DE2626615A1

DE2626615A1 - Behaelterverschluss

Info

Publication number: DE2626615A1
Application number: DE19762626615
Authority: DE
Inventors: Thomas Duncan Brownbill
Original assignee: JOHN DA?E Ltd
Current assignee: JOHN DA?E Ltd
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1977-01-13
Also published as: US4061240A; AU501533B2; DK264576A; FR2314108B1; PT65217B; SE7606735L; PT65217A; ES448820A1; FR2314108A1; NO145002B; NO145002C; NO762051L; IE43771B1; IE43771L; AU1492076A; JPS5229383A; FI761686A; NL7606381A

Description

Anmelder: JOHN DALF TjIy-VZIlEL₁, ¹K Brrms^nck. Pari: Road New Soutngate, London N .1 ϊ JL

Behälterverschluß

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälterverschluß, insbesondere für Flaschen, die eine rax'c Druckgas versetzte Flüssigkeit aufnehmen. In besonderen sollen solche Verschlüsse verbessert weiden/ die an Behältern angebracht sind, die eine Ausgußöffnung besitzen und für die Verpackung von Maren, die unter Druck stehen, geeignet sind. Typische Behälter sind Glasflaschen, die Verschlüsse mit Schraubsnge^.-inden besitzen und geeignet sind, mit Gas versetzte ^T?cren, wie z.B. Limonade, Tonic Wasser, Soda Wasser u.a. aufzunehmen.

Gegenwärtig werden diese Behälter im allgemeinen mit Metallverschlüssen versehen, die in ihrer Kappe einen Dichtungspfropfen besitzen, so daß, wenn der Verschluß an der Flasche oder dem Behälter angebracht wird, die Wechselwirkung des Schraubgewindes zwischen dem Verschluß und dem Behälter den Verschluß auf den Hals des Behälters herunterzieht, so daß der Pfropfen den Rand des Behälterhalses greift, um ihn zu verformen und eine Abdichtung zwischen dem Pfropfen und dem Behälter selbst zu bewirken.

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Die Herstellung dieser Artikel umfaßt die Formung des Verschlusses _P die Formung des Pfropfens und das darauf folgende Einsetzen des Pfropfens in den Verschluß.

Diese Verschlüsse wurden seit vielen Jahren verwendet mrl haben, sich als zufriedenstellend erwiesen. Es wird jedoch immer teurer, sie herzustellen, und demzufolge bietet die Herstellung eines Verschlusses, der leicht aus Plastikitiateriai hergestellt werden kann, erhebliche Vorteile.

Es wurden viele Versuche unternommen, einen geeigneten Verschluß aus Plastikmaterial herzustellen, die aber alle in einer gewissen Undichtigkeit aufgrund der mangelhaften Abdichtung zwischen dem Plastikmaterial selbst und dem Behälterhals an der Stelle resultieren, an der der Behälterhals geringe Fehler aufweist und keine vollkommen gleichmäßige Form besitzt.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein eingangs beschriebener Behälterverschluß als integrales Bauteil mit einem flexiblen Dichtungsring ausgebildet ist, der so angeordnet ist, daß er beim dichtenden Aufsetzen des Verschlusses auf einen Behälter von ringförmigen Stützgliedern und vom im Behälter herrschenden Druck auf eine Dichtfläche gedrückt wird.

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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der Verschluß eine Krone und einen herabhängenden Rand, Haltevorrichtungen zwischen dem Rand und dem Behälter, um den Verschluß an einem die Ausflußöffnung des Behälters bildenden Hals festzuhalten, einen flexiblen ringförmigen Dichtungsring, der sich von einer Innenfläche des Verschlusses erstreckt und geeignet ist, mit dem Behälterhals eine Abdichtung zu bewirken, einen Dichtungsringträger, der geeignet ist, den Ring in eine Dichtungsverbindung mit dem Behälterhals zu zwingen und Vorrichtungen aufweisen, die es ermöglichen, daß Druck von dem Behälterinhalt auf den Dichtungsring wirkt und ihn in eine Dichtungsverbindung mit dem Behälterhals, auf dem der Verschluß angebracht ist, zwingt.

Der Dichtungsring kann eir> flexibler Ring sein, der sich nach innen von eier Krone und/oder dem Rand des Verschlusses erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der Dichtungsring von der Verbindung der Krone und des Randes nach innen und bildet einen Ring von allgemeiner kegelstumpfartiger Form.

Der äußere Rand des Ringes kann an der Stelle, die geeignet ist, in den Behälterhals einzugreifen, eine

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ringförmige Dichtung besitzen. Die ringförmige Dichtung kann eine Dichtungsfläche besitzen, die geeignet ist, in den Rand des Behälterhalses einzugreifen, und die Dichtungsfläche kann eine oder mehrere Rippen tragen, von denen jede geeignet ist, mit dem Behälterhals eine Linienberührung herzustellen.

Die Mittel, die es ermöglichen, daß Druck des Inhalts auf den Dichtungsring wirkt, können aus einer oder mehreren Unterbrechungen des Ringträgers bestehen, um Druck hinter den Ring und den Träger eindringen zu lassen, damit der Ring, wenn er auf den Behälter gesetzt wird, in eine Dichtungsverbindung mit dem Hals gezwungen wird.

Eine Dichtungsfläche kann auf der Innenfläche des Randes geschaffen werden und kann in der Richtung auf die Krone im Durchmesser allmählich abnehmen. Vorzugsweise nimmt der Durchmesser zunehmend, d.h. nicht gleichmäßig, ab, so daß die Dichtungsfläche um eine Ecke, die entweder durch die Verbindung von Scheibe und Rand oder das Vorragen des ringförmigen Dichtungsringes bestimmt wird, in fließender Gestaltung herumgeht und sich nach innen von der inneren, im allgemeinen zylindrischen Oberfläche

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des Randes erstreckt., ma in den Rand des Behält.erhalses einzugreifen, an dem der Verschluss angebracht werden
soll.

Der Verschluß wird vorzugsweise aus einem elastischen Plastikmaterial hergestellt, und die Haltevorrichtung kann ein Schraubengewinde auf der Innenfläche des
Randes sein, das geeignet ist, mit einem entsprechenden Gewinde auf der Außenfläche des Behälterhalses
zusammenzuwirken. Die Außenfläche des Randes kann
mit einem gerändelten Teil versehen werden, um das
Festhalten und die Handhabung des Verschlusses zu
erleichtern.

Im Gebrauch resultiert das Anbringen des Verschlusses an dem Behälterhals in einem Eingreifen des Gewindes
an dem Rand in das des Behälterhalses, so daß eine
Drehung des Verschlusses bezüglich des Behälterhalses den Verschluß zunehmend auf den Behälterhals zieht.
Ein weiteres Aufbringen des Verschlusses auf den
Behälterhals bringt den Rand des Behälters anfänglich mit der Dichtungsfläche des Verschlusses in Berührung und zwingt zur gleichen Zeit den Rand des Behälterhalses auf die Dichtungsfläche, um die Dichtungsfläche zu verformen und bewirkt eine Abdichtung zwischen der

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Fläch© und dem Rand. Das Aufsetzen des Verschlusses auf des Behälter ist beendet, wenn der Dichtungsring, der an dan ringförmigen Rand des Behälterhalses anstößt, sich so gebogen hat, daß er die Dichtungsfläche in Verbindung mit dem Rand bringt, bis die Seite des Dichtungsringes, die der Dichtungsfläche gegenüberliegt, an den Ringträger stößt. Der Ringträger dient dazu β die Dichtungsfläche zu einer weiteren Abdichtungsverbindung mit dem Behälterhals zu zwingen und dadurch eine zweite Abdichtung für den Verschluß zu schaffen.

Der innerhalb des Behälters durch seinen Inhalt erzeugte Druck kann zwischen Unterbrechungen in dem Dichtungsringträger und in den im wesentlichen ringförmigen Hohlraum dringen, der zwischen der Krone des Verschlusses, dem Ringträger und dem gebogenen Dichtungsring gebildet ist, um auf den Richtungsring zu wirken und ihn zu einer weiteren Dichtungsverbindung mit dem Behälter zu zwingen, an dem er angebracht ist.

Daher ist gemäß der Erfindung die Abdichtung des Dichtungsringes desto wirksamer, je höher der Druck des Inhalts ist, während zwischen der Dichtungsfläche und dem Behälterhals eine Festsitzabdichtung erhalten wird.

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Es folgt nur als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine Beschreibung einer Ausführungsform des Verschlusses gemäß der Erfindung.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein Schnitt durch einen Verschluß gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linien 2-2 des Verschlusses der Fig. 1 und

Fig. 3 ein Schnitt entlang der Linien 3-3 der Fig. der den Verschluß in einer Dichtungsverbindung mit einem Behälter zeigt.

Der Verschluß besteht aus einer im wesentlichen zylindrischen Scheibe 10, die eine Krone des Verschlusses bildet. Die Peripherie der Scheibe 10 ist mit einem herabhängenden Rand 11 versehen, der auf seiner Außenfläche 12 geriffelt ist, damit ihn die Finger leicht fassen können.

Die Innenfläche des zylindrischen Randes 11 ist mit einem Schraubgewinde 13 versehen. Die Verbindung auf der

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Innenfläche 14 zwischen der Scheibe 10, die die Krone bildet, und dem Rand 11 ist mit einem im allgemeinen kegelstumpfartigen, nach innen gerichteten, flexiblen Dichtungsring 15 versehen. Der Ring 15, der an die Verbindung 14 angrenzt, besteht aus einem ersten flexiblen Teil 1β und einer äußeren Dichtung 17 mit größerem Querschnitt als der flexible Teil 16. Die Dichtung 17 besitzt eine obere gekrümmte Oberfläche und eine untere Dichtungsfläche 19, die zusammen einen ringförmigen Rand 20 bilden. Die Oberfläche 19 trägt drei radial voneinander angeordnete ümfangsrippen 21.

Die Krone des Verschlusses, die durch die Scheibe 10 gebildet wird, trägt auf ihrer Innenfläche 22 eine Vielzahl von, auf dem Umfang, entfernt voneinander, angeordneten, bogenförmigen Trägern 23, die einen Ringträger darstellen, wobei die Träger 23 sich über den größeren Teil des Umfanges der Innenfläche der Scheibe 10 und der angrenzenden Oberfläche 18 des Dichtungsringes 15 erstrecken.

In Richtung auf die Verbindung der Dichtung 17 mit der Innenfläche 14 des herabhängenden Randes 11 ist eine elastische Dichtungsfläche 41 geschaffen, die sich

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glatt nach oben ers^r-ickt naä lic. .>a-T.rssehn£tt au abnimmt, um einen Teil der Unterfläche des flexiblen Dichtungsringes 15 zu bilden. Die Dichtungsfläche 41 ist so bemessen, daß sie einen Festsitz mit dem radial äußeren Teil des Randss 32 bildet und mit dem Dichtungsring 15 zusammenwirkt, um eine Druckdichtung zwischen dem Behälter und dem darauf sitzenden Verschluß zu schaffen. Der Durchmesser der Dichtungsfläcfos 41 nimmt allmählich über dem Rand in Ri-,titung auf dia Krone ab, und die Durchmesserverklein-arung ist progressiv, d.h. nicht gleichmäßig, so daß die Dichtungsfläche um die durch die Verbindung der Unterflache des Dichtungsringes und des Randes gebildete Ecke in einer glatten Gestaltung geht.

Im Gebrauch wird der Verschluß auf dem Behälterhals 30 angebracht, indem das Gewinde 13 in die Innenfläche des Randes 11 mit dem entsprechenden Gewinde 31 auf dem Hals 30 des Behälters eingreift. Indem der Verschluß auf den Hals 30 geschraubt wird, wird der Rand 20 der Dichtung mit dem Rand 32 in Berührung gebracht, der den Rand des Behälterhalses 30 bildet. Weiteres Schrauben der Verschlüsse resultiert in dem Biegen des flexiblen Teiles 16 des Dichtungsringes 15, um die Dichtungsfläche 19

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dasu zu bringen, daß sie neben dem Rand 32 liegt, so das dis Ringe 21 mit diesem in einer Dichtungsverbindung StSIiQa₄, wofasi die Dish rung 17 in eins weitere Dichtungsverbindung gezwungen wird, indem die Oberfläche 18 an die Träger 23 anstößt und sie berührt.

Zur gleichen Zeit berührt die äußere Kante des Randes des Behälters 30 die elastische Dichtungsfläche 41, wobei ein weiteres Schrauben des Verschlussas bewirkt, daß die Oberfläche 41 einen Festsitz mit der Kante des Randes bildet, um eine weitere Abdichtung zu bewirken.

In diesem Zustand resultiert die Erzeugung von Druck innerhalb des Behälters in einem zunehmenden Druck auf die Dichtfläche. Die Unterbrechungen oder Zwischenräume zwischen den Trägern 23 erlauben es, daß unter Druck stehendes Material in den ringförmigen Raum eindringt, der von den Trägern 23 und der Dichtung 17 bestimmt wird, so daß die Dichtung in eine weitere Dichtungsverbindung mit dem Rand des Behälters gezwungen wird. Es wird gewürdigt werden, daß der flexible Teil 16 des Dichtungsringes in den Raum mit relativ niedrigem Druck gezwungen und gebogen wird, er durch die Außenfläche des Randes des Behälters und die Innenfläche des den Rand tragenden Gewindes 13 bestimmt wird.

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Der oben beschriebene Verschluß wurde an einer Testausrüstung befestigt, die einen Hals umfaßte, und mit einem Drehmoment von 20 Ib. inches (= 22,5 cm kg) aufgesetzt. Das Innere des Behälterhalses wurde einem Druck

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von 160 Ib. pro Quadratzoll (= 11,5 kg/cm ) unterworfen, der zwei Minuten lang beibehalten wurde. Das Entfernungsdrehmoment nach Ablassen des Druckes betrug 11 - 12 lbs. inches. (= 12,3 - 13,5 cm kg).

Ein Behälter wurde mit einem normalen kohlensäurehaltigen Wasser gefüllt und der obige Verschluß mit einer Drehkraft von 20 inch lbs. aufgesetzt. Der Behälter wurde 14 Tage lang ununterbrochen geschüttelt. Der obige Behälter wurde dann auf der Seite liegend 80 Tage lang aufbewahrt.

In jedem Fall trat keine undichtigkeit auf.

Der Verschluß kann aus jedem geeigneten, federnden thermoplastischen Material hergestellt werden und, abhängig von dem Inhalt des Behälters, wurden auch Materialien, wie Polypropylen und modifiziertes Polyethylen als erfolgreich angesehen.

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Die gemäß der Erfindung hergestellten Verschlüsse wurden mit Wasser unter Laboratoriumsbedingungen bei Druck von über 50 lbs. (= 3,5 Kg/cm ) pro Ouadratzoll ohne Undichtigkeiten getestet. Es wird jedoch gewürdigt werden, daß der Umfang der erhaltenen Druckdichtung von den verwendeten Plastikmaterialien, der Art des Inhalts des Behälters und dem Material und der Gleichmäßigkeit der Dichtungsflächen des Behälters abhängt.

Weiterhin ermöglichen es die erfindungsgemäßen Verschlüsse die druckwiderstandsfähigen Verschlüsse aus einem Stück Plastikmaterial ohne Verwendung eines getrennten'Dichtungspfropfens zu bilden.

Das freie Ende des Verschlußrandes kann einen ringförmigen Abrißstreifen tragen, der so bemessen ist, daß er einen Teil des Behälterhalses 30 umfaßt. Er ist so angeordnet, daß das Zusammenwirken zwischen Hals 30 und dem Abrißstreifen eine nicht authorisierte Trennung von Verschluß und Behälter verhindert, bis der Abrißstreifen von dem Rand entfernt wird.

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Claims

Behälterverschluß _r insbesondere für solche Behälter, die eine mit Druckgas versetzte Flüssigkeit aufnehmen, wie z.E. Flaschen, dadurch gekennzeichnet, daß er als integrales Bauteil mit einem flexiblen Dichtungsring (15) ausgebildet ist, der so angeordnet ist, daß er beim dichtsnden Aufsetzen de? Verschlusses auf einen Behälter (30) von ringförmigen Stützgliedern (23) und vom im Behälter herrschenden Druck auf eine Dichtfläche gedrückt wird.
2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Krone (10) und einen herabhängenden Rand (11), Haltevorrichtungen, die auf dem Rand vorgesehen sind und geeignet sind, mit entsprechenden Vorrichtungen auf einem Behälter zusammenzuwirken, um den Verschluß auf einem Hals des Behälters zu halten, der dessen öffnung bildet, einen flexiblen ringförmigen Dichtungsring (15) , der sich von einer Innenfläche des Verschlusses erstreckt und geeignet ist, eine Dichtungsverbindung mit dem Behälterhals (30 herzustellen, einen als Stütz-

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glied ausgebildeten DlshtungsringtrSger (23)_# der geeignet ist, den Ring bei der Dielitungsverbindung mit dem Behälter zu unterstützen und Vorrichtungen umfaßt, die es ermöglichen, daß Druck des Behälterinhalts auf den Dichtungsring wirkt, um den Ring in eine Dichtungsverbindung mit dem Hals des Behälters, an dem der Verschluß angebracht ist, zu zwingen.
3. Verschluß nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er eine ringförmige elastische Dichtungsfläche (15) umfaßt, die zumindest auf der Innenfläche des Randes an den Dichtungsring (15) angrenzend geschaffen ist, wobei die Dichtungsfläche geeignet ist, einen Festsitz mit dem Hals des Behälters (30), an dem der Verschluß angebracht ist, zu bilden, um eine Abdichtung zwischen dem Verschluß und dem Behälterhals zu bewirken.
4. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (15) ein flexibler Ring ist, der sich von der Krone (10) und/oder dem Rand (11)

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des Verschlusses nach innen erstreckt, um einen Ring von im allgemeinen kegelstumpfartiger Form zu bilden.
5. Verschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnst, daß der äußere Rand des Dichtungsringes (15) ein vergrößertes ringförmiges Teil besitzt, das geeignet ist, in den Hals des Behälters einzugreifen und ihn abzudichten, wobei diese Dichtung eine Dichtungsfläche (19) besitzt, die eine oder mehrere Rippen (21) trägt, von denen jede geeignet ist, Berührungskontäkt mit dem Hals des Behälters (30) herzustellen, der an die Fläche anstößt, um dazwischen eine Dichtung zu bewirken.
6. Verschluß nach einem oder mehreren der vorher-

. gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die es ermöglicht, daß Druck des BehälterInhalts auf den Dichtungsring (15) wirkt, aus einer oder mehreren Unterbrechungen des Ringträgers (23) besteht, um Druck hinter den Dichtungsring (15) und den Ringträger (23) eindringen zu lassen, um den Ring, wenn er auf einen Behälter gesetzt wird, in eine Dichtungsverbindung mit dessen Hals zu zwingen.

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7. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsfläche (19) auf der Innenfläche des Randes (11) geschaffen ist und allmählich im Durchmesser über den Rand in einer Richtung auf die Krone (10) des Verschlusses zu abnimmt.
8. Verschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung des Durchmessers zunehmend ist, so daß die Dichtungsfläche (19) um die durch die Verbindung des Dichtungsringes (15) und des Randes bestimmte Ecke in fließender Gestaltung herumgeht, um sich von der zylindrischen Oberfläche des Randes nach innen zu erstrecken.
9. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verlängerung des unteren Randes (11) geeignet ist, in eine ringförmige Rippe oder einen Vorsprung auf der Außenfläche des Behälterhalses einzugreifen und durch sie festgehalten zu werden, um den Verschluß um den Hals des Behälters, an dem er angebracht ist, zu halten und durch einen Abrißstreifen zwischen der Verlängerung des Randes, wobei ein

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Ziehen an dem "-.brißg-fereifeii c?e& Sar^d von der Randverlängerung trennt und eine Entfernung des Verschlusses von dem Behälter ermöglicht.
10. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem elastischen Plastikmaterial, wie z.B. Polypropylen, besteht.

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