DE102014104344B3

DE102014104344B3 - PT-Verschlussdeckel, Verfahren zum Verschließen und Verschlusseinheit aus Deckel und Gefäß

Info

Publication number: DE102014104344B3
Application number: DE201410104344
Authority: DE
Inventors: Robert Fink; Hans-Peter Hein; Helmut Klemm; Ludwig Kramer; Andreas Maniera
Original assignee: Silgan Holdings Inc
Current assignee: Silgan Holdings Inc
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2034-03-28

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Verschlusseinheit aus einem Glasbehälter (50) mit außen liegenden, umfänglich versetzten Gewindeelementen (54, 55) an einem Behälterhals (52) des Glasbehälters und einem Verschlussdeckel aus Blech, wobei der Verschlussdeckel (1, 2) deckelinnenseitig eine umlaufende Kunststofflage (30; 30h, 30v) aufweist. Der Verschlussdeckel ist auf den Behälterhals (52) aufgepresst und über die Gewindeelemente (54, 55) und einen vertikalen Abschnitt (30v) der Kunststofflage mit einer Drehbewegung zu öffnen. Der Behälterhals (52) hat eine horizontale Stirnfläche (52a), auf welcher ein horizontaler Abschnitt (30h) der Kunststofflage unter Druck dichtend aufliegt. Ein Zentralbereich (11) des Verschlussdeckels leitet mit einer sich anschließenden umfänglich orientierten Übergangszone (11a, 11b, 11c) in einen axial herab ragenden Schürzenabschnitt (12) über, der in einem Einrollungsbereich (21a, 21; 22) endet. Die Kunststofflage (30; 30h, 30v) ist deckelinnenseitig an der Übergangszone (11a, 11b, 11c) und dem Schürzenabschnitt (12) haftend angeordnet. Eine axiale Erstreckung (h0) des Schürzenabschnitts (12) und ein radiales Maß (b52) der horizontal ausgerichteten Stirnfläche (52a) des Behälterhalses (52) bilden ein erstes Verhältnis (v1), welches kleiner als Drei ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlusseinheit gemäß Anspruch 1, Verschlussdeckel gemäß den Ansprüchen 10 und 28 und Verfahren zum Verschließen gemäß den Ansprüchen 27 und 33.Die Erfindung betrifft allgemein einen Verschluss (auch: Verschlussdeckel) und ein Verfahren für einen Behälter (auch: Gefäß) aus Glas oder Kunststoff, bestehend aus einem Behälter mit Behälterhals mit äußeren Gewindeelementen, wobei der Verschlussdeckel durch ein axiales Aufpressen auf den Behälterhals aufgebracht und durch einen Schraubvorgang von ihm gelöst wird. Genauer gesagt, handelt es sich um einen Aufpress-/Losdreh-Verschlussdeckel (Press-on, Twist-off).
Verschlüsse des Typs "Press-on, Twist-off" (PT) sind seit langem bekannt zur Verwendung auf Glas- oder Hartplastik-Behältern, vgl. DE 16 07 843 A . Die bevorzugte Form des Verschlussdeckels umfasst einen Schalenkörper aus Metall (dort 10) mit einem oberen Spiegel (Panel) und einem davon axial (nach unten) ragenden Schürzenabschnitt (dort 14). Der im Allgemeinen zylindrische obere Abschnitt der Schürze weist eine verformbare Kunststoffauskleidung auf, in die beim vertikalen Aufpressen auf eine Mündung, die radial außen mit Gewindesegmenten ausgestattet ist, Gewindegänge eingeformt werden, dort Seite 13 ff. Der Konsument kann später durch eine gewöhnliche Losdrehbewegung die Verschlusskappe vom Behälterkörper entfernen, vgl. dazu US 4 709 825 A , Zusammenfassung, WO 2002/094 670 A1 , Bezugszeichen 20 und 16 sowie die gerade axiale Schürze 28 mit Zylinderform und US 4 552 279 A , dort Zusammenfassung und PT-Deckel 10 für die Gewindeabschnitte 13 am Hals 12 des Behälters.
Mit diesen Verschlüssen erreicht der Fachmann eine hermetische Versiegelung von Behältern zur Verpackung und zum Haltbarmachen von Nahrungsmitteln, insbesondere von Babynahrung. Die Lebensmittel können heiß abgefüllt werden (oberhalb von 70°C) und nach Verschließen und Erkalten entsteht ein Vakuum, das die Losdrehbewegung des Verschlussdeckels durch den Konsumenten wesentlich erschweren kann (der "Öffnungswert" als aufzuwendendes Drehmoment).
Seit Jahrzehnten gängiger und erprobter Stand der Technik ist es, den nach axial unten ragenden Schürzenabschnitt und die Mündung des Behälters axial relativ lang auszubilden, damit eine hermetische Versiegelung gewährleistet ist, andererseits ist die Ausbildung der Kunststoffauskleidung (Compound) so zu gestalten, dass sie einerseits die Versiegelungsbedingungen erfüllt, aber auch vom Konsumenten in zufrieden stellender Art und Weise geöffnet werden kann. Diese beiden Anforderungen sind derzeit nur durch axial lange Abschnitte und demzufolge hohen Materialeinsatz zu erreichen, vgl. dazu WO 2010/136 414 A1 , Abs. [26] und WO 2012/158 937 A1 .
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, den Metall-, Glas- und Kunststoffverbrauch bei der Herstellung von Verschlussdeckeln, der verschlossenen Verschlusseinheit (Behälter und Deckel) und den zugehörigen Verfahren zu senken, ohne Qualität und Konsumentennutzen darunter leiden zu lassen.Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verschlusseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, Verschlussdeckeln mit den Merkmalen der Ansprüche 10 bzw. 28 und Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 27 bzw. 33.
Das ist mit einem überraschend kleinen Seitenverhältnis des Verschlussdeckels gelungen, durch das auch eine Ersparnis beim Rohstoff Glas erreicht wurde, (Anspruch 1, 10, 27, 28, 33). Gelöst wird die vorgenannte Aufgabe also mit einem Verschlussdeckel, der aus Blech besteht (Anspruch 10). Er ist für einen Kunststoff- oder Glasbehälter geeignet und dazu auch mechanisch ausgebildet und angepasst (Anspruch 1). Der Glasbehälter hat außen liegende, umfänglich versetzte Gewindeelemente, die ein durchgehendes Gewinde ersetzen, aber auf dem Umfang gestaffelt angeordnet sind. Diese Gewindeelemente sind an einem Behälterhals des Behälterkörpers angeordnet, dem der Verschlussdeckel (auch "metallischer" Verschlussdeckel) zuzuordnen ist. Die Zuordnung geschieht im Rahmen des PT-Konzeptes, bei dem der Deckel zunächst axial aufgepresst wird (P-Komponente), und vom Benutzer, als Kunden (oder Konsumenten) durch eine Drehbewegung abgenommen wird (T-Komponente). Dies kommt durch die Merkmale (a) beim Anspruch 1 und die Merkmale (a)+(b) beim Anspruch 10 zum Ausdruck.
Der Verschlussdeckel ist axial auf den Behälterhals und über die Gewindeelemente aufzupressen. Dazu ist er angepasst und ausgebildet, wobei der Verschlussdeckel eine Kunststofflage besitzt, die deckelinnenseitig an einer umfänglichen Übergangszone und an dem Schürzenabschnitt anliegt, und zwar dauerhaft haftend anliegt. Diese Kunststofflage hat eine axiale Erstreckung und eine radiale Erstreckung.
Die genannte Übergangszone orientiert sich umfänglich, verbindet den Zentralbereich des Verschlussdeckels (meist "Panel" genannt) mit dem axial herabragenden Schürzenabschnitt. Letzterer leitet in einen Einrollungsbereich über, der eine Inneneinrollung (Anspruch 14, 21) oder eine Außeneinrollung (Anspruch 13, 23) haben kann.
Durch einen Schraubvorgang wird der Verschlussdeckel von dem Behälterhals und den Gewindeelementen wieder gelöst, was der Konsument vornimmt. Diese Bewegung zum Lösen muss leichtgängig sein, also auch von älteren Menschen und Kindern durchgeführt werden können, was gegenläufig zu dem Wunsch besteht, dass eine ordentliche Dichtheit und eine große Haltbarkeit im verschlossenen Zustand gegeben sein muss. Beide Funktionen sind Bestandteil eines sehr diffizilen Abstimmungsprozesses, der sich zwischen einem ordentlichen Abdichten (axial weit herunter pressen und demzufolge lange axiale Abschnitte am Glashals und am Verschlussdeckel) und einem leichtgängigen Drehen zum Brechen (i.S. eines Überwindens) des sich nach dem Abkühlen bildenden Vakuums im verschlossenen Behälter stattfinden muss.
Diese per Gewindeelemente übertragene axiale Kraft auf den Compound wird sehr genau angepasst und muss abgestimmt sein; ist diese Kraft zu klein, bleibt der Deckel unten und lässt sich in axialer Richtung (durch die Drehbewegung) nicht abschrauben. Ist die Haftung des Compounds an den Gewindeelementen zu schwach, ist das Halten für das Abdichten beim Transport, im Lagerzustand und während der Dauer eines Verkaufsangebots im Regal und auch bei Temperaturschwankungen nicht ausreichend. Ist die Kraft zu groß, ist der Verschluss nicht leicht zu öffnen. Das Vakuum im Behälter ist zusätzlich zu beachten und beeinflusst die genannten Kräfte.
Die beanspruchte Verschlusseinheit (Anspruch 1) besteht aus einem Glasbehälter mit außen liegenden, umfänglich versetzten Gewindeelementen an einem Behälterhals des Glasbehälters. Zugehörig ist ein Verschlussdeckel aus Blech vorgesehen, wobei der Verschlussdeckel deckelinnenseitig eine umlaufende Kunststofflage aufweist, die dichtend und haltend an ihm angeordnet ist und ebenso wirkt. Der Verschlussdeckel ist (oder: wurde) auf den Behälterhals aufgepresst und ist über die Gewindeelemente und einen vertikalen Abschnitt der Kunststofflage mit einer Drehbewegung zu öffnen. Das umschreibt seine technisch/strukturelle Ausgestaltung, ebenso wie die des Behälterhalses des mitbeanspruchten Glasbehälters. Der beanspruchte Zustand ist der geschlossene Zustand, nachdem der Verschlussdeckel auf den Behälterhals aufgepresst worden ist.
Der Behälterhals besitzt eine horizontal ausgerichtete "Oberfläche" (als die nach oben weisende Stirnfläche), auf welcher ein horizontaler Abschnitt der Kunststofflage am Verschlussdeckel unter Druck dichtend aufliegt.
Der Verschlussdeckel hat einen Zentralbereich, eine sich anschließende, umfänglich orientierte Übergangszone und einen axial herab ragenden Schürzenabschnitt, der in einen Einrollungsbereich überleitet. Die Kunststofflage ist deckelinnenseitig an der Übergangszone und dem Schürzenabschnitt haftend angeordnet. Eine axiale Erstreckung des Schürzenabschnitts und ein radiales Maß der horizontal ausgerichteten Stirnfläche des Behälterhalses bilden ein erstes Verhältnis, v₁ genannt, das kleiner als 3,00 ist. Dadurch ergibt sich der überraschende Effekt, dass trotz eines relativ kurzen Schürzenabschnitts eine ausreichende Fläche zur Verfügung steht, den geschlossenen Verbund aus Verschlussdeckel und Glasbehälter dauerhaft abzudichten (zumindest bis zum MHD), obwohl mit der Verkürzung auch eine Reduzierung der effektiven Dichtfläche einhergeht. Dennoch kann beim Drehen des Verschlussdeckels ausreichend Hubkraft entstehen, die als axial gerichtete Abnahmekraft als Folge des Drehens gebildet wird, und die Kraft zum Drehen, also das Losbrech-Drehmoment, ist nicht zu groß und auch für ältere Menschen erreichbar oder aufbringbar, bemessen in Nm, und im brauchbaren Bereich unter 5,64 Nm, bevorzugt 3,95 Nm bei 70 mm (Durchmesser) Verschlüssen und 180 mbar bis 300 mbar (18 kPa bis 30 kPa) Unterdruck.
Auch der gesondert beanspruchte Deckel (Anspruch 10) erreicht es, diese Kombinationsaufgabe dadurch zu erfüllen, dass er ein Verhältnis von zwei Funktionselementen umsetzt, welches wie folgt definiert ist: Eine axiale Erstreckung des Schürzenabschnitts und eine radiale Erstreckung der Übergangszone bilden ein (zweites) Verhältnis, v₂ genannt, welches kleiner als 1,00 ist. Dadurch ergibt sich der überraschende Effekt, dass trotz eines relativ kurzen Schürzenabschnitts eine (noch) ausreichende Fläche zur Verfügung steht, den geschlossenen Verbund aus Verschlussdeckel und Kunststoff- oder Glasbehälter dauerhaft abzudichten. Gleichzeitig kann beim Drehen ausreichend Hubkraft entstehen, die als axial gerichtete Abnahmekraft als Folge des Drehens gebildet wird, und die Kraft zum Drehen, also das Losbrech-Drehmoment, ist nicht zu groß und auch für ältere Menschen erreichbar oder aufbringbar.
Durch eine Verkürzung des Schürzenabschnitts scheint dem Fachmann eine zu geringe Kraft zu entstehen und scheint eine zu kurze Abdichtungszone in axialer Richtung zu existieren, was sich aber in Versuchen überraschend nicht bestätigt hat. Diese Versuche haben in der Tat sehr überraschend gezeigt, dass – in Abkehr vom langjährigen Stand der Technik und langjähriger Erfahrung – auch eine axial kurze Ausbildung des Schürzenabschnitts, die kleiner als die radiale Erstreckung der Übergangszone wird, in welcher der radial gerichtete Abschnitt der Kunststofflage (meist 'Compound' genannt) liegt, eine ausreichende Abdichtung und hinreichende axial gerichtete Abnahmekraft erreicht wird.
Als Folge ergibt sich eine Compound- und Blecheinsparung, die durch die relativ kurze axiale Schürze begründet ist, und es ergibt sich eine Einsparung der Rohstoffe zum zugehörig entsprechend kürzer ausgebildeten Mündungsabschnitt des Kunststoff- oder Glasbehälters, die in axialer Richtung auch verkürzt gegenüber dem Stand der Technik sind – oder werden können.
Der radial ausgerichtete Abschnitt der Kunststofflage drückt in gleicher Weise, funktionsgenau und zuverlässig auf die obere Stirnfläche eines Mündungsbereichs des Behälters. Dieser Mündungsbereich, respektive die obere Stirnfläche drückt sich nach dem Aufdrücken des Verschlussdeckels ein Stück weit in die Kunststofflage ein, so dass nicht nur ein reines Berühren, sondern auch ein dichtendes Abschließen unter Druck gegeben ist.
Mit anderen Worten sagt das beanspruchte Verhältnis, dass die für die axiale Abdichtung verantwortliche radiale Erstreckung der Übergangszone größer ist als die axiale Länge des Schürzenabschnitts (Anspruch 11). Mit dem Schürzenabschnitt ist ein geradliniger, zylindrischer Abschnitt des Verschlussdeckels gemeint, der an seinem unteren Ende eine Rollung aufweisen kann. Diese kann eine Inneneinrollung oder eine Außeneinrollung sein, die sich an den Schürzenabschnitt anschließt; direkt anschließend bei der Außenrollung (Anspruch 13), oder unter Zwischenschalten eines aufweitenden Übergangsabschnitts bei der Innenrollung (Anspruch 14).
Verständlich ist, dass die Übergangszone, die ihren Namen aus dem Übergang zwischen dem Panel (Deckelspiegel) und der axialen Schürze (Schürzenabschnitt) erhält, auch bogenförmige Elemente besitzt. Ein radial äußerer Endabschnitt der Übergangszone ist demzufolge ein 90°-Krümmungsbogen, um ihn in den durchgehend geraden Schürzenabschnitt überzuleiten (Anspruch 12).
Wird am unteren Ende des Schürzenabschnitts, der geradlinig durchgehend verläuft und keine mechanische Sicken oder Gewindeelemente besitzt, ein Innen-Einrollungsbereich angeordnet (Anspruch 14), gibt es einen Übergangsbereich zwischen diesem nach innen reichenden Einrollungsbereich (radial nach innen gerichtet) und dem unteren Ende des geradlinigen Schürzenabschnitts. Dieser Übergangsbereich führt eine Aufweitung in radialer Richtung durch, sodass die sich anschließende, nach innen gerichtete Einrollung einen durch Beabstandung gebildeten, hinreichenden Raum außerhalb der Behälterwandung (dem unteren Ende des Mündungsbereichs) erhält.
Der Einrollungsbereich (Außenrolle oder Innenrolle) hat zumindest eine 360°-Rollung, in bevorzugter Ausbildung (Anspruch 15). Im äußeren Krümmungsbereich der Übergangszone des Verschlussdeckels ist ein Bogen bevorzugt vorgesehen, sodass sich der bevorzugt gerade, axial herabragende Schürzenabschnitt (Anspruch 16) zwischen dem genannten Bogen und der Rollung erstreckt (Anspruch 17).
Es soll angemerkt werden, dass der Begriff der "Einrollung" nicht beinhaltet, dass es eine nach innen gerichtete Einrollung ist, sondern es wird mit dieser Begrifflichkeit auch eine nach außen gerichtete Einrollung beansprucht (Anspruch 22, 23).
In bevorzugter Ausgestaltung ist das genannte Verhältnis der axialen Erstreckung des Schürzenabschnitts und der radialen Erstreckung der Übergangszone größer als 0,85 und dabei ebenfalls kleiner als 1,0 (Anspruch 18). Weitere bevorzugte Ausbildungen des genannten zweiten Verhältnisses finden sich in den abhängigen Ansprüchen 19 bis 21, wobei die Außeneinrollung und die Inneneinrollung "eine Rolle spielen", bezogen auf besonders bevorzugte Bereiche des zweiten Verhältnisses. Bevorzugt für die Inneneinrollung liegt das Verhältnis bei 0,9 mit einem Bereich von ±5 % Abweichung, insbesondere bei 0,89 mit einem genauer spezifizierten zweiten Verhältnis von 0,89 mit einem Abweichungsbereich oder einem Toleranzband von ±1 %. Diese genaueren Toleranzbereiche oder Einzugsbereiche sollen die Begriffe des "im Wesentlichen" ersetzen und sind sinngemäß so zu verstehen.
Bevorzugt bei der Außenrollung ist das Verhältnis im Bereich von 0,98, welches einen Einzugsbereich oder Schutzbereich von ±2 % hat, sodass der Fachmann sinngemäß auch hier verstehen kann, dass sich das zweite Verhältnis im Wesentlichen bei 0,98 bewegt (Anspruch 21). Dies bevorzugt bei der Außenrollung (Ansprüche 22, 23), die keine glockenförmige Aufweitung nach dem axial sich erstreckenden Schürzenabschnitt besitzt, wie das für die Inneneinrollung (Anspruch 14) bevorzugt der Fall ist.
Das Verfahren, mit dem eine Behälteranordnung verschlossen werden kann, umfasst die Schritte des Anspruchs 27. Er bezieht sich auf den Verschlussdeckel nach einem der Ansprüche 10 bis 23.
Zugehörig zum Aufpress-Losdreh-Verschlussdeckel wird ein Behälter mit einem Endabschnitt zur Verfügung gestellt, der zumindest zwei, bevorzugt aber viele sich darauf umfänglich (und geneigt) erstreckende Gewindesegmente aufweist. Diese geneigten Gewindesegmente sind aufgrund ihrer Vielzahl gegeneinander verschachtelt oder gestaffelt am Umfang der Behältermündung nach außen gerichtet angeordnet.
Der Verschlussdeckel wird axial aufgedrückt, also durch eine Presskraft in axialer Richtung über die Gewindesegmente herübergedrückt, wobei sich die Gewindesegmente aufgrund ihrer Steifigkeit in die elastische Kunststofflage eindrücken. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einem anschließenden Losdrehen die Segmente in den eingeprägten Bahnen den Verschlussdeckel bei einem Drehen axial nach oben anheben. So lange dieses Drehmoment nicht auftritt, bleibt der aufgepresste Verschlussdeckel auf dem Endabschnitt des Behälters (dem Mündungsbereich) so platziert, dass die deckelseitig an der Übergangszone und dem Schürzenabschnitt angeordnete Kunststofflage hinsichtlich ihres axialen Abschnitts mit den Gewindesegmenten des Behälters axial sperrend in Kontakt tritt.
Bei einem Verfahren zum Lösen des Blechdeckels von der Behälteranordnung erfolgt ein umfängliches Führen der Gewindesegmente, um den Blechdeckel axial anzuheben und von den Gewindesegmenten zu lösen, womit das Gebinde aus Verschlussdeckel und Behälter geöffnet wird (Anspruch 27).
Bei einem vergleichbaren Verschließverfahren wird auch der Glasbehälter verschlossen und ein Endabschnitt mit vielen, sich darauf umfänglich versetzt erstreckenden Gewindeelementen vorgesehen. Der Verschlussdeckel ist so ausgebildet, dass er den umschriebenen Schürzenabschnitt und die umschriebene Übergangszone aufweist. Die radial gerichtete Übergangszone bildet den Vergleichsmaßstab, wobei der axial sich erstreckende Schürzenabschnitt sich in der Größenordnung an dem Maß der radial gerichteten Erstreckung (oder: dem radialen Maß der Übergangszone) anpasst. Diese Größenordnung umfasst einen Bereich des Verhältnisses zwischen 0,8 und 1,1, ist also nicht die "physikalische Größenordnung", sondern sinngemäß ein Größenangleich, der von dem Stand der Technik deutlich abweicht, weil sich der axiale Schürzenabschnitt im Stand der Technik erheblich viel länger oder größer darstellt, als die radial sich erstreckende Übergangszone.
Ein Vergleich mit dem Stand der Technik eines gängigen Verschlussdeckels soll dies zeigen.
Die axiale Länge des Schürzenabschnitts liegt bei ca. 6,5 mm, und die radial gerichtete Übergangszone liegt bei ca. 4,6 mm, so dass sich ein Verhältnis bildet, das nicht von dem Begriff der Anpassung der Größenordnung erfasst sein soll, also einen Faktor von ca. 1,4 darstellt, dagegen ein Verhältnis von maximal 1,1 für den wesentlich kürzeren axial gerichteten Schürzenabschnitt erfunden wurde.
Das Verhältnis der axialen Erstreckung des Schürzenabschnitts mit Blick auf eine radiale Bemessung der horizontal ausgerichteten Stirnfläche sorgt für einen sehr kompakten Verschlussbereich bei der Verschlusseinheit (Anspruch 1, letztes Merkmal). Dabei steht ein Maß des metallischen Verschlussdeckels in Beziehung zu einem stirnseitigen Maß des Glasbehälters. Eines ist axial, das andere radial gerichtet. Zur Ausbildung der horizontalen Stirnfläche kann eine gedachte Ebene hinzugenommen werden, welche auch eine Bemessung der axial oberen Enden der Gewindeelemente (= Gewindesegmente) erlaubt (Anspruch 24, 25 und 26). Der so definierbare axiale Abstand hat ein Maß, das kleiner als 2,0 mm ist. Dies steht für einen gegenüber dem Stand der Technik deutlich verkürzten axialen Abschnitt des Behälterhalses, wobei an diesem Abschnitt keine Gewindeelemente vorgesehen sind. Die Gewindeelemente sind an einem axial weiter unten liegenden Abschnitt angeordnet, so dass sie nicht wegfallen.
Umschrieben wird das (Anspruch 24) mit einer horizontalen Ebene, welche durch die horizontal ausgerichtete Stirnfläche des Behälterhalses verläuft. Von ihr gemessen zum oberen Ende der mehreren, umfänglich versetzten Gewindeelemente ist es nur "ein kurzes Stück", jedenfalls weniger als 2,0 mm, bevorzugt weniger oder gleich 1,6 mm (Anspruch 25) und weiter bevorzugt weniger oder gleich 1,3 mm (Anspruch 26).
Ersichtlich ist, dass dieser im Stand der Technik einer zusätzlichen Abdichtung zugedachte Abschnitt wegfallen kann, ohne die effektiv erhaltene Dichtwirkung zu beeinträchtigen, und dadurch der Materialaufwand hinsichtlich Glas, Compound und Blech reduziert wird.
Die für den Verschlussdeckel (Anspruch 10) verwendete Umschreibung der kurzen Schürze, kann zusätzlich zu der Umschreibung des Anspruchs 1, letztes Merkmal, im Sinne des Anspruchs 9 hinzutreten. Dann ist eine mehrfache Umschreibung der "Verkürzung" gegeben, wobei die axiale Erstreckung des Schürzenabschnitts Bestandteil von beiden Verhältnissen, dem ersten und dem zweiten Verhältnis ist.
Der radial äußere Endabschnitt des Übergangsbereichs kann einen 90°-Krümmungsbogen besitzen (Anspruch 2). Er geht direkt in den geraden Schürzenabschnitt über. Um die Begriffe der horizontalen Erstreckung und der vertikalen Erstreckung respektive der axialen Erstreckung zu verdeutlichen, steht der axial gerade Schürzenabschnitt senkrecht auf der Ebene, in welcher der Zentralbereich des Verschlussdeckels liegt.
Für die Einrollung am unteren Rand des Schürzenabschnitts gibt es zwei Varianten, die Außenrollung und die Innenrollung. Unter einer Rollung soll eine im Wesentlichen kreisförmige Ausbildung verstanden werden. Ist diese kreisförmige Ausbildung eine Außenrollung (Anspruch 3), schließt sie sich direkt an den geraden Schürzenabschnitt an. Ist die Einrollung eine Inneneinrollung, liegt zwischen dem geraden Schürzenabschnitt und der Inneneinrollung ein Übergangsbereich, der eine Aufweitung des radialen Maßes der Schürze bewirkt (Anspruch 4). Bei dieser Inneneinrollung ist bevorzugt das erste Verhältnis so gestaltet, dass es unter 2,70 liegt (Anspruch 7).
Eine andere Umschreibung des Aufpress-Losdreh-Verschlussdeckels umschreibt den Zentralbereich als metallische Platte (Anspruch 28). Von diesem steht unten eine metallische Schürze ab, wobei die Platte zusammen mit der Schürze eine im Allgemeinen zylindrische innere Vertiefung umschreibt und begrenzt. Die metallische Schürze verläuft durchgehend geradlinig, bis sie in einem Rollungsabschnitt endet. Auch bei diesem Verschlussdeckel ist die axiale Kürze der Schürze über eine Verhältnisangabe umschrieben. Eine axiale Länge der metallischen Schürze ist kleiner als eine radiale Erstreckung einer Übergangszone zwischen dem oberen Ende der metallischen Schürze und einem radial äußeren Ende der metallischen Platte. Das umfasst, dass der Verlauf dieser Übergangszone nicht geradlinig radial sein muss, sondern das Blech in dieser Übergangszone eine Mulde umschreiben kann, die mehrere Krümmungsradien und einen oder mehrere Schrägabschnitte besitzen kann. Wird der Deckel umgedreht, wirkt die Übergangszone wie eine Art Kanal, um einen radialen Abschnitt eines Compounds aufzunehmen (Anspruch 29). Der axiale Abschnitt dieses Compounds erstreckt sich an der Innenseite der zylindrisch ausgeformten Schürze und bildet neben einer Dichtungsfunktion auch die Haltefunktion und Schraubfunktion des PT-Konzeptes. Bevorzugt ist der Compound ein PVC-Compound oder ein TPE-Compound.
Die Einrollung kann nach außen oder nach innen gerichtet sein (Anspruch 30), wobei sie sich an die metallische Schürze anschließt; bei einer Inneneinrollung ist die metallische Schürze im unteren Endbereich glockenförmig ausgebildet (Anspruch 31), wobei es drei Abschnitte gibt, einen zylindrischen Abschnitt, den aufweitenden, glockenförmig ausgebildeten Abschnitt und im Anschluss daran die Inneneinrollung. Anders bei der Außeneinrollung, die direkt am unteren Ende des zylindrischen Abschnitts der Schürze angeordnet wird, ohne dass ein Zwischenabschnitt zwischengelagert ist (Anspruch 32).
Das Verfahren zum Verschließen der Behälteranordnung umfasst Schritte des Anspruchs 33, wobei diese Schritte die Gestaltung des Verschlussdeckels (Anspruch 28) einbeziehen. Der Behälter wird bereitgestellt und hat einen Endabschnitt mit mindestens zwei, bevorzugt mehreren sich darauf umfänglich erstreckenden Gewindeelementen. Diese Gewindeelemente können umfänglich gestaffelt angeordnet sein, wobei bevorzugt nicht mehr als zwei gestaffelte Gewindeelemente in Axialrichtung untereinander angeordnet sind, meist so, wenn ein erstes Gewindeelement mit einem axial oberen Ende endet, beginnt danach oder kurz danach das übernächste Gewindeelement, unterhalb dem weiter umfänglich und geneigt verlaufenden mittleren Gewindeelement.
Der Verschlussdeckel wird aufgepresst und zwar auf den Endabschnitt des Behälters, der oft auch Mündungsabschnitt genannt wird, hier aber Behälterhals genannt werden soll, wobei die Kunststofflage, die deckelinnenseitig an einer Übergangszone und dem Schürzenabschnitt anliegt, mit den Gewindeelementen axial sperrend in Kontakt tritt.
Ausführungsbeispiele erläutern und ergänzen die beanspruchte Erfindung.
1 veranschaulicht ein Schnittbild im Ausschnitt eines Mündungsabschnitts eines Glasgefäßes 50 (als Behälterhals 52), auf dem ein Verschlussdeckel 2 aufgesetzt ist. Der Verschlussdeckel ist ein PT-Verschlussdeckel.
2 veranschaulicht ein anderes Beispiel eines Verschlussdeckels 1 in der gleichen Ausschnittsvergrößerung.
3 ist eine noch weitere Ausschnittsvergrößerung des oberen Endes der Mündung des Glasbehälters (als Behälterhals 52), wobei die dichtende radial gerichtete Stirnfläche 52a als verbindendes Verständniselement dient.
Der Behälter 50 ist bevorzugt aus Glas oder einem Hartkunststoff. Er hat einen Mündungsbereich als Behälterhals 52, der in 1 im Ausschnitt und in einer Vergrößerung in 3 dargestellt ist. Das obere Ende des Behälterhalses 52 des Behälters 50 ist eine radial gerichtete Stirnfläche 52a, die nach innen über eine umfängliche Kehlnut 52b abgeschlossen ist und nach außen über ein axiales Stück h₅₄, welches bis zum axial oberen Ende des Gewindeelements 54 reicht. Nachdem ein axialer Schnitt dargestellt ist, ist ersichtlich, dass diese Schnittansicht für jede umfänglich weiter versetzt angeordnete axiale Schnittdarstellung stehen kann, mit Ausnahme der Höhenposition der beiden dargestellten Gewindeelemente 54, 55, die je nach umfänglicher Verdrehung des vertikalen Schnitts in einer anderen Höhenlage der äußeren Oberfläche des Behälterhalses 52 liegen.
Für den Verschlussdeckel 2 gilt vergleichbares, auch er ist nur im Ausschnitt dargestellt. Zwei seiner radialen Maße sind angegeben, D_i und D_a. Dabei ist das Maß D_i das radiale Durchmessermaß des Deckelspiegels, der auch als Zentralbereich 11 benannt werden kann. Er erstreckt sich radial innerhalb einer umlaufenden Knickstelle 11a', welche in die Übergangszone überleitet, die mit den Bezugszeichen 11a, 11b und 11c repräsentiert ist.
Zuvor soll noch das Außenmaß D_a beschrieben werden. Es ist das Durchmessermaß der Schürze 12, die sich an die Übergangszone 11a, 11b und 11c radial außen, aber in axialer Richtung nach unten abragend anschließt. In der Darstellung der 1 und 2 ist die linke Seite des Schürzenabschnitts 12 nicht zu sehen, so dass auch der Beginn des Außendurchmessers D_a am linken Rand offen bleibt, aber das Durchmessermaß D_i kann am linken Rand entsprechend der umlaufenden Knicklinie 11a' gezeigt werden.
Die Differenz zwischen den beiden Durchmessern D_a und D_i umschreibt das radiale Maß dr, wie es in den 1 und 2 eingezeichnet ist, wobei D_a – D_i = 2dr ist.
Das Maß dr umfasst von der umlaufenden Knickstelle 11a' ausgehend den ersten Rampenabschnitt 11a, einen etwas schwächer geneigten zweiten Rampenabschnitt 11b oberhalb der Stirnfläche 52a des Halses 52 des Behälters 50, und das rechte äußere Ende dieses zweiten Rampenabschnitts 11b geht über einen Krümmungsabschnitt 11c über in den Schürzenabschnitt 12.
Das obere Ende des Schürzenabschnitts 12 ist 12a in 1, und 12b ist das untere Ende. Zwischen diesen beiden Enden oder Endpunkten verläuft die Schürze 12 geradlinig in axialer Richtung und bildet einen Zylinder betrachtet in Umfangsrichtung.
Unterhalb des unteren Endes 12b des Schürzenabschnitts 12 befindet sich eine Außenrollung 22, die direkt daran anschließt.
In dem radialen Übergangsabschnitt der radialen Breite dr ist ein radial gerichteter, horizontaler Abschnitt 30h einer Dichtungslage (als dichtende Kunststofflage 30) angeordnet, und radial innerhalb der Schürze 12 ist der axiale Abschnitt 30v, der aus einem Kunststoff bestehenden Dichtungslage angeordnet.
Aus diesen beiden Abschnitten 30h und 30v besteht die umfänglich verlaufende Kunststofflage 30, wobei sie bis zum Einrollungsbereich 22 in 1 herabreicht, dort radial innerhalb der Außenrollung 22 mit 32 benannt. Entsprechendes ist Abschnitt 31 oberhalb der Innenrollung 21 in 2, radial innerhalb des Aufweitungsabschnitts 21a.
Hinsichtlich der Bemessung wird weiter unten Näheres ausgeführt. Zunächst soll gezeigt werden, dass der durch axialen Druck aufgepresste Verschlussdeckel 2 in der 1 noch nicht vollständig aufgedrückt ist, weil der horizontale Abschnitt 30h der Kunststofflage 30 noch nicht komprimiert ist. Dieser liegt lediglich auf der Stirnfläche 52a auf, wird aber in der Realität durch die obere Stirnfläche 52a ein Stück komprimiert, so dass sich der horizontale Abschnitt 30h der Dichtungslage über die anfängliche Dichtfläche 52a hinaus auch auf Bereiche erstreckt, die in der 1 links und rechts mit einem Krümmungsradius (Kantenbrechung) zu sehen sind. Links in der 1 oder 2 reicht der radiale Compound-Abschnitt 30h ein Stück weit in die Innen-Kehlnut 52b hinein. Dies kann in der Vergrößerung der 3 ersehen werden, wobei diese 3 bei den Ausführungen der 1 und 2 herangezogen werden kann.
In 3 ist der obere Rand des Behälterhalses 52 zu sehen. Als Verbindungsglied mag die horizontal ausgerichtete Stirnfläche 52a dienen, die eine Breite b₅₂ besitzt. Sie ist rein horizontal ausgerichtet und sie definiert eine horizontale Ebene E_52a, der gegenüber im Folgenden Bezugsmaße und Verhältnisse erläutert werden.
Links und rechts der horizontal ausgerichteten Stirnfläche 52a befinden sich Krümmungsradien, die eine Krümmung 52' und 52" festlegen. Sie haben eine zugehörige Länge von b₅₂' und b₅₂".
Es versteht sich, dass sich diese Flächen umfänglich erstrecken und der Begriff der radialen Bemessung rein radial betrachtet werden muss. Die Länge b₅₂' verlängert beispielsweise das reine radiale Maß, muss also zum Radialmaß b₅₂ innenseitig hinzugenommen werden. b₅₂' verläuft bis zum Wendepunkt der Kehlnut 52b. Entsprechend radial außen mit b₅₂".
Außen ist ein noch weiterer, axial sich erstreckender Abschnitt 52"' zu sehen, der bis zu dem Gewindeelement 54 reicht. Dieses Maß ist in dem Beispiel der 3 sehr kurz, verglichen mit dem Bogenmaß 52", welches die tatsächliche Länge b_52" besitzt, aber nur ein sehr viel kleineres radiales Maß, welches zu dem rein radialen Maß b₅₂ hinzukommt, betrachtet man die gesamte sich erstreckende Dichtfläche, die ein rein radiales Maß von b₅₂* besitzt.
Dies ist das radiale Maß der wirksamen Dichtfläche, die selbst aber durchaus länger sein kann. Genauer bemessen ist deshalb die rein horizontal liegende und sich rein radial erstreckende Stirnfläche 52a mit dem rein radialen Maß b₅₂.
Für die Abdichtung ist die Summe aus den Flächenabschnitten b₅₂, b_52', b_52" und b_52"' maßgebend, wobei der Abschnitt 52"' praktisch rein axial verläuft und mit einem ganz geringen Neigungswinkel auch ein Stück radial orientiert ist. Letzterer Abschnitt 52"' endet an den Gewindestegen, hier für die Bemessung am oberen Ende des oder aller umfänglich sich erstreckender Gewindestege als Gewindeelemente 54, 55, auch weiterer, die nicht dargestellt sind.
Das Verständnis aus der 3 soll im Folgenden auf die 1 und 2 übertragen werden, allerdings soll zuvor die Inneneinrollung bei dem Beispiel der 2 noch erläutert werden.
Diese Inneneinrollung 21 schließt sich an den Schürzenabschnitt 12 an, bei im Übrigen gleich verwendeten Elementen und Funktionen, wie sie zu 1 erläutert waren. Auch die zugehörigen Bezugszeichen sind dieselben.
Das untere axiale Ende des zylindrischen Schürzenabschnitts 12 führt nicht direkt in eine Rollung, sondern in einen Aufweitungs-Abschnitt 21a. Dessen oberes Ende 21a' setzt am unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 12 an. Der Aufweitungs-Abschnitt 21a geht mit seinem unteren Ende 21a" über in einen nach innen aufgerollten Abschnitt 21, der eine 360°-Rollung umschreibt. Die Angabe des Durchmessers mit d₂₁ kann die Rollung 21 umschreiben und die Höhe h₂₁ umschreibt die Höhe des Übergangsabschnitts 21a, der der radialen Aufweitung dient und der Schaffung von Platz oder Raum für die Inneneinrollung.
Radial innerhalb der Aufweitung 21a ist ein Bereich 31 der Kunststofflage vorgesehen, der sich auch unterhalb des axialen unteren Endes 12b aus 1, hier in 2 erstreckt und dabei radial aufweitet, sich axial aber nicht über die Inneneinrollung nach unten hinauserstreckt, sondern auf die Höhe h₂₁ beschränkt bleibt. Entsprechend kann der Höhenabschnitt d₂₂ der Außenrolle 22 aus 1 herangezogen werden, der einen vergleichbaren Kunststoffabschnitt 32 definiert.
Die Erkenntnisse aus 3 sollen nun in die 1 und 2 übertragen werden.
Hier in 1 ist das radiale Maß der Stirnfläche 52a mit b₅₂ bemessen. Die wirksame Dichtungsfläche ist breiter und insbesondere in radialer Richtung auch länger, hat aber kein ihrer wirklichen "Länge" entsprechendes Maß, sondern das eingezeichnete Maß b₅₂*. Diese beiden Maße waren in 3 erläutert und sind in 1 und 2 jeweils eingetragen, und zwar unterhalb des zweiten Rampenabschnitts 11b, der oberhalb der anfangsdichtungswirksamen Stirnfläche 52a liegt.
Die radiale Bemessung dr der Übergangszone, bestehend aus den drei Elementen 11a, 11b, 11c ist in beiden 1 und 2 eingezeichnet. Sie ist größer, als die axiale Höhe des zylindrischen Schürzenabschnitts 12. Diese Höhe ist mit h₀ bemessen, sie beginnt am oberen Ende 12a des Schürzenabschnitts 12 der mit dem radialen äußeren Ende 11c" des Krümmungsbogens 11c übereinstimmt. Das innere Ende 11c' des Krümmungsbogens 11c geht über in den zweiten Rampenabschnitt 11b. Es liegt in etwa auf der Höhe der Außenfläche des oberen Endes des Behälterhalses 52 und erstreckt sich zwischen dem oberen Ende aller Gewinde, einer entsprechend gedachten Umfangslinie (und der Ebene E_52a) welche die Lage und Ausrichtung der horizontalen Stirnfläche 52a umschreibt, oder andersherum.
Das Maß und der Abstand von der Ebene E_52a zu dem oberen Ende der Gewindeelemente 54 (und entsprechend umfänglich versetzt auch des Elements oder Segments 55) ist mit h₅₄ angegeben. Dieses Maß ist besonders kurz. Es sorgt dafür, dass ein im Stand der Technik doch wesentlich höheres Maß von mehr als 2,8 mm in den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 deutlich verkürzt werden kann. Dieser Abstand h₅₄ soll als gewindelose Zone zwischen der Stirnfläche 52a und dem Gewindebereich aus den näheren umfänglich versetzten Gewindeelementen 54, 55 bezeichnet werden.
In den Ausführungsbeispielen ist dieses Höhenmaß h₅₄ jedenfalls kleiner als 2 mm, bevorzugt kleiner als 1,6 mm oder sogar im Wesentlichen 1,3 mm, was die "ganz geringe" Erstreckung in axialer Richtung umschreiben soll. Es handelt sich hierbei um einen deutlich verkürzten axialen Abschnitt des Behälterhalses, in dem keine Gewindeelemente vorhanden sind und dem im Stand der Technik ein deutlicher Beitrag zur Dichtungswirkung zugemessen wurde. Diese sind nach den Ausführungsbeispielen der Erfindung nicht mehr vorhanden, trotzdem ergeben die Ausführungsbeispiele noch ausreichend Dichtungswirkung.
Ein anderes Maß ist das radiale Maß dr im Verhältnis zu der umschriebenen axialen Höhe h₀ des Schürzenabschnitts 12. Hier sind diese beiden Maße in einer gleichen Größenordnung, respektive das Höhenmaß wird kleiner als das radiale Maß.
Die radiale Erstreckung ist maßgeblich für die Dichtungswirkung auf der Stirnfläche der Mündung. Das axiale Maß ist maßgebend für die Öffnungsmechanik.
Dieses radiale Maß kann dabei einmal das radiale Maß dr des Blechdeckels sein, welches aus den drei Abschnitten 11a, 11b und 11c in der Übergangszone besteht, oder es kann das oben umschriebene radiale Maß 52a am Glasbehälter 50 sein, welches den anfänglichen Dichtungskontakt herstellt und die Ebene E_52a definiert. Letzteres ist am Behälter, ersteres ist am Verschlussdeckel.
Die Verhältnisse sind so, dass das Höhenmaß h₀ in einem Beispiel der Außenrollung 22 der 1 mit 4,405 mm angegeben werden kann, was bei einem Deckel mit 60 mm Außenmaß zu einem dr von 4,48 mm in Bezug zu setzen ist. Es ergibt sich ein Verhältnis v₂ von axialer Höhe der Schürze zu radialer Erstreckung der Übergangszone von 0,98.
Dieses Verhältnis v₂ = 0,98 zur Kennzeichnung einer axial sehr kurzen Schürze 12 kann einen Einzugsbereich von ±2 % haben.
Es ist zu erwarten, dass andere Durchmesser von Verschlussdeckeln, nicht nur derjenige mit 60 mm, auch diese Verhältnisse aufweisen, da die Dichtungszone zur axialen Haltezone auch für Verschlussdeckel mit kleinerem und größerem Durchmesser praktisch unverändert bleibt.
Die entsprechende Bemaßung und Festlegung der Zuordnung kann auch mit Blick auf das radiale Maß b₅₂ erfolgen. Hier hat die Außenrolle 22 nach 1 ein axiales Höhenmaß der Schürze 12 von h₀ = 4,405, wie oben angegeben. Das verwendete Maß des Behälters 50 im Behälterhals 52 ist ein b₅₂ = 1,5 mm. Dieses relativ schmale Maß wird ergänzt durch die in 3 umschriebenen weiteren Maße, welche die wirksame Dichtungsfläche umschreiben, sodass das radiale Maß der wirksamen Dichtfläche mit b₅₂* gegeben ist, welches 2,35 mm beträgt. Innerhalb dieses Maßes b₅₂* misst das reine radiale Maß der Stirnfläche 52a nur 1,5 mm.
Das Verhältnis v₁ aus axialer Höhe zu dem reinen radialen Maß b₅₂ berechnet sich im Beispiel der 1 mit Außenrolle aus den obigen Werten also zu 2,94 und ist kleiner als 3,00. Das andere Verhältnis für die Innenrolle nach 2 ist das des Höhenmaßes h₀ zur Erstreckung b₅₂ der Stirnfläche 52a. Hier ist das Maß b₅₂ gleich dem des Beispiels der 1 und 1,5 mm.
Für die Ausführung der Inneneinrollung 21 gemäß 2 kann auch ein relativ kurzer Schürzenabschnitt 12 durch Verhältnisangaben umschrieben werden, einmal über das erste Verhältnis v₁ und einmal über das zweite Verhältnis v₂, oder in deren Kombination. Das erste Verhältnis v₁ umschreibt das Verhältnis zur Stirnfläche 52a am Glasbehälter 50, das zweite Verhältnis v₂ umschreibt das Verhältnis zur radialen Erstreckung dr der Übergangszone 11a, 11b und 11c allein am Verschlussdeckel.
Für den Verschlussdeckel ist auch hier der axiale Abschnitt h₀ kürzer als das radiale Maß dr, wobei im Beispiel die Höhe h₀ für die 2 mit 4,005 mm anzugeben ist und die radiale Erstreckung dr mit 4,48 mm, wie im Beispiel der 1.
Es ergibt sich daraus ein Verhältnis v₂ von 0,89, also noch kleiner als das anhand des Beispiels von 1 erläuterte Verhältnis v₂.
Dieses Verhältnis kann in einem größeren Toleranzbereich (Einzugsbereich) mit 0,9 ±5 % ebenso angegeben werden, wie über 0,89 ±1 %, gezeigt am Beispiel eines 59 mm-Verschlussdeckels in 2, welches Durchmessermaß D_a für das umschriebene Verhältnis aber keine wesentliche Rolle spielt, da dieses Verhältnis im Mündungsbereich des verschlossenen Behälters 50 praktisch unabhängig vom Durchmesser verschiedener Verschlüsse gleich bleibt.
Es kann einmal eine obere Grenze benannt werden, die dazu führt, dass dieses zweite Verhältnis v₂ kleiner als 1 ist, es kann aber auch eine untere Grenze genannt werden, dass das Verhältnis größer als 0,85 sein sollte, was bei einer technisch-funktionellen Eingrenzung immer durch eine obere und eine untere Grenze umschrieben werden sollte, maßgeblich für die Unterscheidung vom Stand der Technik ist indes zunächst die Obergrenze, da sie das geringe Maße der axialen Erstreckung der Schürze 12 bestens zu umschreiben vermag.
Das Verhältnis v₁ aus axialer Höhe zu dem reinen radialen Maß b₅₂ beträgt im Beispiel der 1 mit Außenrolle also 2,94 und ist kleiner als 3,00. Das andere Verhältnis für die Innenrolle nach 2 ist das des Höhenmaßes h₀ zur Erstreckung b₅₂ der Stirnfläche 52a. Hier ist das Maß b₅₂ gleich dem des Beispiels der 1 und 1,5 mm.
Auch das radiale Maß der wirksamen Dichtungsfläche b₅₂* ist hier – gleich geblieben – mit 2,35 mm anzugeben. Das ist ersichtlich, weil beide Glasbehälter 50 gleich anzunehmen sind, einmal verschlossen mit einem Verschlussdeckel 2 mit Außenrolle 22 und einmal verschlossen mit einem Verschlussdeckel 1 mit Innenrolle 21, jeweils am unteren Ende des Schürzenabschnitts 12.
Aufgrund der geringeren Höhe von 4,005 mm bei dem axialen Schürzenabschnitt 12 ergibt sich ein kleineres erstes Verhältnis v₁ von 2,67. Auch dieses liegt unter der Obergrenze von 3,0 und kann mit einer genaueren Spezifikation als unter 2,70 liegend angegeben werden.
In den Beispielen der 1 und 2 sind noch andere Höhenmaße eingetragen, die sich aus den umschriebenen Höhenmaßen ergeben.
Das Höhenmaß h = h₂ für die Außenrolle 22 nach 1, setzt sich aus drei Komponenten zusammen, dem Durchmesser d₂₂ der Außenrolle 22, der axialen Höhe h₀ des "kurzen" Schürzenabschnitts 12 und einer axialen Höhe h' der Übergangszone 11a, 11b und 11c, welche die radiale Breite dr aufweist. Hier ergibt sich die Gesamthöhe des Randbereiches des Verschlussdeckels 2 zu h₂.
Es kommt eine weitere Komponente h₂₁ in der 2 beim Verschlussdeckel 1 mit Innenrolle 21 hinzu, zusätzlich zu den umschriebenen drei Komponenten aus 1, hier für die Bildung des Höhenmaßes h = h₁. Die drei Komponenten sind entsprechend, das axiale Maß h_o der Schürze 12, der Durchmesser d₂₁ der Innenrolle 21 und das axiale Höhenmaß h' der Übergangszone 11a, 11b und 11c, das aus 1 übernommen werden kann. Maß h₂₁ ist die axiale Höhe des glockenförmig aufgeweiteten Zwischenabschnitts 21a mit seinem unteren Ende 21a".

Claims

Verschlusseinheit aus einem Glasbehälter (50) mit außen liegenden, umfänglich versetzten Gewindeelementen (54, 55) an einem Behälterhals (52) des Glasbehälters (50) und einem Verschlussdeckel (1, 2) aus Blech, wobei der Verschlussdeckel (1, 2) deckelinnenseitig eine umlaufende Kunststofflage (30; 30h, 30v) aufweist, die dichtend und haltend angeordnet ist und ebenso wirkt; wobei der Verschlussdeckel a. auf den Behälterhals (52) aufgepresst ist und über die Gewindeelemente (54, 55) und einen vertikalen Abschnitt (30v) der Kunststofflage (30) mit einer Drehbewegung zu öffnen ist; b. der Behälterhals (52) eine horizontale Stirnfläche (52a) aufweist, auf welcher ein horizontaler Abschnitt (30h) der Kunststofflage (30) unter Druck dichtend aufliegt; und der Verschlussdeckel (1, 2) weiter aufweist – einen Zentralbereich (11) mit einer sich anschließenden, umfänglich orientierten Übergangszone (11a, 11b, 11c) und einem axial herab ragenden Schürzenabschnitt (12), der in einen Einrollungsbereich (21a, 21; 22) überleitet; – wobei die Kunststofflage (30; 30h, 30v) deckelinnenseitig an der Übergangszone (11a, 11b, 11c) und dem Schürzenabschnitt (12) haftend angeordnet ist; – wobei eine axiale Erstreckung (h₀) des Schürzenabschnitts (12) und ein radiales Maß (b₅₂) der horizontal ausgerichteten Stirnfläche (52a) des Behälterhalses (52) ein erstes Verhältnis (v₁) bilden, das kleiner als Drei (gelesen als 3,00) ist.
Verschlusseinheit nach Anspruch 1, wobei ein radial äußerer Endabschnitt (11c) des der Übergangszone (11a, 11b, 11c) ein 90°-Krümmungsbogen (11c) ist, dessen radial äußeres Ende in einen durchgehend geraden Schürzenabschnitt (12) übergeht, der senkrecht zu einer Ebene des Zentralbereichs (11) steht.
Verschlusseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Einrollungsbereich (22) eine Außenrolle ist, die direkt an den Schürzenabschnitt (12) anschließt.
Verschlusseinheit nach Anspruch 1, wobei der Einrollungsbereich (21a, 21) einen nach außen aufgeweiteten unteren Übergangsbereich (21a) aufweist, der sich an ein unteres Ende des Schürzenabschnitts (12) anschließt und sich am Ende der Aufweitung eine Inneneinrollung (21) anschließt.
Verschlusseinheit nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Einrollungsbereich (22) zumindest eine 360°-Rollung aufweist.
Verschlusseinheit nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der axial herabragende Schürzenabschnitt (12) durchgehend gerade verläuft.
Verschlusseinheit nach Anspruch 4, wobei der Schürzenabschnitt (12) zwischen einem unteren Ende (11c'') eines äußeren Bogens (11c) und dem oberen Ende des Übergangsbereichs (21a) durchgehend gerade verläuft, und das erste Verhältnis (v₁) unter 2,70 liegt.
Verschlusseinheit nach Anspruch 1, wobei der Einrollungsbereich (21a, 21; 22) eine Inneneinrollung (21) oder eine Außenrollung (22) aufweist.
Verschlusseinheit nach einem der vorigen Ansprüche, wobei eine axiale Erstreckung (h₀) des Schürzenabschnitts (12) des Verschlussdeckels und eine radiale Erstreckung (dr) der Übergangszone (11a, 11b, 11c) ein zweites Verhältnis (v₂) bilden, das kleiner Eins ist (gelesen als 1,00).
Verschlussdeckel aus Blech für einen Kunststoff- oder Glasbehälter (50) mit außen liegenden, umfänglich versetzten Gewindeelementen (54) an einem Behälterhals (52), wobei der Verschlussdeckel (1, 2) ausgebildet und geeignet ist a. axial auf den Behälterhals (52) und über die Gewindeelemente (54) aufgepresst zu werden; b. durch einen Schraubvorgang von dem Behälterhals (52) und den Gewindeelementen (54) gelöst zu werden; und aufweist – einen Zentralbereich (11), eine umfänglich orientierte Übergangszone (11a, 11b, 11c) und einen axial herab ragenden Schürzenabschnitt (12), der in einen Einrollungsbereich (21a, 21; 22) überleitet; – eine Kunststofflage (30; 30h, 30v), die deckelinnenseitig an der Übergangszone (11a, 11b, 11c) und dem Schürzenabschnitt (12) haftend anliegt; – wobei eine axiale Erstreckung (h₀) des Schürzenabschnitts (12) und eine radiale Erstreckung (dr) der Übergangszone (11a, 11b, 11c) ein zweites Verhältnis (v₂) bilden, das kleiner Eins ist (gelesen als 1,00).
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei die radiale Erstreckung (dr) der Übergangszone größer ist als die axiale Erstreckung der Länge (h₀) des Schürzenabschnitts (12).
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei ein radial äußerer Endabschnitt (11c) der Übergangszone (11a, 11b, 11c) ein 90°-Krümmungsbogen (11c) ist, dessen radial äußeres Ende in einen durchgehend geraden Schürzenabschnitt (12) überleitet.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei der Einrollungsbereich (22) eine Außenrolle (22) ist, die direkt an den Schürzenabschnitt (12) anschließt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei der Einrollungsbereich (21a, 21) einen nach außen aufgeweiteten unteren Übergangsbereich (21a) aufweist, der sich an ein unteres Ende des Schürzenabschnitts (12) anschließt, wobei sich am Ende der Aufweitung eine Inneneinrollung (21) anschließt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 14 oder 13, wobei der Einrollungsbereich (22) zumindest eine 360°-Rollung aufweist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei der axial herab ragende Schürzenabschnitt (12) durchgehend gerade verläuft.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei der Schürzenabschnitt (12) zwischen einem äußeren Bogen (11c) der Übergangszone (11a, 11b, 11c) und dem Einrollungsbereich (21a, 21, 22) durchgehend gerade verläuft und senkrecht zu einer Ebene des Zentralbereichs (11) ausgerichtet ist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei das zweite Verhältnis (v₂) von axialer Erstreckung (h₀) zu radialer Erstreckung (dr) größer als 0,85 ist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10 oder 18, wobei das zweite Verhältnis (v₂) im Bereich von 0,9 ±5 % liegt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10 oder 18, wobei das zweite Verhältnis (v₂) von axialer Erstreckung (h₀) zu radialer Erstreckung (dr) bei 0,89 ±1 % liegt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10 oder 18, wobei das zweite Verhältnis (v₂) im Bereich von 0,98 ±2 % liegt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, 19 oder Anspruch 20, wobei der Einrollungsbereich (21a, 21) eine Inneneinrollung (21) aufweist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10 oder 21, wobei der Einrollungsbereich eine Außenrollung (22) aufweist.
Verschlusseinheit nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 9, wobei ein axialer Abstand (h₅₄) der axial oberen Enden der umfänglich versetzten Gewindeelemente (54) von einer horizontalen Ebene (E_52a) durch die horizontal ausgerichtete Stirnfläche des Behälterhalses (52) des Glasbehälters (50) kleiner als 2,0 mm ist.
Verschlusseinheit nach Anspruch 24, wobei der axiale Abstand (h₅₄) der axial oberen Enden der umfänglich versetzten Gewindeelemente (54) kleiner als oder gleich 1,6 mm ist.
Verschlusseinheit nach Anspruch 25 oder 24, wobei der axiale Abstand (h₅₄) kleiner oder gleich 1,3 mm ist, entsprechend einem deutlich verkürzten axialen Abschnitt des Behälterhalses (52) ohne Gewindeelemente.
Verfahren zum Verschließen einer Behälteranordnung, umfassend Schritte von a. Bereitstellen eines Behälters (50), der einen Endabschnitt mit mindestens zwei, sich darauf umfänglich erstreckenden Gewindeelementen (54, 55) aufweist; b. Bereitstellen eines Verschlussdeckels (1, 2) nach einem der vorigen Ansprüche 10–23; c. Aufpressen des Verschlussdeckels (1, 2) auf den Endabschnitt des Behälterhalses (52) des Behälters (50), so dass die Kunststofflage (30; 30h, 30v), die deckelinnenseitig an einer Übergangszone (11a, 11b, 11c) und dem Schürzenabschnitt (12) anliegt, mit den Gewindeelementen (54, 55) des Behälters (50) axial sperrend in Kontakt tritt.
Aufpress-/Losdreh-Verschlussdeckel (1, 2) für einen Behälter (50), der auf einem Endabschnitt eines Behälterhalses (52) desselben mindestens ein Gewindeelement (54, 55) aufweist, wobei der Verschlussdeckel (1, 2) umfasst – eine metallische Platte (11), – ein von der Platte (11) aus nach unten abstehender metallischerSchürzenabschnitt (12), wobei dieser und die Platte (11) zusammen eine allgemein zylindrische innere Vertiefung definieren und begrenzen; – wobei der nach unten abstehende metallische Schürzenabschnitt (12) durchgehend gerade verläuft, bis er in einem Einrollungsbereich (22; 21, 21a) endet; dadurch gekennzeichnet, dass – eine axiale Erstreckung (h₀) des metallischen Schürzenabschnitts (12) kleiner ist als eine radiale Erstreckung (dr) einer Übergangszone (11a, 11b, 11c) zwischen dem oberen Ende (12a) des metallischen Schürzenabschnitts (12) und einem radial äußeren Ende (11a') der metallischen Platte (11).
Verschlussdeckel nach Anspruch 28, wobei ein Compound an der Innenseite des metallischen Schürzenabschnitts (12) anhaftend ausgebildet ist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 28, wobei der metallische Schürzenabschnitt (12) an dem unteren Ende nach innen (21) oder nach außen (auf)gerollt ist (22).
Verschlussdeckel nach Anspruch 30, wobei der metallische Schürzenabschnitt (12) mit der Innenrolle (21) am unteren Endbereich glockenförmig ausgebildet ist (21a).
Verschlussdeckel nach Anspruch 30, wobei der metallische Schürzenabschnitt (12) mit einer Außenrolle (22) am unteren Ende (12b) axial gerade und umfänglich zylindrisch ausgebildet ist.
Verfahren zum Verschließen einer Behälteranordnung, umfassend Schritte von a. Bereitstellen eines Behälters (50), der einen Endabschnitt eines Behälterhalses (52) mit mindestens zwei, sich darauf umfänglich erstreckenden Gewindeelementen (54, 55) aufweist; b. Bereitstellen eines Verschlussdeckels (1, 2) nach einem der vorigen Ansprüche 28–32; c. Aufpressen des Verschlussdeckels (1, 2) auf den Endabschnitt des Behälterhalses (52) des Behälters (50), so dass die Kunststofflage (30; 30h, 30v), die deckelinnenseitig an einer Übergangszone (11a, 11b, 11c) und dem Schürzenabschnitt (12) anliegt, mit den Gewindeelementen (54, 55) des Behälters (50) axial sperrend in Kontakt tritt.