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Flaschenverschluß Der rinder hat frtiher einen Flaschenverschluß
aus Kunststoff vorgeschlagen mit einem in Verschlußlage über die Aussenseite der
Flaschenmündung gestülpten Griffteil und einem in den Flaschenhals hineinragenden,
hülsenförmigen Stöpselteil mit im Abstand von dessen oberem Ende auf der Aussenseite
angeordnetem, ringförmigem Dichtungswulst sowie mit einem sich an das untere -nde
des Stöpselteiles anschlissenden Abschließteil in Form eines nach oben sich verjüngenden,
abgestumpften Kegels mit einem oberen Deckelteil, wobei der hülsenförmige Stöpselteil
oberhalb des Dichtungswulstes einen verdünnten Wandteil aufweist und auf der. Innenseite
mit Versteifungsrippen
versehen ist4 Lin solcher Verschluss ist
mit einer ringförmigen, stützenden Verstärkung ringsum das obere Ende des Stöpselteiles
einerseits und mit einer ringfömigen, stützenden Verstärkung inneriletlb des unteren
Endes des Stöpselteiles andererseits versehen, sowie mit dünneren andteilen zwischen
dem Dichtungswulst und diesenVerstärkungen.
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SolcheVerschlüsse sind aus verhältnismässig weichem Polyäthylen hergestellt
worden und haben atisge zeichnete Dichtungs- und haltbarkeitseigenschaften unter
normalen Bedingungen in temperiertem Klima aufgewiesen.
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Dagegen habe@ sich diese Verschlüsse unter tronischen Bedingungen
weniger haltbar gezeigt, da wo die Temperatur öfter als zufällig über 40°C steigt,
und zwar sowohl wegen des erhöhten Druckes innerhalb der : lasche als auch wegen
der bei derartigen Temperaturen merkbar verminderten Steifheit des Verschlussmaterials,
£s genügt somit nicht, die materialstäke zu erhöhen, um diejenige Erhöhung der Steifheit
zu erlangen, die dem erhöhten Innendruck widerstehen kann, sondern es müssen andere
Massnahmen ergriffen werden, um der durch die höhere Temperatur verminderten Steifheit
im ilaterial selbst entgegenzuwirken.
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Will man statt dessen einen Kunststoff verwenden, der eine höhere
Erweichungstemperatur aufweist, muss man zu solchen Stoffen greifen, die bei niedriger
Temperatur
eine merkbar höhere Steifheit und Härte aufweisen als
das für VerschLüsse gemäss dem obengenannten Vorschlag in temperiertem Klima geeignete
Alaterial, d.h. einen solchen Kunststoff wie z,B, ein Polyäthylen höherer Dichte
ader Polypropylen.
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Der grösseren Steifheit des für tropische Bedingungen gewählten Kunststoffes
kann zum Erhalten einer gewissen elastischen Biegsamkeit gewisser Teile des Verschlusses
dadurch entgegengewirkt werden, dass diese. Teile dünner gemacht werden. Dies reicht
doch nicht aus, um einen Verschluss zu schaffen, der unter tropischen Verhältnissen
ebensogute Eigenschaften aufweist wie der früher vorgeschlagene Verschluss unter
temperierten Verhältnissen, nämlich das gute Dichtungsvermögen, das nicht nur von
der elastischen Biegsamkeit, sondern auch von der elastischen Zusammendrückbarkeit
abhängig isto Eine erhöhte Steifheit des Kunststoffes kann deshalb nicht dadurch
ausgeglichen werden, dass die Wände des Verschlusses dünner gestaltet werden, denn
dadurch wird die geringere elastische Zusammendrückbarkeit nicht kompensiert.
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Die Erfindung geht von dem Grundsatz aus, dass die erforderliche
hnpassbarkeit der Dichtungsfläche an die vorkommenden Verschiedenheiten in Form
und Bemessung der Flaschenhülse durch eine geänderte Verte;Llung zwischen elastischer
Biegsamkeit und elastischer Zusammendrückbarkeit
erreicht wird.
Bei der Formgebung des Verschlusses muss man auch auf diejenigen Änderungen in den
auftretenden Belastungen Rücksicht nehmen, die infolge der geänderten Materialwahl
beim Aufpressen des Verschlusses mit auf dessen oberen Endflächen angebrachtem Druck
entstehen.
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Erfindungsgemäss wird die verminderte Zusammendrückbarkeit des Dichtungswulstes
zum Teil durch eine erhälte elastische Biegsamkeit nach innen des unteren Teiles
der Stöpselhülse kompensiert, indem die untere ringförmige Verstärkung und die Seitenwände
desAbschlussteiles dünner gemacht werden als der Erhöhung der Steifheit entspricht,
die durch die Wahl eines härteren Stoffes bedingt ist, gleichzeit'ig wie diese Verminderung
der Steifheit auf nur'eine notwendige Richtung begrenzt wird, dagegen in einer anderen
Richtung durch Anordnung der Versteifungsrippen wieder ausgeglichen wird, Auf diese
Grundsätze gestützt, besteht dieErfindung in einer neuen Konstruktion, die die oben
gestellten Bedingungen erfüllt, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die kegelige
Wand des Abschlussteiles mit dem unteren Ende des Stöpselteiles durch eine biegeame
Verbindungswand vereinigt wird, und'dass die axialen-Versteifungsrippen vom unteren
Teil~des -Stöp'selteiles -aus n'ac'h innen über diese Verbindungswand und nach unt
n oben über wenigstens einen Teil der kegeligen and des Abschlussteiles verlängert
sind-
. Weitere. Kennzeichen und Einzelheiten der Erfindung sind
aus der nachstehenden Beschreibung einer Aus'führungsform ersichtlich, die auf der
beigefügten Zeichnung veranschaulicht ist. Es zeigen: Fig. 1 einen halben Axialschnitt
durch den Versohluss nach der Linie 1 - 1 in Fig, 2 und-Fig. 2 einen Quadranten
eines horizontalen Schnittes nach der Linie II - II in Fig. 1.
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Auf der Zeichnung bezeichnet 1 den hülsenförmigen Stöpselteil, der
einen ringsumlaufenden Dichtungswulst 2 auf der Aussenseite im Abstand vom oberen
Ende trägt. Das obere Ende des Stöpselteiles i schliesst sich an einen nach aussen
und unten verlaufenden Griffteil 3 an, der die obere Flaschenmündung umschliessen
soll und der mit einem inneren Wulst 4 unter einen Randwulst der Flaschenmündung
greift. Das obere Ende des Griffteiles ist als eine ringförmige Verstärkung 5 ausgebildet,
die das obere inde des Stöpselteiles 1 abstützt. Zwischen diesem und der ringförmigen
Verstärkung 5 ist ein dünnerer, biegsamer Wandteil 6 vorgesehen. Der untere Teil
des Stöpselteiles 1 ist zur Erleichterung seiner Einführung in den Blaschenhäls
mit eimer kegelig verjüngten Führungsfläche 7 versehen* Der das untere Ende des
Stöpselteiles 1 abschliessende Abschlussteil besteht aus einem oberen, mittleren
Deckelteil 8 und einer in Form eines abgestumpften Kegels siob nach
unten
erweiternden viand 9, deren unteres Ende durch eine Verbindungswand 10 an das untere
Ende des Stöpselteiles 1 angeschlossen ist, Diese Verbindungswand ist im Längsschnitt
bogenförmig und bildet einen sanften Übergang von der kegeligen Wand 9 des Abschlussteiles
und schliesst sich radial an den Stöpselteil 1 an, Auf der Innenseite ist der hülsenförmige
Stöpselteil 1 mit axial verlaufenden, um den Umkreis gleichförmig verteilten Versteifungsrippen
11 versehen0 Diese Versteifungsrippen erstrecken sich vom obersten Rand der Innenwand
-des Stöpselteiles oder von einer Stelle nahe an diesem oberen lialld bis zum unteren
Ende des Stöpselteiles und sind von dort aus nach innen' über die Verbindungswand
10 zwischen dem Stöpselteil und dem unteren Ende der kegeligen Wand 9 des Abschlussteiles
sowie längs dieser kegeligen Wand 9 wenigstens über einen Teil von deren Höhe verlängert,
Sowohl giessereitechnisch als such hinsichtlich der richtigen Funktion des Verschlusses
ist es äusserst wichtig dass diese Versteifungsrippen richtig ausgeführt sind.
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Infolge der verhältnismässig geringen elastischen Nachgiebigkeit
des verhältnismässig harten Stoffes ist es für die Anpassung an vorkommende grosse
toleranzen der Flaschenhalsabmessungen notwendig, dass der Stöpselteil eine elastische
Biegsamkeit in Umkreisrichtung aufweist, wodurch derEangel an elastischer Zusammendrückbarkeit
ausgeglichen
wird. Diese erhöhte Biegsamkeit darf jedoch nicht in der Axialrichtung des Stöpselteiles
1 vorkommen, da sich dieser sonst balgenarçtig zusammendrückt, wenn er in den flaschenhals
hineingedrückt wird. Die erforderliche S-te-ifigkeit gegen -ein solches Zusammenfalten
wird durch di-e axlalen -'Versteifungsrippen 11 erreicht. Die gute Biegsamkeit unteren
Ende des Stöpselteiles 1, die das Anpassen des Dichtungswulstes 2 an den Flaschenhals
ermöglichen soll, wird -dadurch erreicht, dass die kegelige Wand 9 des Abschlussteiles
und die Verbindurgswand 10 -zwischen dieser und dem Stöpselteil dünner gemacht werden
als der erhöhten Steifigteit des Stoffes entspricht. Die erforderliche Steifigkeit
dieser Weile in axialer Richtung die das Anbringen des Aufpressdruckes auf das obere
Ende des Stüpselteiles 1 und der kegeligen Wand 9 des Abschlussteiles gestattet,
wird durch die. Verlängerung der Versteifungsrippen über diese. Teile hin erreicht,
Infolge der grosseren Steifigkeit des- Stoffes ist es besonders wichtig, dass bei
einem Verschluss nach der erfindung eine möglichst vollkommen kreisrunde Aussenfläche
des Dichtungswulstes 2 erhalten wird. Wie bekannt, entstehen aber beim Formen von
Kunststoffgegenständen mit ungleichmässiger Wandstärke Vertiefungen gegenüber den
verdickten Teilen. Es muss deshalb eine bestimmte Regel für das Verhältnis zwischen
der Höhe der Versteifungsrippen11'
und der zusammengelegten Dicke
des Stöpselteiles und.. des Dichtungswulstes beobachtet werden, um solche Giessvertiefungen
am äusseren Umfang des Dichtungswulstes zu vermeiden. Es hat sich gezeigt, dass
dies erreicht werden kann, wenn die Verteifungsrippen ii eine Hohe a erhalten (Fig.
1), die nicht grösser ist als die Hälfte der zusammengelegten Stärke b der Stöpselhülse
1 und des Dichtungswulstes 2O Bei den hohen radialen Zusammendrückungen, denen der
Stöpselteil 1 beim Einpressen in den Flaschenhals unterworfen werden muss, um den
notwendigen Dichtungsanpressdruck zu erhalten, haben die dünnen Wandteile des Stöpselteiles
eine gewisse Neigung, sich nach innen zu falten. Betreiffend die Grösse der radialen
Zusammendrückung muss man beachten, dass ein Dichtungswulst mit Rücksicht auf den
erforderlichen Anpress ruck und auf die Verschiedenheiten in Durchmesser der Flaschen
bei einem Aussendurchmesser von 17,5 mm in einen Flaschenhals mit einem Durchmesser
von 14.,8 mm hineingedrückt werden können soll. Dies entspricht einer Verminderung
des Stöpselteiles in Umfangsrichtung der Grössenanordnung 9 mm. Es ist deshalb ausserordentlich
wichtig, dass die Versteifungsrippen mit der nach der oben angegebenen Rege-l begrenzten
Höhe mit solcher Breite und solcher Verteilung dem Umkreis entlang angebracht werden,
dass sie der Hülsen-
'wand eine genügende Stütze gegen Einbiegung
geben, ohne die für die Aufnahme der Zusammendrückung erfordeFliche Elastizität
zu stark zu begrenzen. Es hat sich g-ezeígt, dass z. B. ein Verhältnis von 3: 10
der Breite c (Fig. 2) der Versteifungsrippen 11 und dem Abstand d in Umfangsrichtung
zwischen benachbarten Versteifungsrippen ein befriedigendes Ergebnis gibt.
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Es ist wichtig, dass die Übergangswand 10 zwischen derkegeligen Wand
9 des Absohlussteiles und dem unteren Ende des Stöpselteiles sanft abgerundet ist.
Eine scharfe Ecke zwischen der kegeligen Wand 9 und einem anschliessenden radialen
Übergangsteil würde zu Materialanhäufungen leiten, da wo eine ebenfalls im scharfen
Winkel verlaufende Versteifungsrippe diese Ecke überkreuzen würde. eEinerseits erschwert
eine-solche scharfe n'cke das Fliessen des Kunststoffes beim Giessen, das zweckmässig
von einem Einlass in der Mitte des Deckelteiles 8 in der Form erfolgt.
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Der Stoff wird gewöhnlich unter sehr hohem Druck eingespritzt, so
dass er mit hoher Geschwindigkeit (etwa 400 m/s) von der Einführstelle zu dem äussersten
Rand des Verschlusses fliesste Zur Erhaltung einer gleichförmigen Stoffqualität
ist es deshalb wichtig, dass der Stoff so schnell und so frei wie möglich zu den
äussersten Teilen der Form hinaus fließen kann0 Die verhältnismässig dünnen Seitenwände
9 des Abschlussteiles würden zusammen mit
scharfen Ecken zwischen
dieser und der Stöpselhülse 1 diesen Stoffluss hemmen, Die Verlängerung der Versteifungsrippen
11 über den tibergangsteil hinaus und längs den kegeligen Wänden 9 sowie die Abrundung
des Übergangsteiles 10 tragen dazu bei, das Ausfüllen der Form zu erleichtern, worüber
hinaus sie, wie oben angegeben, dafür wirken, die durch die Verdünnung der Wände
verminderte Steifigkeit in axialer Richtung zu kompensieren.
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Alle in der obigen Beschreibung, der Zeichnung und den PatentansprLichen
wiedergegebenen Merkmale können für sich allein, oder in jeder denkbaren Kombination
von wesentlicher Bedeutung für die erfindung sein, Patentansprtiche