DE1157103B

DE1157103B - Method for closing wide-necked containers, especially for the vacuum closure of canned jars

Info

Publication number: DE1157103B
Application number: DEH34275A
Authority: DE
Inventors: Samuel Davison Young
Original assignee: Thomas Hunter Ltd
Current assignee: Thomas Hunter Ltd
Priority date: 1957-09-09
Filing date: 1958-09-08
Publication date: 1963-11-07

Description

Verfahren zum Verschließen von weithalsigen Behältern, insbesondere für denVakuum-Verschluß von Konservengläsern Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zum Verschließen von weithalsigen Behältern, insbesondere für den Vakuum-Verschluß von Konservengläsern, die mit einer zur Bildung einer unterhalb der Mündung liegenden umlaufenden Rille dienenden Mündungswulst versehen sind, und kennzeichnet sich dadurch, daß an einem an sich bekannten Deckel mit etwa senkrecht zur Stirnfläche gerichtetem glattem Flansch und einem ununterbrochenen, eingerollten bzw. verstärkten Flanschrand nach dem Aufsetzen des Deckels auf die Gefäßmündung in Abständen voneinander Umfangsteile des Flanschrandes zur Herstellung einer an sich bekannten Deckelverformung durch rippenartige Teile eines Schließkopfes nach abwärts und einwärts unter die Mündungswulst gedrückt werden. Bei diesem bekannten Verfahren werden unter Verwendung eines den Verschlußdeckel nach dem Aufsetzen auf die Gefäßmündung umfassenden Schließkopfes, der an mehreren Stellen mit nach innen vorspringenden rippenartigen Klemmelementen versehen ist, während des Verschließvorganges der Deckeldichtung unter axialer Anpressung g gegen die Gefäßmündung lokale plastische Verlagerungen des eingerollten Flanschrandes nach unten und radial nach einwärts bewirkt, so daß der Flanschrand an einer Vielzahl von Umfangsstellen unter die Mündungswulst greift. Ein Abgleiten oder Zurückfedern der unter die Mündungswulst greifenden Umfangsstellen des Flanschrandes wird hierbei im wesentlichen durch die zwischen ihnen befindlichen und der plastischen Verformung beim Verschließvorgang nicht unterworfenen Umfangsstellen verhindert, die die höhere Verformungs-, insbesondere Biegesteifigkeit des unverformten Flanschrandes aufweisen und gegen die sich die im Querschnitt plastisch verformten Umfangsstellen des Flanschrandes, d. h. die eigentlichen Haltenasen, wirksam im Sinne der Vermeidung einer Rückverformung abstützen.Method for closing wide-necked containers, in particular for the vacuum-closing of canning jars. The main patent relates to a method for closing wide-necked containers, in particular for vacuum-closing canning jars, which are provided with a circumferential bead serving to form a circumferential groove below the opening , and is characterized in that on a known lid with approximately perpendicular to the end face directed smooth flange and an uninterrupted, rolled or reinforced flange edge after placing the lid on the vessel mouth at a distance from one another peripheral parts of the flange for the production of a known per se Lid deformation by rib-like parts of a closing head are pressed downwards and inwards under the mouth bead. In this known method, local plastic displacements of the rolled flange edge are localized during the closing process of the lid seal under axial pressure g against the vessel mouth using a closing head that encompasses the closure cap after it has been placed on the vessel mouth and is provided at several points with inwardly projecting rib-like clamping elements caused downward and radially inward, so that the flange edge engages under the mouth bead at a plurality of circumferential locations. Slipping or springing back of the circumferential points of the flange edge reaching under the mouth bead is prevented here essentially by the circumferential points located between them and not subject to plastic deformation during the closing process, which have the higher deformation, in particular bending stiffness of the undeformed flange edge and against which the in Cross-section of plastically deformed peripheral points of the flange edge, d. H. the actual retaining lugs, effectively support in the sense of avoiding back deformation.

Die Vorteile dieses Verschlusses liegen einerseits darin, daß die für das wirksame Festhalten des Verschlußdeckelrandes ursächlich plastische Verlagerung des Werkstoffes unter die Mündungswulst mit verhältnismäßig geringen radialen Kräften durchgeführt werden kann, so daß die Gefahr von Glasbruch beim Verschließvorgang praktisch beseitigt wird, während andererseits das öffnen des Verschlusses mittels eines Messerrückens oder eine Münze mit nur geringem Kraftaufwand möglich ist, ohne daß eine Zerstörung des Verschlußdeckels befürchtet werden muß und dieser demgemäß nach dem erstmaligen staubdichten Verschließen des Behälters beliebig oft weiterbenutzt werden kann. Ein besonderer Vorteil liegt ferner darin, daß man hierbei Verschlußdeckel aus verhältnismäßig dünnern Blech, z. B, auch aus Aluminium, verwenden kann, da die Ausnutzung des verstärkten Flanschrandes für die Unterbördelung der Mündungswulst des Behälters gerade in Umfangsrichtung, auch bei sehr geringer Wandstärke des Verschlußdeckels, zu einer beträchtliehen Vergrößerung der Blegungssteifigkeit bzw. Zugfestigkeit führt, die auch bei relativ geringfügiger Unterbördelung der verforinten Bereiche des verstärkten Randes ein nennenswertes Zurückfedem verhindert und damit einen zuverlässigen Sitz des Verschlusses sichert. Hierdurch wird vor allem die an solche Vakuum-Verschlüsse zu stellende Grundforderung in einfacher Weise, erfüllt, nach der die Verschlüsse einerseits so beschaffen sein müssen, daß bei dem sich während des Sterilisierens - insbesondere bei der Hochsterilisation im Autoklav - im Behälterinneren aufbauenden beträchtlichen überdruck die darin befindliche Luft allmählich entweichen kann, ohne daß der Deckel seinen festen Sitz auf dem Behälter einbüßt, andererseits aber sichergestellt sein muß, daß trotzdem das dadurch geschaffene Vakuum im Behälterinneren anschließend wirksam gegen den Druck der Außenluft abgedichtet bleibt.The advantages of this closure are, on the one hand, that the plastic displacement of the material under the mouth bead, which is responsible for the effective retention of the closure lid edge, can be carried out with relatively low radial forces, so that the risk of glass breakage during the closure process is practically eliminated, while on the other hand, the opening of the Closure by means of the back of a knife or a coin is possible with little effort, without having to fear destruction of the closure lid and this can accordingly be used as often as desired after the initial dust-tight closure of the container. Another particular advantage is that this closure cover made of relatively thin sheet metal, for. B, also made of aluminum, can be used, since the use of the reinforced flange edge for the underbeading of the mouth bead of the container in the circumferential direction, even with a very thin wall thickness of the closure lid, leads to a considerable increase in the bracing rigidity or tensile strength, which is also relatively slight Underbeading of the deformed areas of the reinforced edge prevents any significant springback and thus ensures a reliable fit of the closure. Consequently, less of such vacuum closures will alternate end basic requirement in a simple manner, met, after which the buckles must be such as the one hand, that in which during sterilization - that inside the container constituting considerable pressure - especially at the high sterilization in autoclave air contained in it can gradually escape without the lid losing its tight fit on the container, but on the other hand it must be ensured that the vacuum created in the container interior then remains effectively sealed against the pressure of the outside air.

Bei den bekannten Verfahren haben sich Verschlußdeckel aus Aluminium mit einer Wandstärke von nur etwa 0,13 min gut bewährt, die gewissermaßen nur eine dünne »Haut« darstellen, die sich beim Verschließen des Glases leicht der Glasmündung anschmiegt und dabei die durch die Herstellungstoleranzen der Gläser bedingten Abweichungen der Glasmündung von der Kreisforin und der Nennweite unter Ausschluß der Gefahr von Glasbrüchen ausgleicht. Der eingerollte Rand bietet auch bei dieser geringen Wandstärke eine für den lokalen Formschluß mit der Mündungswulst des Behälters ausreichende Werkstoffanhäufung und ermöglicht dank seiner Stabilität im unverformten Zustand in hinreichendem Maße eine Abstützung der jeweils verformten Umfangsstellen gegen ein Zurückfedern und willkürliches Abgleiten von der Mündungswulst.In the known methods, aluminum caps with a wall thickness of only about 0.13 min have proven to be good, which in a sense only represent a thin "skin" which, when the glass is closed, easily clings to the mouth of the glass and thereby the manufacturing tolerances of the glasses compensates for any deviations of the glass mouth from the circular shape and the nominal width, excluding the risk of glass breakage. Even with this small wall thickness, the rolled edge offers sufficient material accumulation for the local form fit with the mouth bead of the container and, thanks to its stability in the undeformed state, enables the deformed peripheral points to be adequately supported against springing back and arbitrary sliding off the mouth bead.

Bei der Herstellung dieses bekannten Verschlusses ist es nicht unbedingt notwendig, die im Zuge der radialen Einwärtsverformung gleichzeitig erfolgende plastische Abwärtsverlagerung des Werkstoffes im Bereich der die Haltenasen bildenden Umfangsstellen des Flanschrandes durch einen Schließkopf zu bewirken, dessen Klemmelemente während des Verschließvorganges eine relative Abwärtsbewegung gegenüber dem Behälter bzw. dem Verschlußdeckel vollführen, da sich die gleichzeitige Abwärtsbewegung des Werkstoffes im Zuge des Unterbördelns der Verformungsstellen unter die Mündungswulst auch bei im wesentlichen nur radial einwärts wirkenden Klemmelementen zwangläufig dadurch einstellt, daß bei den bekannten Verschlußtypen dieser Gattung Gefäße, insbesondere Glasgefäße, mit außenseitig abgerundeter Mündungswulst oder einer solchen Mündungswulst verwendet werden, deren Unterkante schräg einwärts geneigt ist und die demzufolge auch bei einer im wesentlichen nur radial erfolgenden Anpressung der Verformungsstellen durch den Schließkopf regelmäßig eine zusätzliche, in der Seitenprojektion nach abwärts gerichtete Verschiebungskomponente in bezug auf den plastisch verformten Werkstoff erzeugen.It is not essential in the manufacture of this known closure necessary, the plastic that takes place at the same time in the course of the radial inward deformation Downward displacement of the material in the area of the peripheral points forming the retaining lugs to effect the flange edge by a closing head, the clamping elements during of the closing process a relative downward movement compared to the container or perform the sealing cap, since the simultaneous downward movement of the material in the course of the underbeading of the deformation points under the mouth bead also at essentially only radially inwardly acting clamping elements necessarily thereby sets that in the known types of closure of this genus vessels, in particular Glass vessels with a rounded mouth or such a mouth are used whose lower edge is inclined inwards and consequently even if the deformation points are essentially only pressed radially regularly an additional, in the side projection, through the closing head downward displacement component with respect to the plastically deformed one Create material.

Wenn in Verbindung mit diesen bekannten Verschließverfahren dennoch baulich allerdings kompliziertere Verschließvorrichtungen vorgezogen werden, deren die rippenartig nach innen vorspringenden Klemmelemente aufweisenden Teile mindestens zusätzlich eine relative Axialbewegung gegenüber dem Behälter bzw. dem Verschlußdeckel vollführen, so in erster Linie deswegen, weil das radiale Einwärtsdrücken der Verformungsstellen durch ausschließlich radial wirksame Klemmelemente in Verbindung mit der Ausgestaltung der Mündungswulst die Gefahr von Glasbruch beim Verschließvorgang beträchtlich erhöhen und damit einen Teil der Vorteile dieses Verschließverfahrens aufheben würde.If in connection with these known sealing methods anyway structurally, however, more complicated locking devices are preferred the rib-like inwardly projecting clamping elements having parts at least in addition, a relative axial movement with respect to the container or the closure lid perform, so primarily because of the radial inward pressing of the deformation points by exclusively radially effective clamping elements in connection with the design the mouth bead considerably increase the risk of glass breakage during the closing process and thus would cancel out some of the advantages of this sealing process.

Die Erfindung betrifft eine zweckmäßige Weiterbildung des bekannten Verschließverfahrens im Sinne einer Vereinfachung des Verschließvorganges, ohne auf deren sonstige Vorteile verzichten zu müssen, und kennzeichnet sich dadurch, daß unter Verwendung von Gefäßen mit am unteren Rand rechtwinklig abgesetzter Mündungswulst und entsprechender Längenbemessung des Flansches des Verschlußdeckels die den Forinschluß bewirkenden Umfangsteile des Flanschrandes durch ausschließlich radiale Einwärtsbewegung unter die Kante der Mündungswulst gedrückt werden. Durch diese Kombination ist es möglich, einen zuverlässig arbeitenden Verschluß auch unter Anwendung konstruktiv sehr viel einfacherer, ausschließlich radial wirksamer Verschließköpfe zu erzeugen. Da die Verformungswerkzeuge des Schließkopfes hierbei nur im Bereich unterhalb der rechtwinklig abgesetzten Unterkante der Mündungswulst angreifen, werden die jeweils der Verformung ausgesetzten Umfangsstellen des eingerollten bzw. verstärkten Flanschrandes unter entsprechender axialer Anpressung der Deckeldichtung gegen die Gefäßmündung lediglich nach einwärts gezogen. Da sie hierbei keiner radialen Anpressung gegen die Mündungswulst oder die unter dieser befindlichen Bereiche der Gefäßwandung unterworfen werden, ist ein Ausgleich toleranzbedingter Unrundheiten oder von Durchmesserabweichungen des Glasgefäßes im Bereich der Mündungswulst möglich, ohne daß hierdurch trotz der radial wirkenden Anpreßwerkzeuge die Gefahr von Glasbruch hervorgerufen wird. Andererseits wird auch bei dem Verfahren gemäß der Erfindung - ebenso wie im Falle des vorbekannten Verfahrens gemäß dem Hauptpatent - ein sicheres Festhalten des Verschlusses auf der Gefäßmündung dadurch gewährleistet, daß sich die scharf radial einwärts abgesetzten verformten Umfangsstellen des verstärkten Flanschrandes in radialer Ebene rückseitig gegen die jeweils nicht verformten Umfangsstellen abstützen und dadurch gegen ein wiUürliches Abgleiten gesichert sind. Da die Tendenz zu einem willkürlichen Lösen wegen der an der Unterseite kantig abgesetzten Mündungswulst ohnehin geringer ist als im Falle des Verschlusses gemäß dem Hauptpatent, wird auf diese Weise beim Verschheßvorgang selbst bei verhältnismäßig dünnen Blechstärken ein außerordentlich widerstandsfähiger Formschluß zwischen Deckel und Gefäß bewirkt, der sich auch bei höheren Innendrücken nicht selbsttätig öffnen kann und welcher sich trotzdem leicht, beispielsweise mittels einer Münze, öffnen läßt, um jederzeit nach dem öffnen als staubdichter Schnappverschluß weiterverwendet werden zu können.The invention relates to an expedient further development of the known closing process in the sense of a simplification of the closing process without having to forego its other advantages, and is characterized in that the use of vessels with a mouth bead set off at right angles at the lower edge and a corresponding length measurement of the flange of the closure cover the forinclusion effecting peripheral parts of the flange edge are pressed by exclusively radial inward movement under the edge of the mouth bead. This combination makes it possible to produce a reliably functioning closure using closure heads that are structurally much simpler and that are only effective radially. Since the deformation tools of the closing head only act in the area below the lower edge of the mouth bead, which is offset at right angles, the circumferential points of the rolled or reinforced flange edge that are exposed to deformation are only pulled inwards with the corresponding axial pressure of the lid seal against the vessel mouth. Since they are not subjected to any radial pressure against the mouth bead or the areas of the vessel wall below it, it is possible to compensate for tolerance-related irregularities or deviations in diameter of the glass vessel in the area of the mouth bead without causing the risk of glass breakage despite the radially acting pressure tools . On the other hand, with the method according to the invention - just as in the case of the previously known method according to the main patent - a secure hold of the closure on the vessel mouth is ensured that the sharply radially inwardly offset deformed peripheral points of the reinforced flange edge in the radial plane against the rear support non-deformed circumferential points and are thus secured against unlikely slipping. Since the tendency towards arbitrary loosening due to the edged mouth bead on the underside is less than in the case of the closure according to the main patent, an extremely resistant form fit between the lid and the vessel is produced in this way during the sealing process even with relatively thin sheet metal thicknesses cannot open automatically even at higher internal pressures and which can nevertheless be opened easily, for example by means of a coin, in order to be able to continue to be used as a dust-tight snap lock at any time after opening.

In der Zeichnung ist die Erfiridung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein Konservengefäß mit lose aufgelegtem Verschluß, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-11 in Fig. 1, Fig. 3 ein Konservenglas gemäß Fig. 1, jedoch mit befestigtem Verschluß, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Teil der Gefäßmündung mit Verschluß in größerem Maßstab im senkrechten Schnitt, jedoch in offenem Zustand, und Fig. 6 analog zu Fig. 5 einen Teil einer Gefäßinündung mit Verschluß, jedoch im geschlossenen Zustand.In the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment. 1 shows a canning jar with a loosely applied closure, partly in section, FIG. 2 shows a section along line II-11 in FIG. 1, FIG. 3 shows a canning jar according to FIG. 1, but with the closure attached, FIG. 4 a section along the line IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 a part of the vessel mouth with closure on a larger scale in vertical section, but in the open state, and FIG. 6 analogous to FIG. 5 a part of a vessel mouth with closure, but in the closed state.

Der aus dünnem Blech bestehende Verschlußdeckel besitzt einen glatten zylindrischen Flansch 1, dessen unterer Rand 2 durch Einrollen verstärkt ist. Wie aus den Fig. 5 und 6 besonders deutlich hervorgeht, besitzt das Konservenglas eine Mündungswulst 3, die an der Unterseite 4 kantig abgesetzt ist. Mit 5 ist ein Dichtungsring bzw. eine Dichtungsscheibe im Bereich des Innenrandes des Deckelbodens bezeichnet, die zur Abdichtung des Verschlusses gegenüber der Gefäßmündung dient. Der eingerollte Rand 2 liegt unmittelbar unter der Kante 6 der Mündungswulst 3. The cover made of thin sheet metal has a smooth cylindrical flange 1, the lower edge 2 of which is reinforced by rolling. As can be seen particularly clearly from FIGS. 5 and 6 , the canning jar has a mouth bead 3 which is edged off on the underside 4. With 5 a sealing ring or a sealing washer in the area of the inner edge of the lid base is referred to, which serves to seal the closure against the vessel mouth. The rolled edge 2 lies directly below the edge 6 of the mouth bead 3.

Nach Aufsetzen des Verschlußdeckels auf die Gefäßmündung wird der Werkstoff des verstärkten, eingerollten Randes 2 einer Vielzahl von auf den Umfang verteilten Stellen 7 (vgl. Fig. 4) unter plastischer Verformung nur einwärts unter die kantig abgesetzte Mündungswulst gedrückt, wie dies aus Fig. 6 ersichtlich ist. Zwischen den verformten Umfangsbereichen des Flanschrandes 2 verbleiben jeweils entsprechende Bereiche unverformt, die zufolge ihrer hohen Biegungssteifigkeit eine federnde Rückverformung der umgebördelten Teile verhindern.After placing of the cap on the vessel mouth, the material of the reinforced curled edge 2 will only be pressed inwardly a plurality of distributed to the peripheral points 7 (see. Fig. 4) with plastic deformation under the angular offset Mündungswulst, as shown in FIG. 6 can be seen. Corresponding areas remain undeformed between the deformed circumferential areas of the flange edge 2 which, due to their high flexural rigidity, prevent resilient re-deformation of the flanged parts.

Claims

PATENT CLAIM: A method for closing wide-necked containers, in particular for the vacuum closure of canning jars according to patent 971 845, characterized in that the circumferential parts of the closure causing the closure using vessels with a mouth bead set off at right angles on the lower edge and the corresponding length measurement of the flange of the closure lid are used Flange edge are pressed by exclusively radial inward movement under the edge of the mouth bead. Documents considered: French Patent No. 1057 248; U.S. Patent No. 2,358,889.