CH636570A5

CH636570A5 - CLOSURE MADE OF ELASTIC MATERIAL ON A CONTAINER WITH GAS PRINTING CONTENT.

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; WO1980001061A1; BE880203A; NL7920113A; GB2046721A; EP0020522A1; GB2046721B; EP0020522B1; DE2953337D2

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. The invention relates to a closure made of elastic material on a container with gas pressure-generating content, with two sealing lips attached to its vertical part surrounding the mouth part of the container, rounded at their free ends, which project substantially radially inwards and are at a distance from each other which is smaller than the radial extent of each individual sealing lip, the diameter of the free end of each sealing lip being smaller than the outside diameter of the mouth part, so that the sealing lips bend upwards when the closure is placed on the container.

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. Such closures are already known. They have been developed in view of the ever increasing requirements for absolute tightness, specifically for beverage bottles that contain mineral water, must or other beverages that generate gas either through heating (e.g. when transported in open vehicles) or due to fermentation etc. tries to squeeze the liquid out between the cap and the bottle.

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. In a closure of this type (DE-OS 26 14 335), which is designed as a screw closure, a plurality of annular sealing lips are arranged one above the other above the threads on the inside of the vertical part of the closure. When the closure is attached, they lie against the uppermost section of the container mouth and bend upwards because their ring diameter at the tip is smaller than the inside diameter of the container.

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. All sealing lips are designed identically, and nothing is said about their distance from one another and about their height measured in the radial direction. Each sealing lip thus works on its own, i.e. functionally there is no connection between the individual sealing lips.

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. Another closure (DE-OS 14 82 569) also carries annular pressure ribs at the same place as the closure mentioned above, the radial height of which is also so great that the diameter measured at its tip is considerably smaller than the diameter of the outer surface of the mouth Container. These pressure ribs 5 therefore also bend upwards, but here due to the considerable diameter differences with a very high back pressure. The effort when putting on the closure is therefore high; In the filling machines it can therefore happen that the coupling between the Aufsetzvorrich-lo device and its drive responds, so that the closures are only partially unscrewed. Even more disadvantageous is the high effort when unscrewing the closure, which, in contrast to screwing on by hand; loosening such a closure is tedious. Incidentally, here, too, each pressure rib works on its own.

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. In a further closure (US Pat. No. 3,568,871), a plurality of sealing lips are attached in a slightly different position relative to the container than in the previously discussed closures, namely by two sealing lips resting against the end face of the mouth. These two sealing lips are designed such that they seal the end face mentioned independently of one another.

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. 25 Another closure has sealing lips that lie on top of one another in a scale-like manner, since their height is greater than their lateral distance from one another. Here there is the danger that, due to this stacking, the one sealing lip will migrate below an excessively large area, so that the latter no longer rests with sufficient pressure. Because these sealing lips abut the front of the container mouth here as well, they can also prevent the cap from being unscrewed properly, because today's beverage bottles 35 usually only have a single pitch in their threads.

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. However, the containers are also not ideal in terms of their shape. In the case of beverage bottles in particular, the deviations from the desired shape and the 40 desired dimensions reach a level that always creates new sealing problems. Bottles that are oval in cross-section or have the shape of two compound but halved ring halves are not uncommon. Notches, broken-out parts and other errors also contribute to the fact that even the best sealing lips hang in one or more places along their circumference, so to speak, which greatly reduces their contact pressure locally. If the gas pressure then begins to take effect, this point bends due to its weak contact pressure, and it can even turn inside out. This clears the way for the escaping liquid.

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 Fortunately, however, such flaws are either localized or, if they are continuous in the case of the shifted ring halves, are anything but exactly uniform. At a certain point on the circumference, therefore, a sealing lip lies only weakly, while the adjacent, underlying sealing lip lies very strongly. The purpose of the invention is now to design the sealing lip-60 pen so that not only each one works for itself, but that they work together. In particular, it should be achieved that a sealing lip, which bends more strongly at such a point due to the gas pressure, can fit onto the underlying sealing lip and be supported on it, but without losing its contact with the outer wall of the container mouth part. It should also be possible to release the closure without increased effort. A closure of the aforementioned

Art, der diesen Forderungen genügt, ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet. A type that meets these requirements is characterized according to the invention by the features of claim 1.

Er wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert; hierbei zeigen: It is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments illustrated in the drawings; show here:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Verschluss samt Behältermündungsteil während des Aufsetzens, 1 shows a cross section through the closure together with the container mouth part during placement,

Fig. 2 in grösserem Massstab die beiden Dichtlippen, 2 on a larger scale the two sealing lips,

und and

Fig. 3 die beiden Dichtlippen bei ihrem Aufeinanderliegen, mit einer anderen Ausführungsform der unteren Dichtlippe. Fig. 3, the two sealing lips when they lie on one another, with another embodiment of the lower sealing lip.

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. Fig. 1 shows the closure 1 while being placed on the mouth part 2 of a container, here a bottle. In this exemplary embodiment, the closure is shown as a screw closure with an internal thread 3 which interacts with an external thread 4 on the mouth part 2. But it could just as well be a so-called snap lock, which is pressed over a bead on the edge of the mouth part 2.

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. An essential feature is the two long and thin sealing lips 5, 6, which extend in a ring around the entire vertical part 7 of the closure 1. They are only attached to this part; the horizontal part of the closure, the so-called cap part 8, has no such lips, since it is elastically bent upwards by the gas rising from the container, which creates the risk of any sealing lips lifting off. The two sealing lips 5, 6 are at a distance a from one another, measured from center line 9 to center line 10, which is less than the radial extent or height h of each individual sealing lip 5, 6. Furthermore, the diameter of each sealing lip is measured at its tip 11 or 12, less than that of the mouth part 2 (FIG. 1), any deviations from the nominal diameter having already been taken into account in the latter. The tips 11, 12 are rounded so that they can adapt to their shape when entering a possibly sharp-edged bottle.

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 By screwing or fitting, the sealing lips 5, 6, as shown in FIGS. 2 and 3, are elastically bent upwards, which takes place without great effort due to their thin shape. As a result, they press against the mouth part 2. The tip 12 of the lower sealing lip 6 protrudes into an area 13 which on one side of the underside 14 of the upper sealing lip 5 in the non-bent state (denoted by 14 '), but on the second side of the same underside 14 but in the bent state Condition, and is limited on the third side by the mouth part 2. This area 13 is hatched in FIG. 2 and with strong lines

636570 636570

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. shown outlined. How far the tip 12 extends into this area 13 mainly depends on the inevitable manufacturing tolerances. It is only essential that the tip does not extend to the top corner 15 of this area.

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. If the liquid in the container develops a gas, the gas pressure initially propagates radially outward along the cap part 8 and then acts on the upper sealing lip 5 from above. This is therefore bent downward, as shown with dash-dotted lines 14 "in Fig. 2. It sits on the tip 12 of the lower sealing lip 6. This also comes into effect and supports the upper sealing lip 5, which is now essential can absorb higher gas pressure, which also causes an even stronger pressing of its tip 11 against the mouth part 2. In this way (as tests have confirmed), a perfect seal is achieved even at very high pressures.

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. This seating of the upper sealing lip 5 on the lower sealing lip 6 also occurs, for example, when the mouth part would have a notch or local indentation 2 'FIG. 2. The part of the tip 11 protruding into this notch is thus bent less than the rest and also less strongly than the tip 12 of the sealing lip 6, which is located outside the notch 2 '. Due to the lower deflection, the contact pressure of the sealing lip 5 is also lower, so that there is a risk that the gas could bend the tip 11 there or at least move behind it. By resting on the more bent sealing lip 6, this danger is avoided.

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. It can be seen from these statements that the two sealing lips 5, 6 do not overlap; the lower sealing lip 6 serves, in addition to its function as a second seal, above all as a support for the upper sealing lip 5, so that the two sealing lips actually interact, in contrast to the earlier individual effects of similar sealing lips.

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. In order to be able to exercise its support function even better, the tip 12 can be given a more pronounced shape according to FIG. 3. For example, it can have a thickening 16 on its upper side, which is adapted to the lower side 14 of the upper sealing lip 5 when it is seated in order to be able to better distribute the pressure.

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. The closure shown has not only proven itself for bottles made of glass, but can also be used for those made of plastic, as sip has recently come onto the market. Although the plastic of such bottles is softer than that of the closure, the two sealing lips 5, 6 are flexible enough to achieve a perfect seal here too.

3 3rd

s s

10 10th

IS IS

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

V V

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

636570 2 PATENT CLAIMS

1. Closure made of elastic material on a container with gas pressure-generating content, with two attached to its vertical part surrounding the mouth part of the container, rounded at their free ends, sealing lips which project substantially radially inwards and are at a distance from each other which is smaller than that radial expansion of each individual sealing lip, the diameter of the free end of each sealing lip being smaller than the outer diameter of the mouth part, so that the sealing lips bend upwards when the closure is placed on the container, characterized in that the radial expansion (h) mentioned of the lower sealing lip (6) is so large that when the closure is attached, its bent free end (12) is located within a region (13) whose lower boundary is defined by the underside (14 ') of the upper sealing lip (5) in its non-bent position Condition and its upper limit by the same underside (14) in the d deflected, but not yet loaded by the gas pressure, so that it (12) can serve as a support for the upper sealing lip (5) essentially in the direction of the closure center axis during the deflection of this sealing lip (5) due to the gas pressure acting on it .

2. Closure according to claim 1, characterized in that at least the upper of the two surface areas of the lower sealing lip (6) adjoining the rounded end (12) one of the underside (14) of the upper sealing lip (5) is attached at least in the contact area of this underside. has a suitable shape.