DE3722603C1

DE3722603C1 - Schraubverschluss fuer Behaelter

Info

Publication number: DE3722603C1
Application number: DE19873722603
Authority: DE
Inventors: Kurt Fernholz
Original assignee: METALLWARENFABRIK GmbH
Current assignee: METALLWARENFABRIK GmbH
Priority date: 1987-07-09
Filing date: 1987-07-09
Publication date: 1988-07-14
Also published as: EP0299170A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubverschluß für Be hälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Behälter, insbesondere Flaschen, werden mit Schraub verschlüssen versehen, die eine aus Metall bestehende Verschlußkappe aufweisen. Am unteren Ende der Ver schlußkappe ist ein Sicherungsring vorgesehen, der beim Aufschrauben zerreißt. Der Sicherungsring bildet einer seits eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen des Behälters und zum anderen auch eine sichtbare Anzeige für das erstmalige Öffnen des Behälters, und er hat somit eine Garantiefunktion für die Originalität des Behälterinhalts.

Bekannt sind Schraubverschlüsse bei denen der Sicherungsring der Verschlußkappe einstückig angeformt ist und aus Metall besteht. Bei diesen Schraub verschlüssen wird die Reißlinie als Rundschnitt, oder Rundumschnitt mit einer oder mehreren Senkrechtkerben gebildet, die durch Stege voneinander getrennt sind. Das untere Ende der Verschlußkappe wird unter den Wulst des Behälters gedrückt und somit am Behälter fest gehalten.

Bekannt sind ferner Schraubverschlüsse, bei denen die Verschlußkappe aus Metall besteht, wobei der Sicherungsring ein separates Kunststoffteil ist, dessen oberes Ringteil von einem Bördelrand der metallischen Verschlußkappe umgeben ist und in der Verschlußkappe festgehalten wird, während das untere Ringteil, das mit dem oberen Ringteil durch eine Reißlinie verbunden ist, aus der metallischen Verschlußkappe heraus nach unten vorsteht, um mit einer schräg nach oben und innen ge richteten Lippe den Behälterwulst zu untergreifen (DE-GM 82 31 160). Hierbei wird das obere Ringteil des Sicherungsringes in einen nach außen abstehenden Manschettenring der Verschlußkappe eingesetzt und an schließend wird der untere Begrenzungsrand des Manschettenringes umgebördelt, um das obere Ringteil festzuhalten. Nach dem Einsetzen des Sicherungsringes muß also noch ein Verformungsvorgang zum Festhalten des Sicherungsringes an der Verschlußkappe durchgeführt werden. Die Ringmanschette hat konische Gestalt, um das obere Ende des oberen Ringteils stärker radial zusammenzudrücken als das untere Ende. Dadurch erhält der Sicherungsring eine innere Spannung, damit das untere Ringteil beim Abreißen gegenüber dem oberen Ringteil nach außen schnellt. Dadurch ist das Öffnen des Schraubverschlusses leichter erkennbar.

Die bekannten Schraubverschlüsse haben zum Teil den Nachteil, daß für die Montage des Sicherungsringes an der Verschlußkappe ein Bördelungsvorgang bei ein gesetztem Sicherungsring erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die kreisrunden Ronden, aus denen durch Tiefziehen die Verschlußkappen hergestellt werden, andere Abmessungen haben als Ronden für ein teilige Schraubverschlüsse, bei denen der Sicherungs ring aus dem Metall der Verschlußkappe besteht. Für einteilige Schraubverschlüsse müssen daher andere Ronden gestanzt werden als für zweiteilige Schraub verschlüsse, bei denen der Sicherungsring aus Kunst stoff besteht. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Alu-Tafeln vor dem Stanzen bedruckt werden. Unter schiedliche Tafelgrößen erfordern daher auch andere Druckaufteilungen bzw. unterschiedliche Druckplatten einer Druckmaschine. Ein weiteres Problem besteht darin, daß bei den bekannten zweiteiligen Schraub verschlüssen das untere Ringteil relativ weit nach unten über den Behälterwulst vorsteht. Die zweiteiligen Schraubverschlüsse erfordern daher Umbauten an den Ver schließmaschinen der Behälter und an den Zuführungen, wenn mit derselben Verschließmaschine sowohl einteilige als auch zweiteilige Schraubverschlüsse verarbeitet werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubverschluß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem für die Montage des Sicherungsrings an der Verschlußkappe keine Verformungen an der Verschlußkappe durchgeführt werden müssen, wobei ein fester definierter Halt des Sicherungsrings an der Verschlußkappe unter Spannung gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 an gegebenen Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schraubverschluß ist der untere Begrenzungsrand des Manschettenringes V-förmig nach innen und oben umgebogen, so daß er eine konische Ringführung für das Einführen des oberen Ringteils des Sicherungsringes bildet. Die Verschlußkappe kann so vorbereitet werden, daß der obere Ringteil des Sicherungsringes durch eine Eindrückbewegung in die Verschlußkappe eingeführt werden kann und dort ein rastend einschnappt. Dabei wird das obere Ringteil vorübergehend elastisch verformt. Sobald der Kopf den unteren Begrenzungsrand des Manschettenringes passiert hat, schnappt er über der Kante des unteren Be grenzungsrandes nach außen, um im Inneren des Manschettenringes unter axialer Spannung festgehalten zu werden. Infolge der Verformbarkeit des Halses des oberen Ringteils wird die Reißlinie, die am unteren Ende des Halses angeordnet ist, durch die Verformung des Kopfes nicht oder nur wenig belastet, so daß nicht die Gefahr besteht, daß das untere Ringteil von dem oberen Ringteil abreißt. Die Befestigung des Sicherungsringes an der Verschlußkappe erfolgt also durch einfaches Eindrücken, ohne daß ein Verformungs vorgang an der Verschlußkappe erforderlich wäre. Die Formgebung der Verschlußkappe erfolgt vorbereitend vor dem Einsetzen des Sicherungsringes. Anschließend ist nur noch das Einrollen des Gewindes in die Verschluß kappe auf einem Behälter oder Glasflasche vorzunehmen. Mit dem Merkmal des Patentanspruchs 2 wird erreicht, daß der Kopf des oberen Ringteils unter axialer Spannung im Inneren des Manschettenringes festgehalten wird. Dadurch erhält das obere Ringteil eine stabile Lage und eine exakte Position in der Verschlußkappe. Ferner kann erreicht werden, daß das obere Ringteil eine Vorspannung nach außen und unten erhält, so daß das untere Ringteil nach außen abspringt wenn es von dem oberen Ringteil entlang der Reißlinie abreißt und die Reißlinie durch Stege unterbrochen ist. Durch die abstehenden Reste des unteren Ringteils wird die Tatsache, daß der Schraubverschluß geöffnet worden ist, besser erkannt.

Das Merkmal des Patentanspruchs 3 bewirkt, daß das untere Ringteil durch die Umbiegung des Manschetten ringes einen Anschlag erhält, gegen den die Anlage fläche gedrückt wird. Der den Behälterwulst unter greifende Teil des unteren Ringteiles drückt die Anlagefläche gegen die Umbiegung. Dadurch erhält das untere Ringteil eine Spannung und beim umfangsmäßigen Zerreißen des unteren Ringteils wird dieses verstärkt nach außen gedrückt, um das Öffnen des Behälters kenntlich zu machen. Durch das Anschlagen der Anlage fläche gegen die Umbiegung des Manschettenringes wird ferner die Lage des unteren Ringteils stabilisiert.

Mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 wird erreicht, daß die kreisförmigen Ronden aus denen die Verschluß kappen hergestellt werden, bei einem zweiteiligen Schraubverschluß (mit metallischer Verschlußkappe und aus Kunststoff bestehendem Ringteil) die gleichen Ab messungen haben wie bei einem einteiligen Schraub verschluß, bei dem der metallische Sicherungsring der Verschlußkappe einstückig angeformt ist. Dadurch können die Alu-Tafeln für beide Verschlußarten in den gleichen Formatgrößen vorgefertigt und auch bedruckt werden, wobei erst später entschieden wird, ob diese Tafeln für einen zweiteiligen oder für einen einteiligen Schraubverschluß benutzt werden.

Der erfindungsgemäße Schraubverschluß kann ferner so ausgebildet sein, daß die Gesamthöhe aus Verschlußkappe und eingesetztem Sicherungsring im wesentlichen gleich der Gesamthöhe eines einteiligen Schraubverschlusses ist. Dabei können für einteilige und zweiteilige Schraubverschlüsse dieselben Verschließmaschinen und Zuführungen benutzt werden. Bei zweiteiligen Schraub verschlüssen ist lediglich die Vorrichtung zum Umbördeln des Randes der Verschlußkappe um den Behälterwulst fortzulassen oder außer Funktion zu setzen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schraub verschluß während des Aufsetzens auf den Behälter,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Schraubverschlusses, der am Behälter befestigt ist,

Fig. 3 eine Darstellung des Stanzrohlings der Ver schlußkappe, teilweise geschnitten,

Fig. 4 die Verschlußkappe nach dem nächstfolgenden Arbeitsgang,

Fig. 5 die Verschlußkappe nach dem Flachdrücken der unteren Begrenzungswand,

Fig. 6 die Verschlußkappe nach dem Hochdrücken der unteren Begrenzungswand und

Fig. 7 die fertige Verschlußkappe und den Sicherungs ring bei der gegenseitigen Montage.

Die Verschlußkappe 10 weist gemäß Fig. 1 einen im wesentlichen zylindrischen Mantel 11 mit einer ebenen Begrenzungswand 12 am oberen Ende auf. Die Ver schlußkappe 10 enthält eine aus Kunststoff bestehende Dichtungsschicht 13 unterhalb der Begrenzungswand 12 und im Bereich des Übergangs zwischen Begrenzungswand 12 und Mantel 11. Am Mantel 11 ist eine nach innen gerichtete Sicke 14 vorgesehen. Am unteren Ende des Mantel 11 befindet sich der nach außen ausgebauchte Manschettenring 15, der eine schräg nach oben und innen verlaufende kegelstumpfförmige obere Begrenzungswand 16 und eine ebenfalls schräg nach oben und innen ver laufende untere Begrenzungswand 17 aufweist. Der Kegelwinkel der unteren Begrenzungswand 17 ist kleiner als derjenige der oberen Begrenzungswand 16. Der Manschettenring 15 mit den beiden Begrenzungswänden 16 und 17 umschließt einen ringförmigen Raum 18.

Von dem Behälter 19, der mit dem Verschluß verschlossen werden soll, ist in Fig. 1 und 2 nur der Behälterhals 20 mit dem Außengewinde 21 und dem Wulst 22 unterhalb des Außengewindes dargestellt. Dieser Behälter 19 ist eine Glasflasche, beispielsweise für Getränke. Nachdem die Verschlußkappe mit dem zylindrischen Mantel 11 gemäß Fig. 1 auf dem Behälterhals 20 aufgesetzt ist, drückt ein Druckwerkzeug die Verschlußkappe von oben her fest gegen den Behälterhals und dabei wird mit Gewinderollen das Gewinde 23 in den Mantel 11 ein gerollt, so daß sich das Gewinde 23 der Verschlußkappe dem Gewinde 21 des Behälterhalses 20 anpaßt.

Am unteren Ende der aus Metall, z.B. Aluminium, be stehenden Verschlußkappe 10 ist der Sicherungsring 24 befestigt. Dieser Sicherungsring besteht aus Kunststoff und er weist ein in den Ringraum 18 hineinragendes oberes Ringteil 25 und ein hiermit einstückig ver bundenes unteres Ringteil 26, das aus dem unteren Ende der Verschlußkappe 10 hinausragt, auf. Das obere Ringteil 25 besteht aus dem ringförmigen Hals 27 von relativ geringer Wandstärke und dem sich nach oben hieran anschließenden Kopf 28, der gegenüber dem Hals 27 unter Bildung einer Stufe 29 nach außen vorspringt. Die Innenseiten von Hals 27 und Kopf 28 sind mit einander bündig und bilden eine gemeinsame zylindrische Innenfläche. Der Kopf 28 weist an seinem oberen äußeren Ende eine Anschrägung 30 auf, deren Kegelwinkel kleiner ist als derjenige der oberen Begrenzungswand 16, so daß das obere Ende des Kopfes 28 gegen die Innenseite der Begrenzungswand 16 stößt, während die nach oben ge richtete Kante 31 von unten her gegen die von der Stufe 29 gebildete Kehle drückt.

An den Hals 27 schließt sich nach unten die Reißlinie 32 an. Diese Reißlinie ist eine Schwächungslinie, die sich um den gesamten Umfang des Sicherungsringes 24 erstreckt. Die Schwächungslinie 32 kann an mindestens einer Stelle durch einen Haltesteg unterbrochen sein, wenn das untere Ringteil 26 umfangsmäßig durch Reiß linien unterbrochen ist. Beim Zerreißen des unteren Ringteils 24 halten die Haltestege die Reste des unteren Ringteils 24 an dem oberen Ringteil 25 fest, so daß diese Reste zusammen mit der Verschlußkappe von dem Behälter 19 entfernt werden.

Die Reißlinie 32 befindet sich auf derselben Höhe wie die Umbiegung 33, an der der Manschettenring 15 in die untere Begrenzungswand 17 übergeht. Die Umbiegung 33 verläuft unter spitzem Winkel, der vorzugsweise weniger als 45° und insbesondere etwa 20° beträgt zum Manschettenring 15. Die Umbiegung 33 ist als relativ scharfer Knick ausgeführt, im Gegensatz zu einem Bördelrand der einen größeren Krümmungsradius hat.

Das untere Ringteil 26 weist einen im Querschnitt rechteckigen, nahezu quadratischen Block 34 auf, dessen Innenwand bündig mit den Innenwänden von Hals 27 und Kopf 28 verläuft. Die obere Fläche des Blocks 34 bildet eine Anlagefläche 35, die sich von unten gegen die Umbiegung 33 legt. Die äußere Umfangsfläche des Blocks 34 liegt etwa bündig mit der Außenfläche des Manschettenringes 15.

Vom unteren Bereich der Innenfläche des Blocks 34 steht eine elastische Zunge 36 nach oben und innen ab. Diese Zunge 36 gleitet beim Aufschieben der Verschlußkappe auf den Behälterhals 20 längs der Außenseite der Wulst 22. Sobald das obere Ende der Zunge 36 den Wulst 22 passiert hat, legt sich die Zunge 36 gemäß Fig. 2 unter die untere Begrenzung des Wulstes 22, um eine Ver ankerung für den Behälterverschluß am Behälter 19 zu bilden.

Der Sicherungsring 24 wird an der Verschlußkappe 10 befestigt, indem sein Kopf 28 in das untere Ende der Verschlußkappe eingeschoben wird. Dabei bildet die untere Begrenzungswand 17 eine Führungsschräge, an der die Anschrägung 30 des Sicherungsringes gleitet. Das obere Ringteil 25 des Sicherungsringes 24 wird dadurch radial deformiert. Schließlich schnappt der Kopf 28 über die Kante 31 der Begrenzungswand 17, so daß sich das obere Ringteil 25 wieder radial aufweiten kann. Der Abstand zwischen der Schulter 29 und der Anlagefläche 35 ist geringfügig kleiner als die axiale Höhe des unteren Begrenzungsrandes 17, so daß der Sicherungsring von dem Begrenzungsrand 17 gespannt gehalten wird, ohne daß jedoch die Reißlinie 32 übermäßig beansprucht wird.

Zwischen der zylindrischen Innenwand des Sicherungs ringes 24 und der Außenwand des Wulstes 22 besteht ein Zwischenraum, der Platz für die von dem Wulst 22 nach außen gedrückte Zunge 36 bietet. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein solcher Zwischenraum im Bereich des oberen Ringteils 25 nicht erforderlich, weil sich die Zunge 36 nur am unteren Ringteil befindet und ein entsprechender Abstand des Sicherungsringes vom Behälterwulst 22 nur im Bereich des unteren Ringteils erforderlich ist.

In Fig. 2 ist in gestrichelten Linien der Verlauf des Mantels 11′ dargestellt, der sich ergeben würde wenn der Manschettenring 5 zusammen mit seinen Begrenzungs rändern 16 und 17 nicht aus dem Stanzrohling ausgeformt würde. Man erkennt, daß der Mantel 11′ das untere Ende des Behälterwulstes 22 überragen würde. Der Verlauf des Mantels 11′ entspricht demjenigen einer einteiligen Verschlußkappe, einschließlich des Sicherungsringes. Die zusätzliche Darstellung des Mantels 11′ soll ver deutlichen, daß der Kappenrohling, und damit auch die Ronde, aus der der Rohling hergestellt ist, bei dem zweiteiligen Schraubverschluß die gleichen Abmessungen hat wie bei einem einteiligen Schraubverschluß mit ein stückig angeformtem Sicherungsring. Bei einem ein teiligen Schraubverschluß würde das untere Ende des Mantels 10 um das untere Ende des Wulstes 22 herum um gebördelt.

Die Fig. 3-7 zeigen die einzelnen Schritte der Her stellung des Schraubverschlusses nach den Fig. 1 und 2.

Zunächst wird aus einer flachen Ronde der in Fig. 3 dargestellte Stanzrohling 10 A mit dem Mantel 11 und dem Begrenzungsrand 12 hergestellt, wobei bereits der Manschettenring 15 mit dem schrägen Begrenzungsrand 16 ausgeformt wird.

In einem Rolliervorgang wird gemäß Fig. 4 an den Manschettenring 15 eine einwärts gerichtete Schräge 40 von etwa 45° angerollt. Ferner wird eine Griffrändelung 41 und daran angrenzend eine nach innen gerichtete Sicke 42 an den Mantel 11 angerollt.

Der nächste Vorgang besteht darin, daß die gemäß Fig. 4 erzeugte Schräge 40 bei dem in Fig. 5 dargestellten Schritt plangedrückt wird, so daß ein nach innen ge richteter Flansch 44 entsteht.

Dieser Flansch 44 wird gemäß Fig. 6 zur Erzeugung des oben beschriebenen Begrenzungsrandes 17 noch weiter um etwa 60° umgebogen, so daß er schräg nach innen weist und gegenüber dem Manschettenring um etwa 150° um gebogen ist.

Fig. 7 zeigt das Einsetzen des Sicherungsringes 24 in den Manschettenring 15, wobei der Sicherungsring axial gegen das offene Ende der in der beschriebenen Weise vorbereiteten Verschlußkappe gedrückt wird. Hierbei gleitet die Anschrängung 30 entlang der schrägen Be grenzungswand 17 bis der Kopf 25 in den Raum 18 des Manschettenrings 15 einrastet.

Der so vorbereitete Schraubverschluß ist fertig zum Aufsetzen auf den Behälterhals und zum Einrollen des Gewindes 23. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist der Begrenzungsrand 17 kürzer als der Begrenzungsrand 16. Der Begrenzungsrand 17 bildet einen in den Raum 18 hineinragenden Widerhaken zum Abstützen des Sicherungs ringes.

Beim Öffnen des Schraubverschlusses reißt der Sicherungsring entlang der Reißlinie 32 auf. Wenn das untere Ringteil 26 aus mehreren Segmenten besteht, reißen diese ebenfalls auf. In diesem Fall ist das untere Ringteil 26 mit dem oberen Ringteil 25 über (nicht dargestellte) Haltestege verbunden, die be wirken, daß jedes der Segmente des unteren Ringteils an dem oberen Ringteil verbleibt. Das Zerreißen des unteren Ringteils erfolgt dadurch, daß die Verschluß kappe 10 durch Drehen auf dem Flaschengewinde axial bewegt wird, während das untere Ringteil 26 mit der Zunge 36 unter dem Wulst 22 verankert ist. Die Zunge 36 steht unter spitzem Winkel von dem Block 34 ab, wodurch die Abspreizwirkung beim Öffnen noch verstärkt wird.

Claims

1. Schraubverschluß für Behälter, mit
einer metallischen Verschlußkappe (10), die am unteren Ende einen nach außen vorstehenden Man schettenring (15) mit oberem und unterem Be grenzungsrand (16, 17) aufweist,
und einem aus Kunststoff bestehenden Sicherungsring (24), der ein in dem Manschetten ring (15) verankertes oberes Ringteil (25) und ein über eine Reiß- oder Biegelinie (32) mit dem oberen Ringteil (25) verbundenes unteres Ringteil (26), welches einen Wulst (22) des Behälters (19) untergreift, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Begrenzungsrand (17) des Manschettenringes (15) V-förmig nach innen und oben umgebogen ist und daß die nach oben ge richtete Kante (31) dieses Begrenzungsrandes (17) in eine Kehle (29) zwischen einem Hals (27) und einem von dem Hals nach außen gerichteten Kopf (28) des oberen Ringteils (25) eingreift.

2. Schraubverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kopf (28) des oberen Ringteils (25) am oberen Ende außen eine nach innen und oben gerichtete Anschrägung (30) aufweist, deren oberes Ende gegen den schrägen oberen Begrenzungsrand (16) des Manschettenringes (15) drückt.

3. Schraubverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ringteil (26) mit einer nach außen abstehenden oberen Anlagefläche (35) an der unteren Umbiegung (33) des Manschettenringes (15) abgestützt ist.

4. Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (11) der Verschlußkappe (10) eine solche Länge hat, daß ohne die Ausformung der Ringmanschette (15) die untere Kante des Mantels (11′) etwa um das Maß der Wulststärke über den Behälterwulst (22) nach unten ragt.

5. Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ringteil (26) des Sicherungsringes (24) einen Block (34) aufweist, der an seiner oberen inneren Kante an die Reißlinie (32) angrenzt, und von dessen Innen wand eine schräg nach oben und innen gerichtete Zunge (36) absteht, welche den Behälterwulst (22) untergreift.