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Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen von Gefäßen mit Steckgewinde-Blechdeckeln
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschließen von Gefäßen
mit Steckgewinde-Blechdeckeln, die einen nach unten ragenden Rand und vorzugsweise
eine eingegossene Dichtung aufweisen und in aufgesetztem Zustand mit inneren Vorsprüngen
in äußere Gewindegangelemente der Gefäßmündung fassen.
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Bei derartigen Verschlüssen trat bislang die Unzulänglichkeit auf,
daß es insbesondere nicht gelang, ausreichend vakuumdichte Verschlüsse herzustellen.
Ungenauigkeiten in der Anordnung und Ausbildung des Steckgewindes bzw. der im Deckelrand
vorgesehenen Gegenelemente führten zu unregelmäßiger Druckverteilung und somit zu
schlechten Verbindungen. Außerdem war es bei bisher bekannten Verschlüssen dieser
Art im allgemeinen nicht möglich, durch bloßes Aufstecken des Deckels ohne Gefahr
eines Glasbruches am Behälter einen ausreichenden Schließdruck zu erzielen, so daß
von Behälter zu Behälter schwankende Schließdrücke auftraten. Wollte man einen jedoch
keineswegs für alle Zwecke ausreichenden Schließdruck durch Aufschrauben des Deckels
erreichen, so mußten die Deckel aus genügend starkem Blech gefertigt sein, wobei
meistens verzinnte Bleche Anwendung fanden. Derartige steife Deckel wiesen jedoch
zu wenig Nachgiebigkeit auf, um beim Sterilisationsvorgang ein Entweichen der im
Behälterinneren befindlichen Luft in genügendem Maße sicherzustellen, was wiederum
zur Folge hatte, daß es im allgemeinen nicht möglich war, im Behälterinneren ein
einwandfreies Vakuum herzustellen.
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Es ist bereits ein Verfahren zum Verschließen von Behältern bekanntgeworden,
bei dem über die Behälteröffnung ein Deckel gestülpt wird, der mit einem zylindrischen
Rand versehen ist, wobei dieser Rand mit einer Mehrzahl von längs des Umfangs im
Abstand voneinander befindlichen Eindrückungen zur Bildung von Zungen versehen wird,
die in ihrer Lage unter die Gewindeelemente greifen, während der Deckel auf die
Behältermündung gedrückt wird. Bei diesen bekannten Verschlüssen ist eine aus wenig
nachgiebigem Material bestehende Scheibendichtung in eine eigens für diesen Zweck
vorgesehene Haltesicke eines Blechdeckels mit zylindrisch nach unten ragendem Rand
eingesetzt, die beim Aufsetzen des Deckels mittels eines für diesen Zweck besonders
vorgesehenen Schließkopfes nach unten in Anlage an die Außenwandung der Gefäßmündung
gebogen wird, wobei der horizontal verbleibende Teil der Scheibendichtung sich an
die horizontal verlaufende oder nur leicht nach oben gewölbte Deckelfläche anlegt
und der vertikal nach unten gebogene Teil der Dichtung sich an die vertikal verlaufenden
Wandungen eines eigens für die Aufnahme der Dichtung im Deckel vorgesehenen Raumes
anlegt. Bei dem in Verbindung mit dem bekannten Verfahren angewandten Deckel handelt
es sich also darum, die Schwierigkeiten zu vermeiden, die bis dahin bei Verwendung
von wenig zusammendrückbaren Dichtungen in Verbindung mit Aufschraub-oder Aufschnappdeckeln
bestanden. Im Gegensatz dazu bezweckt die Erfindung die Lösung der bereits eingangs
erwähnten Aufgabe, auch bei Steckgewindeverschlüssen einen einwandfreien Hochvakuumverschluß
ohne die Gefahr eines unmäßig hohen Glasbruches zu erzielen. Das bekannte Verfahren
wird einerseits in Verbindung mit dem an sich bekannten fortlaufenden Rollgewinde
und andererseits in Verbindung mit Schnappdeckeln angewandt, die um einen ununterbrochenen
Wulst an der Behältermündung herumgreifen. Bei dem bekannten Verfahren handelt es
sich also um die Anbringung von Verschlüssen, die sich grundsätzlich von den Verschlüssen
unterscheiden, welche bei dem Verfahren gemäß der Erfindung angewandt werden. Den
Verschlüssen nach dem bekannten Verfahren haften infolgedessen dieselben Nachteile
an, die eingangs bereits in Verbindung mit den an sich bekannten Steckgewindeverschlüssen
im einzelnen .dargelegt wurden, d. h., auch bei Aufbringung von Verschlußdeckeln
mit fortlaufendem Rollgewinde bzw. bei Aufbringung von Schnappdeckelverschlüssen
nach dem bekannten Verfahren ist es nicht möglich, einerseits ein einwandfreies
Entweichen
der im Behälterinneren befindlichen Luft bei Hochvakuum-Sterilisation im Autoklav
zu erzielen und andererseits sodann einen genügend vakuumdichten Verschluß herzustellen,
wie er bei Anwendung dieser Sterilisationsart benötigt wird. Schließlich unterscheidet
sich das bekannte Verfahren vom Verfahren nach der Erfindung auch noch dadurch,
daß bei' dem bekannten Verfahren im Deckelwulst bereits vorgeformte Einbuchtungen
vorhanden sind, die mittels einer Schließvorrichtung lediglich nach Art eines Schnappdeckels
über entsprechende Vorsprünge der Behältermündung übergeschnappt werden, während
es sich beim Verfahren gemäß der Erfindung um die Bildung von Einbuchtungen während
des Schließvorganges handelt. Dadurch ist es nachgewiesenermaßen zum erstenmal möglich
geworden, einen tatsächlich befriedigenden Verschluß für die Hochvakuum-Sterilisation
im Autoklav zu erzielen, der einerseits während des Sterilisationsvorganges die
im Behälter befindliche Luft entweichen läßt und andererseits nach abgeschlossenem
Sterilisationsvorgang das auf diese Weise im Behälter gebildete Vakuum auch einwandfrei
über unbegrenzt lange Zeiträume hält.
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Die Erfindung beinhaltet nach ihrem Grundgedanken ein Verfahren zum
Verschließen von Gefäßen mit Steckgewinde-Blechdeckeln, die einen nach unten ragenden
Rand und vorzugsweise eine eingegossene Dichtung aufweisen und in aufgesetztem Zustand
mit inneren Vorsprüngen in äußere Gewindegangelemente der Gefäßmündung fassen und
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die in an sich bekannter Weise selbsttätig
schrittweise transportierten Gefäße in einer Ausrichtstation durch mechanisch bewirkte
Drehung um ihre Mittelachse derart ausgerichtet werden, daß die Gewindegangelemente
eine vorbestimmte Stellung zu dem nachgeschalteten Schließkopf einnehmen, in welchem,
nachdem in an sich bekannter Weise die Deckel aufgesetzt und dichtend angepreßt
wurden, die unterhalb der Gewindegangelemente befindlichen Deckelwandbereiche nach
innen gedrückt werden, derart, daß sie unter die Gewindegangelemente fassen und
so die Gewindegegenelemente des Steckgewindes bilden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal des Verfahrens nach der Erfindung in
Anwendung auf das Verschließen von Gefäßen, deren Deckel eine Randsicke aufweisen,
erfaßt die Eindrückung der Deckelrandbereiche auch die Randsicke.
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Das Aufpressen des Deckels auf die Gefäßmündung und das Eindrücken
der Deckelrandbereiche erfolgt gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal durch eine
relative Vertikalbewegung zwischen dem Gefäß und dem mit entsprechenden Eindrückgliedern
ausgerüsteten Schließkopf, wobei diese Glieder in einem vorbestimmten Abstand unterhalb
der Gefäßmündung -wirksam werden.
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Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung werden bei der schrittweise
erfolgenden Zuführung der Gefäße durch ein an sich bekanntes Fördermittel in die
Stellung unterhalb des Schließkopfes Führungsmittel derart mit den Gefäßen in Berührung
gebracht, daß Abweichungen der Symmetrie der die Führungsmittel berührenden Gefäßteile
eine Ausrichtung derselben vor Ankunft unter dem Schließkopf herbeiführen. Dabei
erfahren die Gefäße und der Schließkopf unter Verwendung einer Richtvorrichtung
eine relative Drehbewegung derart, daß im Augenblick des Rufpressens des Verschlußdeckels
Schließkopf und Gefäß eine Lage zueinander eingenommen haben, in welcher die Einpressungen
am Deckelrand genau unter den Gefäßvorsprüngen hergestellt werden müssen.
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Soweit das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung. auf das Verschließen
von Vieleckgefäßen findet, kann als Zuführungsvorrichtung ein an sich bekanntes
Sternrad Anwendung finden, das mindestens eine einer Seitenwand des Gefäßes entsprechende
Fläche oder Kante aufweist. Weiterhin können nach der Erfindung in Anwendung auf
das Verschließen von Vieleckgefäßen mit mindestens einer Seitenwand des Gefäßes
zusammenwirkende Führungsschienen als Richtvorrichtung Anwendung finden.
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Schließlich ist gemäß der Erfindung noch eine Vorrichtung zur Durchführung
des Schließverfahrens gemäß der Erfindung vorgesehen, welche abgeschrägte, vertikal
bewegliche Elemente eines dem Schließkopf vorgeschalteten Ausrichtkopfes aufweist,
die mit dachartig abgeschrägten Oberkanten der an der Gefäßmündung gebildeten Gewindegangelemente
zusammenwirken. In Verbindung damit schließt die Erfindung auch ein Gefäß ein, welches
sich zum Verschluß nach dem Verfahren gemäß der Erfindung eignet und bei welchem
außen an der Gefäßmündung oben mit dachartig abgeschrägten Kanten versehene, an
sich bekannte Gewindegangelemente vorgesehen sind.
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Die Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise
beschrieben. Es stellen dar: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gefäßoberteils, beispielsweise
eines Konservenglases, an dessen Mündung Steckgewindevorsprünge nach der Erfindung
gebildet sind, Fig. 2 einen Halblängsschnitt durch eine Richtvorrichtung, welche
zur Ausführung des Schließverfahrens gemäß der Erfindung Anwendung findet, Fig.
3 einen Querschnitt nach der Linie A-B-C-D durch die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils der in Fig.2 dargestellten Richtvorrichtung
in Zusammenwirkung mit einem nach der Erfindung gestalteten, an einem Gefäßhals
gebildeten Steckgewinde und Fig. 5 einen Teilschnitt durch den unteren Teil eines
Schließkopfes, der in Verbindung mit dem Schließverfahren gemäß der Erfindung Anwendung
finden kann, in einer Stellung, welche er bei Bildung des Deckelverschlusses einnimmt.
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Fig. 1 zeigt den Mündungsteil eines Glasgefäßes 1, welches unterhalb
der Gefäßmündung 3 einen Mündungswulst 2 aufweist. An der Außenseite des Mündungsteils
3 sind in bestimmten Abständen dreieckförmige Steckgewindeelemente 4 in Form von
äußeren Vorsprüngen vorgesehen, die oben an der Stelle 5 dachartig ausgebildet sind.
Die Unterseite 6 dieser Steckgewindeelemente ist im Sinne der Gewindesteigung abgeschrägt.
Bei dem dargestellten Steckgewinde handelt es sich also hinsichtlich der Gewindeausbildung
um ein normales, mehrgängiges Steckgewinde von verhältnismäßig geringer Steigung.
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Im Zuge der Durchführung des Schließverfahrens gemäß der Erfindung
wird das gefüllte Gefäß normalerweise zwischen Führungsschienen eines intermittierend
vorrückenden Förderbandes gehalten bzw. mittels einer oder mehrerer Federklammern
in einer Sternradzuführung gehalten und stufenweise vorangeführt und durchläuft
in bestimmten Abständen eine Folge von Haltepositionen. Bei einer dieser Stufen,
vorzugsweise unmittelbar vor dem Schließkopf, ist ein Kronglied 7 (Fig. 2 bis 4)
aufgehängt, das aus einem Teil 8 besteht, welches in einem konzentrischen Teil 9
gleitbar angeordnet ist. An dem Kronteil9 ist
eine Führungsglocke
10 zum Ausrichten eines Glases 1 unter dem Kronglied 7 befestigt. Die Glocke 10
ist mit dem Teil 9 mittels eines Gewindes 11 verschraubt. Koaxial damit und zwischen
den Teilen 8 und 9 gelegen befindet sich eine einen zentralen Führungsbolzen 13
umschließende Feder 12.
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Mit dem Teil 9 sind Führungsglieder 14 verbunden, deren Unterenden
gabelartig ausgebildet sind und so eine umgekehrt V-förmige Einkerbung mit einer
Spitze 15 bilden. Ferner sind mit dem Teil 9 zusammenhängende Führungsglieder 16
vorgesehen, deren Unterenden V-förmig ausgebildet sind und in einem Punkt 17 enden.
Die Glieder 14 und 16 wechseln miteinander ab und bilden zusammen eine zylindrische
Muschel.
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Der Teil 9 stützt sich auf das Ende eines Schaftes 18 ab, auf dem
gleitbar am Ende eines Armes 20 eine Hülse 19 angeordnet ist, wobei der Arm von
dem in Fig. 2 nicht dargestellten, jedoch in Fig. 5 teilweise veranschaulichten
Schließkopf kommt bzw. mit dessen örtlich festgelegten Vorrichtungsteilen verbunden
ist. Eine Druckfeder 21 ist zwischen die Hülse 19 und den Teil 9 geschaltet.
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Im Betrieb, während sich der Schließkopf über das mit Deckel versehene
Glas abwärts bewegt, um den Deckel fest aufzubringen, bewegt sich der Arm 20 abwärts
und drückt elastisch das Kronglied 7 herunter, so daß die Glocke 10 die Mündung
eines noch nicht verschlossenen Glases 1 einhüllt. Wenn die Verstärkungen 4 unter
den Führungsgliedern 16 liegen (die in ihrer Zahl der Zahl dieser Verstärkungen
rund um die Behältermündung entsprechen), werden sie durch diese Glieder 16 seitwärts
in den Bereich der Glieder 14 gestoßen. Wenn die Spitzen 17 der Glieder 16 den Wulst
2 berühren, hört die Abwärtsbewegung der Glieder 16 auf, und die Feder 12 gibt nach.
Die Bewegung des Teils 9 und der Glieder 14 geht aber weiter, wobei die Seiten der
Verstärkungen 4 entlang der unteren Kante der Glieder 14 gleiten, bis die Spitzen
5 in den entsprechenden Spitzen 15 aufgenommen werden. An diesem Punkt gibt für
einen kleinen Rest der Abwärtsbewegung des Armes 20 die Feder 21 nach. Wenn nun
das Kronglied 7 vom Glas abgehoben wird, haben die Verstärkungen 4 eine Orientierung
erhalten, die der der Führungsglieder 14 entspricht.
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Nun wird das ausgerichtete Glas unter den Schließkopf geführt, wo
ein Deckel durch an sich bekannte und nicht gezeigte Mittel aufgesetzt und fest
angebracht wird. Der Deckel besteht aus einem Oberteil 22, einer Dichtung 23, einem
zylindrischen Rand 24 und einem Flansch 25 (Fig. 8 und 9).