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Verschlußkappe
Die Erfindung betrifft eine Verschluß kappe aus dünnem,
leicht dehnbarem, luftdichtem Werkstoff, die in gestrecktem Zustand über die Mündung
eines Behälters gezogen und dort durch ihre elastische Eigenspannung gehalten wird.
Sie ist für zahlreiche verschiedene Ve,rwendungszwecke geeignet, in denen es sich
entweder darum handelt, eine staub dichte Abdeckung oder einen luftdichten Abschluß
für die Öffnung eines Behälters zu schaffen. Der Begriff »Behälter« ist hierbei
in seinem allgemeinen Sinn zu verstehen und umfaßt z. B. auch Gehäuse für Instrumente
und andere Vorrichtungen.
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Die neue Verschlußkappe ist besonders geeignet zur Verwendung als
sogenannter vakuumdichter Verschluß für eineFlasche, einEinkochglas od.dgl., das
heißt als ein Verschluß, der selbst luftdicht ist und unter iluftdiehtem Abschluß
auf dem Behälter sitzt, wenn der Druck in diesem unter den atmo sphärischen verringert
wird, so daß der atmo sphärische Außendruck, der auf den Verschluß einwirkt, die
Abdichtung zwischen diesem und dem Behälter bewirkt, obwohl auch zusätzliche Haltevorrichtungen
vorgesehen sein können.
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Die Erfindung schafft einen vakuumdichtenVerschluß, welcher nur einen
geringen Genauilgkeitsgrad der Behälterhalsabmessungen erfordert und zum dichten
Verschließen von im Handel erhältlichen Glasbehältern verwendet werden kann, ohne
daß
es notwendig ist, sie, wie bisher üblich, auf Genauigkeit zu prüfen, wobei die Zahl
der Behälter, die wegen Undichtigkeit verworfen werden müssen, außerordentlich klein
ist.
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Es ist bereits eine elastische Verschlußkappe bekanntgeworden, bei
der die Seitenwandung unmittelbar an die eigentliche Deckelfläche anschließt und
im Querschnitt keilförmigausflgebiildet ist, wobei durch den auf die Seitenwandung
wirkenden Zug ein Haften des Verschlusses auf dem Behälter erzielt werden soll.
Eine solche Verschlußkappe ist aber nicht vakuumdicht, so daß sie für viele Verwendungszwecke,
unter anderen auch für den Verschluß von Marmeladengläsern u. dgl., nicht geeignet
ist.
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Man hat auch bereits vorgeschlagen, Venstärkungen in der Kappe anzuibringen,
und iwar ist es be reits bekannt, den Deckel zu verstärken. Solche V*rschlüsse eignen
sich aber nicht für Gefäße mit weitem Hals, sondern bestenfalls für das Verschließen
von Flaschen.
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Durch die Erfindung wird eine Verschlußkappe geschaffen, die sich
leicht im gestreckten Zustand über die Mündung des Behälters ziehen läßt und dort
durch ihre elastische Eigenspannung gehalten wird. Bei der Kappe gemäß der Erfindung
hat der untere Rand des im wesentlichen kegelstumpfförmigen Kappenmantels einen
größeren Durchme'sser und eine größere Dicke als der übrige Teil der Kappe, derart,
daß dieser untere Randteil beim Auf setzen der Kappe auf dem Behälter ein flaches,
dessen Hals umschließendes Rand bildet.
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Vorzug,sweise ist der über dem Rand befindlirihe Teil des Kappenmantels
dicker als der Kappen boden und greift bei aufgesetzter Verschlußkappe über den
Rand des Behälters.
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Auf diese Weise wird zwischen der Verschlußkappe und dem Behälterrand
eine saubere Abdichtung geschaffen, so daß selbst bei den normalerweise kaum zu
vermeidenden Ungenauigkeiten in Form und Größe der Behälter keine Undichtigkeiten
entstehen können.
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Bei der beverzugtenAusführungsform mitdünne rem Kappenboden kommt
dieser über der Mündung des Behälters zu liegen, Isio daß ein besonders str.affer
Abschluß erzielt wird. Der dichste Teil der Kappe, nämlich der untere Rand der nach
unten greifenden Wandung, bildet ein elastisches Greifband, welches um den Behälterhals
liegt und den Verschluß in seiner Lage hält, während der daran anschließende Mittelteil
mit mittlerer Wandstärke fest auf dem Hals aufliegt und so den dichtenVerschluß
gibt. Außerdem schützt dieser Mittelbereich den Verschluß vor Abnutzung und Beschädigung.
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Die Erfindung betrifft ferner ein. Verfahren zur HersteLlung der
neuen Verschlußkappe. In der Zeichnung veranschaulicllt Fig. I eine Seitenansicht
der Verschlußkappe, Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Kappe gemäß Fig I,
Fig. 3 eine Seitenansicht des oberen Teils eines Marmeladenglases mit darauf aufgesetzter
Verschluß kappe und Fig. 4 einen Schnitt durch diese.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die Fig. 3 und 4 Dar£tellungen in
kleinerem Maßstab sind und daß in Fig. 2 die Stärke des den Verschluß bildenden
Materials etwas übertrieben ist.
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Der Verschluß besteht aus einem einteiligen kappenartigen Körper
aus nachgielbi,gem, luftdichtem, elastisch dehnbarem Werkstoff, welcher nach dem
weiter unten beschriebenen Verfahren herzes stellt wird. In seiner naffirlichen,
in Fig. I und 2 dargestellten Form hat die Verschlußkappe im Grundriß kreisförmige
Gestalt mit einem größten Durchmesser von ilm Falle des Ausführungsbeispiels etwa
5 cm, das heißt also wesentlich weniger als der Durchmesser der Mündung eines Marke
ladenbehälters, an welchem er angebracht werden soll, der etwa 6 cm beträgt. Der
Boden 5 der Verschlußkappe ist leicht gewölbt und weisteineWan,dstärke von ungefähr
0,7 mm auf. Von ihm aus erstreckt sich eine Wand von im allgemeinen kegelstumpfartiger
Form. Die Seitenwand besteht aus zwei Teilen, nämlich einem inneren Teil 6, der
sich an den Kappenboden anschließt und eine Wandstärke von I,I mm hat, und einem
Rand 7 mit einer Wandstärke von etwa I,8mm. Zwischen diesen beiden Teilen- der Wandung
ist an ihrer Außenfläche eine Abstufung 8 gebildet, während die Innenfläche im wesentlichen
glatt und ununterbrocheIl verläuft. Die Kappen sind so geformt, daß eine Anzahl
von ihnen ohne Schwierigkeiten ineinandergeschachtelt werden können, wodurch Verpackung
und Transport erleichtert wird. Um das Auseinandernehmen der ineinandergeschachtelten
Kappen zu erleichtern, weist ihr Rand außen einen etwas vorfspringenden ringförmigen
Wulst 9 auf.
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Wenn die Kappe z. B. auf ein Marmeladenglas gesetzt wird, wie in
Fig. 3 und 4 dargestellt, so umgibt ihr verstärkter Rand 7 den Hals II des Behärters
10 unterhalb des Randwulstes 12 an der Mündung des Behälters, umfaßt den Hals greifend
dicht und hält dileKappe in ihrer Lage. Der dünnere Teil 6 der Kappenwand erstreckt
sich über den Mündungsrand, während der Kappenboden über die Mündung des Behälters
zu liegen kommt.
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In Fig. 4 ist die durch den Kappenboden 5 und den benachbarten Abschnitt
des Wandteiles 6 geW bildete Abdeckung so dargestellt, als ob sie in einer horizontalen
Ebene liegt. Jedoch wird, wenn der Druck innerhalb des Gefäßes niedriger ist als
der amosphärische (wie bei sogenannten vakuum!dichten Verschlüssen), dieser abdeckende
Teil nach innen in gewissem Grade eingewölbt. Es besteht kein Bedenken, eine solche
Einwölbung zuzulassen.
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Vielmehr hat sie den Vorteil, sichtbar werden zu lassen, daß der vakuumdichte
Abschluß vorhanden ist. Wenn jedoch aus irgendeinem Grunde eine Durchwölbung vermieden
werden soll, so kann in in den Abbildungen nicht dargesltellter Weise eine Scheibe
aus verhältnismäßig starrem Material auf den Rand des Glases aufgelegt werden, welche
sich über die Mündung unterhalb des Kappenbodens erstreckt und diesen. gegenüber
dem atmosphärischen Außendruck abstützt Die Scheibe kann au's
liehigem
blattförmigem Werkstoff, beispielsweise aus Pappe. bestehen, und ihre untere Fläche
kann auch mit Fi.rnis überzogen sein.
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Die Kappe kann auf dem Behälter mittels einer nicht dargestellten
Vorrichrung angebracht werden, die aus einem horizontal angeordneten und in vertikaler
Richtung beweglichlen Körper besteht, der eine Öffnung von größerem Durchmesser
als der Behälter aufweist An diesen Körper sind im Abstand um den Umfang der Offnung
leine Anzahl von Spreizfingern mit ihren unteren Enden angeienkt, welche sich in
vertikalen Ebenen radial zu der Öffnung bewegen können. Die Spreizfinger sind normalerweise
nach innen gegeneinander geneigt, so daß ihre oberen Enden auf einem Kreis liegen,
dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der der Wandung der Verschlußkappe.
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Nachdem ein Glas mit heißer Marmelade gefüllt worden ist, wird es
unter die Öffnung der Vorrichtung zum Anbringen des Verschlusses gebracht.
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Auf die oberen Enden der Spreizfinger der Vorrichtung wird eine Verschlußkappe
aufgelegt, und zwar so, daß die Spitzen der Finger in die Wandung der Kappe eingreifen.
Dann wird in den Be hältef zum Zwecke der Sterilisierung und der folgen den Erzeugung
eines hinreichenden Vakuums ein Strahl von überhitztem Dampf egingelelitet. Nunmehr
wird die Vorrichtung nach unten bewegt, so daß der Behälter mit den Innenflächen
der Spreizfinger in Kontakt gelangt und diese zur Seite drückt, wodurch die Wandung
der Verschluß kappe ausgedehnt wird und diese den Wulst an der Mündung des Glases
passieren kann. Die Vorrichtung wird so weit nach unten bewegt, Ns die Spreizfinger
aus der Kappe heraustreten, so daß sich die Wandung derselben elastisch um den Hals
des Glases zusammenzieht. Dann wird die Vorrichtung von dem Glas abgehoben, wobei
die Spreizfinger außen über die Verschluß kappe gleiten, ohne diese zu beschädilgen.
Die notwendige Relativbewegung des Glases und der Vorrichtung kann natürlich auch
durch Bewegen des Glases erfolgen, wobei dann die Anbringvorrichtung feststeht.
Es können auch beide Teile bewegt werden.
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Der in den freien Raum im oberen Teil des Glases eingeblasene überhitzte
Dampf kondensiert schnell, und der Druck innerhalb des Glases verringert sich rasch
unter den Atmosphärendruck, nachdem die Verschlußkappe aufgesetzt worden ist.
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Der auf die Außenfläche der Wand der Verschlußkappe einwirkende atmosphärische
Druck unterstützt die natürliche elastische Zu'&ainmenziehung des Kappenrandes
und hält diesen in luftdichtem Kontakt mit der Außenfläche des Behälberhalses.
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Wenn zwecks Abstützung des gespannten Kappen.bodenls eine Scheibe
aus verhältnismäßig starrem Werkstoff verwendet werden soll, so kann das Aufbringen
der Kappe in folgender Weise erfolgen: Zunächst wird die Scheibe über die Mündung
des Glases gelegt, nachdem dieses gefüllt worden ist.
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Dann wird die Vorrichtung zum Aufbringen der Kappe so weit abgesenkt,
bis die Kappe über die Scheibe und den Wulst an der Mündung des Glases zu liegen
kommt Die Spreizfinger dürfen dabei nicht ganz aus der Kappe zur;okgezogen werden.
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Nunmehr wird dile Vorrichtung wieder etwas angehoben, wobei die Scheibe
in der Verschluß kappe gefaßt und mit dieser gehoben wird. Dann wird der Dampf eingeblasen
und die Vorrichtung in der oben beschriebenen Weile abgesenkt.
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Die beschriebene und in den Abbildungen veran schaul ichte Verschluß
kappe kann nach beliebigen Verfa,hlren hergestellt werden. Vorzugsweise erfolgt
dies durch Schleudergießen einer flüssigen Masse in einer entsprechend gestalteten
Form. Dieses Verfahren kann in der folgenden Weise ausgeführt werden: Einle oben
offene, becherförmige Form, deren Innenfläche hinlsichtlich ihrer Gestalt und Abmessungen
der Außlenfläche der herzustellenden Kappe entspricht, wird so angeordnet, daß sie
um ihre vertikale Achse rotieren kann. In diese Form wird die erforderliche Menge
der vorzugsweise auf eine Temperatur von 35 bis I800 vorerwärmten flüssigen Masse,
die aus den folgenden Bestanldteilen und -Gewichtsmengen besteht, eingeführt: Vinylpolymerisate,
wie sie beispielsweise unter dem Handelsnamen »Corvic« PM erhältlich sind ,, 100
Teile Di-Nonyl-Phthalat 40 -Di-Ootyl-Phthalat , 40 -Calciumsitearat in P-aistenform
.... 4 Die Form wird dann mit solcher Geschwindigkeit in Rotation um ihre Achse
versetzt, daß der größte Teil der eing.ebrachten. Maslse durch die Einwirkung der
Zentrifugalkraft die Formwandungen bedeckt, wo sie einen Film bildet, der dicker
ist als der dünne, auf dem Bodenteil der Form verbleibende Film. Die Form wird weiterrotierend
in einen Ofen übergeführt, in welchem eine Temperatur im Bereich von 135 bis I500
herrscht, um das Abbinden der Masse zu bewirken. Die Form rotiert wenigstens so
lange, bis die Masse hinreichend ab gebunden hat und in der Gestalt verbleibt, die
sie unter der Wirkung der Zentrifugalkraft und der Formwandung erhalten hat. Dieser
Zustand wird normalerweise in einem Zeitraum von weniger als I Minute erreicht.
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Nachdem das Abbinden beendet ist, wird die Wärmebehandlung fortgesetzt,
um das Material zu reifen, worauf die Form auf beispielswelise 370 abgekühlt und
die fertige Kappe aus der Form ausgeworfen wird.
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Selbstverständ.lich ist dile Erfindung nicht auf die in der vorstehenden
Beschreibung erläuterten Einzelheiten beschränkt, sondern es sind demgegenü!ber
zahlreiche Änderungen möglich, ohne ihre'n RaI1n1en zu verlassen. Insbesondere ist
die Zusammensetzung der Masse, die vorstehend als Ausgangsmaterial für die Herstellung
der Kappen beschrieben wurde, lediglich eine beispielsweise, und es sind zahlreiche
andere Zusammensetzungen für den gleichen Zweck brauch!bar. Ferner sind auch die
angegebenen Abmessungen für die Kappen nur beispielsweise und hängen von der Größe
der jeweiligen Behälter ab,
für welche die Kappen verwendet werden
sollen.
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Jedoch ist darauf hinzuweisen, daß Verschlußkappen von einer gegebenen
Größe, die gemäß der Erfindung hergestellt worden sind, für Behälter innerhalb eines
weiteren Bereichs von verschiedenen Abmessungen verwendet werden können und daß
diese Tatsache einen wesentlichen Vorteil des Erfindungsgegenstandes darstellt Im
Falle ihrer Herstellung aus einer Masse der oben augegchenen Zu s'amnzen'setzung
hgablen die' Verschlußkappen gemäß der Erfindung die Eigenschaft, daß sie sich allmählich
der Größe der Behälter, für die sie verwendet werden, anpassen. Bei der ersten Anbringung
auf einem Behälter kann das umgreifende Band der Verschlußkappe stark gespannt werden,
und der Verschluß ist schwer zu entfernen. Nach einem gewissen Zeitraum läßt die
Spannung nach, ist aber immer noch ausreichend, um die Kappe sicher auf dem Behälter
zu halter Die Kappe kann dann leicht entfernt und von Hand wieder aufgesetzt werden.
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Die Kappen gemaß der Erfindung können mit Einprägungen in Form von
Buchstaben od. dgl. versehen werden, beispielsweise durch entsprechende Gravierung
der Form, in der sie gegossen werden.
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Sie können jedoch auch nachher mit einem Muster bedruckt oder durch
Zusatz von Farbstoffen. zu der flüssigen Masse gefärbt werden.