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Die Erfindung betrifft einen Spannring mit einem aufgeweiteten U-förmigen bzw. trapezförmigen Querschnittsprofil, bei dem ein flaches oder gerundetes Mittelstück einen oberen Spannringschenkel und einen unteren Spannringschenkel verbindet, wobei der obere Spannringschenkel leicht nach oben oder/und der untere Spannringschenkel leicht nach unten aus der Horizontalen geneigt ausgebildet ist, und sich an den unteren Spannringschenkel ein in Vertikalrichtung nach unten abgewinkelter kragenförmiger Flanschrand anschließt.
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Spannringe mit entsprechender Spannring-Verschlusseinrichtung dienen zur lösbaren Befestigung eines Fassdeckels auf einem Deckelfass und sind im bekannten Stand der Technik in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt, so z. B. aus den Druckschriften
DE 20 2013 000 452 U1 (Br) oder
DE 43 21 550 A1 (Mr).
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Problematik :
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Die vorliegende Erfindung ist auf eine besondere Problematik ausgerichtet. Spannringe mit einem symmetrischen Querschnittsprofil können überhaupt nicht aufeinander gestapelt werden und auch Spannringe mit unsymmetrischem Querschnittsprofil lassen sich aufgrund der schrägen Spannringschenkel nicht in definierten vertikalen Stapeln aufstapeln, da - insbesondere bei Transporterschütterungen - unweigerlich ein unkontrollierbares seitliches Verrutschen der Spannringe auftritt und stabile und sichere Stapel von gleichartigen Spannringen nicht aufbaubar sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Lagerung, den Transport und die Handhabung von Spannringen bei der Fertigung und beim bestimmungsgemäßen Gebrauch zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Spannring für eine Aufstapelung gleichartiger Spannringe stapelbar ausgebildet ist, wobei der obere Spannringschenkel auf seiner Oberseite eine Zentrierungseinrichtung für den nach unten abgewinkelten Flanschrand eines aufgestapelten Spannringes aufweist, die als Anschlag zur Verhinderung einer seitlichen Verschiebung des aufgestapelten Spannringes ausgebildet ist.
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Durch die Ausbildung der besonderen Zentrierungseinrichtung auf der Oberseite des oberen Spannringschenkels für den nach unten abgewinkelten Flanschrand des aufgestapelten gleichartigen Spannringes wird ein stapelbarer Spannring geschaffen, bei dem eine gesicherte meterhohe Aufstapelung in vertikaler Ausrichtung mit definierter horizontaler Auflage aufeinander gewährleistet und ein geringstes seitliches Verrutschen ausgeschlossen ist. Wenn ein aufgestapelter Spannring auf dem unteren Spannring auch nur ein wenig um wenige mm seitlich verrutschen kann, ergibt dies in der Höhe eines z. B. 2 m hohen Stapels einen derartigen Versatz aus der Vertikalen, dass ein solcher Stapel instabil wird und mit Sicherheit umstürzen würde.
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Die definierte horizontale Lagerung von Spannringen in exakten vertikalen Stapeln in präzise ausgerichteter Anordnung in entsprechenden Magazin-Vorrichtungen ermöglicht einen besseren Einsatz von vollautomatischen Bearbeitungsmaschinen bei den verschiedenen Herstellungsschritten in serienmäßiger Massenfertigung wie z. B. beim Aufschweißen von Spannring-Verschlusseinrichtungen mit zwei Schwenklagersockeln auf die beiden Enden eines Spannring-Rohlings, als auch bei der Handhabung von Spannringen wie z. B. beim automatischen Aufsetzen von Fassdeckeln und Spannringen und anschließendem Verschließen von Deckelfässern in automatischen Abfüllanlagen.
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In konstruktiver Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zentrierungseinrichtung als eine umlaufende, in Vertikalrichtung nach oben ausgerichtete Abstufung kurz vor dem Ende des oberen Spannringschenkels ausgebildet ist.
Dabei weist die nach oben gerichteten Abstufung an ihrem durchmessergrößten umfangsseitigen Außenrand einen geringfügig kleineren Außendurchmesser auf als der Innendurchmesser des Flanschrandes am unteren Spannringschenkel des aufgestapelten Spannringes, wobei die Differenz zwischen Außendurchmesser der Abstufung und Innendurchmesser des Flanschrandes etwa 1 mm bis 4 mm, vorzugsweise 2 mm, beträgt. Dadurch wird eine passgenaue Zentrierung jedes aufgestapelten Spannringes erzielt und ein seitliches Verrutschen aufeinander nahezu ausgeschlossen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der obere Spannringschenkel mit einem kleinen Öffnungswinkel von 10° bis 20°, vorzugsweise 15°, nach oben geneigt bzw. aufgespreizt ist und direkt vor der nach oben weisenden Abstufung ein kurzes horizontal verlaufendes Schenkelstück aufweist. Das kurze horizontal verlaufende Schenkelstück weist in Radialrichtung betrachtet eine Länge von ca. 2 mm bis 5 mm, vorzugsweise 3 mm, auf und stellt die Auflagefläche für den Flanschrand des aufgestapelten Spannringes dar. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung des oberen Spannringschenkels mit dem kurzen horizontal verlaufenden Schenkelstück ist selbst bei einer geringen seitlichen Verschiebung zwischen zwei gestapelten Spannringen gewährleistet, dass immer noch eine horizontale Auflagefläche vorhanden bleibt und kein seitliches Kippen aus der Vertikal-Richtung möglich ist.
Für die Ausbildung eines ausreichenden Anschlagsrandes für den Flanschrand eines aufgestapelten Spannringes ist es wichtig, dass das kurze horizontal verlaufende Schenkelstück mit der nach oben ausgerichteten Abstufung (22) des oberen Spannringschenkels einen Winkel zwischen 45° und 90°, vorzugsweise 60°, ausbildet.
Die erfindungsgemäß ausgestalteten Spannringe stellen durch ihre Stapelbarkeit zu stabilen hohen und standfesten Stapeln in Gitterboxen oder auf entsprechenden Paletten eine deutliche Verbesserung der Handhabung derartiger Spannringe bei der Herstellung bzw. Fertigung, beim Transport und bei der Lagerung sowie beim bestimmungsmäßigen Einsatz mit Fassdeckeln und Deckelfässern dar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen :
- 1 einen erfindungsgemäßen Spannring mit halb geöffnetem Spannring-Verschluss in Draufsicht,
- 2 einen bekannten Spannring für eine Stahl-Deckelfass mit aufgesetztem Fassdeckel in Querschnitts-Teilansicht,
- 3 ein erfindungsgemäßes Spannringprofil in Querschnittsansicht,
- 4 einen Ausschnitt auf eine bisher übliche schräge Aufeinanderlegung von bekannten Spannringen,
- 5 eine Aufstapelung von drei erfindungsgemäßen Spannringen in Teil-Querschnittsansicht und
- 6 eine versetzte Anordnung von drei erfindungsgemäßen Spannringstapeln auf einer verkürzten Flachpalette in Draufansicht
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In 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein Spannring mit Spannring-Verschlusseinrichtung 12 bezeichnet. Die Spannring-Verschlusseinrichtung 12 weist einen leicht geöffneten Spannhebel 14 auf und überbrückt die beiden Enden des Spannringes 10, wobei auf dem einen Ende des Spannringes 10 ein spannringseitiger Schwenklagersockel des Spannhebels 14 und auf dem anderen Ende des Spannringes 10 ein spannringseitiger Schwenklagersockel eines Zugbügels 16 fest aufgeschweißt ist.
Spannringe werden u. a. zum Verschließen von Deckelfässern verwendet. Die Fassdeckel bestehen zumeist aus Kunststoff oder Metall, die Deckelfasskörper können ebenfalls aus Kunststoff, Metall oder Fiber (Papptrommeln) bestehen. Die Spannringe bestehen in der Regel aus verzinktem Stahlblechprofil in Durchmessergrößen von 80 mm bis 2000 mm mit Materialstärken zwischen 0,5 mm bis 2,5 mm. Für Sondereinsätze können die Spannringe mit etwas dickeren Materialstärken aber auch aus Kunststoff bestehen. In Querschnittsbetrachtung weisen die Spannringe ein aufgeweitetes U-förmiges bzw. trapezförmiges Profil mit oder ohne Kragen auf. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch ist die Normalposition des Spannringes eine auf ein Deckelfass aufgesetzte horizontale Positionierung mit nach unten weisendem Flanschrand, wobei die Spannhebel für Rechtshänder ausgebildet sind und im Uhrzeigersinn angeklappt und geschlossen werden.
Ein bekannter Spannring 18 für ein Stahl-Deckelfass 20 mit aufgesetztem Fassdeckel 22 ist in 2 in Querschnitts-Teilansicht ersichtlich. Um eine Vorstellung von den gegebenen Größenverhältnissen zu erlangen, ist die Einsenkung des Fassdeckels 22 vom oberen Fassdeckelrand zur tiefergezogenen Deckeloberfläche mit 19,5 mm angegeben. Der bekannte Spannring 18 weist ein aufgeweitetes U-förmiges Querschnittsprofil auf, bei dem ein flaches Mittelstück 24' einen oberen Spannringschenkel 26' und einen unteren Spannringschenkel 28' verbindet, wobei der obere Spannringschenkel 26' leicht nach oben aus der Horizontalen geneigt ausgebildet ist. An den unteren Spannringschenkel 28' schließt sich ein in Vertikalrichtung nach unten abgewinkelter kragenförmiger Flanschrand 30' an.
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Ein entsprechendes Querschnittsprofil weist auch der in 3 dargestellte erfindungsgemäße Spannring 10 mit flachem Mittelstück 24, oberem Spannringschenkel 26 und unterem Spannringschenkel 28 auf, wobei hier der obere Spannringschenkel 26 wie auch der untere Spannringschenkel 28 leicht nach oben bzw. nach unten aus der Horizontalen geneigt ausgebildet sind. Als Besonderheit ist der Spannring 10 für eine Aufstapelung gleichartiger Spannringe 10' stapelbar ausgebildet. Dazu ist der obere Spannringschenkel 26 auf seiner Oberseite mit einer Zentrierungseinrichtung 32 für den nach unten abgewinkelten Flanschrand 30 eines von oben aufgestapelten gleichartigen Spannringes 10' versehen. Im vorliegenden Fall ist die Zentrierungseinrichtung 32 als eine umlaufende, in Vertikalrichtung nach oben ausgerichtete Abstufung 34 des oberen Spannringschenkels 26 ausgebildet. Anstelle der umlaufenden Abstufung 34 könnte die Zentrierungseinrichtung 32 aber auch durch eine Vielzahl von nach oben aus dem oberen Spannringschenkel ausgeprägten, seitlich voneinander beabstandeten Noppen oder Rippen ausgebildet sein.
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Anders ausgedrückt ist das zur Spannringmitte bzw. nach innen weisende Ende des oberen Spannringschenkels 26 zunächst nach oben in die Vertikalrichtung und dann gleich wieder in die Horizontalrichtung abgewinkelt und dadurch S-förmig ausgebildet. Das vertikal nach oben weisende Stück bzw. die Abstufung 34 des oberen Spannringschenkels 26 ist demnach als Anschlag zur Verhinderung einer seitlichen Verschiebung des aufgestapelten Spannringes 10' ausgestaltet.
Da sich die konstruktiven Ausgestaltungsformen von Details größenordnungsmäßig nur im kleinen mm-Bereich bewegen, kommen auch kleinen Abmessungsänderungen eine große Bedeutung zu. Vor diesem Hintergrund ist es von erfindungswesentlicher Bedeutung, dass die nach oben gerichtete Abstufung 34 an ihrem durchmessergrößten umfangsseitigen Außenrand einen geringfügig kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Flanschrandes 30 am unteren Spannringschenkel 28 des aufgestapelten Spannringes 10' aufweist, wobei die Differenz zwischen Außendurchmesser der Abstufung 34 und Innendurchmesser des Flanschrandes 30 etwa 1 mm bis 4 mm, vorzugsweise 2 mm, beträgt. Dadurch wird mit engen Fertigungstoleranzen sichergestellt, dass zwischen aufgestapelten Spannringen 10, 10' kein seitliches Verschieben bzw. Verrutschen stattfinden kann, wie es bei bekannten Spannringen der Fall ist.
Um eine sichere Stapelung ohne seitliches Verrutschen zu gewährleisten und ein seitliches Abkippen eines hohen Stapels zu verhindern ist der obere Spannringschenkel 26 mit einem kleinen Öffnungswinkel von 10° bis 20°, vorzugsweise 15°, nach oben geneigt bzw. aufgespreizt und weist direkt vor der nach oben weisenden Abstufung 34 ein kurzes horizontal verlaufendes Schenkelstück 36 auf, das in Radialrichtung betrachtet in einer Länge von ca. 2 mm bis 5 mm, vorzugsweise 3 mm, ausgebildet ist. Dabei schließt das kurze horizontal verlaufende Schenkelstück 36 mit der nach oben ausgerichteten Abstufung 34 einen Winkel zwischen 45° und 90°, vorzugsweise 60°, ein.
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Die nach oben weisende Abstufung 34 ist an ihrem oberen freien Ende mit einer kurzen horizontal ausgerichtete Abwinkelung 38 ausgestattet, damit kein scharfkantiger oberer Rand des Spannringes entsteht und um mit ihrer horizontalen glatten Oberseite ein flächiges Auflager zur Aufstapelung von anderen leeren oder befüllten Deckelfässern zu bieten. In konstruktiver Ausgestaltung weist die kurze horizontal ausgerichtete Abwinkelung 38 von ihrer Oberseite bis zur Oberseite des kurzen horizontal verlaufenden Schenkelstückes 36 eine Höhe von 2 mm bis 5 mm, vorzugsweise 3 mm, auf.
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Um beim Verschließen eines Deckelfasses mit Fassdeckel und eingesetzter Deckeldichtung mittels Spannring zunächst einen guten Ansatz der Spannringschenkel an Fassdeckelrand und Deckelfassrand zu finden und danach einen optimalen Anpressdruck für die Deckeldichtung zu bewirken ist vorgesehen, dass der untere Spannringschenkel 28 mit einem kleinen Öffnungswinkel von 10° bis 20°, vorzugsweise 15°, nach unten geneigt bzw. aufgespreizt ist und direkt vor dem nach unten abgewinkelten Flanschrand 30 ein kurzes Stück des Spannringschenkels 28 einen etwas größeren Öffnungswinkel von 20° bis 30°, vorzugsweise 25°, aufweist.
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In 4 ist beispielhaft eine bisher übliche seitlich versetzte Aufeinanderlegung von bekannten Spannringen dargestellt. Dabei werden hier die Spannringe im 2er Päckchen immer abwechselnd mal rechts herum, mal links herum jeweils schräg abgelegt, wobei der Spannring-Verschluss immer unten liegt. Die Ablage der Spannringe erfolgt z. B. bei einem Spannring-Hersteller von Hand auf einer Palette oder in einen Gitterkorb. Ebenso erfolgt die Aufnahme der Spannringe von der Palette bzw. die Entnahme aus dem Gitterkorb bei Ihrem nächsten Einsatzort z. B. bei einem Deckelfass-Hersteller von Hand.
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Demgegenüber zeigt 5 in Querschnittsansicht einen Teilausschnitt aus einem vertikalen Stapel von drei erfindungsgemäßen Spannringen, die absolut horizontal und verrutschungsfrei aufeinanderliegend ausgerichtet sind. Für ein 220 I Stahldeckelfass weisen die Spannringe im geschlossenen Zustand einen Außendurchmesser von 571 mm und im vollständig geöffneten Zustand einen Außendurchmesser von 634 mm auf, die Breite bzw. Höhe (in Vertikalrichtung) beträgt 32 mm und die Materialdicke 2 mm. Die Spannringe 10 werden so eingestapelt, dass der Flanschrand 30 des unteren Spannringschenkels 28 auf dem horizontalen Schenkelstück 36 des oberen Spannringschenkels 26 des untersten Spannringes 10 aufliegt. Die nach oben gerichtete Abstufung 34 am oberen Spannringschenkel des untersten Spannringes 10 „taucht“ ca. 3 mm tief nach oben in den aufgestapelten Spannring 10' ein und fixiert und blockiert dabei von innen bzw. umfangsseitig dessen Flanschrand 30 gegen seitliches Verrutschen oder Verschieben.
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Erfindungsgemäße Spannringe werden z. B. in drei Stapeln vertikal präzise ausgerichtet auf einer besonderen Palette 40 aufgestapelt und mit Stretchfolie umwickelt. Bei der in 6 dargestellten Palette 40 mit Abmessungen von 800 x 1900 mm sind die drei Stapel leicht versetzt zueinander angeordnet. Da die erfindungsgemäßen Spannringe weiterhin mit einer ganz vorteilhaften Besonderheit, nämlich einer Arretierungseinrichtung für vollständig geöffnete Spannring-Verschlüsse (180° geöffneter Spannhebel) ausgestattet sind, werden sie auf der Palette 40 im vollständig geöffneten Zustand mit einem Außendurchmesser von 634 mm aufgestapelt und eingelagert.
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Wenn man von einer Laderaumgröße eines LKW-Trailers mit Abmessungen von 2480 x 13600 mm und einer Laderaumhöhe von 2700 mm ausgeht, so können mit der in 6 skizzierten Palette (800 x 1900) sieben Paletten in der Länge und drei Paletten nebeneinander, also insgesamt 21 Paletten eingeladen werden. Wenn in einem Stapel 85 Spannringe aufgestapelt sind, ergibt das eine Gesamtstückzahl von 5355 Stück pro Ladung, d. h. ca. 6 % mehr als bei bisherigen ungeordnet gestapelten Spannringen.
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Bisher war es zudem üblich, dass ein Spannring-Hersteller die fertigen Spannringe von Hand geschlossen und von Hand jeweils seitlich versetzt und schräg aufeinanderliegend auf Paletten oder in Gitterkörbe eingelagert hat. Diese Gitterkörbe wurden zu einem Deckelfass-Hersteller geliefert, dort wurden die Spannringe von Hand aus dem Gitterkorb entnommen, von Hand geöffnet, weit aufgespreizt auf das fertige leere Deckelfass aufgesetzt und danach sofort von Hand geschlossen. Diese Deckelfässer wurden dann mit aufgesetztem Spannring zu den jeweiligen Abfüllern, z. B. große Chemiefirmen, transportiert. An den Abfüllanlagen wurde dann der Spannring von Hand geöffnet, weit aufgespreizt und mitsamt Fassdeckel vom Deckelfass abgenommen, so dass das Fass befüllt werden konnte. Auf das befüllte Fass wurde dann der Fassdeckel und der weit gespreizte Spannring wieder von Hand aufgesetzt und verschlossen.
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Für die erfindungsgemäßen Spannringe ist eine vereinfachte umweltschonende Handhabung vorgesehen :
- Der Spannring-Hersteller liefert seine Spannringe mit weit geöffnetem Spannring-Verschluss direkt an einen Deckelfass-Hersteller oder Abfüller. Dort können die weit aufgespreizten Spannringe mittels automatischer Spannring-Greifvorrichtungen aus den Magazin-Paletten entnommen und vollautomatisch auf die fertig abgefüllten Deckelfässer aufgesetzt und verschlossen werden. Durch diese technische Handhabungsmaßnahme wird viel manuelle Handarbeit eingespart.
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Fazit:
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Die erfindungsgemäßen Spannringe zeichnen sich durch folgende Vorteile aus :
- - eine gesicherte stabile vertikale Ausrichtung durch absolut horizontale Lage der Spannringe im Stapel,
- - kein seitliches Verrutschen bis zu schiefen Stapeln, die umsturzgefährdet sind,
- - eine maximale Stapelung bis zur vollen Trailerhöhe auf speziellen Paletten mit 3er Stapeln, die mit Stretch-Umwicklung gesichert sind,
- - die Spannringe werden sauber gestapelt in weit aufgespreiztem Zustand angeliefert und können so direkt als Magazinstapel für eine automatische Entnahme durch spezielle Spannring-Greifer z. B. an Deckelfass-Verschließanlagen oder hinter automatischen Abfüllanlagen eingesetzt werden, ohne den Spannhebel vorher erst noch öffnen zu müssen,
- - die konstruktive Formgebung des Querschnittsprofils ermöglicht in einer funktionellen gegenseitig aufeinander abgestimmten Wirkungsweise eine enge Zentrierung und Fixierung von in Linie übereinandergestapelter Spannringe.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Spannring
- 10'
- aufgestapelter Spannring
- 12
- Spannring-Verschlusseinrichtung
- 14
- Spannhebel
- 16
- Zugbügel
- 18
- bekannter Spannring SdT
- 20
- Stahl-Deckelfass
- 22
- Fassdeckel
- 24
- Mittelstück (10)
- 26
- oberer Spannringschenkel (10)
- 28
- unterer Spannringschenkel (10)
- 30
- abgewinkelter Flanschrand (28)
- 32
- Zentrierungseinrichtung (26)
- 34
- vertikale Abstufung (26)
- 36
- horizontales Schenkelstück (26)
- 38
- horizontale Abwinkelung (34)
- 40
- Palette
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202013000452 U1 [0002]
- DE 4321550 A1 [0002]
