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Flaschenverschluß Die Erfindung bezieht sich auf einen einstückig
aus formbarem Kunststoff hergestellten Flaschenverschluß mit einer in den Flaschenhals
einzuführenden Innenhülse und einem sich an das obere Ende dieser Innenhülse anschließenden,
sich nach außen und unten erstreckenden, die Flaschenmündung elastisch umfassenden
Kragen.
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Es sind Flaschenverschlüsse dieser Art bekannt, bei welchen sich
an der Innenseite des die Flaschenmündung überfassenden Kragens eine Hinterschneidung
befindet, um den Verschluß auf der Flaschenmündung festzuhalten. Diese Hinterschneidung
macht es erforderlich, den Flaschenverschluß aus weichem Material herzustellen,
damit er ausreichend elastisch wird und einerseits aus der Form gezogen und andererseits
auf den Flaschenhals gesetzt und wieder abgenommen werden kann.
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Demgegenüber soll durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen
werden, einen Flaschenverschluß aus verhältnismäßig festem Material herzustellen,
der durch seine Formgebung und durch die Schaffung einer weicheren Dichtungslage
zuverlässig dichtet.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die mit einem Flaschenverschluß
zu erzielende Dichtungswirkung von mehreren Faktoren abhängig ist, nämlich von der
Anpassungsfähigkeit des Verschlusses an vorkommende Schwankungen in Bemessung und
Form des Flaschenhalses und an Unebenheiten der Glasoberfläche, vom Anlagedruck
der dichtenden Flächen und von dem Verschlußmaterial selbst.
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Die Anpassungsfähigkeit des Verschlusses an Abmessungs- und Formschwankungen
ist von der Elastizität des Verschlußmaterials abhängig. Die Anpassungsfähigkeit
an geringe Unebenheiten der Glasoberfläche ist von der Weichheit der Materialoberfläche
des Verschlusses abhängig. Deshalb werden nachgiebige Stoffe als vorteilhaft betrachtet.
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Kunststoffe mit diesen Eigenschaften haben aber einen losen molekularen
Aufbau und sind daher merklich durchlässig für Druckgase, insbesondere Kohlendioxyd,
und zwar durch Diffusion entweder durch den Kunststoff selbst oder entlang dessen
Oberfläche. Die Praxis hat gezeigt, daß Flaschenverschlüsse aus nachgiebigem weichem
Kunststoff für solche Dichtungszwecke ungeeignet sind, wo eine für längere Zeit
(mehrere Monate) haltbare Dichtung gegen hohe Drücke (z. B. 8 bis 10 atü) verlangt
wird.
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Die Erfindung besteht daher in der folgenden Kombination körperlicher
Merkmale, nämlich daß die Innenhülse über einen oberen Wandabschnitt,
der dünner
gehalten ist und einen geringeren Außendurchmesser aufweist als der darunterliegende
Dichtungswulst an der Innenhülse, an einen ringförmigen Verstärkungsrand des Kragens.angeschlossen
ist und daß die Innenhülse nahe an ihrem unteren Ende in einen unteren dünner gehaltenen
Wandteil an einer ringförmigen Verstärkung des Abschlußteiles übergeht, wobei das
Oberflächenmaterial des Dichtungswulstes an der Innenhülse axial nach unten zu einer
gegenüber den übrigen Teilen des Verschlusses weicheren Dichtungslage gestreckt
und verzogen ist.
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Hierdurch wird ein Flaschenverschluß geschaffen, der einerseits die
bisher nur mit weichem Material erzielbaren Dichtungseigenschaften gegenüber der
Flaschenmündung und deren Toleranzen aufweist und zugleich auch die bisher nur mit
festem Material erzielbaren Vorteile bezüglich Stabilität und Festigkeit sowie Undurchlässigkeit
für Gase hat. Auf diese Weise wird durch den Flaschenverschluß nach der Erfindung
eine so vollständige Abdichtung für unter hohem Druck stehendes Gas geschaffen,
wie es mit allen bisherigen Kunststoff-Flaschenverschlüssen nicht erreichbar war.
Dabei tragen sämtliche oben angeführten Merkmale der Erfindung zur Erreichung dieser
Wirkung bei.
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In vorteilhafter Ausführungsform des Flaschenverschlusses nach der
Erfindung kann der sich an das untere Ende der Innenhülse anschließende Abschlußteil
bis nahe an die Ebene des oberen Endes der Innenhülse von dieser freistehend emporgezogen
sein.
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Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren, das es ermöglicht, den Flaschenverschluß
in einfacher Weise herzustellen. Dieses Verfahren kennzeichnet sich gegenüber den
bekannten Herstellungsverfahren für derartige Flaschenverschlüsse dadurch, daß der
unter Druck und Wärme in einer entsprechend dem dünneren Wandabschnitt hinterschnittenen
Form hergestellte Flaschenverschluß vor dem vollständigen Abkühlen über die vorstehenden
Formteile in axialer Richtung von der Form abgezogen wird. Hierdurch läßt sich die
weichere Dichtungslage, die bei dem Flaschenverschluß nach der Erfindung an der
Außenfläche der Innenhülse vorgesehen sein soll, unmittelbar beim Herstellungsgang,
d. h. beim Entformen, erzeugen, ohne daß eine zusätzliche Nachbehandlung, beispielsweise
Wärmebehandlung zur Erzeugung dieser Dichtungslage oder zu ihrer Behandlung notwendig
ist. Das Verfahren nach der Erfindung ist auch wirtschaftlich besonders günstig,
da das Werkzeug fest, d. h. ohne einziehbare Teile und damit billig hergestellt
werden kann. Der Entformungsvorgang wird bei diesem Verfahren zugleich als ein zweiter
Arbeitsgang, nämlich zum axialen Strecken und Verziehen des Materials an dem Dichtungsteil
der Innenhülse ausgenutzt.
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Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird der Flaschenverschluß
zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von etwa 60 bis 700 C von der Form abgezogen
werden.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird im folgenden
an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Teilschnitt durch den
Flaschenverschluß, bei dem die gestrichelten Linien denjenigen Teil der Innenhülse
angeben, der während des Entformens verstreckt wird, und Fig.2 einen Teilschnitt
durch den Verschluß in Gebrauchsstellung auf der Flasche.
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Der Flaschenverschluß weist eine Innenhülse 1 auf, die dazu ausgebildet
ist, gegen die innere Fläche des Flaschenhalses zu drücken. Mit der Innenseite der
Innenhülse 1 ist ein Abschlußteil 2 verbunden.
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Der Flaschenverschluß ist ferner mit einem sich nach außen und unten
erstreckenden, die Flaschenmündung elastisch umfassenden Kragen 3 versehen. Der
Kragen 3 weist dabei einen ringförmigen Verstärkungsrand 6 auf, an den sich ein
dünner gehaltener Wandabschnitt 6' mit geringerem Außendurchmesser als die Innenhülse
anschließt. Dieser dünner gehaltene Wandabschnitt 6' geht nach unten in die eigentliche
Innenhülse 1 über und dient dazu, die erforderliche Nachgiebigkeit zwischen dieser
und dem Verstärkungsrand 6 zu schaffen. Am unteren Ende der Innenhülse 1 ist eine
ringförmige Verstärkung 4 vorgesehen, die über einen unteren dünner gehaltenen Wandteil
5 mit der Innenhülse 1 verbunden ist. Die Dicke und Höhe des Wandteiles 5 bestimmen
die Größe des mechanischen Druckes, mit welchem die Innenhülse gegen die Innenfläche
des Flaschenhalses anliegt.
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Ebenso bestimmen die Dicke und Höhe des Wandteiles 5 schon in der
Form und beim Entformungsvorgang einen Druck, der beim Abziehen der mit ihrem Dichtungswulst
1' nach außen vorstehenden Innenhülse 1 über den in F i g. 1 gezeigten oberen nach
innen vorstehenden Formteil überwunden werden muß. Wenn der Entformungsvor-
gang
in Richtung des Pfeiles a bei einer Temperatur von etwa 60 bis 700 C vorgenommen
wird, dann wird das Oberflächenmaterial des nach außen vorstehenden Dichtungswulstes
1' an der Innenhülse 1 nach unten zu einer gegenüber den übrigen Teilen des Verschlusses
weicheren Dichtungslage gestreckt und verzogen. Diese weichere Dichtungslage ist
geeignet, sich unter der Wirkung der Elastizität des Verschlusses, insbesondere
seiner ringförmigen Verstärkungen 6 und 4 dicht an die Konturen des Flaschenhalses
anzulegen. Das beim Entformen gestreckte und verzogene Oberflächenmaterial ist in
Fig. 1 durch die gestrichelten Linien 1" und 5" angedeutet.
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Um dem Flaschenverschluß zusätzliche Steifigkeit zu verleihen, kann
seine Innenhülse an der Innenfläche mit Verstärkungsrippen 8 versehen sein. Diese
Verstärkungsrippen erstrecken sich dabei von dem Verstärkungsrand 6 bis an die ringförmige
Verstärkung 4. Auf der Kante der unteren ringförmigen Verstärkung 4 kann ein sich
nach unten erstreckender Verstärkungsflansch 4' vorgesehen sein. Für eine noch weitere
Erhöhung der Steifigkeit und Stärke des Verschlusses können Verstärkungsrippen 4"
auf der Innenseite des Verstärkungsflansches 4' vorgesehen sein.
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Der die Flaschenmündung umfassende Kragen 3, 6 ist in bekannter Weise
mit einem Innenwulst 7 versehen, der unter den Flaschenmündungswulst greift.
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Die Unterseite dieses Innenwulstes 7 ist mit scharfkantigen Ringvorsprüngen
9 versehen, die beim Erfassen des Verschlusses während des Öffnens der Flasche brechen,
so daß es möglich ist, zu erkennen, ob eine Flasche nach dem ersten Verschließen
geöffnet worden ist oder nicht.