EP0034997B1 - Verschlusskappe für einen Behälter - Google Patents
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- EP0034997B1 EP0034997B1 EP81810029A EP81810029A EP0034997B1 EP 0034997 B1 EP0034997 B1 EP 0034997B1 EP 81810029 A EP81810029 A EP 81810029A EP 81810029 A EP81810029 A EP 81810029A EP 0034997 B1 EP0034997 B1 EP 0034997B1
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Definitions
- the invention relates to a closure cap for a container, which is provided with a guarantee band and is produced in one piece with the guarantee band from thermoplastic material by injection molding, the guarantee band being connected to the lower edge of the closure cap via a plurality of predetermined breaking connecting webs, and for this purpose is intended to at least partially surround the neck of the container and which, after the closure cap has been applied to the neck of the container, can be positively molded and brought into engagement with it by hot deformation.
- Sealing caps for containers, in particular for bottles, produced in the injection molding process are known and customary in a wide variety of embodiments.
- FR-A-2 395 909 by the applicant has already disclosed a closure cap of the type mentioned at the outset, in which the guarantee band can be deformed without mechanical aids.
- the guarantee band has a constant, approximately wedge-shaped cross-section over its entire circumference.
- the wedge tip of the guarantee band is designed as a predetermined breaking line. Irregularities in the guarantee band caused by the manufacturing process can possibly have an adverse effect on the shrinking process if no mechanical pressing tools are used.
- the invention has for its object to avoid the disadvantages of the known, in particular to create a cap of the type mentioned, the guarantee tape is already plasticized when low heat output is applied, without tearing and that can be produced with forms that fill the Allow shape from the cap and over the predetermined breaking connecting webs in the guarantee tape.
- the wall thickness of the guarantee band has a reinforcement in the area between two predetermined breaking connecting webs and that the individual reinforcements are interrupted by sections of smaller wall thickness, the lowest wall thickness in each case being in the area of a predetermined breaking connecting web.
- this reinforcement i. H. So material thickening, various surprising effects are achieved.
- it is ensured that during the injection molding process, when the liquefied thermoplastic is injected from the connecting webs into the guarantee band section, the two material flows which are moving towards each other come into contact with one another over a larger area and the guarantee band is thereby solidified in this area.
- the invention thus creates both a guarantee band which can be plasticized faster and with less thermal energy in the area between the reinforcements, and a guarantee band which is more resistant to overheating in a wide range than known guarantee bands.
- Sealing caps with a guarantee band have already become known, in which cross-sectional changes are provided on the guarantee band.
- DE-A-2 338 069 shows a sealing cap with a guarantee band which has teeth on the inside. This toothing engages in an external toothing on the container mouth, so that when the screw cap is unscrewed, the guarantee band remains at the container mouth and the predetermined breaking webs tear.
- This guarantee band therefore does not have to be formed on the neck of the container by hot forming, since it is fixed on the container mouth by the teeth.
- the toothing also improves the manufacturing process by injection molding, since the individual teeth are not arranged in a specific relationship to the individual predetermined breaking connecting webs. As a result, problems can arise during the injection molding process if the liquefied thermoplastic meets at unfavorable points in the guarantee strip section.
- the invention can be implemented particularly advantageously if the reinforcement is provided on the inside of the guarantee band and has an approximately tendon-like course. This allows particularly simple manufacture using the injection molding process.
- Bottle closures which are placed in fast-running systems and hot-formed with large temperature tolerances, have shown that the best results can be achieved both functionally and optically if the reinforcement is around 10% to 15% of the wall thickness of the guarantee band.
- a guarantee tape is used which has a wall thickness of approximately 0.35 to 0.45 mm and in which the reinforcement is approximately 0.03 to 0.07 mm.
- a closure cap 1 is placed on a container neck 2 and is exposed to the flow of a hot air nozzle 3 arranged on the side.
- the container neck 2 is rotated such that the entire circumference of the closure cap 1 is acted upon by the hot air nozzle 3 in the plane of the guarantee band 4.
- the guarantee band 4 is plasticized and wraps around an annular bead 5 on the container neck 2.
- the container neck 2 is closed in a theft-proof manner by the closure cap 1.
- the guarantee band 4 lies in a form-fitting manner around the container neck 2 and the closure cap 1 can only be removed from the container neck 2 by tearing the predetermined breaking connecting webs 6.
- Fig. 2 shows a torn guarantee tape 4, in which the connecting webs 6 are torn in the manner described when removing the container neck 2.
- the multiplicity of connecting webs 6 allows, when the closure cap 1 is sprayed, a mold arrangement which, as shown by arrows in FIG. 3, is filled from the base of the cap.
- the liquid thermoplastic material penetrates through the connecting webs 6 into the area of the guarantee band, the individual partial flows x and y, which arise behind the connecting webs 6, meet approximately in the middle between two connecting webs 6.
- the plastic material In the area of the dividing line 7, in which two partial flows x and y meet, the plastic material requires a greater thickness in order to be mechanically firmly connected in the same way as in the remaining area of the guarantee tape 4, which has a homogeneous and laminar material structure.
- a material reinforcement 8 is therefore provided in this area, as illustrated in FIGS. 4 to 6.
- FIGS. 4 to 6 In the plan view (FIG. 4) it is clearly recognizable as a tendon-like interruption of the inner wall of the tamper-evident band 4, which is circular in itself. This thickening can be achieved particularly simply because the inner wall of the tamper-evident band 4 in the remaining area runs slightly conically outwards and the reinforcement means a simple transition of the inner wall to a cylindrical course.
- the material reinforcement can also be achieved in a different way, but this type of training has been justified for manufacturing reasons and in view proven particularly easy to demold the cap 1 from an injection molding tool.
- the wall thickness of the guarantee tape 4 is 0.4 mm at the widest point.
- the reinforcement 8 is 0.05 mm at the thickest point, so that the total wall thickness in the area of the reinforcement 8 increases to 0.45 mm.
- the guarantee strip 4 is softened particularly strongly in the sections between the connecting webs 6 and the material reinforcements 8, wherein a shrinking process of the entire guarantee strip 4 can be observed before shrinking occurs in the region of the reinforcement 8.
- the shrinking i.e. H. So the reduction in diameter of the guarantee band is achieved by combined heat and pressure from hot air flowing out of the nozzle 3. Even a segment-like softening of the guarantee band 4 in the sections between the reinforcements 8 therefore ensures a secure and theft-proof seating of the closure cap 1 on the container neck 2.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Verschlusskappe für einen Behälter, die mit einem Garantieband versehen ist und einstückig mit dem Garantieband aus thermoplastischem Material im Spritzgussverfahren hergestellt ist, wobei das Garantieband über eine Mehrzahl von Sollbruch-Verbindungsstegen mit dem unteren Rand der Verschlusskappe verbunden ist, und das dazu bestimmt ist, den Behälterhals wenigstens teilweise zu umgeben und das weiterhin nach dem Aufbringen der Verschlusskappe auf den Behälterhals durch Warmverformung formschlüssig an diesem anformbar und in Eingriff bringbar ist.
- Im Spritzgussverfahren hergestellte Verschlusskappen für Behälter, insbesondere für Flaschen, sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt und gebräuchlich.
- Bei diesen Verschlusskappen ergibt sich ein Problem daraus, dass es wünschbar ist, die Garantiebänder in einer Weise zu verformen, die möglichst geringe Wärmezufuhr erfordert. Diese Forderung ergibt sich sowohl unter wirtschaftlichen Aspekten, als auch insbesondere im Hinblick darauf, dass bei automatischen Verschliessanlagen die Taktzeiten immer grösser werden und deshalb die für das Warmverformen des Garantiebands zur Verfügung stehende Zeit immer kürzer wird. So sind derzeit bereits in der Getränkeindustrie Abfüllanlagen mit über 40.000 Flaschen pro Stunde im Einsatz.
- Wünschenswert ist es deshalb, die Garantiebänder ohne Einsatz eines mechanischen Werkzeugs allein durch Wärmezufuhr oder aber durch Wärmezufuhr und Druckluftzufuhr anzuformen, da sich dadurch die mechanischen Werkzeugen innewohnenden Verzögerungen vermeiden lassen.
- Durch die FR-A-2 395 909 der Anmelderin ist bereits eine Verschlusskappe der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei der das Garantieband ohne mechanische Hilfsmittel deformierbar ist. Das Garantieband hat über seinen gesamten Umfang einen gleichbleibenden, etwa keilförmigen Querschnitt. Die Keilspitze des Garantiebands ist dabei als Sollbruchlinie ausgebildet. Durch den Herstellungsprozess bedingte Unregelmässigkeiten im Garantieband können sich möglicherweise nachteilig auf den Schrumpfprozess auswirken, wenn keine mechanischen Anpresswerkzeuge verwendet werden.
- In der britischen Patentschrift 1,384,370 (United Glass) ist eine Verschlusskappe gezeigt, welche durch Erzeugen eines Garantiebands mit elementarer Vorzugsrichtung einen automatischen « Schrumpfeffekt beim Anlegen von Wärme gewährleisten soll. Diese Verschlusskappe ist nur schwierig herstellbar, da ein ausserordentlich aufwendiges und nur niedere Produktionszeiten erreichendes Werkzeug verwendet werden muss. Vor allem das seitliche Einspritzen des Kunststoffs im Bereich des Garantiebands erfordert ein technisch hochkompliziertes Werkzeug, wobei das Konstruktionsprinzip bei Mehrfachformen zu besonderen Schwierigkeiten führen kann.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also eine Verschlusskappe der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Garantieband bereits beim Anlegen geringer Wärmeleistungen plastifiziert wird, ohne dabei zu reissen und das mit Formen herstellbar ist, die ein Füllen der Form von der Verschlusskappe her und über die Sollbruch-Verbindungsstege in das Garantieband ermöglichen.
- Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Wandstärke des Garantiebands im Bereich zwischen je zwei Sollbruch-Verbindungsstegen je eine Verstärkung aufweist und dass die einzelnen Verstärkungen durch Abschnitte geringerer Wandstärke unterbrochen sind, wobei die geringste Wandstärke jeweils im Bereich eines Sollbruch-Verbindungsstegs liegt. Durch diese Verstärkung, d. h. also Materialverdickung, werden verschiedene überraschende Effekte erzielt. Einmal wird gewährleistet, dass beim Spritzvorgang, wenn das verflüssigte Thermoplast von den Verbindungsstegen her in den Garantiebandabschnitt gespritzt wird, die beiden sich aufeinander zu bewegenden Materialströme über eine grössere Fläche miteinander in Kontakt kommen und dadurch das Garantieband in diesem Bereich verfestigt wird. Ausserdem ergibt sich bei der späteren Wärmezufuhr und beim Anschrumpfen vorteilhaft, dass das Garantieband durch die zunehmende und abnehmende Materialstärke zwischen zwei Sollbruch-Verbindungsstegen ausreichende Stabilität behält, auch wenn die Plastifizierungstemperatur z. B. überschritten wird.
- Im Extremfall kann dies bedeuten, dass das Garantieband nur in den Bereichen zwischen der Verstärkung und dem darauffolgenden Sollbruch-Verbindungssteg schrumpft, im Verstärkungsbereich jedoch noch starr bleibt. Dieses partielle Schrumpfen in einer Vielzahl von Teilbereichen um den Garantiebandumfang herum reicht jedoch vollkommen aus, um das Garantieband formschlüssig am Behälter anzuformen. Gleichzeitig wird dabei gewährleistet, dass wenn z. B. durch ein Versehen zu viel Wärmeenergie zugeführt wird, eine Zerstörung des Garantiebands immer noch vermieden wird. Sofern nämlich in einem solchen Fall auch die Abschnitte zwischen den Verstärkungen und den Sollbruch-Verbindungsstegen überhitzt und zu « plastisch werden, sodass normalerweise eine Beschädigung des Garantiebands eintreten würde, bleibt das Garantieband im Bereich der Verstärkungen aufgrund der grösseren Masse fester. Dadurch tritt kein « Herabtropfen oder « Herunterhängen » grösserer Abschnitte des Garantiebands auf, sondern es können lediglich kurze Abschnitte zwischen den Verstärkungen etwas stärker durchhängen, was jedoch weder die Funktion, noch das Aussehen des Garantiebands beeinträchtigt.
- Die Erfindung schafft also sowohl ein Garantieband, welches schneller und mit geringerer Wärmeenergie im Bereich zwischen den Verstärkungen plastifizierbar ist, als auch ein Garantieband, welches bei Uebererhitzung in einem weiten Bereich widerstandsfähiger ist, als bekannte Garantiebänder.
- Es sind zwar bereits Verschlusskappen mit Garantieband bekannt geworden, bei denen am Garantieband Querschnittsveränderungen vorgesehen sind. So zeigt beispielsweise die DE-A-2 338 069 eine Verschlusskappe mit einem Garantieband, das auf der Innenseite eine Verzahnung aufweist. Diese Verzahnung greift in eine Aussenverzahnung an der Behältermündung, so dass beim Aufdrehen der Schraubkappe das Garantieband an der Behältermündung verbleibt und die Sollbruchstege reissen. Dieses Garantieband muss demnach nicht durch Warmverformung an den Behälterhals angeformt werden, da es durch die Verzahnung drehfest auf der Behältermündung sitzt. Mit der Verzahnung wird aber auch eine Verbesserung des Herstellungsprozesses durch Spritzgiessen erreicht, da die einzelnen Zähne nicht in einem bestimmten Verhältnis zu den einzelnen Sollbruch-Verbindungsstegen angeordnet sind. Dadurch können beim Spritzvorgang Probleme auftreten, wenn das verflüssigte Thermoplast im Garantiebandabschnitt an ungünstigen Stellen zusammentrifft.
- Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung realisieren, wenn die Verstärkung auf der Innenseite des Garantiebands vorgesehen ist und einen etwa sehnenartigen Verlauf aufweist. Dies lässt besonders einfache Herstellung im Spritzgussverfahren zu.
- Besonders gute Resultate haben sich in der Praxis ergeben, wenn die Verstärkung etwa 8 % bis 25% der Wandstärke des Garantiebands beträgt.
- Bei Flaschenverschlüssen, die in schnell laufenden Anlagen aufgesetzt und mit grossen Temperaturtoleranzen warm verformt werden, hat es sich gezeigt, dass sowohl funktionsmässig, als auch optisch beste Resultate erzielt werden können, wenn die Verstärkung etwa 10 % bis 15 % der Wandstärke des Garantiebands beträgt. Vorzugsweise wird dabei ein Garantieband verwendet, welches etwa 0,35 bis 0,45 mm Wandstärke aufweist und bei dem die Verstärkung etwa 0,03 bis 0,07 mm beträgt.
- Ersichtlicherweise werden der technische Fortschritt und der erfinderische Inhalt des Anmeldungsgegenstands sowohl durch die neuen Einzelmerkmale, als auch durch Kombination und Unterkombination der Verwendung findenden Merkmale gewährleistet. Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen :
- Figur 1 Die schematische Darstellung einer Schraubkappe mit den Merkmalen der Erfindung im Teilschnitt,
- Figur 2 die Schraubkappe gemäss Fig. 1 mit verformtem und abgerissenem Garantieband,
- Figur 3 die schematische Darstellung des Materialflusses beim Spritzgiessen der Schraubkappe gemäss Fig. 1.
- Figur 4 einen Schnitt durch das Garantiebahd der Schraubkappe gemäss Fig. 1 in vergrössertem Maßstab, und
- Figuren 5 und 6 je eine Schnittdarstellung des Garantiebands gemäss Fig. 4.
- Gemäss Fig. 1 ist eine Verschlusskappe 1 auf einen Behälterhals 2 aufgesetzt und wird der Strömung einer seitlich angeordneten Heissluftdüse 3 ausgesetzt. Während des Erwärmungsvorgangs wird der Behälterhals 2 derart rotiert, dass der gesamte Umfang der Verschlusskappe 1 in der Ebene des Garantiebands 4 von der Heissluftdüse 3 beaufschlagt wird. Dadurch wird das Garantieband 4 plastifiziert und legt sich um einen Ringwulst 5 am Behälterhals 2. Nach dem Erkalten und Erstarren des Garantiebands 4 ist der Behälterhals 2 durch die Verschlusskappe 1 diebstahlsicher verschlossen. Das Garantieband 4 liegt formschlüssig um den Behälterhals 2 und die Verschlusskappe 1 kann nur unter Zerreissen der Sollbruch-Verbindungsstege 6 vom Behälterhals 2 entfernt werden.
- Fig. 2 zeigt ein aufgerissenes Garantieband 4, bei welchem die Verbindunsstege 6 in der beschriebenen Weise beim Entfernen vom Behälterhals 2 gerissen sind. Die Vielzahl von Verbindsstegen 6 erlaubt beim Spritzen der Verschlusskappe 1 eine Formanordnung, welche wie in Fig. 3 durch Pfeile dargestellt ist, vom Kappenboden her gefüllt wird. Das flüssige thermoplastische Material dringt dabei durch die Verbindungsstege 6 in den Bereich des Garantiebands ein, wobei sich jeweils etwa in der Mitte zwischen zwei Verbindungsstegen 6 die einzelnen Teilströme x und y treffen, welche sich jeweils hinter den Verbindungsstegen 6 ergeben. Im Bereich der Trennlinie 7, bei der sich jeweils zwei Teilströme x und y treffen, bedarf das Kunststoffmaterial einer grösseren Dicke, um sich in gleicher Weise mechanisch fest zu verbinden, als im restlichen Bereich des Garantiebands 4, in dem homogener und laminarer Materialaufbau vorliegt.
- In diesem Bereich ist deshalb, wie in Fig. 4 bis 6 verdeutlicht, eine Materialverstärkung 8 vorgesehen. In der Draufsicht (Fig. 4) ist sie deutlich erkennbar, als sehnenartige Unterbrechung der an sich kreisförmig verlaufenden Innenwand des Garantiebands 4. Diese Verdickung lässt sich besonders deshalb einfach erreichen, weil die Innenwand des Garantiebands 4 im übrigen Bereich leicht konisch nach aussen verläuft und die Verstärkung einen einfachen Uebergang der Innenwand zu einem zylindrischen Verlauf bedeutet.
- Selbstverständlich lässt sich die Materialverstärkung auch anders erreichen, doch hat sich gerade eine derartige Ausbildung aus herstellungstechnischen Gründen und im Hinblick auf einfache Entformbarkeit der Verschlusskappe 1 aus einem Spritzgusswerkzeug besonders bewährt.
- Gemäss Fig. 6 beträgt die Wandstärke des Garantiebands 4 an der breitesten Stelle 0,4 mm. Die Verstärkung 8 beträgt 0,05 mm an der dicksten Stelle, sodass sich die gesamte Wandstärke im Bereich der Verstärkung 8 auf 0,45 mm erhöht. Bei der Erwärmung durch eine Heissluftdüse 3 wird dadurch das Garantieband 4 besonders stark in den Abschnitten zwischen den Verbindungsstegen 6 und den Materialverstärkungen 8 erweicht, wobei sich ein Schrumpfvorgang des gesamten Garantiebands 4 beobachten lässt, bevor ein Schrumpfen im Bereich der Verstärkung 8 eintritt. Das Schrumpfen, d. h. also die Durchmesserverringerung des Garantiebands wird dabei durch kombinierte Wärmeeinwirkung und Druckeinwirkung durch ausströmende Heissluft aus der Düse 3 erreicht. Auch eine nur segmentartige Erweichung des Garantiebands 4 in den Abschnitten zwischen den Verstärkungen 8 wird deshalb ein sicheres und diebstahlsicheres Sitzen der Verschlusskappe 1 auf den Behälterhals 2 gewährleistet.
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