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Metallkapsel zum Verschließen von Gefäßen, insbesondere Flaschen Die
Erfindung betrifft eine Metallkapsel zum Verschließen von Gefäßen, insbesondere
Flaschen, die an ihrem unteren Mantelrand einen um den ganzen Kapselumfang nach
außen vorspringenden und nach innen um wesentlich mehr als 3600 eingerollten Vorfalz
aufweist, der nach dem Aufsetzen der Kapsel auf die zu verschließende Gefäßmündung
- beispielsweise mittels einer Andrückglocke - über den gesamten Kapselumfang gleichzeitig
radial nach innen getrieben und gegen die Gefäßwandung - vorzugs weise unter einen
vorspringenden Mündungswulst -gepreßt wird.
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Bei den bekannten Verschlußkapseln dieser Art weist der Vorfalz am
unteren Mantelrand eine gleichmäßige Spiralform mit einer stetig gerundeten Außenfläche
auf, d. h., er besitzt ein durchgehend rundes, fast kreisförmiges Querschnittprofil
und vor allem eine stetig halbkreisförmige äußere Seitenfläche. Es hat sich gezeigt,
daß, wenn ein solcher Vorfalz bei der Befestigung der Kapsel am Gefäß radial nach
innen gegen die Gefäßmündung getrieben wird, sich dieser Vorfalz infolge der an
seiner kantenlosen Außenfläche wirkenden, nach unten gerichteten Reibungskraft weitgehend
wieder aufrollt, d. h. nach unten verzieht und öffnet, insbesondere dann, wenn die
Verschlußkapsel aus dünnem und sogar foliendünnem Blech, z. B. Aluminiumblech, hergestellt
ist.
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Dieses Aufrollen des Vorfalzes ist zwar bei den Verschlußkapseln mit
nach innen um wesentlich mehr als 3600 eingerolltem Vorfalz bedeutend geringer als
bei den bekannten Verschlußkapseln mit nach außen umgerolltem, unterem Mantelrand,
doch tritt es immer wieder in einem unerwünschten hohen Maß auf.
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Es mag dabei zwar eine gewisse Anpressung des nach innen getriebenen
Vorfalzes gegen die Außenwandung der Gefäßmündung erreicht werden, jedoch ist diese
Anpressung wegen der unterschiedlichen und nicht kontrollierbaren Aufrollbewegung
des Vorfalzes ziemlich unregelmäßig, und es ergibt sich außerdem eine ungenügende
Haltbarkeit wegen der geringen Festigkeit des teilweise aufgerollten Vorfalzes gegenüber
dem voll eingerollten Vorfalz. Ferner wird der Kapselmantel durch das Aufrollen
des Vorfalzes nach unten verlängert, was zur Folge hat, daß der radial nach innen
getriebene Vorfalz nicht immer an der gewünschten Stelle gegen die Außenwandung
der Gefäßmündung angepreßt wird und sogar - insbesondere bei Gefäßmündungen mit
vorspringendem Mündungswulst - stellenweise überhaupt nicht mit der Gefäßmündung
in Berührung kommt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der
bekannten Verschlußkapseln zu beheben.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die obere, vom Kapselmantel
vorspringende Fläche und der daran anschließende Teil der äußeren Seitenfläche des
am unteren Kapselrand vorgesehenen Vorfalzes mindestens annähernd eben ausgebildet
sind und miteinander einen Winkel von ungefähr 900 bilden.
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Der so ausgebildete Vorfalz wird bei der Befestigung der Kapsel an
der Gefäßmündung durch die dazu benutzte Andrückglocke nicht aufgerollt, sondern
lediglich in angestrebter Weise um die Abwinkelungskante zwischen Kapselmantel und
Vorfalz nach innen gegen die Gefäßwandung gekippt. Der Grund dieses Verhaltens des
erfindungsgemäß ausgebildeten Vorfalzes ist darin zu suchen, daß die Andrückglocke
lediglich auf die ausgeprägte obere Außenkante des Vorialzes, d. h., im Querschnitt
gesehen, fast punktweise auf die äußere Seitenfläche des Vorfalzes einwirkt und
dadurch auf diesen Vorfalz keine flächenmäßig ausgedehnte und das Aufrollen bewirkende
Reibungskraft ausübt. Ferner widersetzt sich dem Aufrollen des Vorfalzes seine unregelmäßige,
teilweise kantige Form. Es ergibt sich daraus, daß der radial nach innen eingetriebene
Vorfalz der Verschlußkapsel auf einer größeren Fläche gleichmäßig über den ganzen
Kapselumfang gegen die Außenwandung der Gefäßmündung angepreßt wird. Schließlich
ist auch der Anpreßdruck zwischen dem Vorfalz und der Gefäßmündung höher, gleichförmiger
und vor allem anhaltender, da der radial nach innen getriebene Vorfalz seine anfängliche,
durch das Einrollen
bedingte Festigkeit beibehält und sie nicht
etwa wie bei den bekannten, sich teilweise aufrollenden Vorfalzen größtenteils wieder
verliert.
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Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Verschlußkapseln mit durchgehendem,
d. h. sich gleichmäßig über den ganzen Kapselumfang gleichzeitig radial nach innen
einzutreibendem Einrollvorfalz wird dieser Vorfalz bei der Befestigung der Kapsel
an dem zu verschließenden Gefäß öfter gewellt, weil er durch das radiale Eintreiben
gegen die Gefäßwandung auf einen kleineren Durchmesser gebracht wird. Infolge dieser
Wellung des Vorfalzes kommt dieser nur stellenweise gegen die Gefäßmündung zur Auflage,
was die Verankerung der Verschlußkapsel am Gefäß bzw. die Abdichtung des Verschlusses
wesentlich beeinträchtigt.
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Dieser Nachteil wird in Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens
dadurch behoben, daß der Innendurchmesser des Kapselmantels etwas kleiner ist als
der Innendurchmesser des unteren, vorgefalzten Mantelrandes und als der größte Außendurchmesser
der Gefäßmündung bzw. der sich stetig nach unten erweiternden Oberfläche des Mündungswulstes.
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Bei dieser Ausbildung muß die Verschlußkapsel unter Ausübung eines
axial gerichteten Druckes über die Mündung gezogen werden, wobei sich der obere
Kapselmantelteil zum Teil elastisch dehnt. Dadurch paßt sich die Metallkapsel erstens
der äußeren, im allgemeinen ziemlich unregelmäßigen Mündungsform genau an, und zweitens
entsteht in dem am unteren Kapselmantelrand vorgesehenen Vorfalz eine in Umfangsrichtung
gerichtete, innere Zugspannung. Diese Vorspannung hat zur Folge, daß sich der Vorfalz
beim anschließenden radialen Eintreiben desselben gegen die Gefäßwandung, d. h.
beim anschließenden Reduzieren seines Durchmessers nicht bzw. in bedeutend kleinerem
Maße als bisher wellt oder verbiegt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in sehr
vergrößertem Maßstab im Schnitt dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Verschlußkapsel
vor dem Aufsetzen auf die Gefäßmündung, Fig. 2 das Aufsetzen der Kapsel auf die
zu verschließende Gefäßmündung, wobei in der linken Hälfte dieser Figur die Verschlußkapsel
lose auf die Mündung gesetzt ist, während sie in der rechten Figurenhälfte durch
einen Druckstempel in axialer Richtung auf die Gefäßmündung angepreßt wird, und
Fig. 3 die Befestigung der Verschlußkapsel am Gefäß, wobei die für die Befestigung
der Kapsel benutzte Andrückglocke in der linken Hälfte dieser Figur in einer nur
teilweise gesenkten Stellung und in der rechten Figurenhälfte in ihrer ganz heruntergedrückten
Endstellung dargestellt ist.
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Die zum Verschließen von Gefäßen, insbesondere flaschen, benutzte
Metallkapsel 1 weist einen zylindrischen oder etwas kegelförmigen Mantelteil 2 auf,
der in seinem unteren Abschnitt über den ganzen Kapselumfang zuerst nach außen und
dann nach unten abgebogen und anschließend nach innen gerollt ist. Dadurch wird
am unteren Kapselmantelrand ein nach innen um wesentlich mehr als 3600 eingerollter
Vorfalz 3 gebildet, der sich kontinuierlich über den gesamten Kapselumfang erstreckt
und im Querschnitt nach außen gekröpft ist, so daß er auf der äußeren Kapselmanteffläche
2 einen stufenförmigen Absatz 4 bildet, d. h. vom Kapselmantel nach außen vorspringt.
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Die obere, vom Kapselmantel 2 vorspringende Fläche 4 und der daran
anschließende Teil der äußeren Seitenfläche des Vorfalzes 3 sind dabei mindestens
annähernd eben und bilden miteinander einen Winkel von ungefähr 900.
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Das mit der Kapsel 1 zu verschließende Gefäß 6 weist einen nach außen
vorspringenden Mündungswulst 5 auf. Der Innendurchmesser des Kapselmantels 2 ist
vorzugsweise etwas kleiner als der größte Außendurchmesser des Gefäßmündungswulstes
5. Der Innendurchmesser des Einrollfalzes 3 am unteren Kapselmantelrand kann gleich
dem Innendurchmesser des Kapselmantels 2 bzw. gleich dem Außendurchmesser des Gefäßmündungswulstes
5 sein, ist aber vorzugsweise etwas größer (Fig. 2, linke Hälfte). Die Kapsel 1
kann mit einer beliebigen Dichtung versehen werden. Vorzugsweise ist auf der Innenfläche
des seitlichen Kapselmantels 2 ein dünner (etwa 0,4 bis 0,6 mm starker) Dichtungsbelag
7 aus plastischer Masse vorgesehen. An Stelle dieses seitlichen Dichtungsbelages
7 kann die Verschlußkapsel 1 auch mit einer auf der Innenseite des Kapselbodens
angeordneten Dichtung versehen werden.
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Wird die Kapsel 1 einfach auf die zu verschließende Gefäßmündung
gesetzt, so stützt sie sich zunächst - bei den vorstehend beschriebenen Maßverhältnissen
- mit ihrem Mantelteil 2 bzw. mit ihrem seitlichen Dichtungsbelag 7 auf dem etwas
breiteren Gefäßmündungswulst 5 ab, wobei der Kapselboden noch von der Mündung angehoben
ist (s. linke Hälfte der Fig. 2). Darauf wird die Kapsel durch einen Druckstempel
8 in axialer Richtung auf die Gefäßmündung gepreßt, wobei der Kapselmantel 2 auf
der sich nach unten stetig erweiternden Oberfläche des Gefäßmündungswulstes 5 unter
Zwischenschaltung des Dichtungsbelages 7 abgleitet (s. rechte Hälfte der Fig. 2).
Dadurch wird die Metallkapsel 1 elastisch gedehnt, d. h. über die Gefäßmündung gezogen,
und paßt sich der äußeren, im allgemeinen ziemlich unregelmäßigen Mündungsform des
Gefäßes genau an.
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Gleichzeitig wird der Kapselboden straff gespannt und legt sich gegen
die Mündung an. Der eingerollte Vorfalz 3 kommt dagegen größtenteils unter den vorspringenden
Gefäßmündungswulst 5 zu liegen.
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Die Befestigung am Gefäß 6 der über die Gefäßmündung gestülpten Metallkapsel
1 erfolgt mit Hilfe einer Andrückglocke 9, die koaxial zu der Gefäßmündung auf diese
gesenkt wird und den nach außen vorspringenden Einrollfalz 3 des unteren Kapselmantelrandes
über den ganzen Kapselumfang gleichzeitig in radialer Richtung nach innen umbiegt
(s. linke Hälfte der Fig. 3) und gegen die Gefäßwandung unter dem Gefäßmündungswulst
5 anpreßt (s. rechte Hälfte der Fig. 3). Dabei wird der Vorfalz 3 durch die Andrückglocke
9 um die Abwinkelungskante zwischen dem Kapselmantel 2 und der oberen, ebenen Vorfalzfläche
4 nach innen gekippt, während der Kapselmantel 2 abgeflacht wird und eine im wesentlichen
zylindrische oder etwas kegelförmige Form annimmt. Die Andrückglocke wirkt dabei
hauptsächlich auf die ausgeprägte äußere Kante des Vorfalzes 3, etwa nur längs einer
Kreislinie ein, was das Aufrollen des Vorfalzes 3 in Verbindung mit der unrunden
Querschnittsform desselben vermeidet.
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Beim Heruntergehen der Andrückglocke 9 verbleibt der Druckstempel
8 in seiner den Kapselboden gegen den Behältermündungsrand anpressenden gesenkten
Stellung.