DE69200043T4 - Verschlussschraubkappe mit verbesserter Gasdichtheit. - Google Patents
Verschlussschraubkappe mit verbesserter Gasdichtheit.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schraubverschlußkappe, mit einem napfförmigen Körper, der auf seiner Seitenwand ein mit einem Außengewinde des Halses des Behälters zusammenwirkendes Innengewinde, und auf seinem Boden mit dem Hals des Behälters zusammenwirkende Dichtmittel aufweist.
- Die bekannten Verschlußkappen dieser Art sind im allgemeinen einstückige Kappen aus Kunststoffmaterial. Die am meisten verwendeten Kunststoffmaterialien sind Polyethylen, d.h. ein relativ elastisches Material, und das steifere Polypropylen. Im Fall von Getränken wird Polyethylen im allgemeinen für kohlensäurefreie oder leicht kohlensäurehaltige Getränke verwendet, während Polypropylen aufgrund seiner besseren Gasundurchlässigkeit, für stark kohlensäurehaltige Getränke verwendet wird.
- Indessen gibt es zahlreiche Fälle von Verpackungen, bei denen die durch die Kappen aus Polypropylen bewirkte Gasundurchlässigkeit noch unzureichend ist. Dies ist der Fall bei der Verpackung von gegen die Oxydationswirkung des Sauerstoffs aus der Luft empfindlichen Produkten (Fettkörper, Saucen, Fruchtsäfte), die für eine organoleptische Änderung verantwortlich ist, die das Produkt rasch unverzehrbar machen kann. Dies verhält sich auch ebenso mit der Konservierung des CO&sub2;-Gehaltes der stark kohlensäurehaltigen Getränke. Ein weiteres Problem beruht auf den Verlusten von Aromen und flüchtigen Substanzen der Gewürze und ätherischen Öle. Schließlich bringen die Gasundurchlässigkeitsmängel Risiken der Übernahme von unerwünschten Gerüchen durch ein Produkt wie Wasser in Kunststofflaschen im Verlauf der Lagerung oder des Transports in geschlossenem Raum mit sich.
- Zur Lösung dieser Probleme ist bereits, z.B. gemäß der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 280 168, eine Verschlußkappe vorgeschlagen worden, die in einem sauerstoffdurchlässigen thermoplastischen Material, beispielsweise in Polypropylen, ausgeführt ist, dessen Boden innen mit einer sauerstoffundurchlässigen Verbundfolie (Papier, Chlorkautschuk, PVC) überdeckt ist, wobei eine Plastisol-Dichtung auf der Verbundfolie vergossen ist. Indessen ist diese Kappe nicht immer zufriedenstellend, insbesondere im Fall von Getränken, da sich die Verbundfolie in Kontakt mit dem Inhalt des durch die Kappe verschlossenen Behälters befindet.
- Im übrigen ist beispielsweise durch das französische Patent Nr. 1 197 200 bereits vorgeschlagen worden, eine Schraubverschlußkappe ausgehend von zwei ineinandergepaßten, napfförmigen Schalen auszuführen, wobei die innere Schale aus einem elastischen Kunststoffmaterial besteht und auf ihrer Seitenwand ein Innengewinde, das mit einem Außengewinde des Halses des Behälters zusammenwirken kann, und auf dem Boden Dichtmittel umfaßt, die mit dem Hals des Behälters zusammenwirken können, und wobei die Außenschale aus einem harten Kunststoffmaterial besteht.
- Jede der beiden Schalen kann somit in einem optimalen Material unter Beachtung der Funktion ausgeführt werden, die sie an der Kappe erfüllen soll. Um eine gute Flüssigkeitsdichtigkeit zu erhalten, ist somit die Verwendung des Polyethylens, d.h. ein elastisches und wenig hartes Material, vollkommen für die Innenschale geeignet, die sich mit dem verpackten Produkt und mit dem engen Hals des Behälters in Kontakt befindet und die sich aufgrund ihrer Weichheit gut an die Fehlstellen anpaßt, die der Behälter ebenso aufweisen kann. Die Außenschale hingegen kann aus einem harten und steifen Material ausgeführt sein, das im übrigen gute Eigenschaften im Verhalten gegenüber mechanischen Beanspruchungen aufweist, die die Dichtigkeit gefährden könnten, wenn sie auf eine einstückige Kappe aus weichem Kunststoffmaterial ausgeübt würden. Indessen ist die geringe Gasundurchlässigkeit der aus zwei Schalen gebildeten Kappe häufig nicht zufriedenstellend.
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlußkappe von der Art mit zwei ineinandergepaßten Schalen, welche bei ganz einfacher Fertigung mit geringen Herstellungskosten zugleich eine gute Flüssigkeitsdichtigkeit und eine gute Gasundurchlässigkeit sicherstellt und problemlos für die verschiedensten Produkte verwendet werden kann.
- Bei der Schraubkappe gemäß der Erfindung ist die Gasundurchlässigkeit einzig oder hauptsächlich durch eine Scheibe mit Gasbarrierenwirkung sichergestellt, die zwischen dem Boden der Außenschale und dem Boden der Innenschale angeordnet ist.
- Somit befindet sich die Scheibe zwischen der Innenschale und der Außenschale eingeschlossen, wobei sie aufgrund der Innenschale in bezug auf das im Behälter enthaltene Produkt und durch die Außenschale in bezug auf den Außenraum zugleich isoliert und geschützt ist.
- Statt daß sie einfach zwischen den Böden der beiden Schalen angeordnet ist, könnte die Scheibe ebenso innen am Boden der Außenschale, beispielsweise durch Verklebung oder Verschweißen, vorzugsweise mittels Ultraschall, angebracht sein. Ebenso könnte die Scheibe durch Verkleben oder durch Verschweißen, vorzugsweise durch Ultraschall, außen am Boden der Innenschale angebracht sein.
- Eine weitere Möglichkeit besteht darin, so vorzugehen, daß die Scheibe durch das Material der Außenschale oder der Innenschale übergossen ist, was jegliche spätere Befestigung erübrigt.
- Die betreffende Scheibe kann vorteilhaft aus einer Verbundfolie, beispielsweise einer Folie aus metallisiertem Kunststoffmaterial, gebildet werden. Wenn diese Verbundstoffolie durch Gießen oder durch Schweißen mit der Außenschale und/oder der Innenschale verbunden werden soll, muß sie auf der Seite der Schale, mit der sie verbunden werden soll, ein Material umfassen, daß sich für eine Verbindung durch Schmelzen oder durch Verschweißen mit dem betreffenden Material der Schale eignet.
- Nachfolgend werden mehrere veranschaulichende und nicht einschränkende Ausführungsformen einer Schraubkappe gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; in den Zeichnungen:
- Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungsform einer Kappe gemäß der Erfindung;
- Fig. 2 ist ein Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Kappe gemäß der Erfindung in Verschlußposition auf einem Flaschenhals;
- Fig. 3 ist ein Axialschnitt einer dritten Ausführungsform.
- Die Schraubverschlußkappe 1, wie sie durch Fig. 1 veranschaulicht ist, besteht aus einer napfförmigen Außenschale 2 und einer Innenschale 3, die ebenso eine allgemein napfförmige Form aufweist, wobei die beiden Schalen 2 und 3 ineinander eingesetzt sind.
- Die Außenschale 2 ist durch Spritzgießen mit einem relativ harten Kunststoffmaterial wie Polypropylen ausgeführt. Sie umfaßt auf der Seitenwand 4 eine Außenrändelung 5 sowie eine Innenrändelung 6, die mit zur Achse des Deckels parallelen Nuten und Rippen gebildet ist.
- Eine durch einen Verbundstoff aus Kunststoff- und Metallmaterial gebildete Scheibe 7, vorzugsweise eine metallisierte Polypropylenfolie, überdeckt innen den Boden 8 der Außenschale 2. Die Scheibe 7 kann vorzugsweise durch das Kunststoffmaterial der Außenschale 2 übergossen werden.
- Die durch Formen, vorzugsweise Spritzgießen, ausgehend von einem weichen Kunststoffmaterial wie Polyethylen ausgeführte Innenschale 3 besitzt auf ihrem Boden 9 eine an sich bekannte ringförmige innere Vertiefung 10, deren Außenflanke 11 dazu bestimmt ist, mit der Innenseite des Halses eines zu verschließendes Behälters zusammenzuwirken. Die Seitenwand 12 der Innenschale 3 besitzt außen eine axiale Rändelung 13, die beim Ineinandersetzen der beiden Schalen 2, 3 mit der inneren axialen Rändelung 6 der Außenschale 2 zusammenwirkt, und innen ein Innengewinde 14, das zum Zusammenwirken mit dem Außengewinde des nicht dargestellten Halses des zu verschließenden Behälters bestimmt ist.
- Der Innendurchmesser der Außenschale 2 und der Außendurchmesser der Innenschale 3 auf den unteren zylindrischen Teilen der Seitenwände 4, 12 der Schalen sind derart gewählt, daß die beiden Schalen 2, 3 durch einfaches Einfügen ineinander mit Gewalt axial in Verbindung gebracht werden können, wobei die beiden Schalen 2, 3 im übrigen aufgrund des gegenseitigen Ineinandergreifens ihrer Rändelungen 6, 13 miteinander drehfest sind.
- Am unteren Ende besitzt die Seitenwand 4 der Innenschale 3 einen Garantiering 15 an sich bekannter Art, der mittels brechbarer Brücken 16 mit der Schale 3 verbunden ist. Beim dargstellten Beispiel umfaßt der Ring 15 eine Umfangsreihe von flexiblen Lappen 17, die dazu bestimmt sind, beim Umkehren zum Boden des Deckels 1 hin mit einem am Hals des Behälters vorgesehenen, nicht dargestellten Wulst unterhalb des Gewindes zusammenzuwirken derart, daß nach dem Anordnen der gesamten Kappe 1 auf dem Hals des Behälters, das erste Abschrauben der Kapsel 1 ein Brechen der Brücken 16, daher ein wenigstens teilweises Abtrennen des Rings 15, herbeiführt, was auf deutlich sichtbare und irreversible Weise zeigt, daß der Behälter ein erstes Öffnen oder einen Öffnungsversuch erfahren hat.
- Die Kappe 101 gemäß der mittels Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform besteht ebenso aus einer Außenschale 102 und einer Innenschale 103.
- Die Außenschale 102 umfaßt in zur Außenschale 2 von Fig. 1 analoger Weise eine Seitenwand 104 mit einer äußeren Rändelung 105 und einer inneren Rändelung 106 sowie auf der Innenseite ihres Bodens 108 eine Scheibe 107 mit Barrierenwirkung für Gase.
- Die Innenschale 103 unterscheidet sich von der Innenschale 3 der Kappe 1 gemäß Fig. 1 einzig durch das Vorhandensein einer Dichtschürze 110, die auf dem Boden 109 der Schale 103 vorspringt, um mit der Innenseite des engen Halses 111 eines Behälters zusammenzuwirken. Davon abgesehen findet man auf der Innenschale 103 eine Seitenwand 112 wieder, die mit einer äußeren Rändelung 113 und einem Innengewinde 114 versehen ist, das mit dem auf dem Hals des Behälters vorgesehenen Außengewinde 119 zusammenwirkt. Am unteren Ende trägt die Seitenwand 112 der Innenschale 103 einen Garantiering 115, der hier in der Position dargestellt ist, in der seine Lappen 117 mit dem Wulst 118 des Halses des zu verschließenden Behälters zusammenwirken.
- Bei den beiden in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen kann die zwischen den Böden 8, 9 und 108, 109 der beiden Schalen 102 und 103 angeordnete Scheibe 7, 107 mit Barrierenwirkung beispielsweise durch Ultraschallverschweißen an der einen und/oder der anderen der beiden Schalen 2, 3 und 102, 103 befestigt werden. Es ist ebenso möglich, die Scheibe 7, 107 mittels des Materials der Außenschale 2, 102 beim Spritzgießen der letzteren zu übergießen. Um eine Schmelzverbindung der Scheibe 7, 107 mit der Außenschale 2, 102 zu gestatten, ist es erforderlich, auf der Scheibe 7, 107, deren Barrierenwirkung vorzugsweise durch eine Metallschicht erhalten werden kann, eine Schicht aus einem Kunststoffmaterial vorzusehen, das sich für eine Schmelzverbindung mit dem Material der Schale eignet. Dies trifft ebenso zu, wenn die Scheibe 7, 107 mit der Innenschale 3, 103 verbunden werden soll.
- Die Kappe 201 der Fig. 3 weist eine Außenschale 202 und eine Innenschale 203 auf, die ineinandergesetzt mittels einer Umfangsvertiefung 206, die innen in der außen mit einer Rändelung 205 versehenen Seitenwand 204 der Außenschale 202 vorgesehen ist und mittels eines außen auf der Seitenwand 212 der Innenschale 203 vorgesehenen Wulstes 213 miteinander axial verbunden sind, wobei der Wulst 213 am Ende des Einsetzens der beiden Schalen ineinander in der Vertiefung 206 einrastet. Die beiden Schalen 202 und 203 sind durch an der Vertiefung 206 und an dem Wulst 213 vorgesehene Zähne 218 in Umfangsrichtung miteinander in Verbindung.
- Außerdem umfassen hier bei der Ausführungsform von Fig. 3 die Dichtmittel 210 der Innenschale 203, die auf der durch einen Garantiering 215 verlängerten Seitenwand 212 ein Innengewinde 214 aufweist, eine Schürze 211, an deren unteres Ende sich der Boden 209 in Form einer ebenen Platte anschließt. Die mit der Innenseite des Bodens 208 der Außenschale 202 verbundene Scheibe 207 befindet sich so in Abstand zum Boden 209 der Innenschale.
- Es versteht sich von selbst, daß die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen lediglich als veranschaulichende und nicht einschränkende Beispiele gegeben worden sind und daß zahlreiche Änderungen und Varianten im Umfang der Erfindung möglich sind.
- Somit können andere Dichtmittel als die ringförmige Vertiefung 10 gemäß Fig. 1, die Schürze 110 gemäß Fig. 2 oder die Schürze mit Platte 210 gemäß Fig. 3 auf der Innenschale 3, 103, 203 vorgesehen werden, um die Dichtigkeit mit dem Hals des zu verschließenden Behälters sicherzustellen.
- Es ist übrigens zu bemerken, daß die Herstellung der Außenschale 2, 102, 202 aufgrund des Fehlens eines Innengewindes mit sehr hohem Arbeitstakt ausgeführt werden kann. Gerade wegen des Innengewindes bringt das Formen der einstückigen Kappen aus relativ steifem Kunststoffmaterial nämlich eine starke Herabsetzung des Herstellungstaktes mit sich.
- Überdies können bei der Kappe gemäß der Erfindung die beiden Schalen aus Materialien mit verschiedenen Farben ausgeführt werden, was nicht nur ein gefälliges Aussehen der Kappe (Garantiering mit einer von dem übrigen sichtbaren Teil, nämlich dem Außendeckel, verschiedenen Farbe) ergibt, sondern jeglichen Öffnungsversuch des Behälters noch augenfälliger macht.
- Wenn die Scheibe 7, 107, 207 als aus einem Material mit Gasbarrierenwirkung bestehend definiert ist, betrifft diese Sperrwirkung ebenso Dämpfe, Aromen, Gerüche und weitere flüchtige Substanzen.
Claims (9)
1. Schraubverschlußkappe für einen Behälter, bestehend aus
zwei napfförmigen Schalen (2, 3; 102, 103; 202, 203), die
durch Ineinandersetzen verbunden sind, wobei die Innenschale
(3, 103, 203) durch ein weiches Kunststoffmaterial gebildet
ist und auf seiner Seitenwand ein Innengewinde (14, 114,
214), das mit einem Außengewinde (119) des Halses des
Behälters zusammenwirken kann, und auf seinem Boden (9, 109,
209) Dichtmittel (10, 110, 210) aufweist, die geeignet sind,
mit dem Hals (111) des Behälters zusammenzuwirken, und wobei
die Außenschale (2, 102, 202) durch ein hartes
Kunststoffmaterial gebildet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden (8, 108, 208) der
Außenschale (2, 102, 202) und dem Boden (9, 109, 209) der
Innenschale (3, 103, 203) eine Scheibe (7, 107, 207) aus
einem Material mit Gasbarrierenwirkung angeordnet ist.
2. Kappe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Scheibe (7, 107, 207) an dem Boden (8, 108,
208) der Außenschale (2, 102, 202) und/oder an dem Boden (9,
109, 209) der Innenschale (3, 103, 203) befestigt ist.
3. Kappe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Scheibe (7, 107, 207) durch Verschweißen,
beispielsweise mittels Ultraschall, an der Außenschale (2,
102, 202) und/oder an der Innenschale (3, 103, 203)
befestigt ist.
4. Kappe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Scheibe (7, 107, 207) durch das
Kunststoffmaterial der Außenschale (2, 102, 202) oder der Innenschale
(3, 103, 203) übergossen ist.
5. Kappe nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (7,
107, 207) aus einer Verbundfolie gebildet ist, die auf der
Seite der Außenschale ein Material aufweist, das sich für
eine Schmelz oder Schweißverbindung mit dem Material der
Außenschale eignet.
6. Kappe nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (7,
107, 207) durch eine Verbundfolie gebildet ist, die auf der
Seite der Innenschale (3, 103, 203) ein Material aufweist,
das sich für eine Schmelz- oder Schweißverbindung mit dem
Material der Innnenschale eignet.
7. Kappe nach einem beliebigen der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Schalen (2, 3; 102, 103; 202, 203) aus Materialien mit
unterschiedlichen Farben bestehen und daß ein Garantiering
(15, 115, 215) aus einem einzigen Stück mit der Innenschale
(3, 103, 203) derart ausgeführt ist, daß der Ring an der
Außenschale (2, 102, 202) vorsteht, wenn die beiden Schalen
ineinander eingesetzt werden.
8. Kappe nach einem beliebigen der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Schalen (202, 203) mittels einer Umfangsvertiefung (206) und
mittels eines ringförmigen Wulstes (213) axial verbunden
sind, die durch Verschnappen am Ende des Ineinandersetzens
der beiden Schalen zusammenwirken.
9. Kappe nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Schalen (202, 203) in
Umfangsrichtung durch Zähne (218) verbunden sind, die an der Vertiefung
(206) und an dem Wulst (213) vorgesehen sind.
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