Kapselverschluss an Gefässen und Verfahren zur Herstellung dieses Kapselverschlusses
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kapselverschluss an Gefässen, mit einer mit Teilen ihres Mantels seitlich gegen die Gefässmündung angepressten Kapsel, und ein Verfahren zur Herstellung dieses Kapselverschlusses.
Der erfindungsgemässe Kapselverschluss ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel aus einem innern Kapselteil aus verformbarem Kunststoff und einem äussern Metallkapselteil besteht, wobei der Mantel des innern Kunststoffkapselteils an der Innenfläche der den Gefässkopf überdeckenden Mantelpartie des äussern Metallkapselteils anliegt.
Der innere Kunststoffkapselteil kann entweder ganz oder nur teilweise gegen den seitlichen Mantel des Metallkapselteils anliegen. Dabei kann sowohl der innere Kunststoffkapselteil als auch der äussere Metallkapselteil einen glatten, entweder zylindrischen oder leicht kegeligen seitlichen Mantel besitzen. Der untere Mantelrand des äussern Metallkapselteils kann aber auch einen nach aussen vorspringenden, vorzugsweise nach innen eingerollten Einrollfalz besitzen, der gegen den Mantel des innern Kunststoffkapselteils anliegt. Ferner kann der seitliche Mantel des innern Kunststoffkapselteils eine untere Randverdickung aufweisen, die innerhalb des untern Randes des äussern Metallkapselteils liegt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung dieses Kapselverschlusses ist dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Mantel des äussern Metallkapselteils derart auf der zu verschliessenden Gefässmündung verformt wird, dass er den darunterliegenden Mantel des innern Kunststoffkapselteils dichtend gegen die Mündungswandung zusammenpresst.
Man kann dabei je nach der Beschaffenheit des äussern Metallkapselteils verschieden vorgehen. Im Falle, dass der äussere Metallkapselteil einen glatten, zylindrischen oder leicht kegeligen seitlichen Mantel besitzt, kann dieser durch umlaufende Druckrollen oder dergleichen unter einen vorspringenden Mündungswulst eingedrückt werden. Besitzt der untere Mantelrand des äussern Metallkapselteils einen Einrollfalz, so kann dieser entweder durch einen kegeligen Glockenstempel oder dergleichen seitlich gegen die Gefässmündung gepresst und zusammengedrückt werden, oder er kann zwischen einem untern Hohlkehlenbördelring und einem obern Ringstempel in axialer Richtung zusammengedrückt und dadurch in dem bereits eingeleiteten Sinne bis zum festen Anliegen gegen die Mündungswandung weiter eingerollt werden.
Bei Kapseln, bei welchen der Kunststoffkapselteil eine untere Randverdickung und der äussere Metallkapselteil eine entsprechende Erweiterung besitzt, kann die Erweitung des Metallkapselteils z. B. durch einen kegeligen Glockenstempel oder dergleichen seitlich gegen die Gefässwandung, vorzugsweise bis zum völligen Verschwinden, d. h. bis zur gänzlichen Abflachung, des Kapselmantels getrieben werden, wobei die Randverdickung des innern Kunststoffkapselteils unter einen vorspringenden Mündungswulst gedrückt wird.
In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform des Kapselverschlusses (Fig. 2) sowie die dazu verwendete Kapsel (Fig. 1),
Fig. 3 eine andere Verschlusskapsel, zur Hälfte im Schnitt und zur Hälfte im Aufriss,
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des Kapselverschlusses unter Verwendung einer Kapsel nach Fig. 3, im Schnitt und in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen in der linken und rechten Figurenhälfte,
Fig. 5 eine weitere Art einer Verschlusskapsel zur Hälfte im Schnitt und zur Hälfte im Aufriss,
Fig. 6 eine dritte Ausführungsform, unter Verwendung einer Kapsel nach Fig. 5 im Schnitt und in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen in der linken und rechten Figurenhälfte,
Fig. 7 und 8 eine vierte Ausführungsform des Kapselverschlusses (Fig.
8) in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen in der linken und rechten Figurenhälfte, sowie eine letzte, dazu verwendete Kapselart (Fig. 7) zur Hälfte im Schnitt und zur Häfte im Aufriss.
Der Kapselverschluss gemäss den dargestellten Ausführungsbeispielen besitzt eine mit Teilen ihres Mantels seitlich gegen die Gefässmündung angepresste Kapsel, welche Kapsel aus zwei ebenfalls Kapselform aufweisende Kapselteilen besteht, nämlich aus einem innern Kapselteil 2 aus verformbarem Kunststoff wie Polyäthylen, Polyvinyl oder dergleichen, und aus einem äussern Metallkapselteil 1, 101, 201, 301. Der äussere Metallkapselteil dient zur Befestigung der Verschlusskapsel als Ganzes an der zu verschliessenden Gefässmündung R, während der innere Kunststoffkapselteil sowohl bei dieser Befestigung mitwirkt als auch die Dichtung des Verschlusses gewährleistet.
Der Kunststoffkapselteil 2, der wesentlich dicker als der Metallkapselteil 1, 101, 201, 301 ist, wird in den Metallkapselteil mit leichtem Druck eingesetzt, so dass die zwei Kapselteile ein einheitliches Ganzes bilden und zur Bildung eines Kapselverschlusses die Benutzung der gewöhnlichen, bisher für die normalen einfachen Verschlusskapsel üblichen Arbeitsmaschinen erlauben.
Der äussere Metallkapselteil ist derart ausgebildet, dass ein Teil 10, 110, 210, 310 ihres seitlichen Mantels um die Gefässmündung R und vorzugsweise unter einem vorspringen den Mündungswulst C eingeschnürt, d. h. zusammengezogen, und dadurch an der Gefässmündung befestigt werden kann. Zu diesem Zweck kann der seitliche Mantel des äussern Metallkapselteils verschiedenartig und beliebig ausgebildet werden. Der seitliche Mantel 20 des innern Kunststoffkapselteils 2 ist dagegen im allgemeinen zylindrisch oder etwas kegelig und erstreckt sich auf jeden Fall bis über die mit der Gefässmündung in Eingriff kommende Mantelpartie 10, 110, 210, 310 des äussern Metallkapselteils und vorzugsweise auch dar über hinaus.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 werden Verschlusskapseln verwendet, bei welchen sowohl der äussere Metallkapselteil 1 als auch der innere Kunststoffkapselteil 2 einen glatten, im wesentlichen zylindrischen seitlichen Mantel besitzen, wobei die beiden Kapselteile genau ineinander passen. In dem Bodenteil des Metallkapselteils 1 ist ein Aufreisslappen 7 ausgeschnitten. Diese Doppelkapsel wird an der Ge fässmündung R durch seitliches Eindrücken der Mantelpartie 10 des äussern Metallkapselteils 1 unter einen nach aussen vorspringen den Mündungswulst C mit Hilfe von umlaufenden Druckrollen 3 oder dergleichen befestigt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 besitzt der äussere Metallkapselteil 101 an seinem untern Mantelrand einen nach aussen stufenartig vorspringenden, nach innen eingerollten Einrollfalz 110, der gegen den Mantel des innern Kunststoffteils 2 anliegt. Diese Doppelkapsel wird dadurch an der Gefässmündung R befestigt, dass der Einrollfalz 110 des Metallkapselteils 101 seitlich gegen die Mündungswand unter einem vorspringenden Mündungswulst C gepresst und zusammengedrückt wird. Zu diesem Zweck kann ein kegeliger Glockenstempel 4 oder dergleichen benützt werden, der auf die Mündung gestülpt und heruntergedrückt wird.
In der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 besitzt der Mantel 20 des innern Kunststoffkapselteils 2 eine nach aussen vorspringende Randverdickung 120, die in eine stufenartig nach aussen vorspringende Erweiterung 210 des äussern Metallkapselteils 201 eingreift. Auch diese Doppelkapsel kann an der Gefässmündung R mit einem auf die Mündung herunterdrückbaren, kegeligen Glockenstempel 4 zur Bildung eines Kapselverschlusses befestigt werden, wobei die Erweiterung 210 des Metallkapselteils 201 nach innen, vorzugsweise bis zur völligen Abflachung des Kapselmantels getrieben und die Randverdickung 120 des Kunststoffkapselteils unter einen Mündungswulst 6 gedrückt und zusammengepresst wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 wird eine Kapsel verwendet, bei welcher der seitliche Mantel des äussern Metallkapselteils 301, mindestens in seiner untern Partie, wesentlich breiter ist als der Mantel 20 des innern Kunststoffkapselteils 2 und an seinem untern Rand einen innern Einrollfalz 310 besitzt, der vorzugsweise gegen den Mantel 20 des Kunststoffkapselteils anliegt. Die Befestigung dieser Doppelkapsel an der Gefässmündung R erfolgt durch Zusammendrücken des Einrollfalzes 310 in axialer Richtung zwischen einem untern, ortsfesten Hohlkehlenbördelring 5 und einem obern, herunterdrückbaren Ringstempei, wobei der Einrollfalz 310 in dem bereits eingeleiteten Einroilsinn weiter spiralförmig eingerollt wird und dabei seinen Durchmesser vergrössert, bis er sich fest an die Gefässwandung unter dem Mündungswulst C legt.
Bei allen dargestellten Ausführungsformen bewirkt die um die Gefässmündung R eingeschnürte, zusammengedrückte oder eingerollte Mantelpartie 10, 110, 210, 310 des äussern Metallkapselteils 1, 101, 201, 301 nicht nur die mechanische Befestigung der Verschlusskapsel an der Gefässmündung, sondern er presst gleichzeitig den darunterliegenden Mantel des Kunststoffkapselteils 2 dichtend gegen die Mündungswandung und erzeugt dadurch einen seitlichen, mit dem Halteteil zusammenfallenden Dichtungsgürtel.
Bei der Befestigung der Verschlusskapsel an der Gefässmündung wird ferner der innere Kunststoffkapselteil infolge der Verformung des äussern Metallkapselteils und der durch die Befestigungsvorrichtung ausgeübten Kräfte straff über die Mündung gezogen und dabei mindestens teilweise bleibend, d. h. pla stisch, verformt. Die ist besonders klar aus den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 bis 8 zu ersehen, bei welchen der Stempel 4 bzw. 6 den Metallkapselteil 101, 201, 301 und folglich auch den Kunststoffkapselteil 2 über die Mündung zieht. Der Kunststoffkapselteil 2 nimmt dadurch die Form der Gefässmündung mindestens teilweise bleibend an und kann infolgedessen nach dem einmaligen Abnehmen der ganzen Verschlusskapsel, z.
B. nach dem Abrei ssen des Metallkapselteils mit Hilfe des Lappens 7, zum wiederholten Verschliessen des Gefässes benutzt werden, wobei er auch eine ausreichende Abdichtung gewährleistet.
Ein anderer Vorteil des beschriebenen Kapselverschlusses besteht darin, dass der innere, gegen chemische Einflüsse bekanntlich äusserst widerstandsfähige Polyäthylen- oder Polyvinylkapselteil 2 nicht nur die seitliche Dichtung des Verschlusses bewerkstelligt, sondern gleichzeitig auch die Gefässmündung selbst überdeckt. Es wird dadurch das Einsetzen von besonderen, bei den üblichen Doppelkapseln erforderlichen Dichtungsringen, innern Schutzscheiben oder dergleichen überflüssig gemacht.
Der innere Kunststoffkapselteil führt ferner zu einem bedeutend festeren Halt der Verschlusskapsel an der Gefässmündung, da sein zwischen Mündungswandung und dem äussern Metallkapselteil zusammengedrückter Mantel die Unebenheiten und Unregelmässigkeiten der Mündungswandung aufnimmt und aufhebt und dadurch ein gleichmässiges Anpressen und Verformen des Metallkapselmantels gestattet.
Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Kapselverschlusses besteht darin, dass sich der innere Kunststoffkapselteil um den äussern Mündungsrand legt, d. h. diesen sowohl oben als auch seitlich schützend umfasst. Dadurch wird nicht nur die Beschädigung des Mündungsrandes durch die Befestigungsvorrichtung der Verschlusskapsel vermieden, sondern es wird auch ermöglicht, Mündungen mit stark unregelmässigem Querschnitt bzw. mit unebenem oder sogar zersplittertem Rand dichtend zu verschliessen.
Der beschriebene Kapselverschluss kann auch für äusserlich glatte, etwas kegelige oder auch zylindrische Gefässmündungen benutzt werden.