Die Erfindung bezieht sich auf einen Flaschenverschluss aus Kunststoff mit einem in die Flaschenmündung greifenden, in Form eines sich axial erstreckenden Ringes ausgebildeten Stopfenteil und einer aussen über die Flaschenmündung greifenden Kappenwandung, die mit einem sich hinter den Mündungswulst des Flaschenhalses legenden, ringförmigen Innenwulst und einer am unteren Randbereich der Kappenwandung ringsum laufenden, radial vorstehenden Umfangsrippe versehen ist.
Es sind bereits Flaschenverschlüsse dieser Art bekannt (DT-OS 2 042 319), bei denen zum Erreichen eines sicheren Sitzes auch während eines Pasteurisierungsvorgangs ein ringsum laufender Verstärkungsring genau gegenüber dem Innenwulst und sich mit diesem Verstärkungsring kreuzende und sich bis in den Bereich des Kappendeckels erstreckende axiale Versteifungsrippen vorgeschlagen werden. Diese bekannten Flaschenverschlüsse haben aber den Nachteil, dass sie sich nicht in den herkömmlichen Sortier- und Verschliessanlagen verarbeiten lassen, weil einerseits die in solchen Anlagen vorgesehene Zentriereinrichtung nicht richtig an dem Flaschenverschluss angreifen kann und anderseits die Zuführungsschiene durch sich verkeilende Verschlüsse verstopft wurde.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung einen Flaschenverschluss zu schaffen, bei dem unter Beibehaltung eines beim Pasteurisieren, also bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, sicheren und dichten Sitzes auf der Flaschenmündung auf die die Verarbeitung in herkömmlichen Sortierund Verschliessanlagen störenden axialen Versteifungsrippen verzichtet werden kann. Der Flaschenverschluss soll sich trotzdem billig herstellen lassen und auch mit den bekannten, insbesondere den zum Öffnen von Kronkorken üblichen Schlüsseln leicht öffnen lassen.
Die gestellte Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Umfangsrippe als Aufsetzring für einen Zentrierring der Verschliessmaschine ausgebildet und die Kappenwandung oberhalb dieses Aufsetzringes von radialen Rippen oder sonstigen Vorsprüngen frei ist, während der ringförmige Stopfenteil an seinem Übergang zum Kappendeckel mit mindestens einem verdünnten, federnden, ringförmigen Wandbereich ausgebildet ist.
Hierdurch wird erreicht, dass sich der Stopfenteil des Flaschenverschlusses sicher in die Flaschenmündung einführen lässt, wenngleich der Innenquerschnitt der Flaschenmündung sowohl hinsichtlich Abweichung vom Solldurchmesser als auch Abweichung von der kreisrunden Querschnittsform erhebliche, unvermeidliche Toleranzen aufweist. Durch die Erfindung wird erreicht, dass der ringförmige Stopfenteil einen besonders sicheren und auch noch bei erhöhter Temperatur haltbaren Sitz im Innern der Flaschenmündung einnimmt, so dass man auf die bisher für unabdingbar notwendig angesehene Zwangsbefestigung mittels der Kappenumfangswand an der Aussenseite des Flaschenhalses während des Pasteurisierungsvorganges weitgehend verzichten kann, bei dem ja praktisch keine nennenswerten mechanischen Einflüsse auf den Flaschenverschluss ausgeübt werden.
Durch den Verzicht auf axiale Versteifungsrippen wird die Kappenumfangswand in axialer und radialer Richtung nachgiebiger, wodurch das Aufsetzen des Flaschenverschlusses beim Verschliessvorgang wesentlich erleichtert wird. Insbesondere wird hierdurch eine günstige Möglichkeit geschaffen, auch an der Aussenseite des Mündungsbereichs von Flaschenhälsen unvermeidliche Toleranzen hinsichtlich Schwankungen im Durchmesser als auch Abweichungen von der kreisförmigen Querschnittsform auszugleichen und aufzunehmen.
Eine weitere wesentliche Erleichterung des Aufbringens des Flaschenverschlusses gemäss der Erfindung ergibt sich dadurch, dass zum endgültigen Aufdrücken des Verschlusses nicht mehr allein der in der Mitte des Flaschenverschlusses einwirkende Kolben des Verschliesskopfes wirksam ist, sondern auch zugleich mit dem Zentrierring axialer Verschliessdruck am rundumlaufenden Aufsetzring ausgeübt werden kann. Hierzu kann im Rahmen der Erfindung dieser umlaufende Aufsetzring breit genug und kräftig ausgebildet werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 einen Flaschenverschluss in einer Ausführungsform der Erfindung in halbem axialem Schnitt,
Fig. 2 einen Abschnitt des Flaschenverschlusses nach Fig. 1 in Draufsicht,
Fig. 3 einen Teilschnitt nach III-III der Fig. 1 und
Fig. 4 einen Flaschenverschluss in zweiter Ausführungsform der Erfindung in axialem Schnitt entsprechend Fig. 1.
Die in beiden Ausführungsbeispielen übereinstimmenden Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In beiden Ausführungsbeispielen ist der Flaschenverschluss einstückig mit einem mittleren, ringförmigen, sich axial erstreckenden und in die Flaschenmündung greifenden Stopfenteil 1, einem Deckelteil 2 und einer äusseren, ringförmig aussen über die Flaschenmündung greifenden Kappenwandung 3 ausgebildet. Zur Erzielung einer sicheren Abdichtung ist der Stopfenteil 1 ballig ausgebildet. Der Deckelteil 2 weist im Bereich innerhalb des ringförmigen Stopfenteiles 1 eine Bombierung 4 auf. Diese Bombierung verbessert die Sicherheit des Sitzes des Stopfenteiles 1 im Innern der Flaschenmündung bei im Flascheninnern herrschendem Überdruck, insbesondere beim Pasteurisierungsvorgang.
Wird während eines Pasteurisierungsvorganges das Material des Flaschenverschlusses weicher und nachgiebiger und im Innern der Flasche ein Überdruck erzeugt, dann wird durch den axial auf diese Bombierung einwirkenden Innendruck der Stopfenteil mit seinem elastisch federnden Bereich zusätzlich radial nach aussen gegen die Innenfläche der Flaschenmündung gepresst.
Die Kappenwandung 3 ist an ihrer Innenseite mit einem ringsum laufenden, ringförmigen Innenwulst 5 ausgebildet, der beim Aufsetzen des Verschlusses auf die Flasche hinter deren Mündungswulst greift. Der Innenwulst 5 liegt mit axialem Abstand über der unteren Randfläche der Kappenwandung 3 und läuft mit einer Abschrägung von einem Winkel a von etwa 45" an den unteren Rand der Kappenwandung 3 aus, um ein Aufsetzen des Flaschenverschlusses ähnlich wie bei einem Kronkorken zu ermöglichen. In axialem Abstand vom Innenwulst 5, und zwar unterhalb des Innenwulstes 5, ist an der Aussenseite der Kappenwandung 3 der Aufsetzring 6 angeformt. Die untere Fläche dieses Aufsetzringes 6 bildet zugleich die untere Randfläche der Kappenwandung 3.
Die massive axiale Dicke des Aufsetzringes 6 ist etwa gleich gross wie die axiale Höhe der Abschrägung vom Innenwulst 5 zum unteren Kappenwandrand. Durch diese Ausbildung ist der untere Randbereich der Kappenwandung zwar versteift, aber noch immer elastisch federnd ausgebildet. Dies bedeutet eine verbesserte Anpassung der elastisch federnden Eigenschaften der Kappenumfangswand an die elastische Federungsmöglichkeit des Stopfenteiles.
Dadurch wird einerseits vermieden, dass die Kappenumfangswand beim Aufsetzen des Flaschenverschlusses in kaltem, hartem Zustand seines Kunststoffmaterials unter der radial und tangential wirkenden Spannung beim Überziehen über den Mündungswulst des Flaschenhalses reissen könnte.
Anderseits verbleibt an den beiden axial zueinander versetzten verdickten ringförmigen Bereichen der Kappenwandung, auch unter der beim Pasteurisieren herrschenden erhöhten Temperatur, noch so viel elastische Federkraft, dass der Kappenteil des Verschlusses mit Sicherheit in seinem über den äusseren Mündungswulst des Flaschenhalses gerasteten Zustand verbleibt.
Der oberhalb des Innenwulstes 5 liegende, relativ dünnwandige Teil der Kappenwandung 3 ist sowohl axial wie auch radial nachgiebig, insbesondere wenn der Flaschenverschluss beim Pasteurisieren erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird.
Dadurch gibt dieser dünnste Teil der Kappenwandung auch in erster Linie nach, wenn auf den unter dem Einfluss erhöhter Temperatur stehenden Flaschenverschluss Kräfte ausgeübt werden.
Am äusseren Umfangsrand trägt der Aufsetzring 6 einen nach unten gerichteten, ringsum laufenden, schneidenartigen Verlängerungsring 7. Hieraus könnte sich allerdings der Nach- teil ergeben, dass der Aufsetzring zu massig würde und nicht mehr die gewünschte federnde Nachgiebigkeit aufweist. Dies lässt sich aber wiederum dadurch vermeiden, dass der Aufsetzring an mindestens einer seiner Stirnflächen mit rippenartigen Erhöhungen ausgebildet wird. Dadurch ergibt sich eine axiale Gesamthöhe 9, die auf die Führungsschienen der herkömmlichen Sortier- und Verschliessanlagen abgestimmt werden kann. Die radialen Rippen 8 - deren Winkel a' vorzugsweise 90" beträgt - tragen dabei praktisch nicht zur Versteifung des Kappenrandes im Bereich des Aufsetzrings 6 bei. Der Verlängerungsring 7 bietet folgende Vorteile:
1.
Er bildet beim Einschiessen des Flaschenverschlusses in den Verschliesskopf einer Sortier- und Verschliessanlage eine provisorische Zentrierung, damit der Zentrierring des Verschliesskopfes den Flaschenverschluss richtig erfassen kann.
2. Der Verlängerungsring stellt beim Pasteurisieren eine wirksame Tropfnase dar, die verhindert, dass kondensierendes Wasser an den an der Unterseite des Innenwulstes zur Aussenfläche des Flaschenhalses gebildeten Ringspalt gelangt.
3. Der schneidenartige Verlängerungsring wird beim Öffnen des Flaschenverschlusses irreversibel eingedrückt und bildet dadurch ein sicheres Anzeichen für ein einmal vorgenommenes Offnen, also eine Originalitätssicherung.
Im Beispiel der Fig. 1 ist der Stopfenteil 1 an seiner Innenfläche am Übergang zum Deckelteil 2 mit einer Kerbnut 10 ausgebildet. Diese Kerbnut 10 bildet einen wesentlich verdünnten Umfangsbereich 11 am Fuss des Stopfenteiles 1. Auf diese Weise wird am Fuss des Stopfenteiles 1 ein Bereich mit federnder Elastizität gebildet, durch den das sichere und trotzdem feste Einführen des Stopfenteiles in die Flaschenmündung in jedem Fall sichergestellt ist, auch wenn die Flaschenmündung hinsichtlich Durchmesser und Querschnittsform erhebliche Toleranzbreite aufweist.
Zwischen der Bombierung 4 und dem Fuss des ringförmigen Stopfenteiles 1 sind an der Innenseite des Deckelteiles 2 zwei konzentrische Ringnuten 12 und 13 ausgebildet, die die Übertragung eines radialen Druckes von der Bombierung 4 auf den Fuss des Stopfenteiles 1 erleichtern, wenn vom Flascheninnern her erhöhter Druck gegen die Unterseite der Bombierung 4 ausgeübt wird.
Im Beispiel der Fig. 4 ist der Aufbau des Flaschenverschlusses im wesentlichen der gleiche wie im Beispiel der Fig. 1. Als Unterschied ist die Bombierung 14 etwas tiefer und weiter ausgeführt und mit etwa gleicher Wandstärke wie die übrigen Teile des Kappendeckels 2 ausgebildet. Anstelle der in Fig. 1 gezeigten Kerbnut ist am Fuss des Stopfenteiles 1 ein verdünnter, radial und axial federnder, ringförmiger Wölbungsbereich 15 ausgebildet, der mit glattem Übergang 16 in die zylindrische Innenfläche des Stopfenteiles 1 und mit glattem Übergang in die Innenfläche des Deckelteiles 2 ausgestattet ist. An den sich so ergebenden ringförmigen Innenflächenbereich des Deckelteiles 2 schliesst sich dann mit glattem Übergang die Bombierung 14 an.
Um die relativ grosse Bombierung zu überdecken und auch beim Pasteurisieren zu vermeiden, dass in dieser Bombierung sich heisses Wasser sammelt und den Flaschenverschluss in diesem Bereich zu stark aufheizt, ist der Flaschenverschluss nach Fig. 4 dazu ausgebildet, mit einer zusätzlichen versteifenden und als Dekorationsträger dienenden Deckelscheibe versehen zu werden. Hierzu ist auf der Oberseite des Deckelteiles 2 in der Nähe des Umfangsrandes ein Einrastring 18 ausgebildet, der mit der Oberfläche des Deckelteiles 2 eine dreieckige Rastnut 19 zur Aufnahme der zusätzlichen Deckelscheibe bildet.
Der Flaschenverschluss gemäss der Erfindung lässt sich besonders einfach und leicht aus thermoplastischem Kunststoff herstellen, der jegliche gewünschte Einfärbung haben kann.
Da das Ausgangsmaterial wegen des beabsichtigten Pasteurisierungsvorganges viele Wärmestabilisatoren aufweisen muss, also relativ hart sein muss, kommt beispielsweise Polypropylen mit entsprechenden Zusätzen in Betracht.
Ferner kann im Rahmen der Erfindung der Stopfenteil zumindest an seiner Innenfläche mit physiologisch unbedenklichem Kunststoff belegt sein. Durch diese zusätzlichen Massnahmen wird die Wahl des Materials für den Verschluss hinsichtlich der elastischen und federnden Eigenschaften und der Temperaturbeständigkeit des zu benutzenden Kunststoffes wesentlich erleichtert.
The invention relates to a bottle closure made of plastic with a plug part that extends into the bottle mouth and is designed in the form of an axially extending ring and a cap wall that extends over the outside of the bottle mouth and has an annular inner bead that lies behind the mouth bead of the bottle neck and one on the the lower edge area of the cap wall is provided all around running, radially protruding circumferential rib.
Bottle closures of this type are already known (DT-OS 2 042 319) in which, to achieve a secure fit, even during a pasteurization process, a reinforcement ring running all around is exactly opposite the inner bead and intersects with this reinforcement ring and extends into the area of the cap lid axial stiffening ribs are proposed. However, these known bottle closures have the disadvantage that they cannot be processed in conventional sorting and closing systems because, on the one hand, the centering device provided in such systems cannot properly attack the bottle closure and, on the other hand, the feed rail was clogged by wedging closures.
In contrast, the object of the invention is to create a bottle closure in which, while maintaining a secure and tight fit on the bottle mouth during pasteurization, i.e. at elevated temperature and pressure, the axial stiffening ribs, which interfere with processing in conventional sorting and sealing systems, can be dispensed with. The bottle cap should nevertheless be inexpensive to manufacture and also be easy to open with the known keys, in particular the keys commonly used to open crown corks.
The object is achieved according to the invention in that the circumferential rib is designed as a mounting ring for a centering ring of the sealing machine and the cap wall above this mounting ring is free of radial ribs or other projections, while the annular plug part at its transition to the cap lid with at least one thinned, resilient, annular wall area is formed.
This ensures that the stopper part of the bottle closure can be safely inserted into the bottle mouth, although the inner cross-section of the bottle mouth has considerable, unavoidable tolerances both in terms of deviation from the nominal diameter and deviation from the circular cross-sectional shape. The invention ensures that the ring-shaped stopper part occupies a particularly secure seat inside the bottle mouth that is durable even at elevated temperatures, so that the forced fastening by means of the circumferential wall of the cap on the outside of the bottle neck during the pasteurization process is largely relied on can do without, in which practically no significant mechanical influences are exerted on the bottle closure.
By dispensing with axial stiffening ribs, the cap circumferential wall becomes more flexible in the axial and radial directions, which makes it much easier to put on the bottle closure during the closing process. In particular, this creates a favorable possibility of compensating for and absorbing unavoidable tolerances with regard to fluctuations in diameter as well as deviations from the circular cross-sectional shape on the outside of the mouth area of bottle necks.
A further essential simplification of the application of the bottle cap according to the invention results from the fact that the piston of the capping head acting in the center of the bottle cap is no longer effective for the final pressing of the cap, but also that axial closing pressure is exerted on the circumferential attachment ring at the same time as the centering ring can. For this purpose, within the scope of the invention, this circumferential attachment ring can be made wide enough and strong.
Two embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing; show it:
1 shows a bottle closure in an embodiment of the invention in half axial section,
FIG. 2 shows a section of the bottle closure according to FIG. 1 in plan view,
3 shows a partial section according to III-III of FIGS. 1 and
FIG. 4 shows a bottle closure in a second embodiment of the invention in an axial section corresponding to FIG. 1.
The parts that match in both exemplary embodiments are provided with the same reference numerals.
In both exemplary embodiments, the bottle closure is designed in one piece with a central, annular, axially extending stopper part 1 that extends into the bottle mouth, a lid part 2 and an outer, annular cap wall 3 that extends over the bottle mouth. To achieve a secure seal, the plug part 1 is convex. The cover part 2 has a crown 4 in the area within the annular plug part 1. This crowning improves the security of the seat of the stopper part 1 in the interior of the bottle mouth when there is overpressure inside the bottle, in particular during the pasteurization process.
If the material of the bottle stopper is softer and more flexible during a pasteurization process and an overpressure is generated inside the bottle, then the internal pressure acting axially on this crowning presses the stopper part with its elastically resilient area additionally radially outwards against the inside surface of the bottle mouth.
The inside of the cap wall 3 is formed with an all-round, annular inner bead 5 which engages behind the bead of the mouth when the closure is placed on the bottle. The inner bead 5 is axially spaced above the lower edge surface of the cap wall 3 and tapers at an angle α of approximately 45 "to the lower edge of the cap wall 3 in order to enable the bottle closure to be placed on in a manner similar to that of a crown cap The attachment ring 6 is formed on the outside of the cap wall 3 at an axial distance from the inner bead 5, specifically below the inner bead 5. The lower surface of this attachment ring 6 also forms the lower edge surface of the cap wall 3.
The massive axial thickness of the attachment ring 6 is approximately the same as the axial height of the bevel from the inner bead 5 to the lower cap wall edge. As a result of this design, the lower edge region of the cap wall is indeed stiffened, but is still designed to be resilient. This means an improved adaptation of the resilient properties of the cap circumferential wall to the elastic resilience of the plug part.
On the one hand, this prevents the cap circumferential wall from tearing when the bottle closure is put on in the cold, hard state of its plastic material under the radial and tangential tension when it is pulled over the mouth bead of the bottle neck.
On the other hand, enough elastic spring force remains on the two axially offset, thickened, annular areas of the cap wall, even under the elevated temperature prevailing during pasteurization, that the cap part of the closure definitely remains in its locked state over the outer bead of the bottle neck.
The relatively thin-walled part of the cap wall 3 located above the inner bead 5 is flexible both axially and radially, in particular if the bottle closure is exposed to elevated temperatures during pasteurization.
As a result, this thinnest part of the cap wall also primarily yields when forces are exerted on the bottle closure, which is under the influence of increased temperature.
On the outer circumferential edge the attachment ring 6 carries a downwardly directed, all-round, blade-like extension ring 7. This could, however, result in the disadvantage that the attachment ring would become too bulky and no longer have the desired resilience. However, this can in turn be avoided in that the attachment ring is formed with rib-like elevations on at least one of its end faces. This results in an overall axial height 9 which can be matched to the guide rails of conventional sorting and sealing systems. The radial ribs 8 - the angle a 'of which is preferably 90 "- practically do not contribute to the stiffening of the cap edge in the area of the attachment ring 6. The extension ring 7 offers the following advantages:
1.
When the bottle cap is inserted into the capping head of a sorting and capping system, it forms a provisional centering so that the centering ring of the capping head can correctly grasp the bottle cap.
2. During pasteurization, the extension ring represents an effective drip nose that prevents condensing water from reaching the annular gap formed on the underside of the inner bead and the outer surface of the bottle neck.
3. The blade-like extension ring is irreversibly pressed in when the bottle closure is opened and thus forms a reliable sign of an opening that has been carried out, that is to say, an authenticity assurance.
In the example of FIG. 1, the plug part 1 is formed with a notched groove 10 on its inner surface at the transition to the cover part 2. This notched groove 10 forms a substantially thinned circumferential area 11 at the foot of the stopper part 1. In this way, an area with resilient elasticity is formed at the foot of the stopper part 1, through which the safe and yet firm insertion of the stopper part into the bottle mouth is guaranteed in any case. even if the bottle mouth has a considerable tolerance range in terms of diameter and cross-sectional shape.
Between the crown 4 and the foot of the annular stopper part 1, two concentric annular grooves 12 and 13 are formed on the inside of the lid part 2, which facilitate the transmission of radial pressure from the crown 4 to the foot of the stopper part 1 when there is increased pressure from the inside of the bottle is exerted against the underside of the crown 4.
In the example of FIG. 4, the structure of the bottle closure is essentially the same as in the example of FIG. 1. The difference is that the crown 14 is somewhat deeper and wider and has approximately the same wall thickness as the other parts of the cap lid 2. Instead of the notched groove shown in Fig. 1, a thinned, radially and axially resilient, annular bulge area 15 is formed at the foot of the plug part 1, which is equipped with a smooth transition 16 into the cylindrical inner surface of the stopper part 1 and a smooth transition into the inner surface of the cover part 2 is. The crown 14 then adjoins the resulting annular inner surface area of the cover part 2 with a smooth transition.
In order to cover the relatively large crown and also to prevent hot water from collecting in this crown and heating up the bottle cap too much in this area during pasteurization, the bottle cap according to FIG. 4 is designed with an additional stiffening and decoration carrier Cover disk to be provided. For this purpose, a locking ring 18 is formed on the top of the cover part 2 in the vicinity of the peripheral edge, which with the surface of the cover part 2 forms a triangular locking groove 19 for receiving the additional cover disk.
The bottle cap according to the invention can be produced particularly simply and easily from thermoplastic material, which can have any desired coloring.
Since the starting material has to have many heat stabilizers due to the intended pasteurization process, i.e. it has to be relatively hard, polypropylene with appropriate additives can be considered, for example.
Furthermore, within the scope of the invention, the plug part can be covered with physiologically harmless plastic, at least on its inner surface. These additional measures make the choice of the material for the closure much easier with regard to the elastic and resilient properties and the temperature resistance of the plastic to be used.