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Schraubkappenverschluss für eine Spritzflasche
Die Erfindung betrifft einen Schraubkappenverschluss für eine Spritzflasche mit einer relativ engen, sich unterhalb ihrer engsten Stelle erweiternden Mündung, zu deren Abdichtung eine in eine Bodenaus- nehmung der Schraubkappe eingefügte Dichtungseinlage aus elastischem Werkstoff dient, die an einem tellerförmigen, mit seinem Rand in der Ausnehmung des Schraubkappenbodens festgehaltenen Dichtungsteil einen zentralen, am unteren Ende geschlossenen Hohlzapfen trägt, dessen Aussendurchmesser etwas grösser ist als der Durchmesser der Flaschenmündung, in die er beim Aufschrauben der Schraubkappe bis zum Aufliegen des tellerförmigen, sich an dem Schraubkappenboden abstützenden Dichtungsteiles auf dem oberen Mündungsrand dichtend hineingepresst wird,
und dessen Länge zumindest gleich der Länge des engen Mündungsabschnittes ist.
Es ist bereits ein Schraubkappenverschluss für enghalsige Flaschen bekannt, dessen Schraubkappe in einer Ausnehmung ihres Bodens eine mit einem mittleren Zapfen oder Pfropfen einstückig verbundene Dichtungsscheibe aus elastisch nachgiebigem Werkstoff aufnimmt, die beim Aufschrauben der Kappe auf denFlaschenmündungsrand gedrückt wird, wobei zugleich ihr Zapfen oder Pfropfen in die enge Ausgussmündung eindringt, wobei insbesondere die Dichtungsscheibe, deren Durchmesser den Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung der Schraubkappe etwas unterschreitet, mit einem vorspringenden dünnen, sich beim Einsetzen der Scheibe in die Ausnehmung umbiegenden Ringteil versehen ist, während der mit ihr einstückig verbundene Zapfen oder Pfropfen hohl und durch Eindringen eines mit Gewinde versehenen Innendorns am Kappenboden in seine Bohrung mit der Kappe verbunden ist.
Der Innendorn hat bei dieser Ausbildung die Aufgabe, den Zapfen oder Pfropfen an der Kappe festzulegen. Wäre nämlich keine Festlegung des Zapfens oder Pfropfen vorgesehen, so würde sich beim Abschrauben der mittlere Abschnitt der aussen durch den abgebogenen Ring gehaltenen Dichtungsscheibe, an der der Zapfen oder Pfropfen sitzt, zunächst mit seiner Randzone von dem Mündungsrand der Flasche lösen, dann aber in axialer Richtung elastisch von dem Schraubkappenboden abziehen und infolge der dadurch auftretenden schalenartigen Wölbung der Dichtungsscheibe die Reibung oder Haftung am Scheibenumfang so weit verringern, dass auchderumgebogeneRingteil die Dichtungsscheibe nicht mehr in der Kappe festhalten kann. Die Dichtungsscheibe würde also auf der Flaschenmündung haften bleiben.
Würde man anderseits auf den umlaufenden dünnen Ring verzichten, so bliebe beim Abschrauben der Kappe die äussere Ringzone der Scheibe auf der Flaschenmündung haften und die Verbindung zwischen dem Kappenboden und dem mittleren Zapfen wäre - wegen des geringen Durchmessers, der hier für das Halteorgan zur Verfügung steht-dem gesamten Zug nicht mehr gewachsen, sie würde" ausreissen". Hieraus ergibt sich, dass nur bei dem vorgesehenen Zusammenwirken des in den Zapfen oder Pfropfen ein wenig eindringenden spitzkegeligen Zapfens der Kappe und der Reibhaftung des lippenartigen, dünnen Ringteiles an der zylindrischen Innenwand der Kappe die Dichtung der Kappe gehalten werden kann.
Zudem bereitet die massgerecht Her-
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stellungdesspitzkegeligen, mit"Gewinde"versehenen Zapfens an der Kappe wegen seiner notwendiger- weise gegenüber den andern Abschnitten der Kappe geringen Mächtigkeit einige Schwierigkeiten, sowohl für das Formwerkzeug als auch beim Formen, z. B. durch Spritzgiessen, selbst.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Schraubkappenverschlusses besteht auch darin, dass der Zapfen oder
Pfropfen der Dichtungsscheibe infolge seiner geringen Länge gegenüber der axialen Länge der engen Aus- gussöffnung seine Dichtungsfunktion nur bei entsprechendem axialem Druck durch die Schraubkappe er- füllen kann.
Um den letztgenannten Mangel zu beseitigen, ist bei einem, sonst allerdings andersartigen Fla- schenverschluss angeregt worden, den Zapfen ebenso lange oder länger auszubilden, als die axiale Län- ge der engen Ausgussöffnung beträgt, womit eine etwa radiale Anpressung des etwa zylindrischen Ab- schnittes des Zapfens an die etwa zylindrische Innenwand der Ausgussöffnung und eine somit günstigere
Dichtung erreicht ist. Zugleich sind damit aber auch die auf den Zapfen und den Dichtungskörper aus- geUbtenHaltekräfteerheblich erhöht, sodasssich das Problem stellt, diese Haltekräfte, die sich als Zug- kräfte zwischen der Dichtung und der Schraubkappe zeigen, in befriedigender Weise aufzunehmen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Schraubkappenverschluss für eine Spritzfla- sche bereitzustellen, bei dem das zuvor behandelte Problem gelöst ist und die Nachteile der bekannten Schraubkappenverschlüsse sowie ihrer Dichtungskörper, insbesondere deren Verbindungen miteinander, beseitigt sind.
Bei einem Schraubkappenverschluss für eine Spritzflasche mit einer relativ engen, sich unterhalb ihrer engsten Stelle erweiternden Mündung, zu deren Abdichtung eine in eine Bodenausnehmung der Schraubkappe eingefügte Dichtungseinlage aus elastischem Werkstoff dient, die an einem tellerförmigen, mit seinem Rand in der Ausnehmung des Schraubkappenbodens festgehaltenen Dichtungsteil einen zentralen, am unteren Ende geschlossenen Hohlzapfen trägt, dessen Aussendurchmesser etwas grösser ist alsder Durchmesser der Flaschenmündung, die er beim Aufschrauben der Schraubkappe bis zum Aufliegen des tellerförmigen, sich an dem Schraubkappenboden abstützenden Dichtungsteiles auf dem oberen Mündungsrand dichtend hineingepresst wird und dessen Länge zumindest gleich der Länge des engen Mündungsabschnittes ist, wird zur Lösung der Aufgabe erfindungsgemäss vorgeschlagen,
dass der als rückseitiger Axialflansch ausgebildete Rand des tellerförmigen Dichtungsteiles in einer Ringnut des Schrau- benkappenbodens durch Formschluss gegenherausziehen gesichert ist, wodurch bei geringer radialer Tiefe der den Formschluss in axialer Richtung vergebenden Fläche eine grosse Fläche zur Übertragung der axialen Kräfte zwischen dem Dichtungsteil und der Schraubkappe gegeben ist und somit nicht ein so hoher spezifischer Flächendruck auftreten kann, der eine nachteilige Verformung des Dichtungsteiles nach sich ziehen würde.
Besonders vorteilhafte Ausbildungen bestehen nach der Erfindung darin, dass in dem Schraubkappen- boden eine den Axialf1ansch der Dichtungseinlage aufnehmende Ringnut vorgesehen ist, die einen in den Innenraum der Ringnut hineinragenden wulstartigen Ring-Vorsprung aufweist, und weiter, dass die Ringnut an ihrer Innenseite durch einen an den Kappenboden angeformten Kragen begrenzt ist, und eine an der äusseren Wand des Axialflansches angebrachte Rille den an der äusseren Wand der Ringnut vorgesehenen wulstartigen Ring-Vorsprung aufnimmt.
Weiter ist erfindungsgemäss der den zentralen Hohlzapfen mit dem äusseren Axialflansch verbindende Abschnitt der Dichtungseinlage als dünnwandige Ringmembran ausgebildet, wodurch erreicht ist, dass irgendwelche einseitig radial bis axial auf den Zapfen oder den Axialflansch einwirkenden Kräfte in der Ringmembran aufgefangen werden bzw. dass auf einen der kräftig ausgebildeten Abschnitte einwirkende Kräfte nicht auf den andern Abschnitt übertragen werden und dadurch der Sitzdieserbeiden Abschnit- te nicht beeinträchtigt wird.
Schliesslich wird noch nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Wandstärke des Hohlzapfen von seinem freien Ende nach oben hin zunimmt, wodurch bei ausreichender Steifigkeit des Hohlzapfen bei dessen Einführen in die enge Flaschenöffnung nicht nur ein besseres elastischeres Anliegen der etwa zy- lindrischen Mante1f1äche des Hohlzapfen an die etwa zylindrische Innenwand der Flaschenöffnung, also eine vollkommener radiale Dichtung, sondern insbesondere erreicht ist, dass diese radiale Anpresskraft durch axialen Zug an den Zapfen, nämlich mittels der Schraubkappe, leicht aufgehoben werden kann und somit die bei Öffnen der Flasche in der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Dichtungsteil und der Kappe auftretenden Kräfte verringert sind.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen : Fig. 1 einen senkrechten Axialschnitt durch den Verschluss in der Ausgangslage beim Eindringen des Hohlzapfen in die Flaschenmündung, Fig. 2 einen senkrechten Axialschnitt durch den Verschluss in der Verschlusslage,
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Fig. 3 einen senkrechten Axialschnitt durch den Verschluss beim Herausziehvorgang und Fig. 4 einen senkrechten Axialschnitt durch die Dichtungseinlage der Schraubkappe, bei der die Wandstärke des Zapfens nach oben hin zunimmt.
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Schraubkappe-3-nimmtäusseren Axialflansch-8-- und dem den Hohlzapfen--7--mit dem Axialflansch-8-verbindenden tellerförmigenTeil, der als relativ dünnwandige Ringmembran--9-- ausgebildet ist, besteht.
Zur formschlüssige Verankerung der Dichtungseinlage --5-- ruht der mit einer Rille --10--, die einen an der Innenwand der Schraubkappe-3-- angeformten wulstartigen Ring-Vorsprung-11-- umgreift, versehene Axialflansch --8-- in einer im Schraubkappenboden --4-- vorgesehenen Ringnut --12--, die in ihrer Innenseite durch einen an den Schraubkappenboden-4-angefdrmten Kragen-13-- begrenzt ist.
Durch den mit Formschlusspassung in den Kappenboden-4-verankerten Axialflansch-8-der Dichtungseinlage --5-- wird gleichzeitig ein Hohlraum zwischen der Einlage --5-- und dem Schraub- kappenboden --4-- luftdicht abgeschlossen.
Wird die Schraubkappe -- 3-- in Aufschraubrichtung gemäss Fig. 1 gedreht, so nähert sich das gewölbte, vorzugsweise halbkugelförmige freie Ende des Hohlzapfens --7-- der engen Flaschenmündung.
Beim weiteren Aufschrauben der Kappe wird sich der mittlere Bereich der Dichtungseinlage -- 5--
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starkwandigen Zylinder--6-- anSchraubkappe --3-- gemäss Fig. 2 ihre Endstellung erreicht hat. Die bis zur Endstellung weitergedrehte Schraubkappe --3-- wird von der elastischen Dichtungseinlage --5-- abgefangen.
Beim Zurückdrehen der Schraubkappe -- 3-- gemäss Fig. 3 wird der Hohlzapfen --7-- so lange in der Flaschenmündung festgehalten, bis sich die Ringmembran-9-nach der der Flaschenmündung zu- gewendeten Seite durchgewölbt hat. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann trotz der verhältnismässig weit zurückgedrehten Schraubkappe -3-- eine sichere Abdichtung noch gewährleistetwerden. Durch weite- res Abschrauben wird dann der Hohlzapfen--7-- unter Überwindung der Verformungsreibung aus der
Flaschenmündung gezogen, wobei die trichterförmige Verformung der Membran --9-- den zwischen DichtungseinlageundKappenbodenliegendenHohlraumerweitert und dort einen Unterdruck erzeugt, der das Herausziehen des Zapfens aus der Mündung begünstigt.
In Fig. 4 ist die Dichtungseinlage --5- besonders gezeigt, um die Ausbildung des Hohlzap- fens --7a-- in - gegenüber den Fig. 2 und 3 - unbelastetem Zustand zu verdeutlichen. Die Wandstärke des Hohlzapfens --7a-- nimmt von seinem freien Ende nach oben, also in Richtung auf die Ringmem- branzu, wodurch bei ausreichender Steifigkeit des Zapfens zu dessen Einführen in die enge Flaschenöffnung nicht nur ein besseres, elastischeres Anliegen der etwa zylindrischen Mantelfläche des Zapfens an die etwa zylindrische Innenwand der Flaschenöffnung, also eine vollkommener radiale Dichtung, sondern insbesondere erreicht ist, dass diese radiale Anpresskraft durch axialen Zug an dem Zapfen, nämlich mittels der Schraubkappe,
leicht aufgehoben werden kann und somit die bei Öffnen der Flasche in der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Dichtungsteil und der Kappe auftretenden (Zug-) Kräfte verringert sind.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird die Zuverlässigkeit der Abdichtung der Flaschenmündung erhöht. Ihre besonderen Vorteile liegen in einer sicheren Verbindung der Dichtungseinlage mit der Kappe, einer-bei sicherem Einführen des Zapfens in die Flaschenöffnung und einer guten radialen Dichtung - geringen Zugkraft des Zapfens auf die formschlüssige Verbindung der Dichtungseinlage, und der Unterbindung der Übertragung auf den Zapfen oder den Axialflansch einseitig einwirkender Kräfte auf den jeweils andern Teil der Dichtungseinlage.
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