-
FLASCHENVERSCHLUSS Die Erfindung betrifft einen Flaschenverschluß
mit einem zum hermetischen Verschließen der Ausgabeöffnung der Flasche dienenden,
auf seiner dem Flascheninneren zugekehrten Unterseite ein elastisches, bei Anlage
an die die Flaschenmündung umgebende Stirnwand abdichtend verformbares Dichtungselement
tragenden Verschlußorgan und einer unterhalb der Ausgabeöffnung an der Flaschenwandung
schwenkbar gelagerten, ein Spannglied mit manuell bewegbarem Griffteil und eine
Verbindung des Spanngliedes mit dem Verschlußorgan umfassenden Betätigungseinrichtung,
welche durch das Spannglied aus einer Offenstellung unter Einschnappen und unter
gleichzeitiger spannender Verformung des Dichtungselements des Verschlußorgans in
eine Verschlußstellung bzw. umgekehrt aus der Verschluß- in die Offenstellung uberführbar
ist, wobei die Betätigungseinrichtung auf der Außenseite des Verschlußorgans an
letzterem angreift.
-
Als Flaschenverschluß des obigen Typs war bisher nur der wohlbekannte,
gewöhnlich aus einem Porzellanstöpsel mit Gummidichtungsring und zwei Stahldrahtbügeln
bestehende Bügelsicherheitsverschluß bekannt.
-
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, diesen historischen Flaschenverschluß
durch andere, einfachere Verschlüsse zu ersetzen, z.B.
-
durch den häufig verwendeten Kronenverschluß, wie er auf Coca-Cola-Flaschen
allgemein bekannt ist. Hierbei gehen aber wichtige Vorteile des alten Sicherheitsverschlusses
verloren.
-
Der alte Bügelsicherheitsverschluß läßt sich ohne weiteres von Hand
öffnen, z.B. durch Drücken mit dem Daumen der den Flaschenhals umfassenden Hand
gegen die ein Hebelsystem bildenden Drahtbügel, während es zum Öffnen des Kronenverschlusses
eines besonderen Hilfswerkzeuges bedarf. Ist das Hilfswerkzeug nicht zur Hand, so
kann die mit Kronenverschluß verschlossene Flasche nicht geöffnet werden.
-
Der Bügelsicherheitsverschluß ist an der Flaschenmündung befestigt,
er kann nicht verloren gehen; und er kann jederzeit auf die Flaschenmündung aufgesetzt
und sicher dichtend verschlossen werden. Dies ist beim Kronenverschluß, der beim
Abnehmen gewöhnlich bleibend verbogen wird, nicht mehr möglich; auch kann der Kronenverschluß
leicht verloren gehen. Dies hat wiederum für den Verbraucher den Nachteil, daß der
Inhalt einer einmal geöffneten Flasche vollständig verbraucht oder weggeworfen werden
muß, ohne daß die Flasche zwischenhinein wieder verschlossen und, nur noch teilweise
gefüllt, für längere Zeit aufbewahrt werden kann.
-
Der in der US-PS 3,825,144 (Walter Wiedmer) beschriebene Flaschenverschluß
wird
zwar gegenüber dem Kronenverschluß beim Abnehmen nicht bleibend deformiert, doch
kann er ebenso leicht verloren gehen und wird entweder schon bei verhältnismäßig
geringen Drucksteigerungen im Flascheninneren abgesprengt, oder er ist zu... steif
und sitzt daher zu fest, um mit dem Finger einer Hand leicht geöffnet werden zu
können.
-
Allerdings weist auch der alte Bügelsicherheitsverschluß gewisse-Nachteile
auf. So benötigt man zum Verschließen der Flasche mehrere Handgriffe. Zunächst muß
der Porzellanstöpsel mit dem Gummiring richtig sitzend auf die Mündung aufgesetzt
und alsdann das Hebelsystem der beiden Drahtbügel wieder in seine Verschlußstellung
geschnappt werden. Hierzu benötigt man gewöhnlich die beiden Daumen und erheblichen
Kraftaufwand. Auch besteht bei starker Neigung der Flasche beim Ausgießen die Tendenz
des an Stahlbügeln gehaltenen Porzellankopfes mit Gummidichtung, in den Flüssigkeitsstrahl
aus der Flasche hineinzuschlenkern.
-
Die gleiche Gefahr besteht beim Reinigen der den Abfüllstationen zurückgelieferten
leeren. Flaschen auf modernen Flaschenspülmaschinen, in denen die Flaschen mit der
Mündung nach unten bewegt werden müssen. Hier kann der Arbeitsprozeß durch das Zerbrechen
einer- einzigen Flaschen in Folge des Verklemmens ihres Bügelverschlusses ernsthaft
gestört werden.
-
Es ist daher eine wichtige Aufgabe der Erfindung, einen Flaschenverschluß
zu verwirklichen, der unter Beibehaltung aller Vorteile des alten Bügelhalterverschlusses
seine Nachteile sowie diejenigen des Kronenverschlusses und ähnlicher bekannter
Verschlüsse vermeidet und der außerdem noch gewisse Vorteile des Kronenverschlusses,
nämlich insbesondere seine billige Herstellung und seine einfache Montierung beim
Verschließen der Flaschenmündung aufweist.
-
Diese Aufgaben und Zwecke werden erfüllt und weitere im folgenden
beschriebene Vorteile erreicht durch einen Flaschenverschluß der eingangs beschriebenen
Art, welcher erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verschlußorgan
als über den Mündungsrand der Flasche hinaus und diesen seitlich umgreifende Kappe
ausgebildet ist, die an einem als Muffe ausgebildeten, auf dem Flaschenhals unterhalb
der Flaschenmündung fest aufsetzbaren Teil der Betätigungseinrichtung über ein Gelenk
schwenkbar gelagert ist, daß als Spannglied ein Sicherungsring dient, der gemeinsam
mit der Kappe an derselben Seite des Flaschenhalses an der Muffe schwenkbar gelagert
und auf der gegenüberliegenden Seite des Flaschenhalses bei geschlossenem Flaschenverschluß
an der Muffe lösbar gehalten ist, und daß als Verbindung zwischen Kappe und Sicherungsring
ein Brückenglied dient, das auf derselben Seite des Flaschenhalses liegt, auf welcher
Kappe und Sicherungsring mit der Muffe schwenkbar verbunden sind.
-
Zur gemeinsamen schwenkbaren Lagerung von Sicherungsring und Kappe
an der Muffe kann ein Bandgelenk vorgesehen sein, das vorzugsweise mit der Muffe
und dem Sicherungsring einstückig ausgebildet ist.
-
Vorzugsweise ist die Verschwenkbarkeit des Sicherungsringes gegenüber
der Kappe auf der dem Brückenglied gegenüberliegenden
Kappenseite
durch mindestens einen sowohl mit dem Ring als auch mit der Kappe elastisch biegsam
verbundenen Steg begrenzt.
-
Weiter kann der Sicherungsring auf dem dem Brückenglied gegenüber
liegenden Ringbereich eine als manuell bewegbares Griffteil dienende Einhaklasche
mit einwärts gerichteter Nase tragen, mittels welcher der untere Muffenrand in Verschlußstellung
untergriffen wird.
-
Es ist weiter von besonderem Vorteil, wenn die Kappe in ihrem unteren
Rand mit axialen Schlitzen versehen ist, welche ein Spreizen der Kappenseitenwandung
beim Aufstülpen der Kappe über den Mündungsteil des Flaschenhalses bei vom unteren
Kappenrand nach oben abgeschwenkter Stellung des Sicherungsringes gestatten, während
bei aufgesetzter Kappe und zum unteren Kappenrand abwärts bewegtem und an der Muffe
lösbar gehaltenem Sicherungsring der letztere ein Spreizen der Kappenseitenwandung
verhindert.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kappe auf der Innenwandung
ihrer Oberseite ein zur Führung in die Flaschenmündung in der Verschlußstellung
hineinragendes Stöpselteil umfaßt, und ein von der Kappeninnenwandung nach innen
herausragender, als Dichtungselement dienender Dichtungskragen um das Stöpselteil
herum vorgesehen ist, der in Verschlußstellung elastisch verformt ist, sodaß er
dichtend auf der Stirnfläche der Flaschenmündung
aufliegt, wobei
zwischen dem Stöpselteil und dem freien Kragenrand stets eine freie Verbindung vom
Innenraum zwischen dem Kragen und der Kappeninnenwandung zum Raum im Flaschenhals
unterhalb des Stöpselteils verbleibt.
-
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Dichtungskragen an seinem
an der Kappeninnenwandung angrenzenden Fußende kreisförmigen und an seinem freien
Kragenrand bei Offenstellung der Kappe elliptischen Querschnitt aufweisen, wobei
die Hauptachse der Ellipse sich in Richtung vom Brückenglied zur gegenüberliegenden
Seitenwandung der Kappe erstreckt und wobei der Abstand des freien Kragenrandes
vom Kragenfußende konstant ist.
-
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Dichtungskragen an seinem
an der Kappeninnenwandung angrenzenden Fußende und an seinem freien Kragenrand kreisförmigen
Querschnitt aufweisen, und es können vom freien Kragenrand ausgehend axiale Ausschnitte
vorgesehen sein, sodaß die zwischen ihnen stehengebliebenen Segmente der an den
freien Kragenrand anschließenden Kragenwandung in der Verschlußstellung dichtend
zusammengeschoben an der Stirnfläche der Flaschenmündung anliegen.
-
dritten In einer/bevorzugten Ausführungsform kann der Dichtungskragen
schließlich einen versteiften Dichtungsring und die ihn mit dem Kragenfußende verbindende
Kragenwandung eine an das Fußende anschließende etwas abbiegbare Fußwandzone, eine
an letztere
anschließende stärker flexibel und elastischer gestaltete
Biegzone und eine starrere, den Ring tragende Halszone umfassen, wobei der Ring
so verstärkt ist, daß beim Anliegen desselben an die Stirnfläche der Flaschenmündung
zwischen dieser Stirnfläche und der Kragenwandung ein freier Raum verbleibt, der
über axiale Schlitze in der Seitenwandung der Kappe mit der Außenluft in Verbindung
steht.
-
Um Unsauberkeit an der Außenseite der Flasche nach dem Ausgießen von
Flüssigkeit zu vermeiden, kann in dem vom Brückenglied abgewandten Bereich der Muffe
eine als Tropfenfänger dienende trogartige air taschenförmige Ausnehmung vorgesehen
sein.
-
In besonders einfach aus Kunststoff, wie z.B. Lupolen 1800 S der BASF,
Ludwigshafen, Deutschland, im Spritzgußverfahren hergestellten Flaschenverschlüssen
nach der Erfindung können die Muffe, der Sicherungsring, das sie verbindende Bandgelenk,
die Kappe und das die letztere mit dem Sicherungsring verbindende Brückenglied sämtlich
einstückig ausgebildet sein. Der Spritzguß geschieht in diesem Fall am einfachsten
in derjenigen Stellung, in der Kappe und Sicherungsring um 1800 von der Muffe abgewinkelt
sind. Dies hat auch den Vorteil, daß Kappe und Sicherungsring eine Vorspannung in
die Offenstellung erteilt wird.
-
Die Erfindung verwirklicht so einen Flaschenverschluß, der sich leicht
und im Gegensatz zum alten Bügelverschluß einhändig und im Gegensatz zum Kronenverschluß
ohne Hilfswerkzeug öffnen und wieder verschließen läßt. Dabei bleibt er mit der
Flasche verbunden
und kann so zwangsläufig mit einer leeren Flasche
an eine Abfüllstation zurückgeliefert werden. Dabei stört er nicht beim Trinken
aus der Flasche und kann vor dem Reinigen der Flasche in Überkopfstellung auf modernen
Waschmaschinen der Abfüllstationen in einfacher Weise von der Flasche abgezogen
werden.
-
Der Flaschenverschluß kann gegebenenfalls kurz vor dem Waschen der
Flaschen auf solchen Maschinen durch einen einfachen mechanischen Greif zug, z.B.
mit nach innen messerartig scharf ausgebildeten Greiferklauen, wodurch der Verschluß
beim Aufwärtsabziehen gleichzeitig aufgeschlitzt wird, nach oben von der Flasche
abgezogen werden.
-
Nach jedem Füllen der Flasche kann dann ein neuer Verschluß, vorzugsweise
in geschlossenem Zustand, maschinell durch einfachen senkrechten Druck auf den Flaschenhals
aufgesetzt und die gefüllte Flasche dadurch dicht verschlossen werden. Er ist insbesondere
für die Standardflaschenmündungen (SNV-79100) verwendbar.
-
Obwohl der Verschluß sehr bequem mit einer Hand zu öffnen ist, bietet
er doch gute Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Öffnen.
-
Der Verschluß ist gasdicht und druckfest bis 10 atü. Bei nach innen
eingezogenem Stöpselteil der Kappe kann die gefüllte Flasche mit sehr wenig Luft
über der Füllung verschlossen werden.
-
Hygienischer als beim alten Bügelverschluß ist hierbei die Ausgießmündung
durch die Verschlußkappe verdeckt, ähnlich wie dies beim Kronenverschluß der Fall
ist.
-
Im Gegensatz zu den vorbekannten Plastikkappen erfolgt die Dichtung
nicht an der Innenwandung der Mündung, deren lichte Weite beim Blasen während der
Herstellung der Flaschen in Abhängigkeit von der Materialmenge besonders große Streuungen
aufweisen kann, sodaß ein hoher Dichtungsdruck erforderlich ist, sondern an der
Stirnseite des oberen, gußnahtfreien Mündungsrandes, ähnlich wie bei den Kronenkappen
mit Plastikdichtung, wobei die äußeren Maße der Flasche bis zur Mündung von der
Preßform bestimmt werden, sodaß Streuungen nur geringfügig sind.
-
Während aber bei diesen bekannten Verschlüssen die Dichtung mit einem
hohen, den inneren Höchstdruck von 10 atü übersteigenden Anpreßdruck aufsitzen muß,
ist bei dem Dichtungselement des erfindungsgemäßen Verschlusses nur ein mäßiger,
für die Anfangsdichtung genügender Druck auf den Dichtungskragen erforderlich. Bei
steigendem Innendruck wird erfindungsgemäß eine gute Hochdruckdichtung erzielt,
indem der Innendruck auf die Innenseite des kragenförmigen Dichtungselement des
erfindungsgemäßen Verschlusses ähnlich wie bei schlauchlosen Autoreifen wirkt, und
den Dichtungskragen selbstdichtend gegen die Stirnfläche der Flaschenmündung drückt.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen derselben in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung, in welcher Fig. 1 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
des Flaschenverschlusses nach der Er findung ,auf das Mündungsteil einer Flasche
montiert und in geöffneter Stellung, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Kappenteil des
Verschlusses nach Fig. 1, Fig. 3 eine Hineinsicht in das Kappenteil nach Fig. 2,
Figuren 4 und 5 Ansichten entsprechend Fig. 1 mit dem Kappenteil in zwei verschiedenen
Stadien während der Schließbewegung und Fig. 6 eine entsprechende Ansicht im Querschnitt
in vollendeter Verschlußstellung. zeigen.
-
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Kappe in Offenstellung
mit einer bevorzugten Ausführungsform des Dich--tungskragens,
Fig.
8 zeigt denselben Schnitt wie in Fig. W, aber mit der Kappe in Verschlußstellung,und
Fig. 9 einen Querschnitt in der Verschlußstellung, ähnlich demjenigen nach Fig.
6, aber in einer in Fig. 2 durch IX-IX angedeuteten Ebene Schließlich zeigen die
Figuren 10 und 11 Seitenansichten des Flaschenverschlusses in verschlossener Stellung
auf dem Mündungsteil eines Flaschenhalses; Fig. 12 die gleiche Ansicht, aber in
einer Zwischenstellung beim Öffnen, die angenähert der Stellung nach Fig. 5 beim
Verschließen entspricht, und Fig. 13 den Flaschenverschluß in geöffneter Stellung
mit völlig abgeschwenktem Kappenteil.
-
In der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Flaschenverschlusses besteht dieser aus drei miteinander über flexible elastische
Verbindungsglieder zu einem Stück verbundenen Hauptteilen, nämlich einer Muffe 1,
einer Kappe 2 und einem Sicherungsring 3. Die Muffe 1 ist mit dem Sicherungsring
3 über ein elastisch biegsames scharnierartiges Bandgelenk 4 und der Ring 3 seinerseits
mit der Kappe 2 über
ein etwas flexibles Brückenglied 5 schwenkbar
verbunden.
-
Während das Bandgelenk 4 ein Abschwenken des Ringes 3 zusammen mit
der Kappe 2 von der Muffe 1 bis zu einem Winkel von etwa 1800 und darüber hinaus
gestattet, ist die Verschwenkung der Kappe 2 gegenüber dem Ring 3 mittels des Brückengliedes
5 durch die Länge von wei Stegen 6 und 7 begrenzt, welche einerseits über elastisch
biegsame Stegenden 6a, 7a vorzugsweise von geringerer Dicke als die Stegmitte mit
dem Ring 3 und andererseits über entsprechend ausgebildete Stegenden 6b und 7b mit
der Kappe 2 gelenkig, aber unlösbar verbunden sind.
-
Die Muffe 1 wird auf den Mündungsbereich eines Flaschenhalses unter
elastischer Dehnung so aufgeschoben, daß sie mit ihrem oberen Muffenrand la unterhalb
dem die Flaschenöffnung 10 umgebenden Mündungswulst 11 zu liegen kommt und auf der
anschließenden, sich von der Flaschenöffnung 10 weg erweiternden Halswandung 12
abstützt. Dabei trägt es zur Sicherung der Muffe auf dem Flaschenhals bei, daß der
Durchmesser des mittigen Durchlasses der Muffe am oberen, der Flaschenmündung 10
zugekehrten Ende derselben bei noch nicht aufgesetzter Muffe kleiner ist als der
Außendurchmesser des Mündungswuists 11 des Flaschenhalses und auch kleiner als die
lichte Weite der Muffet. am entgegengesetzten, von der Flaschenöffnung 10 abgewandten
Ende lb der Muffe. Auf der dem Bandgelenk 4 gegenüberliegenden
Seite
der Muffe besitzt diese eine trogartige, nach dem oberen Muffenende offene Ausnehmung
13, welche als Tropfenfänger dient.
-
Der über das Bandgelenk 4 mit der Muffe 1 einstückig ausgebildete
Sicherungsring 3 hat, wie aus Figuren 2 und 3 ersichtlich, an der Anschlußstelle
des Bandgelenks 4 und auf dem diesem gegenüberliegenden Ringbereich eine von einem
Kreisring etwas abweichende, ausgeweitete Form, wodurch einerseits ein Abwinkeln
des Ringes 3 und der mit ihm zusammenhängenden Kappe 2 erleichtert und andererseits
die Anbringung der obenerwähnten Begrenzungsmittel für die Relativverschwenkung
von Ring 3 in Bezug auf Kappe 2 in Form der Verbindungsstege 6 und 7 ermöglicht
wird. In der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform sind die Ausweitungen
3a und 3b trapezartig gestaltet. Sie können natürlich auch elliptisch, oval oder
von beliebiger anderer Form sein, solange jede Endzone einen größeren Abstand vom
Mittelpunkt der kreisförmigen Grundform aufweist als die Mittelbereiche 3c des Sicherungsringes
3. Jedenfalls sollen aber die zwischen den beiden Endbereichen 3a und 3b gelegenen
Mittelbereiche 3c des Sicherungsringes 3 über einen möglichst großen Winkelbogen
in Anlage an der Seitenwandung der Kappe 2 sein. An seinem vom Bandgelenk 4 entfernten
Endbereich 3b trägt der Ring 3 eine abwärts gerichtete Einhaklasche oder -zunge
8, welche an der der Flaschenwandung zugekehrten Innenwandung ihres freien Endes
eine Nase 9 trägt, mit der sie die Muffe 1 am unteren Muffenrand Ib in Verriegelungsstellung
untergreifen kann (Fig.6).
-
Im Endbereich 3a des Sicherungsringes 3 ist auf der Ringinnenseite
das Brückenglied 5 vorzugsweise einstückig mit dem Ring 3 ausgebildet und trägt
die ihrerseits mit dem Brückenglied 5 vorzugsweise einstückig verbundene Kappe 2,
wobei sich der Ring so nach oben gebogen um die Kappe 2 herum erstreckt, daß sein
Endbereich 3b vom unteren Kappenrand 2a nach der Kappenoberseite 2b hin verschoben
ist, wenn der Ring 3 sich im entspannten Zustand befindet (Figuren 1, 4 und 5) .
In dieser entspannten Stellung befinden sich die Verbindungsstege 6 und 7 so geneigt,
daß ihr am Ring 3 angelenktes Stegende 6a bzw. 7a sich oberhalb dem an der Kappe
2 angelenkten Stegende 6b bzw. 7b befindet, d.h. die Stege 6 und 7 stehen zur Ringebene
vorzugsweise in einem Winkel von 60-750 Auf ihrer Innenseite besitzt die Kappe 2
ein mittig angeordnetes Stöpselteil 14, welches zum Zentrieren der Kappe 2 mit Spiel
in die Flaschenöffnung 10 hineinragt.
-
Zwecks Materialersparnis und zur Vermeidung von Spannungen beim Spritzguß
ist das Stöpselteil 14 vorzugsweise mit einer nach der Kappenoberseite 2b offenen
Ausnehmung 15 versehen. Nach ihrem unteren Rande 2a zu besitzt die Kappe 2 auf ihrer
Innenwandung einen Ringwulst 16 und ist, um ihren unteren Rand elastisch dehnbarer
zu gestalten, mit sich vom unteren Kappenrand 2a bis in die Nähe der Kappenoberseite
2b erstreckenden axialen Schlitzen 17 versehen.
-
An der Innenwandung 2c der Kappenoberseite 2b trägt die Kappe 2 einen
Dichtungskragen 18, der mit der Kappe 2 vorzugsweise einstückig ausgebildet ist.
Das mit der Innenwandung 2c verbndene Fußende 18a des Kragens 18 hat in einer ersten
Ausführungsform im entspannten Zustand einen kreisrunden Querschnitt (Fig. 3), während
der dem Flaschenhaltsende zugekehrte freie Kragenrand 19 in entspanntem Zustand
eine Ellipse darstellt, deren HAuptachse 19a in der Richtung von der Mitte des Brückengliedes
5 zur Mitte zwischen den Stegen 6 und 7 verläuft. infolge der Kreisform des Magenfußendes
18a besitzt die Kragenwandung im Bereich der sein Enden der Ellipsenhauptachse 19a
in entspanntem Zustand eine etwas flachere Neigung gegen die Längsachse 2d der Kappe
2 als die Kragen wandung im Bereich der Ellipsennebenachse 19b (Fig. i und 3).
-
Eine andere, bevorzugte Ausführungsform eines Dichtungselements ist
in Figuren 7 und 8 gezeigt. Hierbei umfaßt der Dichtungskragen 28 einen durch entsprechend
dickere Ausgestellung der Wandung versteiften Dichtungsring 29, während die ihn
mit dem Kragenfußende 28a verbindende Kragenwandung eine an das Fußende 28a anschließende,
etwas abbiegbare Fußwandzone 21 besitzt, die zunächst in eine durch entsprechend
dünnere Wandstärke stärker flexibel und elastischer gestaltete Eiegzone 22 übergeht,
an welche sich alsdann eine durch dickere Wandstärke starrer gestaltete, den Ring
29 tragende
Halszone 23 anschließt. Die Wirkungsweise dieses Dichtungselements
in der in Fig. 8 gezeigten Verschlußstellung wird weiter unten erläutert.
-
Die Unterschiede in den Dicken der Wandungszonen 21, 22 und 23 sind
abhängig von der Dehnbarkeit des Materials,aus dem Kappe und Dichtungskragen hergestellt
sind. Bei genügend dehnbarem Material, um die Umfangsvergrößerung in der Biegezone
22 ohne wesentliche elliptische Verformung zu gestatten, kann die Wandstärke in
allen drei Zonen die gleiche sein.
-
Der in Fig. 1 in geöffneter Stellung gezeigte erfindungsgemäße Flaschenverschluß
wird von Hand verschlossen, indem Fingerdruck auf die Kappenoberseite 2b ausgeübt
wird. Hierbei durchlaufen Kappe 2 und Ring 3 zunächst die in Fig. 4 gezeigte Stellung,
in welcher zunächst der dem Bandgelenk 4 und dem Brückenglied 5 nächstgelegene Bereich
des freien Kragenrandes 19 am diesseitigen Ende der Ellipsenhauptachse 19a mit der
die Flaschenöffnung 10 umgebenden Stirnfläche lla des Flaschenhalsendes in Berührung
kommt, während gleichzeitig der Stöpselteil 14 der Kappe 2 in die Flaschenöffnung
10 über deren dem Bandgelenk 4 zugekehrten Randbereich unter gleichzeitigem Andrücken
des Kappeninnenringwulsts 16 an die Unterseite llb des Flaschenmündungswulsts 11
in dessen dem Bandgelenk 4 zugekehrtem Bereich hineingleitet.
-
Gleichzeitig kommt der dem letzteren Bereich gegenüberliegende Bereich
des Kappeninnenringwulsts 16 mit dem Oberteil des Flaschenmündungswulsts
11
in Berührung und gleitet an dem letzteren abwärts in die in Fig. 5 gezeigte Stellung,
in welcher der Innenringwulst 16 der Kappe 2 allseitig den Flaschenmündungswulst
11 untergreift.
-
Während des Herabdrückens der Kappe 2 von der Stellung nach Fig.
4 in diejenige nach Fig. 5 wird der freie Kragenrand 19 des Dichtungskragens 18
durch Andrücken an die Flaschenmündungsstirnfläche lla so verformt, daß er die Gestalt
eines Kreises annimmt, wobei die Kragenwandung im Bereich der beiden Enden der Ellipsenhauptachse
19a eine steilere Neigung gegen die Kappenlängsachse 2d und die Kragenwandung im
Bereich der beiden Enden der Ellipsennebenachse l9b eine Flachere Neigung gegen
die Kappenlängsachse 2d einnimmt, als dies im entspannten Zustand nach Fig. 1 der
Fall war. Hierdurch liegt beim Erreichen der Verschlußstellung gemäß Fig. 5 und
6 der Dichtungskragen 18 mit kreisrundem Kragenrand 19 und ringsum gleichmäßiger
Neigung der Kragenwandung gegen die Kappenlängsachse 2d dichtend auf der Stirnfläche
lla der Flaschenmündung auf.
-
Bei der in Fig. 8 gezeigten Verschlußstellung des Dichtungskragens
28 liegt der steife Dichtungsring 29 unter Beibehaltung seines in offener Stellung
(Fig. 7) eingenommenen mittleren Durchmessers d auf der oberen Stirnfläche lla der
Flaschenmündung auf, wobei die Halszone 23 gegenüber der starren Wandzone 21 nach
innen und die letztere gegenüber der Wandung
der Kappe 20 an ihrem
Fußende 28a nach auswärts abgebogen wird. Hierbei muß zwischen der Wandung des Stöpselteils
14 im Flascheninneren und dem Dichtungsring 29 ein Durchlaß 24 verbleiben, durch
den der Innenraum der Flasche mit dem klei-Kragen Z8 und neren Ringraum 30 zwischen/der
oberen Kappeninnenwandung 20c frei verbunden bleibt. Der zwischen dem abgewinkelten
Dichtungskragen 28, der seitlichen Innenwandung 20b der Kappe 20 und der Stirnfläche
lla der Flaschenmündung verbleibende Raum 31 steht über die Schlitze 27 mit der
Außenluft in Verbindung.
-
Steigt nun der Druck im Flascheninneren z.B. infolge Erhöhung der
Außentemperatur, so wirkt die im Ringraum 30 auf die Halszone 23 ausgeübte Kraftkomponente
der auf die gegenüberliegende Kappenstirnwandung einwirkenden, ein Absprengen der
Kappe von der Flaschenmündung versuchenden Kraftkomponente entgegen und hebt diese
auf, sodaß die letztere Kraftkomponente nur noch auf die begrenzte Fläche des Stöpselteils
14 einwirken kann, aber nicht mehr auf die beträchtliche Kreisringfläche der oberen
Kappeninnenwandung 20c.
-
Da die Wandbereiche 21 und 22 des Dichtungskragens 28 stets geringere
Wandstärke haben müssen, als die Kappe 20, könnte bei extrem hohem Innendruck möglicherweise
ein Reißen des Dichtungskragens eintreten. Um dem vorzubeugen, ist der Abstand zwischen
der Biege zone 22 und der seitlichen Innenwandung
20b der Kappe
20 in der Verschlußstellung (Fig. 8) so gering, daß bei sehr starkem Anwachsen des
Innendrucks die unter Umständen geringfügig gedehnte Biegezone 22 des Dichtungskragens
28 an dieser Innenwandung 20b anliegt.
-
Um zu verhindern, daß die Halszone 23 beim Aufsitzen des Dichtungsringteils
29 auf die Stirnfläche lla in Richtung auf die Kappeninnenwandung 20c durch eine
kritische Zone stärkster, gegebenenfalls elliptischer Verformung oder auch Stauchung
hindurchgehend "uberschnappt", ist die Kappe im dem Dichtungsringteil 29 gegenüberliegenden
Bereich 2Ca. so nach innen zu verstärkt, daß die kritische Lage nicht erreicht werden
kann.
-
Und sollte es hierbei zum Anliegen des Dichtungsringteils 29 an den
Bereich 208 der Kappeninnenwandung 20c kommen, so wird die freie Verbindung zwischen
dem den Stöpselteil 14 umgebenden leeren Raum in der Flaschenmündung und dem Innenraum
30 über radiale Nuten 32. aufrechterhalten, um für den notwendigen Gasdurchlaß und
eventuell den Ausgleich von Maßstreuungen Sorge zu tragen.
-
In der Verschlußstellung (Fig. 6) übergreift die Kappe 2 die Flaschenmündung
und findet ihren Halt durch Eingriff ihres Innenringwulsts16 in der in jeder normalen
Getränkeflasche unterhalb der Mündung vorhandenen Ringnut llb.
-
Das Übergleiten des unteren Kappenrandes 2a über den Mündungswulst
11 beim Öffnen oder Schließen der Flasche wird durch ein leichtes elastisches Spreizen
der Segmente der Kappenseitenwandung erleichtert, die durch die axialen Schlitze
17 in der letzteren gebildet sind.(Fig. 9). In der gezeigten Ausführungsform sind
sechs Schlitze 17 vorgesehen (Fig. 2 und 3) Zur Sicherung der Kappe in der Verschlußstellung
gegen Abheben der Flasche infolge des in ihrem Inneren herrschenden Druckes wird
nun der in Fig. 5 und Fig. 12 noch im vom Bandgelenk 4 entfernten Bereich 3b nach
oben abgebogene oder abgewinkelte Sicherungsring 3 durch Drücken mit einem Finger
auf die Einhaklasche 8 in die in Fig. 6 und 10 gezeigte Sicherungsstellung herabgebogen.
Hierdurch verhindert er ein Spreizen der Segmente des unteren Kappenrandes 2a zwischen
den Schlitzen 17 durch weitgehendes Umfassen dieser Segmente dicht oberhalb des
unteren Kappenrandes 2a und kraftschlüssiges Andrücken des Segments, welches über
die Stegenden 6b und 7b mit den Stegen 6 und 7 verbunden ist, infolge des spannenden
Einschwenkens der Stege 6 und 7 in die Hauptebene des Ringes 3. Infolge ihrer hiermit
eingenommenen'Flach hebeleffekt) stellung (Knie- /drücken die Stege 6 und 7 den
vorderen Bereich 3b des Ringes 3 nach außen und entsprechend das vordere Kappenelement,
an welchem die beiden Stege bei 6b und 7b angrenzen, nach innen.
-
Durch die damit erzeugte Ringspannung werden auch die Seitenteile
3c des Ringes 3 gegen die Seitensegmente des Kappenrandes gepreßt, und infolgedessen
aber das Brückenglied 5 auch gegen das gegenüberliegende, an das Brückenglied angeschlossene
Randsegment der Kappe 2, wo-/mit der Kappenrand ringsum gegen Ausweichen nach außen
gesichert ist, sodaß die Kappe 2 als ganzes jetzt auch nicht mehr nach oben des
Ringe ausweichen kann, solange der Innendruck die elastische Spannkraft 3 nicht
überfordert. Mit der Material-und Querschnittwahl des Ringes 3 läßt sich also der
entsprechend der Flaschenfestigkeit zulässige Höchstdruck bestimmen, der, um gefährliche
Flaschenexplasionen auszuschließen, nicht überschritten werden darf.
-
Um zu verhindern, daß die Ringseiten 3c schon an der Kappe 2 klemmen,
bevor der vordere Ringteil 3b seinen Endanschlag erden Ring 3 reicht hat, ist es
zweckmäßig, / so zu formen, daß er in entspannter Lage leicht nach oben gebogen
ist (Fig. 12); denn dann erreichen seine Seiten 3c früher als seine Vorderkante
bei 3b ihre untere Endstellung vor Beginn der vollen Ringspannung.
-
Damit ist aber zugleich die Neigung des Ringes 3 gegeben, sich durch
seine Eigenspannung mit der Vorderkante 3b selbsttätig wieder anzuheben. Zum Teil
läßt sich dem durch die ohnehin notwendige Weiterführung der Lage der Stege 6 und
7 über deren Totpunkt entgegenwirken, doch würde dies allein in keinem Falle eine
ausreichende Sicherheit gegen ungewolltes Öffnen bieten, insbesondere
nicht
beim unvermeidlichen Ergreifen der Flasche am Kopf. Deshalb muß der Sicherungsring
3 in seiner gespannten Lage auch seinerseits nochmals gesichert werden. Zu diesem
Zweck hat er an seiner Öffnungsseite die bereits erwähnte,nach unten verlängerte
Einhaklasche 8. Der Ring 3 wird durch das Einhaken der Nase 9 der Einhaklasche 8
am unteren Rand lb der Muffe 1 in der Sicherungsstellung festgehalten.
-
18,28 Der Dichtungskrag.en/wird bei steigendem Druck im Flascheninneren,
z.B. bei Steigerung der Temperatur der Außenluft durch gestei-30 gerten Druck im
Innenraum 19codes Kragens stärker dichtend an die Stirnfläche lla der Flaschenmündung
angedrückt und verhindert so ein unbeabsichtigtes Öffnen des Verschlusses bis zu
einem bestimmten Maximaldruck, welcher aus Sicherheitsgründen hinreichend unter
der Zerreißspannung der Flasche liegen muß.
-
An Stelle der oben beschriebenen Ausführungsform des Dichtungskragens
18 mit elliptischem freiea Kragenrand 19 kann dieser auch mit kreisförmigen Kragenrand
19 und mit den benachbarten Teil der Kragenwandung in Segmente unterteilenden Schlitzen
versehen sein (nicht gezeigt).
-
Der Stöpselteil 14 dient neben einer Führung beim Überstülpen der
Kappe 2 über die Mündungsöffnung, wobei die Wandung des Stpsels auf der dem Bandgelenk
4 zugewandten Seite der Flaschenmündung über den Mündungsrand in die Flaschenöffnung
10 hineingleitet,
auch noch dazu, die Menge an miteingeschlossener
Luft zugunsten des Anteils an Kohlendioxid einzuschränken, was sich auf die Haltbarkeit,
z.B. von Bier in der Flasche.
-
günstig auswirkt.
-
Das Öffnen des in den Figuren 6, 10 und 11 in Verschlußstellung gezeigten
erfindungsgemäßen Flaschenverschlusses erfolgt, wie in Fig. 12 gezeigt, durch Aushaken
der Nase 9 der Einhaklasche 8 und anschließendes Anheben der letzteren, z.B. mit
dem Daumen, und damit Hochziehen des Ringes 3 im Endbereich 3b sowie sich hieraus
ergebendes Hochziehen der Kappe 2 über die Stege 6 und 7, wobei die Kappe 2 bis
in die in Fig. 13 gezeigte Stellung abgebogen werden kann.
-
Um ein sicheres Einhaken der Lasche 8 zu gewährleisten, ist es zweckmäßig,
ihr in entspannter Lage eine Stellung zu geben, die etwas mehr nach innen gerichtet
ist als in der Schließstellung, um so eine ausreichende Vorspannung zu erhalten.
-
Zwar ist das untere Ende der Einhaklasche 8, also die Nase 9, aber
sehr dünn und somit nach außen abgebogen; da die Nase 9 /elastisch ist, gibt sie
sowohl nach innen wie nach außen leicht nach, was zur Folge hat, daß sie beim Erfassen
des Flaschenkopfes nicht als störend empfunden wird, sich aber beim Darüber streichen
eines Fingers von unten her, leicht einrollend nach oben biegt und damit eine gute
Handhabe
zunächst zum Lösen ihrer eigenen Einhakung und in fließender Fortsetzung dieser
Bewegung, zum Anheben des Sicherungsringes 3 und weiter zum öffnenden Hochklappen
der bietet, Kappe 2/ die ja,um stets mit der Flasche verbunden zu bleiben, über
den Ring 3 durch das biegsame Band 4. gelenkig mit der Muffe 1 verbunden ist.
-
Bei dieser Anordnung wirkt sich die Vor spannung des Ringes 3 insofern
günstig aus, als dieser die Neigung hat, nach Lösen der Laschenverhakung seine entsichernde
Aufwärtsbewegung selbst einzuleiten und somit den fließenden Öffnungsvorgang zu
begünstigen.
-
Es folgen noch einige Bemerkungen zur Funktion einzelner Teile des
erfindungsgemäßen Flaschenverschlusses.
-
Beim Ausgießen von Flüssigkeit aus der Flasche nimmt die Kappe.
-
2 des Verschlusses vorzugsweise die in Fig. 1 gezeigte weitgehende
Offenstellung mit einer Neigung von 60-700 gegen die Stirnfläche lla der Flaschenmündung
ein, in welcher das Bandgelenk 4 entsprechend abgewinkelt ist. An diese Stellung
kann es leicht"gewöhnt"werden, z.B. durch wiederholtes Biegen aus der Abwinkelung
von 1800, die in Fig. 13 gezeigt ist, und in welcher sich der Verschluß während
der Herstellung, z.B. im Spritzgußverfahren aus einem geeigneten Kunststof-f wie
Polyäthylen, vorzugsweise Lupolen 1800 S befindet
Dabei wird ein
kurzes, dickes Band als Bandgelenk 4 in höherem Maße dauerverformt als ein dünnes
langes Band; außerdem bietet ein breites Band dem Eigengewicht der Kappe 2 und des
Ringes 3 beim Neigen der Flasche zwecks Ausgießen von Flüssigkeit gegen unerwünschtes
Zuklappen in Richtung auf die in Fig. 4 gezeigte Stellung mehr Widerstand,als dies
ein schmales Bandgelenk 4 tun würde. Schließlich ist die gewünschte Gebrauchsstellung
auch noch durch den Benutzer beeinflußbar, der die Kappe 2 beim Öffnen mehr oder
weniger stark zurückschwenken kann, wodurch wiederum die Entspannung des Bandgelenkes
4 beinflußt wird.
-
Die wichtigsten Vorteile des neuen Flaschenverschlusses beruhen einmal
darin, daß zum Öffnen und Schließen desselben ein bedeutend geringerer Kraftaufwand
erforderlich ist als beim klassischen Sicherheitsbügelverschluß, denn Öffnen und
Schließen können leicht durch Gleiten eines Fingers über die Einhaklasche und Kappe
erfolgen, wie dies in Fig. 12 angedeutet ist.
-
Die gewöhnlichen, zulässigen Maßstreuungen am Flaschenhals und der
Flaschenöffnung können den festen Sitz und das sichere Funktionieren des neuen Flaschenverschlusses
nicht beeinträchtigen.
-
Die verhältnismäßig große Elastizität und die Anpassungsfähigkeit
in der Form des Materials, welches für den neuen Flaschenverschluß verwendet werden
kann, erleichtern den Ausgleich solcher Maßstreuungen. Schließlich kann der Schließdruck
viel gefinger als der zulässige Innenhöchstdruck der Flasche sein.