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Stopfenverschluß für flaschenartige Gefäße Die Neuerung betrifft
einen Stopfenverschluß für flaschenartige Gefäße, der aus einer über die Gefäßmündung
greifenden und an äußeren halteorganen der Gefäßmündung festlegbaren Dich-'tungskappe
aus zäh-elastischem Material mit einem nach oben offenen, gerade und zentral in
das Kappeninnere hineinragenden trichterförmigen Ansatz und einem zum Verschließen
der am unteren Teil des trichterförmigen Ansatzes liegenden Auslauföffnung bestimmen
Stopfen besteht.
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Bei Stopfenverschlüssen mit Dichtungskappen, die außen über die Gefäßmündung
greifen und an äußeren Halteorganen der Gefäßmündung derart festlegbar sind, daß
ihre zentrale Auslauföffnung etwa koaxial zur Gefäßmündung liegt und der trichterförmige
Ansatz am inneren Rand der Gefäßmündung anliegt oder etwas in die mündung hineinragt,
ist es konstruktiv nicht leicht, die Kappe so auszubilden, daß eine einwandfreie
Abdichtung einerseits zwischen der Kappe und dem oberen Rand der Gefäßmündung und
anderseits zwischen dem Verschlußstopfen und dem Rand der Auslauföffnung zustande
kommt ; greift die Dichtungskappe mit ihrem die Auslauföffnung enthaltenden Ansatz
zur Verbesserung der Dichtung mit Passung in die Gefäßmündung ein, so treten Schwierigkeiten
bezüglich des Ausgleiches der Maßtoleranzen des Gefäßmündungs-Innendurchmessers
auf, wie sie bei einfachen Stopfen.
verschlüssen mit Stopfen aus
relativ zäh-elastischem Material bekannt sind.
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Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der
bekannten Stopfenverschlüsse mit Dichtungskappen, deren Auslauföffnung durch einen
besonderen Stopfen verschlossen wird,-zu vermeiden und mit Hilfe einer neuartig
ausgeführten Dichtungskappe selbst bei sehr großen Unterschieden des Innendurchmessers
der Gefäßmündung eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen.
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Die Neuerung besteht im wesentlichen darin, daß bei einem Stopfenverschluß
der eingangs erwähnten Art, der aus einer über die Gefäßmündung greifenden und an
äußeren Halteorganen der Gefäßmündung festlegbaren Dichtungskappe aus zäh-elastischem
Material mit einem nach oben offenen, gerade und zentral in das Kappeninnere hineinragenden
trichterförmigen Ansatz und einem zum Verschließen der am unteren Teil des trichterförmigen
Ansatzzes liegenden Auslauföffnung bestimmten Stopfen besteht, der mit membranartig
dünner Wandstärke ausgeführte und daher leicht verformbare trichterförmige Ansatz,
der tief in die Gefäßmündung hineinragt, an seinem unteren, die Auslauföffnung begrenzenden
Rand durch einen starkwandigen Ringkörper versteift ist, dessen Außendurchmesser
wesentlich kleiner als der Innendurchmesser der Gefäßmündung ist und der als Haubenzapfen
ausgebildete Verschlußstopfen mit seinem Haubenmantel über die Dichtungskappe greift.
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Die Dichtungskappe selbst kann eine Aufsteck-oder Aufziehkappe sein,
die mit inneren Vorsprüngen ihrer Kappenwand beim Aufdrücken oder Aufziehen der
Kappe auf die Gefäßmündung hinter
eine umlaufende Rippe oder einen
im Querschnitt sägezahnartige
| ausgebildeten umlaufenden Vorsprung der Gefäßmündung frei ! |
| elastisch einschnappt ; sie kann aber auch eine Schraubkappe'Nt' |
| Innengewinde sein, die auf ein Außengewinde der Gefäßmündung.. |
| aufgeschraubt wird. |
| Beim Aufdrücken oder Aufschrauben der ichtungskappe dringt |
| nun der starkwandige Ringkörper-dessen Außendurchmesser ganz |
wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser der Gefäßmündung in die Gefäßmündung
ein und der dünnwandige trichterförmige innere Ansatz oder Vorsprung der Dichtungskappe
legt sich mit-' seiner membranartig verformbaren dünnen Trichterwand elastisch fest
an die innere Wölbung des Gefäß-Mündungsrandes an. Die Versteifung des unteren Randes
der Trichtermembran verhindert dabei die Bildung von Falten in der Membran. Durch
die Trichter-oder Kegelform dieser dünnen Wand lassen sich sehr große Durchmessertoleranzen
leicht überbrücken.
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Da der Stopfen in seinem eigentlichen, zapfenartigen Stopfenteil
mit einem Durchmesser ausgeführt wird, der etwas größer ist als der Innendurchmesser
des Versteifungs-Ringkörpers, weitet er beim Eindringen diesen Ringkörper leicht
elastisch auf, wodurch auch hier eine einwandfreie Abdichtung erzielt werden kann,
da bei der Herstellung der Dichtungskappe und des Stopfens die Durchmessermaß mit
engen Toleranzen ausgeführt werden können.
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Durch die Verwendung eines Stopfens, der einen haubenartigen Oberteil
aufweist, mit dem er über die Außenfläche der Dich-
| tungskappe herübergreift und an der Außenfläche der Dichtung- |
| kappe selbst-z. B. mit Reibungspassung-festlegbar ist, wird |
die Abdichtung noch weiterhin verbessert. Der Stopfen zieht dann bei seinem Eindringen
in den Versteifungs-Ringkörper diesen unter axialer Dehnung des dünnwandigen trichterförmigen
Ansatzes der Dichtungskappe nach unten in die Gefäßmündung hinein, wobei die dünne
Wand des trichterförmigen Ansatzes stärk gespannt und mit großem Dichtungsdruck
an die innere Wölbung des Mündungsrandes angepreßt wird.
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Die geringe Wandstärke in dem trichterförmigen inneren Ansatz der
Dichtungskappe ergibt auch bei der Herstellung der Kappe aus einem zäh-elastischen
Kunststoff, wie z. B. Polyäthylen, infolge der leichten Verformbarkeit dieser dünnen
Wand ein sattes und sich der Mündungswölbung genau anschmiegendes Verformen des
Verdichtungskappen-Ansatzes.
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Der lichte Innendurchmesser des den inneren Abschluß des trichterförmigen
Ansatzes bildenden Ringkörpers kann bei der Herstellung der Dichtungskappe genau
dem Außendurchmesser des vorzugsweise leicht konisch auszuführenden Stopfens angepaßt
werden, so daß der Ringkörper beim Eindringen des Stopfens mit einem gleichmäßig
festen Dichtungsdruck an dem Stopfen anliegt. Da der Ringkörper seinerseits mit
genügend großem äußeren Radialspiel frei in der Gefäßmündung liegt, bleiben Durchmesserabweichungen
des Gefäßmündungs-Durchmessers ohne Einfluß auf die Dichtung zwischen Stopfen und
Ringkörper.
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In der Zeichnung ist die Neuerung an Ausführungsbeispielen veranschaulicht
; es zeigen :
Fig. 1 einen senkrechten Axialschnitt durch die Dichtungskappe
eines Stopfenverschlusses gemäß der Neuerung, der zum Aufdrücken auf eine mit einer
äußeren umlaufenden Halterippe versehene Flaschenmündung bestimmt ist ; Fig. 2 einen
senkrechten Axialschnitt durch den Mündungteil eines flaschenartige Gefäßes, das
mit einer aufschraubbaren Dichtungskappe versehen und durch einen Haubenstopfen
verschlossen ist ; Fig. 3 die Dichtungskappe des Verschlusses gemäß Fig. 3 allein,
in senkrechtem Axialschnitt.
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Die Dichtungskappe gemäß Fig. 1 ist für eine Flasche oder ein flaschenartiges
Gefäß bestimmt, das in an sich bekannter Weise an der Außenseite seiner Mündung
eine umlaufende, im Querschnitt etwa sägezahnförmige Rippe trägt, deren Unterseite
eine etwa waagerechte Ringfläche aufweist, während die Oberseite mit konischer Neigung
ausgeführt ist.
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Die aus zäh-elastischem Kunststoff, beispielsweise aus Polyäthylen,
einstückig hergestellte Dichtungskappe 1 greift nach ihrem Aufdrücken auf die Gefäßmündung
mit einem inneren ringförmigen Wulst 2, der in der Nähe des unteren Kappenrandes
angeformt ist, hinter die umlaufende Rippe der Gefäßmündung. Dabei wird der Kappenmantel
leicht gedehnt, sobald der innere ringförmige Wulst 2 über die äußere Rippe der
Gefäßmündung gleitet.
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Wenn der innere Wulst 2 über die Rippe hinübergeglitten ist - wobei
eine leichte Reckung des Mantelteiles der Dichtungskappe in radialer und axialer
Richtung erfolgt-schnappt er unter der Rippe elastisch ein und hält die Dichtungskappe
1 fest auf
| der Gefäßmündung fest. |
| Die bei dem Stopfenverschluß gemäß Fig. 2 verwendete Sich-, |
| tungskappe l'ist-wie auch die Fig. 3 zeigt-als Schraubkappe |
| ausgebildet, die ein Innengewinde 3 trägt, mit dem sie aul/d&s |
| Außengewinde 4 der Flaschenmündung 5 aufsohraubbar ist. |
| Beide Arten von Dichtungskappen haben einen nach oben d44 + |
| ". ; ."'-'\, |
| unten offenen, gerade und zentral in das Kappeninnere hineira--. |
| ,. ; ! : |
| genden, dünnwandigen trichterförmigen Ansatz 6', dessen unterer2
« * |
| c |
| die Auslauföffnung 7 der-uichtungskappe begrenzender Randd'a.
ra. h' |
| einen starkwandigen Ringkörper 8'versteift ist. Bei dem Aufehan |
| uf die Gefäßmündun |
| oderAufschrauben de'r Lichtungskappe auf-die Gefäßmündung bringt' |
| zunächst der Ringkörper 8 frei in die Gefäßmündung ein ; bei
dem |
| weiteren Aufziehen der Kappe legt sich die konische-Außenfläche
9 |
| \, |
| des trichterförmigen Ansatzes 6 auf die innere Wölbung 10 des |
| Mündungsrandes unter leichter Verformung auf, wobei sich die |
| membranartig dünne, aber an ihren unteren Rand durch den Ring- |
| körper 8 versteifte trichterwand der Wölbung des Mündungsran- |
| des eng anschmiegt. An dieser Stelle entsteht so eine luft-und |
| flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Gefäßmündung und
der |
| Dichtungskappe, die ein Austreten des Flascheninhaltes zwischen |
| der Kappe und der Gefäßmündung mit Sicherheit verhindert. |
| z |
| Nach dem vollständigen Aufdrücken oder Aufschrauben der |
| Dichtungskappe auf die Gefäßmündung wird sodann der nur schwach |
| konisch-d. h. mit einer Steigung von höchstens 1 : 5-auge- |
| führte Stopfen 12 in dæe Auslauföffnung 7 der Dichtungskappe |
| hineingedrückt, wobei sich der Ringkörper 8 leicht elastisch |
aufweitet. Bei dieser Aufweitung des Ringkörpers 8 entsteht ein
genau vorherbestimmbarer Dichtungsdruck zwischen der Innenfläche der Auslauföffnung
7 und der Mantelfläche 13a des schwach konischen Stopfenzapfens 13, da der Ringkörper
8 mit allseitigem Radialspiel 14 tief in der Mündungsöffnung 1i liegt und auch beim
Eindrücken des Stopfenzapfens 13 sich nicht an die Innenfläche der Mündungsöffnung
anlegen kann.
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Die Dichtungskappe 1 bzw. 1' und ihre Stopfen 12 können ohne jede
Änderung für Flaschen oder Gefäße mit gleichen Außenabmessungen, aber unterschiedlichen
Innendurchmessern der Flaschen - oder Gefäßmündung verwendet werden ; ist der Durchmesser
der Mündung größer als bei der Flasche gemäß Fig. 2, dann wird das Radialspiel 14
zwischen dem Ringkörper 8 und der Illündungswand der Flasche ebenfalls größer und
der dünnwandige trichterförmige Ansatz 6 legt sich mit einem anderen Weil seiner
Trichterfläche auf den inneren gewölbten Rand 11 der Gefäßmündung 5 auf.
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Die Dichtungskappen 1 oder 1'lassen sich-wie ein Fachmann aus den
Fig. 1 und 3 sofort erkennt-einstückig aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere
Polyäthylen, spritzen ; die Elastizität des Materials gestattet es auch ohne Schwierigkeit,
die Dichtungskappe 1 trotz ihres inneren Wulst-Vorsprunges 2 von dem Kernteil einer
Spritzform abzuziehen.
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In der Fig. 2 ist die Schraub-Dichtungskappe 1' überdies zusammen
mit einer Gefäßmündung dargestellt, deren lichter Durchmesser 15 einem Kleinstdurchmesser
der jeweiligen Fabrikation
entspricht. bei dieser relativ engeren
Mündung legt sich die dünne und deshalb leicht verformbare Wand des trichterförmigen
Ansatzes 6 bereits mit einer verhältnismäßig tief liegenden Umfangszone auf die
innere Wölbung der Gefäßmündung dichtend auf.
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Der Stopfen 12 ist als Haubenstopfen ausgebildet ; er greift mit
seinem heruntergezogenen äußeren Mantel 17 über die etwa zylindrische Außenfläche
der Dichtungskappe 1'. Man kann die Abmessungen der Dichtungskappe 1'und das heruntergezogenen
Mantels 17 des Haubenstopfens 12 nun leicht derart wählen, daß der IIaubenmantel
des Stopfens mit mehr oder weniger großer Rei-
| bung an der Dichtungskappe 1 bzw. 1'festgehalten wird und da- |
| bei auch noch den KappenmanteiandenäußerenUmfangder Fla- |
| / |
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Eine derartige Ausführung des Stopfenverschlusses empfiehlt sich
besonders für Gefäße mit leicht verdunstendem Inhalt ; die knappe Passung zwischen
der Hauben-Mantelfläche des Stopfens und der Außenfläche der Dichtungskappe ergibt
eine zusätzliche (doppelte) Abdichtung.
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Der Haubenstopfen kann aber auch durch andere Mittel an der äußeren
Mantelfläche der Dichtungskappe festgelegt werden ; so kann man die Innen-Wandfläche
der Haube sowie die Außenfläche der Dichtungskappe mit Gewinde versehen und den
Stopfen auf die Dicntungskappe aufschrauben. Der Innendurchmesser des Gewindes an
der Stopfenhaube läßt sich mit etwas Untermaß ausführen, so daß die Dichtungskappe
ebenfalls durch äußeren Radialdruck an die Außenwand der Flaschen-oder Gefäßmündung
angedrückt und dadurch die Dichtung zwischen der Kappe und der Gefäßmündung noch
weiterhin verbessert wird.