DE2710704C2

DE2710704C2 - Verschlußdeckel für Flaschen o.dgl. Behälter

Info

Publication number: DE2710704C2
Application number: DE2710704A
Authority: DE
Inventors: Tokujiro Nagoya Aichi Shinozaki
Original assignee: Japan Crown Cork Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 1976-03-11
Filing date: 1977-03-11
Publication date: 1982-11-25
Also published as: FR2343658B1; IT1076609B; NO146948C; DE2710704A1; FI770774A; SE431531B; IE44782B1; LU76939A1; FI69030C; MX144239A; NL7702667A; NL170258B; FI69030B; AU2292477A; AU510936B2; IL51582A0; IE44782L; NL170258C; CA1113038A; US4114775A

Description

£>i'-«i £ t/i (mm)< Di'+«i+0,7,

wobei D\ der Außendurchmesser (mm) der Dichtfläche der Flaschenöffnung ist, während «i die maximale Fertigungsabweichung (inm) von D\ ist.

4. Verschlußdeckel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Innendurchmesser (d\) des ringförmigen Vorsprungs (15) in folgendem Bereich liegt:

5. Verschlußdeckel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Dichtungsbelag (7) einen weiteren, innenliegenden ringförmigen Vorsprung (26) mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt aufweist, dessen Innendurchmesser etwa gleich dem oder geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Dichtfläche der Flaschenöffnung ist und eine geneigte Außenwand (27) aufweist, die an der inneren Umfangskante der Dichtfläche der Behälteröffnung anliegt.

6. Verschlußdeckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwinkel des inneren ringförmigen Vorsprungs (26) im Bereich von 30 bis 50°, vorzugsweise etwa 45°, liegt.

>'. Verschlußdeckel nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (di) des inneren ringförmigen Vorsprungs (26) in folgendem Bereich liegt:

D₂' - «2 - 0,6 S di (mm) < D₂' - *₂.

wobei D₂' der Innendurchmesser (mm) der Dichtfläche der Flaschenöffnung ist, während «2 die maximale Fertigungsabweichung (mm) von D₂ ist.

8. Verschlußdeckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (d₂) des inneren ringförmigen Vorsprungs in folgendem

Bereich liegt:

Dj - Ä2 - 03 < di S D₂' - en.

9. Verschlußdeckel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere ringförmige Vorsprung (15) etwa dieselbe Höhe wie der innere ringförmige Vorsprung (26) hat

10. Verschlußdeckel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet daß der Dichtungsbelag aus Polyäthylen besteh L

Die Erfindung betrifft einen Verschlußdeckel für Ruschen od. dgl. Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen bekannten auf den Flaschenmund verformbaren Verschlußdeckel (DE-OS 22 12 167) liegt der Dichtungsbelag auf der Innenfläche des Oberteils an und hat an seinem Umfang einen verdickien Außenrand in dem Bereich, der nach der Herstellung des Verschlusses an der Dichtfläche des Deckels anliegt Der Dichtungsbelag wird durch das Werkzeug beim Aufpressen des Deckels gegen den Außenrand des Verschlußbereichs angepreßt Dabei fließt das Dichtungsmaterial des verdickten Außenrandes in den Zylinderspalt zwischen dem verformten Bereich des Deckels und der entsprechenden zylindri sehen Dichtfläche der Flasche.

Es ist auch ein derartiger Verschlußdeckel (FR-PS 22 25 352) bekannt bei welchem der Dichtungsbelag an seinem Außenumfang einen ringförmigen Vorsprung aufweist.

Dieser Vorsprung legt sich beim Verschließen auf die Stirnseite der Flaschenmündung an und verformt sich entsprechend, so daß eine gute Abdichtung erreicht wird. Um das Einführen des Preßstempels zur Formgebung der Dichtung am Boden in den Verschluß deckel zu ermöglichen, liegt der Kjßenumfang des Umfangs des ringförmigen Vorsprutiges in Abstand von der Innenfläche der VerschlußdeckeSwand. Der dadurch entstehende Ringspalt wird beim Aufsetzen des Deckels durch Verformung des Vorsprunges ausgefüllt.

<5 Für derartige bekannte Verschlußdeckel können daher nur Dichtungsmaterialien Verwendung finden, die relativ weich und gut verformbar sind. Die erforderliche Menge an Kunstharz ist, um auch bei ungleichförmigem Fließen eine sichere Abdichtung um die ganze

so ringförmige Dichtungsfläche zu erhalten, relativ groß.

Bei Verwendung eines härteren Dichtungsmaterials, d. h. einem Kunstharz größerer Härte, z. B. dein für derartige Dichtungen sehr gut geeigneten Polyäthylen, ergeben sich Schwierigkeiten infolge des erforderlichen sehr hohen Preßdruckes, der über das Dichtungsmaterial auf das Glas übertragen wird, so daß die Gefahr besteht, daß der Deckel schief aufgebracht wird. Risse erhält oder zu wenig eingezogen wird.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe,

einen derartigen Verschlußdeckel zu schaffen, bei welchem als Dichtungsmaterial ein relativ schwer verformbarer Kunststoff, z. B. Polyäthylen, verwendet werden kann, ohne daß dadurch Schwierigkeiten bei der Verwendung dieses speziellen Verschlußdeckels, d. h.

beim Aufpressen des Verschlußdeckels auf die Flasche oder einen anderen Behälter auftreten.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen

Merkmaie erreicht

Gemäß der Erfindung wird also eine Dichtungseinlage verwendet, die an ihrem Außenumfang einen hochstehenden Rand aufweist, der mit seiner Innenumfangsfläche sich bereits vor dem Verpressen etwa an j den Außenumfang der Dichtfläche der Flaschenöffnung anpaßt und dadurch den Deckel während des Pressen:, zentriert, während sein Außenumfang vor dem Verpressen in Abstand von dem entsprechenden Abschnitt des Deckelmantels liegt, so daß nur dieser verformt werden muß. Durch diese Anordnung eines Abstandes zwischen dem Deekelmaaiei und dem Außenumfang der Dichtungseitilage wird also die Verformung der Kappe wesentlich erleichtert, da lediglich die übliche, leicht herstellbare bleibende Verformung des Blechteiles selbst erforderlich ist, nicht aber eine wesentliche elastische und ggf. plastische Verformung der Dichtungseinlage, wie z. B. bei dem oben erläuterten bekannten Verschlußdeckel.

Es ist zwar an sich bekannt, eine Dichtungseinlage bei Verschlußdeckeln für Flaschen od. dgl. Behälter am AuBenumfang mit ringförmigen Vorsprüngen zu versehen.

So ist ein Kronenkorkenverschluß bekannt (US-PS 3187 920), bei welchem die Dichtungseinlage im Bereich der im Querschnitt teilkreisförmigen Dichtfläche der Flasche mit axial vorspringenden Umfangsrippen versehen ist, um eine bessere Abdichtung zu erhalten. Bei Kronenkorkenverschlüssen herrschen jedoch völlig andere Bedingungen, als bei in ein Gewinde einformbaren Verschlußdeckeln, wie sie Gegenstand der Erfindung sind, und zwar schon allein deshalb, weil das Blechmaterial aus dem die Kronenkorkenverschlüsse hergestellt sind, in der Regel wesentlich steifer ist, als das Material für die hier in Frage stehenden verformbaren Verschlußdeckel, da die Haltekraft der Kronenkorken nur durch den schmalen, eingebördelten Rand aufgebracht werden muß, und im wesentlichen nur dieser eingebördelte Rand verformt wird, so daß auch wesentlich größere Verformungskräfte aufgebrach: werden müssen, ohne dadurch das Glas des Flaschenhalses zu beschädigen. Das Problem wird bei Kronenkorkenflaschen durch entsprechende Ausbildung des Dichtsitzes an der Flasche gelöst. Außerdem erfolgt beim Einbördeln von Kronenkorken eine selbsttätige Zentrierung zwischen Krone und Flaschenmund.

Bei Verschlußdeckeln, wie sie Gegenstand der Erfindung sind, besteht dagegen bei Aufbringen zu großer Kräfte beim Verformen des Deckels zum Eindrücken des Randes de« Deckels und des Gewindeabschnittes die Gefahr, daß, insbesondere an der Außenkante, an der der an der öffnung anliegende Rand eingezogen wird, durch entsprechend hohe Kantenpressung das Glas beschädigt wird. Unter anderem aus diesem Grund ist das für verformbare Verschlußdeckel verwendete Material wesentlich leichter verformbar, als das von Kronenkorken. Infolge des für Kronenkorken verwendeten festeren Materials und der wesentlich geringeren Verformung beim Aufbringen der Kronenkorken, treten daher infolge der an sich höheren Verformungskraft, die vorstehend geschilderten durch die Erfindung behandelten Probleme überhaupt nicht auf.

Es ist ferner eine Schraubkappe bekannt (US-PS 37 88 510), die vor dem Verschließen bereits fertiggeformt ist und nicht durch Aufpressen auf den Verschluß am Außenumfang des D/,htungsbereichs und auf das Gewinde, sondern durch Aufschrauben den Verschluß herstellt Auch bei dieser bekannten Verschlußkappe wird ein am Außenumfang Ues öicr-tiinpt-Tties vorspringender Rand vorgesehen, jedoch dient dieser nur zur Vergrößerung der Dichtfläche. Die erfindungsgemäße Aufgabe kann mit diesem bekannten Deckel nicht gelöst werden, da der Abstand zwischen dem AuBeAurnfar.g des vorspringenden Randes und der Innenumfangsfläche des entsprechenden Abschnittes des Mantels des Deckels fehlt und eine Zentrierung durch das Gewinde erfolgt

Der Deckel gemäß der Erfindung hat zahlreiche Vorteile. So unterliegt der Dichtungsbelag wegen seiner besonderen erfindungsgemäßen Ausbildung während des Verformens des Deckels zum Abdichten keiner wesentlichen Belastung, sondern haftet vollständig an der Dichtfläche des Behälters an und ergibt einen ausgezeichneten Verschluß. Es kann ein Kunstharz verhältnismäßig hoher Härte a!s Werkstoff für die Dichtungseinlage verwendet werden, und die Menge des erforderlichen Kunstharzes betrügt nur etwa das ²/3fache der bei bekannten vergleichbaren Deckeln erforderlichen Menge.

Durch die Verwendung eines harten Materials wird außerdem eine gute Lagehaltung des Deckels während des Pressens erreicht so daß in jedem Fall die zur guten Abdichtung erforderliche Mindestdicke des Dichtungsbelages aufrechterhalten wird und ein schiefes Anbringen des Deckels, ein Bruch im Dichtungsbereich der Flasche oder ein zu geringes Einziehen wegen elastischer Rückformung verhindert wird. Die Verformung der Deckelschulter erfordert eine nur relativ geringe Verformungskraft da zwischen dem ringförmigen Vorsprung des Dichtungsbelages und der Umfangswand des Deckels ein Zwischenraum vorhanden ist. Durch die Verwendung eines harten Dichtungsbelages im Deckel ist dieser auch weniger empfindlich gegen Stöße, Wärmeschocks oder Vibrationen.

Vorzugsweise Weiterbildungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt einer Ausführungsform des Deckels,

F i g. 2 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform des Deckels,

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt des Oberteils des Deckels,

F i g. 4 einen vergrößerten Schnitt des ringförmigen Vorsprungs und die Umgebung des Belags des Deckels,

F i g. 5 einen vergrößerten Schnitt einer weiteren Ausführungsform des ringförmigen Vorsprungs und die Umgebung des Belags des Deckels,

Fig.6 einen vergrößerten Querschnitt des oberen Abschnitts des Deckels bei einer anderer- Ausführungsform,

F i g. 7 einen vergrößerten Querschnitt der ringförmigen Vorsprünge des Belags im Deckel,

F i g. 8 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des inneren rir.^förmigen Vorsprungs,

F i g. 9A und 9B Schnitte von Formstempeln, die zum Gießen von Belägen im Deckel verwendet werden können und

Fig. 10 einen Querschnitt mit einer Darstellung des Anpaßvorgangs dm, Deckels 3uf die Dichtfläche Her Öffnung eines Behältern.

Grundsätzlich umfaßt die Kappe oder der Deck«.! nach der Erfindung zwei Arten, nämlich als erste einen

' Aufrolldeckel, bestehend aus (a) einem metallischen Drehkörper 1 mit einem kreisförmigen Oberteil 2, mit einem Mantel 6, der sich von der Umfangskante des Oberteils 2 nach unten erstreckt und mit einem gewindebildenden Abschnitt 4 versehen ist, der längs s des Gewindes 12 des Öffnungsabschnitts 11 eines Behälters, etwa einer Flasche 10, verformbar ist, und mit einem umgebördelten Abschnitt 5 an der unteren Kante, wobei ferner vorzugsweise eine verformbare Schulter 3 vorgesehen ist, und bestehend aus (b) einem biegsamen Belag 7 innerhalb des Oberteils 2 des Blechkörpers 1, vergleiche Fig. 1. Die zweite Deckelart ist ein aufgerollter abschraubsicherer Deckel, bestehend aus (a) einem metallischen Blechkörper 1 mit einem kreisförmigen Oberteil 2, mit einem Mantel 6, der sich von der Umfangskante des Oberteils 2 nach unten erstreckt und mit einem gewindebildenden Abschnitt 4 versehen ist, der längs dem Gewinde 12 des Öffnungsabschnitts 11 eines abzudichtenden Behälters iö verformbar ist, und mit einem Ring 9, der einstückig w mit der unteren Endkante des Mantels 6 durch mehrere abscherbare Brücken 8 verbunden ist, wobei ferner vorzugsweise eine verformbare Schulter 3 vorgesehen ist, und bestehend (b) aus einem biegsamen Belag 7, der innerhalb des Oberteils 2 des Blechkörpers 1 vorgesehen ist, vergleiche F i g. 2.

Aluminium ist das weitaus geeignetste Material für den Blechkörper 1. Es können auch andere leicht verformbare Materialarten, etwa ultradünnes Stahlblech, verwendet werden.

Das Hauptmerkmal des Deckels liegt in der Gestalt des innerhalb des Oberteils des Blechkörpers vorgesehenen Dichtungsbelags. Gemäß Fig. 3 enthält der im Deckel angeordnete Belag 7 einen ringförmigen Vorsprung 15, dessen Innendurchmesser dt etwa gleich dem oder geringfügig größer als der Außendurchmesser D\ der Dichtfläche 13 der öffnung eines abzudichtenden Behälters 10 ist. Dieser Vorsprung 15 enthält eine senkrechte Innenwand 14, die innig am Umfang der Dichtfläche 13 der Behälteröffnung haften kann, und eine Außenwand 18, die um einen Zwischenraum 17 im Abstand von der inneren Umfangsfläche 16 des Mantels angeordnet ist.

Im idealen Fall ist der Innendurchmesser d\ des ringförmigen Vorsprungs 15 gleich dem Außendurchmesser D\ der Dichtfläche 13 der Behälteröffnung. In Betracht der Abweichungen, die beim Gießen des Behälters oder bei der Ausbildung des Belags auftreten können, hat der geeignete Innendurchmesser d] folgenden Wert: so

worin D\ der genormte Außendurchmesser in mm der Dichtfläche der Behälteröffnung und Λι die maximale Fertigungsabweichung in mm von D\' ist

Der besonders bevorzugte Bereich wird ausgedrückt durch:

Der genormte Außendurchmesser D\ atx Dichtfläehe des Behälters weicht entsprechend der Behälterart ab. Für gewöhnlich eignen sich genormte Außendurchmesser von 20 bis 70 mm für die Deckel. Gemäß der üblichen allgemeinen Kenntnis der Flaschenherstellungsindustrie liegt die maximale Fertigungsabweichung α-, des Außendurchmessers im Bereich von 03 bis mm.

Es ist wichtig, daß wenigstens ein Teil der Innenwand 14 des ringförmigen Vorsprungs 15 eine senkrechte zylindrische Fläche ist. Sonst gibt es keine strenge Einschränkung für die Querschnittsform des ringförmigen Vorsprungs 15. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die in F i g. 4 gezeigte Querschnittsform des ringförmigen Vorsprungs 15 für das Dichtungsverhalten besonders zufriedenstellend ist.

In F i g. 4 ist der ringförmige Vorsprung 15 aufrecht und verläuft senkrecht zum Oberteil 2 des Blechkörpers. Es ist erwünscht, daß die Innenwand 14 und die Außenwand 18 im wesentlichen senkrecht zum Oberteil 2 verlaufen. Der Abstand zwischen der Innenwand 14 und der Außenwand bzw. -fläche 18, d. h. die Dicke /ι des ringförmigen Vorsprungs 15, ist keiner besonderen Beschränkung unterworfen und kann über einen weiter Bereich verändert werden gemäß z. B. dem Innendurchmesser d\ des ringförmigen Vorsprungs 15, der Art des Blechkörpers, dem Material des Belags, der Art des abzudichtenden Behälters und den erforderlichen Dichtungseigenschanen. Der geeignete Abstand beträgt im allgemeinen

0.3 mm£/i2 1,5 mm,
vorzugsweise

0,5 mm</, £ 1,0 mm.

Die Breite hi der senkrechten zylindrischen Fläche der Innenwand 14 ist nicht kritisch, beträgt jedoch vorteilhaft wenigstens 0,3 mm. Es besteht keine strenge Beschränkung für die obere Grenze der Breite, die jedoch 1,0 mm nicht übersteigen sollte. Der bevorzugte Bereich der Preite liegt bei 0,3 bis 0,5 mm.

Die Höhe Λι der Außenwand 18 ist keinen besonderen Beschränkungen unterworfen und kann in weitem Umfang verändert werden entsprechend beispielsweise der Art des Blechkörpers, dem Material Jes Be'ags und der Art des abzudichtenden RpMiiiers. Die hohe kann wenigste!-· gleich /^ sein.

Der obere Abschnitt 19 der Innenwand 14 ist vorzugsweise zur Außenwand 18 geneigt für einen leichten Eingriff mit dem äußeren Ende der Dichtfläche der Behälteröffnung. Er kann insbesondere die Form einer gekrümmten Fläche von geeignetem Durchmesser haben. Darüber hinaus kann die Basis 20 der Innenwand 14 eine gekrümmte Fläche 20 von geeignetem Durchmesser bilden (vergleiche Fig.4), um z.B. das Haften des inneren Endes der Dichtfläche eines abzudichtenden Behälters zu erhöhen, den ringförmigen Vorsprung 15 zu verstärken und das Formen des Belags zu erleichtern. Ls ist auch erwünschc, einen Nicken Bodenabschnitt 20' mit etwa dreieckigem Querschnitt vorzusehen, vergleiche F i g. 5 oder 7. Die Breite w· des Bodens des dicken Bodenabschnitts 20 ist nicht kritisch, kann jedoch vorteilhaft etwa 0,5 bis 13 mm betragen. Die Höhe tu des Abschnitts 20' beträgt vorzugsweise 0,2 bis 1,0 mm.

Somit ist es üblich, daß die Höhe h\ der Außenwand 18 größer als die Breite lh der senkrechten Fläche der Innenwand 14 ist. Für gewöhnlich ist die Höhe Λι gleich 1,0 bis 2,0 mm, vorzugsweise 13 bis 1,7 mm, wenngleich sie auch beispielsweise von der Größe des Deckeis und dem Material des Belags abhängt

Die Basis 20 der Innenwand 14 des ringförmigen Vorsprungs 15 ist mit einem dicken Abschnitt 21 verbunden. Die Breite k des dicken Abschnitts 21 kann etwa gleich der Dicke /j der Dichtfläche der öffnung eines abzudichtenden Behälters gemacht werden. Die Dicke hi des dicken Abschnitts 21 kann so dick sein, daß sie zur Aufnahme des Dichtungsdrucks in der

Deckeldichtung ausreicht. Die Dicke ist jedoch nicht kritisch und kann gemäß beispielsweise dem Material des Belags verändert werden. Die Dicke beträgt für gewöhnlich 0,3 bis 0,6 mm, vorzugsweise etwa 0,4 bis 0,5 mm.

Die innere Endkante des dicken Abschnitts 21 kann, wie in Fig.4 durch eine gestrichelte Linie a gezeigt, eine steile Form oder, wie in F i g. 4 durch eine gestrichelte Linie b gezeigt, eine abgeschrägte Form haben und sich an einen Mittelfeldabschnitt 22 des Belags anschließen. Uin die Bildung des Belags zu erleichtern, kann auch ein Vorsprung 2? mit etwa dreieckiger Querschnittsform vorgesehen werden.

Es ist andererseits erwünscht, daß der Basisabschnitt 24 der Außenwand 18 des ringförmigen Vorsprungs 15, d. h. der Schnittpunkt zwischen dem ringförmigen Vorsprung und dem Oberteil des Blechkörpers I, sich im wesentlichen mit der oberen Endkante 25 der Schulter 3 des Blerhkörpers 1 deckt, d. h., mit der Anfangsstelle des iimuehncpnen AhvhnifU an dpr I ImfanusWanlp rip«; Oberteils 2. Auf diese Weise wird zwischen der inneren Umfangsfläche des Mantels 6 und der Außenwand 18 des ringförmigen Vorsprungs ein geringfügiger Zwischenraum 17 von für gewöhnlich etwa 0,5 bis 1,5 mm Breite gebildet.

Wie im folgenden zu beschreiben, ist dieser Zwischenraum 17 besonders wichtig bei einer Verformung der Schulter 3 des Blechkörpers 1, um gute Dichtungseigenschaften zu erzielen, und wirkt für ein Erleichtern der Verformung und ein Verhindern einer außergewöhnlichen Verformung des ringförmigen Vorsprung 15.

Es hat sich herausgestellt, daß die Dichtungseigenschaften des oben beschriebenen Deckels weiter verbessert werden können, wen der Belag zusätzlich zum oben beschriebenen ringförmigen Vorsprung 15 mit einem weiteren ringförmigen Vorsprung mit etwa dreieckigem Querschnitt versehen wird, dessen Innendurchmesser etwa gleich dem oder geringfügig größer als der Innendurchmesser der Dichtfläche der öffnung eines abzudichtenden Behälters ist und eine geneigte Außenwand enthält, die an der inneren b'mfangskante der Dichtfläche dr:r Behälteröffnung anstoßen kann.

Im folgenden wird dieser zusätzliche ringförmige Voisprung als innerer ringförmiger Vorsprung bezeichnet, während der oben angegebene ringförmige Vorsprung 15 als äußerer ringförmiger Vorsprung bezeichnet wird.

Es ist ein Deckel vorgesehen, bestehend aus einem metallischen Blechkörper mit einem kreisförmigen Oberteil und einem Mantel der sich von der Umfangskante des Oberteils nach unten erstreckt und mit einem gewindebildenden Abschnitt versehen ist, der längs des Gewindes des Öffnungsteils eines Behälters verformbar ist und bestehend aus einem innerhalb des Oberteils des Blechkörpers vorgesehenen biegsamen Belags.

Dieser Deckel wird anhand Fig.6 bis 8 mehr ins einzelne gehend beschrieben.

üeniiü Γ · ?. £ weist der beim Deckel dieser Ausführungsform verweuue-.o £"'rj; ^T einen äußeren ringförmigen Vorsprung 15 mit einem InnendUi-iimesser du der etwa gleich dem oder geringfügig größer ais der Außendurchmesser D\ der Dichtfläche i3 eines abzudichtenden Behälters 10 ist, und eine senkrechte Innenwand 14, die innig an der Umfangsfläche des Dichtungsteils 13 haften kann, und eine Außenwand 18, die aufrecht und im Abstand von der inneren Umfangsfläche 16 des Mantels 6 zur Mitte des Deckels um einen Zwischenraum 17 versetzt angeordnet ist, und einen inneren ringförmigen Vorsprung 26 mit einem Innendurchmesser d₂, der etwa gleich dem oder geringfügig kleiner als der Innendurchmesser Di der Dichtfläche 13 der öffnung des Behälters 10 ist, und eine geneigte Außenwand 27, die an der inneren Umfangskante der Dichtfläche 13 anstoßen kann.
Der Aufbau des äußeren ringförmigen Vorsprungs 15

to kann derselbe sein wie der oben als »ringförmiger Vorsprung« beschriebene.

Der innere ringförmige Vorsprung 26 weist einen etwa dreieckigen Querschnitt auf und besteht aus der Außenwand 27, die von ihrem Scheitel 28 auswärts divergierend geneigt ist, und eine Innenwand 29, die im wesentlichen senkrecht ist.

Der Winkel β des Scheitels 28 ist nicht genau festgelegt und kann gemäß z. B. dem Material des Belags verändert werden. Ein zweckmäßiger Winkel

Jd hpträfft im allgemeinen 30 his /50°. vnr allem etwa 4*5°.

Die Innenwand 29 ist in wünschenswerter Weise senkrecht, kann aber eine gewisse Neigung haben. Der Winkel γ zwischen der Innenwand 29 und dem Mittelfeld 22 des Belags kann beispielsweise 90° <y< 100° betragen.

Vom Standpunkt etwa der Verstärkung und der Formbarkeit des Belags aus gesehen kann gemäß F i g. 8 am Boden der Innenwandfläche ein im Querschnitt dreieckiger Bodenteil 30 vorgesehen werden. Die Breite W₁ und die Höhe Zi₆ des dicken Bodenteils 30' sind nicht kritisch und können gemäß der Höhe des inneren ringförmigen Vorsprungs 26 verändert werden. Im allgemeinen beträgt die Breite u^ 0,4 bis 0,7 mm, während die Höhe A₆ etwa das ¹A- bis 1 fache der Höhe /?5 des inneren ringförmigen Vorsprungs 26 beträgt, insbesondere etwa 0,0 bis 1,2 mm.

Der Innendurchmesser d₂ des inneren ringförmigen Vorsprungs 26, d. h. der Durchmesser des inneren ringförmigen Vorsprungs 26 mit der Lage des Scheitels 28 in F i g. 7 als Norm, wird etwa gleich oder geringfügig kleiner als der Innendurchmesser D₂ der Dichtfläche 13 der öffnung eines abzudichtenden Behälters, z. B. einer Flasche, gemacht, so daß die Außenwand 27 des inneren ringförmigen Vorsprungs 26 an der inneren Umfangskante der Dichtfläche 13 anstößt. Somit ist es erwünscht, daß der Innendurchmesser di des inneren ringförmigen Vorsprungs 26 bezüglich des Innendurchmessers Di der Dichtfläche 13 im folgenden Bereich liegt:

i - OLi - 0,6 < di (mm) < D₂' - <%₂,

wobei Di der genormte Innendurchmesser in mm der Dichtfläche des Behälters und cm die maximale Fertigungsabweichung in mm von Di ist.

Der besonders bevorzugte Bereich des Innendurchmessers di wird ausgedrückt du rch:

D₂' - «2-03 < di < Di' - X₂.

Der genormte Innendurchmesser D₂ der Dichtfläche weicht gemäß der Art des Behälters ab. Für gewöhnlich sind aber Innendurchmesser von 17 bis 67 mm für den Deckel zweckmäßig. Die maximale Fertigungsabweichung Ä2 des Innendurchmessers beträgt 0,4 bis 0,6 mm enu>pii.-chend dz? üblichen allgemeinen Kenntnis der Flaschenherstellungsindustrie.

Die Höhe Λ5 des inneren ringförmigen Vorsprungs 26 kann etwa gleich der Höhe Ai des äußeren ringförmigen Vorsprungs 15 sein. Die Höhe H5 kann z. B. innerhalb des folgenden Bereichs liegen:

Λι (mm)-0,3 mmS/J5(mm)S/ii (mm)+ 0,5 mm.

Die Höhe Λ₅ ist etwas größer als die Höhe Λι und liegt vorzugsweise im folgenden Bereich:

h\ (mm)s/i5(mm)SAi (mm)+ 0,2 mm.

Die untere Bodenkante 30 der Innenwand 14 des äußeren ringförmigen Vorsprungs 15 kann unmittelbar mit der unter-ft Bodenkante 31 der Außenwand des inneren ringförmigen Vorsprungs 26 verbunden werden. Sie sind gemäß Fig. 7 vorzugsweise durch einen dicken Abschnitt 32 miteinander verbunden, der die Oberseite der Dichtfläche des Behälters berührt. Die Breite w₂ des dicken Abschnitts 32 kann das ¹A- bis Vsfache der Dicke I₃ der Dichtfläche 13 des abzudichtenden Behälters betragen. Die Dicke hy des dicken Abschnitts 32 kann, wie oben bezüglich des Dickenabschnitts 21 in Fig.4 beschrieben, so gewählt sein, daß sie zur Aufnahme des Dichtungsdrucks während der Deckelabdichtung ausreicht. Diese Dicke ist nicht kritisch und kann gemäß dem Material des Belags verändert werden. Sie beträgt für gewöhnlich 0,4 bis 0,8 mm, vorzugsweise etwa 0,5 bis 0,7 mm.

Der Belag mit der vorgeschriebenen Gestalt kann in einem Blechkörper durch irgendein an sich bekanntes Verfahren vorgesehen werden, z. B. durch die Vorrichtung und die Verfahren, die häufig beim Vorsehen von geformten Belägen auf der Innenfläche des Blechkörpers eines Kronkorkens verwendet werden und z. B. in der GB-PS 11 12 023, der japanischen Patentveröffentlichung No. 19386/73, der japanischen Patentveröffentlichung No. 105689/74 und den US-PS 29 54 585. 31 35 019 und 32 12 131 beschrieben sind. Es können vorteilhaft Formstempel der in Fig. 9A und 9B gezeigten Arten verwendet werden.

Als Material für den Belag wird Polyäthylen am meisten bevorzugt. Es können aber andere Polyolefinharze, etwa Polypropylen, Gummiarten und Polyvinylchlorid, verwendet werden. Das Polyäthylen weist zweckmäßig einen Schmelzindex von 0.5 bis 8,0, insbesondere 2,0 bis 6,0, auf.

Dort, wo ein Polyolefin, etwa Polyäthylen, als Material für den Belag verwendet wird, ist es erwünscht, eine oxidierte Polyäthylen enthaltende Lackschicht auf der Oberfläche des Blechkörpers vorzusehen, auf die der Belag aufgebracht werden soll. Dies dient zur Verbesserung der Adhäsion des Belagmaterials auf der Oberfläche des Blechkörpers. Die Einzelheiten des verwendbaren oxidierten Polyäthylen enthaltenden Lacks sind in den DE-OS 25 04 623 und 26 17 526 angegeben.

Der Deckel kann in weiiem Umfang -um Abdichten verschiedener Behälter, insbesondere eines Flaschenmundstücks, verwendet werden. Er kann ais gewöhnlicher Aufrolldeckel verwendet werden und ist von besonderem Nutzen beim Abdichten von Behäliern, die hochgradige Dichtungseigenschaften (unter hohen und niedrigen Drücken) erfordern. Der Deckel ist insbesondere von Nutzen boirr: Abdichten mit Hilfe von Aufrolldichtungsmaschinen. die die ringförmige Schulter des Deckels zur Verbesserung der Dichtungseigenschaften verformen können und in den US-PS 30 39 247, 33 03 955 und der GB-PS 9 75 739 beschrieben sind.

Zum Beispiel wird gemäß F i g. 10, die eine Behälterabdichtung durch den in Fig.6 bis 8 gezeigten Deckel darstellt der Deckel auf die Dichtfläche 13 eines Behälters 10 aufgesetzt, der an seiner Außenseite ein Gewinde 12 aufweist. Während des Drückens des Oberteils 2 des Deckels durch einen Aufnehmer 34 eines Druckblocks 33 wird die Schulter 3 des Deckels zur Dichtfläche 33 <|js Behäiters hin verformt mittels einer Druckblockhülse 35, die hierdurch den Durchmesser der Schulter 3 vermindert. Gleichzeitig wird der gewindebildende Abschnitt 4 des Deckels längs des Gewindes 12 des Behälters durch eine Gewinderolle verformt. Dieses Vorgehen ergibt einen Deckelverschluß mit hochgradigen Dichtungseigenschaften.

Das spezielle Arbeitsverfahren für die Aufrolldichtungsmaschine ist allgemein bekannt und wird hier nicht beschrieben.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung.

Beispiel I

Eine Oberfläche eines Aluminiumblechs mit einer Dicke von 0,24 mm wurde mit einen vinylartigen Schutzlack bedruckt und beschichtet, während die andere Oberfläche mit einem Epoxidanstrich beschichtet wurde, der oxidiertes Polyäthylen (durchschnittliches Molekulargewicht 6500, Säurewert 28.0, Sauerstoffgehalt 4,36 Gew.-%) enthielt. Das Aluminiumblech wurde dann durch eine Presse zur Bildung von 28-mm-Deckeln gestanzt, so daß die mit dem Epoxidanstrich beschichtete Oberfläche die Innenfläche wurde. Die Deckel wurden mit einer Rändelung versehen und durchlöchert. Unter Verwendung einer Maschine zur Herstellung des Deckelbelags wurde in die auf 1IO"C vorerhitzten Deckelblechkörper 240 mg Hochdruckpolyäthylen (Dichte 0,92, Schmehindex 4.5) bei 170°C geschmolzen eingebracht und wurde durch einen Formstempel der in Fig. 9A gezeigten Art zu der in F i g. 3 gezeigten Gestalt geformt.

Der resultierende Polyäthylenbelag hatte folgende Abmessungen:

Innendurchmesser d\ des ringförmigen Vorsprungs 24,4 mm

Dicke 1, des ringförmigen

Vorsprungs 0.5 mm

Breite h; der senkrechten

Fläche der Innenwand des

ringförmigen Vorsprungs 0.3 mm

Höhe h\ der Außenwand dc^

ringförmigen Vorsprungs 1.5 mm

Krümmungsradius R des Oberteils
der Innenwand 0,4 mm

Krümmungsradius R der unteren

Basis der Innenwand 0,8 mm

Breite k des dicken

Abschnitts 2,65 mm

Dicke h] des dicken Abschnitts 0.4 mm

Dicke des Mittelfelds 0,16 mm

Die Dehnungseigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Deckel wurden durch die folgenden Verfahren getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I dargestellt

i) Uauerdruckhaitetesi
(a) Wärmebehandlungsverfahren bei 45° C

Eine vorgeschriebene Flasche mit 24,1 mm Mündungsdurchmesser wurde mit dem Probedeckel in der in Pig. 10 erläuterten Weise abgedichtet. Der Druck innerhalb der Rasche nach dem Verschließen wurde durch Schwefelsäure und Natriumhvdrocarbonat auf

einen vorbestimmten relativen Wert eingestellt. Die Flasche wurde zur Stabilisierung des Innendrucks bei Raumtemperatur einige Stunden stehengelassen. Die Flasche wurde dann in einen auf einer konstanten Temperatur von 45° C gehaltenen Behälter getaucht und I Std. lang erhitzt. Während dieser Zeit wurden die Gasleckverluste der Flasche beobachtet. 1 Std. später wurde die Flasche aus dem Behälter herausgenommen und die Flüssigkeit in der Flasche auf 25° C abgekühlt. Der in diesem Augenblick herrschende Innendruck wurde durch ein Druckmeßgerät gemessen und ausgewertet.

Tabelle I

(b) Wärmebehandlungsverfahren bei 70°C

Das Testverfahren von (a) wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Wärmebehandlungstemperatur auf 70⁰C geändert wurde.

2) Beobachtung des abgedichteten Zustands

Nach dem Verschließen wurde der Zustand des

schfägen Ansetzens des Deckels, dts Anbrechens eier Flaschenmündung, des zu geringen Einztohens und der

Brückenbildung visuell beobachtet und die Anzahl jedes

dieser aufgetretenen Fehler gezählt.

Testbedingun£ep

Decktl der Erfindung Polyvinylchlorid-Einfließdeckel (Vergleich)

Dauerdruckhaltetest

4,0 3,9 3,8

3,4
Durchschnitt

65°C	70" C	65°C	70° C
92	81	8g	78
6	18	11	20
2	1	1	1

0
3,99 0
3,98

0
3,98

Abgedichteter Zustand

Schräges Ansetzen

Behältermündungsanbruch

Zu geringes Einziehen

Brückenbruch
Anmerkung:

Die Ziffern beziehen sich auf die Zahl je 100 Deckeln.

Beispiel 2

Eine Oberfläche eines Aluminiumblechs mit einer Dicke von 0,24 mm wurde mit einem vinylartiger. Schutzlack bedruckt und beschichtet, während die andere Fläche mit einem Epoxidanstrich beschichtet wurde, der oxidiertes Polyäthylen (durchschnittliches Molekulargewicht 6500, Säurewert 28,0, Sauerstoffgehalt 4,36 Gew.-%) enthielt Das AluminiumDlech wurde dann durch eine Presse zur Bildung von 28-mm-Deckeln so gestanzt, daß die mit dem Epoxidanstrich beschichtete Oberfläche die innenfläche wurde. Die Deckel wurden dann mit einer Rändelung versehen und iu-chiöchert Untr-r Verwendung einer Maschine zum Aufbringen eines Deckeibeiags wurde in die auf 110° C vorerhitzten Deckeibiechkörper 240 mg Hochdruckpolyäthylen (Dichte 0,92, Schmelzindex 4,5) bei 170⁰C geschmolzen eingebracht und unter Verwendung eines Formstempels der in Fig.9D gezeigten Art zu der in F i g. 7 gezeigten Gestalt geformt

Der auf diese Weise gebildete Poiyäthylenbelag hatte fo-gendc Abmessungen:

Innendurchmesser d\ des äußeren
ringförmigen Vorsprungs 24,2 mm

Dicke /j des äußeren
ringförmigen Vorsprungs 0,9 mm

Höhe des dicken Bodenabschnitts

des äußeren ringförmigen

Vorsprungs

Höhe hi der senkrechten Fläche

der Innenwand des äußeren

ringförmigen Vorsprungs

Höhe h\ der Außenwand des äußeren

ringförmigen Vorsprungs

Krümmungsradius /?des Oberteils

der Innenwand des äußeren

ringförmigen Vorsn;';tr,g3

Breite W\ der Bodenfläche des

dicken Bodenabschnitts des

äußeren ringförmigen Vorsprungs

Dicke h} des dicken Abschnitts

Breite W2 des dicken Abschnitts

Innendurchmesser <i des inneren

ringförmigen Vorsprungs

Höhe hi des inneren ringförmigen

Vorsprungs

Winkel β des Scheitels des

inneren ringförmigen Vorsprangs

Dicke des Mittelfeldabschnitts

1 3,97

0,4 mm

0,4 mm 1,4 mm

0,2 mm

0,9 mm 0,6 rr.m 0,6 mm

IG₁O mm 1,55 mm

45° 0,10 mm

Die Deckel wurden in derselben Waise wie im Beiipiei 1 auf DJchtungseigenschaite.r. getestet. Die Ergebnisse sind rr T?biHe II dargestellt.

Tabelle Π

Testbedingungen Deckel der Erfindung

Polyvinylchlorid-Einfließdeckel (Vergleich)

Dauerdruckhalte test Innendruck 4,0 3,9 3,8

65° C	70° C	65°C	70° C
95	83	88	72
3	14	9	23
2	3	3	5

3=4	0	0	0	0	0	1
Durchschnitt	3,99	0	3,97	3,98	0	3,91
Abgedichteter Zustand		0			4
Schräges Ansetzen		0			6
Behältermündungsanbruch
Zu geringes Einziehen
Brückenbruch
Anmerkung:
Die Ziffern beziehen sich auf die Zahl je	100 Deckeln.

Die in Beispiel 2 hergestellten Deckel wurden auch durch die folgenden Tests ausgewertet.

A) Falltest

50 Probeflaschen, die verschlossen waren und deren Innendruck in derselben Weise wie beim Beispiel 1 eingestellt war, wurden in einen Karton gepackt und aus einer Höhe von 30 cm fünfmal auf einen Betonboden fallengelassen. Die Proben wurden dann bezüglich Gasleckverlust geprüft. Es hat sich herausgestellt, daß keine der Probeflaschen einen Gasleckverlust aufwies.

B) Wärmeschocktest

Probeflaschen, die verschlossen waren und deren Innendruck in derselben Weise wie beim Beispiel 1 eingestellt war, wurden 30 Minuten lang bei 5°C und dann 30 Minuten hng bei 50⁰C stehengelassen. Dieses Vorgehen wurde zweimal wiederholt und die Proben auf Gasleckverlust geprüft Es hat sich herausgestellt, daß keine der Probeflaschen einen Gasleckverlust aufwies.

C) Vibrationstest

50 Probeflaschen, die verschlossen waren und deren Innendruck in derselben Weise wie beim Beispiel 1 eingestellt war, wurden in einen Karton gepackt und, während die Flaschen aufrechtgehalten wurden, 30 Minuten lang einer Schwingung mit einer Amplitude von 3 mm und einer Frequenz von 1080 Schwingungen je Minute unterworfen. Die Flaschen wurden dann auf Gasleckverlust geprüft. Es hat sich herausgestellt, daß keine der Probeflaschen einen Gasleckverlust aufwies.

35

40

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verschlußdeckel für Flaschen oder dergleichen Behälter, bestehend aus einem Blechkörper mit einem kreisförmigen Oberteil und einem sich von der Umfangskante dieses Oberteils nach unten erstreckenden Mantel, mit Abschnitten, die an die Dichtfläche und in das Gewinde des Öffnungsteils der Flasche od. dgl. beim Verschließen verformbar sind und mit einem in der Innenseite des Oberteils des Blechkörpers liegenden nachgiebigen Dichtungsbeleg, der an seinem Außenrand einen ringförmigen Vorsprung aufweist, und der ferner eine gegen die Stirndichtfläche der öffnung der Flasche anliegende Dichtfläche und eine Außenfläche aufweist, die rechtwinklig von dem Oberteil des Blechkörpers ir, Abstand von der inneren Umfangsfläche des Mantels verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (di) des ringförmigen Vorsprungs (15) etwa gleich oder geringfügig größer als der Außendurchmesser (A) der Außendichtfläche (13) der Öffnung der Flasche (10) od. dgl. ist

2. Verschlußdeckel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechkörper eine verformbare Schulter (3) aufweist

3. Verschlußdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (di) des ringförmigen Vorsprungs (15) in folgendem Bereich liegt: