DE4122783A1 - Verschluss fuer eine flasche oder dergleichen sowie verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluß der im Ober­ begriff des Anspruchs 1 genannten Art für eine Flasche oder dergleichen sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Durch die DE-PS 36 42 998 ist ein Verschluß bekannt, bei dem zusätzlich zu der radialen, stirnseitigen Dichtfläche axiale Dichtflächen im Bereich des Mündungs­ randes einer Flasche vorgesehen sind, in die sich Dichtungsmasse der Dichtung erstreckt. Das Dichtteil ist tiefgezogen und erstreckt sich um den Mündungsrand der Flasche herum, um so die äußere, axiale Dichtfläche zu bilden. Das Wesentliche dieses bekannten Verschlusses soll darin bestehen, daß das Dichtteil wenigstens in einem Teilbereich am Übergang von dem Dichtteil zu dem Halteteil nicht bis auf den seitlichen Mündungsrand des Halses der Flasche tiefgezogen ist, viel­ mehr von einer derartigen Verformung ausgenommen ist. Auf diese Weise soll in dem unverformten Teilbereich eine ver­ minderte Dichtstrecke geschaffen sein, die aufgrund ihrer Kürze zu einer geringeren Dichtigkeit führen soll. Auf diese Weise soll ein Entweichen von Überdruck begünstigt werden. Das Entweichen von Überdruck ist bei einem derartigen Ver­ schluß jedoch weniger von der Dichtstrecke als vielmehr von dem Auflagedruck der Dichtung abhängig. Dieser ist jedoch bei diesem bekannten Verschluß über den gesamten Mündungs­ rand gleich. Die gewünschte Wirkung eines Überdruckventils wird daher nur sehr unvollkommen erreicht.

Durch die DE-PS 37 44 292 ist ein Verschluß für eine Flasche oder dergleichen bekannt, der einen kappenförmigen Halteteil aufweist, an dem sich ein nach innen gerichteter Vorsprung oder Kragen zum Hintergreifen eines Außenwulstes eines Flaschenhalses befindet. Dieses Halteteil ist über ein elatisches Element mit einem Dichtteil mit einer ringförmigen Dichtfläche zur Anlage an einer Stirnfläche des Flaschenhalses verbunden. Das Halteteil weist einen Anschlag zur definierten Anlage des Halteteils an dem Rand des Flaschenhalses auf. Da das Dichtteil ebenfalls an dem Rand des Flaschenhalses anliegt, ist dadurch die gegenseitige Lage von Halteteil und Dichtteil genau definiert. Da sich zwischen beiden das elastische Element zur Vorspannung des Dichtteils befindet, ist damit auch die Größe der Vor­ spannung des elastischen Elements genau definiert und damit der Druck, bei dem das Dichtteil abhebt, das Überdruckventil also öffnet.

Durch die US-PS 40 89 434 ist ein Schraubverschluß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bekannt, bei dem zwischen dem Boden der Schraubkappe und dem Stirnrand des Flaschenhalses eine Dichtung aus Schaumstoff liegt, die in ihrem Querschnitt in einer diametralen Richtung unter­ schiedliche Dicken hat. Beim Aufschrauben werden also die Bereiche größerer Dicke stärker zusammengepreßt als die Bereiche geringerer Dicke. In den Bereichen geringerer Dicke ist daher die Dichtkraft geringer, und diese Bereiche sollen als Überdruckventil dienen. Der Öffnungsdruck hängt dabei von der Kompression der gesamten Dichtung ab, ist somit nicht unabhängig vom Aufschraubdrehmoment. Erfolgt das Aufschrauben mit zu geringem Drehmoment, so sind die Bereiche geringerer Dicke nicht zur Anlage gebracht, die Dichtung ist nicht dicht. Wird die Dichtung mit zu großer Kraft aufgeschraubt, so ist die Anlagekraft auch im Bereich der geringeren Dicke zu groß, so daß entsprechend auch der Öffnungsdruck groß ist und die Gefahr einer Explosion der Flasche nach sich zieht. Hinzu kommt der besondere Nachteil, daß der größte Teil des Drehmoments beim Aufschrauben auf das Zusammendrücken der Bereiche der Dichtung großer Dicke entfällt, zumal deren Fläche wesentlich größer ist als die Fläche der Bereiche geringerer Dicke, so daß der erhöhte Anstieg des Drehmoments durch die zusätzliche Zusammendrückung im Bereich der Stellen geringerer Dicke der Dichtung kaum feststellbar ist, insbesondere nicht dann, wenn das Aufschrauben von Hand erfolgt. Das Aufschrauben von Hand ist aber im praktischen Gebrauch der Normalfall und entschei­ dend. Die Gefahr von Explosionen besteht also im Normalfall weiterhin.

Durch die DE-OS 14 32 224 ist eine Entlüftungsdich­ tung für einen Verschluß ähnlich der zuvor behandelten US-PS 40 89 434 bekannt, wobei der Unterschied darin besteht, daß sich die Bereiche geringerer Dicke der Dichtung nur an zwei diametral gegenüberliegenden kurzen Umfangsstellen befinden. Der größte Teil der Dichtung hat die größere Dicke. Die zuvor beschriebenen Nachteile sind daher noch größer.

Durch die US-PS 31 14 467 sowie die deutsche Gebrauchsmusterschrift 81 22 918 O1 sind kappenförmige Ver­ schlüsse mit Überdrucksicherungen bekannt, bei denen jeweils im Boden eine ebene Dichtscheibe angeordnet ist, hinter der sich an einigen Umfangsstellen Ausnehmungen befinden. Ist eine solche Kappe auf den Hals einer Flasche aufgeschraubt und entsteht ein Druck in der Flasche, so hebt sich der Rand der scheibenförmigen Dichtungen an den Stellen, an denen sich die Ausnehmungen im Boden der Kappe befinden, etwas an, so daß Überdruck entweichen kann. Ein Nachteil dieser bekannten Schraubverschlüsse besteht darin, daß im Bereich der Ausneh­ mungen im Boden der Schraubkappen überhaupt keine Anpressung des Randes der Dichtscheibe an den Stirnrand des Flaschen­ halses erfolgt. Das Innere der Flasche, beispielsweise eine Getränkeflüssigkeit, kann daher schon bei geringsten Über­ drücken aus der Flasche entweichen, was nicht erwünscht ist. Außerdem besteht der Nachteil, daß gerade bei Gasflaschen durch die herstellungsbedingten Toleranzen oder bei Verun­ reinigungen auf der Stirnfläche des Flaschenrandes bzw. auf der Dichtung eine Dichtanlage der Dichtung an der Stirnfläche des Flaschenhalses unmöglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ver­ schluß der betreffenden Art zu schaffen, der einfach im Aufbau ist und weitgehend unabhängig vom Aufschraubdreh­ moment zuverlässig bei vorgegebenem Überdruck öffnet.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur einfachen Herstellung eines Verschlusses der im Anspruch 1 genannten Art anzugeben.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.

Die Erfindung löst sich von dem bekannten Gedanken, die Dichtstrecke zu verkürzen oder das Dichtteil als Ganzes über ein elastisches Element gegen die Mündung des Flaschenhalses zu drücken. Grundgedanke der Erfindung ist es vielmehr, Dichtung, Anschlag und elastisches Element nur durch die Gestaltung der ringförmigen Dichtfläche oder der Dichtung zu schaffen.

Eine mögliche Konkretisierung dieser allgemeinen Lehre ist im Anspruch 2 angegeben. Wird mit einem Verschluß gemäß dieser Lehre eine Flasche verschlossen, so ergibt sich, daß in nicht zurückspringenden Umfangsbereichen der ringförmigen Dichtfläche die Dichtung mit einer großen Auflagekraft aufliegt und dadurch nach Art eines Anschlages die genaue Lage des Dichtteils in bezug zu der Stirnfläche eines Flaschenhalses bestimmt. Dadurch ist aber auch genau die Kraft bestimmt, mit der die Umfangsbereiche der Dichtung an der Stirnfläche des Flaschenhalses anliegen, wo die ringförmige Dichtfläche zurückspringt. Im Ergebnis liegt somit der Umfangsbereich der Dichtung an den zurückspringenden Stellen der ringförmigen Dichtfläche mit einer Kraft an der Stirn­ fläche des Flaschenhalses an, die durch ihre Zusammendrück­ barkeit bestimmt ist, und da die Zusammendrückbarkeit von Form, Dicke und Materialbeschaffenheit abhängt und diese alle genau wählbar sind, ist auch der Dichtdruck an den zurückspringenden Stellen der ringförmigen Oberfläche genau bestimmbar und damit der Druck, bei dem die Dichtung von der Stirnfläche des Flaschenhalses abhebt und somit Überdruck entweichen läßt.

Dort, wo die im wesentlichen ringförmige Dichtfläche des Dichtteils an wenigstens einer Stelle des Umfangs zurückspringt, wird also die Dichtung im Verschlußfalle weniger stark zusammengepreßt und damit vorgespannt, so daß sie bei den gewünschten Überdrücken abhebt und Überdruck entweichen läßt. Die Dichtung kann dabei über den Umfang komple­ mentär zu der ringförmigen Dichtfläche des Dichtteils geformt sein, paßt sich also der Kontur der Dichtfläche an. Im einfachsten Falle bedeutet dies, daß sich bei kappenförmiger Ausbildung des erfindungsgemäßen Verschlusses in der ring­ förmigen Dichtfläche ganz einfach eine Vertiefung befindet, die das Material der Dichtung ebenfalls ausfüllt, während die Auflagefläche der Dichtung auf der Stirnfläche des Flaschenhalses in einer radialen Ebene liegt. Ein derartiger Verschluß ist gemäß der Lehre des Verfahrensanspruchs 8 in einfacher Weise erstellbar, wobei die Vertiefungen sich bei dem Schließvorgang ohne Mehraufwand erzeugen lassen, während für die Dichtung lediglich das entsprechende Material, z. B. Schaummaterial, gewählt werden muß, was dann ebenfalls keinen Mehraufwand darstellt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Dichtung auch eine Profildichtung, insbesondere eine Lippen­ dichtung sein, wobei das Profil über den Umfang komplementär zu der ringförmigen Dichtfläche geformt ist.

Gemäß einer anderen Konkretisierung der im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Lehre hat die Dichtung eine konstante Dicke und besteht über den Umfang aus Material unter­ schiedlicher Zusammendrückbarkeit. Beispielsweise kann das Material der Dichtung an einigen Stellen Hohlräume, insbe­ sondere Bläschen, aufweisen, wodurch an diesen Stellen praktisch Schaumstoff gebildet ist. In allen Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, an der der Dichtfläche abgewandten Seite der Dichtung Ausnehmungen vorzusehen, die die leichtere Zusammendrückbarkeit bewirken.

Das Material des Halte- und Dichtteils kann beliebig sein, z. B. Kunststoff oder Metall. Es kann sich um einen Schraub- oder Kronenverschluß oder jeden beliebigen anderen Verschluß handeln.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an einem Aus­ führungsbeispiel näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt,

Fig. 2 ist eine Draufsicht von oben auf Fig. 1 und

Fig. 3 ist eine Seitenansicht von Fig. 1,

Fig. 4 verdeutlicht das erfindungsgemäße Verfahren,

Fig. 5 zeigt einen Zwischenschritt bei dem erfindungs­ gemäßen Verfahren,

Fig. 6 zeigt den Endschritt des Verfahrens,

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Grundgedankens der Erfindung in einer Darstellung ähnlich Fig. 1 und

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf die Dichtung in Fig. 7.

In den Fig. 1 bis 3 bilden ein Halteteil 1 und ein Dichtteil 2 zusammen eine Schraubkappe, wozu in dem Halte­ teil 1 Gewindegänge 3 vorgesehen sind, mit denen das Halte­ teil 1 auf wulstförmige Gewindegänge 4 eines Flaschenhalses 5 einer nur teilweise dargestellten Flasche 6 aufschraubbar ist. Halteteil 1 und Dichtteil 2 sind aus Aluminium tiefge­ zogen und/oder gedrückt, wie das allgemein bei derartigen Schraubverschlüssen üblich ist.

In seinem Randbereich weist das Dichtteil 2 eine ringförmige Dichtfläche 7 auf, die an drei Stellen 8 zurück­ springt und so einen größeren Abstand zu einer Stirnfläche 9 des Flaschenhalses 5 hat als die ringförmige Dichtfläche 7.

Zwischen der ringförmigen Dichtfläche 7 bzw. deren zurückspringenden Stellen 8 und der Stirnfläche 9 des Flaschenhalses 5 befindet sich eine Dichtung 10, deren Dicht­ fläche 11 in einer radialen Ebene in bezug zu dem Flaschen­ hals 5 liegt, während ihre auf der anderen Seite liegende Dichtfläche 12 komplementär zu der ringförmigen Dichtfläche 7 bzw. deren zurückspringenden Stellen 8 ausgebildet ist. Die Dichtung 10 besteht aus volumenkompressiblem Material, beispielsweise aus Schaumstoff.

Fig. 1 zeigt den als Schraubkappe ausgebildeten Verschluß in aufgeschraubtem Zustand. Während des Aufschraubens ergeben sich im Bereich der dünneren Umfangsteile der Dichtung 10 im Bereich der ringförmigen Dichtfläche 7 sehr schnell größere Auflagekräfte, die dichtend wirken und gleichzeitig ein weiteres Aufschrauben der Schraubkappe verhindern, so daß diese eine genau definierte Lage im Verhältnis zu der Stirnfläche 9 des Flaschenhalses 5 hat.

Beim Aufschrauben drückt sich die Dichtung 10 im Bereich der zurückspringenden Stellen 8 um die gleiche Wegstrecke zusammen, jedoch ergeben sich aufgrund der dort größeren Dicke der Dichtung 10 umgekehrt proportional zu der Dicke geringere Auflagekräfte auf der Stirnfläche 9 des Flaschenhalses 5. Bei ansteigendem Druck in der Flasche drückt sich somit das Material der Dichtung 10 im Bereich der zurückspringenden Stellen 8 zusammen, so daß Überdruck entweichen kann. Durch die Dicke der Dichtung im Bereich der zurückspringenden Stellen 8 und die Zusammendrückbarkeit in diesem Bereich ist im wesentlichen der Druck bestimmt, bei dem Überdruck entweicht.

Fig. 4-6 verdeutlichen verschiedene Verfahrens­ schritte bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verschlusses gemäß der Erfindung. Zunächst wird in einen kappenförmigen Verschluß, bestehend aus Halteteil 16 und Dichtteil 17, das eben ist, eine eben­ falls ebene Dichtscheibe 18 eingelegt. Alles zusammen wird dann in Richtung eines Pfeiles 19 auf das Ende eines Flaschenhalses 20 aufgesetzt, wie das in Fig. 6 gezeigt ist. Danach wird ein Stempel 21 in Richtung eines Pfeiles 22 gegen das Dichtteil 17 gedrückt. In dem Stempel 21 befindet sich eine Vertiefung 23, aus der ein Vorsprung 24 vorsteht, der sich beim Andrücken des Stempels 21 in das Dichtteil 17 eindrückt und dort an voneinander entfernten Stellen Vertie­ fungen erzeugt, wie das aus Fig. 6 ersichtlich ist. Diese Vertiefungen stellen im Inneren der Verschlußkappe Vorsprünge 25 dar, die, da ihre Flächenausdehnung verhältnismäßig gering ist, die Dichtscheibe 18 sehr stark zusammendrücken, so daß die Vorsprünge 25 praktisch einen Anschlag bilden, der eine genaue Lage der Verschlußkappe in bezug zu dem Stirnrand des Flaschenhalses 20 gewährleistet und damit auch die Zusammendrückung der Dichtscheibe 18 in Umfangsbereichen 26. Diese definierte und durch die Anschläge 26 reproduzier­ bare genaue Zusammenpressung in den Bereichen 26 bestimmt einen genau definierten Druck, bei dem Überdruck entweichen kann.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Lage wird durch nicht dargestellte Mittel durch Andrücken von außen an das Halte­ teil (16) ein Gewinde (27) wie auch ein Kragen (28) erzeugt, der zum Sichtbarmachen des ersten Öffnens der Flasche dient.

Fig. 7 zeigt ähnlich wie Fig. 1 einen Schnitt durch einen oberen Teil eines Flaschenhalses, gleiche oder sich entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Der Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht darin, daß ein Dichtteil 26 völlig eben ausgebildet ist, während gleichzeitig eine Dichtung 27 gleichen Quer­ schnitt hat. Diese Dichtung weist jedoch, wie das aus der Draufsicht auf die Dichtung in Fig. 8 ersichtlich ist, drei Bereiche 28, 29 und 30 auf, die eine geringere, vorzugsweise wesentlich geringere Zusammendrückbarkeit haben als ein mittlerer Bereich 31. Diese Bereiche 28, 29 und 30 wirken somit als Anschläge und bestimmen die Zusammendrückung des mittleren Bereichs 31 der Dichtung 27 im Bereich der Dicht­ fläche. An diesen Stellen kann das Material der Dichtung daher bei einem bestimmten Überdruck von der Dichtauflage abheben und somit Überdruck entweichen lassen.

Claims (11)

1. Verschluß für eine Flasche oder dergleichen, mit einem Halteteil, das einen nach innen gerichteten Vorsprung oder Kragen zum Hintergreifen eines Außenwulstes eines Flaschen­ halses aufweist, mit einem mit dem Halteteil verbundenen Dichtteil, das eine im wesentlichen ringförmige Dichtfläche aufweist, und mit einer zwischen der ringförmigen Dichtfläche und einer ringförmigen Stirnfläche des Flaschenhalses angeordneten und im verschlossenen Zustand sowohl an der Dichtfläche des Dichteils als auch an der Stirnfläche des Flaschenhalses anliegenden Dichtung aus zusammendrückbarem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung entlang der ringförmigen Dichtfläche mit unterschiedlichem Anlagedruck anliegt.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des unterschiedlichen Anlagedruckes die im wesentlichen ringförmige Dichtfläche (7) des Dichtteils (2) an wenigstens einer Stelle (8) des Umfangs in axialer Richtung zurückspringt und daß die Dichtung (10) im Querschnitt so bemessen ist, daß der Anlagedruck der Dichtung an der zurückspringenden Stelle bzw. den zurückspringenden Stellen kleiner ist als an den nicht zurückspringenden Stellen.

3. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke der zurückspringenden Stellen in Umfangs­ richtung kleiner, vorzugsweise wesentlich kleiner als die Strecke der nicht zurückspringenden Stellen ist.

4. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) über den Umfang komplementär zu der ringförmigen Dichtungsfläche (7) des Dichtteils (2) geformt ist.

5. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) aus einem volumenkompressiblen Material besteht.

6. Verschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) aus Schaumstoff besteht.

7. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des unterschiedlichen Anlagedruckes die Dichtung konstante Dicke hat und über den Umfang aus Material unterschiedlicher Zusammendrückbarkeit besteht.

8. Verschluß nach Anspruch 1, 2 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die unterschiedliche Zusammendrückbarkeit durch Hohlräume oder Ausnehmungen auf der der Dichtfläche abgewandten Seite der Dichtung geschaffen ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Verschlusses gemäß Anspruch 2, bei dem die im wesentlichen ringförmige Dicht­ fläche des Dichtteils an wenigstens einer Stelle des Umfangs in axialer Richtung zurückspringt, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Halteteil und Dichtteil bildende Kappe mit ebener Dichtfläche des Dichtteiles und aus einem verform­ baren Metall, insbesondere Aluminium, eine Dichtscheibe oder ein Dichtring konstanter Dicke und aus zusammendrückbarem Material, insbesondere Schaumstoff, eingelegt wird, daß die Kappe auf den Hals einer Flasche aufgesetzt wird, daß ein Preßstempel von außen gegen das Dichtteil der Kappe gedrückt wird, der auf seiner Stirnfläche in Umfangsrichtung in Abstand zueinander angeordnete Vorsprünge aufweist, so daß das Dichtteil nur an den Stellen dieser Vorsprünge in Richtung auf die Stirnfläche des Flaschenhalses verformt wird, so daß die nicht verformten Teile die zurückspringenden Teile der ringförmigen Dichtfläche bilden, an denen die Dichtung in geringerem Maße zusammengedrückt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei angepreßtem Stempel der Kragen zum Hintergreifen eines Außenwulstes des Flaschenhalses erzeugt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Kappe eine Schraubkappe verwendet wird, daß die Schraubkappe aufgeschraubt wird und daß in aufgeschraubtem Zustand der Stempel angedrückt und die Verformungen im Dichtteil erzeugt werden.