EP3122648B1 - Kronkorkenverschluss und verschlussverfahren - Google Patents

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EP3122648B1
EP3122648B1 EP15713155.8A EP15713155A EP3122648B1 EP 3122648 B1 EP3122648 B1 EP 3122648B1 EP 15713155 A EP15713155 A EP 15713155A EP 3122648 B1 EP3122648 B1 EP 3122648B1
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EP
European Patent Office
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sealing material
cap
container
crown
shape
Prior art date
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EP15713155.8A
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EP3122648A1 (de
Inventor
Heinz Hillmann
Andreas Krieg
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KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
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Publication of EP3122648A1 publication Critical patent/EP3122648A1/de
Application granted granted Critical
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Not-in-force legal-status Critical Current
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/10—Caps or cap-like covers adapted to be secured in position by permanent deformation of the wall-engaging parts
    • B65D41/12—Caps or cap-like covers adapted to be secured in position by permanent deformation of the wall-engaging parts made of relatively stiff metallic materials, e.g. crown caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C3/00—Labelling other than flat surfaces
    • B65C3/26—Affixing labels to non-rigid containers, e.g. bottles made of polyethylene, boxes to be inflated by internal air pressure prior to labelling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D53/00—Sealing or packing elements; Sealings formed by liquid or plastics material
    • B65D53/02—Collars or rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/02—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying flanged caps, e.g. crown caps, and securing by deformation of flanges
    • B67B3/023—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying flanged caps, e.g. crown caps, and securing by deformation of flanges using additional means for securing the cap, e.g. adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
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    • B67C3/22—Details
    • B67C2003/228—Aseptic features

Definitions

  • the invention comprises a crown cap for containers, in particular for bottles (glass bottles), as well as a closure method.
  • Bottle caps are very common and known as closures for containers, in particular for beverage bottles made of glass, esp. For beer and soft drink bottles. These consist of a circular piece of sheet metal with a crown-shaped curved edge and a sealing insert. This was initially made of cork, which provided as a compressible intermediate piece between the bottleneck and sheet metal for the necessary tightness.
  • cork which provided as a compressible intermediate piece between the bottleneck and sheet metal for the necessary tightness.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PE polyethylene
  • crown corks are usually coated with protective coatings for corrosion protection reasons. The most common crown cork has 21 points, the advantage of the odd number of teeth is that they are not directly opposite and thus prevents tilting in the feed units.
  • Crown corks are placed on the container by means of capping machine, which leads with the aid of, for example.
  • a magnetic stamp supplied crown cork and presses it on the bottle neck.
  • a cylindrical area around the crown cork lowers, which ensures that the serrated edge is bent over or around the mouth area of the container is crimped.
  • the DE 4018121 A1 discloses such a method for closing containers in which crown corks are closed on the mouth end of a container to form a Dichtungspreßsitzes between closure element and container, wherein in a first Verschdorfphase a preliminary clamping connection and in a subsequent Verschetzphase the final seal press fit is made.
  • the preliminary clamping connection of the closure element with the container is produced by plastically deforming the crown cork.
  • the closing process according to the DE 4 4 018121 A1 is multi-level, with different, ie increasing closure forces.
  • Another Kronkorkenversch deviser is in the DE 4036306 A1 discloses, in which a stapling head is provided, the protruding, for flanging the Crown cork edge has movable pin elements.
  • a pneumatic drive device is provided for generating a feed movement for the stapling head.
  • a particularly hygienic device is used in the DE 35 15 334 A1 discloses, in which case the closure of the container takes place in a sterile room, which is generated by means of a protective gas.
  • a closure system according to the preamble of claim 1 is known.
  • the object of the invention is therefore to provide a crown cap closure which has improved hygienic properties.
  • This object is achieved with a crown cork system according to claim 1, wherein a method for closing according to claim 8 for the implementation of the actual closing is disclosed.
  • crown caps are provided which have a plurality of serrated or tooth-like shape ends. These are usually of an odd number, to avoid blockages in the transport routes.
  • These bottle caps are at least partially formed of a metallic and / or aluminum-containing material (basic body) and may comprise an inner coating of one or more layers (rubber, plastic) to improve the sealing between the container mouth and the underside of the crown cap.
  • the crown cap is shaped such that the shaping ends according to the intended, the mouth of the container occlusive deformation having basically known wavy or jagged radial contour, so that one or more Cavities between the outer mouth near container surface and the mold ends is formed.
  • a deformable sealing material is provided in the region of the mold ends, which closes the cavities at least in the circumference of the end facing the container bottom.
  • the sealing material is a ring-like or ripe-like element separated from the crown cap, which separated from the body of the crown cap, i. is independently mounted in the corresponding mouth region of the container, but then with the crown cork (body) cooperates such that during the deformation of the molding of the crown cork for final container closure, these forming ends at least partially press or hineinsenken in the sealing material.
  • the sealing material may be a rubber or foam material, esp. A rubber or foam-like material whose outer surface in the ratio of the inner surface has no or substantially no pores to complicate the storage of impurities.
  • a germicidal or proliferation-inhibiting ingredient may be added to the sealing material, such as silver, zinc or copper particles or other permissible substances.
  • the sealing material is a disc-shaped or plate-like shaped piece in the manner of a sealing pad, which has at least two more or less concentric areas.
  • One area is the radially outer area (edge area), which is formed as a bead-like rim or sealing contour. This may be suitably contoured to match the forming ends, i. also have a tooth-like structure.
  • the inner area forms the shallower middle part, which forms the mouth seal on top of the container. This may possibly have a mating to the container muzzle pad or contouring, as a muzzle seal.
  • the sealing pad can be connected in such a way with the upper and the lateral container mouth / surface in a first step or attached to this (before the support of the crown cork and closure of the container), that the sealing pad is applied over the entire surface, that is fixed in position.
  • a sealing material is used which is an activatable material in terms of volume.
  • the desired increase in volume to close the unwanted cavities is caused by the mechanical deformation of the crown caps and the closure of the container.
  • this activation and enlargement can also take place in the feed path of the crown cork to the container, if this is already present in an at least partially determined position and / or orientation.
  • the activation takes place in particular by the entry of heat energy by the sealing material expands under the influence of heat.
  • the main body of the crown cap can be heated by contact heating, radiator or inductively, so that by means of heat conduction, the sealing material is indirectly heated. Since in particular glass bottles are cold after filling with the product, usually in a temperature range below 15 ° C, esp.
  • the heat in a very limited range of vertically from above in the Material of the crown cork is introduced, namely the opening of the container covering portion, so that no or only a very small heat input into the surface of the container takes place, esp.
  • the sealing material also serves as a thermal insulation.
  • the sealing material may have a so-called memo effect, which is that a compressed, reduced volume shape after pressure reduction is retained for a while or the original, enlarged volume shape is slowly sought again.
  • the volume reduction can be so be made that the sealing material of the bottle caps is briefly pressed in the supply to the container or the crown caps and the sealing material are stored under pressure or pressure, that the reduction in volume in the sorting and Zuleitsystem for capper respectively container is already given.
  • materials made of a polyurethane or this comprehensive materials to call can also be assisted or accelerated by energy input in a similar manner as outlined above.
  • the sealing material is one or more orders of a heating and / or hot melt adhesive, which is then at least partially fused after deformation and closing by a suitable energy input.
  • a hot melt adhesive can be provided, which is softer and more elastic before the aforementioned heating, as after the melting (embrittlement, curing), so that the opening of the crown cork or the container, a kind of breakage generated in the adhesive, the esp Consumers can be visually easily perceived.
  • the molding of the body can sink in liquid applied and still soft hot and / or hot melt adhesive and then cool the hot and / or hot melt adhesive and cure.
  • the hotmelt adhesive can be fed (hard) in a ring or ring shape and slipped over and, if necessary, subsequently also only partially melted, if appropriate.
  • cap-like closure system of all of the aforementioned variants is that the sealing material projects radially beyond the forming ends, such that the free sealing material forms a type of circlip which must be damaged when the container is opened, e.g. partially deformed, breaks and / or splits.
  • the sealing material also serves as a tamper-proof and Hygienenachweis.
  • the sealing material can additionally be acted upon at least partially, ie spatially limited, so that the sealing material hardens or embrittles more strongly in this area or altogether. Such an effect may possibly by UV radiation, further energy input, cold shock or in any other suitable manner.
  • the sealing material contains, for example, components that are UV-curable.
  • a chemical reaction takes place during the curing by a UV polymerization. Namely, are provided in the sealing material, possibly only in the edge region, photoinitiators that occur in the initial form in a double bond.
  • a UV radiation is introduced by means of emitters, the photoinitiators are activated, whereby the double bond of the photoinitiators is broken by the high-energy UV radiation, so that free radicals form and a non-reversible crosslinking with, for example, fillers and binders to macromolecules takes place. This results in a hardening and embrittlement.
  • a method for closing containers with a cap-like closure system is also included, in which a recovery and / or activation step follows after the step of deformation of the mold ends, in which caused by pressure relief or indirectly via energy input into the crown cap or directly by energy input into exposed surfaces of the sealing material, at least temporarily change shape and / or state of the sealing material becomes.
  • the deformable sealing material is applied to the container surface in the mouth or neck region and in a subsequent step, the deformation of the forming ends of the crown cap (body) made.
  • the sealing material is in the first step as a ring or garland in the mouth region of the container or attached, and placed in a subsequent step, the crown cap on the mouth and then deformed.
  • the sealing material is positioned in such an axial position that the free, the container bottom facing ends of the mold ends lie in the sealing material or together with this form a rim or edge.
  • a liquid Hot and / or hot melt application this can also be done after the first exposure (adherence) of the body.
  • the projecting sealing material forms (after activation) a ring or ring below the free forming end, which radially covers the free forming ends.
  • the sealing material projecting beyond the deformation is chemically and / or physically cured and / or embrittled in a subsequent step.
  • the outstanding, free sealing material can be increased in this way, in particular in the radial direction, by the activation and / or by an additional treatment step in that it covers the axially downwardly facing edges of the crown cork and thus forms a ring or ring below the free forming ends, which ideally has the same or a larger outer circumference than the largest outer circumference of the forming ends in the deformed closure state.
  • a curing and / or embrittlement unit is advantageously provided after the capper position or unit, but this may also be an integral part of the capper station, which is activated as required, i. can be switched on.
  • the capper is advantageously a capper in a circumferential design with a plurality of capper stations, each comprising at least one closure tool.
  • the corresponding units such as heaters, radiators, compressors, etc. are provided, which are arranged in a suitable manner.
  • laser and / or lens systems are provided.
  • energy-rich lasers which are directed from obliquely down onto free surfaces of the adhesive application and / or which are directed radially only onto the region of the molding ends under which the adhesive application is arranged are particularly advantageously suitable for fusion of a hot-melt adhesive.
  • the other known process steps before and after the capper are correspondingly combined in an analogous manner as needed.
  • an orifice shower can be provided before the actual closing step in order, for example, to wash away foam residues.
  • the capper itself has known capping heads that can apply the described crown cap.
  • the sealing material is designed as a sleeve-like cap (sealing cap), which is placed over the container mouth before the application of the crown cork (base body).
  • the sealing cap is widened before application to the container mouth (stretching) and takes after attaching and dismissing from Zuleitelement a non-positive end position around the mouth.
  • the sealing cap can be shrinkable by means of energy input (heat, radiation, etc.), so that such a step is provided for energy input before or after the crown cork deformation (closure).
  • crown cork base body
  • sealing cap Ideally, the application of the crown cork (base body) on the sealing cap creates such a unit that is destroyed by the consumer, for example, the consumer, the sealing cap and esp. On the crown cap body remains so solved and removed with this in the intended opening process becomes.
  • crown caps (body) and the sealing cap suitable adhesive or hot melt adhesive, vulcanizable materials, etc. applied in the process and possibly activated (hot melt adhesive, for example) or already on the preforms on / applied or inherent part of the material properties.
  • Suitable perforation in the sealing sleeve in particular one or more vertically extending perforations, can improve the opening properties.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

  • Die Erfindung umfasst ein Kronkorkenverschluss für Behälter, insbesondere für Flaschen (Glasflaschen), sowie ein Verschlussverfahren.
    Kronkorken sind als Verschlüsse für Behälter, insbesondere für Getränkeflaschen aus Glas sehr üblich und bekannt, insb. für Bier- und Softdrinkflaschen. Dabei bestehen diese aus einem kreisförmigen Blechstück mit kronenförmig gebogenen Rand und einer dichtenden Einlage. Diese war anfänglich aus Kork, das als kompressibles Zwischenstück zwischen Flaschenhals und Blech für die nötige Dichtigkeit sorgte. Üblich sind heute Polyvinylchlorid (PVC) oder Polyethylen (PE). Weiterhin sind aus Korrosionsschutzgründen Kronkorken in der Regel mit Schutzlacken überzogen.
    Der gebräuchlichste Kronkorken hat 21 Zacken, wobei der Vorteil der ungeraden Zackenzahl darin besteht, dass sich diese nicht direkt gegenüber und somit ein Verkanten in den Zuführungsaggregaten verhindert wird.
    Kronkorken werden mittels Verschließmaschine auf die Behälter aufgesetzt, die mit Hilfe bspw. eines magnetischen Stempels zugeführte Kronkorken führt und diese auf den Flaschenhals drückt. Gleichzeitig senkt sich ein zylindrischer Bereich um den Kronkorken, der dafür sorgt, dass der Zackenrand umgebogen wird oder um den Mündungsbereich des Behälters umgebördelt wird.
    Die DE 4018121 A1 offenbart ein solches Verfahren zum Verschließen von Behältern, bei dem auf das Mündungsende eines Behälters Kronkorken unter Bildung eines Dichtungspreßsitzes zwischen Verschlusselement und Behälter verschlossen werden, wobei in einer ersten Verschließphase eine vorläufige Klemmverbindung und in einer nachfolgenden Verschließphase der endgültige Dichtungspreßsitz hergestellt wird. Dabei wird die vorläufige Klemmverbindung des Verschlusselementes mit dem Behälter durch plastisches Verformen des Kronkorkens hergestellt. Der Verschlussvorgang gemäß der DE 4 4 018121 A1 ist dabei mehrstufig, mit unterschiedlichen, d.h. ansteigenden Verschlusskräften. Ein weiterer Kronkorkenverschließer wird in der DE 4036306 A1 offenbart, bei welchem ein Heftkopf vorgesehen ist, der vorstehende, zum Umbördeln des Kronenkorkenrandes bewegbare Stiftelemente aufweist. Dabei ist eine pneumatische Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer Vorschubbewegung für den Heftkopf vorgesehen.
    Eine besonders hygienische Vorrichtung wird in der DE 35 15 334 A1 offenbart, wobei hier der Verschluss des Behälters in einem Sterilraum erfolgt, der mittels eines Schutzgases erzeugt wird.
    Auch wenn das Verfahren und die hierfür üblichen Vorrichtungen weite Verwendung finden, besteht ein Problem darin, dass die Behältermündung beim Füllvorgang, direkt vor dem Verschließer, häufig mit Produkt benetzt wird, welches dann in dem Hohlraum, der sich unterhalb der angelegten und gebördelten Kronkorkenzähne ergibt verderben kann, indem Schimmelbildung erfolgt. Auf jeden Fall bilden die Räume unterhalb des Kronkorkens einen teilweise offenen Hohlraum, in dem eine Verschmutzung nicht vermeidbar ist und mit welchem der Verbraucher mit den Lippen in Kontakt kommt.
  • Aus US 2 974 816 ist ein Verschlusssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Kronkorkenverschluss zur Verfügung zu stellen, der verbesserte hygienische Eigenschaften aufweist.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kronkorkensystem nach Anspruch 1 gelöst, wobei ein Verfahren zum Verschließen nach Anspruch 8 für die Durchführung des eigentlichen Verschließens offenbart wird.
    Bei einem derartigen kappenartigem Verschlusssystem für Behälter sind Kronkorken vorgesehen, die eine Vielzahl von zacken- oder zahnartigen Formenden aufweisen. Diese sind in der Regel von einer ungeraden Anzahl, zur Vermeidung von Verblockungen in den Transportwegen. Diese Kronkorken sind mindestens teilweise aus einem metallischen und/oder aluminiumhaltigen Werkstoff (Grundkörper) gebildet und können eine innere Beschichtung aus einer oder mehreren Lagen umfassen (Gummi, Kunststoff) zur Verbesserung der Abdichtung zw. der Behältermündung und der Unterseite des Kronkorkens. Der Kronkorken ist dabei derart geformt, dass die Formenden nach der bestimmungsgemäßen, die Mündung des Behälters verschließenden Verformung, die grundsätzlich bekannte gewellte oder gezackte radiale Kontur aufweist, so dass ein oder mehrere Hohlräume zwischen der äußeren mündungsnahen Behälteroberfläche und den Formenden gebildet wird.
  • Dabei ist im Bereich der Formenden ein verformbares Dichtmaterial vorgesehen, welches die Hohlräume mindestens im Umfang des zum Behälterboden weisenden Endes verschließt. Das Dichtmaterial ist dabei ein ring- oder reifartiges vom Kronkorken getrenntes Element, welches vom Grundkörper des Kronkorkens getrennt, d.h. unabhängig im entsprechenden Mündungsbereich des Behälters angebracht wird, das dann aber mit dem Kronkorken (Grundkörper) derart zusammenwirkt, dass bei der Verformung der Formenden des Kronkorkens zum finalen Behälterverschluss, diese Formenden sich in das Dichtmaterial zumindest abschnittsweise einpressen oder hineinsenken.
  • Das Dichtmaterial kann dabei ein gummi- oder schaumstoffartiges Material sein, insb. ein gummi- oder schaumstoffartiges Material, dessen äußere Oberfläche im Verhältnis der inneren Oberfläche keine oder im Wesentlichen keine Poren aufweist, um die Einlagerung von Verunreinigungen zu erschweren. Dabei kann ein keimabtötender oder vermehrungshemmender Inhaltsstoff dem Dichtmaterial beigefügt werden, wie Silber, Zink oder Kupferpartikel oder sonstige zulässige Stoffe.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Dichtmaterial ein scheiben- oder tellerartiges Formstück in der Art eines Dichtpads ausgeformt, das mindestens zwei mehr oder weniger konzentrische Bereiche aufweist. Der eine Bereich ist der radial äußere Bereich (Randbereich), der als wulstartige Kranz- oder Dichtkontur ausgeformt ist. Diese kann in geeigneter Weise passend zu den Formenden konturiert sein, d.h. auch eine zahnartige Struktur aufweisen. Der innere Bereich bildet das flachere Mittelteil, welches die Mündungsdichtung auf der Oberseite des Behälters bildet. Dieses kann ggf. eine zur Behältermündung passende Auflage oder Konturierung aufweisen, als Mündungsabdichtung.
  • Das Dichtpad kann dabei derart mit der oberen und der seitlichen Behältermündung/-fläche in einem ersten Schritt verbunden oder an diesen angebracht werden (vor der Auflage des Kronkorkens und Verschluss des Behälters), dass das Dichtpad vollflächig anliegt, d.h. lagefixiert ist. Alternativ kann vorgesehen werden, dass nur eine Teilfläche des inneren und/oder des äußeren Bereichs an der Behältermündung lagefixiert ist, so dass ein Dehnen oder Bewegung im Material des Dichtpads beim Verschluss leicht möglich ist, zur Erreichung einer optimalen Dichtlage.
    Vorteilhafterweise wird ein Dichtmaterial eingesetzt das hinsichtlich des Volumens ein aktivierbares Material ist. So kann der mit einem geringen Volumen an Dichtmaterial belegte Kronkorken platzsparend und insb. ohne Beschädigung des weicheren Dichtmaterials als lose Ware gelagert und transportiert werden. Die gewünschte Volumenvergrößerung zum Verschluss der unerwünschten Hohlräume wird nach der mechanischen Verformung der Kronkorken und dem Verschluss der Behälter veranlasst. Alternativ kann diese Aktivierung und Vergrößerung aber auch im Zuleitungsweg des Kronkorkens zum Behälter erfolgen, wenn dieser bereits in einer zumindest teilweise bestimmten Lage und/oder Orientierung vorliegt. Dabei erfolgt die Aktivierung insbesondere durch Eintrag von Wärmeenergie, indem sich das Dichtmaterial unter Wärmeeinfluss ausdehnt. Dabei kann der Grundkörper des Kronkorkens durch Kontakterwärmung, Strahler oder induktiv erwärmt werden, so dass mittels Wärmeleitung das Dichtmaterial mittelbar erwärmt wird.
    Da insb. Glasflaschen nach der Füllung durch das Füllgut kalt sind, in der Regel in einem Temperaturbereich unter 15°C, insb. unter 10°C, kann es vorteilhaft sein, dass die Wärme in einem sehr begrenzten Bereich von vertikal von oben in das Material des Kronkorkens eingeleitet wird, nämlich den die Mündungsöffnung des Behälters überdeckenden Abschnitt, so das keine oder nur eine sehr geringe Wärmeeinleitung in die Oberfläche des Behälters erfolgt, insb. das Dichtmaterial auch als eine thermische Isolierung dient.
    Alternativ kann dass Dichtmaterial einen so genannten Memoeffekt aufweisen, der darin besteht, dass eine komprimierte, verminderte Volumenform nach Druckverminderung eine Zeitlang behalten wird bzw. die ursprüngliche, vergrößerte Volumenform wieder langsam angestrebt wird. Die Volumenminderung kann derart vorgenommen werden, dass das Dichtmaterial der Kronkorken in der Zuleitung zum Behälter kurzzeitig gepresst wird oder die Kronkorken und das Dichtmaterial derart unter Pressung oder Druck gelagert werden, dass die Volumenverminderung im Sortier- und Zuleitsystem zum Verschließer respektive Behälter bereits gegeben ist. Hier sind bspw. Materialien aus einem Polyurethan oder dieses umfassende Materialien zu nennen. Der Rückformungsprozess kann auch mittels Energieeintrag in vergleichbarer Art und Weise unterstützt oder beschleunigt werden, wie oben ausgeführt.
  • Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass das Dichtmaterial ein oder mehrere Aufträge eines Heiz- und/oder Schmelzkleber ist, der dann nach dem Verformen und Verschließen durch einen geeigneten Energieeintrag mindestens teilweise verschmolzen wird. Dabei kann insbesondere ein Schmelzkleber vorgesehen werden, der vor der vorgenannten Erwärmung weicher und elastischer ist, als nach dem Verschmelzen (Versprödung, Aushärtung), so dass das Öffnen des Kronkorkens bzw. des Behälters, eine Art Bruch im Kleber erzeugt, der insb. vom Verbraucher optisch leicht wahrgenommen werden kann. Dabei kann das Formende des Grundkörpers sich in flüssig aufgetragenen und noch weichen Heiß- und/oder Schmelzkleber einsenken und der Heiß- und/oder Schmelzkleber anschließend auskühlen und aushärten. Alternativ kann der Schmelzkleber in einer Kranz- oder Ringform (hart) zugeführt und übergestülpt werden und bedarfsweise nachfolgend ggf. auch nur Bereichsweise angeschmolzen werden.
  • Eine Verbesserung des kappenartigen Verschlusssystems aller der vorgenannten Varianten besteht darin, dass das Dichtungsmaterial radial über die Formenden hinaus steht, dass dieses freie Dichtungsmaterial einen Art Sicherungsring oder - kranz bildet, der bei dem Öffnen des Behälters verletzt werden muss, weil er z.B. teilverformt, zerbricht und/oder sich spaltet. Somit dient das Dichtmaterial auch als Manipulationssicherung und Hygienenachweis.
  • Dabei kann auf das Dichtmaterial zusätzlich zumindest noch bereichsweise, also räumlich begrenzt, eingewirkt werden, so dass das Dichtmaterial in diesem Bereich oder insgesamt stärker aushärtet oder versprödet. Ein solches Einwirken kann ggf. mittels UV-Strahlung, weiterem Energieeintrag, Kälteschock oder in einer sonstigen geeigneten Art und Weise erfolgen.
    Bei einer Variante enthält das Dichtmaterial bspw. Komponenten, die mittels UV aushärtbar sind. Dabei erfolgt eine chemische Reaktion bei der Aushärtung durch eine UV-Polymerisation. Sind nämlich im Dichtmaterial, ggf. nur im Randbereich, Fotoinitiatoren vorgesehen, die in der Ausgangsform in einer Doppelbindung vorkommen. Wird mittels Strahlern eine UV-Strahlung eingetragen, werden die Fotoinitiatoren aktiviert, wobei durch die energiereiche UV-Strahlung die Doppelbindung der Fotoinitiatoren aufgebrochen wird, sodass sich freie Radikale bilden und eine nicht reversible Vernetzung mit bspw. Füll- und Bindemitteln zu Makromolekülen erfolgt. Dies hat eine Aushärtung und Versprödung zur Folge. Somit ist auch ein Verfahren zum Verschluss von Behältern mit einem kappenartigen Verschlusssystem nach einem der vorherigen Ausführungsformen umfasst, bei welchem
    sich nach dem Schritt der Verformung der Formenden ein Rückbildungs- und/oder Aktivierungsschritt anschließt, bei welchem durch Druckentlastung oder mittelbar über Energieeintrag in den Kronkorken oder unmittelbar durch Energieeintrag in freiliegende Flächen des Dichtmaterials, eine mindestens zeitweise Form- und/oder Zustandsänderung des Dichtmaterials veranlasst wird. Diese ist in der Regel eine Volumenvergrößerung des Dichtmaterials, bei dem die Hohlräume geschlossen werden. Dabei werden insbesondere in einem Schritt das verformbare Dichtmaterial auf die Behälteroberfläche im Mündungs- oder Halsbereich aufgebracht und in einem nachfolgenden Schritt die Verformung der Formenden des Kronkorkens (Grundkörper) vorgenommen.
    Dabei wird das Dichtmaterial in dem ersten Schritt als Ring oder Kranz im Mündungsbereich des Behälters auf- oder angebracht, und in einem nachfolgenden Schritt der Kronkorken auf die Mündung aufgesetzt und dann verformt. Das Dichtmaterial wird dabei in einer derartigen axialen Lage positioniert, dass die freien, zum Behälterboden weisenden Enden der Formenden im Dichtmaterial liegen oder gemeinsam mit diesem einen Rand oder eine Kante bilden. Im Falle von einer flüssigen Heiß- und/oder Schmelzkleberaufgabe, kann dies auch nach dem ersten Aussetzen (Anhaften) des Grundkörpers vorgenommen werden.
  • Vorteilhafterweise bildet nach der Verformung das überstehende Dichtmaterial (nach der Aktivierung) einen Ring oder Kranz unterhalb der freien Formenden, welcher die freien Formenden radial überdeckt. Dabei besteht eine Verbesserung darin, das nach der Verformung überstehende Dichtmaterial in einem nachfolgenden Schritt chemisch und/oder physikalisch ausgehärtet und/oder versprödet wird.
  • Wenn nach der Verformung und Aktivierung des Dichtmaterials, das Dichtmaterial mit einem ring- oder kranzartigen Bereich die freien Formenden axial heraus ragt, kann durch die Aktivierung und/oder durch einen zusätzlichen Behandlungsschritt das überragende, freie Dichtmaterial derart insb. auch in radiale Richtung vergrößert werden, dass dieses die axial nach unten weisenden Kanten des Kronkorkens überdeckt und somit einen Ring oder Kranz unterhalb der freien Formenden bildet, der idealerweise den selben oder einen größeren äußeren Umfang hat, als der größte äußere Umfang der Formenden im verformten Verschlusszustand.
  • Es ist somit auch eine Vorrichtung zum Verschluss von Behältern mit einem kappenartigen Verschlusssystem nach einem der vorgenannten Ausführungsformen umfasst, die mindestens einen Behältereinlauf, mindestens ein Verschlusswerkzeug und mindestens eine Kronkorkenzuführung, sowie eine Behälterausleitung umfasst, wobei eine oder mehrere separate Dichtmaterialzuleitungen und Dichtmaterialapplikationseinheiten vorgesehen sind.
  • Dabei ist vorteilhafterweise nach der Verschließerposition oder -einheit eine Aushärt- und/oder Versprödungseinheit vorgesehen, diese kann aber auch ein integraler Bestandteil der Verschließerstation sein, die bedarfsweise aktiviert, d.h. zugeschaltet werden kann.
  • Der Verschließer ist vorteilhafterweise ein Verschließer in umlaufender Bauweise mit einer Mehrzahl von Verschließerstationen, die mindestens je ein Verschlusswerkzeug umfassen.
  • Zur maschinenseitigen Realisierung der vorgenannten Ausführungsformen sind die entsprechenden Aggregate, wie Heizungen, Strahler, Verdichter usw. vorgesehen, die an geeigneter Weise angeordnet sind.
    Für die ggf. sehr kleinflächige Erwärmung oder Bestrahlung sind vorteilhafterweise entsprechende Laser- und/oder Linsensysteme vorgesehen.
    So sind bspw. besonders vorteilhaft zur Verschmelzung eines Schmelzklebers nach dem Verschließen energiereiche Laser geeignet, die von schräg unten auf freie Oberflächen des Klebemittelauftrages gerichtet sind und/oder die radial nur auf den Bereich der Formenden gerichtet sind, unter welchen der Klebemittelauftrag angeordnet ist.
    Die sonstigen gekannten Prozessschritte vor und nach dem Verschließer, sind entsprechend in analoger Weise nach Bedarf kombinierbar. Dies sind geeignete Inspektions- und Kontrolleinheiten vor und/oder nach dem Verschließer, Reinigungs- und Hygienisierungseinheiten, um die Verunreinigungen abzusaugen und ggf. eine Entkeimung der Verschlüsse vorzunehmen. Insbesondere ist vorteilhafterweise nach dem Verschließer eine Verschlussinspektion vorzusehen, die die ordnungsgemäße Verschlussqualität und das Vorhandensein des Kronkorken und ggf. erzeugte Sicherungsringe unterhalb des Kronkorkens überprüft.
    Als Zuführsysteme dienen bekannte Einheiten, welche die Verschlüsse zum Verschließer transportieren und dabei die Ausrichtung und Lage berücksichtigen und festlegen. Die gewünschte Richtungsorientierung wird in einer derartigen Transporteinheit beibehalten. Weiterhin erfolgt der Übergang der Kronkorken zum Verschließer über Pick & Place Station(en), über Einblasvorrichtung oder sonstige geeignete Elemente.
  • Bedarfsweise kann eine Mündungsdusche vor dem eigentlichen Verschließschritt vorgesehen werden, um bspw. Schaumreste wegzuspülen.
    Der Verschließer selbst weist bekannte Verschließköpfe auf, die den beschriebenen Kronkorken applizieren können.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist das Dichtmaterial als hülsenartige Kappe (Dichtkappe) ausgeführt, welche vor dem Aufbringen des Kronkorkens (Grundkörper) über die Behältermündung gestülpt wird. Somit wird die eigentliche Mündungskopffläche und ein Teil der Mündungsseitenwand und ggf. Halsfläche durch die Dichtkappe überdeckt. Idealerweise wird dabei diese Dichtkappe vor der Applikation auf die Behältermündung geweitet (Stretching) und nimmt nach dem Anbringen und Entlassen vom Zuleitelement eine kraftschlüssige Endlage um die Mündung ein. Alternativ oder zusätzlich kann die Dichtkappe mittels Energieeintrag (Hitze, Strahlung, etc.) schrumpfbar sein, so dass vor oder nach der Kronkorkenverformung (Verschluss) ein solcher Schritt zum Energieeintrag vorgesehen ist.
  • Idealerweise wird durch die Aufbringung des Kronkorkens (Grundkörpers) auf die Dichtkappe eine derartige Einheit erzeugt, dass beim mechanischen Öffnen des Kronkorkens durch bspw. den Verbraucher, die Dichtkappe zerstört wird und insb. am Kronkorkengrundkörper verbleibt, also mit diesem beim bestimmungsgemäßen Öffnungsvorgang gelöst und entfernt wird. Zur Herstellung dieser Verbindung zw. Kronkorken (Grundkörper) und der Dichtkappe, können geeignete Haft- oder Schmelzkleber, vulkanisierbare Stoffe, etc. im Verfahren aufgebracht und ggf. aktiviert werden (Heißkleber bspw.) bzw. auf den Vorformlingen bereits an-/aufgebracht sein bzw. inhärenter Teil der Materialeigenschaften sein.
  • Geeignete Perforation in der Dichthülse, insb. eine oder mehrere vertikal verlaufende Perforationen, können die Öffnungseigenschaften verbessern.

Claims (12)

  1. Kappenartiges Verschlusssystem für Behälter, umfassend einen eine Vielzahl von zacken- oder zahnartigen Formenden aufweisenden Kronkorken, der mindestens teilweise aus einem metallischen und/oder aluminiumhaltigen Werkstoff gebildet ist, wobei der Kronkorken derart geformt ist, dass die Formenden nach bestimmungsgemäßer und den Behälter verschließenden Verformung einen oder mehrere Hohlräume zwischen der äußeren Behälteroberfläche und den Formenden bilden, wobei im Bereich der Formenden ein verformbares Dichtmaterial vorgesehen ist, welches die Hohlräume mindestens im Umfang des zum Behälterboden weisenden Ende verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial ein ring- oder reifartiges vom Kronkorken getrenntes Element bildet, welches mit dem Kronkorken derart zusammenwirkt, dass bei Verformung der Formenden zum Behälterverschluss, diese Formenden sich in das Dichtmaterial einpressen oder hineinsenken.
  2. Kappenartiges Verschlusssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial ein gummi- oder schaumstoffartiges Material ist, insb. ein gummi- oder schaumstoffartiges Material, dessen äußere Oberfläche im Verhältnis der inneren Oberfläche keine oder im Wesentlichen keinen Poren aufweist.
  3. Kappenartiges Verschlusssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial ein hinsichtlich des Volumens aktivierbares Material ist.
  4. Kappenartiges Verschlusssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial durch Energieeintrag, insbesondere durch Wärmeenergie aktivierbar ist, indem es sich unter Wärmeeinfluss ausdehnt.
  5. Kappenartiges Verschlusssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial einen Memoeffekt aufweist und eine komprimierte, verminderte Volumenform nach Druckverminderung eine Zeitlang behält bzw. verlangsamt verliert und die ursprüngliche, vergrößerte Volumenform wieder anstrebt.
  6. Kappenartiges Verschlusssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial eine Dichtkappe ist, womit die eigentliche Mündungskopffläche und ein Teil der Mündungsseitenwand überdeckbar ist.
  7. Kappenartiges Verschlusssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial ein oder mehrere Aufträge eines Heiz- und/oder Schmelzkleber ist.
  8. Verfahren zum Verschluss von Behältern mit einem kappenartigen Verschlusssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Behälter und die Kronkorken der Verschließvorrichtung zugeführt werden dadurch gekennzeichnet, dass
    in einem Schritt das verformbare Dichtmaterial aufgebracht wird und in einem nachfolgenden Schritt die Verformung der Formenden erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial
    in einem ersten Schritt als Ring oder Kranz im Mündungsbereich des Behälters angebracht wird, und wobei in einem nachfolgenden Schritt der Kronkorken auf die Mündung aufgesetzt und dann verformt wird, wobei das Dichtmaterial in einer derartigen axialen Lage positioniert wird, dass die freien, zum Behälterboden weisenden Enden der Formenden im Dichtmaterial liegen oder gemeinsam mit diesem einen Rand oder Kante bilden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das nach der Verformung überstehende Dichtmaterial nach der Aktivierung die freien Formenden radial überdeckt und einen Ring oder Kranz unterhalb der freien Formenden bildet.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das nach der Verformung überstehende Dichtmaterial in einem nachfolgenden Schritt chemisch und/oder physikalisch ausgehärtet und/oder versprödet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich nach dem Schritt der Verformung der Formenden ein Aktivierungsschritt anschließt, bei welchem mittelbar über Energieeintrag in den Kronkorken oder unmittelbar durch Energieeintrag in freiliegende Flächen des Dichtmaterials erfolgt, wobei eine mindestens zeitweise Form- und/oder Zustandsänderung des Dichtmaterials veranlasst wird.
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