DE102019112259B3

DE102019112259B3 - Schraubverschluss aus Kunststoff für Flaschen

Info

Publication number: DE102019112259B3
Application number: DE102019112259.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander Schmitz
Original assignee: Cct Sys GmbH
Current assignee: Cct Sys GmbH
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-04-09
Anticipated expiration: 2039-05-11
Also published as: WO2020229134A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schraubverschluss (10; 110; 210) aus Kunststoff für Flaschen. Der Schraubverschluss umfasst einen Verschlusskörper (20) mit einem Innengewinde (22), das mit einem Außengewinde (14) eines Flaschenhalses (12) zusammenwirkt, und einen Garantiehaltering (24) mit einer Innenumfangsfläche (30), an der ein oberes Halteelement (32) und ein unteres Halteelement (34) ausgebildet sind. Der Garantiehaltering (24) ist über eine Mehrzahl von reißbaren Brücken (26) sowie über eine flexible Festanbindung (28) mit dem Verschlusskörper (20) verbunden. Der Schraubverschluss (10; 110; 210) ist derart dimensioniert und ausgebildet, dass bei einer abschraubenden Rotationsbewegung eine Hubbewegung des Schraubverschlusses relativ zu dem Flaschenhals (12) bewirkbar ist. Durch die Hubbewegung gelangt das obere Halteelement (32) in kraftübertragenden Kontakt mit dem wenigstens einen Rastring (16), wodurch eine Zugkraft auf die Mehrzahl von reißbaren Brücken (26) und die flexible Festanbindung (28) wirkt, die bei einer voranschreitenden Hubbewegung die reißbaren Brücken (26) zerstört und die bei einer weiter voranschreitenden Hubbewegung das obere Halteelement (32) über den Rastring (16) hinweg bewegt, sodass das Innengewinde (22) und das Außengewinde (14) außer Eingriff gelangen können und das untere Halteelement (34) mit dem Rastring (16) in Anlage gelangen kann, um den Schraubverschluss (10; 110; 210) auf dem Flaschenhals (12) zu halten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubverschluss aus Kunststoff für Flaschen, die einen Flaschenhals mit einem Außengewinde und wenigstens einem Rastring aufweisen. Der Schraubverschluss umfasst einen Verschlusskörper mit einem Innengewinde, das dazu ausgebildet ist, mit dem Außengewinde des Flaschenhalses zusammenzuwirken, und einen Garantiehaltering mit einer Innenumfangsfläche, an der ein zumindest abschnittsweise umlaufendes oberes Halteelement ausgebildet ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Flaschenanordnung zum Aufbewahren von Flüssigkeiten sowie eine Verwendung eines solchen Schraubverschlusses in einer Flaschenanordnung zum lösbaren Verschließen einer Flasche der Flaschenanordnung.
Schraubverschlüsse aus Kunststoff sind weit verbreitet und werden zum sicheren Verschlie-ßen von Glas- und Kunststoffflaschen für die Aufbewahrung von Flüssigkeiten verwendet. Insbesondere zum Aufbewahren von kohlensäurehaltigen Getränken sind die Schraubverschlüsse mit einem Innengewinde versehen, das mit einem Außengewinde am zugehörigen Flaschenhals zusammenwirkt und so eine feste und sichere Verbindung des Schraubverschlusses mit der Flasche bildet.
Flaschen, bei denen Schraubverschlüsse zum Einsatz kommen, sind in verschiedenen Größen standardisiert und befinden sich in großen Stückzahlen im Umlauf, sowohl als Einwegflasche als auch als Mehrwegflasche. Insbesondere der Flaschenhals mit Außengewinde und Rastring ist standardisiert, sodass einheitliche Schraubverschlüsse mit Flaschen unterschiedlicher Größe verwendet werden können.
Meistens weisen Schraubverschlüsse aus Kunststoff neben dem Verschlusskörper mit Innengewinde ein Garantieband auf, das so gestaltet ist, dass es sich beim Abschrauben des Schraubverschlusses zum Öffnen der Flasche ganz oder teilweise von dem Verschlusskörper trennt. Hierdurch soll einem Verbraucher angezeigt werden, ob die Flasche bereits geöffnet wurde oder noch unversehrt ist (Garantiefunktion). Häufig ist das Garantieband in Form eines Rings oder eines oder mehrerer Ringsegmente ausgebildet.
Aus der Praxis sind im Wesentlichen zwei Ausführungsformen von Schraubverschlüssen mit Garantieband bekannt. In einer ersten bekannten Ausführungsform eines Schraubverschlusses ist das Garantieband über dünne Brücken mit dem Verschlusskörper verbunden, die beim Abschrauben des Schraubverschlusses reißen, wodurch das Garantieband vollständig von dem zugehörigen Verschlusskörper getrennt wird. Das Garantieband verbleibt somit nach Abschrauben des Schraubverschlusses als Ring am Flaschenhals, während der Verschlusskörper als losgelöste separate Komponente vorhanden ist.
In einer zweiten bekannten Ausführungsform eines Schraubverschlusses ist das Garantieband ebenfalls über Brücken mit dem Verschlusskörper verbunden. Zudem weist das Garantieband zumindest eine Festanbindung auf, über die es zusätzlich mit dem Verschlusskörper verbunden ist. Im Bereich der Festanbindung sind keine Brücken angeordnet. Des Weiteren ist innerhalb des Garantiebandes wenigstens eine zusätzliche Sollbruchstelle vorgesehen, die bei einem Reißen der Sollbruchstelle eine Unterbrechung des Garantiebandes bewirkt. Bei Abschrauben dieses Schraubverschlusses reißen sowohl die Brücken als auch die wenigstens eine Sollbruchstelle, wodurch für den Verbraucher erkennbar ist, dass die Flasche bereits geöffnet worden ist. Durch die Festanbindungen bleibt das Garantieband trotz des Reißens der Brücken mit dem Verschlusskörper verbunden, sodass der gesamte Schraubverschluss nach dem Abschrauben als von der Flasche losgelöste separate Komponente vorhanden ist.
Ferner ist aus dem Dokument EP 3 336 003 A1 ein Schraubverschluss mit einem Garantieband bekannt. Das Garantieband ist mittels einer Vielzahl von reißbaren Brücken und einem Scharnier mit einem Körper des Schraubverschlusses verbunden. Das Garantieband ist mit einer Schwächung versehen, um den Schraubverschluss samt Garantieband einfach von einem zugehörigen Behälter trennen zu können.
Ein Nachteil bekannter Schraubverschlüsse aus Kunststoff besteht darin, dass zumindest ein Teil des Schraubverschlusses oder der gesamte Schraubverschluss nach dem Abschrauben als unerwünschter und schädlicher Plastikmüll in der Umwelt landet, da er vollständig von der Flasche getrennt ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schraubverschluss, eine Flaschenanordnung mit einem Schraubverschlusss und eine Verwendung eines Schraubverschlusses anzugeben, wobei der Schraubverschluss eine Garantiefunktion hat und zur Vermeidung von Umweltverschmutzung beiträgt.
Diese Aufgabe wird jeweils gelöst durch den betreffenden Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Schraubverschluss aus Kunststoff für Flaschen, die einen Flaschenhals mit einem Außengewinde und wenigstens einem Rastring aufweisen. Der Rastring kann eine an dem Außenumfang des Flaschenhalses ausgebildete umlaufende Wulst, ein vollständig oder teilweise umlaufender Vorsprung oder Ähnliches sein. Der Rastring ist unterhalb des Außengewindes an dem Flaschenhals angeordnet, das heißt der Rastring ist zwischen dem Außengewinde und einem sich an den Flaschenhals anschließenden Flaschenkörper vorgesehen.
Der Schraubverschluss umfasst einen Verschlusskörper mit einem Innengewinde, das dazu ausgebildet ist, mit dem Außengewinde des Flaschenhalses zusammenzuwirken. Ferner umfasst der Schraubverschluss einen Garantiehaltering mit einer Innenumfangsfläche, an der ein zumindest abschnittsweise umlaufendes oberes Halteelement und ein davon in axialer Richtung beabstandetes zumindest abschnittsweise umlaufendes unteres Halteelement ausgebildet ist. Genauer gesagt ist das untere Halteelement in axialer Richtung einer Längsachse des Schraubverschlusses von dem oberen Halteelement beabstandet, wobei das untere Halteelement in einem auf die Flasche aufgeschraubten Zustand des Schraubverschlusses näher zum Flaschenkörper hin orientiert ist als das obere Halteelement. Das obere und/oder das untere Halteelement kann eine an einem Innenumfang des Schraubverschlusses ausgebildete umlaufende Wulst, ein vollständig oder teilweise umlaufender Vorsprung oder Ähnliches sein.
Der Garantiehaltering ist angrenzend an den und koaxial zu dem Verschlusskörper angeordnet und über eine Mehrzahl von reißbaren Brücken sowie über eine flexible Festanbindung mit diesem verbunden. Reißbar kann auch als durch Zugkräfte mechanisch zerstörbar verstanden werden. Die reißbaren Brücken bilden Sollbruchstellen in dem Schraubverschluss zwischen dem Verschlusskörper und dem Garantiehaltering. Demgegenüber ist die Festanbindung nicht reißbar. Die Flexibilität der Festanbindung ermöglicht ein Klappen oder Verschwenken des Verschlusskörpers relativ zu dem Garantiehaltering, wenn der Verschlusskörper nach einem Reißen der Brücken nur noch über die flexible Festanbindung mit dem Garantiehaltering verbunden ist. Hierdurch kann der Verschlusskörper nach dem Abschrauben einfach von einer Öffnung des Flaschenhalses weggeklappt werden, um die Öffnung freizugeben. Der Garantiehaltering und der Verschlusskörper können vorzugsweise denselben oder zumindest einen ähnlichen Durchmesser haben. Alternativ kann der Garantiehaltering zumindest teilweise einen größeren Durchmesser als der Verschlusskörper haben. In einem auf die Flasche aufgeschraubten Zustand des Schraubverschlusses ist der Garantiehaltering auf einer dem Flaschenkörper zugewandten Seite des Verschlusskörpers an den Verschlusskörper angrenzend angeordnet.
Der Schraubverschluss ist derart dimensioniert und ausgebildet, dass bei einer den Schraubverschluss von dem Flaschenhals abschraubenden Rotationsbewegung des Schraubverschlusses durch das Zusammenwirken des Innengewindes mit dem Außengewinde eine Hubbewegung des Schraubverschlusses relativ zu dem Flaschenhals bewirkbar ist. Diese Hubbewegung, die der Schraubverschluss erfährt, bewegt den Schraubverschluss in axialer Richtung der Längsachse relativ zur Flasche in einer von dem Flaschenkörper weggerichteten Richtung.
Durch die Hubbewegung des Schraubverschlusses gelangt das obere Halteelement in kraftübertragenden Kontakt mit dem wenigstens einen Rastring, wodurch eine Zugkraft auf die Mehrzahl von reißbaren Brücken und die flexible Festanbindung wirkt, die bei einer voranschreitenden Hubbewegung die Mehrzahl von reißbaren Brücken zerstört und die bei einer weiter voranschreitenden Hubbewegung und die dadurch ausgeübte Zugkraft auf die Festanbindung das obere Halteelement über den wenigstens einen Rastring hinweg bewegt. Hierdurch können das Innengewinde und das Außengewinde außer Eingriff gelangen. Zudem kann hierdurch das untere Halteelement mit dem wenigstens einen Rastring in Anlage gelangen, um den Schraubverschluss dauerhaft auf dem Flaschenhals zu halten. Die reißbaren Brücken werden somit durch die voranschreitende Hubbewegung in vorbestimmter Weise zerstört, sodass der Garantiehaltering nachfolgend nur noch über die flexible Festanbindung mit dem Verschlusskörper verbunden bleibt. Das Zerstören der Brücken erfüllt die Garantiefunktion und zeigt dem Verbraucher an, dass die Flasche bereits geöffnet worden ist. Zudem wird der Schraubverschluss durch die Festanbindung und das untere Halteelement auch im geöffneten Zustand als vollständige Einheit an der Flasche gehalten. Die Erfindung vermindert somit das Risiko, dass der Schraubverschluss als unerwünschter Plastikmüll in die Umwelt gelangt.
Das vorstehend beschriebene Zusammenwirken des Innengewindes, des oberen Halteelements und des unteren Halteelements mit den jeweiligen Gegenstücken (Außengewinde und Rastring) am Flaschenhals stellt die Funktion der Anordnung sicher.
So bewirkt das Zusammenspiel von in Eingriff stehenden Gewinden und kraftübertragendem Kontakt zwischen oberem Halteelement und Rastring, dass die Brücken vollständig reißen, bevor das Innengewinde und das Außengewinde außer Eingriff gelangen. Nach einem Außereingriffgelangen der Gewinde würde keine Hubbewegung mehr auf den Schraubverschluss ausgeübt werden können, die jedoch zum Einbringen von Zugkräften erforderlich ist. Zudem bewirkt das Zusammenspiel von in Eingriff stehenden Gewinden und kraftübertragendem Kontakt zwischen oberem Halteelement und Rastring, dass die Brücken vollständig reißen, bevor das obere Halteelement über den Rastring hinweg verlagert wird. Nach dem Verlagern des oberen Halteelements über den Rastring hinweg würde keine Zugkraft mehr auf die Brücken ausgeübt werden und diese würden nicht reißen.
Ferner kann das notwendige vollständige Außereingriffgelangen des Innengewindes und des Außengewindes erfindungsgemäß erreicht werden, da das obere Halteelement durch die voranschreitenden Hubbewegung und die dadurch ausgeübte Zugkraft auf die Festanbindung über den wenigstens einen Rastring hinweg bewegbar ausgebildet ist. Hierdurch erfährt die gesamte Anordnung, d.h. der gesamte Schraubverschluss eine Hubbewegung, wodurch die Gewinde vollständig außer Eingriff gelangen können und der Verschlusskörper von dem Flaschenhals gelöst werden kann. Hierzu kann das obere Halteelement beispielsweise einen nur geringfügig kleineren Innendurchmesser aufweisen als der Außendurchmesser des Rastrings. Alternativ oder zusätzlich kann das obere Halteelement beispielsweise mehrfach durch Abschnitte unterbrochen sein, in denen keinerlei Vorsprung oder Wulst ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das obere Halteelement eine Kontur aufweisen, die bei der weiter voranschreitenden Hubbewegung des Schraubverschlusses eine Verlagerbarkeit des oberen Halteelements über den Rastring hinweg begünstigt. Zum Beispiel kann das obere Halteelement eine schräge Flanke aufweisen, die bei der weiter voranschreitenden Hubbewegung mit dem Rastring zusammenwirkt und das Darüberhinwegbewegen ermöglicht. Beispielsweise kann das obere Halteelement eine schräge Flanke mit zwei Abschnitten unterschiedlicher Steigung umfassen, um zunächst gezielt das Reißen der Brücken und anschließend das danach erfolgende Verlagern des oberen Halteelements über den Rastring hinweg zu bewirken.
Des Weiteren stellt die nachfolgende Anlage des unteren Halteelements an dem wenigstens einen Rastring sicher, dass der gesamte Schraubverschluss mit dem Verschlusskörper und dem Garantiehaltering an der Flasche gehalten wird. Hierzu kann das untere Halteelement beispielsweise einen kleineren Innendurchmesser als das obere Halteelement aufweisen und somit einen wesentlich geringeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Rastrings haben. Mit anderen Worten kann das untere Halteelement weiter nach Innen vorspringen als das obere Halteelement. Alternativ oder zusätzlich kann das untere Halteelement beispielsweise als durchgehender umlaufender Vorsprung oder Wulst ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das untere Halteelement eine Gestalt aufweisen, die einem Verlagern des unteren Halteelements über den Rastring hinweg entgegenwirkt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Wandung des Garantiehalterings im Bereich des unteren Halteelements dicker sein als im Bereich des oberen Halteelements. Hierdurch kann der Garantiehaltering in dem Bereich des unteren Halteelements eine geringere Elastizität aufweisen als in dem Bereich des oberen Halteelements.
Vorzugsweise ist der Schraubverschluss umfassend den Verschlusskörper und den Garantiehaltering einteilig ausgebildet.
Der Verschlusskörper und der Garantiehaltering des Schraubverschlusses sind vorzugsweise aus demselben Kunststoffmaterial hergestellt. Insbesondere kann Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET) als Kunststoffmaterial vorgesehen sein.
Der Verschlusskörper des Schraubverschlusses kann auch als Verschlusskappe oder Verschlussdeckel bezeichnet werden und hat eine hülsenförmige Gestalt, wobei der Verschlusskörper zu einem Ende hin offen und zum entgegengesetzten Ende hin geschlossen ist. Das Innengewinde ist an einer Innenumfangsfläche des Mantels des hülsenförmigen Verschlusskörpers ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform können das Innengewinde und das Außengewinde eingängig oder mehrgängig ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform kann die Festanbindung eine Vorspannung haben, sodass der Verschlusskörper nach dem Reißen der Brücken und nach dem Außereingriffgelangen der Gewinde automatisch von der Öffnung des Flaschenhalses wegklappt.
In einer Weiterbildung kann das obere Halteelement eine Mehrzahl von separaten Halteabschnitten umfassen, die eine mehrfach unterbrochene von der Innenumfangsfläche vorspringende Haltewulst bilden. Beispielsweise kann das obere Halteelement wenigstens zwei Halteabschnitte bzw. Vorsprünge aufweisen. Es versteht sich, dass das obere Halteelement in einer anderen Ausführungsform eine von der Innenumfangsfläche vorspringende durchgehende Haltewulst sein kann.
In einer Weiterbildung kann das untere Halteelement eine von der Innenumfangsfläche vorspringende durchgehende Haltewulst sein. Alternativ dazu kann das untere Halteelement eine Mehrzahl von separaten Halteabschnitten umfassen, die eine mehrfach unterbrochene von der Innenumfangsfläche vorspringende Haltewulst bilden.
Gemäß einer Ausführungsform kann an der Innenumfangsfläche des Garantiehalterings eine Verzahnung ausgebildet sein, die dazu eingerichtet ist, mit einer komplementären Gegenverzahnung oder wenigstens einem zumindest abschnittsweise komplementären Gegenelement an dem Flaschenhals zusammenzuwirken. Diese Verzahnung am Garantiehaltering kann derart ausgebildet sein, dass sie der abschraubenden Rotationsbewegung entgegenwirkt und diese erschwert oder blockiert. Gleichzeitig kann die Verzahnung derart ausgebildet sein, dass sie die Hubbewegung des Schraubverschlusses nicht oder nur geringfügig behindert. Hierdurch können zusätzliche Scherkräfte in den Schraubverschluss einbringbar sein, die auf die reißbaren Brücken wirken und diese zerstören. Die Verzahnung kann beispielsweise an der Innenumfangsfläche des Garantiehalterings angrenzend an das obere Halteelements oder als Teil des oberen Halteelements ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform des Schraubverschlusses kann der Garantiehaltering zweistückig ausgebildet sein und einen Garantiering und einen Haltering umfassen. Der Garantiering kann dabei zwischen dem Verschlusskörper und dem Haltering angeordnet sein und diese miteinander verbinden. Zweistückig bedeutet hier, dass der Garantiehaltering zwei Komponenten umfasst, nämlich den Garantiering und den Haltering.
Dennoch kann der gesamte Schraubverschluss einteilig sein, also als ein Bauteil hergestellt werden, insbesondere durch Spritzgießen. Die zweistückige Ausbildung kann also hier eine einteilige Struktur sein, die nicht erst durch nachträglich mechanisches, stoffschlüssiges oder chemisches Fügen zweier separat hergestellter Komponenten erzeugt wird.
Insbesondere kann der Garantiering über eine Mehrzahl von reißbaren, d.h. mechanisch zerstörbaren, weiteren Brücken sowie über eine flexible weitere nicht-reißbare Festanbindung mit dem Haltering verbunden sein. Die vorstehend in Bezug auf die Brücken und die Festanbindung beschriebenen Merkmale können entsprechend für die weiteren Brücken bzw. die weitere Festanbindung gelten.
Das obere Halteelement kann an dem Garantiering ausgebildet sein und das untere Halteelement kann an dem Haltering ausgebildet sein.
Um sicherzustellen, dass die Mehrzahl von reißbaren, d.h. mechanisch zerstörbaren, weiteren Brücken zwischen dem Garantiering und dem Haltering vor den Brücken zwischen dem Garantiering und dem Verschlusskörper reißen, kann in einer Ausführungsform eine Verzahnung der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Verzahnung in Rotationsrichtung beim Abschrauben schräg und in Hubrichtung eckig ausgebildet sein und so beim Zusammenwirken mit dem Rastring oder einer daran vorgesehenen komplementären Gegenverzahnung Scherkräfte bewirken, die auf die weiteren Brücken wirken, bis diese gerissen und das obere Halteelement samt Verzahnung über den Rastring hinweg bewegt worden ist.
Ferner kann das untere Halteelement dazu ausgebildet sein, mit einem weiteren an dem Flaschenhals vorgesehenen Rastring in Anlage zu gelangen und/oder zu stehen. Wie in Bezug auf das oben beschriebene Zusammenwirken des oberen Halteelements mit dem Rastring beschrieben, kann auch das untere Halteelement mit dem weiteren Rastring zusammenwirken. Hierdurch kann eine Zugkraft erzeugt werden, die ein Zerstören der weiteren Brücken bewirkt. Insbesondere können die Halteelemente und die Rastringe so ausgebildet sein, dass zuerst die weiteren Brücken reißen, beispielsweise über die Wahl der Geometrie und Dimensionen des Garantierings und des Halterings, der Halteelemente, etc.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Flaschenanordnung zum Aufbewahren, Aufnehmen, Ausgeben, etc. von Flüssigkeiten, insbesondere von kohlensäurehaltigen oder nicht kohlensäurehaltigen Getränken. Die Flaschenanordnung umfasst eine Flasche, die einen Flaschenhals mit einem Außengewinde und wenigstens einem Rastring aufweist. Zudem umfasst die Flaschenanordnung einen Schraubverschluss der vorstehend beschriebenen Art.
Der Rastring kann eine an dem Außenumfang des Flaschenhalses ausgebildete umlaufende Wulst, ein vollständig oder teilweise umlaufender Vorsprung oder Ähnliches sein.
Der Rastring ist an dem Flaschenhals in einem Bereich zwischen dem Außengewinde und dem Flaschenkörper angeordnet und weist einen geringfügig größeren Außendurchmesser als das Außengewinde auf. Der Rastring kann zum Flaschenkörper hin betrachtet sich konisch verbreiternd ausgebildet sein. Hierdurch kann sich der Garantiehaltering bzw. der Garantiering beim erstmaligen Aufbringen bzw. Aufschrauben des Schraubverschlusses auf den Flaschenhals aufgrund der Grundelastizität des Kunststoffmaterials des Schraubverschlusses in Umfangsrichtung leicht ausdehnen. Dadurch kann das Halteelement über den Rastring hinweg gleiten und den Rastring nach dem Aufschrauben hintergreifen. Die Brücken werden beim Aufbringen bzw. Aufschrauben des Schraubverschlusses auf den Flaschenhals nur auf Druck und nicht auf Zug belastet, sodass sie beim erstmaligen Aufbringen des Schraubverschlusses nicht reißen.
Die Flasche kann eine Glasflasche oder eine Kunststoffflasche sowie eine Einwegflasche oder eine Mehrwegflasche sein.
In einer Weiterbildung der Flaschenanordnung kann der Flaschenhals wenigstens einen weiteren Rastring umfassen. Dieser weitere Rastring kann in einer Ausgangsstellung (bzw. in einem Ausgangszustand), in der die Flasche der Flaschenanordnung durch den Schraubverschluss vollständig verschlossen ist, mit dem unteren Halteelement in Anlage stehen. Alternativ kann das untere Halteelement in der Ausgangsstellung in axialer Richtung von dem weiteren Rastring beabstandet sein und durch eine Hubbewegung mit diesem in Anlage bringbar sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung eines Schraubverschlusses der vorstehend beschriebenen Art in einer Flaschenanordnung zum lösbaren Verschließen einer Flasche der Flaschenanordnung. Die Flasche weist einen Flaschenhals mit einem Außengewinde und wenigstens einem Rastring auf. Insbesondere kann die Flaschenanordnung eine Flaschenanordnung der vorstehend beschriebenen Art sein.
Einige der vorstehend beschriebenen Merkmale, Funktionen und technischen Effekte wurden lediglich in Bezug auf den Schraubverschluss, die Flaschenanordnung und/oder die Verwendung eines Schraubverschlusses genannte oder näher erläutert. Es versteht sich jedoch, dass diese Merkmale, Funktionen und technischen Effekte entsprechend für den Schraubverschluss, die Flaschenanordnung und/oder die Verwendung eines Schraubverschlusses gelten können.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Bezug auf die beiliegenden schematischen Figuren näher erläutert. Es stellen dar:

1 eine Schnittdarstellung eines auf einen Flaschenhals aufgeschraubten Schraubverschlusses gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Ausgangsstellung.
2 eine Schnittdarstellung des auf den Flaschenhals aufgeschraubten Schraubverschlusses aus 1 in einem zweiten Zustand.
3 eine Schnittdarstellung des Schraubverschlusses aus 1 in einem dritten Zustand, in dem der Schraubverschluss mit dem Flaschenhals verbunden und geöffnet ist.
4 eine Schnittdarstellung eines auf einen Flaschenhals aufgeschraubten Schraubverschlusses gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Ausgangsstellung.
5 eine Schnittdarstellung des auf den Flaschenhals aufgeschraubten Schraubverschlusses aus 4 in einem zweiten Zustand.
6 eine Schnittdarstellung des Schraubverschlusses aus 4 in einem dritten Zustand, in dem der Schraubverschluss mit dem Flaschenhals verbunden und geöffnet ist.
7 eine Schnittdarstellung eines auf einen Flaschenhals aufgeschraubten Schraubverschlusses gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Ausgangsstellung.
8 eine Schnittdarstellung des auf den Flaschenhals aufgeschraubten Schraubverschlusses aus 7 in einem zweiten Zustand.
9 eine Schnittdarstellung des Schraubverschlusses aus 7 in einem dritten Zustand, in dem der Schraubverschluss mit dem Flaschenhals verbunden und geöffnet ist.

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.
1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Schraubverschlusses 10 aus Kunststoff gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Ausgangsstellung. In dieser Ausgangsstellung bzw. diesem Ausgangszustand ist der Schraubverschluss 10 vollständig auf einen Flaschenhals 12 aufgeschraubt. Der Flaschenhals 12 umfasst ein Außengewinde 14 und einen in 1 darunter angeordneten Rastring 16. Mit anderen Worten ist der Rastring 16, der in 1 in Form einer umlaufenden Wulst ausgebildet ist, in Richtung eines sich an den Flaschenhals 12 anschließenden Flaschenkörpers (nicht gezeigt) axial in der Richtung einer Längsachse L des Schraubverschlusses 10 von dem Außengewinde 14 beabstandet.
Der Schraubverschluss 10 hat eine hohlzylindrische Gestalt und ist an einem oberen Ende durch einen Deckelabschnitt 18 geschlossen und an einem unteren Ende geöffnet. Der Schraubverschluss 10 umfasst einen Verschlusskörper 20 mit einem Innengewinde 22, das in der gezeigten Ausgangsstellung mit dem Außengewinde 14 des Flaschenhalses 12 in vollständigem Eingriff steht und dazu ausgebildet ist, mit diesem zusammenzuwirken, um den Schraubverschluss 10 auf den Flaschenhals 12 aufzuschrauben oder davon abzuschrauben.
Der Schraubverschluss 10 umfasst ferner einen Garantiehaltering 24. Der Garantiehaltering 24 schließt sich in Richtung des Flaschenkörpers betrachtet (in 1 nach unten) an den Verschlusskörper 20 an und ist koaxial zu dem Verschlusskörper 20 ausgebildet. Der Garantiehaltering 24 und der Verschlusskörper 20 sind über eine Mehrzahl von reißbaren Brücken 26 sowie über eine flexible Festanbindung 28 miteinander verbunden. Die reißbaren, d.h. durch eine Zugkraft zerstörbaren Brücken 26 bilden Sollbruchstellen in dem Schraubverschluss 10. Die reißbaren Brücken 26 sind in bestimmten Abständen um den Schraubverschluss 10 umlaufend ausgebildet. Lediglich im Bereich der flexiblen Festanbindung 28 sind keine Brücken 26 vorgesehen.
Der Garantiehaltering 24 hat eine Innenumfangsfläche 30, an der ein umlaufendes oberes Halteelement 32 und ein davon in axialer Richtung zu dem Flaschenkörper hin (in 1 nach unten) beabstandetes umlaufendes unteres Halteelement 34 ausgebildet ist. Beide Halteelemente 32, 34 sind in der gezeigten Ausführungsform als an der Innenumfangsfläche 30 umlaufende Wulst ausgebildet. Sowohl das obere Halteelement 32 als auch das untere Halteelement 34 sind in der gezeigten Ausgangsstellung bzw. dem Ausgangszustand von dem Rastring 16 in axialer Richtung zu dem Flaschenkörper hin beabstandet, wobei das obere Halteelement 32 lediglich geringfügig unterhalb des Rastrings 16 angeordnet ist. Der Abstand A zwischen dem oberen Halteelement 32 und dem Rastring 16 ist vorzugsweise minimal zu wählen und wird u.a. durch Fertigungstoleranzen sowie die Geometrie und Dimensionen der weiteren Merkmale und Komponenten des Schraubverschlusses 10 und des Flaschenhalses 12 beeinflusst.
Wie in 1 zu erkennen ist, weist der Flaschenhals 12 ferner einen Transportflansch 36 auf, der an einem unteren Ende des Flaschenhalses 12 ausgebildet ist und dem Transport der Flasche während der Befüllung, Reinigung, etc. dient.
Der Schraubverschluss 10 ist derart dimensioniert und ausgebildet, dass bei einer von einem Benutzer ausgeübten den Schraubverschluss 10 von dem Flaschenhals 12 abschraubenden Rotationsbewegung durch das Zusammenwirken des Innengewindes 22 mit dem Außengewinde 14 eine Hubbewegung des Schraubverschlusses 10 relativ zu dem Flaschenhals 12 bewirkbar ist, die den Schraubverschluss 10 von dem Flaschenkörper weg bewegt.
Durch die Hubbewegung des Schraubverschlusses 10 gelangt das obere Halteelement 32 in kraftübertragenden Kontakt mit dem wenigstens einen Rastring 16, wodurch eine Zugkraft auf die Mehrzahl von reißbaren Brücken 26 und die flexible Festanbindung 28 wirkt. Diese Zugkraft vergrößert sich bei einer voranschreitenden Hubbewegung und zerstört dadurch in vorgesehener Weise die Mehrzahl von reißbaren Brücken 26. Dies ist in dem in 2 gezeigten Zustand zu erkennen, in denen die Brücken 26 bereits gerissen sind und der Verschlusskörper 20 nur noch über die nicht-reißbare Festanbindung 28 mit dem Garantiehaltering 24 verbunden ist. Wie ferner in 2 im rechten Bereich beispielhaft gezeigt ist, kann der Garantiehaltering 24 nach dem Reißen der Brücken 26 in von der Festanbindung 28 beabstandeten Bereichen geringfügig entgegen der Hubbewegung herunterrutschen und dadurch abschnittsweise kurzzeitig von dem Rastring 16 geringfügig beabstandet sein.
Bei einer weiter voranschreitenden Hubbewegung durch die abschraubende Rotationsbewegung des Schraubverschlusses 10 wirkt die Zugkraft weiter auf die Festanbindung 28. Hierdurch wird die Hubbewegung des Verschlusskörpers 20 und des Garantiehalterings 24 fortgesetzt, wodurch das obere Halteelement 32 über den Rastring 16 hinweg bewegbar ist. So können das Innengewinde 22 und das Außengewinde 14 außer Eingriff gelangen, sodass der Schraubverschluss 10 vollständig geöffnet werden kann. Dieser Zustand ist in 3 gezeigt. Wäre das obere Halteelement 32 nicht über den Rastring 16 hinweg bewegbar, wäre die erreichbare Hubbewegung des gesamten Schraubverschlusses 10 nicht ausreichend, um ein Außereingriffgelangen des Innengewindes 22 und des Außengewindes 14 zu ermöglichen.
Nach dem Hinwegbewegen des oberen Halteelements 32 über den Rastring 16 gelangt das untere Halteelement 34 mit dem Rastring 16 in Anlage. Diese gemeinsame Anlage des unteren Halteelements 34 und des Rastrings 16 hält den gesamten Schraubverschluss 10 einschließlich Verschlusskörper 20 und Garantiehaltering 24 an dem Flaschenhals 12. Auch dies ist in 3 gezeigt. Somit kann mittels des Schraubverschlusses 10 verhindert werden, dass eine Komponente des Schraubverschlusses nach dem Öffnen vollständig von der Flasche getrennt ist und als ungewünschter Kunststoffabfall in die Umwelt gelangt. Erst im Rahmen der Reinigung und/oder des Recyclings der Flaschenanordnung kann der Schraubverschluss 10 von der Flasche getrennt und in vorgesehener Weise entsorgt oder recycelt werden. Gleichzeitig kann ein Verbraucher nach dem Öffnen des Schraubverschlusses 10 an den gerissenen Brücken 26 erkennen, dass der Schraubverschluss 10 geöffnet worden ist.
Der Schraubverschluss 10 kann nach dem Öffnen wieder auf den Flaschenhals 12 aufgeschraubt werden, um die Flasche wieder zu verschließen. Hierbei dehnt sich der Garantiehaltering 24 beim Aufschrauben aufgrund der Grundelastizität des Kunststoffmaterials des Schraubverschlusses 10 in Umfangsrichtung leicht aus. Das obere Halteelement 32 gleitet so über den sich zum Flaschenkörper hin konisch verbreiternden Rastring 16 hinweg. Nach dem Aufschrauben hintergreift das obere Halteelement 32 den Rastring 16 wieder. Auch in diesem wiederverschlossenen Zustand (nicht gezeigt), kann der Verbraucher an den gerissenen Brücken 26 weiterhin sicher erkennen, dass der Schraubverschluss 10 bereits geöffnet war.
Die 4 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Schraubverschlusses 110. Der Schraubverschluss 110 ähnelt in seiner Struktur und Ausbildung im Wesentlichen dem in den 1 bis 3 gezeigten Schraubverschluss 10 der ersten Ausführungsform. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin. Es wird daher nachstehend im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen eingegangen.
Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist der Garantiehaltering 24 des Schraubverschlusses 110 der zweiten Ausführungsform zweistückig ausgebildet. Wie in den 4 bis 6 zu erkennen ist, umfasst der Garantiehaltering 24 einen Garantiering 24A und einen Haltering 24B. Der Garantiering 24A ist zwischen dem Verschlusskörper 20 und dem Haltering 24B angeordnet ist. Das obere Halteelement 32 ist an dem Garantiering 24A bzw. an der Innenumfangsfläche 30 des Garantiehalterings 24 im Bereich des Garantierings 24 angeordnet. Das untere Halteelement 34 ist an dem Haltering 24B bzw. an der Innenumfangsfläche 30 des Garantiehalterings 24 im Bereich des Halterings 24B angeordnet.
Der Verschlusskörper 20 ist mit dem Garantiering 24A über die reißbaren Brücken 26 verbunden. Der Garantiering 24A ist mit dem Haltering 24B über weitere reißbare Brücken 38 sowie eine flexible weitere Festanbindung 40 verbunden. Die reißbaren, d.h. durch eine Zugkraft zerstörbaren weiteren Brücken 38 bilden zusätzliche Sollbruchstellen in dem Schraubverschluss 110. Die reißbaren weiteren Brücken 38 sind ebenfalls (wie die Brücken 26) in bestimmten Abständen um den Schraubverschluss 110 umlaufend ausgebildet. Lediglich im Bereich der flexiblen weiteren Festanbindung 40 sind keine weiteren Brücken 38 vorgesehen. Zum Reißen der weiteren reißbaren Brücken 38 kann beispielsweise eine Verzahnung (nicht gezeigt) am Innenumfang 30 des Garantiehalterings 24, genauer gesagt am Innenumfang 30 im Bereich des Halterings 24B ausgebildet sein, die das Auftreten von Scherkräften beim Abschrauben des Schraubverschlusses 110 bewirken, durch welche die weiteren Brücken 38 zerstört werden.
Zwar zeigen 5 und 6 Zustände, in denen bereits die Brücken 26 und die weiteren Brücken 38 gerissen sind, jedoch können diese in unterschiedlicher Reihenfolge reißen. Insbesondere kann eine Verzahnung dazu dienen, dass die weitern Brücken 38 vor den Brücken 26 reißen. Die Brücken 26 können wie in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben durch Zusammenwirken des oberen Halteelements 32 mit dem Rastring 16 während der Hubbewegung zerstört werden.
Die 7 bis 9 zeigen eine dritte Ausführungsform eines Schraubverschlusses 210. Der Schraubverschluss 210 ähnelt in seiner Struktur und Ausbildung im Wesentlichen dem in den 4 bis 6 gezeigten Schraubverschluss 110 der zweiten Ausführungsform. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin. Es wird daher nachstehend im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen eingegangen.
Im Unterschied zu der zweiten Ausführungsform ist das an dem Haltering 24B vorgesehene untere Halteelement 34 dazu ausgebildet, mit einem weiteren an dem Flaschenhals 12 vorgesehenen Rastring 42 in Anlage zu gelangen, wenn der Schraubverschluss 210 beim Abschrauben einer Hubbewegung ausgesetzt wird. Ähnlich wie bei dem Zusammenwirken des oberen Halteelements 32 mit dem Rastring 16, kann auch das untere Halteelement 34 mit dem weiteren Rastring 42 zusammenwirken. Hierdurch kann eine zusätzliche Zugkraft erzeugt werden, die ein Zerstören der weiteren Brücken 38 bewirkt. Durch die Wahl u.a. der Abstände zwischen den Halteelementen 32, 34 sowie zwischen den Rastringen 16, 42 und/oder die Stärken der Brücken 26, 28 kann erreicht werden, dass zuerst die weiteren Brücken 38 beim Abschrauben vor den Brücken 26 reißen.
Bezugszeichenliste

10: Schraubverschluss
12: Flaschenhals
14: Außengewinde
16: Rastring
18: Deckelabschnitt
20: Verschlusskörper
22: Innengewinde
24: Garantiehaltering
24A: Garantiering
24B: Haltering
26: reißbare Brücken
28: Festanbindung
30: Innenumfangsfläche
32: oberes Halteelement
34: unteres Halteelement
36: Transportflansch
38: weitere reißbare Brücken
40: weitere Festanbindung
42: weiterer Rastring
A: Abstand
L: Längsachse

Claims

Schraubverschluss (10; 110; 210) aus Kunststoff für Flaschen, die einen Flaschenhals (12) mit einem Außengewinde (14) und wenigstens einem Rastring (16) aufweisen, umfassend einen Verschlusskörper (20) mit einem Innengewinde (22), das dazu ausgebildet ist, mit dem Außengewinde (14) des Flaschenhalses (12) zusammenzuwirken, und einen Garantiehaltering (24) mit einer Innenumfangsfläche (30), an der ein zumindest abschnittsweise umlaufendes oberes Halteelement (32) und ein davon in axialer Richtung beabstandetes zumindest abschnittsweise umlaufendes unteres Halteelement (34) ausgebildet sind, wobei der Garantiehaltering (24) angrenzend an den und koaxial zu dem Verschlusskörper (20) angeordnet und über eine Mehrzahl von reißbaren Brücken (26) sowie über eine flexible Festanbindung (28) mit diesem verbunden ist, und wobei der Schraubverschluss (10; 110; 210) derart dimensioniert und ausgebildet ist, dass bei einer den Schraubverschluss (10; 110; 210) von dem Flaschenhals (12) abschraubenden Rotationsbewegung durch das Zusammenwirken des Innengewindes (22) mit dem Außengewinde (14) eine Hubbewegung des Schraubverschlusses (10; 110; 210) relativ zu dem Flaschenhals (12) bewirkbar ist, wobei durch die Hubbewegung des Schraubverschlusses (10; 110; 210) das obere Halteelement (32) in kraftübertragenden Kontakt mit dem wenigstens einen Rastring (16) gelangt, wodurch eine Zugkraft auf die Mehrzahl von reißbaren Brücken (26) und die flexible Festanbindung (28) wirkt, die bei einer voranschreitenden Hubbewegung die Mehrzahl von reißbaren Brücken (26) zerstört und die bei einer weiter voranschreitenden Hubbewegung das obere Halteelement (32) über den wenigstens einen Rastring (16) hinweg bewegt, sodass das Innengewinde (22) und das Außengewinde (14) außer Eingriff gelangen können und das untere Halteelement (34) mit dem wenigstens einen Rastring (16) in Anlage gelangen kann, um den Schraubverschluss (10; 110; 210) auf dem Flaschenhals (12) zu halten.
Schraubverschluss (10; 110; 210) nach Anspruch 1, wobei das obere Halteelement (32) eine Mehrzahl von separaten Halteabschnitten umfasst, die eine mehrfach unterbrochene von der Innenumfangsfläche (30) vorspringende Haltewulst bilden.
Schraubverschluss (10; 110; 210) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das untere Halteelement (34) eine von der Innenumfangsfläche (30) vorspringende durchgehende Haltewulst ist.
Schraubverschluss (10; 110; 210) nach einem der vorangehenden Ansprüche, der ferner eine an der Innenumfangsfläche (30) des Garantiehalterings (24) ausgebildete Verzahnung umfasst.
Schraubverschluss (10; 110; 210) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Garantiehaltering (24) zweistückig ausgebildet ist und einen Garantiering (24A) und einen Haltering (24B) umfasst, wobei der Garantiering (24A) zwischen dem Verschlusskörper (20) und dem Haltering (24B) angeordnet ist.
Schraubverschluss (10; 110; 210) nach Anspruch 5, wobei der Garantiering (24A) über eine Mehrzahl von reißbaren weiteren Brücken (38) sowie über eine flexible weitere Festanbindung (40) mit dem Haltering (24B) verbunden ist.
Schraubverschluss (10; 110; 210) nach Anspruch 5 oder 6, wobei das obere Halteelement (32) an dem Garantiering (24A) ausgebildet ist und das untere Halteelement (34) an dem Haltering (24B) ausgebildet ist, und wobei das untere Halteelement (34) dazu ausgebildet ist, mit einem an dem Flaschenhals (12) ausgebildeten weiteren Rastring (42) in Anlage zu gelangen und/oder zu stehen.
Flaschenanordnung zum Aufbewahren von Flüssigkeiten mit einer Flasche, die einen Flaschenhals (12) mit einem Außengewinde (14) und wenigstens einem Rastring (16) aufweist, und einem Schraubverschluss (10; 110; 210) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Flaschenanordnung nach Anspruch 8, wobei der Flaschenhals (12) wenigstens einen weiteren Rastring (42) umfasst.
Verwendung eines Schraubverschlusses (10; 110; 210) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einer Flaschenanordnung zum lösbaren Verschließen einer Flasche der Flaschenanordnung, wobei die Flasche einen Flaschenhals (12) mit einem Außengewinde (14) und wenigstens einem Rastring (16) aufweist.