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Schraubkappenverschluß i)ie Erfindung bezieht sich auf einen Schraubkappenverschluß
zum Verschließen von flaschen mit Außengewinde und fiündungsart der Genossenschaft
Deutscher Brunnen sowie Arbeitsgemeinschaft moderner Getrankeverpackung, der sich
mit seinem im kappenmantel eingearbeiteten Innengewinde unterhalb der Kappenkante
dem Autsengewinde der genannten Flaschen anpaßt und leicht abschraubbar ist, durch
seinen ausgearbeiteten Dicht- bzw. Hebering oder Dicht- bzw. Hebebund am Deckelboden
an drei bzw. 2 Stellen-des P-laschenhalses Dichtungsflächen erhält, und außerdem
am Mündungsrand des Verschlusses eine Staubdichtung besitzt.
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Der Schraubkappenverschluß wird hergestellt ausvthermoplastischem
Kunststoff, wie Polyäthylen, ein zähelastischer Stoff, im Spritzgußverfahren hergestellt,
aer sich durch seine Elastizität verformen und anpassen kann und deshalb eine große
niete erwirkt, was unterstützt wird durch den Co 2 haltigen Flascheninhalt, dessen
Innendruck durch Kohlesäure-Entbindung nützlich ist in dem Sinn, daß die Entwicklung
des Verschlusses dementsprechend erfolgte, wodurch die schon große Dichte des flexiblen
Stoffes noch enorm gesteigert wird.
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Der bisherige Verschluß wird durch Anrollen aus vorgefertigten Metallkappen
auf das Außengewinde der Flasche angebracht, die eine Auskleidung einer Gu@mimasse
notwendig machen, ur eirl flüssigkeitsdichtes Versctiließen zu erzielen.
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Die in der Getränkeindustrie zu diesem Zweck auf dem lilarkt befindliche
Flaschen zeigen an der Mündungsaußen- und -innenkante erhebliche Toleranzen bis
zu + + 1/2 mm.
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Bedingt durch die hohen Toleranzen des Flaschenhalses kommt es häufig
vor, daß die bisherigen Verschlüsse, immer mit gleichem Druck angerollt, bei einem
weiten Hals so fest sitzen. daß sie nicht durch Drehen vom Gewinde zu lösen sind.
Oft muß sogar mit einem spitzen Gegenstand dec Verschlußdecke durchstoßen werden,
damit die Flüssigkeit nach außen gelangen kann bzw. muß ein entsprechendes Bilfsmittel
zur Hand genommen werden.
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Bei einem engen Flaschenhals ist das Gegenteil der Fall, die Verschraubung
sitzt zu locker auf dem Gewinde, so daß sie nicht mehr genügend abdichtet und Konlesäure
entweicht.
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Es ist oft nicht zu vermeiden, daß Flaschen an ihrer bisherigen Dichtungsfläche
(Mündungsaußenkante) beim Transport, Abfüllen usw. beschädigt werden, wodurch die
Flaschen nicht mehr zu verwenden sind, weil der herkömmliche Verschluß nur an der
Mündungsauenkante dichtend schließt.
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Den Getränkeherstellern entsteht deshalb ein großer Ausschuß an Flaschen.
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Die neue Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der bisherigen Verschlüsse
zu beseitigen un d den beschädigten Flaschen durch die drei bzw. 2 Dichtflächen,
hervorgerufen durch die Neuanfertigung des Dicht- bzw.
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Heberinges oder Dicht- bzw. Hebebund, der Dichtungslippe und des zäh-elastischen
Stoffes, der sich dem Flaschenhals mit oft großen Toleranzen besser anpaßt und deshalb
ein leichteres Öffnen der Flasche ermöglicht, eine bessere Dichte zu
und den Kohlesäurebestand zu gewährleisten.
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Somit entsteht weniger Ausschuß der beschädigten Flaschen.
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Der neuartige Schraubkappenverschluß macht außerdem kein Binspritzen
einer Gummimasse mehr notwendig, da die icte des thermoplastischen Stoffes sowieso
sehr hoch ist, wie bereits beschrieben.
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Der geringere Kostenwand der Herstellung des neuartigen Schraubkappenverschlusses
aus Kunststoff ist außerdem ein zu erwähnender Vorteil gegenüber des Preis es der
bisherigen Schraubverschlüsse aus Metall.
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Die Aufgabe löst der neuartige erfindungsgemäße Schraubkappenverschluß,
hergestellt aus Polyäthylen, zum Verschließen von Plaschen mit Co2 haltigen Getränken.
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Der Schraubkappenverschluß besitzt immer dasselbe Innengewinde mit
einer Steigung von 3,175 mm und ist aufschraubbar auf das Außengewinde der o. g.
bestimmten Flaschen mit stark tolerierendem Flaschenhals.
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Die Dichtungsflächen des elastischen Verschlusses p0gren sich beim
Schließen der Flasche auf den Mündungsrand, die Mündungsaußenfläche und der inneren
Flaschenwulst an.
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Besondere Merkmale deses Schraubkappenverschlussesist der am Deckelboden
befindliche Dichtungs- bzw. Hebering oder Dicht- bzw. Hebebund, angebracht zwischen
Schraubverschlußinnenkante und Dichtungslippe, der in einer Halbkreisform in den
Verschlußinnenraum hineinragend die benannte Stelle kreisförmig umläuft.
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Noch besser gekennzeichnet ist jene Dichtungslippe, deren Umfang und
Form so gestaltet sind, daß sie sich leicht der inneren stark tolerierenden Plaschenwulst,
die sich nach unten laufend wieder erweitert und mit der Linie des Flaschenhalses
verschmilzt, am Mündungsrand der Flascheninnenwand anpaßt.
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Die Form dieser Dichtungslippe verläuft anfangs senkrecht und weiter
nach unten in einem kurzen Radius nach außen hin, wodurch sie sich mit einem Teil
dem nach unten erweiternden Flaschenhals unter der Wulst anschmiegt und sich dem
Ende zu wieder trennt.
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Diese Dichtungslippe liegt deshlab nicht mit ihrer gesamten Fläche
am Flascheninnehkals an, weil das Ende der Dichtungslippe des leichteren Einschlüpfens
wegen über den Plaschenwulst in die Flaschenmündung nach unten konisch zusammenläuft.
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Ein drittes Merkmal des neuen Schraubverschlusses ist die Ausspartung
zwischen Lippe und Hebering oder -bund, welche die Aufgabe hat, beim letzt en Drehmoment
das bzw. -decke mit Innenlippe Heber des Schraubkappenbodens zu erleichern.
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werner hat sich der konische Gewindeabschlußbund des Flaschenhalses
bestens dazu geeignet, an der Schraubversehlußinnenwand unterhalb des Gewindes einen
konischen Bund anzubringen, der dazu dient, den Flaschenhals zwischen Gewindeabschlußbund
und Mündung staubfrei zu halten, was eine besondere Hygiene bedeutet.
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Dieser Bund gibt dem Verschluß außerdem eine besondere S-tabilität
und schützt ihn vor selbsttätigem Öffnen.
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Ein Stabilisierungsrung weist auch die untere Kante der Schraubverschlußenfläche
auf.
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Die am Schraubkappenboden ausgearbeitete Dichtungslippe zieht sich
beim Aufschraubevorgang in die Flaschenmündung und preßt sich in der letzten Drehphase
der inneren Flaschenwulst an.
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Im letzt en Drehmoment auch preßt sich der Hebe-bzw.
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Dichtring oder Hebe- bzw. Dichtbund auf den Mündungsrand der Flasche,
die Schraubverschlußinnenkante auf die Mündungsaußenfläche.
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Das Aufdrücken des Hebe- bzw. Dichtringes oder Hebe-bzw. Dichtbund
auf den Mündungsrand bewirkt au*-erdem, unterstützt durch die Ausspartunb zwischen
Lippe und ebering oder -bund, daß sich die Fläche des Verschlußbodens
bzw.
decke innerhalb des Heberinges zuunmen mit der Lippe erhöht, was ein festeres Anpressen
und Anpassen der Lippe an der Wulst und des Flascheninnenrandes zur Folge hat, die
dadurch auch eine enorme Dichte des tolerierenden Flascheninnenhalses erzielt.
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Bei diesem Aufsohraubevorgang treten folgende erfindungsgemäße Wirkungen
ein: a) Durch die Anpassung der Dichtungslippe auf die innere Plaschenwmlst und
Mündungsinnenfläche, unterstützt durch den überatmospärischen Druckraum des Co 2
haltigen Inhaltes zwischen Büllhöhe und Kappenboden, normalerweise nachteilig auswirkend,
aber in diesem Fall die eigens dafür geschaffene Lippe durch seine enorme Druckkraft
noch fester anpressend.
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So entsteht die erste Dichtungsfläche, unterstützt durch die spezielle
Pormgebung der Lippe, der Hebung des Dichtringes oder -bundes und den immer gleichhaltigen
Inhalt der Plasche, an der Flascheninnenwulst und Flas cheninnenmündung.
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b)Durch die Anpressung des Hebe- bzw. Dichtringes oder Hebe- bzw.
Dichtbundes und Auflage der
spartung auf den Mündungsrand entsteht die zweite Dichtflächec
)
Durch die Hebekraft verring ert sich die radiale Dicht ungsfläche, wodur ch diese
jede Toleranz der Flaschenaußenmündung ausgleicht und so ihre besondere Eigenschaft
als dritte Dichtungsfläche erhält.
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d) Durch die kegelförmige Anpassung der Staubschutzfläche auf den
konischen Gewindeabschlußbund entsteht eine große Reibungsfläche, die besondere
nachfolgende Vorzüge aufzuweisen hat.
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1. verhindert sie selbsttätiges Öffnen 2. dient sie als Staubschutz,
womit der Verschluß eine besond ere Note erhält.
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3. schützt sie vor Auslaufen des Inhaltes, falld die Flasche unterhalbu
der drei benannten Dichtungsflächen beschädigt ist.
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Die Erfindung ist besser zu erläutern durch eine Zeichnung, die den
Schraubkappenverschluß in geöffnetem und geschlossenem Zustand zeigen; die Zeichnung
beinhaltet: Fig 1 den erfindungsgemäßen Schraubkappenverschluß für die Glasflasche
der Mündungsart der Genossenschaft Deutscher Brunnen sowie Arbeitsgemeinschaft Moderner
Getränkeverpackung AG, wo folgende Abdichtungselemente verdeutlicht sind, die Schraubverschlußinnenkante,
den am Kappenboden angeformten Dicht- bzw. Hebering mit danebenliegender Ausspartung,
der Dichtungslippe, die gerade den Eingang in die Mündung über den Wulst findet.
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Außerdem ist die konische Foim des inneren Kappenabschlusses,passend
zum Gewindeabschlußbund, erkenntlich.
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Fig 2 den Schraubkappenverschluß in geschlossenem Zustand, wo das
Anliegen und nach unten wieder die Trennung der Dichtungslippe deutlich erkenntlich
ist,
stützt durch den Innendruck (Pfeile), sowie das Anpressen des Dichtungs- bzw. Heberinges
auf den Mündungsrand, das Anhabees der danebenliegenden Ausspartung, die das Heben
der Kappendeckemitte mit Lippe zur Folge haben, was erkennbar ist.
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Auch die genaue Passung des inneren Kappenabschlusses auf den Gewindeabschlußbund
wird gezeigt.
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Fig. 3 denselben Schraubkappenverschluß wie Fig. 1, jedoch statt des
Hebe- bzw. Dichtringes ist hie r der Dicht- bzw Hebebund ausgearbeitet, der dieselbe
Wirkung erzielt, aber mit der lflündungsaußen-Diehtfläche zu einer Dichtfläche zusammenschmilzt,
also sozusagen im ganzen zwei Dichtflächen besitzt, weshalb auch anfangs die Benennung
von b z w. z w e i D i c h t f 1 ä c h e n besteht.
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Fig 4 genau wie Fig. 3 den geschlossenen Zustand der Schraubkappe
mit dem Anliegen des Michtbundes und Auskerbung und VerscKlußdeckenhebung.
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Somit können zwei (Fig.2) der Dichtungsflächen bzw. eine (Fig. 4)
beschädigt sein,
daß die Flasche
einwandfrei verschlossen werden kann.
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Der Flaschenhals besitzt unterhalb des Mündungsrandes 4, gefolgt von
der zylindrischen Mündungsaußenfläche 7, ein Außengewinde, dessen Gewindegänge fast
dem normal genormen Rundgewtnde entsprechend angebracht sind. Jene Gewlodegange
beginnen anschließend der Mündungsaußenfläche 7. Unterhalb des Gewindes angebracht
liegt der konische Gewindeabschlußbund 6.
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Die Gewindegänge erfordern etwa 1 3/4 Umdrehungen der Schraubkappe
und sind mit herkömmlichen Maschinen zu verschließen.
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Die innere Mündungsfläche beginnt mit der tolerierenden Flaschenwulst
8, die Schwierigkeiten der Innendichtung brachte, die aber behoben sind.
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Der Hebering des neuen Verschlusses ist so angebracht, daß sich beim
Heben des Verschlußbodens mit Lippe 3 diese Innenlippe 3 mit ihrer Außenwulst an
und unter die Flaschenwulst 8 preßt und somit jedes Risiko der Kohlensäureentweichung
ausschließt.
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Als Mündungsaußenkante 10 der Flasche ist die schon oft erwähnte Kante
zu bezeichnen, die am häufigsten Schädigungen und Absplitterungen erhält.
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Der aus Kunststoff gespritzte Schraubkappenverschluß besitzt eine
zylindrisch laufende Linie der Schraubverschlußinnenkante 1 bis zum ersten Gewindegang.
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Der Innenkante 1 folgt eine geradlinig laufende Fläche am Kappenboden
bis zum Dicht- und Hebering 2 (Fig.1) bzw.
Dicht- und Hebebund 2 (Fig. 3 ) halbmesserförmig in den Innenraum
direkt daneben die Ausspartung 9, eine Einarbeitung in din Verschlußboden,
gefolgt
von der Dichtungslippe 3, zuerst gerade verlaufend und dann in einem kurzen Radius
nach außen, den Umfang der geradlinigen Innenbodenfläche angebend.
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Das Gewinde der Verschlußkappe ist den Ausspartungen des genormten
Gewindes genau angepaßt, um ein Überdrehen zu vermeiden.
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Auslaufend des letzten Gewindeganges folgt die konische Staubschutzfläche
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Die untere Kappenaußenkante besitzt einen verstärkten Rand, den Stabilisierungsring
11, der den Zweck erfüllt, die konische Staubschutzfläche zu verstärken.
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Die Verschlußdecke besitzt in unverschlossenem Zustand eine geradlinige
Oberfläche.
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Die Herstellung des Werkzeuges, das Spritzen der Kappen und das Lösen
aus dem Werkzeug bringFkeine Schwierigkeiten.
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Der Hebe- bzw. Dichtungsring 2 (Fig 1)
der Hebe- bzw.
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Dichtungsbund 2 (Fig. 3) hat also zwei Funktionen, 1) eine hohe Dichtungsfläche
zu erzielen, so daß bei Beschädigung der Mündungsinnenkante eine einwandfreie Dichte
durch den Mündungerand 4 und die MündungsaußenflEchÇ erzielt wird.
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2)sich beider letzten Drehphase unter Verformen auf den Mündungerand
aufzulegen, daß das Eintreten der Hebekraft in diesem Moment das Hochziehen der
Kapeninnen-
flächerEewirkt.
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Durch die am Ende auslaufende und gebogene Fläche der Dichtungslippe
3 ist ein leichtes Einschlüpfen in die Flaschenmündung mit Wulst 8 möglich, da sich
diese verformen kann und in einer Zwischenphase des Aufschraubevorgangs, den Mündungsrand
erreichend, sich durch seine Elastizität zusammendrückt, beim Weiterdrehen wieder
erweitert und sich mit seiner der Wulst angepaßten Formgebung dieser anpreßt. Fig.
2 Bis zum Einschlupfmoment der Lippe läßt sich der Verschluß leicht andrehen, was
unter etwas mehr Druck bis zum völligen Einschlüpfen der Lippe unter Verformung
und Anpressung des Hebe- bzw. Dichtringes (Abb. 2) oder Hebe-bzw. Dichtbundes (Abb.
4) geschieht.
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Ein Überdrehen des Verschlusses wird unmöglich gemacht, durch die
genaue Passung des Gewindes und den konischen Gewindeabschlußbund6 dessen Deckfläche
ebenfalls genau passend gearbeitet ist.
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Auch die Drehmomente des Losschraubevorgangs sind unterschiedlich,
am Anfang ist ein größerer Drehmoment erfordert lich als die bis zur völligen Losachraubung.
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Mit Mustern des neuen Schraubkappenverschlusses wurden Versuche durchgeführt,
bei denen beschädigte Flaschen verwendet wurden und gezeigt haben, daß die Dichtkraft
des Verschlusses trotzdem den Flüssigkeits- und Kohlen säureaustritt verhindert.
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Bei gleichen Versuchen mit bisherigen Verschlüssen trat Plüssigkeit
aus und Kohlesäure entwich.
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L e e r s e i t e