DE1141905B

DE1141905B - Kronenkappe mit Dichtungsring

Info

Publication number: DE1141905B
Application number: DEF28624A
Authority: DE
Inventors: Ralph Ewart Ford
Original assignee: Fords Ltd
Current assignee: Fords Ltd
Priority date: 1958-06-11
Filing date: 1959-06-05
Publication date: 1962-12-27
Also published as: DE1877377U; GB884126A; CH370664A; US3092280A; NL239999A; BE579536A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kronenkappe mit einem Dichtungsring aus einer elastischen Dichtungsmasse, die an der Übergangsstelle zwischen Kappenboden und Kappenrand liegt.

Kronenkappen, sogenannte Kronenkorken, der hier in Frage stehenden Art besitzen einen gewellten Rand, dessen unterer Umfangsteil nach außen gerichtet ist, so daß die Kronenkappe mittels einer Verschließmaschine auf den Hals einer Flasche aufgesetzt und der untere, nach außen gerichtete Randumfang einwärts gebogen wird, wobei sich ein Randteil unter den äußeren Wulstrand eines Flaschenhalses legt und dadurch einen axialen Zug auf den Kappenboden bewirkt, durch den ein in die Kronenkappe eingelegter Dichtungsring oder eine Dichtungsscheibe gegen den Mündungsrand des Flaschenhalses gedrückt wird.

Es wird nun praktisch in der Kronenkappenverschlußtechnik bisher so vorgegangen, daß der Dichtungsring oder die Dichtungsscheibe durch Eingießen einer Dichtungsmasse fest mit der Innenfläche der Kappe verbunden wird, die vorher einen entsprechenden Lackauftrag erhalten hat, mit dem sich die Dichtungsmasse fest verbindet. Diese feste Verbindung der Dichtungsmasse mit der Deckelinnenfläche ist erforderlich, um die Kronenkappen von der Fertigungsstation zu einer Kappenaufsetzstation oder einer Kappenaufsetzmaschine zu fördern und auf die Flaschen maschinell aufsetzen zu können, ohne daß der Dichtungsring oder die Dichtungsscheibe aus der Kronenkappe herausfallen kann. Die dabei im allgemeinen zur Anwendung kommenden Dichtungsringe werden durch den beim Andrücken des gewellten Randes entstehenden vorerwähnten axialen Zug fest gegen den Flaschenmündungsrand gedrückt und deformieren sich, so daß sie dann auch über die Innenkante des Flaschenhalses nach innen ragen. Wenn nun der Flascheninhalt unter Gasdruck steht oder beim Heißbehandeln, z. B. Sterilisieren, höhere innere Gasdrücke entstehen, so wirkt sich der Gasdruck einmal gegen den mittleren Teil des Kappenbodens und dann auch gegen die Unterfläche des nach innen in den Flaschenhals hineinragenden Dichtungsringes aus, so daß Ausbeulungen des Kappenbodens entstehen und damit das unter Druck stehende Gas der Flasche zwischen dem Dichtungsring und dem Flaschenmündungsrand entweichen kann. Solche Ausbeulungen des Kappenbodens entstehen vor allem dann, wenn die Kronenkappen aus dünneren Metallblechen, insbesondere Aluminiumblechen, hergestellt werden sollen, wie es erfindungsgemäß erwünscht ist. Die Materialdicke der bekannten Kronenkappen ist zur Erzielung einer ausreichenden Stabilität gegenüber Kronenkappe mit Dichtungsring

Anmelder:

Fords (Finsbury) Limited,
Kempston, Bedford (Großbritannien)

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

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 11. Juni und 28. August 1958
(Nr. 18 663 und Nr. 27 653)

Ralph Ewart Ford, Kempston, Bedford

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

inneren Gasdrücken zur Vermeidung von Ausbeulungen so groß zu wählen, daß insbesondere die Verwendung von Aluminiumblechen wirtschaftlich nicht tragbar ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine absolute Abdichtung von Flaschen durch maschinell aufsetzbare Kronenkappen auch bei Verwendung von dünnen Metallblechen für die Kappen zu erreichen, selbst wenn durch innere Gasdrücke ein Ausbeulen der Kappenböden eintritt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Dichtungsring, dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Innenwandung des Flaschenhalses, an der Innenfläche der Kappe nur mit solcher Kraft haftet, daß er in der Lage ist, unter dem inneren Gasdruck, der auf ihn nach Befestigung der Kappe auf der Flasche einwirkt, sich durch Gleiten der Masse am Kappenboden gegen den Rand der Kappe zu bewegen und und damit unter Ausfüllung aller vorhandenen und sich nachträglich bildenden Hohlräume zwischen Kappe und Flaschenwulst eine Selbstabdichtung der Kappe auf die Flasche zu bewirken.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und die Haftfähigkeit der Dichtungsmasse an der Deckelinnenfläche ist es möglich, die Kronenkappen in üblicher Weise herzustellen, sie an beliebige Stellen

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weiterzufördern, insbesondere zu einer Kappenaufsetz- einem Epoxy-Phenol-Harz, der die Bedingungen er-

maschine, ohne daß dabei der Dichtungsring aus der füllt.

Kappe herausfallen kann. Andererseits kann sich nun Um die Erfindung verständlicher zu machen, wird

der Dichtungsring, da er nur an der Bodenunterfläche sie nun an Hand eines Ausführungsbeispiels der

haftet, aber nicht fest mit dieser verbunden ist, nach 5 Zeichnung erläutert, und zwar zeigt

dem Aufsetzen der Kappe durch den inneren Gas- Fig. 1 eine perspektivische Oberansicht einer Kro-

druck in Richtung zum Kappenrand verschieben, und nenkappe,

zwar dadurch, daß der Innendurchmesser des Dich- Fig. 2 eine perspektivische Unteransicht der glei-

tungsringes großer ist als die Flaschenhalsbohrung, chen Kronenkappe,

so daß auf den Dichtungsring nur in radialer Richtung io Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Flaschen-

eine Einwirkung des inneren Gasdruckes entsteht, hals mit aufgesetzter Kronenkappe vor dem Einwärts-

durch die sich der Dichtungsring an der Bodeninnen- biegen des Kappenrandes,

fläche nach außen entlang gleitend verschieben kann, Fig. 4 einen der Fig. 3 gleichen Schnitt nach dem

so daß dann durch den Dichtungsring die durch die Einwärtsbiegen des Kappenrandes gegen den FIa-

Randwellung der Kronenkappe vorhandenen Hohl- 15 schenmündungswulst.

räume voll durch die Dichtungsmasse ausgefüllt wer- Die Kronenkappe 1 wird aus einem Blech aus AIuden. Dieses führt auch dazu, daß nur geringe Dich- minium bzw. einer Aluminiumlegierung mit einer übtungsmengen pro Kappe erforderlich sind und damit liehen Dicke des Materials von etwa 0,3 mm ausgestanzt, die preisliche Gestaltung der Kronenkappe gün- und dann wird die Kronenkappe mit ihrem Boden 2 und stiger wird. Wenn nun Kronenkappen aus dünnerem 20 dem nach unten gerichteten gewellten Randteil 3 ge-Blechmaterial, z. B. Aluminiumfolien, hergestellt wer- formt, wobei der untere Umfangsteil 4 des Randes nach den, die an sich dem Gasdruck z. B. von Flaschen- außen abgebogen ist. Um die Innenfläche der Kronenbier oder Mineralwässern standhalten, so kann sich kappe im Winkelbereich zwischen dem Boden 2 und der Kappenboden bei der erfindungsgemäßen Ausbil- dem Rand 3 wird im halbflüssigen Zustand ein Ring 5 dung durch den inneren Gasdruck auch nach außen 25 aus einer elastisch nachgiebigen oder deformierbaren ausbeulen, ohne daß dadurch die Abdichtung beein- Dichtungsmasse, vorzugsweise eine Kautschukmasse, flußt wird, denn auch bei der Ausbeulung des Kap- eingebracht. Die Masse kann unter Drehung der penbodens verschiebt sich die Dichtungsmasse weiter Kappe mittels einer Düse einfließen. Die Masse wird radial nach außen und dichtet die Kronenkappe ab, dann stabilisiert, z. B. durch Beheizung, die auch eine d. h., auch nachträglich entstehende Hohlräume, die 3° Vulkanisation bewirken kann und notwendig ist, um z. B. bei einer Heißbehandlung der Flasche eintreten, eine ringförmige Dichtung zu erreichen, werden durch die Dichtungsmasse ausgefüllt. Die Dichtungsmasse wird entweder direkt auf die

Es ist weiterhin bekannt, Verschlußkappen für Fla- Aluminiumfläche oder auf eine Deckschicht aufgesehen ohne gewellten Rand zu verwenden und zwi- bracht, die vorher auf der Innenfläche des Kappenschen Rand und Boden der Kappe einen Dichtungs- 35 bodens vorgesehen wird. Die Dichtungsmasse darf ring lose einzulegen. Der Randdurchmesser der Kappe an dieser Deckschicht nicht festkleben, Deckschichist dabei größer als der Randwulstdurchmesser des ten, die diese Eigenschaften aufweisen, sind beispiels-Flaschenhalses, so daß der Kappenrand gegenüber weise Lacke aus Epoxy-Phenol-Harzen. An keiner üblichen Kronenkappenaufsetzmaschinen in anderer Stelle ist die Dichtungsmasse fest mit der Kappe ver-Weise gegen den Flaschenhalswulst gedrückt werden 40 bunden. Da aber nach der Stabilisation der Masse inmuß. Beim Andrücken des Kappenrandes legt sich folge der Flächenberührung zwischen dem Dichtungsder Dichtungsring gegen die Unterseite des Flaschen- ring und der Fläche der Kronenkappe ein ausreichenhalswulstes und umfaßt auch diesen teilweise. Bei die- der »Haftsog« entsteht, wird der Dichtungsring beim ser Ausführung wird die Abdichtung dadurch erreicht, Aufsetzen der Kronenkappe auf eine Flasche oder daß der Kappenboden dem inneren Gasdruck unter- 45 während des Transportes zu einer Aufsetzmaschine liegt, so daß dann der Dichtungsring gegen die Unter- in seiner Lage innerhalb der Kronenkappe gehalten, seite des Flaschenmündungswulstes je nach Höhe des Die Menge der zugeführten Dichtungsmasse ist so inneren Gasdruckes mehr oder weniger festgedrückt gewählt und wird so in die Ecke der Kronenkappe anwird. Es tritt auch hier eine Selbstabdichtung ein, die gebracht, daß der innere Durchmesser des Dichtungsaber vom Erfindungsgegenstand völlig abweicht. Ab- 50 ringes größer ist als der Durchmesser der Flaschengesehen davon, daß Verschlußkappen dieser bekann- halsbohrung oder nach Deformation durch Aufpressen ten Art nicht mit üblichen Maschinen aufgesetzt wer- der Kronenkappe auf eine Flasche im Durchmesser den können, müssen auch besondere Mittel vorge- größer sein wird als die Flaschenhalsbohrung. Für sehen werden, um den losen Dichtungsring bei einem eine Kronenkappe mit einem üblichen Durchmesser Transport zu der Kappenaufsetzmaschine innerhalb 55 von 26 mm reicht eine Menge von 175 bis 200 mg der Kappe zu halten. der Masse aus, um den Dichtungsbelag zu bilden.

Gemäß der Erfindung kann die Masse des Dich- Sobald die Kronenkappe auf die Flasche 6 entspre-

tungsringes direkt, also ohne Lackauftrag auf die In- chend Fig. 3 aufgesetzt wird, legt sich der Dichtungs-

nenfläche der Metallkappe aufgebracht werden, wo- ring 5 gegen die obere bogenförmige Umfangsfläche bei dann nur diejenige Fläche der Bodenunterseite, 60 des Flaschenmündungswulstes 8. Die Kappe 1 wird

die innerhalb des Dichtungsringes liegt, von einem dann durch eine übliche Kappenaufsetzmaschine

Schutzlack überdeckt zu werden braucht. Es kann durch Einwärtsbiegen des Umfangteiles 4, der sich

aber auch erfindungsgemäß so vorgegangen werden, unter den Randwulst legt, befestigt, wie sich aus Fig. 4

daß die Innenfläche der Kronenkappe vor dem Ein- ergibt, wobei der Dichtungsring 5 jetzt gegen die bringen der Dichtungsmasse mit einer Deckschicht 65 äußere Kurvenfläche 7 des Flaschenmündungswul-

überzogen wird, an der aber die Dichtungsmasse stes8 gepreßt wird. Beim Einwärtsbiegen des Kap-

nicht fest, sondern nur durch Adhäsion haftet. Vor- penumfangteiles 4 verformt sich auch das Metall der

teilhaft verwendet man dabei einen Lackbelag aus Kappe an der Ecke zwischen dem Boden und dem

Rand und paßt sich dem Bogen 7 des Flaschenmündungswulstes besser an und unterstützt dadurch das Andrücken des Dichtungsringes gegen diese Kurvenfläche 7.

Der beim Aufsetzen ausgeübte Druck preßt die Dichtungsmasse sowohl in die Räume an den Oberenden der Kanäle der gewellten Randfläche und gegen die Umfangsfläche des Flaschenmündungswulstes. Der innere Gasdruck der Flasche, der damit nur radial auf den Dichtungsring einwirken kann, wie mit dem Pfeil A in Fig. 4 angedeutet ist, preßt die Dichtungsmasse nach außen, und da die Dichtungsmasse an der Innenfläche der Kappe nicht fest liegt, sondern frei an der Bodenfläche und an dem Randteil der Kappe zu gleiten vermag, kann der innere Gasdruck die Masse etwas bewegen, so daß dadurch die oberen Enden der durch die Randwellung gebildeten Kanäle und ebenso irgendwelche Spalten zwischen der Kappenecke und der gewölbten Fläche des Flaschenmündungswulstes gefüllt bzw. völlig geschlossen werden, wodurch ein gasdichter Abschluß gewährleistet wird.

Wenn die Kappe nach dem Einbiegevorgang des gewellten Randes, z. B. durch erhöhten inneren Gasdruck in der Flasche, etwas angehoben oder etwas ausgewölbt wird, wie gestrichelt in Fig. 4 angedeutet ist, so wirkt sich auch dieser erhöhte innere Druck auf den Dichtungsring radial in Richtung des Pfeiles A aus und bewegt die Masse weiter nach außen, so daß sie immer in kompakter Form zwischen der Kappe und dem Randwulst liegt und dabei gezwungen wird in die Randwellungen einzudringen, um den gasdichten Abschluß aufrechtzuerhalten. Je größer der innere Gasdruck ist, um so mehr wird die Masse zwischen der Kappe und dem Flaschenhalswulst dichtend zusammengedrückt. Läßt der innere Gasdruck in der Flasche nach, so flacht sich der Kappenboden wieder ab, wobei die Kappeninnenfläche den Dichtungsring wieder fest gegen den Flaschenmündungswulst preßt, wie mit vollen Linien in Fig. 4 angedeutet ist.

Die Kronenkappe nach der Erfindung ist damit selbstabdichtend und paßt sich in der Abdichtung automatisch den Änderungen des inneren Gasdruckes an. Versuche haben gezeigt, daß Kappen aus Aluminium nach der Erfindung mit einem nicht festhaftenden Dichtungsring aus 175 bis 200 mg Dichtungsmasse einen gasdichten Abschluß bis zu inneren Gasdrücken von etwa 10 kg pro Quadratzentimeter aufrechterhalten. Gleiche Kronenkappen mit fest an der Kappeninnenfläche haftenden Dichtungsbelägen können dagegen nur bis zu Drücken von etwa 5 kg pro Quadratzentimeter abdichten.

Selbstverständlich können verschiedene Abänderungen innerhalb des Lösungsgedankens der Erfindung vorgenommen werden. Zum Beispiel kann sich der Dichtungsring5 etwas weiter in Richtung zur Mitte der Kappendeckelunterseite erstrecken, als dargestellt ist, jedoch muß in jedem Fall Vorsorge getroffen werden, daß der innere Durchmesser des Dichtungsringes größer ist als der Durchmesser der Flaschenhalsbohrung, so daß der Dichtungsring nicht nach innen gepreßt wird, was das freie Gleiten des Dichtungsringes herabsetzt oder sogar verhindern würde. Der Innendruck der Flasche muß immer in der Lage sein, die Dichtungsmasse zur Aufrechterhaltung der Dichtung nach außen zu drücken. Weiter ist es möglich, unter Umständen auch andere als Epoxy-Phenol-Harze als Belag auf die Innenfläche der Kronenkappe aufzubringen, die so beschaffen sind, daß sie in Verbindung mit der jeweiligen Masse des Dichtungsringes ein Gleiten dieses Dichtungsringes an dem Belag zulassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kronenkappe mit einem Dichtungsring, der an der Übergangsstelle zwischen Kappenboden und geweitem Rand hegt, dadurch gekennzeich net, daß der Dichtungsring (5), dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser in Innenwandung des Flaschenhalses, an der Innenfläche der Kappe (1) nur mit solcher Kraft haftet, daß er in der Lage ist, unter dem inneren Gasdruck, der auf ihn nach Befestigung der Kappe auf der Flasche einwirkt, sich durch Gleiten der Masse am Boden (2) gegen den Rand (3) der Kappe zu bewegen und damit unter Ausfüllung aller vorhandener und sich nachträglich etwa bildender Hohlräume zwischen Kappe und Flaschenwulst eine Selbstabdichtung der Kappe auf der Flasche zu bewirken.

2. Kronenkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse (5) direkt auf die Fläche der Metallkappe aufgebracht ist, wobei diejenige Fläche auf der Unterseite des Kappenbodens, die innerhalb des Dichtungsringes (5) liegt, mit einem Lack abgedeckt ist.

3. Kronenkappe nach Anspruch 1, bei der die Dichtungsmasse auf eine vorher auf die Kappeninnenfläche aufgetragene Deckschicht, z. B. einen Lackbelag, aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem Material besteht, an dem die Dichtungsmasse nicht fest haftet.

4. Kronenkappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem Epoxy-Phenol-Harz besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 953 137;
französische Patentschriften Nr. 1101 055,

1101056, 1162 864;
französische Zusatzpatentschriften Nr. 64 292,

061.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen