DE9108494U1 - Verschluß für eine Flasche o.dgl. - Google Patents
Verschluß für eine Flasche o.dgl.Info
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verschluß der im Oberbegriff
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 Mündungsrandes
einer flasche vorgesehen sind, in die sich Dichtmassse 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, vielmehr
von einer derartigen Verformung ausgenommen ist. Auf diese Weise soll in dem unverformten Teilbereich eine verminderte
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 Verschluß 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
elastisches 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 zwisehen beiden das elastische Element zur Vorspannung des
Dichtteils befindet, ist damit auch die Größe der Vorspannung 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 unterschiedliche
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 Zusammendrükkung
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 entscheidend.
Die Gefahr von Explosionen besteht also im Normalfall weiterhin.
Durch die DE-OS 1 432 224 ist eine Entlüftungsdichtung
für einen Verschluß ähnlich der zuvor behandelten US-PS 4 089 434 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 3 114 467 sowie die deutsch Gebrauchsmusterschrift
8 122 918 O 1 sind kappenförmige Verschlüsse
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 Dichtung 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 Ausnehmungen
im Boden der Schraubkappen überhaupt keine Anpreßung des Randes der Dichtscheibe an den Stirnrand des Flaschenhalses
erfolgt. Das Innere der Flasche, beispielsweise eine Getränkeflüssigkeit, kann daher schon bei geringsten überdrücken
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 Verschluß
der betreffenden Art zu schaffen, der einfach im Aufbau ist und weitgehend unabhängig vom Aufschraubdrehmoraent
zuverlässig bei vorgegebenem Überdruck öffnet.
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 Stirnfläche des Flaschenhalses an, die durch ihre Zusammendrückbarkeit
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 zu-
&Pgr; &bgr; &igr;
U "a· j
-&dgr;-
rückspringt, 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 komplementär 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 ringförmigen 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 SchiießVorgang 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 Lippendichtung
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 unterschiedlicher Zusammendrückbarkeit. Beispielsweise kann das
Material der Dichtung an einigen Stellen Hohlräume, insbesondere 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 erfindungsgemäßen
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 .
15
15
In den Fig. 1 bis 3 bilden ein Halteteil 1 und ein
Dichtteil 2 zusammen eine Schraubkappe, wozu in dem Halteteil 1 Gewindegänge 3 vorgesehen sind, mit denen das Halteteil
1 auf wulstförmige Gewindegänge 4 eines Flaschenhalses 5 einer nur teilweise dargestellten Flasche 6 aufschraubbar
ist. Halteteil 1 und Dichtteil 2 sind aus Aluminium tiefgezogen 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 zurückspringt
und so einen größeren Abstand zu einer Stirnfläche des Flaschenhalses 5 hat als die ringförmige Dichtfläche 7.
Zwischen der ringförmigen Dichtfläche 7 bzw. deren zurückspringenden Stellen 8 und der Stirnfläche 9 des FIaschenhalses
5 befindet sich eine Dichtung 10, deren Dichtfläche 11 in einer radialen Ebene in bezug zu dem Flaschenhals
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
•J I
P ;'
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 Verfahrensschritte zur Herstellung eines Verschlusses gemäß der Erfindung.
Zunächst wird in einen kappenförmigen Verschluß, bestehend aus Halteteil 16 und Dichtteil 17, das eben ist,
eine ebenfalls 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 Vertiefungen 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
^ 3
-&dgr;&igr; 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 reproduzierbare 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 Halteteil
(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 Querschnitt
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 Dichtfläche. An diesen Stellen kann das Material der Dichtung
daher bei einem bestimmten überdruck von der Dichtauflage abheben und somit Überdruck entweichen lassen.
H O
üü
Claims (8)
1. Verschluß für eine Flasche oder dergleichen, mit einem Halteteil, das einen nach innen gerichteten Vorsprung oder
Kragen zum Hintergreifen eines Außenwulstes eines Flaschenhalses 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 Dichtteils 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.
494.
3. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke der zurückspringenden Stellen in Umfangsrichtung
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.
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10
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.
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