-
Verfahren zur Herstellung von Behälterverschlußkappen und durch dieses
Verfahren hergestellte Verschlußkappen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellun von chilterverschlußkappen, wie Kronen'Kappen oder Schraubverschlüsse,
mit einer Dichtungseinlage, welche durch Eingabe einer dosierten Menge Dichtungsmaterial
zugeführt und durch Rotation der Verschlußschale verteilt wird.
-
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Verschlußkappe zum Verschluß
von Behältern, Flaschen und dergleichen, mit einer Auskleidung aus einem Dichtungsmaterial,
das über die Verschlußinnenseite verteilt ist und an dem Randsteg der Verschlußkappe
verstärkt ist.
-
ei einem Verschlußkapendurchmesser bis ca. 35 mm findet eine Verteilung
der angebrachten Dichtungsmasse über die gesamte Verschlußkappenfläche statt, was
auch schon deshalb wichtig ist, weil das Dichtungsmaterial sterilisierfähig ist.
Bei einem Kappen durchmesser über 35 mm ist es bekannt, einen Dichtungsring ein-ZUEpitzen.
Dieses Verfahren ist aufwendig, weil der Anfangspunkt der ERnspritzung genau mit
dem Endpunkt der Einspritzung, gegebenenfalls auch nach mehreren Umdrehungen, ubereinstimmen
muß, damit kein Ansatz im Dichtungsring entsteht.
-
Dieses Verfahren wird daher bei Verschlußkaplren, auf die sich die
Erfindung bezieht, aufgrund der auftretenden technischen Probleme nicht angewendet.
Man nimmt insbesondere bei Kappen bis ca. 35 mm Durchmesser nicht nur in Kauf, daß
auch im mittieren Bereich Dichtungsmaterial verbleibt, sondern dieses Dichtungsmaterial
wird wegen der Sterilisierfeihigkeit auch bevorzugt.
-
Als Dichtungsmaterial sind beispielsweise Kunststoffmassen bekannt,
die als Plastisole bezeichnet werden. bei den bekannten ebenen oder im wesentlichen
ebenen Kappen ergibt sich dabei das Problem, daß bevorzugt wird, im Randbereich
eiren verstärkten Ring aus Dichtungsmaterial anzuordnen. Das ist bei den bekannten,
mit einer ebenen Fläche innerhalb des Randstegs ausgeführten Dichtungskappen nicht
ohne breiteres, insbesondere nicht allein durch Rotation, möglich. Daher ist es
bekannt, dem Dichtungsmaterial eine besondere Form durch Einwirkung eines Stempels
zu geben, wie beispielsweise aus der U.S. Patentschrift 2 654 914 oder aus der Offenlegungsschrift
2 033 064 hervorgeht, Bei der Formung mittels eines Stempels ergibt sich das Problem
der Materialanhaftung am Stempel, wobei es wesentlich ist, daß bestimmte Temperaturen
eingehalten werden, was die Herstellungszeit vergrößert. Bei dieser Ausführung,
die ohne Rotation auskommt, verbleibt aber auch im mittleren Bereich der Kappe eine
verhältnismäßig starke Schicht des Dichtungsmaterials, abgesehen davon, daß auch
in Verbindung mit den Temperaturbedingungen angewendete Presstempel eine bestimmte
Mindestzeit einwirken müssen (DAS 1 176 014 und DAS 1 027 545).
-
Derartige Behälterverschlußkappen sind Massenerzeugnisse. Dabei spielen
aus Kostengründen-Gesichtspunkte die Materialeinsparung eine erhebliche Rolle.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von Behälterverschlußkappen und eine solche Verschlußkappe
zu schaffen,
welche bei einem zu bekannten Verschlüssen mindestens vergleichbaren Verschlußvermögen
mit weniger Material, insbesondere weniger Dichtungsmaterial, aber auch mit geringeren
Blechstärken für die Verschlußkappen auskommt.
-
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß sich in verschlossenen
Flaschen, insbesondere bei der Sterilisation des Flascheninhalts, ein Überdruck
ergibt, der dazu führt, daß eine Aufwölbung bekannter Verschlußkappen eintritt.
Eine solche Aufwölbung führt insbesondere am Innenrand einer Flaschenmündung zu
einem Lockern oder Abheben der Dichtung. Außerdem wird dadurch die Stapelfähigkeit
der Behälter bzw. Flaschen beeinträchtigt, weil eine ebene, von der Kappe bestimmte
Fläche verloren geht, wobei darüberhinaus bei der Stapelung erheblicher Mengen wiederum
eine Eindrückung der Verschlußkappe herbeigeführt werden kann, durch welche die
Abdichtung am Randsteg der Verschlußkappe gelockert würde.
-
Die obige Aufgabenstellung der Erfindung bezweckt dabei zugleich,
diese Nachteile zu verbessern.
-
Entsprechend dem er1ndungsgemäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch
gelöst, daß in der Verschlußkappe eine am Rand vorgesehene Auswölbung der Verschlußdeckfläche
angeordnet wird und durch die Rotation eine Anreicherung des Dichtungsmaterials
an den Randbereich herbeigeführt und das Dichtungsmaterial an den Randabschnitt.en
'hochgetrieben wird, wobei eine zur Verschlußunterseite innerhalb der Randabschnitte
im wesentlichen ebene Dichtungsfläche im mittleren Bereich bei verstärkter Dichtung
im Randbereich erzeugt wird.
-
Durch die Profilierung der Verschlußkappe am Rand wird die Voraussetzung
dafür geschaffen, daß bei einer an sich ebenen Ausbildung des in der Kappe befindlichen
Dichtungsmaterials nach unten eine Anreicherung am Rand erzeugt wird, so daß diser
den Behälterrand übergreifende Abschnitt des Dichtungsmaterials
ausreichendes
Federungsvermögen hat. Dabei wird insbesondere durch die Rotation erreicht, daß
am Randsteg der Dichtungskappe das Material über die im mittleren Bereich eingestellte
ebene Fläche hochgetrieben wird, so daß eine Einfassung des Behaltermundstücks innen
und außen am Behälterrand erzielt wird. Die Profilierung hat aber nicht nur dieses'Ergebnis,
sondern sie versteift die Kappe derart, daß sie aus dünnerem Material als üblich
ausgeführt werden kann, wobei zugleich infolge der mittleren Eindrückung in diesem
Bereich bei der Verteilung des Dichtungsmaterials durch Kappenrotation ein dünner
Auftrag verbleibt.
-
Die Kappe weist in der besonders bevorzugten Ausführungsform eine
mittlere nach unten gerichtete Eindrückung auf, welche außen von einer Stufenfl.iche
begrenzt und in der Mitte eben ist und unten von einer gegenüber dem Randbereich
verdünnten Schicht des Dichtungsmaterials überzogen ist. Dabei liegt ein wesentliches
Merkmal der Erfindung darin, daß das in die Kappe eingebrachte und nur durch Rotation
verteilte Dichtungsmaterial eine Scheibe mit einem zur Kappe hin gerichteten Randwulst
bildet. Dieses Merkmal ist wesentlich.
-
Bei bekannten Ausführungen wird ein durch einen Stempel erzeugter
Randwulst gerade zur anderen Seite, nämlich zu der von der Kappe abgekehrten Seite,
gebildet, so daß sich der Offnungsrand des Behälters an diesen Randwulst andrückt,
wobei Urregelmäßireiten hinsichtlich des Durchmessers oder Verlaufs nachteilige
Folgen haben können. Bei der Erfindung findet der Üffnungsrand eines Behälters,
insbesondere einer Flasche, eine im wesentlichen ebene Anlagefläche, welche aber
gerade über dem Öffnungsrand eine verstärkte Menge Dichtungsmaterial besitzt.
-
Dabei ergibt sich durch das erfindungsgemäß angewendete Verfahren
der Dichtungsmaterialverteilung durch Rotation, daß an der Außenseite des zur Kappe
hin gerichteten Randwulstes eine am Randsteg der Kappe in der entgegengesetzten
Richtung ausgebildete Lippe aus Dichtungsmaterial angeordnet ist.
-
Zweckmäßig hat die Eindrückung eine Tiefe von etwa 0,5 mm. Diese Tiefe
ist insbesondere bei Kappen bis zu etwa 35 mm Durchmesser ausreichend und zusätzlich
ergibt sich der Vorteil, daß durch diese geringe Tiefe ein außen angebrachter Reklameaufdruck
praktisch nicht wahrnehmbar verzerrt wird.
-
Die Eindrückung und die von ihr gebildete ringförmige Stufenfläche
hat aber nicht nur den Vorteil, daß eine Voraussetzung für die von der Behältermündung
abgekehrte randweise Anreicherung des Dichtungsmaterials erreicht wird, sondern
es wird zusätzlich durch die Profilierung der aus Blech bestehenden Kappe die Ausführung
aus einem dünneren Material als üblich ermöglicht.
-
Selbst bei einem Überdruck innerhalb des Behalter, gegebenenfalls
aufgrund einer Sterilisation, wirkt sich dieser Uberdruck nur im Bereich der Eindrückung
aus, die sich also innerhalb der Stufenfläche nach oben wölben kann, wobei aber
nicht die vom Randbereich außerhalb der Eindrückung bestimmte Ebene der Kappe überschritten
wird. Daher wird die Voraussetzung für eine Stapelfähigkeit ohne Beeinträchtigung
der Abdichtung des Verschlusses verbessert.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung ist die Eindrückung auf
die Abmessung der Behältermündung, insbesondere eines Flaschenhalses, abgestimmt,
daß eine Einfassung der Behaltermündung zwischen dem äußeren Randsteg und der gebildeten
Stufenfläche unter Verdrängung von Dichtungsmaterial aus der außerhalb der Eindrückung
vorgesehenen Dichtungsmaterialanreicherung erfolgt.
-
Hierdurch wird die Einfassung des Mündungsrandes gegenüber bekannten
Ausführungen verbessert, so daß das Dichtungsmaterial besser ausgenutzt wird und
dadurch auch der Einsparungseffekt an Dichtungsmaterialmenge erhöht wird.
-
Zweckmäßig ist die durch Eindrückung gebildete Stufenflache über das
zwischen ge fügte Dichtunfrsmaterial an dem Innenrand der behältermündung abstützbar.
Auch dadurch werden die Festigkeit des Verschlusses und die sichere Abdichtung erhöht.
-
Eine Verschlußkappe, insbesondere für diebstahlsichere Schraubverschlüsse,
die durch Verdrehen aufgerissen werden, wird im Rahmen der Erfindung zweckmäßig
so ausgestaltet, daß der Durchmesser der Eindrückung kleiner als der Innendurchmesser
der Behältermündung, insbesondere der Flaschenöffnung, ist und die Stufenfläche
mit Abstand von dem Innenrand der Behältermündung verläuft. Hierdurch ergibt sich
eine dichte Aniage im Bereich der Dicht-ungsmaterialanreicherung und der außen an
Randsteg angeordneten Lippe, während das Drehmoment so klein wie möglich gehalten
wird, weil der Innenrand der Behältermündung nun nicht unmittelbar eingefaßt wird.
Das ist aufgrund der Verschlußfestlegung durch den Schraubverschluß möglich.
-
Auch bei dieser Ausbildung hat aber die Eindrückung den Vorteil einer
Dichtungsmaterialersparnis und einer Erhöhung der Kappenstabilität, zumal auch bei
dieser Ausbildung die herumlaufende Stufenfläche ermöglicht, daß sich der mittlere
Kappenabschnitt unter Umständen hochwölbt, ohne aber die vom Randabschnitt dei Kappe
gebildete Ebene zu durchsetzen.
-
Vorteilhaft wird bei der erfindungsgemäßen Ausführung eine Ersparnis
der Blechstärke bei Kronenkorken bis zu 15% vom Standardwert erzielt und die Einsparung
der Dichtungsmassenmenge ergibt sich in einer Größenordnung von 33% je Kappe gegenüber
dem Standardwert.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert,
die in der Zeichnung teilweise dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1
: eine stark vergrößerte, etwa im Maßstab 1 : IG, Teildarstellung einer Kronenkappe
auf einer Flaschenmündung im Schnitt; Fig. 2 : eine entsprechende Darstellung eines
Schraubverschlueses; Fig. 3 : eine Seitenansicht einer Kronenkappe im Schnitt.
-
In Fig. 1 ist ein Flaschenhals 1 dargestellt, welcher neben der liündunrP
2 einen außen mit einem Mlst 3 versehenen Randteil hat, an welchem eine Kronefrappe
4 mittels nach innen gerichteter Profilierung 5 am Randsteg 20 in an sich bekannter
1lZeise gehalten ist. Die Kronenkappe hat im mittleren Bereich eine Eindrükkung
6, die durch eine ringsherumlaufende Stufenfläche 7 begrenzt ist. Diese Stufenfläche
7 ist so angeordnet, daß sie etwa am Rand der Mündung angeordnet ist.
-
In Fig. 3 sind gleiche leib wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Fig. 3 zeigt eine Kappe 4 vor der Aufbringung auf einen Behälter. Dabei
ist erkennbar, daß unter der Blechschale der Kappe eine im ganzen mit 8 bezeichnete
Dichtungsscheibe vorgesehen ist, die im Bereich der Eindrückung 6 einen mittleren
dünnen Abschnitt, außerhalb der Stufenfläche 7 einen zur Kappe 4 hin gerichteten
Randwulst 9 und an dessen Aussenrand eine entgegengesetztegerichtete Lippe 10 hat.
-
Diese sogenannte Dichtungsanlage hat eine besonders zweckmäßige Form,
weil im Bereich des Randwulstes 9 eine ebene Anlagefläche gebildet wird, in die
sich gemäß Fig. 1 der Mündungsrand der Flasche anpresst, wobei Dichtungsmaterial
verdrängt wird. Diese Verdrängung findet außen in dem Bereich der Lippe 10 und innen
bei 11 unter der Stufenfläche 7 statt, so daß praktisch eine Einpassung des Flaschenmündungsrandes
erreicht wird. Dabei ist weiterhin ersichtlich, daß die Stufenflache 7 praktisch
an dem Mündungsrand abgestützt wird.
-
Durch die Konzentration des Dichtungsmaterials im Bereich des Behälterrandes
kann man mit weniger Dichtungsmaterial auskommen, als bisher üblich ist, zumal im
mittleren Bereich bei 8 unter der Eindrückung 6 nur ein Häutchen zu verbleiben braucht.
-
Dabei ist wesentlich, daß die Eindrückung 6 eine ebene Fläche bildet,
weil dadurch aufgrund der Rotation eine gleichmäßige Verteilung des Dichtungsmaterials
nach außen möglich ist. Es
versteht sich, daß das Dichtungsmaterial
im fließfähigen Zustand auf die mit ihrem Randsteg nach oben angeordnete Kappe eingetropft
wird und durch Rotation verteilt wird.
-
Nach Fig. 2 ist die Stufenfläche 12, die die Eindrückung 6 begrenzt,
mit geringerem Durchmesser als die Stufenfläche 7 ausgeführt, so daß der innere
Rand 13 der Öffnung einer Flasche, deren Hals mit 14 bezeichnet ist, mit Abstand
von der Stufenfläche angeordnet ist.
-
Diese Ausführung nach Fig. 2 zeigt sogleich eine Variante gegenüber
der Ausbildung nach Fig. 3 dahingehend, daß auch die angereicherte Zone 15 des Dichtungsmaterials
aus der Ebene der Dichtungsscheibe 8 unter der Eindrückung 6 stufenartig abgesetzt
ist.
-
Auch bei dieser Ausbildung findet jedoch am äußeren Rand bei 10 eine
Verdrängung statt, wobei bemerkt wird, daß Fig. 2 einen im ganzen mit 16 bezeichneten
Schraubverschluß zeigt, der in bekannter Weise mit einem Abschnitt 17 auf einem
Gewinde sitzt und mit seinem unteren Rand 18 einen Vorsprung 19 am Flaschenhals
untergreift. Beim Öffnen des Verschlusses muß dieser Verschluß auf gerissen werden,
so daß die nach innen versetzte Stufenfläche 12 gegenüber der Ausbildung einer Kronenkorkenkappe
nach Fig. 1 geringere Reibung an der Flaschenmündung bewirkt.