DE1078466B

DE1078466B - Kronenverschlusskapsel mit elastischer Dichtungseinlage

Info

Publication number: DE1078466B
Application number: DEF23411A
Authority: DE
Inventors: Ralph Ewart Ford
Original assignee: L C SNELLING LONDON Ltd; Fords Ltd
Current assignee: L C SNELLING LONDON Ltd; Fords Ltd
Priority date: 1956-07-10
Filing date: 1957-07-06
Publication date: 1960-03-24
Also published as: GB807074A; US2974816A; BE567121A; CH352248A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kronenverschlußkapsel mit elastischer Dichtungseinlage zum Verschließen von Behältern mit Mündungswulst, insbesondere Flaschen mit unter Druck stehendem Inhalt.

Die übliche Kronkorkkapsel aus Weißblech ist mit einer Korkscheibe ausgestattet. In einigen Fällen wurde die Korkscheibe durch eine Scheibe oder einen Ring aus elastischem plastischem Material ersetzt, gegebenenfalls mit ringförmigen Rillen an der Oberfläche, um die Elastizität der Abdichtung gegen das obere Ende der Flasche zu erhöhen. In anderen Fällen wurde das Innere des Kappenoberteils ganz oder teilweise mit einem Ring aus einem elastischen Dichtungsmaterial bedeckt, der gegen den Mündungsrand der Flasche gedrückt wird, wenn der gewellte Seitenteil um den Randwulst gepreßt wird. Diese Austauschmittel für Kork als Dichtungselement sind im allgemeinen teurer als Kork oder haben im Vergleich zu Kork andere Nachteile und werden nur in beschränkten Fällen benutzt, während der übliche Kronenkork-Verschluß noch immer im größten Ausmaß zum Abdichten von Flaschen verwendet wird, die unter Druck stehende Flüssigkeit enthalten.

Kronenverschlußkapseln wurden fast ausschließlich aus Weißblech hergestellt und trotz umfangreicher Versuche, die sich über sehr viele Jahre erstreckten, eine Kronenverschlußkapsel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung zu erzeugen, hat es sich bisher nicht als möglich erwiesen, eine Aluminiumkapsel herzustellen, die in befriedigender Weise abdichtet und mit dem erforderlichen Sicherheitsbereich die in Bier- und Mineralwasserflaschen auftretenden Gasdrücke aufnimmt, ohne die Aluminiumkapseln in solcher Stärke auszuführen, daß sie im Preis nicht mehr mit den üblichen Kapseln aus etwa 0,3 mm starkem Weißblech konkurrieren können. Kronenkapseln aus Aluminium mit einer Materialstärke von 0,3 mm können bei Gasdrücken von über 4 bis 5 kg/cm² nicht verläßlich abdichten. Die Bier- und Mineralwassererzeuger verlangen sogar, daß der Verschluß Gasdrücke von mindestens 8 kg/cm² auszuhalten vermag.

Es ist schon vorgeschlagen worden, Kapseln aus dünnem Metall zum hermetischen Abdichten eines Behälters für Marmeladen oder Konserven vorzusehen, der unter atmosphärischem Druck oder unter Vakuum abgedichtet wird, wobei ein gesonderter Dichtungsring aus Kautschuk unter den Wulst des Behälters greift, wenn die Kappe auf den Behälter aufgedrückt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Kronenverschlußkapsel vorzusehen, durch die eine verbesserte Abdichtung erreicht wird und die aus Aluminium mit einer Materialstärke von 0,3 mm herstellbar ist und selbst bei Gasdrücken von 8,5 kg/cm² und mehr einwandfrei abdichtet.

Kronenverschlußkapsel
mit elastischer Dichtungseinlage

Anmelder:
Fords (Finsbury) Limited,

Kempston, Bedford,

und L. C. Snelling (London) Limited,

Alperton, Middlesex (Großbritannien)

Vertreter: Dr. H. Wilcken, Patentanwalt,
Lübeck, Breite Str. 52/54

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 10. Juli und 12. November 1956

Ralph Ewart Ford, Bedford (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Kronenverschlußkapsel der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß darin, daß die an der Innenfläche der Seitenwand der Kapsel· festgeklebte Dichtung bei verschlossenem Behälter zumindest teilweise dessen Mündungswulst untergreift und alle Innenflächen der Kapselfalten, zumindest entlang eines Teiles ihrer Länge, ausfüllt.

Mit Hilfe der Erfindung wird es möglich, Kronenverschlußkapseln aus 0,3 mm starkem Aluminium oder auch aus Weißblech oder anderen Metallen oder Materialien herzustellen, die bei Drücken von 8,5 kg/cm² und mehr abdichten. Die übliche Korkeinlage entfällt, wodurch sich auch auf Grund des verminderten Anfangsdurchmesser der Platine eine Einsparung an Material ergibt. Diese Einsparung an Kosten ermöglicht die Herstellung der Kappen aus Aluminium zu einem Preis, der mit den üblichen Kronenkorkkapseln aus Weißblech konkurrieren kann.

Der gasdichte Abschluß wird nur durch Zusammenpressen des Dichtungsmaterials bewirkt, das die· radialen Kanäle gegen und rund um die- Unterseite des Randwulstes am Flaschenhals verschließt, wenndie Kapsel auf die Flasche gepreßt wird, z. B. durch eine übliche Kronenkapselverschlußmaschine. Vorzugsweise wird das Material rund um die genannte Zone der Innenfläche des Seitenteils aufgebracht, um ringsum einen ununterbrochenen Dichtungsring zu bilden.

909 767/128

Das Material kann aber auch in Form von Klümpchen aufgebracht werden, die plastisch fließen und sich miteinander vermengen, so daß ein ununterbrochener Dichtungsring entsteht, wenn sie durch das Aufpressen der Kapsel auf einer Flasche zusammengedrückt werden. Die Adhäsion zwischen dem Material und der Kapsel muß genügend stark sein, um ein Loslösen während der Verwendung der Kapsel und unter den beim Aufpressen auftretenden Drücken zu vermeiden.

Vorzugsweise wird die Innenfläche der Kapsel in bekannter Weise gegen den Flascheninhalt durch eine Schicht, z. B. Lack, oder irgendeine Oberflächenbehandlung, geschützt. Bei Anwendung von Aluminium kann eine solche Oberflächenbehandlung ein anodisches Oxydieren sein. Die anodisch oxydierte Oberfläche kann mit einem Schutzlack überzogen werden, wodurch ein doppelter Schutz gegen die Verunreinigung des Flascheninhaltes durch das Metall der Kapsel erreicht wird. Das anodische Oxydieren ergibt eine harte Oberflächenschicht, welche die Möglichkeit des Abschabens vermindert, wenn sich die Kapseln im Trichter der Verschlußmaschine aneinander reiben. Ein Lacküberzug verhindert nicht nur, daß der Flächeninhalt mit dem Metall der Kapsel in Berührung kommt, sondern gewährleistet auch die erforderliche Adhäsion des Dichtungsmaterials am Seitenteil.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von oben auf eine Kapsel,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Kapsel von unten,

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil des Seitenteiles der Kapsel, an dem Dichtungsmaterial befestigt wird,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Flaschenhals mit aufgesetzter Kapsel vor dem Zusammendrücken, um sie auf der Flasche zu befestigen,

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich der Fig. 4, wobei die Kapsel aufgepreßt und gegen den Flaschenhals abgedichtet ist,

Fig. 6, 7 und 8 Schnitte durch abgeänderte Kapseln, wobei die linke Hälfte jeder Figur die Kapsel auf einen Flaschenhals aufgesetzt vor dem Aufpressen und die rechte Hälfte jeder Figur die Kapsel nach dem Aufsetzen zeigen,

Fig. 9 einen vergrößerten Schnitt durch eine Kapsel ähnlich der in Fig. 3, mit in Klümpchen aufgebrachtem Dichtungsmaterial.

Nach den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung ist die Verschlußkapsel 1 z. B. aus Aluminiumblech oder Aluminiumstreifen gestanzt und entsprechend geformt, so daß der Kapselboden 2 und die nach abwärts gebogene, gewellte Seitenwand 3 gebildet wird, wobei der Randteil 4 der Seitenwand sich nach außen erweiternd gestaltet wird. Die Wellungen erstrecken sich in bezug auf den Boden 2 radial und bilden radiale Kanäle 5 rund um das Innere der Seitenwand. Die innere Fläche der Kapsel ist mit einem Vinyllack überzogen, und rund um die Knickzone, wo der sich nach außen erweiternde Randteil 4 in den Oberteil der Seitenwand 3 übergeht, wird in halbflüssigem Zustand eine gewisse Menge eines elastischen oder verformbaren Dichtungsmaterials, vorzugsweise eines gummierten Materials, in genügender Menge aufgebracht, um die Kanäle 5 in dieser Zone mitzufüllen und ringsherum einen ununterbrochenen Ring 6 zu bilden, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Das Material wird dann verfestigt, z. B. durch Erhitzen, wodurch gegebenenfalls auch eine Vulkanisation erfolgt. Wenn sich das Material verfestigt, klebt es fest an der lackierten Innenfläche der Seitenwand und bildet ringsherum einen elastischen Dichtungsring. Bei einer Kapsel mit 26 mm Durchmesser hat sich eine Menge von 160 mg Dichtungsmaterial als ausreichend erwiesen, um einen ununterbrochenen Dichtungsring zu erzeugen, der einen gasdichten Abschluß gemäß der Erfindung bewirkt.

Die Höhe des oberen Teiles der gewellten Seitenwand 3 bis hinunter zu der Zone, wo der Dichtungsring 6 aufgebracht wird, ist so bemessen, daß, wenn die Kapsel auf einem Flaschenhals befestigt wird, dieser Dichtungsring zumindest teilweise, gerade unter die untere Kante 7 des Flaschenrandwulstes 8 zu liegen kommt. Wenn nun der sich erweiternde Randteil 4 durch das Aufpressen, z. B. mit Hilfe einer üblichen Verschließmaschine, nach innen und abwärts gebogen wird, legt sich die Seitenwand um die untere Kante 7 des Randwulstes, und der Dichtungsring 6 wird zwischen der Seitenwand und der Unterseite des Flaschenrandwulstes 8 zusammengepreßt, wodurch die durch diesen und die inneren radialen Kanäle 5 gebildeten Räume verschlossen werden und einen gasdichten Abschluß rund um die Unterseite des Randwulstes bilden, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die inneren Abmessungen der Seitenwand 3 sind vorzugsweise so gewählt, daß, wenn die erforderliche Menge an Dichtungsmaterial aufgebracht wird, der innere Durchmesser des Dichtungsringes etwas kleiner ist als der größte Durchmesser des Randwulstes (das ist der Durchmesser an der Kante 7) und über den Randwulst schnappt, wenn die Kapsel auf die Flasche aufgesetzt wird.

Wenn die Kapsel, wie in Fig. 5 dargestellt, auf die Flasche aufgepreßt ist und die Abdichtung herstellt, bleibt zwischen dem Randteil 4 der Kapselseitenwand und dem Flaschenhals ein Zwischenraum bestehen, so daß ein üblicher Kronenkorköffner angreifen kann, um die Kapsel von der Flasche zu entfernen.

Zum Unterschied gegen den üblichen Kronenkorkverschluß, der die Abdichtung dadurch bewirkt, daß die Korkeinlage gegen den Flaschenmündungsrand gedrückt wird, wenn ihre Seitenwand unter den Randwulst gebogen wird, wird die Abdichtung mit der erfindungsgemäßen Kapsel nur durch das Dichtungsmaterial bewirkt, das die radialen Kanäle abschließt und als ununterbrochener Ring durch die Seitenwand der Kapsel gegen die Unterseite des Randwulstes und den angrenzenden Teil des Flaschenhalses gepreßt wird. Wenn die Kapsel aufgesetzt und die Dichtung hergestellt ist, drängt der Gasdruck innerhalb der Flasche den Dichtungsring in noch innigere, dichtende Berührung mit der Unterseite des Randwulstes. Das Dichtungsmaterial, das die radialen Kanäle verschließt, verhindert nicht nur ein Ausströmen durch diese Kanäle, sondern verhindert auch das Eindringen von Schmutz durch die Kanäle zum Randwulst, wodurch der Verschluß hygienischer wird.

Verschlußkapseln der beschriebenen Art, die aus Aluminiumstreifen von 0,3-mm Stärke hergestellt sind, haben Gasdrücken in der Flasche von 11 bis 12,5 kg/cm² standgehalten, was bisher mit Aluminiumkappen gleicher Materialstärke nicht möglich war. Durch den Wegfall der Korkeinlage wird die Höhe der Kapselseitenwand vermindert, wodurch der Durchmesser der Scheibe, aus der die Kapsel geformt wird, vermindert werden kann und Material eingespart wird. Eine weitere Verminderung des Durchmessers der Scheibe ist bei Aluminium möglich, da beim Aufpressen das verhältnismäßig weiche Metall rund um

den gekrümmten Mündungswulst nach unten gezogen wird, wie in Fig. 5 dargestellt, wodurch die Seitenwand etwas gestreckt wird.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 wird das Dichtungsmaterial so aufgebracht, daß es sich sowohl etwas über als auch unter dem Knick erstreckt, der von dem sich nach außen erweiternden Randteil 4 gebildet wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 wird der Dichtungsring 6 nur auf den sich nach außen erweiternden Randteil 4 gerade unterhalb des Knicks aufgebracht. Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 7 wird das Dichtungsmaterial gerade oberhalb des Knicks aufgebracht. In jedem Falle wird der Dichtungsring 6 zu gasdichtem Eingriff mit der Unterseite des Randwulstes zusammengepreßt, wenn die Kapsel aufgebracht wird, genau wie bei der ersten Ausführungsform. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 kann die Höhe der Seitenwand 3 oberhalb des Knicks etwas geringer als bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sein.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird das Dichtungsmaterial so aufgebracht, daß es die radialen Kanäle 5 entlang eines Teiles ihrer Länge ausfüllt. Wenn erwünscht, können die radialen Kanäle entlang ihrer ganzen Länge ausgefüllt werden. Weiter kann, anstatt das Dichtungsmaterial so aufzubringen, daß es einen ununterbrochenen Ring rund um das Innere der Seitenwand bildet, jeder Kanal durch ein überstehendes Klümpchen des Materials einzeln gefüllt werden, wie in Fig. 9 dargestellt ist, wobei die einzelnen Klümpchen so groß sind, daß sie sich zu einem ununterbrochenen Dichtungsring rund um die Unterseite des Randwulstes verformen und zusammenfließen, wenn die Kapsel auf die Flasche aufgepreßt wird. ·

Wenn auch die Erfindung von besonderer Bedeutung für die Herstellung von Verschlußkapseln aus Aluminiumblech ist, können die Kapseln auch aus Weißblech hergestellt werden. Auf Grund der verbesserten Dichtungseigenschaften der Kapsel kann die Stärke des Weißbleches unter die für Kronenkorkverschlüsse gebräuchliche vermindert werden. Es ergaben sich auch Kosteneinsparungen durch die Verminderung des Durchmessers der Scheibe und den Wegfall der Korkeinlage. Um die Gefahr des Abkratzens des Schutzlackes an der Innenseite der Kapsel durch die scharfen Ränder anderer Kapseln zu verringern, wenn die Kapseln im Trichter der \^rerschließmaschine durcheinander fallen, kann das Dichtungsmaterial in etwas größerer Menge aufgebracht werden, um auch die scharfen Kanten der Kapseln, wie in Fig. 8 dargestellt, zu überdecken. Ein solcher Kantenschutz vermindert auch die Gefahr für den Benutzer, sich die Hand zu verletzen, wenn der Kapselöffner beim Abheben der Kapsel abgleitet.

Die Verschlußkapsel gemäß der Erfindung ist auch zum Verschließen von Flaschen geeignet, die sterilisierte Milch enthalten, da die Kapsel sowohl den in der Flasche während der Sterilisation auftretenden Drücken als auch dem beim Kühlen in der Flasche erzeugten Vakuum standhalten kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kronenverschlußkapsel mit elastischer Dichtungseinlage zum Verschließen von Behältern mit Mündungswulst, insbesondere Flaschen mit unter Druck stehendem Inhalt, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Innenfläche der Seitenwand (3) der Kapsel (1) festgeklebte Dichtung (6) bei verschlossenem Behälter zumindest teilweise dessen Mündungswulst (8) untergreift und alle Innenflächen der Kapselfalten (4, 5) zumindest entlang eines Teiles ihrer Länge ausfüllt.

2. Kronenverschlußkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial in den Kapselfalten (5) in Form von Klümpchen (6) festgeklebt ist, die bei fest verschlossenem Behälter ineinanderfließen und einen ununterbrochenen Dichtungsring bilden.

3. Kronenverschlußkapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial an oder in unmittelbarer Nähe des durch den Übergang von der Kapselseitenwand (3) zu dem nach außen abstehenden Randteil (4) gebildeten Knick angeordnet ist.

4. Kronenverschlußkapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Dichtungsmaterial rund um den seitlich abstehenden, gefalteten Rand (4, 5) der Kapselseitenwand erstreckt und diesen übergreift.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 517 199;
USA.-Patentschriften Nr. 2 530413, 2 663 909.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen