-
Fürstlich Hohenzollernsche Hüttenverwaltung Laucherthal Laucherthal/Hohenzollern
"Kunststoffverschluß für Flaschen und Behälter Die Erfindung betrifft einen Kunststoffverschluß
für insbesondere unter Innendruck stehende Flaschen und Behälter, deren Ausgießhals
ein Mündungsgewinde sowie eine unterhalb des Gewindes den Hals umlaufende nach unten
weisende Ringschulter aufweist, mit einer Verschlußkappe mit Innengewinde, das auf
das Mündungsgewinde aufschraubbar ist, und mit einem beim ersten vollständigen Aufschrauben
des Verschlusses auf-den Ausgießhals unter der~Ringschulter mit einer Innenschulter
einrastenden Sicherungsring, der mit
dem Rand der Kappe abreißbar
verbunden ist.
-
In den letzten Jahren geht die Getränkeindustrie in steigendem Maße
vom sogenannten Kronenkork auf Schraubverschlüsse über. Der Grund hierfür liegt
unter anderem darin, daß der Verbraucher vor allem bei größeren Falschen vielfach
die Flasche nach Entnahme eines Teils des Inhaltes wieder verschieRen will, und
zwar so, daß sich der Kohlensäuregehalt in der Restflüssigkeit nicht mehr als unabdingbar
verringert.
-
Man entwickelte daher die allgemein bekannten Metallschraubverschlüsse,
welche zwar weitgehend den Kronenkorken verdrängen konnten, dennoch aber verschiedene
Nachteile aufweisen. So entsteht beispielsweise bei Metallverschlußkappen durch
das bei ihnen übliche nachträgliche Anrollen der zunächst kein Gewinde aufweisenden,
wenigstens angenähert zylindrischen Kappenwandung an das Gewinde der Flaschenmündung
ein nicht unerheblicher Ausschuß durch Glasbruch.
-
Versieht man die verhältnismäßig dünnen Metallkappen mit Sicherungsringen,
die beim ersten Öffnen des Verschlusses ganz oder teilweise ab- oder aufreißen,
so entstehen durch die dünnwandige Ausbildung der Verschlüsse und der
Sicherungsringe
scharfe Kanten, die zu Verletzungen führen können.
-
Unter anderem aus diesem Grunde hat man verschiedentlich Kunststoffschraubverschlüsse
geschaffen, bei denen praktisch kein Glasbruch durch das Aufschrauben auftritt und
ferner Verletzungen durch scharfe Metallabreißkanten vermieden werden.
-
So wurde z.B. durch das DT-GBM 7 000760 ein Kunststoffschraubverschluß
der eingangs umrissenen Art bekannt. Dieser Schraubverschluß besteht aus relativ
hartem Kunststoff, wie z.B. Polypropylen oder einem Melaminharz. Bei diesem bekannten
Verschluß ist die Kappe mit dem Sicherheitsring durch eine Vielzahl von gleichmäßig
über den Umfang verteilten Stegen oder Brücken verbunden, die beim Abschrauben der
Kappe von der Flasche bzw. dem Behälter gleichzeitig abreißen sollen und so anzeigen,
daß der Behälter bzw. die Flasche schon einmal geöffnet wurde.
-
Dieser bekannte Verschluß ist in verschiedener Hinsicht nachteilig.
Einmal bleibt der Sicherheitsring nach dem öffnen an der Flasche, was eine Mehrwegflasche
praktisch wertlos macht, da das Entfernen der einzelnen Verschlußringe von der Fülle
der am Wiederverwendungsort zusammenkommenden
Leerflaschen zu aufwendig
ist. Ein anderer Nachteil liegt darin, daß beim nicht vorsichtigen öffnen des Verschlusses
einer Flasche mit unter Druck stehendem Inhalt ( der Innendruck von Flaschen mit
kohlensäurehaltigen Getränken kann bis zu zehn Atmosphären betragen) während der
letzten öffnungsphase der Schraubverschluß plötzlich von der Mündung springen kann,
was ebenfalls unerwünscht ist.
-
Die Erfindung schafft einen Flaschenverschluß der eingangs umrissenen
Art aus Kunststoff, welcher die dargelegten Hauptbedingungen erfüllt, also keinen
auf dem Flaschenhals sitzenden Sicherungsring zurückläßt und beim Abschrauben nicht
unter dem Innendruck der Flasche davonspringt.
-
Der Verschluß gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
er aus flexiblem Kunststoff, wie z.B. Polyäthylen, besteht, der nicht unerhebliche
Verformungen des Sicherungsringes zuläßt, daß der Abreißwiderstand zwischen der
Kappe und dem Ring auf einem Bruchteil des Umfangs so hoch ist, daß beim normalen
Abschrauben der Kappe in diesem Bereich der Ring nicht von der Kappe abreißt, daß
in diesem Umfangs bereich der Ring eine an einem Ende dieses Bereiches beginnende
schräg verlaufende Sollreißlinie aufweist, deren Aufreißwiderstand geringer ist
als der erhöhte Abreißwiderstand
zwischen Kappe und Ring, und daß
die Innenschulter des Rings im Bereich des erhöhten Abreißwiderstandes zwischen
Ring und Kappe wenigstens verringert ist. Bei einer derartigen Ausbildung kann man
den Abreißwiderstand zwischen der Kappe und dem Ring in dem Bereich, in dem er erhöht
ist, leicht so hoch halten, daß auch bei abgeschraubter Kappe ein Abreißen des Ringes
von der Kappe nur mit Mühe möglich ist. Der Abreißwiderstand in diesem Bereich muß
allerdings nur dann derart hoch ausgebildet sein, wenn man das nachträgliche Abreißen
des Sicherungsringes von der Kappe verhindern will. Eine derart starke Ausbildung
des Abreißwiderstandes in diesem Bereich ist also für die Erfindung nicht unabdiungbar,
wenn auch bevorzugt. Dadurch ist es nämlich zumindest erschwert, nach dem Entleeren
der Flasche den Sicherungsring unter entsprechender Deformation in die Flasche zu
werfen, da auch dies Mehrwegflaschen wertlos macht.
-
Das Verschlißen einer Flasche mit einem Verschluß gemäß der Erfindung
ist einfach. Der Verschluß wird zu diesem Zweck mit Hilfe einer entsprechenden Vorrichtung
auf die Mündung der Flasche bzw. des Behälters aufgeschraubt. Dabei rutscht die
innere Ringschulter des Sicherungsringes unter elastischer Dehnung unter die äußere
Ringschulter
des Flaschen- oder Behälterhalses, unter dem sie einrastet. Die Ringschulter ist
dabei so geformt, daß sie zwar beispielsweise durch eine entsprechende Anlaufschräge
im Profil beim Aufschrauben des Verschlusses leicht über den normalerweise die Ringschulter
am Flaschenhals bildenden Ringwulst hinüberrutscht, beim Abschrauben jedoch von
unten mit ausreichender Sicherheit unter die Ringschulter des Flaschenhalses greift,
so daß der Sicherungsring dort im Bereich der Innenschulter festgehalten wird. Schraubt
man nun die Verschlußkappe ab, so wird zunächst der Ring in dem BereichUvon der
Kappe abreißen, indem der Abreißwiderstand zwischen der Kappe und dem Ring gering
ist. Gleichzeitig wird der Ring in dem Bereich, in dem die Innenschulter des Ringes
wenigstens verringert ist, etwas nach oben gezogen, während der Sicherungsring im
dieser Stelle gegenüberliegenden Bereich an den Flaschenhals herangezogen wird,
so daß die Schulter ihn dort mit Sicherheit unter der Ringschulter des Flaschenhalses
hält. Beim weiteren Aufschrauben der Verschlußkappe bläst die Flasche zunächst den
Überdruck ab. Sobald die Verschlußkappe vom Gewinde auf den Flaschenhals genügend
frei wird, kann man sie zur Seite abklappen und nun zur Seite abziehen, wobei die
schräg verlaufende Sollreißlinie im Ring aufgerissen wird, so daß der Ring zuverlässig
von der Flasche entfernt wird. Dennoch läßt sich die Kappe mit dem an ihr hängenden
aufgerissenen Ring
leicht wieder nach Entnahme eines Teils des Flascheninhalts
oder auch zur Rücklieferung der Flasche an den Vertrieb, auf die Flasche aufschrauben.
-
Für diese Funktion sollte das Gewinde am Flaschenhals in der Kappe
keine zu große axiale Länge haben. Es genügen wenige, beispielsweise zwei bis vier,
Gewindegänge. Bevorzugt ist für die Flaschenverschlußkappe gemäß der Erfindung eine
Ausbildung mit etwa zwei Gewindegängen, beispielsweise eine solche gemäß dem Standardblatt
Nr. DE3 vom 24. Februar 1970 des Bundesverbandes Glasindustrie, Düsseldorf. Die
Erfindung ist natürlich nicht auf eine derartige Mündungsform der Flasche oder des
Behälters beschränkt. Sie eignet sich jedoch besonders gut für eine solche.
-
Der Umfangsbereich, in welchem der Abreißwiderstand zwischen der Kappe
und dem Ring erhöht ist, beträgt vorteilhaft etwa 0,5 bis 1,5 rechte Winkel. Bevorzugt
wesen etwa 4/3rechte Winkel, also ein Umfangswinkel von etwa 1200.
-
Die Verbindung zwischen der Kappe und dem Ring kann dort, wo sie vorhanden
ist, beispielsweise durch Perforationen bewirkt sein. Im Bereich erhöhten Abreißwiderstandes
könne die Löcher der Perforationen beispielsweise kleiner-sein als im übrigen Bereich.
-
Bevorzugt ist die Ausbildung jedoch so getroffen, daß im Bereich erhöhten
Abreißwiderstandes eine durchlaufende Brücke zwischen der Kappe und dem Ring besteht.
Vorzugsweise ist dabei die Kappe mit dem Ring lediglich im Bereich des erhöhten
Abreißwiderstandes und gegenüber demselben verbunden. Die zweite Verbindungsstelle
gegenüber dem Bereich des erhöhten Abreißwiderstandes kann dabei relativ klein und
schwach gehalten sein. Die Verbindung muß sich dort nur über einen kleinen Teil
des Umfangs, beispielsweise über ein Fünfzehntel oder ein Zwanzigstel des Umfangs,
erstrecken. Sie sollte so schwach sein, daß sie dem Zerreißen beim Abschrauben des
Verschlusses keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzt. In den übrigen beiden
Bereichen zwischen diesen beiden Vebrindungsstellen zwischen Kappe und Ring ist
eine Verbindung zwar ebenfalls möglich, beispielsweise mit Hilfe einer. leichten
Perforation. Notwendig ist eine solche Verbindung nicht. Vorzugsweise ist sie nicht
vorhanden.
-
Die schräg verlaufende Sollreißlinie kann im Prinzip auch beispielsweise
von einer Perforationslinie gebildet sein.
-
Vorzugsweise ist sie jedoch von einer entsprechend schraubenlinienförmig
verlaufenden Kerbe des Rings gebildet, die an ihrem Grund nur noch einen geringen
Abstand von der gegenüberliegenden Oberfläche des Ringes aufweist. Bevorzugt
hat
diese schräg verlaufende Sollreißlinie den gleichen Steigungssinn wie das Gewinde.
Bevorzugt erstreckt sie sich etwa über den gleichen Teil des-Umfangs wie der Bereich
erhöhten Abreißwiderstandes zwischen Ring und Kappe. Das Ende dieser Sollreißlinie
am kappenseitigen Rand des Ringes fällt vorteilhaft mit dem entsprechenden Ende
des Bereichs erhöhten Abreißwiderstandes zwischen Kappe und Ring zusammen. Bei der
Bemessung und Formgebung dieses Bereiches ist darauf zu achten, daß die schräg verlaufende
Sollreißlinie beim Abklappen der Kappe oder spätestens beim Abreißen derselben einreißt,
bevor im Bereich erhöhten Abreißwiderstandes zwischen Kappe und Ring ein Einreißen
auftritt. Das läßt sich beispielsweise einfach dadurch erreichen, daß am Bereich
erhöhten Abreißwiderstandes zwischen Kappe und Ring die diesen Bereich bildende
Brücke am entsprechenden Ende verstärkt ist.
-
Bevorzugt ist die Innenschulter des Ringes im Bereich des erhöhten
Abreißwiderstandes zwischen Kappe und Ring unterbochen.
-
Dadurch kann dort beim Abschrauben des Verschlusses der Ring ein Stück
nach oben steigen, so daß beim Abschrauben des Ringes auch die schräg verlaufende
Sollreißlinie noch nicht einreißt, wenn man die Axialbewegung der Verschlußkappe
beim Ab schrauben bis zum Außereingriffkommen des Gewindes ausreichend niedrig hält,
wie dies beispielsweise bei einem Verschluß gemäß dem oben erwähnten Standardblatt
Nr.DE3 erreichbar ist. Macht man diesen axialen Weg zu lang, so kann es passieren,
daß beim Abschrauben zunächst die schräg verlaufende Sollreißlinie
aufreißt.
In diesem Fall wird einer der Vorteile der Erfindung, nämlich die Verhinderung des
Davonfliegens des Verschlusses in der letzten Phase des Abschraubens unter dem Einfluß
des in der Flasche herrschenden Innendruckes, nicht mehr erreicht.
-
Die Innenschulter im Sicherrungsring muß natürlich so geformt und
bemessen sein, daß sie beim Abschrauben des Verschlusses mit Sicherheit nicht wieder
über die Ringschulter am Flaschenhals hinwegsteigt. Das läßt sich einmal durch eine
entsprechend griffige Formgebung erreichen, also dadurch, daß die Schulterfläche
wenigstens angenähert in einer Normalebene zur Achse des Flaschenhalses liegt und
zum anderen dadurch, daß man die Innenschulter entsprechend weit radial nach innen
ragen läßt. Ferner empfiehlt es sich, die Unterbrechung der Innenschulter nicht
zu groß zu machen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich diese Unterbrechung
über einen Winkel etwa in der Grössenordnung eines rechten Winkels.
-
Eine derartige Ausbildung wird gegenüber einem kontinuierlichen Absinken
oder Abfallen der Schulter in radialer Richtung in bezug auf die Mündungsachse bevorzugt,
welches ebenfalls möglich ist.
-
Nachfolgend ist die bevorzugte Ausführungsform eines Verschlusses
gemäß
der Erfindung anhand der Zeichnungen als erläuterndes Beispiel beschrieben. Die
aus der Zeichnung ersichtlichen Proportionen sind die bevorzugten. In bezug auf
diese wird hiermit ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen.
-
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine mit einem Verschluß gemäß der
Erfindung versehene Flaschenmündung gemäß dem Standardblatt Nr. DE3 des Bundesverbandes
Glasindustrie, Düsseldorf, vom 24. Februar 1970.
-
Fig. 2 zeigt die Ansicht von links auf den Verschluß gemäß Fig. 1
in nicht aufgeschraubtem Zustand.
-
Fig. 3 zeigt die Ansicht von rechts auf den Verschluß gemäß Fig. 1
in nicht aufgeschraubtem Zustand.
-
Fig. 4 zeigt den Schnitt IV-IV aus Fig. 1 durch den Verschluß.
-
Der in den Zeichnungen dargestellte Verschluß besteht aus der Kappe
1 und dem Sicherungsring 2.
-
Die Kappe 1 hat die Form eines Napfes mit angenähert ebenen Boden
3 und angenähert zylindrischer Umfangswandung 4. In der Umfangswandung 4 ist durch
eine entsprechend rundumlaufende schraubenlinienförmige Innenrippe in üblicher Weise
ein Innengewinde gebildet, welches mit dem in ähnlicher
Weise durch
eine rundumlaufende schraubenlinienförmige Aussenrippe 5 gebildeten Gewinde des
Flaschenhalses 6 in den in Fig. 1 gezeigten Schraubeingriff gebracht werden kann.
-
Die Verschlußkappe 1 liegt mit dem äußerem Bereich ihres Bodens 3
dichtend an der Stirnfläche der Flaschenmündung an.
-
Unterhalb ihres Gewindebereiches trägt die Flaschenmündung 6 eine
rundumlaufende, sich nach unten leicht konisch erweiternde Ringrippe 7. Diese Ringrippe
7 wird vom Sicherungsring 2 mittels einer inneren Ringrippe 8 unta>grfen. Die
Die Ringrippe 8 hat auf ihrer in Fig. 1 oberen Seite eine angenähert ebene Schulter,
welche. unter die auf ihrer Unterseite ebenfalls eine angenähert ebene Schulter
bildende Ringrippe 7 bei aufgeschraubtem Verschluß greift. Damit die Ringrippe 8
beim Aufschrauben des Verschlusses leicht über die Ringrippe 7 gleiten kann, hat
die Ringrippe 8 das aus Fig. 1 ersichtliche Profil, welches auf der in Fig. 1 unteren
Seite nach außen abgeschrägt ist.
-
Wie aus Fig. 1 und 4 ersichtlich, ist die Ringrippe 8 auf einem Teil
ihres Umfangs unterbrochen, der etwa gleich einem rechten Winkel ist. Dieser Bereich
liegt in der Mitte eines Verbindungssteges 10, welcher den Sicherungsring 2 mit
der Verschlußkappe 1 verbindet. Der Verbindungssteg
10 erstreckt
sich über einen Umfang von etwa 1200. Er kann je nach dem, ob der Sicherungsring
vo-n der Kappe abreißbar sein soll oder nicht, schwächer oder stärker ausgebildet
sein. Er ist durch entsprechende Ausrundung oder andere Maßnahmen an seinen Enden
vorzugsweise so ausgebildet, daß er dort wesentlich schwerer einreißt als der ihm
gegenüberliegende zweite Verbindungssteg 11, der sich nur über einen kleinen Teil
des Umfangs, beispielsweise über 10 oder 200 erstreckt und ebenfalls die Verschlußkappe
1 mit dem Sicherungsring 2 verbindet. Der Steg 11 ist so bemessen, daß er beim Abschrauben
der Verschlußkappe von der Flasche unter dem Einfluß der hierb-eis auf ihn einwirkenden
Zugkräfte abreißt.
-
Im Bereich des größeren, einen erhöhten Abreißwiderstand aufweisenden
Steges 10 erstreckt sich im gleichen Steigungssinn wie das Innengewinde der Verschlußkappe
schräg über die Höhe des Sicherungsringes 2 eine Kerbe 12, welche ebenfalls die
Funktion einer Sollreißlinie hat. Der Grund der Kerbe 12 hat dementsprechend von
der inneren Oberfläche des Sicherungsringes 2 nur einen geringen Abstand. Wie aus
Fig. 2 und 4 ersichtlich, endet der Grund der Kerbe 12 am in Fig. 2 oberen Rand
des Sicherungsringes 2 dort,
wo auch der Steg oder die Brücke 10
endet. Die stehengebliebene Materialdicke zwischen dem Grund der Kerbe 12 und der
Innenfläche des Sicherungsrings 2 ist geringer als die Dicke des Steges oder der
Brücke 10, so daß beim Abreißen der abgeschraubten Verschlußkappe von der Mündung
als erstes nicht der Steg 10 aufreißt, sondern die Kerbe 12, wodurch nach Abschrauben
der Verschlußkappe der Sicherungsring 2 aufgerissen und von der Flasche entfernt
wird. Hierbei bleibt er zumindest zunächst an der Verschlußkappe 1 haften.
-
Die Erstreckung der Kerbe 12 in Umfangsrichtung liegt vorteilhaft
in der gleichen Größenordnung wie die Erstreckung der Brücke 10 in Umfangsrichtung.
Durch diese relativ grosse Erstreckung der Kerbe 12 in Umfangsrichtung wird die
Aufnahmefähigkeit des Sicherungsringes 2 für in Umfangsrichtung wirkende Spannungen
verhältnismäßig groß gehalten.
-
Dadurch, daß bei der Verschlußkappe gemäß der Erfindung in ihrer bevorzugten
Form die Mitte der Kerbe 12 ebenfalls mit der Mitte der Schwächung oder Unterbrechung
der Ringrippe 8 zusammenfällt, ist gewährleistet, daß die leichte Aufreißbarkeit
des Sicherungsrings längs der Kerbe 12 durch die Rippe 8 nicht beeinträchtigt wird.
-
Wichtig ist jedoch bei der Erfindung, daß der Beginn der Kerbe 12
am der Kappe zugewandten Rand wenigstens so nahe an einem Ende des Bereichs erhöhten
Abreißwiderstandes zwischen Sicherungsring 2 und Kappe 1 liegt, daß nach dem Abschrauben
der Kappe unter entsprechender Deformierung des Sicherheitsringes beim Abreißen
der Kappe von der Flasche die Kerbe 12 an ihrem kappenseitigen Ende einwandfrei
ein-und danach durchreißt.
-
Nach dem Entfernen der Kappe von der Flasche kann, wenn gewünscht,
der aufgerissene Ring längs des Bereiches erhöhten Abreißwiderstandes von der Kappe
abgerissen werden.