DE2341728A1

DE2341728A1 - Verfahren zum verschliessen einer flasche oder eines aehnlichen behaelters und vorrichtung hierfuer

Info

Publication number: DE2341728A1
Application number: DE19732341728
Authority: DE
Inventors: Robin James Thomas Clabburn
Original assignee: Raychem Ltd
Current assignee: Raychem Ltd
Priority date: 1972-08-17
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1974-02-21
Also published as: FR2196228B1; GB1427021A; FR2196228A1

Description

Patentanwälte

Dr. Dieter F. M ο rf

Dr. Hans-A. Brauns U\^^mst ¹⁹⁷³

8 Münsiiö.r. iiü, r.oHsariauerütr. 28

RAYCHEM LIMITED
Moor House, London V/all, London EC2, England

Verfahren zum Verschliessen einer Flasche oder eines ähnlichen Behälters und Vorrichtung hierfür,

Die Erfindung betrifft Verschlüsse für Flaschen u. dgl..

Das Verschliessen von Flaschen wurde bisher unter Verwendung von Metallkappen durchgeführt, die im allgemeinen mit Korkeinlagen versehen sind und.die während des Flaschenabfüllvorgangs und vor der Pasteurisierung auf die Flaschenhälse aufgepreßt werden.

Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile.

Erstens erfordert dieses Verfahren eine sehr hohe Gleichmässigkeit in der Form und in der Größe der Flaschenhälse (eine typische'Töleranz beträgt etwa 0,75 mm (0,030")) Wenn der Hals zu weit ist, kann er durch die Aufpreßkraft gebrochen werden» In anderen Fällen wird kein dichter Verschluß erhalten, was zu einem Pilzwachstum auf der

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Korkeinlage führen kann, besonders, wenn der Pasteu- . risierungsvorgang unvollkommen ist.

Ein weiterer Nachteil solcher Metallverschlüsse besteht darin, daß sie, wenn sie einmal abgenommen worden sind, nicht mehr als dichtender Verschluß für die Flasche verwendet werden können, was bedeutet, daß beispielsweise kohlensäurehaltige Getränke sehr rasch "schal" und unschmackhaft werden.

Diese Probleme wurden bis zu einem gewissen Grade durch Kunststoffverschlüsse gelöst, die seit relativ kurzer Zeit verwendet werden, §edoch sind diese nicht immer so beschaffen, daß sie dem Pasteurisierungsvorgang und dem in der Flasche entstehenden Innendruck standhalten können, besonders wenn sie ausreichend flexibel sind, um grösseren Toleranzen in der Flaschengrösse gerecht zu werden.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Verschliessen einer Flasche oder eines ähnlichen Behälters wird eine Kappe aus vernetzten! polymeren Material auf den Hals der Flasche oder des Behälters aufgepreßt, während sich das Material oberhalb seines Kristallschmelzpunktes befindet und dann die Kappe unter ihren Kristallschmelzpunkt abgekühlt oder zum Abkühlen stehengelassen, so daß sie schrumpft und den Hals oder den Behälter fest umgreift,

In der Praxis wurde festgestellt, daß die normale verg leichsweise niedrige Temperatur der Flasche und des Inhalts derselben die Temperatur der Kappe rasch unter ihren Kristallschmelzpunkt herabsetzt.

Die Erfindung ist ferner auf eine Vorrichtung zur Durch-

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führung des vorangehend beBciiniebenen Verfahrens gerichtet und besitzt eine Einrichtung, durch welche eine Kappe aus vernetztem polymeren Material über ihren Kristallschmelzpunkt gebracht werden kann, eine Einrichtung zum Pressen der Kappe in diesem Zustand über den Hals einer Flasche und wahlweise eine Einrichtung zum Kühlen der aufgepreßten Kappe unter ihren Kristallschmelzpunkt·

Zu den geeigneten Materialien, aus denen die Kappen geformt werden können, gehören Polyvinylchlorid und Polyolefine, insbesondere Polyäthylen.

Die Kappen können durch normale Preßformverfahren geformt werden und werden vorzugsweise durch eine energiereiche Strahlung, z.B. durch eine Beta- oder Gammastrahlung, vernetzt, obwohl chemische Methoden, z.B. die Verwendung von Peroxiden, ebenfalls wirksam siml. Das Vernetzen kann während oder nach dem Preßformen geschehen.

Der Grad der Vernetzung soll derart sein, daß die Kappen ausreichend medianische Festigkeit und elastomere Eigenschaften oberhalb des Kristallschmelzpunktes haben, so daß sie sich der Gesamtform des oberen Flaschenendes dicht anpassen. Beim Abkühlen findet eine weitere Wärmeschrumpfung statt, wodurch der Griff der'Kappe auf der Flasche verstärkt wird. Der geeignete Vernetzungsgrad für jedes gegebene polymere Material und für jede besondere Anwendungsform läßt sich leicht durch Versuch bestimmen. Im Falle von Polyäthylen ist eine anfängliche Materialdichte von nicht weniger als 0,915 und ein Elastizitätsmodul bei 150⁰C von nicht weniger als etwa 2, 80 kp/cm (etwa 40 psi) bei 100 % Dehnung im allgemeinen angemessen.

Die Kappen haben im allgemeinen Anfangsabmessungen, die etwas kleiner als diejenigen der oberen Enden der Flasche

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sind, über welche sie gepreßt werden sollen. Die Kappen können natürlich Gestaltungsmerkmale haben, durch welche ihr Griff oder die Wirksamkeit der Abdichtung noch verstärkt wird. Beispielsweise können sie um ihren inneren Rand herum mit einem Wulst und/oder mit einem nach unten gerichteten inneren kreisförmigen Flansch versehen sein, um die Halterung und Abdichtung zusammen mit der Innenseite des Flaschenhalses zu unterstützen.

Eine erfxndungsgemässe Kappe kann natürlich bei grossen Unterschieden in der Größe der Flaschenhälse und ziemlich großen Unregelmässigkeiten in ihrer Gestaltung verwendet werden, was bei einem ähnlichen Metallverschluß nicht möglich ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Kappen besteht darin, daß sie durch herkömmliche Mittel, z.B. durch einen Flaschenöffner, entfernt und dann zum erneuten Verschliessen der Flasche wieder zum Einrasten gebracht werden können. Zusätzlich können sie den verhältnismässig hohen Temperaturen standhalten, die bei der Pasteurisierung angewendet werden, sowie den innerhalb der Flasche entstehenden Innendrücken.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansieht einer Kappe;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Verwendung der Kappe zum · Schließen einer Flasche;

Fig. 3 eine Schnitt ansicht des fertigen Verschlusses.; Fig·. 4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform

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der Kappe und
Fig, 5 eine Ansicht der Kappe nach Fig. H von unten.

In Fig. 1 ist eine Kappe 1 dargestellt, die beispielsweise aus Polyäthylen preßgeformt und vernetzt worden ist. Die Kappe ist an ihrem unteren Rand mit einem Innenwulst 2 versehen.

In Fig. 2 ist die Kappe 1 oberhalb eines Flaschenhalses 3 mit einem Aussenwulst H angeordnet. Ein Stempel 5 dient dazu, die Kappe 1 bis über den Kristallschmelzpunkt des Materials zu erwärmen und sie in ihre Stellung zu pressen. Der fertige Verschluß ist in Fig. 3 gesigt. Wie ersichtlich, wirkt der Innenwulst 2 der Kappe 1 mit dem Aussenwulst U des Halses 3 zusammen, um das Einrasten zu erleichtern, wenn die Kappe von der Flasche weggenommen/und wieder auf diese aufgebracht wird.

Fig, 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Kappe 6, die mit einem nach unten gerichteten kreisförmigen Flansch 7 ausgebildet ist, um die Anordnung und Abdichtung innerhalb des Flaschenhalses zu erleichtern. Die Kappe 6 ist ferner an ihrem unteren Rand mit einem Wulst 8 versehen.

Der Stempel bzw. die Aufweitungsvorrichtung 5 kann beispielsweise wie folgt wirken. Die Kappen 1 werden auf eine Temperatur erwärmt, die höher als ihr Kristallschmelzpunkt ist, und werden dann so sortiert, daß sie von einer einfachen Vorrichtung gehandhabt und genau auf dem oberen

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Ende des abzudichtenden Behälters angeordnet werden können. Die Kappe ist so ausgebildet, daß der Druck des Stempels 1 auf die Oberseite zur Folge hat, daß die Kappe durch den Hals des Behälters aufgeweitet und automatisch an Ort und Stelle geformt wird.

Bei einem Versuch wurden Kappen aus vernetzten! hochdichtem Polyäthylen von vier verschiedenen Wandstärken auf die Flaschen aufgepreßt. In jedem Falle hielten die Kappen bei 70⁰C einem Druck stand, der bei einem typischen PasteurxsierungsVorgang bei dieser Temperatur entsteht.

Es kann vorteilhaft sein, eine schmelzbare Einlage oder einen Dichtungsring innerhalb der erfindungsgemässen Kappen vorzusehen.

Eine schmelzbare Einlage kann beispielsweise dazu verwendet werden, eine Bindung zwischen der Kappe und der Glas- bzw. Metallfläche der Flasche zu bilden. Ein Dichtungsring bzw. eine flexible Einlage kann verwendet werden, um starken Veränderungen in der Größe und Form der abzudichtenden Behälter Rechnung zu tragen.

Die Erfindung ist natürlich auch auf den Verschluß von anderen Behältern als Flaschen.anwendbar, beispielsweise auf Einmachgläser, kosmetische und pharmazeutische Behälter usw..

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Claims

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Patentansprüche

/l» ^erfahren zum Vers ch lies sen' einer Flasche oder, eines ähnlichen Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kappe aus einem vernetzten polymeren Material über den Hals der Flasche bzw. des Behälters gepreßt wird, während die Temperatur des Materials über seinem Kristallschmelzpunkt liegt, worauf-die Kappe bis unter ihrem Kristallschmelzpunkt abgekühlt bzw. zum Abkühlen stehengelassen wird, so daß sie schrumpft und die Flasche bzw. den Behälter fest umgreift.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe aus vernetztem Polyvinylchlorid oder vernetztem Polyolefin hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzte Polyolefin vernetztes Polyäthylen ist.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyäthylen eine anfängliche Materialdichte von nicht weniger als 0,SE hat und einen Elastizitäts-

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modul bei 150° von nicht weniger als etwa 2,80 kp/cm (etwa UO psi) bei einer Dehnung von 100 %.

5ο Verfahren nach den Ansprüchen 1 - U, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe um ihren inneren Rand herum mit einem Wulst versehen wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe mit einem nach unten gerichteten kreisförmigen Innenflansch versehen wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsabmessungen der Kappe kleiner als die entsprechenden Abmessungen des Halses der Flasche bzw. des Behälters sind.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Kappe mit einer schmelzbaren Einlage bzw. mit einem Dichtring versehen wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, durch welche eine Kappe aus vernetzten! polymerem Material über ihren Kristallschmelzpunkt gebracht werden kann, eine Einrichtung, durch welche die Kappe in diesem Zustand auf den Hals der Flasche oder eines anderen Behälters aufgepreßt werden kann und wahlweise eine

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Einrichtung zum Abkühlen der aufgepreßten Kappe unter ihren Kristallschmelzpunkt,

ΙΟ» Kappe für eine Flasche oder einen anderen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem vernetzten polymeren Material hergestellt worden ist.

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