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Die Erfindung betrifft einen Flaschenverschluss bestehend aus einer plastisch verformbaren Metallkappe, die die Flasche abdeckt und die einen gebördelten Randbereich aufweist, der die Flasche in verschlossenem Zustand formschlüssig umgreift, sowie aus einem Dichtelement, das im Öffnungsbereich der Flasche an dieser anliegt und die Flasche verschliesst, wobei das Dichtele- ment aus einer die Öffnung der Flasche verschliessenden Scheibe besteht, an die ein im Wesentli- chen hohlzylindrischer Abschnitt anschliesst, der in verschlossenem Zustand in die Öffnung der Flasche eingeführt ist und an der Innenwand der Flasche anliegt, und wobei ein Randbereich der Scheibe über den hohlzylindrischen Abschnitt hinausragt, um auf der Flasche aufzuliegen.
Flaschenverschlüsse der oben beschriebenen Art werden im Allgemeinen auch als Kronenkor- ken bezeichnet. Diese dienen insbesondere dazu, Flaschen zu verschliessen, die kohlensäurehalti- ge Getränke, wie etwa Bier oder Limonaden, enthalten. Kronenkorken besitzen einen sehr einfa- chen Aufbau und sind kostgünstig herstellbar. Bei entsprechender Ausbildung dieser Kronenkorken wird auch ausreichende Dichtwirkung erreicht, um einen sicheren Verschluss der Flasche gewähr- leisten zu können und um eine ausreichende Haltbarkeit von empfindlichen Getränken, wie etwa Bier, sicherstellen zu können. Die Haltbarkeit von Bier hängt wesentlich von der Rate ab, mit der Gase durch den Verschluss diffundieren können.
Eine alternative Ausführungsform von Flaschenverschlüssen sind sogenannten Bügelver- schlüsse, bei denen ein mit einer Dichtung versehenes Verschlusselement über eine im Allgemei- nen aus Draht hergestellte Hebelkonstruktion an der Flasche befestigt ist und im verschlossenen Zustand einen festen Sitz des Dichtelementes gewährleistet. Solche Bügelverschlüsse besitzen neben einer verbesserten Dichtwirkung gegenüber einem Kronenkorken den Vorteil, beim Öffnen ein kräftiges und sattes "Plopp"-Geräusch zu erzeugen. Solche Bügelverschlüsse sind jedoch aufwendig in der Herstellung und dementsprechend kostenintensiv, und mit solchen Verschlüssen ausgestatteten Flaschen lassen sich nur schwer in einen Pfandkreislauf integrieren.
Es hat sich herausgestellt, dass Getränke, insbesondere Biere, die in Flaschen mit Bügelver- schlüssen angeboten werden, bei Konsumenten vielfach als höherwertig eingeschätzt werden, selbst wenn der Inhalt identisch mit Produkten ist, die in Flaschen mit Kronenkorken angeboten werden. Ein Grund dafür ist das oben beschriebene "Plopp"-Geräusch beim Öffnen der Flasche, das bei mit Kronenkorken verschlossenen Flaschen herkömmlicher Bauart nicht auftritt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Flaschenverschluss der oben beschriebenen Bauart so weiterzubilden, dass ohne zusätzlichen Aufwand ein kräftiges und sattes Geräusch beim Öffnen der Flasche erreicht werden kann.
Aus der AT 401. 378 B ist ein zweiteiliger Flaschenverschluss für Sektflaschen bekannt. Der Flaschenverschluss besteht einerseits aus einem Kronenkorken herkömmlicher Bauart, das heisst aus einer Blechkappe mit einem im Inneren der Blechkappe angeordneten Dichtplättchen und einem Kunststoffstopfen aus einem hohlzylindrischen Rohrstück. Der Flaschenverschluss ist so aufgebaut, dass der Kunststoffstopfen nach dem Abnehmen des Kronenkorkens zunächst in der Öffnung der Flasche verbleibt und dann entlang einer vorgeformten Rille durchbrochen werden kann, um die Flasche zu öffnen.
Bei diesem bekannten System stellen sowohl der Kunststoffstop- fen als auch der Kronenkorken an sich unabhängige Verschlusssysteme dar, was unter anderem dadurch zum Ausdruck kommt, dass das Dichtplättchen des Kronenkorkens in Radialrichtung über den Kunststoffstopfen hinausragen muss, um direkt an der Flasche anzuliegen und somit eine unabhängige Dichtfläche realisieren zu können. Die Dichtwirkung des Kunststoffstopfens erfolgt primär oder ausschliesslich entlang der Mantelfläche des hohlzylindrischen Rohrstückes, was eine entsprechende Pressung voraussetzt.
Das Geräusch beim Öffnen der Flasche spielt bei einem Flaschenverschluss der oben be- schriebenen Art keine Rolle, da es sich um einen vorläufigen Verschluss handelt, der nur während der Produktion verwendet wird und der nicht in Kontakt mit dem Konsumenten kommt. Im Übrigen kann eine gezielte Öffnung der Flasche bei einem solchen Verschluss nur durch das Durchbrechen des Kunststoffstopfens erfolgen, was kein nennenswertes Geräusch verursacht. Ein Verschluss dieser Art ist daher nicht geeignet, die oben dargestellten Aufgaben zu erfüllen.
Ein weiteres Problem bei der in der AT 401.378 B beschriebenen Lösung besteht darin, dass ein solcher Flaschenverschluss nur bei Flaschen mit relativ gering toleriertem Innendurchmesser im Mündungsbereich sinnvoll angeordnet werden kann. Treten grössere Toleranzen auf, dann wird der Kunststoffstopfen bei einem Teil der Flaschen einen nicht ausreichenden Anpressdruck
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aufweisen, um die Dichtheit zu gewährleisten. Bei einem anderen Teil der Flaschen mit relativ geringem Innendurchmesser wird es jedoch im normalen Produktionsverfahren nicht ohne Schwie- rigkeiten möglich sein, den Flaschenverschluss in die Flasche einzutreiben.
Bei hochwertigen Getränkten, wie etwa Sekt, ist es möglich, bei der Flaschenherstellung relativ geringe Toleranzen einzuhalten, da die Produktionskosten der Flasche im Vergleich zum Preis des Produktes nur eine relativ untergeordnete Rolle spielen. Bei Massenprodukten wie Bier oder koh- lensäurehaltigen Limonaden sind die Herstellungskosten der Flaschen kritisch, und die entspre- chenden Toleranzen können nicht beliebig klein vorgeschrieben werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Flaschenverschluss anzugeben, der auch im normalen Produktionsablauf mit herkömmlichen Flaschen störungsfrei eingesetzt werden kann.
Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass das Dichtelement mit der Metallkappe fest verbunden ist, und dass der Randbereich des Dichtelementes eine Dichtungsnut aufweist, die zur Abdichtung gegenüber der Flasche im Bereich ihrer Stirnfläche bestimmt ist.
Die erfindungsgemässe Lösung ermöglicht es, einen sehr einfach aufgebauten Flaschenver- schluss darzustellen, der ein sehr kräftiges und sattes "Plopp"-Geräusch beim Öffnen der Flasche ergibt, auch wenn diese eisgekühlt ist.
Wesentlich an der Erfindung ist die Erkenntnis, dass das Dichtelement fest mit der Metallkappe verbunden sein muss, um mit dieser abgezogen zu werden. Eine weitere wesentliche Vorausset- zung für die Funktionsfähigkeit der Erfindung ist, dass die primäre Abdichtung im Bereich der Stirnfläche der Flaschenöffnung erfolgt, wo das Dichtelement durch die Metallkappe auf die Fla- sche gedrückt wird. Im Bereich des hohlzylindrischen Abschnittes des Dichtelementes erfolgt zwar ebenfalls eine Abdichtung, zufolge der unvermeidlichen Produktionstoleranzen der Flasche würde diese jedoch zumindest bei einem Teil der Flaschen nicht ausreichen, die geforderte Diffusionsfes- tigkeit zu gewährleisten.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der hohlzylindrischer Abschnitt im geschlossenem Zustand gegenüber der Innenfläche der Flasche vorgespannt ist. Diese Vorspannung wird unter Anderem dadurch erreicht, dass der Aussendurchmesser des hohlzylindrischen Abschnittes im kräftefreien Zustand grösser ist als der Innendurchmesser der Flasche im Öffnungsbereich.
Eine besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Dichtele- ment aus einem Verbundwerkstoff aus Ethyl-Methyl-Acrylat und einem thermoplastischen Vulkani- sat eines thermoplastischen Elastomers besteht. Im Hinblick auf die schwierigen Randbedingun- gen bei der Herstellung und beim Aufbringen des Flaschenverschlusses hat sich die Materialaus- wahl als kritisch herausgestellt. Das Material des Dichtelementes muss ausreichend weich sein, um auch bei relativ geringen Anpressdrücken eine Dichtwirkung zu erzielen und andererseits ausreichenden steif sein, um auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten problemlos in die Flaschenöffnung eingedrückt werden zu können. Das obige Material erfüllt diese Forderungen in optimaler Weise und ist darüber hinaus kostenmässig innerhalb des zulässigen Bereiches.
Besonders günstig ist es, wenn das Dichtelement in einem Spritzgussvorgang an die Metall- kappe angeformt ist. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des erfin- dungsgemässen Flaschenverschlusses. Alternativ dazu wäre es auch möglich, das Dichtelement in die Metallkappe ein zukleben, was jedoch eine aufwendigere Herstellung bedingt.
Weiters ist es von besonderem Vorteil, wenn der hohlzylindrische Abschnitt des Dichtelemen- tes eine Länge aufweist, die geringer ist als die axiale Erstreckung der Metallkappe. Üblicherweise werden die Flaschenverschlüsse von der Produktionsanlage zur Abfüllanlage als Schüttung trans- portiert. Die bei dem Transport auftretenden Stösse können bewirken, dass Metallkappen Dichtele- mente anderer Verschlüsse beschädigen. Diese Gefahr wird dadurch minimiert, dass die Dicht- elemente nicht über die vom Rand der Metallkappe aufgespannte Ebene vorragen.
Eine besonders gute Dichtwirkung wird dadurch erreicht, dass die Dichtungsnut des Dichtele- mentes einem im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
Eine weitere besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der hohlzylindrische Abschnitt des Dichtelementes aus einem Basisabschnitt, einem Mittelabschnitt mit im Wesentlichen zylindrische Innen- und Aussenfläche und einem Einführungsabschnitt mit einer Abschrägung oder Abrundung am Ende besteht, und dass der Basisabschnitt gegenüber dem Mittelabschnitt verdickt ist und eine Höhe aufweist, die grösser ist als die Wandstärke des Mittelab-
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schnittes. Auf diese Weise wird erreicht, dass der hohlzylindrische Abschnitt im Bereich des Über- ganges zur Scheibe besonders biegesteif ist, so dass sich in diesem Bereich eine besonders gute Abstützung gegenüber der Flaschenöffnung ergibt. Mit einer solchen Konstruktion lassen sich besonders kräftige und wohlklingende Geräusche beim Öffnen der Flasche erreichen.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der hohlzylindrische Abschnitt im Bereich des Basisabschnittes auf seiner Innenseite eine torusförmige Übergangsfläche aufweist, deren Krüm- mungsradius im Längsschnitt grösser ist als die Wandstärke im Bereich des Mittelabschnittes. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Metallkappe durch einen Druck auf das Dichtelement in Axialrichtung im Bereich der Platte ein nach aussen wirkendes Biegemoment im Bereich des hohl- zylindrischen Abschnittes erzeugt, was eine weitere Verbesserung des Öffnungsgeräusches mit sich bringt. Von besonderem Vorteil ist es hier, wenn der Krümmungsradius der torusförmigen Übergangsfläche mindestens doppelt so gross ist als die Wandstärke im Bereich des Mittelabschnit- tes.
Eine weitere günstige Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der Basisabschnitt aussen kegelstumpfförmig ausgebildet ist und in Axialrichtung mehr als die Hälfte de hohlzylindri- schen Abschnittes ausmacht. Insbesondere kann dabei der Basisabschnitt einen direkten Über- gang in die trapezförmige Nut aufweisen. Besonders günstig ist es bei dieser Ausführungsvariante, wenn im kräftefreien Zustand der Aussendurchmesser am Ende des Basisabschnittes deutlich grösser ist als der Innendurchmesser der Flasche im Bereich der Öffnung. Dadurch wird beim Eintreiben des Flaschenverschlusses während der Produktion im Basisabschnitt des hohlzylindri- schen Abschnittes eine besonders starke Verformung herbeigeführt.
Dies setzt zwar relativ grosse Kräfte beim Eintreiben voraus, die jedoch zu keiner Zerstörung oder unzulässigen Verformung des Dichtelementes führen, da dieses zu dem Zeitpunkt, wo diese Kräfte auftreten, bereits relativ weit in die Flasche eingetrieben ist. Es hat sich herausgestellt, dass bei einer solchen Ausführung ein Spannungszustand eintritt, der ein besonders ansprechendes Öffnungsgeräusch erzeugt.
In besonders bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass das das Dichtelement zumindest teilwei- se aus einem unter Feuchtigkeitseinwirkung quellenden Material aufgebaut ist. Sogenannte Super- absorber werden üblicherweise dazu eingesetzt, um unerwünschte Feuchtigkeit aufzunehmen und Gegenstände trocken zu halten. Dies ist beispielsweise in Babywindeln oder Lebensmittelverpa- ckungen der Fall. Superabsorber auf der Basis von Acrylsäure sind unter den Bezeichnungen Norscryl Aquakeep und Favor im Handel. Es können aber auch Derivate aus phosphorylier- ten, carbamidierten Stärken eingesetzt werden, wie etwa ein unter der Bezeichnung Carbion@ S erhältliches Produkt.
Durch das Aufquellen wird eine zusätzliche Spannung im hohlzylindrischen Abschnitt erzeugt, die das Öffnungsgeräusch verstärkt, ohne dass das Einführen des Dichtele- ments beim Verschliessen der Flasche behindert wird.
In der Folge wird die vorliegenden Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen die Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemässen Dichtelementes im Schnitt, Fig. 2 einen auf eine Flasche aufgesetzten Flaschenverschluss mit dem Dichtelement von Fig. 1, Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsvarianten von Dichtelementen in einem Schnitt ent- sprechend Fig. 1 und Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante eines Flaschenverschlusses im Schnitt.
Das Dichtelement 1 von Fig. 1 besteht aus einer Scheibe 2, an die ein hohlzylindrischer Ab- schnitt 3 angeformt ist. Die Scheibe 2 besitzt einen Randbereich 4, der über den hohlzylindrischen Abschnitt 3 hinausragt, und der eine umlaufende Dichtungsnut 5 aufweist, die dazu ausgebildet ist, an der Stirnfläche einer Flaschenöffnung anzuliegen und einen dichten Abschluss zu bilden.
Der hohlzylindrische Abschnitt 3 besitzt an einer Unterseite einen abgerundeten Bereich 6, der ein problemloses Einführen des Dichtelementes 1 in die Flaschenöffnung sicherstellen soll. An der Innenseite geht der hohlzylindrische Abschnitt 3 mit einer torusförmigen Übergangsfläche 7 in die Scheibe 2 über. Die äussere Umfangsfläche 8 und die Innenfläche 9 des hohlzylindrischen Ab- schnittes 3 sind in einem mittleren Bereich im Schnitt parallel, das heisst konzentrisch. Dieser Bereich des hohlzylindrischen Abschnittes 3 mit der Höhe h als axialer Erstreckung wird Mittelab- schnitt 11 genannt und schliesst oben an einen Einführungsabschnitt 10 an, der die Abrundung 6 aufweist.
An der Oberseite schliesst an den Mittelabschnitt 11 ein Basisabschnitt 12 an, der an der Innenseite durch die torusförmige Übergangsfläche 7 begrenzt ist, und an den aussen die Dich-
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tungsnut 5 anschliesst. Da der Radius R, der torusförmigen Übergangsfläche 7 etwa doppelt so gross ist, wie die Dicke D im Bereich des Mittelabschnittes 11, entsteht im Bereich des Basisab- schnittes 12 eine Materialansammlung, die eine relativ grosse Steifigkeit an der Basis des hohlzy- lindrischen Abschnittes 3 verursacht. Eine Steifigkeit in diesem Bereich wirkt sich positiv auf Quali- tät und Intensität des Öffnungsgeräusches.
Fig. 2 zeigt einen Flaschenverschluss unter Verwendung des Dichtelementes 1 von Fig. 1. Der Flaschenverschluss besteht aus einer Metallkappe 12, in die das Dichtelement 1 eingeformt ist. Die nur teilweise dargestellte Flasche ist mit 13 bezeichnet. Die Metallkappe 12 des Flaschenver- schlusses umgreift in üblicher Weise einen Ringwulst 14 im Bereich der Flaschenöffnung mit einem gebördelten Randbereich 15, wodurch eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Die Dich- tungsnut 5 passt sich an die Aussenfläche 16 der Flasche 13 an und ergibt in diesem Bereich eine zuverlässige Abdichtung. Zusätzliche dazu liegt der hohlzylindrische Abschnitt 3 an der Innenfläche 17 der Flasche 13 an, um eine zusätzliche Abdichtung zu ergeben.
Wesentlich ist jedoch, dass für einen sehr kurzen Zeitraum während des Öffnens der Flasche 13 in diesem Bereich eine Abdich- tung verbleibt, auch wenn die Dichtungsnut 5 bereits von der Flasche 13 abgehoben ist. Erst wenn der Flaschenverschluss so weit von der Flasche 13 abgehoben ist, dass sich der hohlzylindrische Abschnitt 3 von der Flasche 13 entfernt, wird das gewünschte Öffnungsgeräusch erzeugt.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante der Erfindung, bei der der Radius R1 der torusförmigen Übergangsfläche 7 deutlich kleiner ist, als bei der oben beschriebenen Ausführungsvariante.
Darüber hinaus besitzt der Einführungsabschnitt eine Abschrägung 18, die sich in einem Winkel von etwa 45 zu Achse des hohlzylindrischen Abschnittes 3 erstreckt. Mit einem Verschluss von Fig. 3 werden relativ gute Ergebnisse erzielt, wenn die Toleranz des Innendurchmessers D, der Flasche 13 relativ gering ist.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante, die im Wesentlichen der der Fig. 1 und 2 entspricht, mit dem Unterschied, dass die Länge L des hohlzylindrischen Abschnittes 3 gegenüber dieser Ausfüh- rungsvariante vergrössert ist. Auf diese Weise kann im Bereich der Aussenfläche 8 eine verbesserte Abdichtung erzielt werden, und es kann ein verbessertes Öffnungsgeräusch erzielt werden. Fla- schenverschlüsse mit einem solchen Dichtelement 1 sind jedoch anfälliger gegenüber Beschädi- gungen, da der Einführungsabschnitt 10 des Dichtelementes 1 im Gegensatz zu der Ausführung der Fig. 1 und 2 über den gebördelten Rand 15 der Metallkappe 12 hinausragt.
Die Ausführungsvariante von Fig. 5 unterscheidet sich von den oben beschriebenen Ausfüh- rungsvarianten dadurch, dass eine Übergangsfläche 19 vorgesehen ist, die einen direkten Über- gang von der im Wesentlichen trapezförmigen Dichtungsnut 5 zur Aussenfläche 8 des hohlzylindri- schen Abschnittes 3 bildet. Mit unterbrochenen Linien ist ein Bereich 20 dargestellt, der durch das Aufbringen des Dichtelementes 1 auf die Flasche 13 verdrängt wird, wodurch ein relativ starker Spannungszustand im Dichtelement 1 hervorgerufen wird. Dieser Spannungszustand erzeugt ein Drehmoment, das den Einführungsabschnitt 10 des hohlzylindrischen Abschnittes 3 im Sinn des Pfeils 21 nach aussen vorspannt. Es hat sich herausgestellt, dass eine Ausführungsvariante dieser Art besonders unempfindlich gegenüber Toleranzen des Innendurchmessers D1 der Flasche 13 ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, ein wohlklingendes und kräftiges Geräusch beim Öff- nen einer Flasche sicherzustellen, wobei das Öffnungsgeräusch auch in gekühltem Zustand gut wahrnehmbar ist.
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