EP3521198B1 - Verschlussmechanismus - Google Patents

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Publication number
EP3521198B1
EP3521198B1 EP19154210.9A EP19154210A EP3521198B1 EP 3521198 B1 EP3521198 B1 EP 3521198B1 EP 19154210 A EP19154210 A EP 19154210A EP 3521198 B1 EP3521198 B1 EP 3521198B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping ring
container
lid
closure mechanism
cover
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP19154210.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3521198A1 (de
Inventor
Rainer Carqueville
Stefan Kropik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pirlo Industrial & Co Og GmbH
Original Assignee
Pirlo Industrial & Co Og GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pirlo Industrial & Co Og GmbH filed Critical Pirlo Industrial & Co Og GmbH
Priority to PL19154210T priority Critical patent/PL3521198T3/pl
Publication of EP3521198A1 publication Critical patent/EP3521198A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3521198B1 publication Critical patent/EP3521198B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D45/00—Clamping or other pressure-applying devices for securing or retaining closure members
    • B65D45/32—Clamping or other pressure-applying devices for securing or retaining closure members for applying radial or radial and axial pressure, e.g. contractible bands encircling closure member

Definitions

  • the present invention relates to a closure mechanism for closing a container, in particular a bucket.
  • Such containers which can contain paint, chemicals or bulk material, for example, are often requested in resealable form, since their content is sufficient for multiple uses.
  • the containers have a lid which is to be placed on a container opening and which can be clamped against the container by means of an encompassing clamping ring, thereby sealing it.
  • the clamping ring can be divided and can be expanded or reduced by means of a lever construction connecting the two divided ring ends in order to be able to release or establish the clamping as desired.
  • the clamping ring can also be temporarily expanded against a spring force, so that the clamping ring can expand against the spring force even without using the lever, especially when the container is closed for the first time, and then reduce it again in order to enable the container to be closed automatically.
  • a seal arranged between the edge of the container and the lid can also be compressed.
  • the clamping ring for closing the container has to be subjected to a high pressure force against the container in order to temporarily expand the clamping ring.
  • document DE8809080U discloses a locking mechanism according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention was therefore to develop a closure mechanism known from the aforementioned prior art in such a way that, in particular, high pressure forces for the initial closure of the container can be avoided.
  • the object is achieved by a locking mechanism according to claim 1 and an associated method according to claim 11. Further advantageous embodiments emerge from the subclaims.
  • the invention is based on the knowledge that it is possible to simplify the closing of a container by arranging a clamping ring which is already pretensioned on the cover, the cover blocking the clamping ring against radial deformation (reduction) into its narrowed shape.
  • the blocking can be released, after which the clamping ring simultaneously engages around the cover and a container edge and thereby holds the cover against the container and / or clamps and thereby closes it.
  • Such a locking mechanism simplifies the closing of the container, since the lid with the pre-tensioned clamping ring located on it only has to be placed on the container and a slight pressure on the clamping ring is sufficient to unblock its reshaping by the lid, so that the ring ( preferably suddenly or abruptly) snaps back into its reduced form and clamps the lid against the container. Unlike in the prior art, no pressure force is required, which initially requires an expansion of the clamping ring. In addition, before the container is closed, the cover and the clamping ring are connected to one another by the prestressing of the clamping ring on the cover and can therefore be handled (cannot be lost) as one part, unlike the otherwise known separate provision of the cover and clamping ring.
  • the closure mechanism comprises a cover formed around an axis (Z) for covering a container opening and a clamping ring.
  • the clamping ring can be converted from a shape with a reduced (narrowed) circumference against a restoring force into a shape that enlarges (widened) its circumference.
  • the clamping ring is suitable for clamping the lid against the container, preferably in that the clamping ring engages around the lid and a radial projection of the container at the same time - viewed in the Z direction.
  • a spring mechanism for example in the form of a spiral spring, connects the two free ends of the split ring along the circumference. Against a spring force to be introduced into the spring mechanism, the circumference of the clamping ring can be enlarged, the clamping ring being expanded.
  • the clamping ring in this expanded shape is arranged on the cover in such a way that it spans it along a cover circumference, the cover blocking the clamping ring against deformation back into the narrowed shape.
  • the circumference of the clamping ring is preferably so large that it cannot clamp the lid against the container.
  • a lower inner edge of the clamping ring is then widened so far in the radial direction that it cannot engage or encompass a radial projection of the container, the radial projection being used in the reduced state of the clamping ring to clamp the lid against the container by means of a clamping ring .
  • the clamping ring is in its expanded form, in which it spans a lid circumference, in a starting position in which the lid together with the clamping ring can be arranged on the container opening to be closed.
  • the clamping ring can be transferred from this starting position into an end position in which it assumes the narrowed shape, in particular to hold or even clamp the lid against the container.
  • the clamping ring can be transferred from the starting position to the end position by being displaced in the direction of the axis (Z) relative to the cover, in order to thereby release the blocking of the cover.
  • the clamping ring can span a cylindrical section on the outside of the cover, so that this section (blocking section) blocks a return deformation of the clamping ring in its narrowed state in the radial direction.
  • the blocking section can represent an upper or lower end area of the cover - viewed in the Z direction - or it can merge gradually or in steps into an area with a smaller diameter.
  • the clamping ring can then be moved along the blocking section in the Z direction until it leaves it.
  • the blockage formed by the blocking section is released at this moment, so that the clamping ring, caused by the aforementioned spring force, can deform into the narrowed shape, with the clamping ring springing back onto the area with a reduced diameter.
  • this deformation ends either when the spring force causing the deformation is completely eliminated or when the clamping ring, which deforms radially inward, is prevented from further deformation, for example by a stop on a section of the lid or the container.
  • this section is a container section, for example a container wall or a radial container projection, along which the clamping ring preferably slides during the deformation.
  • the clamping ring In its initial position, the clamping ring is expediently widened to such an extent that additional widening is no longer necessary to close the container, for example to be able to grip around a radial projection of the container. Instead, the clamping ring is preferably pretensioned on the edge of the lid in such a way that the clamping between the lid and the container is produced exclusively by reducing the diameter of the clamping ring.
  • the clamping ring has a cross-sectional profile which essentially corresponds to a U lying on its side, the opening of the U being directed radially inward.
  • the profile expands, starting from a lower inner edge, with an increasing Z component, stepped or continuously up to an outer edge with a maximum diameter. From there, the diameter of the ring is reduced again to an upper inner edge, whereby the profile course can contain jumps, sections inclined to the Z-axis or also curved sections.
  • the clamping ring can be made of metal or another material familiar to the person skilled in the art, which is suitable for transmitting the appropriate forces (pretensioning forces in the circumferential direction, clamping forces in the Z direction).
  • a sealing means is expediently arranged between the container and the lid, which when the container is closed (when the lid is pressed in the direction of the container) is compressed to a certain extent and securely seals the inside of the container to the outside.
  • this compression is at least partially reversible, so that the sealant tries to expand after compression.
  • this expansion creates a counter-clamping force on the clamping ring, more precisely: on its inner sides perpendicular to the container axis.
  • the mere expansion of the sealant can result in a sufficiently stable clamping of the lid against the container with essentially parallel U-legs of the clamping ring.
  • the clamping ring can also have at least one flank which is inclined with respect to the Z direction and which can slide along a section of the lid and / or the container during the transition from the starting position to the end position.
  • the purpose of such an inclined flank would be to generate an additional clamping force in the Z direction via the inclined flank on the container and / or the lid as part of the reduction of the clamping ring, by means of which the container and lid are moved towards each other or clamped against each other according to Art a wedge gear.
  • the inclination of the flank can be constant or variable - viewed in the radial direction - in order, for example, to increase the resulting clamping force while the clamping ring reduces its diameter.
  • the locking mechanism is preferably designed in such a way that the clamping ring acts on or clamps the cover with an inner edge in the radial direction in the starting position.
  • the inner edge can be formed by the free end of one of the two radially inwardly directed legs of the aforementioned U-profile.
  • the clamping ring is designed so that the other leg of the U-profile is arranged above or below the lid edge.
  • the legs of the U-profile have a spacing in the Z direction that is large enough to accommodate at least a section of the cover in the end position between them, that is to say to be able to grip around them.
  • the distance between the legs in the end position must also be able to encompass a section of the container in order to be able to clamp the container and lid against one another.
  • the (radial) length of the legs of the U-profile can be selected to be of different sizes and is to be coordinated with how far the respective leg in the end position should reach behind a section of the lid or the container in the radial direction.
  • the legs are of equal length.
  • the clamping ring can also have a profile deviating from a U-profile, as long as it contains profile sections which, in the end position, engage behind a section of the lid or a section of the container and can clamp against each other.
  • a detachable or surmountable securing mechanism which blocks or makes more difficult an unintentional displacement of the clamping ring relative to the cover out of the starting position. This is intended to prevent the pretensioned ring from being movable relative to the cover in order to release the pretensioning at a point in time at which the cover including the ring is not yet arranged on the container opening for closure. Instead, the securing mechanism fixes the clamping ring on the edge of the cover in such a way that the blocking effect of the cover cannot be canceled unintentionally.
  • Such a securing mechanism can be formed, for example, by a securing pin which is detachable from the edge of the cover in the radial direction and which prevents the clamping ring from being displaced relative to the cover as long as the pin is not removed.
  • the lid edge could also be designed with a circumferential flat bead into which a section of the clamping ring protrudes in its expanded or pretensioned form. To move the clamping ring relative to the cover, a predefinable release force must be applied, which pushes the section of the clamping ring that engages in the bead out of the bead in order to be able to move the clamping ring further with reduced force until the blockage is lifted by the cover.
  • one embodiment of the invention provides that a locking mechanism is arranged on the clamping ring which, after taking its end position with a reduced diameter, blocks the clamping ring against renewed expansion against its spring force.
  • the locking mechanism can be designed in such a way that one end of the split ring enters into a form-fitting connection acting in the circumferential direction with the other end of the ring when it is transferred into the narrowed state, for example by engaging a nose or a projection in a corresponding recess or depression.
  • An expansion of the clamping ring against the spring force should then not be immediately possible according to the invention.
  • the securing mechanism In order to still open the container, that is to say to be able to widen the clamping ring again to remove the lid from the container, the securing mechanism must first be released manually, for example, by breaking the positive connection.
  • the locking mechanism is preferably equipped with a lever mechanism which can change the distance between the two ends of the clamping ring in order to be able to expand or narrow the clamping ring in the circumferential direction so that the container can be opened and closed again several times.
  • the aforementioned securing mechanism could also be released semi-automatically, in that the lever is coupled to the securing mechanism in such a way that the positive connection is automatically released when the lever is operated to expand the clamping ring.
  • the lever could act on the two ends of the clamping ring in such a way that one end lifts slightly from the other end in the radial direction in order to release the form-fitting connection formed between the two ends.
  • the two ends can then be shifted against each other in the circumferential direction in order to expand the ring so far that it no longer grips around the lid and container at the same time, so that the lid can be lifted off or levered off the container.
  • the locking mechanism can also be designed so that it is reactivated each time the container is closed again by using the lever mechanism.
  • the locking mechanism comprises, in addition to the lid with the clamp ring clamped on, a container with a container opening to be closed by the lid at one end of the container.
  • the end of the container has a radial projection which is preferably circumferential, preferably configured as a bucket roll and which extends outward from the container. The projection is used to be gripped from behind by the clamping ring in the end position in order to be able to clamp the lid against the container.
  • the clamping ring does not have to act on the cover in its expanded position, which is prestressed on the cover, along the entire circumference of the cover. It is sufficient if the clamping ring is prevented by the cover from assuming its reduced shape. For example, the clamping ring can rest on the outside of the edge of the cover along individual sections distributed over the circumference of the cover and spaced apart from one another in the circumferential direction. The force required to move the clamping ring can be reduced due to the reduced contact surface.
  • the displacement of the clamping ring relative to the cover can take place in the positive or in the negative Z direction, depending on the design of the locking mechanism. It is crucial that by moving the clamping ring relative to the cover, the blockage formed by the cover against the diameter reduction of the clamping ring is lifted so that it can be reduced by a certain amount in the radial direction. As the clamp ring shrinks, it encompasses both the lid, as well as a container section in the opposite Z-direction and moves the two components against each other, whereby the container is closed with the lid.
  • the clamping ring can then be moved relative to the cover in the positive Z direction (i.e. upwards or away from the container).
  • the upper inner circumference of the clamping ring disengages from a section on the cover circumference blocking the inward deformation of the clamping ring, so that the clamping ring can deform or contract radially inward using the pretensioning force of its spring.
  • the clamping ring is dimensioned so that at this moment the lower inner circumference in the Z direction is still positioned below the radial projection of the container, so that when the clamping ring is subsequently deformed inward, the lower inner circumference engages under the radial projection of the container.
  • the upper inner circumference of the clamping ring which has been moved towards the top of the lid, encompasses a section of the lid circumference in the Z-direction after its inward deformation, so that the lid on the one hand and the container on the other hand are gripped by the clamping ring in the opposite Z-direction.
  • the clamping ring no longer has to be expanded from its starting position in order to close the container.
  • the clamping ring in its expanded form is large enough to be pushed over a radial projection of the container. Without any additional widening, which is essential for the closing, but solely by reducing the diameter, the clamping ring can develop its clamping effect as soon as the blocking is released by the cover. By radially inward deformation into the end position, the clamping ring can grip around the radial container projection and the cover and clamp against one another.
  • Such a closure method can be carried out manually, for example, by a worker placing the lid with the pre-tensioned circumferential clamping ring on the container opening, fixing the lid with the palm of the hand on the container opening (pressing it on) and gripping the clamping ring with his fingers and moving in the positive Z direction pushes up. After the blockage is removed, the clamping ring snaps radially inward and the container is tightly and stably closed. Unlike in the prior art, the work force does not have to apply a force to temporarily expand the clamping ring, since the clamping ring is provided in a completely expanded form on the cover.
  • the clamping ring in its starting position, can also be prestressed on the cover with a lower inner circumference, while a section of the clamping ring with an upper inner circumference initially comes to lie above the cover.
  • a U-shaped clamping ring profile in which the lower leg of the U clamps the cover, which is the opposite of the previous variant.
  • the clamping ring arranged on the lid is pressed downwards in the direction of the container, so that the clamping ring is displaced downward relative to the lid until the lower inner circumference of the clamping ring is out of engagement with a the blocking effecting section on the edge of the lid and the clamping ring can contract radially inward.
  • the geometric dimensions, in particular of the clamping ring are to be selected so that this is at the moment when the lower inner circumference is outside Engage with the lid edge device, has a Z-position, which in any case is not above a radial container projection used for clamping.
  • the lower inner circumference which has slipped from the lid edge, acts on the radial projection of the container in such a way that the lower inner circumference of the clamping ring is drawn in under the radial container projection so that it can be effectively grasped from below.
  • the force used to press down the clamping ring can also be used to release the clamping ring to continue to press down and / or keep pressed after slipping off the lid in order to support the lower inner circumference reaching under the radial container projection. If, on the other hand, the clamping ring is provided with a suitable inclined flank in the area of its lower inner circumference and / or the radial container projection, this can already be sufficient to ensure that the container projection engages behind.
  • This closing method has the advantage that to close the container all that is required is a pressure force directed in the direction of the container (negative Z-direction), which has to be applied to the clamping ring in order to move it downwards along the lid.
  • the lid is also pressed in the direction of the container during the displacement process due to the static friction between the clamping ring and the lid until the clamping ring slips off the lid, reduces its circumference or diameter to take up its end position and the lid also clamps against the container.
  • This procedure in which the clamping ring is pre-tensioned with a lower inner circumference on the lid, is particularly suitable for the automatic closing of filled containers, since the lid and the clamping ring only have to be placed on the container, after which a pressure device moves the clamping ring from top to bottom Press the cover along until it changes from the starting position to the end position.
  • Any safety mechanism that may be present which is intended to prevent the clamping ring from being displaced relative to the cover, must first be loosened or removed manually or automatically.
  • the edge of the cover blocking the widened clamping ring can have a step-like radial enlargement which allows the clamping ring on the cover to be displaced only in one Z-direction and blocks it in the opposite direction. This additionally secures the clamping ring, which is initially arranged on the cover, against loosening from the cover and furthermore prevents the clamping ring from being shifted in the wrong direction.
  • Fig. 1 shows a simplified, perspective sectional illustration of a closure mechanism V according to the invention.
  • This comprises a cover D, which is intended to be designed to be rotationally symmetrical to the indicated vertical axis Z (the arrangement of the axis Z in FIG Fig. 1 does not necessarily reflect the diameter ratios correctly).
  • the cover From an outer cover circumference U, the cover extends in a semicircular profile radially inwards and from there further downwards with slight inward deformation, whereby a centering section D Z is formed.
  • the centering section D Z facilitates the insertion of the lid D into the opening O at the end of the container E in the lower region of the Fig. 1 shown container B.
  • a section of a clamping ring K is arranged on the radial outside of the cover circumference U.
  • the clamping ring K is also designed to be rotationally symmetrical to the axis Z and can be expanded in the circumferential direction against a spring force. In its expanded or enlarged form, see above like him in Fig. 1 is shown, the clamping ring K is supported by the cover circumference U in the radial direction and is prevented by this from being deformed inwards again in the radial direction into the reduced or narrowed shape. The clamping ring is thus stretched on the outer circumference of the cover D.
  • the clamping ring extends in profile from a lower inner circumference I U along a lower flank F U, which is strongly inclined to the axis Z, radially outward to an outer edge A. From there, the profile of the clamping ring K extends along a likewise strongly inclined to the Z axis upper flank F O again radially inwards up to an upper inner circumference I O.
  • the two flanks F U and F O and the outer edge A connecting them have approximately the shape of a U lying on its side, with the flanks forming the legs of the U drifting slightly apart upwards and downwards.
  • the container B which is to be closed with the aid of the lid and the clamping ring pretensioned thereon, has at its upper end a radial projection T designed as a bucket roll, which stabilizes the container at this point and offers a widened edge or contact surface for the lid to be placed on.
  • the container can be closed as follows: First, the cover D with the clamping ring K pretensioned thereon is inserted onto or into the opening O of the container to such an extent that the centering section D Z of the cover protrudes into the container B.
  • the arcuate outer section of the lid D preferably also overlaps the bucket roll T at least partially so that the lid D rests on the container B.
  • a pressure force acting on the container in the Z direction is then exerted on the clamping ring K.
  • This force is sufficient to overcome any static friction that may exist between the lid circumference U and the lower inner circumference I U of the clamping ring K, so that the clamping ring K moves relative to the lid D downwards in the direction of the container.
  • the lower flank F U will finally reach a Z position below the cover circumference U, as a result of which the clamping ring K is no longer supported against inward deformation in the radial direction. As a result of its preload, it will deform radially inward as much as possible.
  • the lower flank F U engages below not only the free lower end of the lid circumference U, but also the lower section of the bucket roll T.
  • the upper flank F O engages over the lid on the upper side of the curved section above the lid circumference U.
  • the seal M is a reversibly compressible medium, it exerts - even after the external pressure force has been removed - an expansion force acting in the Z direction, which acts downwards on the upper side of the bucket roll T and upwards on the underside of the curved Lid edge acts, so seeks to push the two components apart.
  • the two flanks of the clamping ring K counteract this by means of a form fit, so that the bucket roll T, seal M and the lid edge remain braced against one another in the Z direction within the clamping ring. The container is thus securely closed.
  • flanks F O and F U of the clamping ring disengage from the bucket roll T or the lid edge D, so that these two components are released from one another in the Z direction can.
  • a reopened container can easily be closed by placing the lid back on the container and by actuating the lever mechanism to bring the clamping ring back into its reduced form, in which the flanks F O and F U grip the lid and container again.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verschlussmechanismus zum Verschließen eines Behälters, insbesondere eines Eimers.
  • Solche Behälter, die beispielsweise Farbe, Chemikalien oder Schüttgut enthalten können, werden häufig in wiederverschließbarer Form angefordert, da ihr Inhalt für mehrmalige Anwendungen ausreicht. Die Behälter besitzen dazu einen auf eine Behälteröffnung aufzusetzenden Deckel, der mittels eines umgreifenden Klemmringes gegen den Behälter verspannt werden kann und diesen dabei abdichtet. Der Klemmring kann dazu geteilt sein und mittels einer die beiden geteilten Ringenden verbindenden Hebelkonstruktion aufweitbar oder reduzierbar sein, um die Klemmung nach Belieben lösen oder herstellen zu können.
  • Bekannt ist bspw. aus der EP 2 883 810 B1 ein solcher Eimer mit Deckel und Klemmring. Der Klemmring ist darüber hinaus gegen eine Federkraft temporär aufweitbar, so dass sich der Klemmring auch ohne Verwendung des Hebels, insbesondere beim erstmaligen Verschließen des Behälters, gegen die Federkraft aufweiten und anschließend wieder reduzieren kann, um ein automatisches Verschließen des Behälters zu ermöglichen. Dabei kann auch eine zwischen Behälterrand und Deckel angeordnete Dichtung komprimiert werden. Nachteiligerweise muss der Klemmring zum Verschließen des Behälters mit einer hohen Andruckkraft gegen den Behälter beaufschlagt werden, um den Klemmring vorübergehend aufzuweiten. Dokument DE8809080U offenbart einer Verschlussmechanismus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aufgabe der Erfindung war es daher, einen aus dem vorgenannten Stand der Technik bekannten Verschlussmechanismus derart weiterzubilden, dass insbesondere hohe Andruckkräfte zum erstmaligen Verschließen des Behälters vermieden werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Verschlussmechanismus nach Anspruch 1 und ein zugehöriges Verfahren nach Anspruch 11. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, das Verschließen eines Behälters vereinfachen zu können durch Anordnung eines bereits auf dem Deckel vorgespannten Klemmringes, wobei der Deckel den Klemmring gegen eine radiale Rückverformung (Reduzierung) in seine verengte Form blockiert. Durch geeignete Beaufschlagung des Klemmringes relativ zum Deckel kann die Blockierung gelöst werden, wonach der Klemmring den Deckel und einen Behälterrand gleichzeitig umgreift und dabei den Deckel gegen den Behälter hält und/oder klemmt und dadurch verschließt.
  • Ein solcher Verschlussmechanismus vereinfacht das Verschließen des Behälters, da der Deckel mit dem daran befindlichen vorgespannten Klemmring lediglich auf den Behälter aufgelegt werden muss und bereits eine geringe Andruckkraft auf den Klemmring ausreicht, um die Blockierung seiner Rückverformung durch den Deckel aufzuheben, so dass der Ring (bevorzugt plötzlich oder schlagartig) in seine reduzierte Form zurückschnappt und dabei den Deckel gegen den Behälter klemmt. Anders als im Stand der Technik ist keine Andruckkraft erforderlich, die zunächst ein Aufweiten des Klemmringes erfordert. Außerdem sind Deckel und Klemmring vor dem Verschließen des Behälters durch die Vorspannung des Klemmrings auf den Deckel miteinander verbunden und somit als ein Teil handhabbar (unverlierbar), anders als die sonst bekannte separate Bereitstellung von Deckel und Klemmring.
  • Der erfindungsgemäße Verschlussmechanismus umfasst einen um eine Achse (Z) ausgebildeten Deckel zum Abdecken einer Behälteröffnung und einen Klemmring. Der Klemmring ist aus einer im Umfang reduzierten (verengten) Form entgegen einer Rückstellkraft in eine seinen Umfang vergrößernde (aufgeweitete) Form überführbar. In der reduzierten Form ist der Klemmring dazu geeignet, den Deckel gegen den Behälter zu klemmen, vorzugsweise indem der Klemmring den Deckel und einen radialen Vorsprung des Behälters - in Z-Richtung gesehen - gleichzeitig umgreift.
  • Um den Klemmring aufweiten zu können, ist dieser entlang des Umfangs wenigstens einmal geteilt. Ein Federmechanismus, bspw. in Form einer Spiralfeder, verbindet entlang des Umfangs die beiden freien Enden des geteilten Ringes. Entgegen einer in den Federmechanismus einzubringenden Federkraft lässt sich der Umfang des Klemmrings vergrößern, wobei der Klemmring aufgeweitet wird.
  • Erfindungsgemäß ist der Klemmring in dieser aufgeweiteten Form so am Deckel angeordnet, dass er diesen entlang eines Deckelumfangs umspannt, wobei der Deckel den Klemmring gegen Rückverformung in die verengte Form blockiert. In der aufgeweiteten Form ist der Umfang des Klemmrings bevorzugt so groß, dass er den Deckel nicht gegen den Behälter klemmen kann. Bspw. ist ein unterer Innenrand des Klemmrings dann in radialer Richtung so weit aufgeweitet, dass er nicht an einem radialen Vorsprung des Behälters angreifen oder diesen umgreifen kann, wobei der radiale Vorsprung im reduzierten Zustand des Klemmringes zum Verspannen des Deckels gegen den Behälter mittels Klemmring genutzt werden kann.
  • Erfindungsgemäß befindet sich der Klemmring in seiner aufgeweiteten Form, in der er einen Deckelumfang umspannt, in einer Ausgangslage, in der der Deckel samt Klemmring auf der zu verschließenden Behälteröffnung angeordnet werden kann. Der Klemmring ist von dieser Ausgangslage in eine Endlage überführbar, in welcher er die verengte Form einnimmt, um insbesondere den Deckel gegen den Behälter zu halten oder sogar zu klemmen. Erfindungsgemäß lässt sich der Klemmring von der Ausgangslage in die Endlage überführen, indem er relativ zum Deckel in Richtung der Achse (Z) verschoben wird, um dadurch die Blockierung des Deckels aufzuheben.
  • Bspw. kann der Klemmring in der Ausgangslage einen zylinderförmigen Abschnitt auf der Außenseite des Deckels umspannen, so dass dieser Abschnitt (Blockierabschnitt) eine Rückverformung des Klemmrings in dessen verengten Zustand in radialer Richtung blockiert. Der Blockierabschnitt kann einen - in Z-Richtung gesehen - oberen oder unteren Endbereich des Deckels darstellen, oder in einen Bereich mit geringerem Durchmesser graduell oder stufenartig übergehen.
  • Der Klemmring kann dann entlang des Blockierabschnitts in Z-Richtung verschoben werden, bis er diesen verlässt. Die durch den Blockierabschnitt gebildete Blockierung wird in diesem Moment aufgehoben, so dass sich der Klemmring, veranlasst durch die vorgenannte Federkraft, in die verengte Form verformen kann, wobei der Klemmring auf den Bereich mit reduziertem Durchmesser zurückspringt.
  • Diese Verformung endet entweder, wenn die die Verformung verursachende Federkraft vollständig aufgehoben ist, oder wenn der sich radial nach innen verformende Klemmring an seiner Weiterverformung gehindert wird, etwa durch Anschlag an einem Abschnitt des Deckels oder des Behälters. Höchst vorzugsweise handelt es sich bei diesem Abschnitt um einen Behälterabschnitt, etwa eine Behälterwand oder einen radialen Behältervorsprung, an dem der Klemmring während der Verformung vorzugsweise entlang gleitet.
  • Zweckmäßigerweise ist der Klemmring in seiner Ausgangslage soweit aufgeweitet, dass ein zusätzliches Aufweiten zum Verschließen des Behälters nicht mehr erforderlich ist, etwa um einen radialen Vorsprung des Behälters umgreifen zu können. Stattdessen ist der Klemmring bevorzugt so auf dem Rand des Deckels vorgespannt, dass die Herstellung einer Klemmung zwischen Deckel und Behälter ausschließlich unter Reduzierung des Klemmringdurchmessers erfolgt.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Klemmring ein Querschnittsprofil auf, welches im Wesentlichen einem auf der Seite liegenden U entspricht, wobei die Öffnung des U's radial nach innen gerichtet ist. Das Profil erweitert sich, ausgehend von einem unteren Innenrand, mit zunehmender Z-Komponente, gestuft oder kontinuierlich bis zu einem Außenrand mit maximalem Durchmesser. Von dort reduziert sich der Durchmesser des Rings wieder bis zu einem oberen Innenrand, wobei der Profilverlauf Sprünge, zur Z-Achse geneigte Abschnitte oder auch kurvige Abschnitte enthalten kann. Von Bedeutung ist, dass der Klemmring mit seinen nach innen gerichteten freien Schenkeln des U-Profils einerseits den Deckel, andererseits einen Abschnitt des Behälters umgreifen kann, um beide gegeneinander zu klemmen. Der Klemmring kann aus Metall oder einem anderen, dem Fachmann geläufigen Werkstoff gefertigt sein, der zur Übertragung der geeigneten Kräfte (Vorspannkräfte in Umfangsrichtung, Klemmkräfte in Z-Richtung) geeignet ist.
  • Zweckmäßigerweise ist zwischen Behälter und Deckel ein Dichtmittel angeordnet, welches beim Verschließen des Behälters (wenn der Deckel in Richtung auf den Behälter gedrückt wird) um ein Maß komprimiert wird und das Behälterinnere sicher nach außen abdichtet. In der Regel ist diese Komprimierung zumindest zum Teil reversibel, so dass sich das Dichtmittel nach der Komprimierung auszudehnen versucht. Bei dem den Deckel und den Behälterrand umgreifenden Klemmring erzeugt diese Ausdehnung eine Gegen-Klemmkraft auf den Klemmring, genauer: Auf dessen Innenseiten senkrecht zur Behälterachse. Bereits aus der reinen Ausdehnung des Dichtmittels kann so eine ausreichend stabile Verklemmung des Deckels gegen den Behälter entstehen bei im Wesentlichen parallelen U-Schenkeln des Klemmrings.
  • Dennoch kann der Klemmring auch wenigstens eine gegenüber der Z-Richtung geneigte Flanke aufweisen, die beim Übergang von der Ausgangs- in die Endlage an einem Abschnitt des Deckels und/oder des Behälters entlang gleiten kann. Zweck einer solchen geneigten Flanke wäre es, im Rahmen der Reduzierung des Klemmrings über die geneigte Flanke auf den Behälter und/oder den Deckel eine zusätzliche Klemmkraft in Z-Richtung zu erzeugen, durch welche Behälter und Deckel aufeinander zubewegt bzw. gegeneinander geklemmt werden nach Art eines Keilgetriebes. Die Neigung der Flanke kann dabei - in radialer Richtung gesehen - konstant oder variabel verlaufen, um bspw. die resultierende Klemmkraft ansteigen zu lassen, während der Klemmring seinen Durchmesser reduziert.
  • Bevorzugt ist der Verschlussmechanismus so ausgebildet, dass der Klemmring den Deckel in der Ausgangslage mit einem Innenrand in radialer Richtung beaufschlagt bzw. einspannt. Der Innenrand kann gebildet werden durch das freie Ende eines der beiden radial nach innen gerichteten Schenkel des vorgenannten U-Profils. Der Klemmring ist dabei so ausgebildet, dass der jeweils andere Schenkel des U-Profils oberhalb oder unterhalb des Deckelrandes angeordnet ist. Zugleich haben die Schenkel des U-Profils in Z-Richtung einen Abstand, der groß genug ist, um wenigstens einen Abschnitt des Deckels in der Endlage zwischen sich aufnehmen, also umgreifen zu können. Zugleich muss der Abstand der Schenkel in der Endlage auch einen Abschnitt des Behälters umgreifen können, um Behälter und Deckel gegeneinander klemmen zu können.
  • Die (radiale) Länge der Schenkel des U-Profils kann unterschiedlich groß gewählt werden und ist darauf abzustimmen, wie weit der jeweilige Schenkel in der Endlage einen Abschnitt des Deckels bzw. des Behälters in radialer Richtung hintergreifen soll. In einer einfachsten Ausführungsform sind die Schenkel gleich lang. Grundsätzlich kann der Klemmring auch ein von einem U-Profil abweichendes Profil aufweisen, so lange es Profilabschnitte enthält, die in der Endlage einen Abschnitt des Deckels bzw. einen Abschnitt des Behälters hintergreifen und gegeneinander klemmen können.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein lösbarer oder überwindbarer Sicherungsmechanismus vorgesehen, der ein unbeabsichtigtes Verschieben des Klemmrings relativ zum Deckel aus der Ausgangslage heraus blockiert oder erschwert. Dadurch soll verhindert werden, dass der vorgespannte Ring zu einem Zeitpunkt, in dem der Deckel samt Ring noch nicht zum Verschließen auf der Behälteröffnung angeordnet ist, relativ zum Deckel bewegbar ist, um die Vorspannung zu lösen. Stattdessen fixiert der Sicherungsmechanismus den Klemmring so am Deckelrand, dass die Blockierwirkung des Deckels nicht unbeabsichtigt aufgehoben werden kann. Ein solcher Sicherungsmechanismus kann bspw. durch einen in radialer Richtung vom Deckelrand lösbaren Sicherungsstift gebildet werden, der ein Verschieben des Klemmringes relativ zum Deckel verhindert, solange der Stift nicht entfernt wird. Alternativ oder ergänzend könnte der Deckelrand auch mit einer umlaufenden flachen Sicke ausgebildet sein, in die ein Abschnitt des Klemmrings in seiner aufgeweiteten bzw. vorgespannten Form hineinragt. Zum Verschieben des Klemmrings relativ zum Deckel ist dabei eine vorgebbare Lösekraft aufzubringen, welche den in die Sicke eingreifenden Abschnitt des Klemmrings aus der Sicke herausdrückt, um den Klemmring anschließend mit reduzierter Kraft weiter verschieben zu können, bis die Blockierung durch den Deckel aufgehoben wird. Auch dadurch wird ein ungewolltes Lösen des Klemmrings vom Deckel bzw. die ungewollte Aufhebung der Blockierung verhindert. Auch jeder andere, dem Fachmann bekannte Sicherungsmechanismus, welcher das ungewollte Verschieben des Klemmrings relativ zum Deckel verhindert, kann eingesetzt werden.
  • Häufig werden die vorgenannten, durch einen Deckel verschlossenen Behälter in der Praxis unter rauen Umgebungsbedingungen benutzt. Um dennoch bestimmte Sicherheitsstandards einhalten zu können, die bspw. das ungewollte Öffnen des Behälters in Fallversuchen verbieten, muss nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sichergestellt sein, dass der Klemmring nach erstmaliger Einnahme seiner Endlage, in der er den Deckel gegen den Behälter klemmt, nicht ohne weiteres entgegen seiner Federkraft wieder aufweitbar ist. Dazu sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass am Klemmring ein Verriegelungsmechanismus angeordnet ist, welcher den Klemmring nach Einnahme seiner Endlage mit reduziertem Durchmesser gegen ein erneutes Aufweiten entgegen seiner Federkraft blockiert.
  • Der Verriegelungsmechanismus kann so ausgebildet sein, dass das eine Ende des geteilten Ringes bei Überführung in den verengten Zustand eine in Umfangsrichtung wirkende formschlüssige Verbindung mit dem anderen Ende des Ringes eingeht, etwa indem eine Nase oder ein Vorsprung in eine entsprechende Ausnehmung oder Vertiefung eingreift. Ein Aufweiten des Klemmringes gegen die Federkraft soll erfindungsgemäß dann nicht unmittelbar möglich sein. Um den Behälter dennoch öffnen, also den Klemmring zur Entnahme des Deckels vom Behälter wieder aufweiten zu können, ist der Sicherungsmechanismus zuerst bspw. manuell zu lösen, indem die formschlüssige Verbindung aufgehoben wird.
  • Vorzugsweise ist der Verriegelungsmechanismus mit einem Hebelmechanismus ausgestattet, welcher den Abstand der beiden Enden des Klemmringes zueinander verändern kann, um den Klemmring dadurch in Umfangsrichtung aufweiten oder verengen zu können, so dass der Behälter mehrmals geöffnet und wieder verschlossen werden kann. Der vorgenannte Sicherungsmechanismus ließe sich in diesem Fall auch halbautomatisch lösen, indem der Hebel mit dem Sicherungsmechanismus so gekoppelt ist, dass sich die formschlüssige Verbindung bei Betätigung des Hebels zum Aufweiten des Klemmrings automatisch löst. Dazu könnte der Hebel auf die beiden Enden des Klemmringes so einwirken, dass sich das eine Ende in radialer Richtung etwas vom anderen Ende abhebt, um die zwischen beiden Enden gebildete formschlüssige Verbindung zu lösen. Anschließend lassen sich die beiden Enden in Umfangsrichtung gegeneinander verschieben, um den Ring so weit aufzuweiten, dass er Deckel und Behälter nicht mehr gleichzeitig umgreift, so dass der Deckel vom Behälter abgehoben oder abgehebelt werden kann. Der Verriegelungsmechanismus kann darüber hinaus so ausgebildet sein, dass er bei jedem erneuten Verschließen des Behälters durch Verwendung des Hebelmechanismus wieder aktiviert wird.
  • In Weiterführung der Erfindung umfasst der Verriegelungsmechanismus neben dem Deckel mit aufgespanntem Klemmring auch einen Behälter mit einer von dem Deckel zu verschließenden Behälteröffnung an einem Behälterende. Das Behälterende weist einen vorzugsweise umlaufenden, vorzugsweise als Eimerrollung ausgebildeten radialen Vorsprung auf, der sich vom Behälter nach außen erstreckt. Der Vorsprung dient dazu, vom Klemmring in der Endlage hintergriffen zu werden, um den Deckel gegen den Behälter klemmen zu können.
  • Der Klemmring muss den Deckel in seiner auf den Deckel vorgespannten, aufgeweiteten Lage nicht entlang des gesamten Deckelumfangs beaufschlagen. Es genügt, wenn der Klemmring durch den Deckel daran gehindert wird, seine reduzierte Form einzunehmen. So kann der Klemmring bspw. entlang einzelner, über den Deckelumfang verteilter und in Umfangsrichtung zueinander beabstandeter Abschnitte außen am Deckelrand anliegen. Durch die reduzierte Anlagefläche kann die zum Verschieben des Klemmrings erforderliche Kraft reduziert werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verschließen der Öffnung eines Behälters mit einem vorbeschriebenen Verschlussmechnismus umfasst folgende Schritte:
    1. a) Anordnen des Deckels (D) auf der Behälteröffnung (O), wobei der Klemmring (K) in der Ausgangslage auf dem Deckelumfang (U) angeordnet ist;
    2. b) Verschieben des Klemmringes (K) relativ zum Deckel in Z-Richtung, um die Blockierung der Rückverformung des Klemmrings (K) durch den Deckel aufzuheben, so dass der Klemmring (K) unter Nutzung der Rückstellkraft seine Endlage einnimmt und den Deckel (D) gegen den Behälter (B) klemmt.
  • Erfindungsgemäß kann das Verschieben des Klemmrings relativ zum Deckel je nach konstruktiver Gestaltung des Verschlussmechanismus in positive oder in negative Z-Richtung erfolgen. Entscheidend ist, dass durch das Verschieben des Klemmrings relativ zum Deckel die vom Deckel gebildete Blockierung gegen die Durchmesserreduzierung des Klemmrings aufgehoben wird, so dass sich dieser in radialer Richtung um ein Maß verkleinern kann. Während sich der Klemmring verkleinert, umgreift er sowohl den Deckel, als auch einen Behälterabschnitt in entgegengesetzter Z-Richtung und rückt die beiden Komponenten gegeneinander, wodurch der Behälter mit dem Deckel verschlossen wird.
  • Denkbar ist somit eine Ausführungsform, bei der der Klemmring in seiner Ausgangslage mit einem oberen Innenumfang den Deckelumfang einspannt, während ein unterer Innenumfang des Klemmrings zunächst frei vom Deckel nach unten abragt. In dieser Anordnung kann der Deckel samt Klemmring auf die Behälteröffnung aufgesetzt werden, wobei der untere Innenumfang des Klemmrings radial außerhalb des am Behälter angeordneten Vorsprungs vorbei nach unten gleitet und in Z-Richtung etwas unterhalb dieses radialen Vorsprungs zu liegen kommt. Der untere Innenumfang des Klemmrings hat dabei einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Vorsprungs am Behälter, so dass der Behälter mit dem Klemmring frei auf die Behälteröffnung abgesenkt werden kann, bis der untere Innenumfang des Klemmringes unterhalb sowie außerhalb des radialen Vorsprungs des Behälters zu liegen kommt. Sodann kann der Klemmring relativ zum Deckel in positive Z-Richtung (also nach oben bzw. vom Behälter weg) verschoben werden. Dabei gelangt der obere Innenumfang des Klemmrings außer Eingriff mit einem die Einwärtsverformung des Klemmrings blockierenden Abschnitt am Deckelumfang, so dass der Klemmring sich unter Ausnutzung der Vorspannkraft seiner Feder radial einwärts verformen bzw. zusammenziehen kann. Der Klemmring ist dabei so dimensioniert, dass in diesem Moment der untere Innenumfang in Z-Richtung noch unterhalb des radialen Vorsprungs des Behälters positioniert ist, so dass bei der anschließenden Einwärtsverformung des Klemmrings der untere Innenumfang den radialen Vorsprung des Behälters untergreift. Der obere Innenumfang des Klemmrings dagegen, der in Richtung der Oberseite des Deckels verschoben wurde, umgreift nach seiner Einwärtsverformung einen Abschnitt am Deckelumfang in Z-Richtung, so dass Deckel einerseits und Behälter andererseits in entgegengesetzter Z-Richtung durch den Klemmring umgriffen werden. Durch Wahl geeigneter geometrischer Abmessungen des Klemmrings, des Deckels und des Behälters wird der Deckel im Rahmen der Einwärtsbewegung des Klemmrings bzw. bei Einnahme seiner Endlage spielfrei oder mit einer vorgebbaren Klemmkraft auf die Behälteröffnung aufgedrückt und dadurch sicher verschlossen.
  • Zweckmäßigerweise muss der Klemmring zum Verschließen des Behälters aus seiner Ausgangslage nicht mehr zusätzlich aufgeweitet werden. Der Klemmring in seiner aufgeweiteten Form ist groß genug, um über einen radialen Vorsprung des Behälters übergeschoben zu werden. Ohne ein für das Verschließen wesentliches zusätzliches Aufweiten, sondern allein durch Durchmesserreduzierung, kann der Klemmring seine Klemmwirkung entfalten, sobald die Blockierung durch den Deckel gelöst wird. Durch radiale Einwärtsverformung in die Endlage kann der Klemmring den radialen Behältervorsprung und den Deckel umgreifen und gegeneinander klemmen.
  • Ein solches Verschlussverfahren kann bspw. manuell ausgeführt werden, indem eine Arbeitskraft den Deckel mit vorgespanntem umlaufenden Klemmring auf die Behälteröffnung aufsetzt, den Deckel mit den Handinnenseiten auf der Behälteröffnung fixiert (aufdrückt) und den Klemmring mit seinen Fingern umgreift und in positive Z-Richtung nach oben schiebt. Der Klemmring schnappt nach Aufhebung der Blockierung radial nach innen und der Behälter ist dicht und stabil verschlossen. Eine Kraft zum vorübergehenden Aufweiten des Klemmrings muss die Arbeitskraft, anders als im Stand der Technik, nicht aufbringen, da der Klemmring bereits in vollständig aufgeweiteter Form am Deckel angeordnet bereitgestellt wird.
  • Alternativ kann der Klemmring in seiner Ausgangslage auch mit einem unteren Innenumfang am Deckel vorgespannt sein, während ein Abschnitt des Klemmrings mit einem oberen Innenumfang zunächst oberhalb des Deckels zu liegen kommt. Ein solcher Fall wäre gegeben bei einem U-förmigen Klemmringprofil, bei dem der untere Schenkel des U's den Deckel einspannt, was den umgekehrten Fall zur vorherigen Variante darstellt.
  • In diesem Fall wird, um den Deckel klemmend mit dem Behälter zu verbinden, der am Deckel angeordnete Klemmring in Richtung des Behälters nach unten gedrückt, so dass der Klemmring relativ zum Deckel nach unten verschoben wird, bis der untere Innenumfang des Klemmrings außer Eingriff mit einem die Blockierung bewirkenden Abschnitt am Deckelrand gerät und sich der Klemmring radial nach innen zusammenziehen kann. Wieder sind die geometrischen Abmessungen, insbesondere des Klemmrings, so zu wählen, dass dieser in dem Moment, in dem der untere Innenumfang außer Eingriff mit dem Deckelrand gerät, eine Z-Position innehat, die jedenfalls nicht oberhalb eines zur Klemmung genutzten radialen Behältervorsprungs liegt. Zieht sich der Klemmring zur Einnahme seiner Endlage radial zusammen, so beaufschlagt der vom Deckelrand abgerutschte untere Innenumfang den radialen Vorsprung des Behälters derart, dass der Klemmring mit seinem unteren Innenumfang unter den radialen Behältervorsprung eingezogen wird, so dass dieser wirksam untergriffen werden kann.
  • Da der Klemmring bei diesem Verfahren relativ zum auf dem Behälter aufliegenden Deckel in Richtung auf den Behälter in negativer Z-Richtung herabgedrückt wird, um die Blockierung durch den Deckel zu lösen, kann die zum Herabdrücken des Klemmrings verwendete Kraft auch dazu genutzt werden, den Klemmring nach dem Abrutschen vom Deckel weiter herunterzudrücken und/oder gedrückt zu halten, um das Untergreifen des radialen Behältervorsprungs durch den unteren Innenumfang zu unterstützen. Ist dagegen der Klemmring im Bereich seines unteren Innenumfangs und/oder der radiale Behältervorsprung mit einer geeigneten geneigten Flanke versehen, so kann dies bereits ausreichen, um das Hintergreifen des Behältervorsprungs sicherzustellen.
  • Dieses Verschlussverfahren hat den Vorteil, das zum Verschließen des Behälters lediglich eine in Richtung auf den Behälter (negative Z-Richtung) gerichtete Andrucckraft erforderlich ist, welche auf den Klemmring aufzubringen ist, um diesen entlang des Deckels nach unten zu verschieben. Der Deckel wird während des Verschiebevorgangs aufgrund der Haftreibung zwischen Klemmring und Deckel ebenfalls in Richtung auf den Behälter gedrückt, bis der Klemmring vom Deckel abrutscht, sich zur Einnahme seiner Endlage im Umfang bzw. Durchmesser reduziert und den Deckel zusätzlich gegen den Behälter klemmt.
  • Diese Vorgehensweise, bei der der Klemmring mit einem unteren Innenumfang am Deckel vorgespannt ist, eignet sich besonders gut zum automatischen Verschließen von gefüllten Gebinden, da der Deckel samt Klemmring lediglich auf den Behälter aufgelegt werden muss, wonach eine Andrückvorrichtung den Klemmring von oben nach unten am Deckel entlang drückt, bis dieser aus der Ausgangslage in die Endlage übergeht.
  • Ein eventuell vorhandener Sicherungsmechanismus, welcher das Verschieben des Klemmrings relativ zum Deckel verhindern soll, ist zuvor manuell oder automatisch zu lösen bzw. zu entfernen.
  • Der den aufgeweiteten Klemmring blockierende Deckelrand kann eine stufenartige radiale Erweiterung aufweisen, welche eine Verschiebung des Klemmrings am Deckel nur in eine Z-Richtung zulässt und in die Gegenrichtung blockiert. Dies sichert den zunächst am Deckel angeordneten Klemmring zusätzlich gegen Loslösen vom Deckel und vermeidet ferner ein Verschieben des Klemmrings in die falsche Richtung.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachfolgend anhand eines Figurenbeispiels näher erläutert werden. Dabei zeigt
    • Fig. 1
    einen erfindungsgemäßen Verschlussmechanismus vor dem Verschließen eines Behälters, und
    Fig. 2
    den Verschlussmechanismus gemäß Fig. 1 am verschlossenen Behälter.
  • Fig. 1 zeigt in vereinfachter, perspektivischer Schnittdarstellung einen erfindungsgemäßen Verschlussmechanismus V. Dieser umfasst einen Deckel D, der zur angedeuteten Vertikalachse Z rotationssymmetrisch ausgebildet sein soll (die Anordnung der Achse Z in Fig. 1 gibt die Durchmesserverhältnisse nicht zwingend korrekt wieder). Von einem äußeren Deckelumfang U erstreckt sich der Deckel im Profil halbkreisförmig radial nach innen und von dort unter leichter Einwärtsverformung weiter nach unten, wodurch ein Zentrierabschnitt DZ ausgebildet wird. Der Zentrierabschnitt DZ erleichtert das Einsetzen des Deckels D in die Öffnung O am Behälterende E eines im unteren Bereich der Fig. 1 dargestellten Behälters B.
  • Auf der radialen Außenseite des Deckelumfangs U ist ein vorzugsweise parallel zur Z-Achse verlaufender Abschnitt eines Klemmrings K angeordnet. Der Klemmring K ist ebenfalls rotationssymmetrisch zur Achse Z ausgebildet und ist gegen eine Federkraft in Umfangsrichtung aufweitbar. In seiner aufgeweiteten bzw. vergrößerten Form, so wie er in Fig. 1 dargestellt ist, wird der Klemmring K durch den Deckelumfang U in radialer Richtung abgestützt und von diesem daran gehindert, sich in radialer Richtung wieder einwärts in die reduzierte bzw. verengte Form zu verformen. Der Klemmring ist somit auf dem äußeren Umfang des Deckels D aufgespannt.
  • Der Klemmring erstreckt sich im Profil von einem unteren Innenumfang IU entlang einer zur Achse Z stark geneigten unteren Flanke FU radial nach außen bis zu einem Außenrand A. Von dort erstreckt sich das Profil des Klemmrings K entlang einer zur Z-Achse ebenfalls stark geneigten oberen Flanke FO wieder radial nach innen bis zu einem oberen Innenumfang IO. Die beiden Flanken FU und FO sowie der diese verbindende Außenrand A haben in etwa die Form eines auf der Seite liegenden U's, wobei die die Schenkel des U's bildenden Flanken nach oben bzw. unten geringfügig auseinander driften.
  • Der mit Hilfe des Deckels und des darauf vorgespannten Klemmringes zu verschließende Behälter B umfasst an seinem oberen Ende einen als Eimerrollung ausgeführten radialen Vorsprung T, welcher den Behälter an dieser Stelle stabilisiert und eine verbreiterte Kante bzw. Anlagefläche für den aufzusetzenden Deckel bietet.
  • Der Behälter lässt sich erfindungsgemäß folgendermaßen verschließen:
    Zunächst wird der Deckel D mit darauf vorgespanntem Klemmring K soweit auf bzw. in die Öffnung O des Behälters eingesetzt, dass der Zentrierabschnitt DZ des Deckels bis in den Behälter B hineinragt. Vorzugsweise übergreift der bogenförmige äußere Abschnitt des Deckels D dabei zumindest teilweise auch die Eimerrollung T, so dass der Deckel D auf dem Behälter B aufliegt.
  • Sodann wird auf den Klemmring K eine in Z-Richtung auf den Behälter wirkende Andruckkraft ausgeübt. Diese Kraft reicht aus, um eine zwischen dem Deckelumfang U und dem unteren Innenumfang IU des Klemmrings K möglicherweise bestehende Haftreibung zu überwinden, so dass der Klemmring K sich relativ zum Deckel D abwärts in Richtung auf den Behälter bewegt.
  • Im Rahmen dieser Bewegung wird die untere Flanke FU schließlich eine Z-Position unterhalb des Deckelumfangs U erreichen, wodurch der Klemmring K gegen eine Einwärtsverformung in radialer Richtung nicht mehr abgestützt wird. Er wird sich in Folge seiner Vorspannung so weit wie möglich radial einwärts verformen. Dabei untergreift die untere Flanke FU nicht nur das freie untere Ende des Deckelumfangs U, sondern auch den unteren Abschnitt der Eimerrollung T. Zugleich übergreift die obere Flanke FO den Deckel an der Oberseite des bogenförmigen Abschnitts oberhalb des Deckelumfangs U.
  • Resultierend aus der aufgebrachten Andruckkraft und/oder der als Keilgetriebe wirkenden, zueinander geneigten oberen und unteren Flanke FO, FU werden der Rand des Deckels D und die Eimerrollung T des Behälters B in Z-Richtung aufeinander zubewegt und gegeneinander verspannt.
  • Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. Zu sehen ist, wie die beiden Flanken FO und FU sowohl die Eimerrollung T als auch den äußeren Rand des Deckels D in Z-Richtung umgreifen. Eine zwischen Deckel und Eimerrollung T angeordnete Dichtung M stellt darüber hinaus sicher, dass der nun verschlossene Behälter vollständig nach außen abgedichtet ist.
  • Handelt es sich bei der Dichtung M um ein reversibel kompressibles Medium, so übt dieses - auch nach Aufhebung der externen Andruckkraft - eine in Z-Richtung wirkende Ausdehnungskraft aus, die nach untenhin auf die Oberseite der Eimerrollung T und nach obenhin auf die Unterseite des bogenförmigen Deckelrandes einwirkt, die beiden Komponenten also auseinander zu drücken trachtet. Dem wirken die beiden Flanken des Klemmrings K durch Formschluss entgegen, so dass Eimerrollung T, Dichtung M und der Deckelrand innerhalb des Klemmrings in Z-Richtung gegeneinander verspannt bleiben. Der Behälter ist damit sicher verschlossen.
  • Durch radiales Aufweiten des Klemmrings K mittels eines in den Figuren nicht näher dargestellten Hebelmechanismus, gelangen die Flanken FO und FU des Klemmrings außer Eingriff mit der Eimerrollung T bzw. dem Deckelrand D, so dass diese beiden Komponenten in Z-Richtung voneinander gelöst werden können. Auch das erneute Verschließen eines wieder geöffneten Behälters ist einfach möglich, indem der Deckel wieder auf den Behälter aufgesetzt wird und der Klemmring durch Betätigung des Hebelmechanismus wieder in seine reduzierte Form überführt wird, in der die Flanken FO und FU Deckel und Behälter wieder umgreifen.

Claims (14)

  1. Verschlussmechanismus (V) zum Verschließen eines Behälters (B), insbesondere eines Eimers, umfassend
    a) einen um eine Achse (Z) ausgebildeten Deckel (D) zum Abdecken einer Behälteröffnung (O), und
    b) einen Klemmring (K), der aus einer im Umfang reduzierten (verengten) Form entgegen einer Rückstellkraft in eine seinen Umfang vergrößernde (aufgeweitete) Form überführbar ist, um in der reduzierten Form den Deckel (D) an dem Behälter festzuklemmen,
    dadurch gekennzeichnet,
    c) dass der Klemmring (K) in einer Ausgangslage, in der er aufgeweitet ist, den Deckel (D) entlang wenigstens eines Abschnittes eines Deckelumfangs (U) so umspannt, dass der Deckel (D) den Klemmring (K) gegen Rückverformung in die verengte Form blockiert,
    d) wobei der Klemmring (K) von der Ausgangslage in eine Endlage, in welcher er die verengte Form einnimmt, dadurch überführbar ist, dass er relativ zum Deckel (D) in Achsrichtung (Z) verschoben wird, um die Blockierung des Klemmrings (K) aufzuheben.
  2. Verschlussmechanismus (V) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (K) ein Querschnittsprofil aufweist, welches sich ausgehend von einem unteren Innenrand (lu), mit zunehmender Z-Komponente zunächst radial bis auf einen Außenrand (A) maximalen Durchmessers erweitert und anschließend wieder verringert auf einen oberen Innenrand (IO), so dass der Klemmring (K) in der Endlage den Deckel (D), in Z-Richtung gesehen, beidseitig umgreifen kann.
  3. Verschlussmechanismus (V) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (K) ein Querschnittsprofil aufweist, welches wenigstens eine geneigte Flanke zur Anlage am Deckel (D) und/oder am Behälter (B) aufweist, um beim Übergang in die Endlage aus der radialen Reduzierung des Klemmrings (K) eine auf den Deckel (D) und/oder den Behälter (B) wirkende Klemmkraft in Z-Richtung zu erzeugen.
  4. Verschlussmechanismus (V) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (K) den Deckelumfang (U) in der Ausgangslage mit einem Innenrand (IU, IO) in radialer Richtung beaufschlagt.
  5. Verschlussmechanismus (V) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein lösbarer oder überwindbarer Sicherungsmechanismus vorgesehen ist, der ein unbeabsichtigtes Verschieben des Klemmrings (K) relativ zum Deckel (D) aus der Ausgangslage heraus blockiert oder erschwert.
  6. Verschlussmechanismus (V) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (K) ein geteilter Ring ist, der über einen Hebel in Umfangsrichtung aufweitbar oder reduzierbar ist, um Deckel (D) und Behälter (B) wiederholt miteinander verbinden bzw. voneinander lösen zu können.
  7. Verschlussmechanismus (V) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (K) einen lösbaren Verriegelungsmechanismus aufweist, welcher den Klemmring (K) nach Einnahme der Endlage gegen ein ungewolltes Aufweiten entgegen der Rückstellkraft blockiert.
  8. Verschlussmechanismus (V) nach einem der vorigen Ansprüche,
    a) ferner umfassend einen Behälter (B) mit einem eine zu verschließende Behälteröffnung (O) umfassenden Behälterende (E), wobei das Behälterende (E) einen vorzugsweise umlaufenden, vorzugsweise als Eimerrollung ausgeführten radialen Vorsprung (T) aufweist,
    b) wobei der Klemmring (K) so ausgebildet ist, dass er in der Endlage den Deckel (D) und den Vorsprung (T), in Z-Richtung gesehen, gemeinsam umgreift, um ein Lösen des Deckels (D) vom Behälter (B) in Z-Richtung zu blockieren.
  9. Verschlussmechanismus (V) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Deckel (D) und Vorsprung (T) ein Dichtmittel (M) verformbar ist.
  10. Verschlussmechanismus (V) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hebelmechanismus vorgesehen ist, mittels welchem der Klemmring (K) aus der reduzierten Form heraus so weit aufweitbar ist, dass er das Entfernen der Deckels (D) vom Behälter (B) nicht mehr blockiert.
  11. Verfahren zum Verschließen der Öffnung (O) eines Behälters (B) mit einem Verschlussmechanismus (V) nach einem der vorigen Vorrichtungsansprüche, umfassend folgende Schritte:
    a) Anordnen des Deckels (D) auf der Behälteröffnung (O), wobei der Klemmring (K) in der Ausgangslage auf dem Deckelumfang (U) angeordnet ist;
    b) Verschieben des Klemmringes (K) relativ zum Deckel in Z-Richtung, um die Blockierung der Rückverformung des Klemmrings (K) durch den Deckel aufzuheben, so dass der Klemmring (K) unter Nutzung der Rückstellkraft seine Endlage einnimmt und den Deckel (D) gegen den Behälter (B) klemmt.
  12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (K) in der Endlage mit einer unteren Innenflanke (FU) einen vorzugsweise als Eimerrollung ausgeführten radialen Vorsprung (T) des Behälters untergreift, und mit einer oberen Innenflanke (FO) den Deckel (D) übergreift.
  13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (K) in der Ausgangslage mit einem unteren Innenrand (IU) auf dem Deckelumfang (U) aufgespannt vorliegt, und zur Überführung in die Endlage in Z-Richtung zum Behälter hin verschoben wird.
  14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschieben des Klemmrings (K) erfolgt mittels einer Andrückvorrichtung, welche den Klemmring (K) auf einer dem Behälter (B) abgewandten Oberseite mit einer zum Behälter (B) hinwirkenden Druckkraft beaufschlagt.
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