CH407786A - Verschlusskappe - Google Patents

Description

  
 



  Verschlusskappe
Hersteller und Verbraucher von Kappen zum Verschliessen von Flaschen und anderen Behältern haben in den letzten Jahren sich bemüht, Kappen ohne lose Dichtungseinlage zu finden, um die Hygiene zu verbessern, den Nachteil der Einlagen zu vermeiden, die sich von der Kappe lösen, und eine einfache und billige Kappe zu erhalten. Dies ist möglich geworden, nachdem plastische Materialien verschiedener Arten mit geeigneten Eigenschaften hergestellt worden sind.



   Das Problem war hierbei, für Glasflaschen eine Kappe aus einem Material zu konstruieren, das genügend gute mechanische Eigenschaften bezüglich der Beibehaltung der Form unter verhältnismässig schwierigen Belastungsbedingungen hat, denen zum Beispiel eine aufgesetzte Kappe unterworfen ist, und gleichzeitig die Konstruktion so zu gestalten, dass der Abdichtungsdruck zwischen dem Rand des Glasflaschenhalses (Dichtungsfläche) und dem abdichtenden Teil der Kappe so gross wird, dass das Kappenmaterial an der Abdichtungsstelle am Flaschenhals von selbst fest anhaftet und auch in die kleinen Unregelmässigkeiten der Oberfläche gepresst wird, die normalerweise bei Flaschenhälsen vorkommen. Ferner muss die Konstruktion so sein, dass sie die Massabweichungen deckt, welche bei Glasflaschenhälsen vorkommen und in manchen Fällen zwischen 5 und 10   O!o    liegen.



   Ein Material, welches für die Herstellung solcher Körper mit eingebautem Abdichtungselement geeignet sein soll, muss auch grossen Anforderungen an chemische Widerstandsfähigkeit, Sauberkeit und Freiheit von herauslösbaren Substanzen gerecht werden. Das Material muss seine guten mechanischen Eigenschaften über einen grossen Temperaturbereich (vorzugsweise über den Bereich von 0 bis 1200C)   beibehalten    und sollte einen so hohen Reibungskoeffizienten auf Glas haben, dass eine aufgesetzte Kappe sich nicht von selbst löst.



   Bisher versuchte Konstruktionen haben in   ersber    Linie sich auf   verhältnismässig    weiche Materialien wie Polyäthylen verschiedener Dichte gerichtet.



   Gewisse deutliche Nachteile haben sich dabei gezeigt. Es ist schwierig gewesen, eine Konstruktion zu finden, welche, ohne dass das Material überlastet wird, einen guten und sicheren Verschluss unter den mannigfachen Bedingungen ergibt, denen Flaschenverschlüsse unterworfen sind.



   Man hat sich dann bemüht zu versuchen, mechanisch festere Materialien zu verwenden wie Polypropylen, das in mancher Beziehung für den Zweck sehr geeignet zu sein scheint. Es hat hohe Festigkeit, gute Widerstandsfähigkeit, guten sogenannten  Spannungsbruch  , Wärmebeständigkeit, gute Reibung auf Glas, grosse chemische   Widerstandsfähigkeit    und Dichtheit gegen Diffusion, ist physiologisch einwandfrei, leicht zu behandeln und verhältnismässig billig.



   Man hat zum Beispiel Versuche mit Federringen   gemacht,    die am Kappenboden angeformt waren und nach der Mitte oder nach aussen nach der Peripherie abgeschrägt waren und beim Aufsetzen der Kappe gegen den Rand des Flaschenhalses gepresst wurden.



  Jedoch haben diese Kappen nicht ganz befriedigt bezüglich der Dichtheit, da es nicht möglich gewesen ist, eine ausreichende Anpassung der Feder gegen den mehr oder weniger ebenen Halsrand beim Aufsetzen zu erreichen.



   Man hat ferner Versuche mit einem zentralen, in verschiedener Weise zylindrisch geformten Dichtungsteil gemacht, das in den Flaschenhals hineingepresst worden ist, um an dessen Innenseite abzudichten. Es ist hierbei schwierig gewesen, die Abweichun  gen in den Innendurchmessern der Hälse wegen der praktischen Schwierigkeiten in der Formgebung des zylindrischen Dichtungsteils zu überblicken, so dass es genügend Möglichkeit bietet, sich selbst den unterschiedlichen Durchmessern anzupassen.



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Konstruktion, die die oben erwähnten Nachteile beseitigt. Sie beruht auf dem Prinzip, dass ein Dichtungsteil unter Keilwirkung in den Flaschenhals gedrückt wird, wobei ein hoher Abdichtungsdruck auch bei einer bequemen Anbringung der Kappe, zum Beispiel mittels Schraubverbindung, erzielt wird.



   Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine Kappe mit einem zentralen Teil, der einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, einen Ansatz am Kappenboden bildet und zur Abdichtung gegen den Flaschenhals bestimmt ist und die Form eines Kragens oder einer Muffe hat, deren Innenseite die Dichtungsfläche bildet. Die Kappe nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe bereits von dem Aufsetzen der Kappe auf den Behälter nach rückwärts umgebogen ist, also entlang einer Kreislinie an der Kappe anliegt, so dass der abdichtende Teil einen hohlen vorgetäuschten Konus bildet, der vom Bogen aufwärts abnimmt.



   Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise beschrieben, die die Erfindung in einer Anzahl von Axialschnitten in ihrer Anwendung auf einige Kappentypen zeigt.



   Fig. 1 zeigt einen Schraubenverschluss, wie er nach der Herstellung aussieht.



   Fig. 2 zeigt die Kappe vorbereitet für die Anbringung an dem Behälter, für den sie bestimmt ist.



   Fig. 3 zeigt die Kappe an einer Flasche   ange-    bracht.



   Fig. 4 zeigt die Kappe in einer Ausbildung zum Verklammern an einer Flasche mittels eines Schnappverschlusses.   



   Fig. 1 zeigt eine Schraubkappe, die e vorzugsweise    im Spritzgussverfahren hergestellt ist.



   Das Abdichtungselement 5 besteht aus einem kragenartigen Glied. Sein innerer Teil ist bei 2 am Boden derKappe angesetzt und ist ziemlich stark, um genügend Steifigkeit zu erhalten. Die Wandstärke nimmt in Richtung vom Kappenboden weg ab und läuft in einen trichterförmigen Teil 3 von geringerer Wandstärke aus.



   Wenn die Kappe von der Giessform abgenommen worden ist, wird der freie Rand 6 des dünnwandigen Trichters in einem besonderen Arbeitsgang mittels eines Kolbens geeigneter Form nach rückwärts gebogen und dadurch der Kragen, wie in Fig. 2 dargestellt, nach rückwärts umgefaltet. Der Kragenteil 3 ist verhältnismässig dünn im Querschnitt, um eine gewisse Biegsamkeit zu haben, und in der Abmessung länger als der Innenteil, wobei sein freier Rand sich gegen den Kappenboden abstützt, und steht im Winkel zu dem inneren Kragenteil. beim Falten wird das Material stark gedehnt, insbesondere in dem Winkel 1 in Fig. 2. Um diese Drehung zu ermöglichen, ohne dass das Material reisst oder zu dünn wird, muss eine   ge    nügende Materialstärke von Anfang an dem Faltpunkt vorhanden sein. Das bedeutet, dass die Höhe b in Fig. 1 grösser als a sein soll.

   Ferner ist es   erforde    lich, dass das verwendete Material eine solche Dehnbarkeit hat, dass eine dauernde Faltung möglich ist.



  Polypropylen hat zum Beispiel diese Eigenschaft. Bei Raumtemperatur kann es bis zu 100   O/o    gedehnt werden, ohne zu reissen, und bei erhöhter Temperatur bis zu mehreren 100    /o.   



   Gleichzeitig besitzt das Material, wenn es nicht über die Streckgrenze hinaus gelastet wird, eine gute Elastizität, welche die Abdichtung in dem konischen Kragenteil vorteilhaft beeinflusst.



   Wenn die Kappe auf einen Flaschenhals aufgesetzt wird, wird der untere Rand 4 des Kragens in die Halsöffnung gedrückt und der äussere konische Kragenteil 3 gegen den inneren Halsrand gepresst und bewirkt die Abdichtung. Fig. 3 zeigt im Schnitt einen Flaschenhals mit aufgeschraubter Kappe. Der äussere Durchmesser des inneren Kragenhalses muss so bemessen sein, dass er dem Durchmesser der kleinsten Öffnung des Flaschenhalses entspricht, so dass beim Niederdrücken auch der äussere dünnwandige Kragenteil sich anlegt. Der konische Teil ist dann in der Lage, ziemlich grosse Abweichungen des Innendurchmessers des Halses nach oben zu decken. Ein Konuswinkel von   45"    ist für praktischen Gebrauch geeignet, kann aber grösser oder kleiner je nach der Form und den   Masstoleranzen    des Flaschenhalses sein.

   Die Höhe des Kragens über dem Kappenboden richtet sich nach dem Aussehen und der Grösse des jeweiligen Flaschenhalses. Je grösser diese Höhe ist, umso grössere Abweichungen im Flaschenhalsdurchmesser können gedeckt werden. Die bei einem Ibestimmten Hals auftretenden Toleranzen bestimmen daher die Höhe des Kragenteils. Bei einem Winkel von   45"    bei 2 mm Kragenhöhe wird ein vorgetäuschter Konus erzielt, dessen grösster Durchmesser 4 mm grösser als sein kleinster Durchmesser ist, und der daher einen recht grossen Anwendungsbereich hat.



  Bei Halsöffnungen mit Durchmessern in der Grössenordnung von 10 bis 20 mm beträgt die Durchmesserabweichung gewöhnlich 0,5 bis 1,5 mm, und daher ist eine Kragenhöhe von 2 mm hierfür geeignet.



   Das Umfalten des äusseren Kragenteils könnte möglicherweise beim Aufsetzen der Kappe auf die Flasche erfolgen, indem der Innenrand (6 in Fig. 1) des Kragens nach aussen und aufwärts durch den Rand des Flaschenhalses gedrückt wird. Dies hat sich jedoch in der Praxis als ungeeignet erwiesen. Es setzt unter anderem bei Schraubenkappen einen ziemlich langen Schraubweg voraus, der im Gegenteil so kurz wie möglich sein sollte, um nicht zeitraubend zu sein.



  Es ist ferner erforderlich, dass der offene Konus bei 6 soviel grösser als der Flaschenhals ist, dass eine Faltung nach auswärts mit Sicherheit stattfindet. Da gleichzeitig der Aussendurchmesser des Querschnittes 5 in Fig. 1 kleiner sein muss als der kleinste vorkommende Innendurchmesser der Flasche, ist dies  vom Standpunkt der Fabrikation technisch unmöglich.



   Ausser bei Schraubkappen kann das Prinzip auch bei anderen Kappen angewendet werden, zum Beispiel bei Kappenarten, die am Flaschenhals durch einen Ringkragen gehalten werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Kappe mit einem zentralen Teil kreisförmigen Querschnitts, der vom Kappenboden vorsteht und zur Abdichtung gegen den Flaschenhals dient und die Form eines Kragens oder einer Muffe hat, deren Innenseite die Dichtungsfläche, bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe bereits vor dem Aufsetzen der Kappe auf den Behälter nach rückwärts umgebogen ist, also entlang einer Kreislinie an der Kappe anliegt, so dass der abdichtende Teil einen hohlen vorgetäuschten Konus bildet, der vom Boden aufwärts abnimmt.

   II. Verfahren zur Herstellung der Kappe nach Patentanspruch I, nach dem Spritzgussverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungsmuffe in zwei Arbeitsgängen hergestellt wird, das heisst zuerst mit einem vom Kappenboden nach auswärts gerichteten Trichter versehen wird und nachher in einem Abstand vom Boden entlang einer Kreislinie nach rückwärts umgefaltet wird, so dass eine konische Dichtungsfläche erhalten wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Kappe nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Muffe so geformt ist, dass sie sich vom Kappenboden nach aussen erweitert und entlang dieser Linie eine Dicke hat, die der Faltung angepasst ist.

   2. Kappe nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe annähernd gleiche Dicke bis zur Faltlinie besitzt und sich dann in einen trichterförmigen Teil mit nach aussen abnehmender Wandstärke aufweitet.