschlossenen Anpreea- oder Bördelring bilden, und durch eine aus nichtmetallischen., elastisch verformbarem Werkstoff gebildete ti'öerlastungaauagleichfeder (36), um die durch die ikxäi.igungsmittel auf die Anpreas- oder Bördelteile (26) ausgeübten Kräfte nachgiebig zu begrenzen»

   £e Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeicaneτ_g dass die An.presstel.le (2f) in senkrechter Richtung länglich aiiegebil^: L und &:■+■ ihren oberen Endea t^^:"^:;

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   BAD ORIGiNAL

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   an das Kalterungsglied (2) so angelenkt sind, dass sie von ihm herabhängen»

   ;>c Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel einen in axialer Richtung verstellbaren, in einzelne Segmente (29) aufgeteilten Schliessring zum Zusammenwirken mit den Anpressteilen (26) umfassenc

   4» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch verformbare Überlastungsausgleichfeder (36) zumindest teilweise von einem Metallmantel (37) umschlossen ist*

   5e Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch verformbare Überlastungsausgleichfeder (36) aus Urethan-Kunststoff besteht©

   6» Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlastungsausgleichfeder (36) ein den Schliesssegmentring (29) umgebendes zylindrisches Band ist, das zumindest teilweise von einem starren Jüantel (37) umschlossen ist»

   7* Vorriehtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel für die Anpressteile

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   aus einem die Anpresa teile umgebenden, in Segmente aufgeteilten Schliessring (29) bestehen, wobei zum leichteren teilweisen Zerlegen der Vorrichtung zum Zwecke ihrer Reinigung eine an dem Schliessring (29) frei beweglich angebrachte ringförmige Sicherungsplatte (40) und zwischen der Sicherungsplatte (40) und dem Schliessring (29) eine schnell lösbare Verbindung vorgesehen sind »

   8· Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die schnell lösbare Verbindung eine einteilige, einrastende Verriegelungadrahtfeder (44) umfasst·

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