DE3006481A1 - Verfahren zum verschliessen einer behaeltermuendung und schraubkappe zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwalt

Rkhard-StrauB-Str.9, Tel. 089/4 70 41 "*o

D-8000 Mündien 80 - 3 -

P0312H

19. Februar 1980

Albert Obrist AG, Reinach, Schweiz

Verfahren zum Verschliessen einer Behältermündung und
Schraubkappe zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Yerschliessen einer mit Schraubgewinde versehenen Behältermündung mit einer Schraubkappe aus elastischem Kunststoffmaterial mit entsprechendem Gewinde, sowie eine Schraubkappe mit Gewinde zum Verschl iessen einer Behältermündung und eine Verschlussanordnung zum Verschliessen einer Behältermündung.

Schraubkappen und Verfahren zum Verschliessen von Behältermundungen, insbesondere Flaschenmündungen, sind in Vielzahl bekannt und gebrauchlich. Dabei wird in der Regel die Schraubkappe auf die Behältermündung aufgelegt und anschliessend durch einen Aufschraubkopf mit vorbestimmbarem Drehmoment aufgeschraubt. Derartige Schraubverschlüsse sind z.B. In den deutschen Patentanmeldungen P 25 29 289 und P 28 11 741 des Anmelders beschrieben. Aufschraubköpfe zum Verschliessen von Behältern mit derartigen Schraubkappen sind z.B. aus der deutschen Patentanmeldung P 28 52 150.8 des Anmelders ersichtlich.

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In der Praxis haben sich diese Schraubkappen ausserordentlich gut bewährt. Insbesondere sind sie in bestimmten Anwendungsgebieten den aus der US-PS 3,223,269 (H.W. Williams) bekannten "Snap-On" closures überlegen. Diese weisen nämlich Gewinde mit einer Steigung auf, welche sich von der Flaschengewindesteigung unterscheidet. Dadurch ist einerseits kein flächiger, sondern nur ein punktueller Gewindekontakt erreichbar und andererseits wird ein Verkanten der Kappe auf dem Behälterhals wahrscheinlich. Ausserdem ist dabei die Eindringtiefe der Innendichtung in den Flaschenhals zufällig, sodass die Innenwand des Flaschenhalses über einen relativ weiten Bereich als Dichtpartie ausgebildet sein muss. Ausserdem macht dies den Einsatz von sogenannten Kopfdichtungen unmöglich, die am Kappenboden angeordnet sind und mit dem Mündungsrand der Behälteröffnung zusammenwirken. Besonders bei C0₂-haltigen Getränken sind derartige Dichtungen, zumindest als Zusatzdichtung, vorteilhaft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Aufschraubverfahren, sowie die Schraubkappen noch weiter dadurch zu verbessern, dass der Aufschraubvorgang vereinfacht wird, dass technisch einfachere und weniger Serviceanforderung stellende Aufsetzwerkzeuge verwendet werden können und dass der Verschliessvorgang in einer wesentlich kürzeren Zeitspanne abgeschlossen werden kann und dass der Einsatz von Kopf- oder Mündungsranddichtungen möglich ist.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe in erster Linie dadurch gelöst, dass die Schraubkappe zunächst in einer Vorpositionierstellung auf die Behältermündung gebracht wird, welche der Winkel-Endstellung der Schraubkappe relativ zur Behältermündung bei verschlossenem Behälter entspricht, und dass sodann die Schraubkappe vertikal über die Gewindegänge der Behältermündung geschnappt und in die Entstellung gepresst wird.

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Die meisten im Handel befindlichen Behälter und Schraubkappen sind genormt. (Z.B. MC- oder MCA-Norm, etc.). Dementsprechend sind Schraubkappen und Behältermündungen der gleichen Norm (oder auch in speziell angepasster Form) allgemein erhältlich. Dabei lässt sich dann ohne weiteres bestimmen, in welcher Winkelposition die Schraubkappe fest auf der Behältermündung sitzt und sowohl Schraubkappen-Dichtung, als auch Gewinde fest im Eingriff sind. Durch das Aufbringen der Schraubkappe in der Vorpositionierstellung befindet sich diese bereits in einer Position auf der Behältermundung, welche der Entstellung entspricht. Dadurch lässt sich dann der Schiiessvorgang durch einfachen Vertikaldruck beenden, ohne dass die Schraubkappe verdreht werden musste oder dass ein exakt dimensioniertes Drehmoment anzulegen wäre. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, wobei auch noch die Freihaltung des Behälterhalses von Drehmoment-Belastungen ins Gewicht fällt.

Die Positionierung der Schraubkappe kann durch mechanisches Abtasten der beiden Gewinde erfolgen. Auch ist es denkbar, eine Markierung an der Behältermündung und an der Schraubkappe anzubringen, die dann z.B. auf elektrooptischen! oder elektromagnetischem Weg abgetastet und zur Positionierung verwendet wird. Die Vorpositionierung kann dabei bereits in der üblicherweise Verwendung findenden Schraubkappen-Zufuhreinrichtung erfolgen. Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung jedoch realisieren, wenn die Schraubkappe zunächst auf die Behältermündung ohne jede Positionierung aufgelegt und sodann in die Vorpositionierstellung gedreht wird. Das Verdrehen kann dabei ohne Anlegen eines grösseren Drehmoments erfolgen. Durch das Positionieren auf" der Behältermündung kann ebenfalls bei der Vorpositionierung unmittelbar die Relativlage von Behältermündung und Schraubkappe gemeinsam bestimmt werden.

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Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren durchführen, wenn die Schraubkappe einen elastischen, an der Behältermündung angreifenden und durch Anlegen eines Verschliessdrucks überwindbaren Anschlag aufweist, welcher derart dimensioniert ist, dass sich das Schraubgewinde in der Anschlagstellung teilweise im Eingriff befindet und wenn die Anschlagstellung der Vorpositionierstellung entspricht. Durch die Anordnung des Anschlags an der Schraubkappe werden ersichtlicherweise aufwendige Vorpositioniereinrichtungen überflussig und es ist auch nicht erforderlich, wenn auch ohne weiteres möglich, die Behältermündung speziell anzupassen. Der Anschlag stellt dabei eine einfache Sperre dar, welche die Schraubkappe auf der Behältermündung gegen weiteres Verdrehen sichert und derart in der Vorpositionierstellung hält, dass durch Anlegen eines Vertikal drucks die Gewindegänge der Schraubkappe über die Gewindegänge an der Behältermündung geschnappt werden können, wobei der Verschliessvorgang abgeschlossen wird.

Besonders vorteilhaft lässt sich die erfindungsgemässe Schraubkappe realisieren, wenn der Anschlag durch eine beim Verschl lessen mit dem Flaschenhals in Eingriff kommende Dichtpartie gebildet ist. Auf diese Weise kann mit entsprechender Dimensionierung die bei vielen Schraubkappen sowieso vorhandene Dichtpartie zusätzlich als Anschlag verwendet werden, sodass sich die erfindungsgemässe Schraubkappe ohne zusätzliche Massnahmen oder Elemente realisieren lässt. Besonders gute Zentrierung und Anpassung der Dichtpartie an die Anschlagfunktion lässt sich erreichen, wenn die Dichtpartie eine an der Innenwand des Behälterhalses anliegende Innendichtung ist.

Besonders zuverlässig lässt sich die Schraubkappe auf der Flasche plazieren und zentrieren, wenn eine Schraubkappe mit mehrgängigem Innengewinde verwendet wird.

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Ersichtlicherweise werden der technische Fortschritt und der erfinderische Inhalt des Anmeldungsgegenstands sowohl durch die neuen Einzelmerkmale, als auch insbesondere durch Kombination und Unterkombination der Verwendung findenden Merkmale gewähr-1 ei stet.

Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Schraubkappe auf einem Behälterhals mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 die Schraubkappe gemäss Fig. 1 in Vorpositionierstellung,

Fig. 3 die Schraubkappe gemäss Fig. 1 und 2 in unaufgesetzter Stellung, sowie in Schließstellung,

Fig. 4 eine Schraubkappe mit abgewandeltem Anschlag und mit einer Kopf- oder Mundungsranddichtung,

Fig. 5 . die schematische Darstellung einer Verschliesslinie zum Aufsetzen der Schraubkappe gemäss Fig. 1 bis 4,

Fig. 6 eine Schraubkappe mit abgewandeltem Anschlag im Teil schnitt, und

Fig. 7 eine Darstellung der Schraubkappe gemäss Fig. 6 von der Schraubkappenöffnung her gesehen.

Gemäss Fig. 1 bis 3 weist eine Schraubkappe 1 ein Innengewinde 2, sowie eine ringförmige Innendichtung 3 auf. Nach dem Auflegen auf eine Behältermündung 4 liegen die Gänge des Innenge-

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windes 2 auf den Gängen eines Aussengewindes 5 an der Behältermündung auf. Durch leichtes Verdrehen der Schraubkappe 1 in die Schiiessrichtung kommt das Innengewinde 2 mit dem Aussengewinde 5 teilweise in Eingriff und liegt an einem Druckpunkt 6 am Anfang der beiden Gewinde an. Ein weiteres Aufschrauben der Schraubkappe 1 auf die Behältermündung 4 ist jetzt nicht mehr möglich, weil die Innendichtung 3 zum gleichen Zeitpunkt am Innenrand 7 der Behältermündung elastisch anliegt. Damit ist die Schraubkappe 1 auf der Behältermündung 4 in einer Vorpositionierstellung fixiert (Fig. 3), in welcher die Schraubkappe 1 in ihrer Winkel-Relativlage zur Behältermündung 4 bereits jene Winkel-Endstel1ung einnimmt, welche der Endstellung nach vollständigem Aufschrauben der Schraubkappe 1 entsprechen würde. Durch Anlegen eines Vertikal drucks lässt sich nun der elastische Widerstand der am Innenrand 7 anliegenden Innendichtung 2 überwinden, wobei letztere in die Behältermündung 4 gepresst wird und gleichzeitig die Gänge des Aussengewindes 5 über die Gänge des Innengewindes 2 gepresst werden. Die Behältermündung 4 ist somit durch die Schraubkappe 1 verschlossen, ohne dass ein anderes Drehmoment angelegt wurde, als das geringe für die Vorpositionierung erforderliche Moment. Die Elastizität bekannter Kunststoffe, wie sie bereits heute für Schraubkappen verwendet werden, lässt das "Ueberschnappen" des Innengewindes 2 über das Aussengewinde 5 ohne weiteres zu.

Fig. 4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei welchem keine Innendichtung, sondern nur eine stirnseitig an der Behältermündung 4 angreifende Kopfdichtung 8 vorgesehen ist. Als Anschlag dienen hier zwei Vorsprünge 9 zwischen benachbarten Gewindegängen 10 und 11. Die Vorsprünge 9 sind aus dem gleichen Kunststoff, wie die Schraubkappe 1 ausgebildet und verhindern ein freies Eindringen der Gegengewindegänge 12 der Behältermündung 4. Beim Anlegen eines leichten Drehmoments an die Schraubkappe 1 wird deshalb die Schraubkappe durch die gestrichelt dargestellten Gegengewindegänge 12 in der Vorpositionierstel-

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lung fixiert, worauf durch Anlegen eines vertikalen Drucks analog Fig. 3 der Verschiiessvorgang abgeschlossen werden kann. Alternativ ist selbstverständlich auch ein Aufschrauben der Schraubkappe 1 gemäss Fig. 4 möglich, sofern ein etwas erhöhtes Drehmoment angelegt wird, welches den Widerstand der Vorsprünge 9 überwindet, sodass die Gegengewindegänge 12 der Behältermündung 4 zwischen den Gewindegängen 10 und 11 passieren können. Durch entsprechende Dimensionierung und Materialwahl lässt sich der Widerstand der Vorsprünge 9 ohne weiteres einstellen. Zum Verschiiessen von unter Innendruck oder Vakuum stehenden Behältern kann man vorteilhaft sowohl eine Innendichtung 3 (Fig. 1), als auch die Kopfdichtung 2 vorsehen, um die Dichtwirkung bei Lagerung zu verbessern. Dabei treten dann die Vorteile der Erfindung besonders zu Tage, da durch die Vorpositionierung ein derart sicheres Anliegen der Gewindegänge 10 und 11 an den Gegengewindegängen 12 sichergestellt wird, dass die Funktion der Kopfdichtung 8 voll gewährleistet bleibt.

Fig. 5 zeigt schematisch, wie die Schraubkappen 1 auf eine Vielzahl von Behältern 13 in einer Füllstrasse aufgesetzt werden können. Die Behälter 13 laufen dabei in bekannter Weise auf einem Förderband 14, welches im Takt eines Schraubkappen-Aufsetzkopfs 15 weiterbewegt wird. Dabei werden zunächst von einem Magazin 16 die einzelnen Schraubkappen 1 auf die Behälter 13 aufgelegt. Beim weiteren Vorschub werden die Behältermündungen derart nahe an einem Friktionsarm 17 vorbeigeführt, dass dieser mit den Schraubkappen 1 in Berührung kommt. Der Reibungskoeffizient des Friktionsarms 17 ist dabei derart gewählt, dass beim Vorschub der Behälter 13 die Schraubkappen 1 leicht im Uhrzeigersinn verdreht werden, bis die Drehbewegung durch den Eingriff des Anschlags (Innendichtung 3, bzw. Vorsprünge 9) unterbrochen wird. Die Schraubkappen 1 befinden sich damit in der Vorpositionierstellung. Beim weiteren Vorschub der Behälter 13 auf dem Förderband 14 rutschen die Schraubkappen 1 am Friktionsarm 17 entlang, ohne dass eine weitere Drehbewegung statt-

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findet. Die Vorpositionierung erfolgt damit auf einfachste Weise und ohne dass es dazu einer aufwendigen Anordnung bedürfte.

Sobald die Behälter 13 unter den Schraubkappen-Aufsetzkopf 15 gelangen, wird der Vorschub des Förderbands 14 kurz unterbrochen und ein Stempel 18 bringt die Schraubkappe 1 durch Vertikaldruck in die endgültige Aufschraubposition auf dem Behälter 13.

Fig. 6 und 7 zeigen eine Schraubkappe 1, bei der als Anschlag eine Mehrzahl von Zungen 19 vorgesehen sind, welche etwa horizontal in die Kappenöffnung ragen. Beim Aufschrauben der Schraubkappe 1 auf eine Behältermündung 4 mit Aussengewinde 5 (Fig. 1) liegen die Zungen 19 zunächst auf der Oberkante der Behältermündung 4 auf und fixieren die Schraubkappe 1 in der Vorpositionierstellung. Durch Anlegen eines vertikalen Schliessdrucks, bzw. durch Ueberwinden des elastischen Widerstands der Zunge 19 lässt sich dann die Schraubkappe 1 vollständig auf die Behältermündung 4 aufbringen.

Ersichtlicherweise lassen sich als Anschlag für die Vorpositionierung die verschiedensten Gestaltungen von Dichtungspartien oder auch separaten Vorsprüngen finden, ohne dass dadurch der Gedanke der Erfindung verlassen würde. Erfindungsgemäss ist es selbstverständlich auch möglich, den Anschlag z.B. in Form von Vorsprüngen analog der Vorsprünge 9 (Fig. 4) am Aussengewinde der Behältermündung 4 vorzusehen oder auch entsprechende Zungen oder andere mechanische Anschläge an der Behältermündung anzuordnen. Dies ist dem Fachmann ersichtlicherweise ohne weiteres geläufig und stellt eine kinematische Vertauschung der erfindungsgemäss an der Schraubkappe vorgesehenen Anordnung eines oder mehrerer Anschläge dar. Die Anordnung der Anschläge an der Schraubkappe ist jedoch besonders vorteilhaft, weil dadurch ohne Aenderung der standardisierten Behältermündungen das erfindungsgemässe Verfahren realisiert werden kann.

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Claims (7)

Patentanwalt Wdiart-StrauB-Str.9,Tel.089/470 4170 D-9000 München 80 P0312H 19. Februar 1980 Albert Obrist AG, Reinach, Schweiz PATENTANSPRUECHE

1. Verfahren zum Verschllessen einer mit Schraubgewinde versehenen Behältermündung mit einer Schraubkappe aus elastischem Kunststoff-Material mit entsprechendem Gewinde,d a d u r c h gekennzei chnet , da s s die Schraubkappe zunächst in einer Vorpositionierstel lung auf die Behältermündung aufgebracht wird, welche der Winkel-Endstellung der Schraubkappe relativ zur Behältermündung bei verschlossenem Behälter entspricht, und dass sodann die Schraubkappe vertikal über die Gewindegänge der Behältermündung geschnappt und in die Endstellung gepresst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet,dass die Schraubkappe zunächst auf die Behältermündung gelegt und sodann in die Vorpositionierstellung gedreht wird.

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3. Schraubkappe mit Gewinde zum Verschliessen einer Behältermündung mit Schraubgewinde nach dem Verfahren gemäss Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet,
dass die Schraubkappe (1) einen elastischen und durch Anlegen eines Verschl iessdrucks überwindbaren, an der Behältermündung (4) angreifenden Anschlag (Innendichtung 3, Vorsprünge 9), aufweist, welcher derart dimensioniert ist, dass sich das Schraubgewinde (2) in der Anschlagstellung teilweise im Eingriff befindet, und dass die Anschlagstellung der Vorpositionierstel1ung entspricht.

4. Schraubkappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass der Anschlag durch eine beim Verschliessen mit dem Flaschenhals in Eingriff kommende Dichtpartie (Innendichtung 3) gebildet ist.

5. Schraubkappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Dichtpartie eine an der Innenwand des Behälterhalses anliegende Innendichtung (3) ist.

6. Verwendung einer Schraubkappe mit mehrgängigem Innengewinde und eines entsprechenden Behälters mit mehrgängigem Aussengewinde zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2.

7. Verschlussanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Schraubkappe mit Innengewinde und einem am Behälterhals vorgesehenen Aussengewinde, dadurch gekennzeichnet,dass an der Schraubkappe und/oder am Behälterhals ein elastischer, dem Aufdrehen der Schraubkappe entgegenwirkender und durch Anlegen eines Verschliessdrucks überwindbarer Anschlag vorgesehen ist, welcher derart dimensioniert ist, dass sich das Schraubgewinde in der Anschlagstellung nur teilweise im Eingriff befindet, und dass die Anschlagstellung der Vorpositionierstellung entspricht.

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