DE1877377U

DE1877377U - Kronenkappe mit dichtungsring.

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Publication number: DE1877377U
Application number: DEF16844U
Authority: DE
Original assignee: Fords (Finsbury) Ltd
Current assignee: Fords (Finsbury) Ltd
Priority date: 1958-06-11
Filing date: 1959-06-05
Publication date: 1963-08-08
Also published as: CH370664A; GB884126A; NL239999A; DE1141905B; BE579536A; US3092280A

Description

Patentanwalt Breite Straße 52/54 |£₀, /Wl.

Az.: P 16 844/64a Gbm

Anmelder:

POBDS (PINSBIIRY) LIMITED, Kempston, Bedford, Chantry Avenue,

Kronenkappe mit Dichtungsring

Die Neuerung 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 Präge 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 ä.ußeren Wulstrand eines Flaschenhalses legt und dadurch einen axialen Zug auf den Kappen— boden bewirkt, durch den ein in die Kronenkappe eingelegter Dichtungsring oder eine Dichtungsscheibe gegen den Miindungsrand des Piaschenhalses 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

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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 da"bei im allgemeinen zur Anwendung kommenden Dichtungsringe werden durch den "beim Andrücken des gewellten Randes entstehenden vorerwähnten axialen Zug fest gegen den Flaschenmündungsrand gedruckt und deformieren sich, so daß sie dann auch über die Innenkante des Piaschenhalses nach innen ragen. Wenn nun der Flascheninhalt unter Gasdruck steht oder "beim Heißhehandeln, z. B. Sterilisieren, höhere innere Gasdrücke entstehen, so wirkt sich der Gasdruck einmal gegen den mittleren Teil des Kappen-"bodens 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 Metairblechen, insbesondere Aluminiumblechen, hergestellt werden sollen, wie es erfindungsgemäß erwünscht ist. Die Materialdicke der "bekannten Kronenkappen ist zur Erzielung einer ausreichenden Stabilität gegenüber inneren Gasdrücken zur Vermeidung von Ausbeulungen so groß zu wählen, daß insbesondere die Verwendung von Aluminiumblechen wirtschaftlich nicht tragbar ist.

Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine absolute Abdichtung von Flaschen durch maschinell aufsetzftare

Kronenkappen auch "bei Verwendung von dünnen Met airblechen für die Kappen zu erreichen, selbst wenn durch innere Gasdrücke ein Ausbeulen der Kappenböden eintritt.

Biese Aufgabe wird nach der !feuerung dadurch gelöst, daß der Dichtungsring, dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Innenwandung des Ilaschenhalses, 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 G-leiten der Masse am Kappenboden gegen den Rand der Kappe zu "bewegen und damit unter Ausfüllung aller vorhandenen und sich nachträglich "bildenden Hohlräume zwischen Kappe und Flaschenwulst eine Seihst abdichtung der Kappe auf die Flasche zu "bewirken.

Durch die neuerungsgemäße Ausbildung und die Haftfähigkeit der Dichtungsmasse an der Deckelinnenfläche ist es möglich, die Kronenkappen in üblicher Weise herzustellen, sie an "beliebige Stellen weiterzufördern, insbesondere zu einer Kappenaufsetzmaschine, ohne daß dabBi der Dichtungsring aus der Kappe herausfallen kann. Andererseits kann sich nun der Dichtungsring, da er nur an der Bodenunterfläche haftet, aber nicht fest mit dieser verbunden ist, nach dem Aufsetzen der Kappe durch den inneren Gasdruck in Richtung zum Kappenrand verschieben, und zwar dadurch, daß der Innendurchmesser des Dichtungsringes größer ist als die llaschenhalsbohrung, so daß auf den Dichtungsring nur in radialer Richtung eine Einwirkung des inneren Gasdruckes entsteht, durch die sich der Dichtungsring an der Bodeninnenfläche nach außen entlang gleitend verschieben kann, so daß dann durch den Dichtungsring die durch die Rand wellung der Kronen-

kappe vorhandenen Hohlräume voll durch die Dichtungsmasse ausgefüllt werden. Dieses führt auch dazu, daß nur geringe Dichtungsmengen pro Kappe erforderlich sind und damit die preisliche Gestaltung der Kronenkappe günstiger wird. Wenn nun Kronenkappen aus dünnerem Blechmaterial, z. B. Aluminiumfolien hergestellt werden, die an sich dem Gasdruck, ζ. Β· von Flaschenbier oder Mineralwässern standhalten, so kann sich der Kappenboden "bei der erfindungsgemäßen Ausbildung durch den inneren Gasdruck auch nach außen ausbeulen, ohne daß dadurch die Abdichtung "beeinflußt wird, denn auch "bei der Ausbeulung des Kappenbodens verschiebt sich die Dichtungsmasse weiter radial nach außen und dichtet die Kronenkappe ab, d. h., auch nachträglich entstehende Hohlräume, die z. B, "bei einer Hei ölbehandlung der Hasche eintreten, werden durch die Dichtungsmasse ausgefüllt.

Bs ist weiterhin "bekannt, Verschlußkappen für Flaschen ohne gewellten Rand zu verwenden und zwischen Rand und Boden der Kappe einen Dichtungsring lose einzulegen. Der Randdurchmesser der Kappe ist dabei größer als der Randwulstdurchmesser des Flaschenhalses, so daß der Kappenrand gegenüber üblichen Kronenkappenaufsetzmaschinen in anderer Weise gegen den Flaschenhalswulst gedrückt werden muß. Beim Andrücken des Kappenrandes legt sich der Dichtungsring gegen die Unterseite des Flaschenhalswulstes und umfaßt auch diesen teilweise. Bei dieser Ausführung wird die Abdichtung dadurch erreicht, daß der Kappenboden dem inneren Gasdruck unterliegt, so daß dann der Dichtungsring gegen die Unterseite des Flaschenmündungswulstes je nach Höhe des inneren Gasdruckes mehr oder weniger festgedrückt wird. Bs tritt auch hier eine Selbstabdichtung ein, die aber vom Erfindungs-

gegenstand völlig abweicht. Abgesehen davon, daß Verschlußkappen dieser "bekannten Art nicht mit üblichen Maschinen aufgesetzt werden können, müssen auch "besondere Mittel vorgesehen werden, um den losen Dichtungsring "bei einem Iransport zu der Kappenaufs etzmasohine innerhalb der Kappe zu halten.

Gemäß der Neuerung kann die Masse des Dichtungsringes direkt, also ohne Lackauftrag auf die Innenfläche der Metallkappe aufgebracht werden, wobei dann nur diejenige fläche der Bodenunterseite, die innerhalb des Dichtungsringes liegt, von einem Sohutzlack überdeckt zu werden braucht. Es kann aber auch erfindungsgemäß so vorgegangen werden, daß die Innenfläche der Kronenkappe vor dem Einbringen der Dichtungsmasse mit einer Deckschicht überzogen wird, an der aber die Dichtungsmasse nicht fest, sondern nur durch Adhäsion haftet. Vorteilhaft verwendet man dabei einen Lackbelag aus einem Epoxy-Baenol-Harz, der die Bedingungen erfüllt.

Um die Neuerung verständlicher zu machen, wird sie nun an Hand eines Ausführungsbeispiels der Zeichnung erläutert, und zwar zeigen:

Mg. 1 eine perspektivische Oberansicht einer Kronenkappe nach der Neuerung,

Fig. 2 eine perspektivische Unteransicht einer Kappe nach der Neuerung,

Mg. 3 einen Längsschnitt durch einen Flaschenhals mit aufgesetzter Kronenkappe vor dem Einwärtsbiegen des Kappenrandes,

Fig. 4 einen der Pig. 3 gleichen Schnitt nach dem Einwärtsbiegen der Kappe auf der Hasche,

Pig. 5 einen Längsschnitt durch einen Flaschenhals mit

einer abgeänderten Dichtungsausfuhrung einer Kappe vor dem Einwärtsbiegen,

Pig. 6 einen der Pig. 5 gleichen Schnitt nach dem Einwärtsbiegen der Kappe.

Entsprechend dem Beispiel Fig. 1 Ms 4 wird die Kappe 1 aus einem Aluminiumblech mit einer üblichen Dicke von etwa 0,3 mm ausgestanzt und zur Erzeugung des Kappenbodens 2 und des nach unten gerichteten gewellten Randteiles 3 geformt, wofaei der untere Rarubeil 4 des Randes nach außen ahgefcogen ist. Um die Innenfläche der Kappe im Eekbereich zwischen dem Deckel 2 und dem Rand 3 wird in halhflüssigem Zustand ein Ring 5 aus einer elastisch nachgiebigen oder deformierTDaren Dichtungsmasse, vorzugsweise eine Kautschukmasse, eingebracht. Die Masse kann unter Drehung der Kappe aus einer Düse einfließen. Die Masse wird dann stabilisiert, z. B. durch Beheizung, die auch eine Vulkanisation "bewirken kann und notwendig ist, um eine ringförmige Dichtung zu erreichen.

Die Dichtungsmasse wird entweder direkt auf die Aluminiumflache oder auf eine Deckschicht aufgebracht, die vorher auf der Innenfläche des Kappenbodens vorgesehen wird. Die Dichtungsmasse darf an dieser Deckschicht nicht festkleben. Deckschichten, die diese Eigenschaften aufweisen, sind "beispielsweise Lacke aus Epoxy-Phenol-Harzen. An keiner Stelle ist die Dichtungsmasse fest mit der Kappe verbunden. Da after nach der Stabilisation der Masse infolge der Flächenberührung zwischen dem Dichtungsring und der Fläche der Kronenkappe ein ausreichender -Haftsogentsteht, wird der Dichtungsring "beim Aufsetzen der Kronenkappe auf eine Flasche oder während des transportes zu einer Aufsetzmaschine in seiner lage innerhalb der Kronenkappe gehalten.

Die Menge der zugeführten Dichtungsmasse ist so gewählt und wird so in die Ecke der Kronenkappe angebracht, daß der innere Durchmesser des Dichtungsringes größer ist als der Durch-

messer der Flaschenhalshohrung oder nach Deformation durch Aufpressen der Kronenkappe auf eine Flasche im Durchmesser größer sein wird als die Piaschenhals "bohrung. Für eine Kronenkappe mit einem üblichen Durchmesser von 26 mm reicht eine Menge von 175 bis 200 mg der Masse aus, um den DichtungslDelag zu "bilden·

Sobald die Kronenkappe auf die Flasche 6 entsprechend Fig. 3 aufgesetzt wird, legt sich der Dichtungsring 5 gegen die öftere "bogenförmige Umfangsflache des Flaschenmündungswulstes Die Kappe 1 wird dann durch eine übliche Kappenaufsetzmaschine durch Einwärt stiegen des tfmfangteiles 4> der sich unter den Handwulst legt, "befestigt, wie sich aus Fig. 4 ergibt, woftei der Dichtungsring 5 jetzt gegen die äußere Kurvenfläche 7 des Flaschenmündungswulstes 8 gepreßt wird. Beim Binwärtsftiegen des Kappenumfangteiles 4 verformt sich auch das Metall der Kappe an der Ecke zwischen dem Boden und dem Rand und paßt sich dem Bogen7 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 Operanden der Kanäle der gewellten Randfläche und gegen die Umfangsflache des Flaschenmündungswulstes. Der innere G-asdruck 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 öfteren Enden der durch die Rand-

wellung gebildeten Kanäle und ebenso irgendwelche Spalten zwischen der Kappenecke und der gewölbten Fläche des Flasehenmündungswulstes gefüllt bzw. völlig geschlossen werden, wodurch ein gasdichter Abschluß gewährleistet wird.

Wenn die Kappe nach dem Einbiegeνorgang des gewellten Randes, z. B. durch erhöhten inneren G-asdruck in der Flasche, etwas angehoben oder etwas ausgewörbt wird, wie gestrichelt in Fig. 4 angedeutet ist, so wirkt sich auch dieser erhöhte innere Druck auf den Dichtungsring radial in Richtung des Pf-.eiles 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 G-asdruck 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 G-asdrücken 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.

Bei einer abgeänderten Ausführung ist die Kappe mit einem zweiten King aus einer Dichtungsmasse versehen, die auf der Innenfläche des Kappenrandes in einer solchen Lage aufgebracht wird, daß dieser zweite Ring aus Dichtungsmasse gegen die Unterseite des Flaschenhalswulstes gepreßt wird, sobald der Kappenrand gegen die Flasche einwärts gebogen wird. Diese Ausführung nach der Erfindung ist in den Pig. 5 und 6 der Zeichnung dargestellt, in denen der zusätzliche Hing aus Dichtungsmasse mit 10 "bezeichnet ist. Der Ring 10 aus Dichtungsmasse muß im Gegensatz zu dem Ring 5 fest am Kappenrand haften, so daß der Randbereieh, der mit dem Ring 10 versehen ist, vorher von einem Haftlack, z. B· einem Vinyllack, "belegt sein muß. Dieser Lack soll sich jedoch nicht bis unter den Ring 5 erstrecken oder muß alternativ dort, wo der Ring 5 angeordnet wird, mit einer Deckschicht eines nichthaftenden Lackes versehen sein.

Selbstverständlich können verschiedene Abänderungen innerhalb des Lösungsgedankens der !Steuerung vorgenommen werden. Zum Beispiel kann sich der Dichtungsring 5 etwas weiter in Richtung zur Mitte der Kappendeokelunterseite 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 Aufrecht erhaltung der Dichtung nach außen zu drücken. Weiter ist es möglich, unter Umständen auch andere Bpoxy-Phenol-Harze als Belag auf die Innenfläche der Kronenkappe aufzubringen, die

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so "beschaffen sind, daß sie in Verbindung mit der jeweiligen Masse des Dichtungsringes ein G-leiten dieses Dichtungsringes an dem Belag zulassen.

Claims

914-T&6.65 Schutzansprüohe

1. Kronenkappe mit einem Dichtungsring, der an der Übergangsstelle zwischen Kappenboden und gewelltem Rand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (5), dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser in Innenwandung des Flaschenhalses, an der Innenfläche der Kappe ("I) 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 Serbstabdichtung der Kappe auf der Flasche zu iDewirken.

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.

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5. Kronenkappe nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenfläche des Kappenrandes (4) ein weiterer Dichtungstelag (10) fest anhaftend in einer Menge aufgebracht ist, die die inneren radialen Kanäle oder Wellungen füllt oder etwas mehr als füllt, und zwar mindestens in dem Bereich, wo sich die auswärts ahgehogene Kante (4) an den Randoterteil (3) anschließt.

Patentanwalt