DE4007325A1 - Schraubverschlusskappe mit einem dichteinsatz fuer einen behaelter mit einem gewindemundstueck - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Schraubverschluß­ kappe mit einem Dichteinsatz für einen Behälter mit einem Gewindemundstück, insbesondere für Gase abge­ bende oder ölige Flüssigkeiten, wobei der Dichteinsatz im aufgeschraubten Zustand zwischen der Verschlußkappe und der Stirnseite des Behältermundes zur Anlage kommt und aus einem elastisch nachgiebigem Material herge­ stellt ist.

Arzneimittelflaschen oder ähnliche Behälter werden herkömmlicherweise durch eine Schraubverschlußkappe aus Kunststoff verschlossen, welche sich von dem Boden der Kappe wegerstreckende Dichteinsätze aufweist, mit deren Hilfe für eine Vielzahl von Anwendungen ein hin­ reichend flüssigkeitsdichter Verschluß erreicht wird.

Bei Behältern mit größeren Herstellungstoleranzen ist es auch bekannt, zwischen Verschlußkappe und Gewinde­ mundstück einen Dichteinsatz vorzusehen, der aufgrund des verwendeten, nachgiebigeren Materials in der Lage ist, Toleranzen zwischen Verschlußkappe und Behälter­ mundstück auszugleichen. Auch auf diese Weise wird ein flüssigkeitsdichter Verschluß erreicht, der den mei­ sten üblichen Anforderungen gerecht wird.

Erheblich größere Anforderungen an die Dichtigkeit des Verschlusses müssen dann gestellt werden, wenn z. B. flüssige Medikamente verpackt, transportiert und gela­ gert werden sollen, welche einen hohen Anteil an stark flüchtigen Lösungsmitteln aufweisen. Insbesondere dann, wenn Behälter und ihr Inhalt höheren Temperatu­ ren ausgesetzt sind, wie das etwa bei im Tropenbereich transportierten oder gelagerten Arzneimitteln der Fall ist, besteht die Gefahr, daß die gasförmigen Bestand­ teil unter dem sich entwickelnden Gasdruck austreten und damit das jeweilige Arzneimittel seine Brauchbar­ keit verliert. Derartigen Problemstellungen werden herkömmliche Verschlußtechniken nicht oder allenfalls unzureichend gerecht.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Schraubverschlußkappe mit einem Dichtein­ satz so weiterzubilden, daß eine hohe Dichtigkeit nicht nur gegenüber Flüssigkeiten, sondern auch gegen­ über Gasen, insbesondere auch bei relativ hohen Gas­ drücken, sowie bei öligen Flüssigkeiten erreicht wird. Dabei soll ein dichter Verschluß auch bei ungleichen Wandstärken des Flaschenmundes sowie bei Glas- und Kunststoff-Flaschen erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verschlußkappe im Bereich oberhalb der Stirnseite des Behältermundes eine Ringnut sowie einen sich ra­ dial weiter innen im Abstand von der Innenwand des Be­ hältermundes von dem Deckel der Verschlußkappe nach unten erstreckenden Zylinderansatz umfaßt, und daß der Dichteinsatz einen sich quer über die freie Stirnseite des Zylinderansatzes der Verschlußkappe erstreckenden Boden, einen sich von dessen Außenrändern schräg nach oben erstreckenden Dichtabschnitt und einen Ringwulst am oberen Ende des Dichtabschnitts umfaßt, wobei der Ringwulst in die Ringnut der Verschlußkappe eingesetzt wird, und wobei die Höhe des Zylinderansatzes relativ zur Höhe des Dichtabschnitts so dimensioniert ist, daß beim Aufschrauben der Verschlußkappe und beim Auftref­ fen des Ringwulstes auf der Behältermund-Stirnseite der Dichtabschnitt von dem Zylinderansatz unter ela­ stischer Deformation flächig gegen die Innenwand des Behältermundes gedrückt wird.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht also darin, daß der Dichtabschnitt über einen längeren axialen Bereich elastisch verformbar ist und durch den Zylinderansatz auch so gehalten wird, daß er sich unter Ausgleich jeglicher Durchmessertoleranzen im Innendurchmesser des Behältermundes an dessen Innen­ seite dicht anlegt.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß der Dichtab­ schnitt des Dichteinsatzes in dem Bereich, der in ver­ schraubtem Zustand unterhalb der Behältermund-Stirn­ seite zu liegen kommt, eine Ausbauchung aufweist. Durch eine derartige Ausbauchung wird erreicht, daß die Innenseite des Behältermundes beim Aufschrauben der Verschlußkappe mit dem in diese eingesetzten und mit dieser dementsprechend verbundenen Dichteinsatz schon in einer sehr frühen Phase der Verschlußbewegung in Berührung kommt, so daß eine Formanpassung des Dichtabschnitts an die Form der Innenwand des Behäl­ termundes möglich ist.

Günstigerweise ist vorgesehen, daß der Dichtabschnitt in dem Bereich, der im aufgeschraubten Zustand an der Innenkante der Behältermund-Stirnseite zur Anlage kommt, eine nach außen gerichtete Ausbauchung auf­ weist. Es ist dementsprechend also vorteilhafterweise oberhalb der ersten Ausbauchung noch eine zweite Aus­ bauchung vorgesehen, welche im aufgeschraubten Zustand dann einerseits der inneren Kante der Behältermund- Stirnseite sehr dicht anliegt, welche andererseits aufgrund der eintretenden Hebelwirkung um diese Innen­ kante aber auch dafür sorgt, daß die unter ihr verlau­ fende erste Ausbauchung des Dichtabschnitts noch fester gegen die Innenwand des Behältermundes ange­ preßt wird.

Der radiale Abstand der Außenwand des Zylinderab­ schnitts von der Innenwand der Verschlußkappe ist mit Vorteil größer als die Dicke des Dichteinsatzes im Bereich des Dichtabschnitts zuzüglich der Dicke des Behältermundes. Hierdurch wird erreicht, daß der Dichtabschnitt sich frei gegen die Innenwand des Be­ hältermundes anlegen kann, ohne daß dabei auf den Dichtabschnitt direkte Andrückkräfte wirken, welche, wenn sie punktuell oder abschnittsweise auftreten, dazu führen können, daß in anderen Bereichen die Dichtwirkung reduziert wird.

Günstigerweise kann am Außenrand des Ringwulstes eine sich von diesem weg axial nach unten erstreckende Dichtlippe angeordnet sein, welche im aufgeschraubten Zustand der Verschlußkappe zwischen der Außenkante der Behältermund-Stirnseite und dem Schraubgewinde der Verschlußkappe zu liegen kommt. Diese zusätzliche Ab­ dichtung ist insbesondere bei Kunststoff-Flaschen von Bedeutung, welche ja häufig eine Behälterstirnwand aufweisen, welche relativ spitzwinklig in den äußeren Gewindeabschnitt übergeht, so daß es bei solchen Fla­ schen in diesem Bereich zu besonderen Dichtproblemen kommt, welche erfindungsgemäß jedoch ebenfalls so gut gelöst werden, daß die geforderte Gasdichtigkeit er­ reicht wird.

Eine besonders vorteilhafte Geometrie ergibt sich, wenn der Zylinderansatz leicht konisch nach unten, außen vorspringend ausgebildet ist. Hierdurch wird einerseits der untere Rand des Dichtabschnitts in die Nähe der Innenwand des Behältermundes gebracht und andererseits bleibt im Bereich oberhalb zwischen Be­ hälterinnenwand und Zylinderansatz ein hinreichender Freiraum, den der Dichtabschnitt zur Erzielung einer freien Anlage benötigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgese­ hen sein, daß an der Innenseite des Deckels der Ver­ schlußkappe ein sich von dessen Mitte nach unten bis zu dem Boden des Dichteinsatzes erstreckender Ansatz mit einer endseitigen Spitze angeordnet ist. Beim Auf­ bau eines Gas-Uberdrucks,der die Gefahr einer Zerstö­ rung des Behälters mit sich bringt, wird der Boden des Dichteinsatzes gegen diese Spitze gedrückt, so daß die Spitze in ihn eindringt und nach Art eines Überdruck­ ventils das Entweichen von Gas in den Raum zwischen dem Deckel der Verschlußkappe und den Boden des Dicht­ einsatzes ermöglicht. Bereits durch diese Vergrößerung des Gasvolumens wird eine Druckreduktion erreicht. Zu­ sätzlich kann vorgesehen sein, daß von diesem Gasraum nach außen an der Verschlußkappe noch Entlüftungsöff­ nungen vorgesehen sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Behältermundstück einer Glasflasche mit aufgeschraubter Verschlußkappe mit Dichteinsatz,

Fig. 2 einen Fig. 1 entsprechenden Teilschnitt vor dem Aufschrauben der Verschlußkappe,

Fig. 3 einen Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch ein Behältermundstück einer Kunststoff-Flasche mit aufgeschraubter Verschlußkappe,

Fig. 4 a und b einen Teilschnitt entsprechend Fig. 3 vor dem Aufschrauben bei unterschiedlichen Mundstücken,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 1 zur Veranschaulichung der Überdruck-Ventil-Wirkung,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Verschlußkappe halbsei­ tig aufgeschnitten und

Fig. 7a und b eine Seitenansicht des Dichteinsatzes halbseitig aufgeschnitten vor dem Einsetzen in die Verschlußkappe, wobei zwei unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt sind.

In der Zeichnung ist eine Schraubverschlußkappe 1 aus Kunststoff dargestellt, welche an der Innenseite ihres Mantels 2 ein Schraubgewinde 3 aufweist. Die Oberseite der Verschlußkappe 1 wird durch einen Deckel 4 abge­ schlossen, von dessen Innenseite nach unten sich ein Zylinderansatz 5 nach unten außen gerichtet weger­ streckt. Weiterhin kann im Bereich der Achse 6 der Verschlußkappe 1 ein Ansatz 7 mit einer endseitigen Spitze 8 vorgesehen sein.

In einem Abstand a1 von dem Zylinderansatz 5 verläuft im Deckel 4 der Verschlußkappe 1 eine Ringnut 9.

Ein Dichteinsatz 10, wie er in Fig. 7 vor der Montage dargestellt ist, umfaßt einen Boden 11, von welchem sich ein Dichtabschnitt 12 schräg nach oben, außen wegerstreckt, an dessen oberem Ende ein Ringwulst 13 angeordnet ist. An der unteren Außenkante des Ringwul­ stes 13 ist eine Dichtlippe 14 vorgesehen, welche über eine Ringnut 15 von dem Dichtabschnitt 12 beabstandet ist.

Der Dichtabschnitt 12 weist je nach Mundlochgröße eine entsprechende Ringwulst 16, 17 auf, welche im entspann­ ten Zustand beide nach außen vorspringen.

Der Dichteinsatz 10 wird in der Verschlußkappe 1 da­ durch befestigt, daß der Ringwulst 13 des Dichtein­ satzes 10 in der Ringnut 9 der Verschlußkappe festge­ legt wird, wobei dann die freie Stirnseite bzw. Unter­ kante 18 des Zylinderansatzes 5 an dem Boden 11 des Dichteinsatzes 10 anliegt und den Bereich unterhalb des Ringwulstes 16 des Dichtabschnitts 12 abstützt. Weiterhin liegt kann in dieser Position die Spitze 8 des Ansatzes 7 an der Außenseite des Bodens 11 des Dichteinsatzes 10 anliegen.

Beim Aufschrauben der Verschlußkappe 1 mit Dichtein­ satz 10 auf eine Glasflasche 19 mit einem Behältermund 20 mit Schraubgewinde 21 und einer sich nach oben leicht konisch öffnenden Behälterinnenwand 22 schmiegt sich der Dichteinsatz 10 elastisch und faltenfrei dem Behältermund 20 an, wie sich aus dem Übergang von Fig. 2 (Zustand vor dem Aufschrauben) zu Fig. 1 (Zustand nach dem Aufschrauben) ergibt. Dabei ist insbesondere erkennbar, daß der Ringwulst 13 mit seiner Unterseite an der Stirnwand 23 des Behältermundes 20 zu liegen kommt, wobei die Dichtlippe 14 die Außenkante 24 der Stirnwand 23 umgreift und gegen diese durch den Mantel 2 der Verschlußkappe 1 gedrückt wird. Der untere Ring­ wulst 16 liegt elastisch und faltenfrei der Innenwand 22 des Behältermundes 20 an und der obere Ringwulst 17 umgreift die Innenkante 25 der Stirnwand 23 und wird durch diese in den freien Innenraum 26 zwischen Zylin­ deransatz 5 und Dichtabschnitt 12 des Dichteinsatzes 10 bzw. der Innenwand 22 des Behältermundes 20 ge­ drückt.

Ein Ringwulst 27 an dem Dichteinsatz 10, der sich von dem Außenrand des Bodens 11 nach unten wegerstreckt, wird nicht gegen die Innenwand 22 gedrückt.

In Fig. 3 und 4 sind die Verhältnisse dargestellt, wenn die Verschlußkappe 1 mit dem Dichteinsatz 10 auf eine Kunststoff-Flasche 28 mit einem Schraubgewinde 21 am Behältermund 20 aufgeschraubt wird. Im Unterschied zu Glasflaschen geht bei derartigen Kunststoff-Fla­ schen die Stirnwand 23a bzw. 23b relativ spitzwinklig bzw. geradlinig in den Behältermund 20 über. Hierdurch entsteht ein Innenraum 29 zwischen dem Mantel 2 der Verschlußkappe 1 (vgl. Fig. 4) und der Außenseite des Behältermundes 20. Beim Aufschrauben der Verschluß­ kappe von dem in Fig. 4 dargestellten Zustand in den in Fig. 3 dargestellten Zustand wird die Dichtlippe 14 um die Stirnwand 23′ herumgedrückt und ragt in den Innenraum 29 hinein, wodurch ein Ausgleich für Tole­ ranzen im Bereich der Außenkante 24′ der Stirnwand 23 geschaffen wird. Der obere Ringwulst 17 des Dichtab­ schnittes 12 legt sich gegen die Innenwand 22 des Behältermundes 20 an, so daß insgesamt eine gasdichte Anlage unter Ausgleich eventueller Maßtoleranzen ge­ währleistet ist.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie der Boden 11 des Dicht­ einsatzes 10, welcher eine membranartige Elastizität aufweisen kann, beim Entstehen eines relativ hohen Gasdruckes in dem Raum zwischen dem Flüssigkeitsspie­ gel 30 in dem Behälter 19 gegen den Raum 31 zwischen dem Deckel 4 der Verschlußkappe 1 und dem Boden 11 des Dichteinsatzes 10 gedrückt wird. Hierdurch dringt die Spitze 8 des Ansatzes 7 in den Boden 11 ein und durch­ sticht diesen, so daß Gas aus dem Raum 32 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 30 in Richtung der Pfeile 33 aus­ treten kann und dementsprechend der Überdruck redu­ ziert wird.

Neben dem grundsätzlichen Vorteil eines gasdichten Verschlusses ermöglicht die erfindungsgemäße Kombina­ tion einer Verschlußkappe mit einem Dichteinsatz auch noch eine große Variabilität in der Materialwahl, in­ dem z. B. die Verschlußkappe aus bestrahlungsfestem Kunststoff hergestellt sein kann, während der Dicht­ einsatz ausschließlich unter Elastizitätskriterien ausgewählt wird und z. B. aus Gummi bestehen kann.

Abschließend ist auch noch anzumerken, daß der Dicht­ abschnitt abweichend von der Darstellung nach Fig. 7a auch, wie in Fig. 7b dargestellt, geradlinig verlaufen kann.

Ein erfindungsgemäßer Verschluß kann auch für Kunst­ stoff-Flaschen mit einem geraden Mundstück, wie in Fig. 4b dargestellt, verwendet werden.

Claims (8)

1. Schraubverschlußkappe mit einem Dichteinsatz für einen Behälter mit einem Gewindemundstück, insbeson­ dere für Gase abgebende Flüssigkeiten, wobei der Dichteinsatz im aufgeschraubten Zustand zwischen der Verschlußkappe und der Stirnseite des Behältermundes zur Anlage kommt und aus einem elastisch nachgiebigem Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (1) im Bereich oberhalb der Stirn­ wand (23) des Behältermundes (20) eine Ringnut (9) sowie einen sich radial weiter innen im Abstand zur Innenwand (22) des Behältermundes (20) von dem Deckel (4) der Verschlußkappe (1) nach unten erstreckenden Zylinderansatz (5) umfaßt, und daß der Dichteinsatz (10) einen sich quer über die freie Stirnseite (18) des Zylinderansatzes (5) der Verschlußkappe (1) er­ streckenden Boden (11), einen sich von dessen Außen­ rändern schräg nach oben erstreckenden Dichtabschnitt (12) und einen Ringwulst (13) am oberen Ende des Dichtabschnitts (12) umfaßt, wobei der Ringwulst (13) in die Ringnut (9) der Ver­ schlußkappe (1) eingesetzt ist, und wobei die Höhe des Zylinderansatzes (5) relativ zur Höhe des Dichtabschnitts (12) so dimensioniert ist, daß beim Aufschrauben der Verschlußkappe (1) und beim Auftreffen des Ringwulstes (13) auf der Behälter­ mund-Stirnwand (23) der Dichtabschnitt (12) von dem Zylinderansatz (5) unter elastischer Deformation flä­ chig gegen die Innenwand (22) des Behältermunds (20) gedrückt wird.

2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtabschnitt (12) des Dichtein­ satzes (10) in dem Bereich, der im verschraubten Zu­ stand unterhalb der Behältermund-Stirnwand (23) zu liegen kommt, eine Ausbauchung (16) nach außen auf­ weist.

3. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtabschnitt (12) in dem Bereich, der im aufgeschraubten Zustand an der Innenkante der Behältermund-Stirnwand (23) zur Anlage kommt, eine nach außen gerichtete Ausbauchung (17) aufweist.

4. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der radiale Abstand der Außenwand des Zylinderandsatzes (5) von der Innenwand der Verschluß­ kappe (1) größer ist als die Dicke des Dichteinsatzes (10) im Bereich des Dichtabschnitts (12) zuzüglich der Dicke des Behältermundes (20) .

5. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Außenrand des Ringwulstes (13) eine sich von diesem weg axial nach unten erstreckende Dichtlippe (14) angeordnet ist, welche im aufge­ schraubten Zustand der Verschlußkappe (1) zwischen der Außenkante der Behältermund-Stirnwand (23) und dem Schraubgewinde (3) der Verschlußkappe (1) zu liegen kommt.

6. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich vom Außenrand des Bodens (11) des Dichteinsatzes (10) ein Ringwulst (27) nach unten wegerstreckt.

7. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zylinderansatz (5) als Abstützwand für den Dichteinsatz (10) ausgebildet ist.

8. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Innenseite des Deckels (4) der Verschlußkappe (1) ein sich von dessen Mitte nach unten bis zu dem Boden (11) des Dichteinsatzes (10) erstreckender Ansatz (7) mit einer endseitigen Spitze (8) angeordnet ist.