Schlie¯vorrichtung f r mit einem Hals versehene Gefässe
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Sehliessvorrichtung f r mit einem Hals verschene Gefϯe. Gefϯe dieser Art werden gewöhnlich mittels eines Zapfens aus Kork, aus Gummi oder weiehem Kautschuk verschlos- sen, also mittels eines Zapfens aus zusammen- pre¯barem Material. Solche Zapfen schmiegen sich durch Zusammenpressen der Form und dabei aneh den Unregelmässigkeiten der innern Dache des Flaschenhalses an.
Die HÏlse der in Massen hergestellten Glasflaselien weisen Durehmesser auf, die um ¯7% in bezug auf den normalen Durchmesser variieren können. Ausserdem sind diese Hälse statt zvlindrisch, öfters konisch oder oval. Es ist klar, dass Stoffe wie Kork, Kautschuk oder andere leicht elastische Stoffe, die aber zu sammenpressbar sind, es erlauben, für jede norrnale Grosse von HÏlsen mit nur einer Zapfengrosse auszukommen, die sowohl beim weitesten wie beim engsten Hals dicht verschlie¯t.
Solche Zapfen haften fest an der innern Flache der HÏlse an, so dass es not wendig ist, Zapfenzieher zu benützen, um diese Flaschen zu offnen. Genannte Zapfenmaterialien besitzen eine ungenügende Elastizität, um eine mehrmalige Beniitzung der Zapfen zu ermöglichen, da diese jeweils zu grole dauernde Formveränderungen erfahren. Um gewisse dieser Naehteile zu beseitigen, sirid schon Zapfen aus Gummi oder weiehem Kautschuk vorgeschlagen worden, die eine Scheibe und einen Sehaft besitzen, der durch Nuten entstandene Umfangsringe aufweist. Dabei wird die Dichtheit durch ein mehr oder weniger starkes Zusammenpressen dieser Ringe auf der innern Fläche des Halses erreicht.
Diese Ringe weisen im Schnitt die Form eines Halbkreises oder von Sägezähnen auf, die sozusagen eine Riffelung des zylin- drisehen Schaftes darstellen.
Solche Zapfen können unter Umständen zwar mehrmals gebraueht werden, wenn sie nicht infolge Benützung eines Zapfenziehers beschädigt werden. Anderseits sind solchen Zapfen sehr begrenzte Anwendungsmoglichkeiten dadurch gegeben, dass Gummi und Kautsehuk sich in 61 auflosen und durch Laugen sowie Säuren ehemisch angegriffen werden.
Ausserdem geben die erwähnten Zapfenmate rialien den Getränken einen unangenehmen Geschmack.
Ausserdem erfahren die physikalischen Eigenschaften des Kautschuks, infolge Alterung des Zapfens, derartige Veränderungen, dass solche Zapfen nach verhältnismässig kurzer Zeit unbrauchbar werden.
Es wurden auch sehon Zapfen aus plastischem Xlaterial vorgeschlagen, die an einem Schaft durch Nuten entstandene LTmfangs- ringe aufweisen. Es gibt plastische Rohstoffe, die sich absolut neutral gegenüber chemischen Substanzen verhalten und Getränken keinen unangenehmen Geschmack geben. Diese Stoffe besitzen ausserdem absolute Beständigkeit hinsichtlich ihrer physikalischen Eigensehaften sowie eine gute Elastizität (Gr¯¯enordnung von 1300 kg/cm2). Jedoch sind diese Stoffe halbhart und praktisch nicht zusammenpressbar. Daraus folgt, dass aus solchen Stoffen hergestellte Zapfen sich nicht zusammen- pressen lassen, so dass sie sich der ovalen Form und den Durehmesseränderungen der Flaschenhälse nicht anpassen können.
In der Praxis sind also diese Zapfen nicht fähig, die auf dem Markt vorhandenen Flaschen, deren Halsdurchmesser um 7% variieren können, dicht zu verschlie¯en. Ausserdem, da die Zu- sammenpressbarkeit dieser Stoffe praktisch Null ist, können diese Zapfen nicht ovale HÏlse oder solehe, deren innere FlÏchen Unregel mässigkeiten aufweisen, dicht verschliessen.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Schliessvorrichtung aus Kunststoff für mit einem Hals versehene Gefässe mit einer Scheibe mit einem den Rand bildenden, geriffelten Kragen und einem innerhalb des Kragens angeordneten hülsenförmigen Ansatz von kreisförmigem Querschnitt, dessen axiale Länge grösser als diejenige des Kragens ist und welches mindestens einen ringförmigen Versehlusskranz aufweist.
Erfindungsgemäss ist n-Lin, im Gegensatz zu den bekannten Aus- führungen, der Verschlu¯kranz durch eine in Riehtung ihres freien Randes verjüngte Ringlippe gebildet, wobei der Ïu¯ere Durch- messer der Ringlippe 1, 1- bis 1,4mal gr¯¯er als der Durchmesser des Ansatzes ist, und die Dicke dieser Ringlippe so bemessen ist, um durch elastische Biegung ihres freien Randes lokale Formveränderungen zu ermöglichen, so dass diese Ringlippe sich beim Gebrauch der Schliessvorrichtung elastisch ihrem ganzen Umfang entlang der innern FlÏche des Gefässhalses anschmiegt.
Beiliegende Zeichnung zeigt sehematisch und beispielsweise einige Ausführungsformen der Schliessvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 1 ist eine Ansicht mit Teilen im Schnitt einer ersten Ausführungsform ;
Fig. 2 und 3 stellen die Wirkungsweise der Schliessvorriehtung dar ;
Fig. 4 und 5 sind Ansichten von zwei Ausführungsvarianten.
Die auf der Zeichnung dargestellten Schliessvorriehtungen sind speziell zur Her- stellung aus einem synthetischen Stoff wie Polyäthylene, Polyvinyl oder andern solchen Stoffen vorgesehen. Diese Stoffe sind halbhart und leicht elastisch, sie sind geruehlos, absolut beständig und geben den Getränken keinen Beigeschmack, sind ausserdem neutral gegen- ber den meisten Flüssigkeiten und werden nicht durch Laugen und Säuren chemisch angegriffen.
Diese Stoffe lassen sieh leielat mechanisch durch Pressen oder Spritzen (Druckgiessen) verformen und weisen eine RockwellhÏrte von 1-0 bis 40 und eine Elastizi- tÏt von 1000 bis 1600 kg/cm2 auf.
Ein solcher Stoff ist praktisch nicht zusammenpressbar und erlaubt also nicht die Herstellung eines Zapfens, der sich durch Zusammenpressen der innern FlÏche eines Gefässhalses ansehmiegen kann ; es ist deshalb not wendig, spezielle Mittel vorzusehen, damit ein Zapfen aus einem solchen Stoff den GefäP,- hals dicht wu schlie¯en vermag.
Nach Fig. 1 der beiliegenden Zeichnunghat die Schliessvorriehtung eine Scheibe 1, die ein Betätigungsorgan darstellt und hohl ausgebildet ist. Die Scheibe 1 trÏgt einen hülsenförmigen Ansatz 2 von allgemeiner zylindrischer Form. Der Ïu¯ere Rand 3 der Scheibe ist durch einen geriffelten Kragen gebildet, der mittels Verstärkungsrippen 4 mit dem Ansatz 2 verbunden ist.
In der gezeichneten Ausf hrungsform stel len die Scheibe 1 und der Ansatz @ ein ein- ziges Formstüek dar. Die Seheibe könnte aber auch auf dem Ansatz aufgesetzt sein.
Der hülsenformige Ansatz 2 ist mit zwei Versehlusskränzen versehen, die aus Ringlippen 5 gebildet sind. Im Sehnitt weist jede dieser Ringlippen die allgemeine Form eines zugespitzten Dornes auf. Der Ïu¯ere Durchmesser dieser Ringlippe ist 1, 1-bis 1, 4mal gr¯¯er als der Durchmesser des hülsenformigen Ansatzes 2. Der beschriebene Zapfen ver schliesst flüssigkeits-und gasdicht alle HÏlse einer gegebenen Flaschenart, das heisst er dichtet ebensogut den Hals mit grösstem Durchmesser ab als den Hals mit kleinstem I) urchmesser.
Zu diesem Zweek ist der Durchmesser des hülsenformigen Ansatzes kleiner als der kleinste Durchmesser einer gegebenen Halsart, wogegen der äussere Durchmesser der Ringlippen 5 grosser ist als der grösste Dureh- messer einer gegebenen Halsart. Durchge- fiihrte Alessungen der auf dem 3larkt vorhandenen lenen Flaschen verschiedener Herkunft haben gezeigt, da¯ der Hals einer Flasche, von einem Liter z. B., einen mittleren Durehmesser von l9 mm aufweist, der um + I mm variieren kann, also eine ¯nderung von ¯ 5% aufweist, die jedoch unter Umständen noch grosser sein kann.
Nun, damit ein Zapfen, der f r eine Literflasche bestimmt ist, praktiseh anwend- bar wird, muss notwendigerweise dieser Zap fen irgendeine der auf dem Markt vorhandenen Flaschen dicht verschlie¯en k¯nnen.
T) der hüisenformige Ansatz einen Durch- messer aufweist, der kleiner ist als der engste Tlalx (der Ansatz eines Zapfens f r eine Literflasehe besitzt einen Durchmesser, der kleiner als 17 mm, z. B. 16 mm, ist), kann dieser Zapfen mit Leichtigkeit in den engsten Hals einer gegebenen Flaschenart eingedr ckt werden.
Da aber der äussere Durehmesser der Hinglippen 5 gr¯¯er ist als der Durchmesser des weitesten Halses (ein Zapfen für eine Li terflasche hat. Ringlippen von 21 mm Durch- messer), welehen die Ringlippen beim Eindr cken des Zapfens in den Flasehenhals nach ohen, infolye ihrer Biegsamkeit auf der ganzen Länge ihres Umfanges, elastisch gebogen, so dass diese Ringlippen 5 sich einzeln elastiseh auf der ganzen Strecke ihres Umfanges der innern Flache des Flasehenhalses anschmiegen (siehe Fig.2 und 3).
Um diese Wirkungsweise zu ermöglichen, und um das Anschmiegen der Ringlippen 5 an die wirkliehe Form des Flaschenhalses zu er reichen, sind diese Ringlippen nach aussen spitzig verjüngt. In der Ausf hrungsform, gemäss Fig. l. ist jede Ringlippe 5 einerseits durch eine obere flaehe Fläehe a, die senkrecht zur Achse des Hohlkörpers steht, begrenzt, und anderseits durch eine konische FlÏche b. Der Winkel c, gebildet durch die Erzeugenden der Flächen a und b, ist etwa 20 . In der Praxis kann aber dieser Winkel zwischen 15 und höchstens 45 variieren. In einer Variante könnten die Erzeugenden der beiden jede Ringlippe begrenzenden FlÏchen nach innen gekrümmt sein.
Die Dieke der nach au¯en verjüngten Ringlippe ist so bemessen, um durch elastische Biegung ihres freien Randes lokale oder ¯rtliche Formveränderungen zu ermöglichen, so dass diese Ringlippe sieh beim Gebrauch der Sehliessvorrichtung elastisch ihrem ganzen Umfang entlang der innern FlÏche des Gefäss- halses anschmiegt.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, schmiegt sich ein Teil der untern FlÏche b der Ringlippen 5 auf der ganzen Länge ihres Umfanges elastisch der innern FlÏche d des Flaschenhalses an und liegt elastisch auf dieser Fläche auf. Dieser Teil der erwÏhnten FlÏche , der auf der innern FlÏche des Flaschenhalses aufliegt, ist mehr oder weniger gross, je nach dem Mass des Halsdurchmessers.
Wenn der Flaschenhals stark oval ist, nimmt der hülsenförmige Ansatz 2 ebenfalls eine ovale Form an, unter der Wirkung der Differenz der Drücke, die auf der ganzen LÏnge des Umfanges jeder Lippe ausgeübt werden. Somit muss die Elastizität der Ringlippen 5 lediglich das Anschmiegen der Ringlippen an die örtlichen Unregelmässigkeiten der innern Fläche des Flaschenhalses ermöglichen, damit eine vollständige Dichtheit erreicht wird.
Die Proben, die mit solchen Zapfen durchgeführt worden sind, haben bewiesen, dass es möglich ist, mittels einer einzigen Zapfengrosse alle Flaschen einer gegebenen Art dicht zu versehliessen und dass es ausserdem möglich ist, den gleichen Zapfen unzählige Male zu ben tzen. Das Eindrüeken des Zapfens erfolgt mit grosser Leichtigkeit, indem ein Axialdruck auf die Scheibe ausgeübt wird ; das Heraus- ziehen des Zapfens erfolgt ebenfalls mit gro sser Leichtigkeit, indem der Zapfen einer Drehung unterstellt wird. Das Eindrücken und Herausziehen des Zapfens erfolgt somit Ïhnlich wie bei Wiederbenützung von Korkzapfen.
Die Riffelnng des Kragens der besehriebenen von einem Zapfenzieher unabhängigen Schliess- vorrichtung gibt den Fingern guten Halt.
Der innere Raum des Ansatzes kann als Tropfenfanger benutzt werden. Im Falle eines Zapfens für Heilmittelflaschen, kann dieser Ansatz als Mass oder Dosis benützt werden.
Die vorgesehene hohle Form des Ansatzes ergibt eine Materialersparnis sowie eine Verminerung des Gewichtes und verleiht zudem diesem Ansatz eine Nachgiebigkeit und eine Ela stizität, die die Ansehmiegung der Ringlippen an der unregelmϯigen Wandform des Fla schenhalses begünstigt. Die konische Fläehe b der untersten Ringlippe 5 begünstigt ebenfalls das Eindrüeken des Zapfens in den Hals
Naturgemäss ist es möglieh, am Ansatz nur eine Ringlippe vorzusehen oder mehr als zwei oneinander abliegende Ringlippen.
Naeli Fig. 4 hat die untere Ringlippe 5 einen kleineren Dnrehmnesser als die obere Ringlippe 5 ; ausserdem weist die obere Ringlippe 5 eine untere, senkreeht zur Achse des Ansatzes stehende Fläehe e auf und eine obere konische FlÏche f. Nach Fig. 5 besitzen die Ringlippen 5 zwei konisehe Flächen g und sind sehr nahe beieinander angeordnet, aber da diese Ringlippen naeh ihrem freien Rand hin verjüngt sind, sind diese Ringlippen trotzdem einzeln verformbar.
Da die Scheibe, der Ansatz und die Ringlippen der Schliessvorrichtung kreisförmig sind, ist es möglieh, dieselben meehaniseh mittels einer machine in den Gefässhals einzu drüeken.
In andern nicht. dargestellten Ausführungs- formen konnte die Scheibe jede andere ge wünschte Form aufweisen (polygonal, oval oder eine andere geometrische oder nicht geo metrische Fomn).
Die Schlie¯vorrichtung gemäss der Erfindung kann in allen gewünschten Grössen, die den versehiedenen normalen Halsdurchmessern der Flasehen entsprechen, hergestellt werden.
Die mit solchen Schliessvorrichtungen durchgeführten Vers-Liche haben erwiesen, dass sie im Gefässhals hohe Haftfähigkeit besitzen.
Bei einem durch Gasentwicklung im Gefäss entstehenden Druek bewirken die Ringlippen eiil 5 eine dem Gasdruck widerstehende Sperrung der Schlie¯vorrichtung wie an Hand der Fig. 2 und 3 ohne weiteres zu ersehen ist.