DE69800014T2

DE69800014T2 - Behälterverschluss mit faltbaren Nocken

Info

Publication number: DE69800014T2
Application number: DE1998600014
Authority: DE
Inventors: Philippe Van Bristom; Jean-Pierre Van Laere
Original assignee: Blagden Packaging N V
Current assignee: Blagden Packaging N V
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: EP0853050B1; DE69800014D1; BE1010847A3; EP0853050A1; ES2135984T3

Description

Die Erfindung betrifft Fässer und Kanister, die Deckel mit verbiegbaren Laschen enthalten, und die Deckel, die zu diesen Behältern gehören.
Die mit einem Metalldeckel mit verbiegbaren Laschen versehenen Fässer sind allgemein bekannt aus dem Bereich der Verpackungen, insbesondere für Farben, Lösungsmittel und andere als gefährlich angesehene Materialien.
Angesichts der Natur der Produkte, die sie enthalten können, müssen die Fässer, sobald sie einmal verschlossen sind, den sehr strikten Normen für luftundurchlässige Materialien (bezogen auf einen einheitlichen Überdruck) und für Stoßfestigkeit entsprechen. Insbesondere wird verlangt, daß selbst nach beispielsweise durch einen Sturz oder einen Einschlag bedingten Deformationen ihr Inhalt nicht aus ihnen entweichen kann. Selbstverständlich sind dieselben Überlegungen auch anwendbar auf den Transport von Produkten mit einem hohen Einheitswert.
Somit findet man sich gleichzeitig mit technischen und ökologischen Notwendigkeiten konfrontiert.
Aus kommerzieller Sicht ist es selbstverständlich, daß solch eine gute Widerstandsfähigkeit keinen übermäßigen Aufpreis der Behälter zur Folge hat.
Das Patent US-A-2 205 685 beschreibt einen Metalldeckel mit verbiegbaren Laschen gemäß Stand der Technik. Der Oberbegriff von Anspruch 1 legt diesen Stand der Technik zugrunde. Während des Verschließens werden die ursprünglich geraden Laschen in die Ecken unter dem eingerollten Rand der Öffnung eines Fasses gebogen. Die Nachteile dieses Standes der Technik werden im Anschluß detailliert beschrieben.
Die Anmeldung WO-A-86/03471 beschreibt ein zylindrisches Blechfaß, in dem Dichtigkeit und Stoßfestigkeit durch Entwicklung eines doppelt eingerollten Behälterrandes und durch einen deutlichen Abstand zwischen den verbiegbaren Laschen verbessert werden.
Es sind ebenfalls Plastikdeckel mit einem verbiegbaren Rand bekannt, die auf einer deutlich anderen Technik basieren, wie beschrieben in GB-A-2 110 654, und die abreißbare Laschen enthalten können.
Man hat versucht, Stoßfestigkeit und Dichtigkeit der mit einem Metalldeckel mit verbiegbaren Laschen ausgerüsteten Behälter zu verbessern.
Man hat außerdem versucht, diese Verbesserungen ohne eine Erhöhung der für die Herstellung der Behälter benötigten Metallmengen zu erreichen.
Ziel der Erfindung ist ein Metalldeckel mit verbiegbaren Laschen für ein Faß, dessen Öffnung von einem zur Außenseite hin eingerollten Rand eingefaßt ist. Dieser Deckel ist dadurch gekennzeichnet, daß sich ein peripherischer Ausgangsbereich für eine Verbiegung über die gesamte Breite der verbiegbaren Laschen des Deckels erstreckt. Der genannte Ausgangsbereich verläuft auf den Laschen in einer solchen Höhe, daß, nachdem die Laschen unter den eingerollten Rand der Faßöffnung gebogen sind, dieser die Spitze einer nach innen gebogenen keilförmigen Umbördelung bildet, die unter dem eingerollten Rand ansteigt.
So wird ein Fixieren des Deckels ermöglicht, das viel öfter wiederholbar und wirkungsvoller ist, als dies früher der Fall war.
Dieser Deckel, dessen Form dem Querschnitt des Fasses entspricht, umfaßt vorzugsweise
- einen Mittelteil,
- einen inneren, sich nach oben erstreckenden peripherischen Kranz,
- einen äußeren peripherischen Kranz, der sich nach unten durch verbiegbare Laschen verlängert, wobei die Verbindung zwischen den beiden Kränzen eine nach unten gerichtete Rille bildet.
Der Ausgangsbereich für die Verbiegung ist vorzugsweise aus mindestens einer peripherischen Einkerbung gebildet.
Der Ausgangsbereich für die Verbiegung kann auch aus mindestens einer Linie minimaler Dicke bestehen, die auf Höhe der Laschen um den Deckel herum verläuft.
Diese Linie minimaler Dicke ist zum Beispiel durch Kaltschmieden des Bleches des genannten Deckels oder durch Einritzen desselben entstanden.
Der Ausgangsbereich für die Verbiegung kann durchgehend, unterbrochen oder aus einer Vielzahl von aneinandergrenzenden Bögen gebildet sein.
Die Erfindung hat außerdem ein Faß zum Ziel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen Deckel wie oben beschrieben enthält.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wie oben beschriebenen Metalldeckels mit verbiegbaren Laschen, das den folgenden Verfahrensschritt beinhaltet:
- Erzeugung einer peripherischen Linie als Ausgangsbereich für eine Verbiegung, die sich über die gesamte Breite einer jeden der verbiegbaren Laschen erstreckt, an der Stelle, die der Spitze ihrer künftigen, nach innen gebogenen Umbördelung entspricht.
Der Vorteil der mit den erfindungsgemäßen Deckeln ausgerüsteten Behälter ist, daß die Festigkeit der Behälter bei Fall- und Wasserdruckversuchen deutlich gegenüber klassischen Behältern verbessert wurde.
Folglich ist die Gefahr einer Umweltverschmutzung im Fall eines Unfalls während des Transports oder bei Manipulationen geringer.
Man kann auch dünnere Bleche verwenden (wobei ein Gewinn an Metall erreicht wird), die Wicklungen des Behälterrandes und gegebenenfalls die Höhe des inneren Deckelkranzes reduzieren (wobei ein Gewinn an Quantität des verwendeten Metalls und eine Erhöhung des Nutzvolumens des Behälters erreicht wird).
Andere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ersichtlich, wobei auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird, in denen
- die Abb. 1, 2 und 3 Teilansichten eines Schnitts durch einen Behälter mit einem mit verbiegbaren Laschen versehenen Deckel gemäß Stand der Technik sind und zwar vor, während bzw. nach Verschließung,
- Abb. 4 einen Behälter mit einem erfindungsgemäßen Deckel vor seiner Verschließung in perspektivischer Teilansicht mit Schnitt und Abrißkante zeigt,
- die Abb. 5 und 6 Teilansichten eines Schnitts desselben Behälters während bzw. nach der Verschließung zeigen.
Das Verfahren zur Verschließung eines Behälters, der mit einem Deckel mit klassischen verbiegbaren Laschen ausgerüstet ist (gemäß Stand der Technik, wie z. B. im Fall des in US-A-2 205 685 beschriebenen Deckels), wird beschrieben, indem sich nacheinander auf die Abb. 1, 2 und 3 bezogen wird. Um jeglichen Irrtum ausschließen zu können, wurde allen Bezugszeichen der Zeichnungen die Ziffer 0 vorangestellt.
Die Seitenwand 01 des Behälters gemäß Stand der Technik bildet einen Mantel, der an seiner höchsten Stelle in einen zur Außenseite hin eingerollten Rand 02 endet.
Der Deckel 03 des Behälters umfaßt einen Mittelteil 04, der verbunden ist mit einem inneren, sich nach oben erstreckenden peripherischen Kranz 05 und einem äußeren peripherischen Kranz 06, der sich nach unten durch eine bestimmte Anzahl an verbiegbaren Laschen 07 verlängert.
Die Verbindung zwischen den beiden Kränzen 05 und 06 bildet eine Rille 08, auf der ein Dichtungsring 09 aufliegt.
Der eingerollte Rand 02 wird mit Hilfe verschiedener bekannter Techniken geformt, indem der freie Rand 010 der Seitenwand 01 in sich selbst eingerollt wird.
Beim Verschließen des Behälters werden, wie in Abb. 2 gezeigt, die Preßbacken 11 (von denen eine einzelne dargestellt ist) gegen die verbiegbaren Laschen 07 gepreßt, wobei diese dazu gebracht werden, sich um den Rand 02 des Behälters zu wickeln und die Form einer keilförmigen Umbördelung, die unter dem eingerollten Rand 02 ansteigt, anzunehmen.
Die Dosierung der Kraft der Preßbacken 11 ist ein schwieriger Punkt: Wenn die durch die Preßbacken 11 übertragene Kraft nicht ausreichend ist, wird die Dichtung 09 nicht genügend zusammengedrückt und die Dichtigkeit ist nur mittelmäßig. Wenn im Gegensatz dazu die übertragene Kraft übermäßig groß ist (s. Abb. 3), wird sich der eingerollte Rand 02 verformen: Man beobachtet dann häufig eine Druckverminderung an der Dichtung 09 und eine verminderte Widerstandsfähigkeit der Fässer gegenüber einer Verformung.
Unter Berücksichtigung der Belastungen, die im Augenblick der Verformung auf die Lasche 07 übertragen werden, sind zu unterscheiden:
1. ein von der Preßbacke 11 erzeugtes Biegemoment,
2. ein an der (beweglichen) Aufliegestelle der Lasche 07 auf dem eingerollten Rand 02 entstehendes Widerstandsmoment,
3. ein durch die Steifigkeit der Lasche 07 selbst bedingtes Widerstandsmoment, und
4. ein durch das Aufliegen des Randes der Lasche 07 auf der Seitenwand 01 bedingtes Widerstandsmoment.
Jede Preßbacke 11 muß also eine höhere Kraft aufbringen, als sie für ein bloßes Verformen jeder Lasche 07 nötig wäre.
Abb. 4 zeigt gegenwärtig ein Faß mit aufgesetztem erfindungsgemäßem Deckel 3 vor dem Verschließen.
Dieser Deckel 3 ist erfindungsgemäß mit einem Ausgangsbereich für eine Verbiegung 13 ausgerüstet, der hier die Form einer peripherischen Einkerbung bildet. Diese verläuft auf dem äußeren Kranz 6 über den Umfang des gesamten Deckels 3 und ist somit in einer festgelegten Höhe auf jeder verbiegbaren Lasche 7 eingeprägt.
Der äußere Kranz 6 und die verbiegbaren Laschen 7 sind hier dargestellt, als würden sie anfänglich einen geraden Rock bilden. In der Praxis können sie, wie übrigens auch die klassischen Deckel 03, im Schnitt gesehen, verschiedene Formen mit Einbuchtungen und Vorsprüngen annehmen.
Die Lage dieses Ausgangsbereichs für die Verbiegung 13 auf den Laschen 7 ist durch die zur Bildung einer keilförmigen Umbördelung notwendige Länge bestimmt, was unter Bezugnahme auf die Abb. 5 und 6 erkennbar wird.
Bei der Verschließung des Behälters (Abb. 5) wirkt sich die von der Preßbacke 11 erzeugte Verformung idealerweise auf den Ausgangsbereich für die Verbiegung 13 aus.
Die Umbördelung nimmt folglich die Form eines Winkels 14 mit einer sehr scharfen Kante an und, was ein wichtiger Punkt ist, der Hebelarm, der auf die Seitenwand 1 wirkenden Auflagekraft (die der Verformung der Laschen 7 entgegenwirkt) verkürzt sich. Dies hat zur Folge, daß das zur Verformung dieser Laschen 7 benötigte Moment wesentlich kleiner ist und, was nicht weniger wichtig ist, das zur Verformung der Basis des eingerollten Randes 2 benötigte Moment ist erheblich verringert worden.
Auf diese Weise kann man während des Zusammendrückens der Dichtung mit einem angemessenen Verdichtungsverhältnis den eingerollten Rand 2 beanspruchen, ohne seine Elastizitätsgrenze zu überschreiten.
Die beiden weiter oben beschriebenen Mängel (nicht ausreichende Verdichtung oder übermäßige Verformung), die bei mit klassischen Deckeln versehenen Fässern auftreten, werden so vermieden. Im Ganzen genommen wird die von den Preßbacken 11 übertragene Kraft sinnvoller und besser wiederholbar verwendet.
Außerdem (s. Abb. 6) behält der eingerollte Rand 2 des gezeigten Fasses seine ursprüngliche Form und somit seine Schlagfestigkeit und optimale Dichtigkeit bei.
Man hat also die Möglichkeit, wobei keine Veränderungen auftreten, die Eigenschaften des Fasses zu verbessern oder, um dasselbe zu erreichen, dünnere Bleche zu verwenden.
Man hat auch die Möglichkeit, die Höhe des inneren Kranzes 5 des Deckels 3 zu verringern (wobei ein Gewinn an Metalloberfläche und an Nutzvolumen des Behälters erreicht wird), wobei die Widerstandsfähigkeit gegen Einschläge auf den Behälterrand gleichbleibt.
Man kann gegebenenfalls auch die Anzahl der Wicklungen des Randes 2 reduzieren und gleichzeitig Metall und Energie sparen.
Durch Verwenden, bei gleichbleibenden Eigenschaften, eines dünneren Bleches für den Deckel 3, kann das so erzeugte Faß, sobald es seinen Bestimmungsort erreicht hat, deutlich einfacher vom Personal geöffnet werden, indem auf klassische Art und Weise mit Hilfe eines Hebelwerkzeugs an den Laschen 7 gezogen werden kann, um diese aufzubiegen.
Man kann dadurch gleichzeitig einen Zeit- und Energiegewinn beobachten und man überwindet gleichzeitig eine eventuell bestehende Abneigung des Personals gegenüber "zu gut" verschlossenen Fässern, ein Phänomen, bei dem man beobachtet hat, daß es zu einer unbewußten Vernachlässigung der Vorschriften führen kann, was auf Kosten der Qualität der Verschließung geht.
Als Nebeneffekt hindert die Anwesenheit einer Einkerbung 13 die Deckel daran, sich bei der Stapelung zu tief ineinander zu verschachteln.
Die in den Abbildungen dargestellten Fässer weisen eine zylindrische Form des Materials auf. In der Praxis können solche Fässer unter der Bezeichnung stapelbare "konische" Fässer oder "zylindrische" Fässer in den Handel gebracht werden; es ist selbstverständlich, daß sich die Erfindung gleichermaßen auf Fässer mit einer konischen oder zylinderkonischen Form bezieht und daß diese Fässer auch einen querverlaufenden Teil aus einem polygonalen oder ovalen Material aufweisen können.
Der Ausgangsbereich für eine Verbiegung 13 kann selbstverständlich auch andere Formen als die oben erwähnte Einkerbung annehmen.
Sie kann insbesondere aus einer örtlich begrenzten Verjüngung des Bleches bestehen (durch Druckverformung oder durch eine Einritzung). Es ist ebenfalls nicht notwendig, daß sie ein durchgehendes oder uniformes Erscheinungsbild aufweist. Sie kann insbesondere durch Bearbeiten mit einem kreisförmigen oder gezahnten Rändelwerkzeug erzeugt werden.

Claims

1. Metalldeckel (3) mit verbiegbaren Laschen (7) für ein Faß, dessen Öffnung von einem zur Außenseite hin eingerollten Rand (2) eingefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein peripherischer Ausgangsbereich für eine Verbiegung (13) über die gesamte Breite der verbiegbaren Laschen (7) des Deckels (3) erstreckt und der genannte Ausgangsbereich (13) auf den Laschen (7) in einer solchen Höhe verläuft, daß, nachdem die Laschen (7) unter den eingerollten Rand (2) der Faßöffnung gebogen sind, der genannte Ausgangsbereich (13) die Spitze einer nach innen gebogenen keilförmigen Umbördelung (14) bildet, die unter dem eingerollten Rand (2) ansteigt.

2. Metalldeckel (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er

- einen Mittelteil (4),

- einen inneren, sich nach oben erstreckenden peripherischen Kranz (5),

- einen äußeren peripherischen Kranz (6), der sich nach unten durch verbiegbare Laschen verlängert, wobei die Verbindung zwischen den beiden Kränzen (5, 6) eine nach unten gerichtete Rille (8) bildet,

umfaßt.

3. Metalldeckel (3) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsbereich für die Verbiegung (13) aus mindestens einer peripherischen Einkerbung (13) gebildet ist.

4. Metalldeckel (3) nach irgendeinem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsbereich für die Verbiegung (13) aus mindestens einer Linie minimaler Dicke besteht, die auf Höhe der Laschen (7) um den Deckel (3) herum verläuft.

5. Metalldeckel (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linie minimaler Dicke durch Kaltschmieden des Bleches des genannten Deckels (3) entsteht.

6. Metalldeckel (3) nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Linie minimaler Dicke durch Einritzen des Bleches des genannten Deckels (3) entsteht.

7. Metalldeckel (3) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der peripherische Ausgangsbereich für die Verbiegung (13) durchgehend ist.

8. Metalldeckel (3) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der peripherische Ausgangsbereich für die Verbiegung (13) unterbrochen ist.

9. Metalldeckel (3) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsbereich für die Verbiegung (13) aus einer Vielzahl von aneinandergrenzenden Bögen gebildet ist.

10. Faß, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Deckel (3) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche enthält.

11. Verfahren zur Herstellung eines Metalldeckels (3) mit verbiegbaren Laschen (7) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es den folgenden Verfahrensschritt umfaßt:

- Erzeugung einer peripherischen Linie als Ausgangsbereich für eine Verbiegung (13), die sich über die gesamte Breite einer jeden der verbiegbaren Laschen (7) erstreckt, an der Stelle, die der Spitze ihrer künftigen, nach innen gebogenen Umbördelung entspricht.