CH636570A5

CH636570A5 - Verschluss aus elastischem material an einem behaelter mit gasdruckerzeugendem inhalt.

Info

Publication number: CH636570A5
Application number: CH1203778A
Authority: CH
Inventors: Walter Wiedmer
Original assignee: Wiedmer Walter Plastikform
Priority date: 1978-11-23
Filing date: 1978-11-23
Publication date: 1983-06-15
Also published as: AU5286679A; CA1134781A; GB2046721B; EP0020522B1; WO1980001061A1; BE880203A; GB2046721A; NL7920113A; DE2953337D2; EP0020522A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluss aus elastischem Material an einem Behälter mit gasdruckerzeugendem Inhalt, mit zwei an seinem den Mündungsteil des Behälters umgebenden vertikalen Teil angebrachten, an ihren freien Enden abgerundeten Dichtlippen, die im wesentlichen radial nach innen abstehen und voneinander einen Abstand aufweisen, der kleiner als die radiale Ausdehnung jeder einzelnen Dichtlippe ist, wobei der Durchmesser des freien Endes jeder Dichtlippe kleiner als der Aussendurchmesser des Mündungsteils ist, so dass die Dichtlippen sich beim Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter nach oben durchbiegen.

Solche Verschlüsse sind bereits bekannt. Sie sind im Hinblick auf die stets steigenden Anforderungen an absolute Dichtigkeit entwickelt worden und zwar speziell für Getränkeflaschen, welche Mineralwasser, Most oder andere Getränke enthalten, die entweder durch Erwärmung (beispielsweise beim Transport auf offenen Fahrzeugen) oder infolge Gärung usw. Gas entwickeln, welches die Flüssigkeit zwischen dem Verschluss und der Flasche hinauszupressen versucht.

Bei einem Verschluss dieser Art (DE-OS 26 14 335), der als Schraubverschluss ausgebildet ist, sind oberhalb der Gewindegänge an der Innenseite des vertikalen Teils des Verschlusses mehrere ringförmige Dichtlippen übereinander angeordnet. Bei aufgesetztem Verschluss legen diese sich gegen den obersten Abschnitt der Behältermündung an und biegen sich nach oben durch, da ihr Ringdurchmesser an der Spitze kleiner ist als der Innendurchmesser des Behälters.

Alle Dichtlippen sind gleich ausgebildet, und bezüglich ihres Abstand voneinander und über ihre in radialer Richtung gemessene Höhe wird nichts ausgesagt. Jede Dichtlippe arbeitet somit für sich allein, d.h. funktionell ist kein Zusammenhang zwischen den einzelnen Dichtlippen vorgesehen.

Ein anderer Verschluss (DE-OS 14 82 569) trägt ebenfalls an derselben Stelle wie der vorhin genannte Verschluss ringförmige Druckrippen, deren radiale Höhe ebenfalls so gross ist, dass der an ihrer Spitze gemessene Durchmesser erheblich kleiner ist als der Durchmesser der Mündungs-aussenfläche des Behälters. Auch diese Druckrippen biegen 5 sich daher nach oben, um, hier jedoch wegen der beachtlichen Durchmesserunterschiede mit sehr hohem Gegendruck. Der Kraftaufwand beim Aufsetzen des Verschlusses ist daher hoch; in den Abfüllmaschinen kann es daher vorkommen, dass die Kupplung zwischen der Aufsetzvorrich-lo tung und ihrem Antrieb anspricht, so dass die Verschlüsse nur teilweise aufgeschraubt werden. Noch nachteiliger wirkt sich der hohe Kraftaufwand beim Abschrauben des Verschlusses aus, das im Gegensatz zum Aufschrauben von Hand erfolgt; das Lösen eines solchen Verschlusses ist müh-15 sam. Im übrigen arbeitet auch hier jede Druckrippe für sich allein.

Bei einem weiteren Verschluss (US-PS 3 568 871) sind mehrere Dichtlippen in etwas anderer Lage relativ zum Behälter angebracht als bei den bisher besprochenen Verschlüs-20 sen, indem nämlich zwei Dichtlippen sich gegen die Stirnseite der Mündung anlegen. Diese beiden Dichtlippen sind so ausgebildet, dass sie unabhängig voneinander die genannte Stirnseite abdichten.

25 Noch ein anderer Verschluss weist Dichtlippen auf, die sich schuppenartig aufeinanderlegen, da ihre Höhe grösser ist als ihr seitlicher Abstand voneinander. Hier besteht die Gefahr darin, dass durch dieses Aufeinanderlegen die eine Dichtlippe die andere über einen zu grossen Bereich unter-30 wandert, so dass die letztere nicht mehr mit genügendem Druck aufliegt. Weil auch hier diese Dichtlippen an der Stirnseite der Behältermündung anliegen, können sie im weiteren unter Umständen ein einwandfreies Aufschrauben des Verschlusses verhindern, denn die heutigen Getränkeflaschen 35 weisen in ihren Gewinden meist nur noch eine einzige Steigung auf.

Aber auch die Behälter sind durchwegs nicht ideal in be-zug auf ihre Form. Namentlich bei Getränkeflaschen erreichen die Abweichungen von der gewünschten Form und den 40 gewünschten Abmessungen ein Ausmass, das stets neue Dichtigkeitsprobleme schafft. Flaschen, die im Querschnitt oval sind oder die Form zweier zusammengesetzter, aber gegeneinander verschobener Ringhälften aufweisen, sind keine Seltenheit. Kerben, ausgebrochene Partien und andere Feh-451er tragen ebenfalls dazu bei, dass auch die besten Dichtlippen an einer oder an mehreren Stellen längs ihres Umfan-ges sozusagen im Leeren hängen, was ihren Anpressdruck örtlich sehr stark herabsetzt. Beginnt dann der Gasdruck zu wirken, biegt sich diese Stelle wegen ihres zu schwachen so Anpressdruckes durch, und es kann sogar zum Umstülpen kommen. Damit ist der Weg frei für die austretende Flüssigkeit.

Glücklicherweise sind jedoch solche Fehlerstellen entweder örtlich begrenzt oder, wenn sie im Falle der verscho-55 benen Ringrälften durchgehend sind, alles andere als genau gleichmässig. An einer bestimmten Stelle des Umfanges liegt daher eine Dichtlippe nur schwach auf, während die benachbarte, darunterliegende Dichtlippe sehr stark aufliegt. Der Zweck der Erfindung besteht nun darin, die Dichtlip-60 pen so auszubilden, dass nicht nur jede einzelne für sich wirkt, sondern dass sie zusammenarbeiten. Insbesondere soll erreicht werden, dass eine Dichtlippe, die sich infolge des Gasdruckes an einer solchen Stelle stärker durchbiegt, auf die darunterliegende Dichtlippe aufsetzen und sich auf ihr 65 abstützen kann, ohne dabei aber ihren Kontakt mit der Aus-senwand des Behältermündungsteils zu verlieren. Auch soll dabei das Lösen des Verschlusses ohne erhöhten Kraftaufwand möglich sein. Ein Verschluss der eingangs erwähnten

Art, der diesen Forderungen genügt, ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet.

Er wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert; hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Verschluss samt Behältermündungsteil während des Aufsetzens,

Fig. 2 in grösserem Massstab die beiden Dichtlippen,

und

Fig. 3 die beiden Dichtlippen bei ihrem Aufeinanderliegen, mit einer anderen Ausführungsform der unteren Dichtlippe.

Fig. 1 zeigt den Verschluss 1 während des Aufsetzens auf den Mündungsteil 2 eines Behälters, hier einer Flasche. Der Verschluss ist in diesem Ausführungsbeispiel als Schraubverschluss mit einem Innengewinde 3 dargestellt, das mit einem Aussengewinde 4 am Mündungsteil 2 zusammenwirkt. Es könnte sich aber auch ebensogut um einen sogenannten Schnappverschluss handeln, der über eine Wulst am Rand des Mündungsteiles 2 gepresst wird.

Wesentliches Merkmal sind die beiden langen und dünnen Dichtlippen 5, 6, die sich ringförmig um den ganzen vertikalen Teil 7 des Verschlusses 1 herum erstrecken. Sie sind nur an diesem Teil angebracht; der horizontale Teil des Verschlusses, der sogenannte Kappenteil 8, weist keine solchen Lippen auf, da er durch das aus dem Behälter aufsteigende Gas elastisch nach oben durchgebogen wird, wodurch die Gefahr des Abhebens allfälliger Dichtlippen entsteht. Die beiden Dichtlippen 5, 6 weisen voneinander einen Abstand a auf, von Mittellinie 9 zu Mittellinie 10 gemessen, welcher geringer ist als die radiale Ausdehnung oder Höhe h jeder einzelnen Dichtlippe 5, 6. Im weiteren ist der Durchmesser jeder Dichtlippe, gemessen an ihrer Spitze 11 bzw. 12, geringer als derjenige des Mündungsteiles 2 (Fig. 1) wobei beim letzteren allfällige Abweichungen vom Nenndurchmesser bereits berücksichtigt sind. Die Spitzen 11, 12 sind abgerundet, damit sie beim Einlaufen auf eine eventuell scharfkantige Flasche sich an deren Form anpassen können.

Durch das Aufschrauben oder Aufsetzen werden die Dichtlippen 5, 6, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, elastisch nach oben durchgebogen, was wegen ihrer dünnen Form ohne grossen Kraftaufwand erfolgt. Dadurch legen sie sich unter Druck gegen den Mündungsteil 2 an. Die Spitze 12 der unteren Dichtlippe 6 ragt dabei in einen Bereich 13 hinein, der auf seiner einen Seite von der Unterseite 14 der oberen Dichtlippe 5 im nicht durchgebogenen Zustand (mit 14' bezeichnet), auf seiner zweiten Seite von derselben Unterseite 14 aber im durchgebogenen Zustand, und auf der dritten Seite durch den Mündungsteil 2 begrenzt wird. Dieser Bereich 13 ist in Fig. 2 schraffiert und mit starken Linien

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umrandet dargestellt. Wie weit die Spitze 12 in diesen Bereich 13 hineinreicht, hängt zur Hauptsache von den unvermeidlichen Fabrikationstoleranzen ab. Wesentlich ist lediglich, dass die Spitze nicht bis zur obersten Ecke 15 dieses Bereiches reicht.

Entwickelt die Flüssigkeit im Behälter ein Gas, so pflanzt sich der Gasdruck vorerst radial entlang des Kappenteils 8 nach aussen fort und wirkt dann von oben her auf die obere Dichtlippe 5 ein. Diese wird daher nach unten durchgebogen, wie mit strichpunktierten Linien 14" in Fig. 2 dargestellt. Dabei setzt sie sich auf die Spitze 12 der unteren Dichtlippe 6 auf. Diese kommt nun ebenfalls zur Wirkung und stützt die obere Dichtlippe 5, welche nun einen wesentlich höheren Gasdruck aufnehmen kann, der zudem ein noch kräftigeres Anpressen ihrer Spitze 11 gegen den Mündungsteil 2 bewirkt. Auf diese Weise (wie Versuche bestätigt haben) wird eine einwandfreie Dichtung auch bei sehr hohen Drücken erreicht.

Dieses Aufsitzen der oberen Dichtlippe 5 auf die untere Dichtlippe 6 tritt beispielsweise auch dann ein, wenn der Mündungsteil eine Kerbe oder örtliche Einbuchtung 2' Fig. 2 aufweisen würde. Der in diese Kerbe hineinragende Teil der Spitze 11 wird also weniger stark durchgebogen als der Rest und auch weniger stark als die Spitze 12 der Dichtlippe 6, die sich ausserhalb der Kerbe 2' befindet. Durch die geringere Durchbiegung ist auch der Anpressdruck der Dichtlippe 5 geringer, so dass die Gefahr besteht, dass das Gas dort die Spitze 11 umbiegen oder mindestens hinterwandern könnte. Durch das Aufliegen auf die stärker durchgebogene Dichtlippe 6 wird aber diese Gefahr vermieden.

Man erkennt aus diesen Ausführungen, dass die beiden Dichtlippen 5, 6 sich nicht überlappen; die untere Dichtlippe 6 dient, neben ihrer Funktion als zweite Dichtung, vor allem als Stütze für die obere Dichtlippe 5, so dass ein eigentliches Zusammenspiel der beiden Dichtlippen, im Gegensatz zu den früheren einzelnen Wirkungen ähnlicher Dichtlippen entsteht.

Um ihre Stützfunktion noch besser ausüben zu können, kann die Spitze 12 eine ausgeprägtere Form gemäss Fig. 3 erhalten. Sie kann beispielsweise auf ihrer Oberseite eine Verdickung 16 aufweisen, die der Unterseite 14 der oberen Dichtlippe 5 bei ihrem Aufsitzen angepasst ist, um so den Druck besser verteilen zu können.

Der dargestellte Verschluss hat sich nicht nur für Flaschen aus Glas bewährt, sondern kann auch für solche aus Kunststoff, wie sip neuerdings auf den Markt gelangen, verwendet werden. Obwohl der Kunststoff solcher Flaschen weicher ist als derjenige des Verschlusses, sind die beiden Dichtlippen 5, 6 flexibel genug, um auch hier eine einwandfreie Dichtung zu erreichen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

636570 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Verschluss aus elastischem Material an einem Behälter mit gasdruckerzeugendem Inhalt, mit zwei an seinem den Mündungsteil des Behälters umgebenden vertikalen Teil angebrachten, an ihren freien Enden abgerundeten Dichtlippen, die im wesentlichen radial nach innen abstehen und voneinander einen Abstand aufweisen, der kleiner als die radiale Ausdehnung jeder einzelnen Dichtlippe ist, wobei der Durchmesser des freien Endes jeder Dichtlippe kleiner als der Aussendurchmesser des Mündungsteils ist, so dass die Dichtlippen sich beim Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter nach oben durchbiegen, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte radiale Ausdehnung (h) der unteren Dichtlippe (6) so gross ist, dass bei aufgesetztem Verschluss ihr durchgebogenes freies Ende (12) sich innerhalb eines Bereichs (13) befindet, dessen untere Begrenzung durch die Unterseite (14') der oberen Dichtlippe (5) in ihrem nicht durchgebogenen Zustand und dessen obere Begrenzung durch dieselbe Unterseite (14) im durchgebogenen, aber vom Gasdruck noch nicht belasteten Zustand gebildet ist, so dass es (12) als ein die obere Dichtlippe (5) im wesentlichen in Richtung der Verschlussmittelachse stützendes Auflager bei der Durchbiegung dieser Dichtlippe (5) infolge des auf sie einwirkenden Gasdruckes dienen kann.

2. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der obere der beiden an das abgerundete Ende (12) anschliessenden Oberflächenbereiche der unteren Dichtlippe (6) eine der Unterseite (14) der oberen Dichtlippe (5) mindestens im Auflagebereich dieser Unterseite ange-passte Form aufweist.