DED0013707MA

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Publication number: DED0013707MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 28. November 1952 Bekannitgeniacht am 21. Juni 1956Registration day: November 28, 1952 Announcement night on June 21, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klemmverschlußkapsel, mit der insbesondere kleinere Glasgefäße nach wiederholtem öffnen dicht verschlossen werden können.The invention relates to a clamp closure capsule with which, in particular, smaller glass vessels can be tightly closed after repeated opening.

Will man beim Verschließen von kleineren Glasgefäßen die lästigen Klammervorrichtungen vermeiden, dann kommen nur die Klemmverschlußkapseln in Frage, d. h. Verschlußkapseln, bei denen die Dichtungsmasse zwischen dem Kapselmantel und einer senkrecht wirkenden Kopfseitenfläche der Gefäßöffnung eingepreßt wird.If you want to avoid the annoying clamping devices when closing smaller glass vessels, then only the clamp closure capsules come into question, d. H. Capsules where the sealing compound between the capsule shell and a vertically acting head side surface is pressed into the opening of the vessel.

Derartige Versohlußkapseln sind zwar schon bekannt, haben sich jedoch in der Praxis nicht bewährt. Der Grund 'hierfür ist in erster Linie in der Eigenart der geblasenen Glasgefäße zu suchen, da erstens die Oberfläche solcher Glasgefäße mikroskopisch kleine Unregelmäßigkeiten aufweist, die schlecht zu verschließen sind, und zweitens es nicht möglich ist, die Maße geblasener Glasgefäße — z. B. ihren Durchmesser, ihre Höhe, ihre Breite usw. — auf den Millimeter genau einzuhalten, wie das bei Bleohgefäßen der Fall ist. Die Glasindustrie hat deshalb neben den sehr genauen'Bestimmungen über Form und Größe der geblasenen Glasgefäße, die die sogenannten Idealmaße darstellen, gleichzeitig die Grenzen bekanntgegeben, innerhalb dererSuch capsules are already known, however, have not proven themselves in practice. The reason for this is primarily in the Look for the peculiarity of the blown glass vessels, firstly because the surface of such glass vessels is microscopic has small irregularities that are difficult to close and, secondly, it does not is possible, the dimensions of blown glass vessels - z. B. their diameter, their height, their width etc. - to be adhered to to the millimeter, as is the case with bleoh vessels. The glass industry has therefore, in addition to the very precise provisions on the shape and size of the blown glass vessels, which represent the so-called ideal dimensions, at the same time announcing the limits within which

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Abweichungen von diesen Idealmaßen zulässig sind.Deviations from these ideal dimensions are permissible.

Als Dichtungsmaterial kommen für derartige Glasgefäße einerseits· elastische, auch relativ feste Dichtungsringe, andererseits thermoplastische Dichtungsmassen in Frage.The sealing material used for such glass vessels is, on the one hand, elastic, and also relatively solid Sealing rings, on the other hand thermoplastic sealing compounds in question.

Die Dichtungsringe weisen den Nachteil auf, ■ daß mit ihnen die mikroskopisch kleinen Unregelmäßigkeiten in der Glasoberfläche nicht mitThe sealing rings have the disadvantage that with them the microscopic irregularities in the glass surface

ίο Sicherheit abgedichtet werden können. Es bilden , sich vielmehr mikrokapillate Durchgänge, die zwar in den meisten Fällen für Bakterien zu klein sind, jedoch Sauerstoff hindurchlassen, wie Untersuchungen mit radioaktiven Atomen ergeben haben. Infolgedessen. können derartige Verschlußkapseln nicht zum Verschließen von Gefäßen mit sauerstoffempfindlichem Inhalt, wie z. B; ,.Nahrungsmitteln, für. Kleinkinder, verwendet werden.ίο Security can be sealed. Make it up rather, there are microcapillate passages, which in most cases are too small for bacteria, but let oxygen through, as studies with radioactive atoms have shown. Consequently. Such capsules cannot be used to seal vessels with oxygen-sensitive substances Content, such as B; , .Foods, for. Toddlers, are used.

Die Dichtungsringe werden bei einem Klemm-Verschluß gewöhnlich in dem Mantelteil der Verschlußkapsel fest eingeklemmt. Trotzdem kommt es häufig vor, daß sie sich beim Überstreifen auf den Gefäßhals verdrillen und dabei gedehnt werden, wodurch die Verschluß dichte noch zusätzlich beeinträchtigt wird.The sealing rings are with a clamp lock usually clamped tightly in the shell portion of the closure capsule. Still comes it often happens that they twist and are stretched when they are slipped onto the neck of the vessel, whereby the closure density is additionally impaired.

Das thermoplastische Dichtungsmaterial dichtet zwar die mikroskopisch kleinen Oberflächenunregelmäßigkeiten wesentlich zuverlässiger als die festen elastischen Dichtungsringe ab, da es unter der Einwirkung von Hitze und Druck beim Verschließvorgang weich und flüssig wird und dabei die kleinen Oberflächenunregelmäßigkeiten ausfüllt. Schwierigkeiten ergeben sich dagegen beim Verschließvorgang, da man ein solches Dichtungsmaterial nicht einfach dadurch in der gewünschten Lage halten kann, daß man es in eine wulstartige Vertiefung einpreßt und anschließend auf diesen Wulst einen Druck ausübt. ■■ -The thermoplastic sealing material seals the microscopic surface irregularities much more reliable than the solid elastic sealing rings, since it is under the action from heat and pressure during the sealing process becomes soft and liquid and the small ones Fills surface irregularities. On the other hand, difficulties arise during the closing process, because you do not simply keep such a sealing material in the desired position can that you press it into a bead-like recess and then one on this bead Exerting pressure. ■■ -

Im Gegenteil, es kommt sogar häufig vor, daß die thermoplastische Masse beim Erhitzen vor dem eigentlichen Verschließvorgang aus ihrer Lage an der Kapselwandung heraus und in die Behältermündung hineingetrieben wird. . Zieht sie sich dann beim Abkühlen unter Zurückgewinnung ihrer Elastizität wieder zusammen, dann reißt sie sehr oft auf Grund der sehr starken Adhäsion zwischen dem Dichtungsmaterial und dem Überzugslack diesen von der Verschlußkappe ab, die dadurch stark beschädigt wird. Behälter, die mit solchen beschädigten Kapseln verschlossen worden waren, zeigten nach einer bestimmten Zeit starke Schädigungen in den Metallkapseln. Es kommt aber auch vor, daß bei diesem Abkühlungsvorgang die Verschlußkappe hochgehoben jivird.On the contrary, it even often happens that the thermoplastic mass when heated before actual closing process from their position on the capsule wall and into the container mouth is driven in. . Then pulls it back as it cools, recovering its Elasticity back together, then it tears very often due to the very strong adhesion between the sealing material and the coating lacquer this from the cap, which is strong damaged. Containers sealed with such damaged capsules showed after a certain time severe damage to the metal capsules. But it also happens that during this cooling process the cap is lifted up.

Gegenstand der Erfindung ist eine Verschlußkapsel mit thermoplastischem Dichtungsmaterial, die diese Nachteile nicht zeigt, sondern im Gegenteil ein sicheres Fließen der Dichtungsmasse ermöglicht, -wenn.sie sich bei den beim Verschließen üblichen Drücken und Temperaturen in deformierbarem bzw. Fließzustand befindet. Es hat sich im Laufe eingehender Untersuchungen gezeigt, daß man. das unerwünschte Einfließen des Dichtungsmaterials in die Gefäßöffnung verhindern kann, wenn man an einer Verschlußkapsel mit einem ebenflächigen Kapselboden zwei winkelig zueinander angeordnete, mechanisch verfestigend wirkende Ausbüchtungen vorsieht, und zwar eine Boden- und eine Mantelausbuchtung, und diese bei den, Ausbuchtungen unter Berücksichtigung der Dimension des Gefäßhalses in ihrer Größe so aufeinander abstimmt und so zueinander ^anordnet, daß. sich beim Verschließvorgang der Zwischenraum zwischen dem ebenflächigen Kapselboden und der Behälterstirnfläche sehr schnell verengt, während der Zwischenraum zwischen der Seitenwandung des Behälterhalses und dem geradlinigen Teil zwischen der Boden- und der Mantelausbuchtung im wesentlichen konstant bleibt.' Hierdurch wird erreicht, daß beim Überstreifen der Verschlußkapsel auf den Gefäßhals die im Fließzustand befindliche Dichtungsmasse durch den im Gefäß inneren herrschenden ■ Überdruck in die Bodenausbuchtung und in Richtung der Mantelausbuchtung gepreßt und somit ein Eindringen der Dichtungsmasse in die Behältermündung vermieden 'wird.The invention relates to a closure capsule with thermoplastic sealing material, which does not show these disadvantages, but on the contrary a safe flow of the sealing compound enables -if you are at the closing usual pressures and temperatures in a deformable or flow state. It turned out to be The course of in-depth research has shown that one. can prevent the undesired flow of the sealing material into the vessel opening, if you have two angled to each other on a closure capsule with a flat capsule base arranged, mechanically strengthening bulging provides, namely a bottom and a jacket bulge, and these at the, bulges taking into account the dimension of the The size of the neck of the vessel is coordinated with one another and so arranged in relation to one another that. during the closing process the space between the flat capsule base and the container end face narrows very quickly, while the space between the side wall of the container neck and the rectilinear part between the bottom and the shell bulges substantially remains constant. ' This ensures that when the closure capsule is slipped onto the neck of the vessel the sealing compound in the flowing state is replaced by the ■ prevailing in the vessel Overpressure pressed into the bottom bulge and in the direction of the jacket bulge and thus a Penetration of the sealant into the container mouth is avoided '.

Die Verschlußkapseln gemäß der Erfindung zeigen gegenüber dem Vorbekannten den Vorteil, daß nicht nur Beschädigungen durch das Abreißen des Lacküberzuges beim Abkühlen der thermoplastisehen Dichtungsmasse¹ vermieden, sondern durch die getroffene Verteilung der Dichtungsmasse auf der Innenwandung der Verschlußkappe alle besonders stark gebogenen Teile der Verschlußkappe geschützt werden, deren Lackschicht gewöhnlich 95, kleine Risse aufweist, da die Lackschicht bekanntlich vor der Formgebung auf das Material aufgebracht wird. ..The sealing capsules according to the invention have the advantage over the previously known that not only damage caused by the tearing off of the lacquer coating when the thermoplastic sealing compound ¹ cools down, but all particularly strongly curved parts of the sealing cap are protected by the distribution of the sealing compound on the inner wall of the sealing cap whose lacquer layer usually has small cracks, as the lacquer layer is known to be applied to the material before shaping. ..

In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows

Fig. ι einen Senkrechten Teilschnitt durch die wirksame Zone der Verschlußkapsel,Fig. Ι a vertical partial section through the effective zone of the closure capsule,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch den Behälterhäls eines üblichen Glasgefäßes in der Anfangsphase des Verschließvorganges, 2 shows a partial longitudinal section through the container neck a normal glass vessel in the initial phase of the sealing process,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch den Behälterhals mit fest aufgebrachter Verschlußkappe und3 shows a partial longitudinal section through the container neck with firmly attached cap and

Fig. 4 einen Teil längs schnitt durch den Behälterhals mit einer anderen handelsüblichen Ausbildung „ des Mündungswulstes, ebenfalls in Verschlußstellung. ■Fig. 4 is a part longitudinally sectioned through the container neck with a different commercially available design "of the mouth bead, also in the closed position. ■

Die Verschlußkapsel weist eine außerordentlich enge, nach der Bodenaußenseite 12 vorstehende ringwulstförmige, nach innen offene Bodenausbuchtung 11 auf, deren, äußere Begrenzungsebene 10 den Kapselboden 12 überragt. Die lichte Bogenhöhe der Bodenausbuchtung 11 beträgt von der mit der Innenseite des Kapselbodens 12 gebildete Ebene aus gemessen 0,4 bis 0,9 mm. Der Durchmesser des mittleren Kapselbodens 12 soll im Idealfall dem Durchmesser der Behälterstirnfläche 20 entsprechen oder mit Bezug auf Fig. 2: die Rundung der Bodenausbuchtung 11 und die Rundung 13 der Behälterstirnfläche 20 sollen längs der gemeinsamen. Linie A-A in die entsprechenden horizontalen Oberflächen übergehen. Die zulässige Abweichung von diesem Maße beträgt ± 0,5 mm. Der Innendurchmesser desThe closure capsule has an extremely narrow, annular bead-shaped, inwardly open bottom bulge 11 protruding towards the bottom outer side 12, the outer delimiting plane 10 of which protrudes beyond the capsule bottom 12. The clear arch height of the bottom bulge 11 is 0.4 to 0.9 mm measured from the plane formed with the inside of the capsule bottom 12. The diameter of the middle capsule base 12 should ideally correspond to the diameter of the container end face 20 or, with reference to FIG. Line AA merge into the corresponding horizontal surfaces. The permissible deviation from this dimension is ± 0.5 mm. The inside diameter of the

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Kapselmantels an der Übergangsstelle in den Boden darf nicht kleiner als der maximale Durchmesser des Behälterhalswulstes sein.The capsule jacket at the transition point into the ground must not be smaller than the maximum diameter of the container neck bead.

Im Anschluß an die Bodenausbuchtung ii bildet der. Kapselmantel 14 ein zylindrisch oder leicht konisch geformtes Teil 15. Die maximale Länge von Teil 15 ist dadurch festgelegt, daß die Mantelausbuchtung 16/ die unmittelbar an. Teil 15 anschließt, im wesentlichen gegenüber der Seitenfläche des Behälterhalswulstes liegen muß, wenn sich der Kapsel verschluß in Verschluß stellung be-. findet (Fig. 3 und 4).Following the bottom bulge ii forms the. Capsule shell 14 a cylindrical or light conically shaped part 15. The maximum length of part 15 is determined by the fact that the jacket bulge 16 / the immediately. Part 15 adjoins, essentially opposite the side surface of the container neck bead must be when the capsule closure is in the closed position. finds (Figs. 3 and 4).

Der Kapselmantel läuft in die übliche Bördelung 19 aus, die sowohl nach außen als auch nach innen gewendet sein kann. Ist sie nach innen gewendet, so bildet sie die Begrenzung der Mantelausbuchtung 16. Der Durchmesser des Kapselmantels sollte an seinem äußersten Rand mindestens ebenso· groß wie der maximale Durchmesser des Behälterhalswuls'tes und höchstens um 0,8 mm größer als der Außendurchmesser des Kapselmantels an der Übergangsstelle in den Boden sein.The capsule jacket ends in the usual bead 19, both to the outside and to can be turned inside. If it is turned inwards, it forms the boundary of the jacket bulge 16. The diameter of the capsule shell should be at least at its outermost edge just as large as the maximum diameter of the container neck and at most 0.8 mm larger than the outer diameter of the capsule shell at the transition point into the ground.

Fig. 2 zeigt einen üblichen geraden Behälterhalswulst mit einem Klemmverschluß in der Anfangsphase des Verschließvorganges. Dabei soll festgestellt werden, daß sich beim Verschließvorgang der Zwischenraum zwischen der Behälterstirnfläche 20 und dem Kapselboden 12 sehr schnell verengt, während der Zwischenraum zwischen der Seitenwand 17 des Behälterhalswulstes und dem- Mantel· teil 15 im wesentlichen,konstant bleibt. Infolgedessen weicht die verdrängte Dichtungsmasse durch diesen Zwischenraum hindurch aus, da die Annäherung der Behältermündung an den Übergangsbogen 18 an der Innenseite des Kapselbodens eine Verengung bildet, durch die das Fließen des Dichtungsmaterials unterbunden wird. Ein maximaler Effekt wird erreicht, wenn der innere Radius der Bodenausbuchtung 11 und der Radius der Rundung 13 an der Behälterstirnfläche 20 die angegebenen Größen haben. Da da die,Dichtungsmasse sowohl elastische als auch viscose Eigenschaften aufweist, ist sie bei den beim Verschließen auftretenden Drücken und Temperaturen in der Lage, den entstehenden Druck abzuleiten. Da der Hauptdruck, der durch die Rundung 13 an der Behältermündung hervorgerufen wird, gegen die Bodenausbuchtung 11 gerichtet ist, wird die Dichtungsmasse eher in die Bodenausbuchtung hinein, als aus ihr herausgedrängt. Sie dehnt sich also weder bis in die Behältermündung hinein aus, noch zieht sie .sich von dem Lack der Kapsel ab. Die haarfeinen Risse in dem Lacküberzug an den stark gebogenen Metallteilen werden daher vollkommen und dauernd von einer verformbaren und undurchlässigen Schutzmasse bedeckt. Der Spielraum zwischen dem Mantelteil 15 und der Seitenfläche 17 des Behälterhalswulstes darf aber nicht zu groß sein, da sonst die Dichtungsmasse so leicht fließen kann, und der zu einem dichten Verschluß notwendige Druck auf den Radius der Rundung 13 nicht entwickelt würde.Fig. 2 shows a conventional straight container neck bead with a clamp closure in the initial phase the closing process. It should be noted that during the closing process the The space between the container end face 20 and the capsule base 12 narrows very quickly, while the space between the side wall 17 of the container neck bead and the jacket part 15 remains essentially constant. Consequently the displaced sealant evades through this gap, as the approach the container mouth to the transition curve 18 on the inside of the capsule base a constriction forms, through which the flow of the sealing material is prevented. A maximum effect will be reached when the inner radius of the bottom bulge 11 and the radius of the rounding 13 at the container face 20 have the specified sizes. As there the, sealant both elastic as well as viscous properties, it is at the pressures and occurring during closure Temperatures able to dissipate the resulting pressure. Because the main pressure caused by the rounding 13 is caused at the container mouth, is directed against the bottom bulge 11, the sealant is more likely to be pushed into the bottom bulge than out of it. She stretches So it neither extends into the mouth of the container, nor does it pull away from the varnish of the capsule away. The hairline cracks in the lacquer coating on the strongly bent metal parts are therefore perfect and permanently covered by a deformable and impermeable protective mass. The scope between the jacket part 15 and the side surface 17 of the container neck bead, however, must not be be large, otherwise the sealant can flow so easily, and to a tight seal necessary pressure on the radius of the rounding 13 would not be developed.

Der Zwischenraum entspricht dann den gewünschten Bedingungen, wenn a) die Länge des Mantelteils 15 zwischen der Bodenausbuchtung 11 und der Mantelausbuchtung 16 mindestens so lang ist wie der Radius des Begrenzungsbogens, der an dem mittleren Teil des Kapselbodens anschließenden Hälfte der Bodenausbuchtung 11; b) der lichte Durchmesser des Kapselmantels an der Übergangsstelle in den Boden so groß ist, daß der Zwischenraum zwischen dem Kapselmantel und dem maximalen Durchmesser des Behälterhalses nicht mehr als 0,8 mm beträgt; c) der .Mantelteil 15 entweder kreiszylindrische Gestalt oder konische Gestalt hat, wobei der Durchmesser nach dem Kapselboden hin abnimmt und der Kegelwinkel des Konus maximal 30⁰ beträgt.The gap then corresponds to the desired conditions if a) the length of the shell part 15 between the bottom bulge 11 and the shell bulge 16 is at least as long as the radius of the delimiting arc of the half of the bottom bulge 11 adjoining the middle part of the capsule bottom; b) the clear diameter of the capsule shell at the transition point into the ground is so large that the space between the capsule shell and the maximum diameter of the container neck is no more than 0.8 mm; c) the .Mantelteil 15 has either a circular cylindrical shape or conical shape, wherein the diameter to the capsule bottom and decreases toward the cone angle of the cone 30 is ^0.

Die Mantelausbuchtung 16 soll nicht nur der Versteifung der Verschlußkapsel dienen und verhindern, daß sie sich unter dem Druck beim Verschließen nach außen erweitert, sondern durch sie soll auch das Fließen der Dichtungsmasse nach dem äußeren Ende des Kapselmantels aufgehalten werden. Die Mantelausbuchtung 16 muß ein so großes Volumen — vörteilhafterweise das Doppelte der Bodenausbuchtung ir.— aufweisen, daß sie neben der Menge der für den Verschluß vorgesehenen Dichtungsmasse hinaus noch einen Teil der verdrängten Dichtungsmasse aufnehmen kann. Die Dichtungsmasse 21 soll so in der Verschlußkapsel verteilt sein, daß sie im wesentlichen beide Ausbuchtungen füllt, ohne jedoch deren Ränder zu überschreiten.The jacket bulge 16 should not only serve to stiffen the closure capsule and prevent that it expands outwards under the pressure when closing, but through it the flow of the sealant to the outer end of the capsule shell is also to be stopped. The jacket bulge 16 must have such a large volume - advantageously twice that Bottom bulge ir.— show that they are next to the amount of sealing compound intended for the closure still a part of the displaced Can absorb sealant. The sealing compound 21 should so in the closure capsule be distributed so that it essentially fills both bulges without, however, their edges exceed.

Infolge der Tatsache, daß die Dichtungsmasse in der Bodenausbuchtung 11 befestigt ist, wird verhindert, daß sie beim ersten Verschließen des Gefäßes aus ihrer Lage heraus und gegen den Kapselboden gedrängt wird. Die Dichtungsmasse zeigt beim Aufsetzen der Kapsel die Tendenz auszuweichen, und da sie dabei zwangläufig auch gegen 10b die Seitenfläche des Behälterhalswulstes fließen muß, wird ein besonders wirksamer Dichtsitz der Verschlußkapsel am Behälterhals erreicht. Darüber hinaus füllt die Dichtungsmasse alle Vertiefungen und Ausbuchtungen in der Glasoberfläche aus.As a result of the fact that the sealing compound is fixed in the bottom bulge 11, it is prevented that when the vessel is first closed, it is out of its position and against the bottom of the capsule is pushed. The sealant tends to give way when the capsule is put on, and since they inevitably also flow towards 10b the side surface of the container neck bead must, a particularly effective sealing seat of the closure capsule on the container neck is achieved. About it In addition, the sealant fills all indentations and bulges in the glass surface.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Clamp closure capsule with a sealing insert made of heat-deformable material, characterized in that the closure capsule base (12) is flat in the middle part and parallel to the Mündungsflätihe (20) of the container

(I), whereas the one following it

. outer bottom part as an annular bulge-shaped bulge protruding towards the bottom outside

(II) is formed and steadily in the capsule shell (15) runs out, the diameter of the bottom bulge (11) at the transition point in the middle bottom part (12) at least approximately with the diameter of the transition point (13) of the container end face (20) coincides in its rounding, during the The capsule jacket has an annular bulge (16) protruding towards the outside of the capsule, their volume at least twice as much

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large as the volume of the bottom bulge (11), that also the capsule jacket between the bottom bulge (11) and the jacket bulge (16) in a straight line in the central longitudinal section and is at least as long as the radius of the delimiting arc of the middle part of the capsule base adjoining half of the bulge and wherein the seal provided on the inside of the capsule covers the shell part (15) of the capsule with the Shell bulge (16) and the bottom bulge (11) fills.

2. Clamp closure capsule according to claim 1, characterized in that it is on the inside is provided with a lacquer coating.

3. Clamp closure capsule according to claims ι and 2, characterized in that the inner diameter of the capsule shell at the transition point into the ground is at least as high is as large as the maximum diameter of the container neck in the contact area with the Sealing insert and exceeds this diameter by a maximum of 1.5 mm.

4. clamp closure capsule according to claim 3, characterized in that the inner arch height the bottom bulge (11) is 0.4 to 0.9 mm.

5 · clamp closure capsule according to claim ι, characterized in that the capsule jacket between the Bodenausbuehtung (ii) and the Shell bulge (16) has a circular cylindrical shape.

6. Terminal closure cap according to claim 1, characterized in that the capsule shell between the Bodenausbuehtung (11) and the Mantelausbuchtung (16) has a conical shape, wherein the diameter to the capsule bottom and the cone angle decreases toward a maximum of 30 is ^0.

7. clamp closure capsule according to claim 1, characterized in that the capsule bottom facing away capsule edge has an inner diameter which is at least as large as the maximum diameter of the Container neck bead in the contact area with the sealing insert and by a maximum of 0.8 mm is larger than the inner diameter of the: capsule jacket at the transition point to the bottom bout.

Referred publications:
Swiss Patent No. 252 112;
U.S. Patent Nos. 2,528,506, 2,562,548; British Patent No. 651,975.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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