DE9314226U1 - Bottle stopper - Google Patents
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Description
DIPL-ING. GUIDO ENGELHARtfT,: £DIPL-ING. GUIDO ENGELHARtfT,: £
Fnedrichsfiafen··* *··Fnedrichsfiafen··* *··
Oberland Glas
AktiengesellschaftOberland Glass
Public limited company
88410 Bad Wurzach88410 Bad Wurzach
FlaschenverschlußBottle cap
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußkappe für eine Flasche oder einen ähnlichen Hohlbehälter, bestehend aus einer die Mündung der Flasche übergreifenden Deckplatte und einem an dieser angeformten an dem Mundstück arretierbaren Kragen, wobei an der Deckplatte eine an die Innenmantelfläche des Mundstückes anliegende Dichtung und eine auf dessen Stirnfläche aufliegende Dichtung angebracht sind und die Verschlußkappe eine elastisch verformbare Zone aufweist, durch die die Deckplatte zur Entlüftung des Innenraumes der Flasche in Abhängigkeit von dem in dieser herrschenden Druck nach Art einer Membran auswölbbar ist.The invention relates to a closure cap for a bottle or a similar hollow container, consisting of a cover plate that extends over the mouth of the bottle and a collar that is molded onto the cover plate and can be locked onto the mouthpiece, with a seal that rests on the inner surface of the mouthpiece and a seal that rests on the front surface of the mouthpiece being attached to the cover plate and the closure cap having an elastically deformable zone through which the cover plate can be bulged like a membrane in order to ventilate the interior of the bottle depending on the pressure prevailing in the bottle.
Durch die EP-Al-O 464 384 ist ein derartiger Flaschenverschluß bekannt. Die elastisch verformbare Zone ist bei dieser Ausgestaltung mit radialem Abstand zu der an der Innenmantelfläche des Mundstückes anliegenden Dichtung zwischen zwei auf der Stirnfläche des Mund-Such a bottle closure is known from EP-Al-O 464 384. The elastically deformable zone is in this design at a radial distance from the seal on the inner surface of the mouthpiece between two on the front surface of the mouthpiece.
Stückes aufpreßbaren Dichtungen in die Deckplatte der Verschlußkappe und somit in deren äußeren Bereich eingearbeitet. Da beim Aufschrauben der Verschlußkappe die beiden auf der Stirnfläche aufpreßbaren Dichtungen deformiert werden, wirkt auf die Deckplatte eine in radialer Richtung der Flasche gerichtete Kraft ein, durch die die elastisch verformbare Zone verspannt wird. Dadurch wird deren Elastizität beeinträchtigt, so daß eine Entlüftung bei einem vorgegebenen Überdruck mitunter nicht erfolgt und der angestrebte Zweck nicht erreicht wird. Des weiteren ist von Nachteil, daß, bedingt durch unterschiedliche Mündungsbebeschaf fenheiten und Toleranzen, durch das maschinelle Aufschrauben der Verschlußkappen die elastisch verformbaren Zonen äußerst unterschiedlich vorgespannt werden, auch dies führt zu unkontrollierten Entlüftungen der Flaschen und zu Materialermüdungen. Durch die Anordnung der elastisch verformbaren Zone zwischen den beiden auf der Stirnfläche des Mundstückes aufliegenden Dichtungen ist somit eine selbsttätige Entlüftung bei einem vorgegebenen Innendruck nicht zu bewerkstelligen . .Piece of press-on seals are incorporated into the cover plate of the closure cap and thus into its outer area. Since the two press-on seals on the front surface are deformed when the closure cap is screwed on, a force acts on the cover plate in the radial direction of the bottle, which tightens the elastically deformable zone. This impairs its elasticity, so that venting sometimes does not occur at a given overpressure and the intended purpose is not achieved. Another disadvantage is that, due to different mouth properties and tolerances, the elastically deformable zones are pre-tensioned to extremely different degrees when the closure caps are screwed on mechanically. This also leads to uncontrolled venting of the bottles and material fatigue. Due to the arrangement of the elastically deformable zone between the two seals resting on the front face of the mouthpiece, automatic venting cannot be achieved at a given internal pressure.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Flaschenverschluß der vorgenannten Gattung in der Weise zu verbessern, daß dieser nicht nur einfach herzustellen und problemlos zu öffnen ist, sondern daß vor allem die in die Deckplatte der Verschlußkappe eingearbeitete elastisch verformbare Zone durch das Aufschrauben der Verschlußkappe nicht beeinflußt wird. Die elastisch verformbare Zone soll dabei nicht vorgespannt werden, so daß stets sichergestellt ist, daß bei einem gewählten Grenzwert eine Ausformung der Deckplatte undThe object of the invention is therefore to improve a bottle closure of the aforementioned type in such a way that it is not only easy to manufacture and easy to open, but above all that the elastically deformable zone incorporated into the cover plate of the closure cap is not influenced by screwing on the closure cap. The elastically deformable zone should not be pre-stressed, so that it is always ensured that, at a selected limit value, the cover plate and
damit eine selbsttätige Entlüftung des Innenraumes der Flasche in Abhängigkeit von dem sich in dieser aufbauenden Druck erfolgt. Die elastisch verformbare Zone, die ohne weiteres auf unterschiedliche Grenzwerte ausgelegt werden kann, soll somit durch zusätzliche Kräfte nicht überbeansprucht werden, eine oftmalige Verwendbarkeit des Flaschenverschlusses soll ebenfalls möglich sein.so that the interior of the bottle is automatically vented depending on the pressure that builds up inside it. The elastically deformable zone, which can easily be designed for different limit values, should therefore not be overstressed by additional forces, and the bottle cap should also be able to be used repeatedly.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Flaschenverschluß der vorgenannten Art dadurch erreicht, daß die elastisch verformbare Zone der Verschlußkappe zwischen der an der Innenmantelfläche des Mundstückes anliegenden Dichtung und der auf der Stirnfläche des Mundstückes aufliegenden Dichtung in die Verschlußkappe eingeformt ist.According to the invention, this is achieved in a bottle closure of the aforementioned type in that the elastically deformable zone of the closure cap is formed into the closure cap between the seal resting on the inner surface of the mouthpiece and the seal resting on the front surface of the mouthpiece.
Zweckmäßig ist es hierbei, die elastisch verformbare Zone nach Art einer halbkreisförmig gestalteten Ausnehmung in die Deckplatte der Verschlußkappe, vorzugsweise auf deren Innenseite, einzuarbeiten, wobei der Radius der Ausnehmung etwa der Hälfte des Abstandes zwischen den beiden Dichtungen im Bereich der Deckplatte entsprechen und die einander zugekehrten Stirnflächen der Dichtungen in Ausgangslage der Verschlußkappe tangential zu der Innenmantelfäche der Ausnehmung verlaufen sollten.It is expedient to incorporate the elastically deformable zone in the form of a semicircular recess into the cover plate of the closure cap, preferably on its inside, whereby the radius of the recess corresponds to approximately half the distance between the two seals in the area of the cover plate and the mutually facing end surfaces of the seals in the initial position of the closure cap should run tangentially to the inner surface of the recess.
Nach andersartigen Ausführungsvarianten kann die elastisch verformbare Zone aber auch nach Art einer rechteckförmig oder dreieckförmig gestalteten Ausnehmung in die Deckplatte der Verschlußkappe eingearbeitet werden.According to different design variants, the elastically deformable zone can also be incorporated into the cover plate of the closure cap in the form of a rectangular or triangular recess.
Die Ausnehmung kann hierbei in Form eines umlaufenden in die Deckplatte eingearbeiteten Schlitzes oder nach Art eines spitzwinkligen Dreieckes, dessen Spitze radial nach außen gerichtet ist, ausgebildet sein.The recess can be designed in the form of a circumferential slot incorporated into the cover plate or in the form of an acute-angled triangle, the tip of which is directed radially outwards.
Bei einer dreieckförmig gestalteten Ausnehmung sollte dessen eine Seite sich in Verlängerung der äußeren Stirnfläche der an der Innenmantelfläche des Mundstückes anliegenden Dichtung erstrecken, und die Ausnehmung sollte mit ihrer Spitze radial im Bereich der auf der Stirnfläche des Mundstückes aufliegenden Dichtung der Verschlußkappe auslaufen.In the case of a triangular recess, one side of the recess should extend as an extension of the outer face of the seal resting on the inner surface of the mouthpiece, and the tip of the recess should end radially in the area of the seal of the closure cap resting on the face of the mouthpiece.
Angebracht ist es ferner, radial außerhalb der auf der Stirnfläche des Mundstückes aufliegenden Dichtung der Verschlußkappe an dieser eine weitere im äußeren Randbereich des Mundstückes auf dessen Stirnfläche aufliegende Dichtung anzuformen.It is also advisable to form a further seal on the end face of the mouthpiece in the outer edge area of the mouthpiece, radially outside the seal on the end face of the closure cap.
Wird eine Verschlußkappe gemäß der Erfindung ausgebildet, indem die elastisch verformbare Zone zwischen der an der an der Innenmantelfäche des Mundstückes anliegenden und der ,auf dessen Stirnfläche aufliegenden Dichtung in die Verschlußkappe eingeformt wird, so ist gewährleistet, daß durch das Aufschrauben der Verschlußkappe die elastisch verformbare Zone nicht vorgespannt und somit die Elastizität der Druckplatte nicht beeinträchtigt wird. Selbst wenn die auf der Stirnfläche des Mundstückes aufliegende Dichtung, z. B. durch Maßtoleranzen, in einem erheblichen Maße angepreßt würde, werden durch diese keine Kräfte auf die elastisch verformbare Zone ausgeübt. Die an der Innenmantelfläche des Mundstückes anliegende Dichtung ist nämlich in Achsrichtung der Flasche nicht abgestützt, die elastisch verformbare Zone wird dadurch nicht zwischenIf a closure cap is formed according to the invention by molding the elastically deformable zone between the seal resting on the inner surface of the mouthpiece and the seal resting on the front surface of the mouthpiece, it is guaranteed that the elastically deformable zone is not prestressed by screwing on the closure cap and thus the elasticity of the pressure plate is not impaired. Even if the seal resting on the front surface of the mouthpiece were to be pressed to a considerable extent, e.g. due to dimensional tolerances, no forces would be exerted on the elastically deformable zone. The seal resting on the inner surface of the mouthpiece is not supported in the axial direction of the bottle, and the elastically deformable zone is therefore not prestressed between
den beiden Dichtungen verspannt. Durch die als Überdruckventil wirkende Verschlußkappe kann somit zuverlässig bei einem gewählten Grenzwert der in einer Flasche herrschende Druck abgebaut und diese dadurch entlüftet werden.The two seals are clamped together. The cap acts as a pressure relief valve, which reliably reduces the pressure in a bottle at a selected limit and thus vents it.
Durch das Aufschrauben der Verschlußkappe wird demnach die Elastizität der elastisch verformbaren Zone nicht beeinträchtigt, so daß in deren Bereich auch keine Materialermüdungen auftreten und die Wirksamkeit der elastisch verformbaren Zone sowie Unregelmäßigkeiten des Mundstückes sich ebenfalls nicht ungünstig auf die Entlüftung auswirken. Das definiert einstellbare Abblasverhalten bleibt vielmehr bei Anwendung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung über einen langen Zeitraum erhalten.The elasticity of the elastically deformable zone is therefore not impaired by screwing on the closure cap, so that no material fatigue occurs in this area and the effectiveness of the elastically deformable zone and irregularities in the mouthpiece also do not have a negative effect on the venting. The defined, adjustable blow-off behavior is instead maintained over a long period of time when the design according to the invention is used.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbexspxel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Verschlußkappe dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt, jeweils in einem Schnitt:The drawing shows an example of a closure cap designed according to the invention, which is explained in detail below. In each case, in a section:
Figur 1 eine mit einer zwischen zwei DichtungenFigure 1 one with one between two seals
angeordneten elastisch verformbaren Zone versehene auf einer Flasche aufgeschraubten Verschlußkappe,arranged elastically deformable zone screwed onto a bottle cap,
Figur 2 einen Ausschnitt aus der Verschlußkappe nach Figur 1 in einer vergrößerten WiederFigure 2 shows a detail of the closure cap according to Figure 1 in an enlarged
gabe sowieand
Figuren 3 und 4Figures 3 and 4
weitere Ausgestaltungsvarianten der elastisch verformabren Zone bei der Verschlußkappe nach Figur 2.Further design variants of the elastically deformable zone in the closure cap according to Figure 2.
Die in Figur 1 dargestellte und mit 11 bezeichnete Verschlußkappe besteht aus einer planen Deckplatte 12 und einem an dieser angeformten Kragen 13 und ist auf dem mit einem Außengewinde 6 versehenen Mundstück 2 einer Flasche 1, um deren Mündung 5 zu verschließen, aufgeschraubt. Der Kragen 13 ist dazu mit einem Innengewinde 14 ausgestattet. Außerdem ist an dem Kragen 13 ein Sicherungsring 15 angebracht, der im verschlossenen Zustand einen an dem Mundstück 2 angeformten Bund 7 hintergreift.The closure cap shown in Figure 1 and designated 11 consists of a flat cover plate 12 and a collar 13 formed on it and is screwed onto the mouthpiece 2 of a bottle 1, which is provided with an external thread 6, in order to close its mouth 5. The collar 13 is also equipped with an internal thread 14. In addition, a locking ring 15 is attached to the collar 13, which, when closed, engages behind a collar 7 formed on the mouthpiece 2.
Um eine sichere Abdichtung des Innenraumes 10 der Flasche 1 zu gewährleisten, sind an der aus einem Kunststoffmaterial gefertigen Verschlußkappe 11 zwei Dichtungen 21 und 23 angeformt. Die Dichtung 21, die aus einer umlegbaren Dichtlippe 22 besteht, liegt bei aufgeschraubter Verschlußkappe an der Innenmantelfläche 4 des Mundstückes 2 an, die Dichtung 23, die ebenfalls durch eine Dichtlippe 24 gebildet ist, liegt dagegen auf der Stirnfläche 3 des Mundstückes 2 auf. Des weiteren ist die Verschlußkappe 11 mit einer zwischen der Dichtung 21 und der Dichtung 23 angeordneten elastisch verformbaren Zone 31 versehen, mittels der eine selbsttätige und zuverlässige Entlüftung des Innenraumes 10 der Flasche 1 in Abhängigkeit von dem in dieser herrschenden Innendruck bewerkstelligt wird.In order to ensure a secure seal of the interior 10 of the bottle 1, two seals 21 and 23 are molded onto the closure cap 11 made of a plastic material. The seal 21, which consists of a foldable sealing lip 22, rests on the inner surface 4 of the mouthpiece 2 when the closure cap is screwed on, while the seal 23, which is also formed by a sealing lip 24, rests on the front surface 3 of the mouthpiece 2. Furthermore, the closure cap 11 is provided with an elastically deformable zone 31 arranged between the seal 21 and the seal 23, by means of which an automatic and reliable venting of the interior 10 of the bottle 1 is achieved depending on the internal pressure prevailing therein.
Die elastisch verformbare Zone 31 ist bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung durch eine etwa halbkreisförmige in die Deckplatte 12 eingearbeitete Ausnehmung 32 gebildet, deren Radius rIn the embodiment shown in Figures 1 and 2, the elastically deformable zone 31 is formed by an approximately semicircular recess 32 machined into the cover plate 12, the radius r of which
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der Hälfte des Abstandes zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen 27 und 28 der Dichtlippen 22 und 24 entspricht. Die Stirnflächen 27 und 28 verlaufen somit tangential zu der Innenmantelfäche 33 der Ausnehmung 32.corresponds to half the distance between the facing end faces 27 and 28 of the sealing lips 22 and 24. The end faces 27 and 28 thus run tangentially to the inner surface 33 of the recess 32.
Gemäß den Figuren 3 und 4 sind die elastisch verformbaren Zonen 31' bzw. 31'' durch Ausnehmungen 34 bzw. 36 gebildet, die bei der Ausführungsvarianten nach Figur 3 aus einem umlaufenden Schlitz 35 bestehen, bei der Ausgestaltung nach Figur 4 in Form eines spitzwinkligen Dreieckes gestaltet sind. Eine Seite der dreieckigen Ausnehmung 36 erstreckt sich in Verlängerung der Stirnfläche 27 der Dichtlippe 22, die Spitze läuft im Bereich der Dichtung 23 aus.According to Figures 3 and 4, the elastically deformable zones 31' and 31'' are formed by recesses 34 and 36, respectively, which in the embodiment according to Figure 3 consist of a circumferential slot 35, and in the embodiment according to Figure 4 are designed in the form of an acute-angled triangle. One side of the triangular recess 36 extends in extension of the front surface 27 of the sealing lip 22, the tip runs out in the area of the seal 23.
Bei auf das Mundstück 2 aufgeschraubter VerschlußkappeWith the cap screwed onto the mouthpiece 2
11 wird der Innenraum 10 der Flasche 1 durch die bzw. aufliegenden Dichtungen 21 und 23, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, sicher verschlossen. Bei durch Temperaturerhöhungen, Erschütterungen oder auf andere Weise bedingtem Druckanstieg wird jedoch die Deckplatte 12 nach Art einer Membran ausgewölbt, so daß der Innenraum 10 durch einen sich bildenden Spalt zwischen der Innenmantelfäche 4 und der Stirnfläche 3 des Mundstückes 2 sowie den Dichtungen 21 und 23 abgebaut werden kann. Sobald jedoch die von der elastisch verformbaren Zone 31 auf die Deckplatte11, the interior 10 of the bottle 1 is securely closed by the seals 21 and 23, as shown in Figure 1. However, in the case of increases in temperature, vibrations or other pressure increases, the cover plate 12 is bulged out like a membrane, so that the interior 10 can be removed through a gap that forms between the inner shell surface 4 and the front surface 3 of the mouthpiece 2 and the seals 21 and 23. However, as soon as the elastically deformable zone 31 is applied to the cover plate
12 ausgeübte Rückstellkraft wiederum größer ist als die von dem Innendruck ausgeübte Kraft, wird die Deckplatte 12 in die Ausgangslage zurückgeführt, die Flasche 1 ist erneut dichtend verschlossen.12 is in turn greater than the force exerted by the internal pressure, the cover plate 12 is returned to its initial position and the bottle 1 is sealed again.
Durch die Form und Größe der Dichtungen 21 und 23 sowie die elastisch verformbare Zone 31 kann vorbestimmt werden, bei welchem Innendruck mittels der Verschlußkappe 11 selbsttätig eine Entlüftung der Flasche 1 erfolgt. Und da sich bei einem geringen Überdruck die Verschlußkappe 11 zunächst um das in den Gewinden 6 und 14 vorherrschende Spiel axial nach oben verschoben wird, könnten dadurch die Dichtungen 21 und 23 unwirksam werden. Es ist daher bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel radial außerhalb der Dichtung 23 eine weitere Dichtung 25 an der Deckkappe 12 angeformt, deren Dichtlippe 26 in diesem Fall noch dichtend an der Stirnfläche 3 des Mundstückes 2 anliegt und erst bei einem bestimmten in dem Innenraum 10 aufgebauten Druck abgehoben wird.The shape and size of the seals 21 and 23 as well as the elastically deformable zone 31 can be used to predetermine the internal pressure at which the closure cap 11 automatically vents the bottle 1. And since, at a slight excess pressure, the closure cap 11 is initially displaced axially upwards by the play prevailing in the threads 6 and 14, the seals 21 and 23 could become ineffective as a result. In the embodiment shown, a further seal 25 is therefore formed radially outside the seal 23 on the cover cap 12, the sealing lip 26 of which in this case still rests sealingly against the front surface 3 of the mouthpiece 2 and is only lifted off when a certain pressure builds up in the interior 10.
Beim Aufschrauben der Verschlußkappe 11 auf die Flasche 1 wird durch die Dichtungen 21, 23 und 25 keine Kraft auf die elastisch verformbare Zone 31 ausgeübt, diese wird demnach nicht vorgespannt und verformt, so daß deren Wirksamkeit auch beim Ausgleich von Maßtoleranzen amMundstück 4 nicht beeinträchtigt wird und eine stets zufriedenstellende Funktion über einen langen Zeitraum gewährleistet ist.When screwing the closure cap 11 onto the bottle 1, no force is exerted on the elastically deformable zone 31 by the seals 21, 23 and 25, which is therefore not pre-stressed and deformed, so that its effectiveness is not impaired even when compensating for dimensional tolerances on the mouthpiece 4 and a consistently satisfactory function is guaranteed over a long period of time.
14. SeptembeA 1993
A 6189a e-a /14 September 1993
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