DE60320092T2

DE60320092T2 - Kunstharzkappe, schliessvorrichtung und verpacktes getränk

Info

Publication number: DE60320092T2
Application number: DE60320092T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Shimotsuga-gun TSUTSUMI; Mitsuharu Shimotsuga-gun HARADA; Masataka Shimotsuga-gun HISANO
Original assignee: Alcoa Closure Systems Japan Ltd
Current assignee: Closure Systems International Japan Ltd
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2023-03-04
Also published as: AU2003220861A1; AU2003220861B2; CO5611188A2; CN100439211C; BR0308163A; JP2003261155A; KR100714083B1; EP1481908A4; EP1481908B1; EP1481908A1; KR20040108653A; ES2304523T3; CA2478524A1; US20050211659A1; MXPA04008488A; PL370865A1; CA2478524C; US7264131B2; ZA200406761B; WO2003074380A1

Description

TECHNISCHES UMFELD DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunstharzkappe, die in eine Behälteröffnung eingebracht wird und die Behälteröffnung abdichtet, sowie eine Verschlussvorrichtung unter Verwendung der Kunstharzkappe und einen Behälter, der mit einem Getränk gefüllt ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In 6 ist ein Beispiel einer herkömmlichen Kunstharzkappe dargestellt, bei der eine Kunstharzkappe 41 einen Kappenkörper 4 umfasst, der aus einer Kopfplatte 2 sowie einem sich nach unten erstreckenden zylindrischen Abschnitt 3 besteht.
Der zylindrische Abschnitt 3 ist von einer waagrechten Einkerbung 6 in einen Hauptabschnitt 8 und einen als Sicherung gegen unbefugtes Öffnen vorgesehenen Ringabschnitt 9 unterteilt, der mittels Stegen 7 mit der Unterkante des Hauptabschnitts 8 verbunden ist.
Ein kreisförmiger innerer Abdichtvorsprung 12 passt in eine Behälteröffnung und ragt aus der Innenfläche der Kopfplatte 2 heraus.
Ein mit einem Gewinde der Gehäuseöffnung in Eingriff stehender Gewindeabschnitt 40 ist in der inneren Umfangsfläche des Hauptabschnitts 8 ausgebildet. Der den umlaufenden Gewindeabschnitt 40 bildende Winkel, das heißt, der Winkel zwischen dem oberen Abschnitt 40a und dem unteren Abschnitt 40b beträgt im allgemeinen ca. 540° (ca. das 1,5-fache des Umfangs).
Der in der Kunstharzkappe 41 befindliche Gewindeabschnitt 40 ist in eine Vielzahl von in Längsrichtung angeordneten Gewindeteilabschnitten 42 und 43 unterteilt.
In der Kappe 41 ist der Gewindeabschnitt 40 durch Trennabschnitte 44 in die Gewindeteilabschnitte 42 und 43 unterteilt und jedoch nur dort vorgesehen, wo der Gewindeabschnitt 40 zweistufig ausgebildet ist. Das heißt, der Gewindeabschnitt 40 umfasst einen einstufigen, langen Gewindeteilabschnitt 42 sowie eine Vielzahl kurzer Gewindeteilabschnitte 43, die zweistufig ausgebildet sind.
Bei der Herstellung der Kappe 41 erfolgt die Formgebung für das Kunstharz im allgemeinen mittels Formpressen unter Verwendung von Formen für die Innen- und die Außenfläche, wobei die gepresste Kappe 41 aus der Form für die Außenfläche entfernt und die Form für die Innenfläche von der Kappe 41 abgezogen wird.
Da bei der herkömmlichen Kappe 41 die Gewindeteilabschnitte 42 und 43 eine unterschiedliche Länge und Anzahl aufweisen, weicht die Festigkeit des Gewindeteilabschnitts 40 an der Stelle, wo der Gewindeteilabschnitt 42 ausgebildet ist, von der Festigkeit an der Stelle, wo der Gewindeteilabschnitt 43 ausgebildet ist, ab.
Wenn folglich ein Behälter mit darauf aufgeschraubter Kappe 41 unter hohem Innendruck steht (das ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Kappe 41 auf einem Behälter mit einem kohlensäurehaltigem Getränk angebracht ist, oder die im Behälter enthaltene Flüssigkeit nach Entfernen und erneutem Anbringen der Kappe 41 vergoren ist oder in ähnlichen derartigen Fällen), ist der schwächere Gewindeteilabschnitt 42 des Gewindeabschnitts nicht in ausreichend festem Eingriff mit dem Gewinde der Behälteröffnung, so dass die Kappe 41 nicht richtig aufgeschraubt werden kann und die hermetische Abdichtung des Verschlusses eingeschränkt ist.
Da sich ferner zum Zeitpunkt des Formpressens die Festigkeit des Gewindeteilabschnitts 40 der Kappe 41 in Umfangsrichtung verändert, und, insbesondere wenn die Form zur Herstellung der Innenfläche von der Kappe 41 abgezogen wird, sich außerdem die Kappe 41 in Bezug auf die Form für die Innenfläche verkanten kann, wird eine übermäßig starke Kraft auf einen Teil des Gewindeteilabschnitts 40 ausgeübt, so dass sich dieser Teil verformt. Wenn eine solche Verformung eingetreten ist, kann die Kappe 41 nicht richtig angebracht werden, was zu einer Verminderung der hermetischen Abdichtung führt.
In dem Dokument DE-A-197 05 717 wird eine Kunstharzkappe mit einem kreisförmigen inneren Abdichtvorsprung, einem kreisförmigen Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand und einem geteilten Gewindeabschnitt offengelegt, wie er in der Präambel des Anspruchs 1 definiert ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde vor dem Hintergrund der vorgenannten Gegebenheiten gemacht und zielt darauf ab, eine Kunstharzkappe mit einem hohen Abdichtungsgrad vorzusehen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Kunstharzkappe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale definiert.
Die der Erfindung zugrunde liegende Kunstharzkappe kann so gestaltet werden, dass der Gewindeteilabschnitt, der sich unmittelbar unterhalb des der Kopfplatte am nächsten gelegenen Gewindeteilabschnitts befindet, und der Gewindeteilabschnitt, der sich unmittelbar oberhalb des von der Kopfplatte am weitesten entfernt gelegenen Gewindeteilabschnitts befindet, als durchgehender Abschnitt ausgebildet sind.
Eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung umfasst einen Behälter und eine Kunstharzkappe gemäß der in Anspruch 1 genannten Merkmale und wird in die Öffnung eines Behälters eingebracht.
Ein erfindungsgemäßes, in einen Behälter abgefülltes Getränk umfasst ein Getränk, das innerhalb einer mit einem Behälter vorgesehenen Verschlussvorrichtung eingefüllt wird, sowie eine Kunstharzkappe, die gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 ausgebildet ist und in eine Öffnung des Behälters eingebracht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht der schematischen Beschaffenheit einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kunstharzkappe;
2A zeigt einen Querschnitt der gesamten in 1 dargestellten Kunstharzkappe, bei der die Kopfplatte ringförmige Abdichtungsvorsprünge aufweist, die der Erfindung nicht entsprechen;
2B zeigt eine schematische Darstellung, bei der die Kunstharzkappe gemäß 2A auf eine Behälteröffnung aufgeschraubt ist;
3 zeigt einen Querschnitt der elementaren Teile der erfindungsgemäßen Kunstharzkappe;
4 zeigt eine schematische Darstellung, bei der ein Einzelschritt beim Aufschrauben der in 3 gezeigten Kunstharzkappe dargestellt ist;
5 zeigt eine schematische Darstellung, bei der ein Einzelschritt beim Aufschrauben der in 3 gezeigten Kunstharzkappe dargestellt ist;
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der schematischen Beschaffenheit einer herkömmlichen Kunstharzkappe.
BESTE ART UND WEISE DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In 1 ist ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Kunstharzkappe dargestellt.
Die 2A und 2B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Kunstharzkappe und eine Verschlussvorrichtung, wobei die hier dargestellte Verschlussvorrichtung einen Behälter und eine auf einer Öffnung 20 des Behälters aufgeschraubte Kunstharzkappe 1 umfasst, wobei die an einer Innenseite der Kopfplatte ausgebildeten kreisförmigen Abdichtungsvorsprünge, die der Erfindung nicht entsprechen.
Bei der hier gezeigten Kappe 1 handelt es sich um eine einteilige Kappe, die einen Kappenkörper 4 mit einer scheibenförmigen Kopfplatte 2 sowie einen sich nach unten erstreckenden, umfangseitigen zylindrischen Abschnitt 3 umfasst.
Der zylindrische Abschnitt 3 ist durch eine waagrechte Einkerbung 6 (abgeschwächte Linie) in einen Hauptabschnitt 8 und einen als Sicherung gegen unbefugtes Öffnen vorgesehenen Ringabschnitt 9 bzw. Sicherungsring unterteilt, der durch eine Vielzahl schmaler Stege 7 mit der Unterkante des Hauptabschnitts 8 verbunden ist.
Ein kreisförmiger innerer Abdichtvorsprung 12 passt in eine Behälteröffnung, auf die die Kappe 1 aufgeschraubt wird, und ragt aus der Innenfläche der Kopfplatte 2 heraus.
Bei der Einbringung in die Behälteröffnung 20 kommt der innere Abdichtungsvorsprung 12 mit der inneren Umfangsfläche 20a der Behälteröffnung 20 ohne Bildung eines Zwischenraums in Anlage, wodurch ein hermetischer Verschluss der Behälteröffnung 20 gewährleistet wird.
Die Länge des herausragenden Teils des inneren Abdichtungsvorsprungs 12 sollte zwischen 1 mm und 5 mm betragen. Der maximale Außendurchmesser des inneren Abdichtungsvorsprungs 12 sollte vorzugsweise dem Innendurchmesser der Behälteröffnung 20 entsprechend oder etwas größer gewählt werden.
Auf der Innenfläche der Kopfplatte 2 sind ein in Anlage mit der äußeren Umfangsfläche der Behälteröffnung 20 stehender Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 13 und ein mit der Öffnungskante 20b in Anlage stehender Kontaktvorsprung für den Öffnungsrand 2a ausgebildet.
Auf der Innenfläche des zur Sicherung gegen unbefugtes Öffnen vorgesehene Ringabschnitts 9 sind Zungen vorgesehen. Dabei handelt es sich um eine Vielzahl dünner plattenförmiger Halterungen, die die Bewegung des zur Sicherung gegen unbefugtes Öffnen vorgesehenen Ringabschnitts 9 verhindern, indem sie sich bei der Entfernung der Kappe 1 an den Behälter anlegen Diese Zungen sind plattenförmig und nach oben und unten bewegbar.
An der inneren Umfangsfläche des Hauptabschnitts 8 ist ein Gewindeabschnitt 10 vorgesehen und steht mit einem am Außenumfang der Behälteröffnung 20 vorgesehen Gewindeabschnitt 22 in Eingriff.
Der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel zwischen dessen Oberkante 10a und dessen Unterkante 10b sollte zwischen 600° und 720° (vorzugsweise zwischen 640° und 720° und idealerweise zwischen 680° und 720°) liegen.
In dem hier dargestellten Beispiel beträgt der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel ca. 720° (ca. das 2-fache des Umfangs).
Im Übrigen kann der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel erfindungsgemäß zwischen 600° und 720° (vorzugsweise zwischen 600° und 800° und idealerweise zwischen 600° und 840°) liegen.
Liegt der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel unterhalb dieses Bereichs, verändert sich die Festigkeit des Gewindeabschnitts 10 in Richtung des Umfangs, so dass in der Folge bei ansteigendem Druck in dem mit der Kappe 1 aufgeschraubtem Behälter der schwächere Gewindeabschnitt 10 (der einstufige Abschnitt) nur unzureichend mit dem Gewinde 22 der Behälteröffnung 20 in Eingriff ist, so dass die Kappe 1 nicht korrekt aufgeschraubt werden kann und sich der Grad der hermetischen Abdichtung des Verschlusses möglicherweise verringert.
Da sich ferner zum Zeitpunkt des Formpressens die Festigkeit des Gewindeabschnitts 10 in Umfangsrichtung verändert und, insbesondere wenn die Form zur Herstellung der Innenfläche von der Kappe 1 abgezogen wird, sich außerdem die Kappe 1 in Bezug auf die Form für die Innenfläche verkanten kann, wird eine starke Kraft auf einen Teil des Gewindeabschnitts 10 ausgeübt, so dass sich dieser Teil möglicherweise verformt.
Liegt der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel bei hohem Druck innerhalb des Behälters oberhalb dieses Bereichs, verändert sich die Festigkeit des Gewindeabschnitts 10 in Umfangsrichtung, so dass der Gewindeabschnitt 10 und der Gewindeabschnitt 22 nicht in ausreichendem Eingriff stehen und folglich die hermetische Abdichtung vermindert ist.
Da ferner zum Zeitpunkt des Formpressens, insbesondere wenn die Form zur Ausbildung der Innenfläche von der Kappe 1 abgezogen wird, ein Teil des Gewindeabschnitts 10 einer hohen Kraft ausgesetzt ist, kann sich dieser Teil des Gewindeabschnitts 10 möglicherweise verformen. Da sich der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel vergrößert, erweist sich das Abschrauben der Kappe 1 als mühevoll.
Der Gewindeabschnitt 10 ist in eine Vielzahl von in Längsrichtung angeordneten Gewindeteilabschnitten 15 unterteilt.
In Umfangsrichtung sind Trennabschnitte 14 in nahezu regelmäßigen Abständen vorgesehen.
Der Abstand zwischen den Trennabschnitten 14 in Umfangsrichtung sollte mehr als 45° betragen, da dies die Festigkeit der Gewindeteilabschnitte 15 erhöht und eine Verformung beim Formpressen verhindert. Liegt der Abstand unterhalb dieses Bereichs, verringert sich die Festigkeit der Trennabschnitte 15 beim Formpressen, und insbesondere wenn die Form zur Herstellung der Innenfläche von der Kappe 1 abgezogen wird, kann die Form zu einer Verformung der Trennabschnitte 15 beitragen.
In dem hier dargestellten Beispiel sind die Trennabschnitte 14 in einem Abstand von ca. 60° in Umfangsrichtung vorgesehen.
Der Abstand zwischen den Trennabschnitten 14 in Umfangsrichtung sollte vorzugsweise nicht größer als ein Betrag von 90° sein. Übersteigt der Abstand in Umfangsrichtung diesen Betrag, übt die Form beim Formpressen und insbesondere wenn die Form zur Herstellung der Innenfläche von der Kappe 1 abgezogen wird, eine hohe Kraft auf den Gewindeteilabschnitt 10, was dazu führen kann, dass es bei diesem Teil zu einer Verformung kommt.
Wie aus 1 ersichtlich ist, sollte der Gewindeteilabschnitt 15b, der sich unmittelbar unterhalb des der Kopfplatte am nächsten gelegenen Gewindeteilabschnitts 15a befindet (der höchsten Stelle) und der Gewindeteilabschnitt 15d, der sich unmittelbar oberhalb des von der Kopfplatte 2 am weitesten entfernt gelegenen Gewindeteilabschnitts 15c befindet (der niedrigsten Stelle), als durchgehender Abschnitt ausgebildet sein.
In anderen Worten sollten die Enden der Gewindeteilabschnitte 15b und 15d durch einen Verbindungsabschnitt 16 verbunden sein.
In der vorliegenden Erfindung können die Gewindeteilabschnitte 15b und 15c statt dessen auch geteilt sein.
Wie aus 2B hervorgeht, sollte der Winkel A, der gebildet wird zwischen der oberen Fläche des Gewindeabschnitts 10 und der waagrechten Fläche (das heißt der zur Kopfplatte 2 parallelen Fläche) zwischen 20° und 45° betragen (vorzugsweise zwischen 20° und 30°). Liegt der Winkel A innerhalb des oben genannten Bereichs, kann sich die Anlagefläche zwischen der oberen Fläche des Gewindeabschnitts 10 und der unteren Fläche des Gewindeabschnitts 22 vergrößern.
Im allgemeinen kann gesagt werden, dass bei dem Aufbringen einer zusätzlichen großen Kraft in Richtung des Verschraubens, nachdem die Kappe auf die Behälteröffnung aufgeschraubt wurde, der zylindrische Abschnitt einer Verformung in aufweitend radialer Richtung entlang der unteren Fläche des Gewindes unterliegt.
Zur Vermeidung einer solchen Verformung bei der genannten Kappe 1 wird der Winkel A innerhalb des oben bezeichneten Bereichs gewählt, wodurch sich die Anlagefläche zwischen der oberen Fläche des Gewindeabschnitts 10 und der unteren Fläche des Gewindeabschnitts 22 vergrößert, so dass selbst bei Aufbringung einer großen Kraft in Richtung des Verschraubens sich die Reibungskraft zwischen den Gewindeabschnitten 10 und 22 nicht erhöht und somit vermieden wird, dass sich der zylindrische Abschnitt 3 in aufweitend radialer Richtung verformt.
Liegt der Winkel A unterhalb des vorgenannten Bereichs, so wird beim Formpressen und insbesondere wenn die Form zur Herstellung der Innenfläche von der Kappe 1 abgezogen wird, eine starke Kraft auf den Gewindeabschnitt 10 ausgeübt, was zu einer Verformung dieses Teils führen kann.
Liegt der Winkel A oberhalb des vorgenannten Bereichs, so kann sich, wenn eine zusätzliche große Kraft in Richtung des Verschraubens einwirkt, nachdem die Kappe auf die Behälteröffnung aufgeschraubt wurde, oder in dem Fall eines Druckanstiegs im Behälter, der zylindrische Abschnitt 3 in aufweitend radialer Richtung entlang der unteren Kante des Gewindes 22 verformen.
Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Kappe 1 bei Aufschrauben auf die Behälteröffnung 20 im einzelnen erklärt.
Wie aus 2B ersichtlich ist, führt sich beim Aufschrauben der Kappe 1 auf die Behälteröffnung 20 der innere Abdichtungsvorsprung 12 in die Behälteröffnung 20 ein und berührt ohne Bildung eines Zwischenraums die innere Umfangsfläche 20a der Behälteröffnung 20.
In der Phase, wo die Öffnungskante 20b der Behälteröffnung 20 den Vorsprung 2a der Kopfplatte 2 erreicht hat, kommt die Gesamtlänge des Gewindeabschnitts 10 von der Oberkante 10a bis zur Unterkante 10b mit dem Gewindeabschnitt 22 von unten in Anlage (siehe die in 2B gezeigte Phase).
In dieser Phase verursacht der Gewindeabschnitt 22 eine nach unten (bzw. schräg nach unten) gerichtete dem Gewindeabschnitt 10 entgegen wirkende Widerstandskraft.
Da bei dieser Kappe 1 sich der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel über 600° bis 720° erstreckt, wird die durch den Gewindeabschnitt 22 auf den Gewindeabschnitt 10 ausgeübte Kraft gleichmäßig über einen großen Bereich in Umfangsrichtung der Kappe verteilt.
Da, wie beispielsweise in 2B dargestellt ist, der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel 720° (ca. das 2-fache des Umfangs) beträgt, verteilt sich die dem Gewindeabschnitt 10 entgegen wirkende Widerstandskraft annähernd gleichmäßig entlang dem gesamten Umfang.
Bei der Herstellung der Kappe 1 wird ein Kunstharzmaterial im allgemeinen mittels Formpressen, und zwar unter Verwendung von Metallformen für die Innen- und Außenfläche verarbeitet, wobei die gepresste Kappe 1 aus der Form für die Außenfläche entfernt und die Form für die Innenfläche von der Kappe 1 abgezogen wird.
Eine Metallform derselben Form wie die Innenfläche der Kappe 1 wird als Form für die Innenfläche verwendet. Dabei ist in dieser Metallform für die Innenfläche entlang des Gewindeabschnitts 10 eine Vertiefung für die Formgebung der Gewindeabschnitte ausgebildet.
Beim Abziehen der Form für die Innenfläche von der Kappe 1 wird durch die Vertiefung für die Formgebung der Gewindeabschnitte eine Kraft auf den Gewindeabschnitt 10 in Abzugsrichtung ausgeübt.
Da bei dieser Kappe 1 sich der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel über 600° bis 720° erstreckt, verteilt sich die durch die Form für die Innenfläche auf den Gewindeabschnitt 10 ausgeübte Kraft gleichmäßig über einen großen Bereich der Kappe in Umfangsrichtung.
Da bei dem in 2B gezeigten Beispiel der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel ca. 720° beträgt (ca. das 2-fache des Umfangs), verteilt sich die auf den Gewindeabschnitt 10 ausgeübte Kraft annähernd gleichmäßig entlang dem gesamten Umfang.
Wird die auf die Behälteröffnung 20 aufgeschraubte Kappe 1 in Aufschraubrichtung gelöst, sperrt sich eine Vielzahl der an der Innenfläche des zur Sicherung gegen unbefugtes Öffnen vorgesehenen Rings 9 vorgesehenen Zungen 11 gegen die Behälteröffnung 20, wodurch der Hauptabschnitt 8 des Kappenkörpers 4 beim Drehen der Kappe 1 nach oben geschoben wird, während sich der zur Sicherung gegen unbefugtes Öffnen vorgesehene Ring 9 nicht nach oben bewegen kann. Folglich wirkt eine wachsende Kraft auf die den Hauptabschnitt 8 der Kappe mit dem Sicherungsring 9 verbindende Stege 7, wodurch diese gebrochen werden und so der zur Sicherung gegen unbefugtes Öffnen vorgesehene Ring 9 von dem Hauptabschnitt 8 getrennt wird, so dass sich die Kappe 1 abnehmen lässt.
Bei der Kappe 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt der den umlaufenden Gewindeabschnitt 10 bildende Winkel zwischen 600° und 720°, und der Gewindeabschnitt 10 ist bei den Trennabschnitten 14 in eine Vielzahl von Gewindeteilabschnitten 15 unterteilt, wobei die Trennabschnitte 14 in annähernd gleichmäßigem Abstand entlang dem gesamten Umfang vorgesehen sind; aus diesem Grund ist die Festigkeit des Gewindeabschnitts 10 in Umfangsrichtung gleichbleibend, und die durch den Gewindeabschnitt 22 auf den Gewindeabschnitt 10 aufgebrachte Widerstandskraft kann somit gleichmäßig über einen großen Bereich in Umfangsrichtung einwirken.
Wenn folglich ein Behälter mit aufgeschraubter Kappe 1 unter hohem Innendruck steht (das ist z. B. dann der Fall, wenn die Kappe 1 auf einem Behälter mit kohlensäurehaltigem Getränk aufgeschraubt ist oder die Flüssigkeit infolge des Entfernens und des erneuten Aufschraubens der Kappe 1 vergoren ist, und in anderen solchen Fällen), kann eine örtlich entstehende Verschlechterung der Verbindung zwischen dem Gewindeabschnitt 10 und dem Gewindeabschnitt 22 verhindert werden.
Auf diese Weise kann die Kappe 1 in richtig aufgeschraubter Lage gehalten und gleichzeitig verhindert werden, dass sich die hermetische Abdichtung verringert.
Da außerdem zum Zeitpunkt des Formpressens und insbesondere wenn die Form zur Herstellung der Innenfläche von der Kappe 1 abgezogen wird, die Festigkeit des Gewindeteilabschnitts 10 der Kappe 1 in Umfangsrichtung gleichbleibend gehalten werden kann, kann ein Verkanten der Kappe 1 gegenüber der Form für die Innenfläche verhindert werden und die durch die Vertiefungen zur Ausbildung der Gewindeabschnitte auf den Gewindeabschnitt 10 einwirkende Kraft in Abzugrichtung kann gleichmäßig auf einen großen Bereich in Umfangsrichtung der Kappe einwirken.
Aus den oben genannten Gründen kann verhindert werden, dass die in Abzugsrichtung wirkende Kraft sich in hohem Maße auf die Kappe überträgt, wodurch keine Verformung des Gewindeabschnitts 10 eintritt.
Folglich kann eine Verringerung der hermetischen Abdichtung auf Grund einer solchen Verformung verhindert werden.
Da sich darüber hinaus der Gewindeteilabschnitt 15b, der sich unmittelbar unterhalb des der Kopfplatte 2 am nächsten gelegenen Gewindeteilabschnitts 15a befindet (der höchsten Stelle) und der Gewindeteilabschnitt 15d, der sich unmittelbar oberhalb des von der Kopfplatte 2 am weitesten entfernt gelegenen Gewindeteilabschnitts 15c befindet (der niedrigsten Stelle), als durchgehender Abschnitt ausgebildet ist, können die nachfolgend beschriebenen Wirkungsweisen erzielt werden:
An dem zylindrischen Abschnitt 3 nahe dem Abschnitt, wo der am niedrigsten gelegene Gewindeteilabschnitt 15c und der unmittelbar darüber liegende Gewindeteilabschnitt 15d ausgebildet sind, liegt eine große Entfernung zwischen der Kopfplatte 2 und dem Gewindeteilabschnitt 15d.
Da der zylindrische Abschnitt 3 in diesem Bereich einen großen Abschnitt umfasst, der sich nicht mit dem Gewindeabschnitt 22 (dem Abschnitt zwischen der Kopfplatte 2 und dem Gewindeteilabschnitt 15d) in Eingriff befindet, wenn der Innendruck des Behälters mit aufgeschraubter Kappe 1 zugenommen hat, kann es leicht zu einer Ausdehnung und Verformung in radialer Ausdehnungsrichtung kommen.
Andererseits ist an dem zylindrischen Abschnitt 3 nahe dem Bereich, wo der am höchsten gelegene Gewindeteilabschnitt 15a und der unmittelbar darunter liegende Gewindeteilabschnitt 15b ausgebildet sind, der nicht mit dem Gewindeabschnitt 22 in Eingriff stehende Abschnitt (das heißt der Abschnitt zwischen Kopfplatte 2 und dem Gewindeteilabschnitt 15a) klein; demzufolge ist es selbst in dem Fall, dass der Innendruck des Behälters mit aufgeschraubter Kappe 1 angestiegen ist, unwahrscheinlich, dass es zu einer Ausdehnung und Verformung in radialer Ausdehnungsrichtung kommt.
Da bei der Kappe 1 der Gewindeteilabschnitt 15d bis zu dem Gewindeteilabschnitt 15b an dem zylindrischen Abschnitt 3 in dem Bereich, der sich nicht ohne weiteres verformt, durchgehend ausgebildet ist, kann der Gewindeteilabschnitt 15d nicht ohne weiteres in radialer Ausdehnungsrichtung bewegt werden, so dass eine Ausdehnung oder Verformung des zylindrischen Abschnitts 3 nahe des Bereichs, in dem der Gewindeteilabschnitt 15d ausgebildet ist, verhindert wird.
So kann selbst bei ansteigendem Druck in dem Behälter mit aufgeschraubter Kappe 1 diese in ordnungsgemäß aufgeschraubtem Zustand gehalten werden, so dass eine Reduzierung der hermetischen Abdichtung verhindert wird.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunstharzkappe. Dabei umfasst die hier abgebildete Kunstharzkappe 31 einen in die Behälteröffnung 20 passenden, kreisförmigen inneren Abdichtvorsprung 32 und einen kreisförmigen Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33, der mit der Öffnungskante 20b der Behälteröffnung 20 (insbesondere der äußeren Umfangskante 20c) in Anlage kommt, wobei der innere Abdichtungsvorsprung 32 und der kreisförmige Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 an der Innenfläche der Kopfplatte 2 des Kappenkörpers ausgebildet sind und sich von dort nach unten erstrecken.
Vorzugsweise nimmt der Durchmesser des inneren Abdichtungsvorsprungs 32 graduell in seiner nach unten gerichteten Richtung zu, so dass der Außendurchmesser seines Bereichs mit maximalem Außendurchmesser 32a größer ist als der Innendurchmesser der Behälteröffnung 20.
Der kreisförmige Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 dichtet die Öffnungskante 20b der Behälteröffnung 20 ab (insbesondere den äußeren Umfangsbereich 20c), und weist einen aufgerichteten bzw. gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitt 33a auf, der sich nahezu senkrecht von der Innenfläche der Kopfplatte 2 nach unten erstreckt, sowie einen schürzenähnlichen sich erweiternden zylindrischen Abschnitt 33b, dessen Durchmesser sich von der Unterkante des aufgerichteten zylindrischen Abschnitt 33a nach unten vergrößert.
Die Länge des herausragenden Abdichtvorsprungs für den Öffnungsrand 33 sollte zwischen 1 mm und 4 mm (vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 mm) liegen.
Die Länge des gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitts 33a sollte zwischen 0,5 mm bis 3 mm (vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm) und seine Dicke zwischen 0,1 mm bis 1 mm (vorzugsweise zwischen 0,2 mm bis 0,5 mm) liegen.
Die Länge des sich erweiternden zylindrischen Abschnitts 33b sollte zwischen 0,5 mm und 3 mm (vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm) liegen, und seine Dicke sollte größer gewählt werden als die Dicke des gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitts 33a, um es genauer zu sagen zwischen 0,2 mm und 1,5 mm (vorzugsweise zwischen 0,4 mm bis 1 mm).
Der Neigungswinkel des sich erweiternden zylindrischen Abschnitts 33b in Bezug auf die Senkrechte sollte zwischen 20° und 60° liegen.
Der Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 kann sich in radialer Ausdehnungsrichtung an der Basis 33c des gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitts 33a verbiegen und verformen.
Der Innendurchmesser des gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitts 33a ist kleiner gewählt als der Außendurchmesser der Behälteröffnung 20.
Der Durchmesser der Unterkante 33d des sich erweiternden zylindrischen Abschnitts 33b sollte größer gewählt werden als der Außendurchmesser der Behälteröffnung 20.
An der Kopfplatte ist ein Anschlag 34 vorgesehen, an dem die Öffnungskante 20b der Behälteröffnung zur Anlage kommt.
Der Zweck des Anschlags 34 besteht darin, den Abstand zwischen der Kopfplatte 2 und der Öffnungskante 20b sowie den Aufschraubdrehwinkel beim Aufschrauben der Kappe in etwa konstant zu halten. Der Anschlag 34 hat dabei einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich als kleiner Vorsprung nach unten.
Der Anschlag 34 ist aus einem Stück mit dem inneren Abdichtungsvorsprung 32 ausgebildet und an dessen Außenseite vorgesehen.
Der Anschlag 34 ist an einer Stelle vorgesehen, wo seine Unterfläche 34a an der Öffnungskante 20b anliegt, wenn die Kappe 31 auf die Behälteröffnung 20 aufgeschraubt wird.
Im Folgenden wird anhand der 3 bis 5 die Wirkungsweise der Kappe 31 beim Aufschrauben auf die Behälteröffnung 20 beschrieben.
Wie aus den 3 und 4 hervorgeht, greift beim Aufschrauben und Festziehen der Kappe 31 auf die Behälteröffnung 20 der innere Abdichtungsvorsprung 32 in die Behälteröffnung 20 ein und kommt mit der inneren Umfangsfläche 20a der Behälteröffnung 20 ohne Bildung eines Zwischenraums in Anlage.
Beim Drehen der Kappe 31 legt sich die äußere Umfangskante 20c der Öffnungskante 20b der Behälteröffnung 20 an die Innenfläche des sich erweiternden zylindrischen Abschnitts 33b des Abdichtvorsprungs für den Öffnungsrand 33 an und übt dabei eine nach oben gerichtete Kraft auf diese aus (siehe 3).
Infolge der Aufbringung dieser nach oben gerichteten Kraft der Behälteröffnung 20 auf den sich erweiternden zylindrischen Abschnitt 33b wird eine Kraft in radialer Ausdehnungsrichtung auf den kreisförmigen Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 aufgebracht, wodurch sich der kreisförmige Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 an seiner Basis 33c in radialer Ausdehnungsrichtung verbiegt und verformt.
Wird die Kappe 31 weiter gedreht, wie in 5 dargestellt ist, so wird der kreisförmige Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 auf Grund der Einwirkung der Behälteröffnung 20 in radialer Ausdehnungsrichtung weiter verbogen und verformt, wobei sich seine Spitze 33e an den Kappenkörper 4 anlegt.
In dieser Phase wird durch die äußere Umfangskante 20c der Öffnungskante 20b eine diagonal nach oben gerichtete Kraft gegen den gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitt 33a aufgebracht, sowie zusätzlich wird durch den Kappenkörper 4 eine diagonal nach unten gerichtete Widerstandskraft gegen den sich erweiternden zylindrischen Abschnitt 33b aufgebracht, wodurch sich in der Folge der Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 in seinem Mittelbereich in Längsrichtung gesehen leicht verbiegt und verformt, so dass er sich etwas nach außen aufbaucht.
Folglich verbiegt und verformt sich der Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 an seiner Basis 33c nach außen, und verbiegt und verformt sich nach außen an seinem in Längsrichtung gesehen mittleren Bereich.
Somit drückt die elastische Rückstellkraft den Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 gegen den äußeren Umfangsabschnitt 20c, so dass der Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 an dem äußeren Umfangsabschnitt 20c ohne Bildung eines Zwischenraums zur Anlage kommt, wodurch die Behälteröffnung 20 abgedichtet wird.
Da zu diesem Zeitpunkt der ringförmige Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 nicht an der gesamten Öffnungskante 20b, sondern nur an einem schmalen Bereich einschließlich dem äußeren Umfangsabschnitt 20c anliegt, bündelt sich die gegen die Öffnungskante 20b durch den Abdichtvorsprung für den Öffnungsrand 33 aufgebrachte Kraft nahe dem äußeren Umfangsabschnitt 20c.
In der in 5 gezeigten Phase legt sich die Öffnungskante 20b der Behälteröffnung 20 an der Unterfläche 34a des Anschlags 34 an.
Durch diesen Anschlag 34 wird die Höhe der Kappe 31 in Bezug auf die Öffnungskante 20b fixiert und es wird somit ein vorgegebener Abstand zwischen der Kopfplatte 2 und der Öffnungskante 20b erreicht.
Dadurch erreicht sowohl die Verformung des Abdichtvorsprungs für den Öffnungsrand 33 einen vorgegebenen Wert als auch die Druckkraft des Abdichtvorsprungs für den Öffnungsrand 33 gegen die Öffnungskante 20b.
Mittels der oben beschriebenen Schritte wird die Kappe 31 auf die Behälteröffnung 20 aufgeschraubt.
Auf Grund der Erfindung kann der Behälter mit einem Getränk, wie zum Beispiel Fruchtsaft, Tee, Kaffee oder dergleichen gefüllt werden, so dass am Ende bei aufgeschraubter Kappe 31 auf die Behälteröffnung 20 um ein mit Getränk gefüllten Behälter zur Verfügung steht.
INDUSTRIELLE VERWERTBARKEIT
Wie vorstehend beschrieben, erstreckt sich bei der erfindungsgemäßen Kunstharzkappe der umlaufende Gewindeabschnitt über einen Winkel zwischen 600° und 720°, ist der Gewindeabschnitt an den Trennabschnitten in eine Vielzahl von Gewindeteilabschnitten unterteilt und die Trennabschnitte sind in annähernd gleichem Abstand entlang der Umfangsrichtung vorgesehen; aus diesem Grund ist die Festigkeit des Gewindeabschnitts entlang der Umfangsrichtung gleichmäßig ausgeprägt und die durch den Gewindeabschnitt der Behälteröffnung auf den Gewindeabschnitt ausgeübte Widerstandskraft kann in einem großen Bereich gleichmäßig entlang der Umfangsrichtung einwirken.
Wenn folglich der Behälter mit aufgeschraubter Kappe unter hohem Innendruck steht (das ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Kappe auf einem Behälter mit kohlensäurehaltigem Getränk aufgeschraubt ist, oder die Flüssigkeit infolge des Entfernens und des erneuten Anbringens der Kappe vergoren ist und in ähnlichen derartigen Fällen), kann eine lokale Verschlechterung der Verbindung zwischen den Gewindeabschnitten verhindert werden.
Auf diese Weise kann die Kappe richtig aufgeschraubt gehalten und gleichzeitig verhindert werden, dass sich die hermetische Abdichtung verringert.
Da außerdem zum Zeitpunkt des Formpressens und insbesondere wenn die Form zur Herstellung der Innenfläche von der Kappe 1 abgezogen wird, die Festigkeit des Gewindeabschnitts der Kappe in Umfangsrichtung gleichbleibend gehalten werden kann, und, insbesondere wenn die Form zur Herstellung der Innenfläche von der Kappe abgezogen wird, kann ein Verkanten der Kappe 1 gegenüber der Form für die Innenfläche verhindert werden und die durch die Vertiefungen zur Ausbildung der Gewindeabschnitte auf den Gewindeabschnitt 10 einwirkende Kraft in Abzugrichtung kann gleichmäßig auf einen großen Bereich in Umfangsrichtung der Kappe einwirken.
Somit kann aus den oben angeführten Gründen verhindert werden, dass die in Abzugrichtung wirkende Kraft sich in starkem Maße an bestimmten Stellen auf die Kappe überträgt, wodurch eine Verformung des Gewindeabschnitts verhindert wird.
Folglich kann auch eine durch die genannte Verformung bedingte Verringerung der hermetischen Abdichtung verhindert werden.
Da darüber hinaus der Gewindeteilabschnitt, der sich unmittelbar unterhalb des der Kopfplatte am nächsten gelegenen Gewindeteilabschnitts befindet, und der Gewindeteilabschnitt, der sich unmittelbar oberhalb des von der Kopfplatte am weitesten entfernt gelegenen Gewindeteilabschnitts befindet als durchgehender Abschnitt ausgebildet ist, kann selbst bei ansteigendem Innendruck in dem Behälter mit aufgeschraubter Kappe eine Ausdehnung oder Verformung des zylindrischen Abschnitts verhindert werden.
Somit kann die Kappe in korrekt aufgeschraubter Lage gehalten werden, so dass eine Verringerung der hermetischen Abdichtung verhindert wird.

Claims

Kunstharzkappe (31) mit einem Kappenkörper (4), einem ringförmigen inneren Abdichtvorsprung (32) und einem ringförmigen, einem Öffnungsrand zugeordneten Abdichtvorsprung (33), wobei der Kappenkörper (4) eine Kopfplatte (2) und einen von deren Umfang nach unten sich erstreckenden zylindrischen Abschnitt (3) sowie einen an einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts (3) ausgebildeten Gewindeabschnitt (10) umfasst, der sich in Eingriff mit einem Gewinde an einer Behälteröffnung (20) befindet, wobei weiterhin der Gewindeabschnitt (10) in eine Mehrzahl von unterbrochenen Gewindeabschnitten aufgeteilt ist, wobei ferner der ringförmige innere Abdichtvorsprung (32) an die Innenseite der Kopfplatte (2) angeformt ist und in die Behälteröffnung (20) passt, und wobei der an dem Öffnungsrand der Behälteröffnung (20) anliegende, Öffnungsrand-Abdichtvorsprung (33) an die Kopfplatte (2) angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der umlaufende Gewindeabschnitt (10) über einen Winkel zwischen 600° und 720° erstreckt, dass die Gewindeteilabschnitte in Umfangrichtung in nahezu gleichen Abständen von 45° bis 90° angeordnet sind, dass der ringförmige Öffnungsrand-Abdichtvorsprung (33) einen gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitt (33a) besitzt, der sich von der Innenseite der Kopfplatte (2) im wesentlichen senkrecht nach unten erstreckt, und außerdem einen darüber hinausgehenden zylindrischen Abschnitt (33b) aufweist, dessen Durchmesser sich ab dem unteren Ende des gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitts (33a) vergrößert und dessen Dicke die des gerade verlaufenden zylindrischen Abschnitts (33a) übersteigt, dass ferner an der Kopfplatte (2) eine im Bereich der Außenseite des ringförmigen inneren Abdichtvorsprungs (32) angeordnete, an dem Rand der Behälteröffnung (20) anliegende Anschlagerhöhung (34) vorgesehen ist, und dass beim Anbringen der Kunstharzkappe (31) an der Behälteröffnung (20) der ringförmige Öffnungsrand-Abdichtvorsprung (33) durch den Öffnungsrand der Behälteröffnung (20), die durch die Anschlagerhöhung (34) positioniert wird, in ihrem in Längsrichtung gesehen mittleren Abschnitt gepresst und dadurch verbogen und in sich vergrößernder radialer Richtung verformt wird, bis sie am Kappenkörper (4) in Anlage kommt.
Kunstharzkappe (31) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeteilabschnitt (15b), der sich unmittelbar unterhalb des der Kopfplatte (2) am nächsten gelegenen Gewindeteilabschnitts (15a) befindet, und der Gewindeteilabschnitt (15d), der sich unmittelbar oberhalb des von der Kopfplatte (2) am weitesten entfernt gelegenen Gewindeteilabschnitts (15c) befindet, durchgehend ausgebildet sind.
Verschlussvorrichtung mit einem Behälter und der Kunstharzkappe (31) gemäß Anspruch 1, die in die Öffnung (20) des Behälters eingebracht wird.
Behälter mit einem Getränk, in dem das Getränk innerhalb einer Verschlussvorrichtung eingefüllt ist, die aus einem Behälter und der Kunstharzkappe (31) gemäß Anspruch 1 besteht.
Verschlussvorrichtung mit einem Behälter und der Kunstharzkappe (31) gemäß Anspruch 1, die an einer Öffnung (20) des Behälters angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Abdichtvorsprung (33) für den Öffnungsrand durch die Öffnung (20) in sich vergrößernder radialer Richtung gebogen und verformt wird, bis er an den Kappenkörper (4) in Anlage kommt.