EP0154603B1 - Verschlusskappe aus Kunststoffmaterial - Google Patents
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- EP0154603B1 EP0154603B1 EP85810016A EP85810016A EP0154603B1 EP 0154603 B1 EP0154603 B1 EP 0154603B1 EP 85810016 A EP85810016 A EP 85810016A EP 85810016 A EP85810016 A EP 85810016A EP 0154603 B1 EP0154603 B1 EP 0154603B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- closure cap
- cap according
- bead
- holding projections
- holding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
- B65D41/32—Caps or cap-like covers with lines of weakness, tearing-strips, tags, or like opening or removal devices, e.g. to facilitate formation of pouring openings
- B65D41/34—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt
- B65D41/3442—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt with rigid bead or projections formed on the tamper element and coacting with bead or projections on the container
- B65D41/3447—Threaded or like caps or cap-like covers provided with tamper elements formed in, or attached to, the closure skirt with rigid bead or projections formed on the tamper element and coacting with bead or projections on the container the tamper element being integrally connected to the closure by means of bridges
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D2401/00—Tamper-indicating means
- B65D2401/15—Tearable part of the closure
- B65D2401/30—Tamper-ring remaining connected to closure after initial removal
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D2401/00—Tamper-indicating means
- B65D2401/15—Tearable part of the closure
- B65D2401/35—Vertical or axial lines of weakness
Definitions
- the invention relates to a closure cap made of plastic material according to the preamble of claim 1.
- closure caps with a so-called mechanical guarantee band have been known and used for some time.
- the mechanical guarantee bands have the advantage that they snap into place automatically when the screw cap is screwed on and that no additional processing stations such as e.g. Heat shrink tunnels, etc. are required. After the retaining elements have snapped in when the cap is completely screwed on, the cap can only be unscrewed by destroying the guarantee band, so that the first opening of a container is indicated.
- the mechanical guarantee tapes have difficulties on the one hand due to the somewhat complicated cross-sectional configuration when demolding from the injection molding tool. On the other hand, care must also be taken to ensure that the mechanical guarantee band is not destroyed when the closure cap is placed on the container mouth.
- the mechanical guarantee band must therefore be able to stretch to a certain extent when screwing on, without this stretchability when the closure cap is unscrewed from causing the retaining elements to slide over the annular projection without tearing off the guarantee band.
- a sealing cap with a mechanical guarantee band in which a bead which runs around the inside of the guarantee band and which is pulled slightly obliquely downwards on one side serves as a retaining element.
- the circumferential bead has the disadvantage that it significantly thickens the wall thickness of the guarantee band, so that the guarantee band is overstretched at the critical point. This overstretching can result in the bead no longer engaging sufficiently deep under the ring-shaped projection, so that unscrewing the closure cap can be possible without tearing off the guarantee band.
- a mechanical guarantee device is known from FR-A-2,454,977, in which the guarantee band consists of two approximately semicircular sections, on the inside of which a holding cam is arranged.
- the two-part design of the guarantee band without any connection between the two sections is intended to ensure a certain flexibility.
- the complete interruption of the guarantee band harbors the risk that the guarantee band will not tear off when the screw cap is removed, but will only be bent slightly outwards.
- Another object of the invention is to provide a cross-sectional configuration which is optimal in terms of injection molding and which can be removed from the mold with rapidly working, axially demolding casting tools.
- a further task is to create a mechanical guarantee band which at least partially tears off the lower edge of the cap even with a low unscrewing torque.
- this task is solved “starting from the closure cap according to FR-A-2 454 977” with a closure cap which has the features in the characterizing part of patent claim 1.
- the combination of a total of three different retention elements optimally takes into account the different, sometimes contradicting, requirements for the guarantee band.
- the circumferential locking edge practically hardly affects the elasticity of the guarantee band. Nevertheless, it engages under the circumferential projection at the container mouth over its entire circumference and thus already acts as an abutment when the cap is unscrewed.
- the individual retaining cams in the area of the locking edge also do not impair the elasticity of the guarantee band.
- the number and arrangement of the holding cams can also be used to control the tear-off process on the guarantee band.
- the bead acts as the third retaining element, the dimensioning of which allows the elasticity of the guarantee band to be influenced.
- the bead forms a whole or partial reinforcement of the wall thickness of the guarantee band.
- the three retaining elements work together in a particularly optimal manner if the radial thickness of the bead on both sides of the retaining cams decreases with increasing distance from the latter in the circumferential direction.
- the bead supports the holding cam, without the bead causing excessive stiffening in relation to the entire circumference.
- the guarantee band remains elastic and is not overstretched when the screw cap is put on.
- At least two retaining cams are particularly advantageously arranged on the guarantee band, the bead between the retaining cams merging into the latching edge.
- the guarantee band is divided into elastic zones where the bead merges with the latching edge, while the guarantee band increasingly stiffens towards the retaining cams.
- the bead expediently has an approximately triangular configuration in cross section, the upper boundary surface of the bead facing the cap bottom merging seamlessly into the latching edge. With this shape, which is also advantageous in terms of injection molding. the bead can be easily pushed over the bottle bead.
- the tear-off process on the guarantee tape runs in a particularly optimal manner if the guarantee tape has a vertical predetermined breaking point, and if In the area of the vertical predetermined breaking point, a vertical connecting web is arranged, via which the tamper-evident band remains connected to the closure cap after tearing off, wherein at least one retaining cam can be arranged in a sector approximately opposite the vertical predetermined breaking point.
- the guarantee tape first tears in the sector opposite the vertical predetermined breaking point. In this way, the unscrewing torque remains relatively low, since the guarantee band does not have to be torn off over the entire circumference at the same time.
- the vertical predetermined breaking point on the guarantee band also tears open, so that the guarantee band is only connected to the cap via the vertical connecting web. This ensures that the guarantee band does not remain on the container mouth, which is particularly important for reusable bottles.
- the connecting web is arranged in front of the vertical predetermined breaking point in the unscrewing direction, the opening of the predetermined breaking point is promoted.
- the reinforced connecting web practically does not bend, so that the predetermined breaking point does not bend or stretch when unscrewed, but tears immediately when the required force is reached.
- connection of the guarantee tape to the closure cap is ensured.
- the second web prevents the connecting web from breaking off when the unscrewing torque is jerky. Both the connecting web and the second web can, however, be torn off by hand after tearing off the guarantee band or after tearing the vertical predetermined breaking point by pulling on the guarantee band.
- the tearing process at the vertical predetermined breaking point can be further influenced by the fact that it has several predetermined tearing webs running approximately parallel and at right angles to the central axis. Since the vertical predetermined breaking point is often torn open by slightly tilting the sealing cap, the parallel predetermined tear bars facilitate this process. Overstretching of the predetermined tear webs can be prevented if they have a cross-sectional configuration that tapers towards one side. In this way, all webs tear on the same side.
- the tapering cross-sectional configuration also has advantages in terms of injection molding, since the flow behavior of the thermoplastic casting composition is promoted during injection.
- the holding cams facing the cap bottom is inclined at an angle of between 75 and 85 degrees relative to the central axis, the holding cams can be demolded in the simplest way in an axially opening casting tool without their function as an abutment being impaired. If the underside of the retaining cams facing away from the cap bottom is inclined at an angle of between 15 and 30 degrees relative to the central axis, this results in a gentle stretching of the guarantee band while it is pushed over the projection.
- a closure cap 1 has an internal thread 2 in order to be screwed onto the external thread 4 of a container mouth 3.
- the container mouths are usually standardized bottle mouths such as in Europe the MCA standard for soft drinks bottles (Bachem Carl-Jakob, the new dressing bottles with external screw thread, in “The Soft Drink / Mineral Water Newspaper”, Stuttgart, No. 4 from January 28, 1970).
- the exemplary embodiments described below relate to closure caps for bottle mouths according to the MCA standard.
- the closure cap 1 can have an inner seal 24 or else another sealing system.
- the guarantee tape 6 is fastened with tear-off webs 17.
- tear-off webs 17 can be arranged over the entire circumference.
- the number of tear-off webs can, however, also be changed, the total cross-sectional area of all tear-off webs having to be taken into account for the function.
- the tear-off webs can be provided on the lower edge 5 with facets 18, which are advantageous in terms of injection molding. The facets also reinforce the tear-off webs for the axial demolding of the casting tools and for the first screwing on of the sealing cap.
- the cross-section of the guarantee band itself is divided into an upper part 25 and a lower part 21.
- the upper part 25 has approximately the same inner diameter as the closure cap at its lower edge 5.
- the edge of the guarantee band facing the lower edge 5 of the closure band is formed approximately wedge-shaped, whereby the demolding is facilitated.
- a circumferential shoulder 23 on the outside of the guarantee band ensures in a manner known per se that the guarantee band is supported during the axial demolding of the tools.
- the locking edge 9 is formed by reducing the diameter of the guarantee band.
- the inside Diameter of the inner wall 7 is smaller than the outer diameter of the circumferential projection 8 at the container mouth 3.
- the locking edge or the entire lower guarantee band 21 must therefore be stretched over the bead 8 when the cap is first screwed on. For this reason, the inner diameter of the inner wall is only slightly smaller than the outer diameter of the projection to form a locking edge.
- the inner wall of the upper part 25 of the guarantee band merges with the locking edge 19 into the locking edge 9.
- the snap radius is about 0 to 1.0 mm. Larger radii impair the function of the locking edge and smaller radii can cause problems when demolding.
- the latching edge is additionally reinforced with a circumferential bead 26 directed towards the center.
- the lower part 21 of the guarantee band is approximately hollow cylindrical in the present exemplary embodiment.
- the outer diameter of the lower part 21 corresponds approximately to the inner diameter of the upper part 25.
- the wall thickness of the lower part 21 essentially determines the spring or. Stretching behavior when screwing on the cap.
- the wall thickness selected in the exemplary embodiment is approximately 0.4 to 0.5 mm.
- the inside 7 of the guarantee band has a conical widening 22 at the bottom. When the screw cap is screwed on, this widening serves to center the guarantee band on the container mouth.
- the angle of the conical expansion is between 15 and 30 degrees relative to the central axis.
- Holding cams 10 are arranged on the inside 7 of the guarantee band approximately in the area of the plane of the latching edge 9. These retaining cams, together with the latching edge 9, cause the tension on the tear-off webs 17 to rise so much when the cap is unscrewed that they tear. At least one holding cam is required to achieve the advantages according to the invention. If the cams were omitted, the latching edge 9 or the bulge 26 would have to be dimensioned such that either demolding would no longer be possible or that the guarantee band would overstretch when screwed on. However, several holding cams can also be arranged regularly or irregularly over the scope of the guarantee band. It is also conceivable to arrange the holding cams slightly offset in the axial direction.
- the top 15 of the holding cams 10 and the bead 26 advantageously merges directly into the latching edge 9.
- the angle between the top 15 and the central axis is advantageously between 75 and 85 degrees. An angle of around 90 degrees would be optimal in itself, but the guarantee band would then be difficult to demold.
- the underside 16 of the holding cams 10 advantageously merges directly into the conical widening 22 and also has the same angle as this widening.
- FIG. 2, 3 and 4 show a slightly modified embodiment with a vertical predetermined breaking point 11 in the guarantee band.
- the cross-sectional configuration of the guarantee band is approximately the same as in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
- a harder or softer tearing off of the guarantee band can be achieved.
- FIG. 4 shows a further modified variant, in which the radial thickness of the bead 26 decreases with increasing distance from the holding cams 10.
- a connecting web 12 is arranged, on which the guarantee tape remains connected to the end cap after it has been torn off.
- Another web 13 of smaller cross-section is arranged next to the connecting web 12 and serves to reinforce the connection between the guarantee band and the sealing cap.
- FIG. 3 shows the arrangement and configuration of the holding cams 10.
- the holding cams 10 have a segment-like base area and at least one is arranged in a sector approximately opposite the vertical predetermined breaking point 11.
- the vertical predetermined breaking point 11 is arranged on a circumferential section, the length of which between the two holding cams 10 'and 10 "is greater than the length of the sections between these holding cams and the third holding cams 10.
- This arrangement of the holding cams makes it particularly advantageous to tear off the individual tear-off webs First the tear-off webs 17 ', which are approximately opposite the predetermined breaking point 11 or the connecting web 12, tear.
- the bead 26 merges between the retaining cams 10, 10 'and 10 "in the latching edge 9 or in the inner wall 7 of the guarantee band, so that zones X with increased elasticity in the circumferential direction arise at these points.
- the holding cams 10 can, however, also be distributed in other ways over the scope of the guarantee band. So it is e.g. conceivable to arrange several, for example five, holding cams in the unscrewing direction behind the vertical predetermined breaking point 11 over a section of approximately 180 degrees.
- the holding cams 10 can be distributed uniformly over the circumference, as shown in FIG. 5.
- the design for single-use bottles also lacks the vertical predetermined breaking point 11 as well as the webs 12 and 13.
- the guarantee tape remains on the mouth of the container when the cap is unscrewed, where it does not interfere any further.
- the decreasing thickness of the bead 26 is particularly clearly visible here.
- the bead is reduced approximately evenly and merges approximately in the middle between two holding cams 10 into the latching edge.
- the radial thickness of the bead 26 runs differently than shown.
- the bulge 26 could initially have approximately a uniform radial thickness, only then to taper at a distance from the holding cams 10.
- Zones X with increased elasticity or with a missing or greatly reduced bead could also be formed to be more or less long.
- FIGS. 6 and 7 show a vertical predetermined breaking point 11 in a greatly enlarged representation, the predetermined breaking point having predetermined parallel tear webs 14.
- the predetermined tear webs 14 have a cross section that tapers approximately conically on one side. This ensures that all of the predetermined tear webs 14 on the smallest cross section tear on one side. This prevents overstretching.
- FIGS. 8 and 9 show, however, other configurations of the vertical predetermined breaking point are also conceivable. For example, a thin film with a thickening at the lower edge according to FIG. 8 or a thin, approximately wedge-shaped film according to FIG. 9.
- FIG. 10 shows, greatly simplified, a modified exemplary embodiment with only a single holding cam 10 and with a bead 26, the radial strength of which tapers evenly up to the point X approximately opposite the holding cam 10.
- the caps are usually made of polyethylene or polypropylene.
- the closure caps according to the invention can be placed onto the container mouths using conventional attachment devices, which represents a further advantage.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlusskappe aus Kunststoffmaterial gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Derartige Verschlusskappen mit einem sogenannten mechanischen Garantieband sind bereits seit einiger Zeit bekannt und gebräuchlich. Im Gegensatz zu den anschrumpfbaren Garantiebändern haben die mechanischen Garantiebänder den Vorteil, dass sie beim Aufschrauben der Schraubkappe automatisch einrasten und dass keine zusätzlichen Bearbeitungsstationen wie z.B. Wärmeschrumpftunnels usw. erforderlich sind. Nach dem Einrasten der Rückhalteelemente beim vollständigen Aufschrauben der Verschlusskappe kann die Verschlusskappe nur durch Zerstörung des Garantiebandes wieder abgeschraubt werden, so dass ein erstmaliges Öffnen eines Behälters angezeigt wird.
- Schwierigkeiten ergeben sich bei den mechanischen Garantiebändern einerseits durch die etwas komplizierte Querschnittskonfiguration beim Entformen aus dem Spritzgusswerkzeug. Andererseits muss jedoch auch darauf geachtet werden, dass das mechanische Garantieband nicht bereits beim Aufsetzen der Verschlusskappe auf die Behältermündung zerstört wird. Das mechanische Garantieband muss sich daher beim Aufschrauben bis zu einem gewissen Grad dehnen können, ohne dass diese Dehnfähigkeit beim Abschrauben der Verschlusskappe dazu führt, dass die Rückhalteelemente ohne Abreissen des Garantiebandes über den ringförmigen Vorsprung gleiten.
- Durch die GB-A-2 022 063'isz eine Verschlusskappe mit mechanischem Garantieband bekannt geworden, bei welchem als Rückhalteelement ein auf der Innenseite des Garantiebandes umlaufender Wulst dient, der auf einer Seite etwas schräg nach unten gezogen ist. Der umlaufende Wulst hat den Nachteil, dass er die Wandstärke des Garantiebandes wesentlich verdickt, so dass das Garantieband an der kritischen Stelle überdehnt wird. Diese Überdehnung kann dazu führen, dass der Wulst unter dem ringförmigen Vorsprung nicht mehr genügend tief einrastet, so dass ein Abschrauben der Verschlusskappe ohne Abreissen des Garantiebandes möglich sein kann.
- Durch die FR-A-2,454,977 ist eine mechanische Garantieeinrichtung bekannt geworden, bei der das Garantieband aus zwei etwa halbkreisförmigen Abschnitten besteht, auf deren Innenseite ein Haltenocken angeordnet ist. Die zweiteilige Ausbildung des Garantiebandes ohne jegliche Verbindung der beiden Abschnitte soll eine gewisse Flexibilität gewährleisten. Die vollständige Unterbrechung des Garantiebandes birgt jedoch wieder die Gefahr in sich, dass das Garantieband beim Entfernen der Schraubkappe nicht abreisst, sondern nur leicht nach aussen gebogen wird.
- Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Verschlusskappe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Garantieband ohne die Gefahr einer Überdehnung odereines Abreissens des Garantiebandes mühelos auf die Behältermündung aufgesetzt werden kann, wobei beim erstmaligen Abschrauben der Verschlusskappe das Garantieband fest unter dem Vorsprung an der Behältermündung gehalten wird und von der Verschlusskappe abgetrennt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine spritzgusstechnisch optimale Querschnittskonfiguration zu schaffen, welche mit rasch arbeitenden, axial entformenden Gusswerkzeugen entformt werden kann. Schliesslich besteht eine weitere Aufgabe darin, ein mechanisches Garantieband zu schaffen, welches schon bei einem geringen Abschraubdrehmoment wenigstens teilweise von der Unterkante der Kappe abreisst.
- Diese Aufabe wird «ausgehend von der Verschlusskappe nach der FR-A-2 454 977» erfindungsgemäss mit einer Verschlusskappe gelöst, welche die Merkmale im Kennzeichen von Patentanspruch 1 aufweist. Durch die Kombination von insgesamt drei verschiedenen Rückhalteelementen wird den verschiedenen, teilweise gegensätzlichen Anforderungen an das Garantieband auf optimale Weise Rechnung getragen. Die umlaufende Rastkante beeinträchtigt die Dehnbarkeit des Garantiebandes praktisch kaum. Trotzdem untergreift sie den umlaufenden Vorsprung an der Behältermündung über ihren ganzen Umfang und wirkt somit bereits als Widerlager beim Abschrauben der Verschlusskappe. Die einzelnen Haltenocken im Bereich der Rastkante beeinträchtigen die Dehnbarkeit des Garantiebandes ebenfalls nicht. Sie sind jedoch in der Lage, grössere Kräfte in Axialrichtung aufzunehmen, so dass das Garantieband beim Abschrauben der Verschlusskappe in jedem Fall abreisst. Durch Anzahl und Anordnung der Haltenocken lässt sich zudem der Abreissvorgang beim Garantieband steuern.
- Als drittes Rückhalteelement wirkt schliesslich der Wulst, mit dessen Dimensionierung sich die Dehnbarkeit des Garantiebandes beeinflussen lässt. Der Wulst bildet eine ganze oder partielle Verstärkung der Wandstärke des Garantiebandes.
- Auf besonders optimale Weise wirken die drei Rückhalteelemente zusammenn, wenn sich die radiale Stärke des Wulstes beidseits der Haltenocken mit zunehmender Entfernung von letzteren in Umfangsrichtung verkleinert. Dadurch stützt der Wulst den Haltenocken ab, ohne dass auf den gesamten Umfang bezogen der Wulst eine zu grosse Versteifung herbeiführen würde. Das Garantieband bleibt dadurch elastisch und wird beim Aufsetzen der Schraubkappe nicht überdehnt.
- Besonders vorteilhaft sind wenigstens zwei Haltenocken am Garantieband angeordnet, wobei der Wulst zwischen den Haltenocken in die Rastkante übergeht. Dadurch wird das Garantieband dort, wo der Wulst in die Rastkante übergeht, in elastische Zonen unterteilt, während sich gegen die Haltenocken hin das Garantieband zunehmend versteift.
- Zweckmässigerweise hat der Wulst im Querschnitt eine etwa dreieckige Konfiguration, wobei die dem Kappenboden zugewandte obere Begrenzungsfläche des Wulstes nahtlos in die Rastkante übergeht. Bei dieser Formgebung, welche auch spritzgusstechnisch vorteilhaft ist,. lässt sich der Wulst leicht über den Flaschenwulst schieben.
- Auf besonders optimale Weise läuft de Abreissvorgang am Garantieband ab, wenn das Garantieband eine vertikale Sollbruchstelle aufweist, und wenn im Bereich der vertikalen Sollbruchstelle ein vertikaler Verbindungssteg angeordnet ist, über den das Garantieband nach dem Abreissen mit der Verschlusskappe verbunden bleibt, wobei wenigstens ein Haltenocken in einem der vertikalen Sollbruchstelle etwa gegenüberliegenden Sektor angeordnet sein kann. Bei dieser Anordnung reisst das Garantieband beim Abschrauben der Verschlusskappe zuerst in dem der vertikalen Sollbruchstelle gegenüberliegenden Sektor. Auf diese Weise bleibt das Abschraubdrehmoment relativ niedrig, da das Garantieband nicht gleichzeitig über den gesamten Umfang abgerissen werden muss. Zuletzt reisst am Garantieband auch noch die vertikale Sollbruchstelle auf, so dass das Garantieband nur noch über den vertikalen Verbindungssteg mit der Kappe verbunden ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Garantieband nicht auf der Behältermündung verbleibt, was bei Mehrweg-Flaschen besonders wichtig ist.
- Wenn der Verbindungssteg in Abschraubrichtung vor der vertikalen Sollbruchstelle angeordnet ist, wird das Aufreissen der Sollbruchstelle begünstigt. Der verstärkte Verbindungssteg biegt sich praktisch nicht durch, so dass sich beim Abschrauben die Sollbruchstelle nicht verbiegt oder dehnt, sondern beim Erreichen der erforderlichen Kraft sofort einreisst.
- Wenn neben dem Verbindungssteg ein weiterer Steg von geringerem Querschnitt als der Verbindungssteg in Abschraubrichtung vor dem Verbindungssteg angeordnet ist, ist eine zuverlässige Verbindung des Garantiebandes mit der Verschlusskappe gewährleistet. Der zweite Steg verhindert ein Abbrechen des Verbindungssteges bei einem ruckartig angesetzten Abschraubdrehmoment. Sowohl der Verbindungssteg als auch der zweite Steg können jedoch nach dem Abreissen des Garantiebandes bzw. nach dem Reissen der vertikalen Sollbruchstelle durch Zug am Garantieband von Hand abgerissen werden.
- Der Reissvorgang an der vertikalen Sollbruchstelle kann weiter dadurch beeinflusst werden, dass sie mehrere etwa parallel und im rechten Winkel zur Mittelachse verlaufende Sollreissstege aufweist. Da die vertikale Sollbruchstelle oft durch leichtes Abkippen der Verschlusskappe aufgerissen wird, erleichtern die parallelen Sollreissstege diesen Vorgang. Ein Überdehnen der Sollreissstege kann dadurch verhindert werden, wenn sie eine sich gegen eine Seite verjüngende Querschnittskonfiguration aufweisen. Auf diese Weise reissen alle Stege auf der gleichen Seite. Die sich verjüngende Querschnittskonfiguration hat ausserden auch spritzgusstechnische Vorteile, da das Fliessverhalten der thermoplastischen Gussmasse beim Einspritzen begünstigt wird.
- Wenn die dem Kappenboden zugewandte Oberseite der Haltenocken relativ zur Mittelachse in einem Winkel zwischen 75 bis 85 Grad geneigt ist, lassen sich die Haltenocken auf einfachste Weise in einem axial öffnenden Gusswerkzeug entformen, ohne dass ihre Funktion als Widerlager beeinträchtigt wird. Wenn die dem Kappenboden abgewandte Unterseite der Haltenocken relativ zur Mittelachse in einem Winkel zwischen 15 bis 30 Grad geneigt ist, ergibt sich eine schonende Dehnung des Garantiebandes, während es über den Vorsprung geschoben wird.
- Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Verschlusskappe und eine Behältermündung,
- Fig. 2 eine Seitenansicht auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Verschlusskappe,
- Fig. 3 eine Ansicht von unten auf die Verschlusskappe gemäss Fig. 2,
- Fig. 4 eine Ansicht von unten auf die Verschlusskappe gemäss Fig. 2, jedoch mit sich verjüngendem Wulst beiderseits der Nocken,
- Fig. 5 eine Ansicht von unten auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel für Einwegflaschen,
- Fig. 6 eine stark vergrösserte Darstellung einer vertikalen Sollbruchstelle,
- Fig. 7 einen Querschnitt durch die Sollbruchstelle gemäss Fig. 6,
- Fig. 8 und 9 abgewandelte Querschnittsformen von Sollbruchstellen, und
- Fig. 10 eine Ansicht von unten auf ein stark vereinfachtes, abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
- Wie in Fig. 1 dargestellt, hat eine Verschlusskappe 1 ein Innengewinde 2, um auf das Aussengewinde 4 einer Behältermündung 3 geschraubt zu werden. Bei den Behältermündungen handelt es sich in der Regel um genormte Flaschenmündungen wie z.B. in Europa die MCA Norm für Erfrischungsgetränkeflaschen (Bachem Carl-Jakob, die neuen Verbandsflaschen mit Aussenschraubgewinde, in «Das Erfrischungsgetränk/Mineralwasserzeitung», Stuttgart, Nr. 4 vom 28.1.1970). Die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Verschlusskappen für Flaschenmündungen gemäss der MCA-Norm.
- Die Verschlusskappe 1 kann wie dargestellt eine Innendichtung 24 oder aber auch ein anderes Dichtsystem aufweisen. Am unteren Rand 5 ist mit Abreissstegen 17 das Garantieband 6 befestigt. Je nach Anwendungsfall können über den gesamten Umfang etwa 14 bis 15 Abreissstege angeordnet sein. Die Zahl der Abreissstege kann jedoch auch verändert werden, wobei für die Funktion die Gesamtquerschnittsfläche aller Abreissstege zu berücksichtigen ist. Die Abreissstege können am unteren Rand 5 mit Facetten 18 versehen sein, welche spritzgusstechnisch vorteilhaft sind. Die Facetten verstärken die Abreissstege ausserdem für das axiale Entformen der Gusswerkzeuge und für das erstmalige Aufschrauben der Verschlusskappe.
- Das Garantieband selbst gliedert sich im Querschnitt in einen oberen Teil 25 und in einen unteren Teil 21. Der obere Teil 25 hat etwa den gleichen Innendurchmesser wie die Verschlusskappe an ihrem unteren Rand 5. Die gegen den unteren Rand 5 der Verschlusskappe zugewandte Kante des Garantiebandes ist etwa keilförmig ausgebildet, wodurch das Entformen erleichtert wird. Eine umlaufende Schulter 23 auf der Aussenseite des Garantiebandes sorgt auf an sich bekannte Weise dafür, dass das Garantieband beim axialen Entformen der Werkzeuge abgestützt wird. Zwischen dem oberen Teil 25 und dem unteren Teil 21 des Garantiebandes 6 liegt die Rastkante 9, welche durch eine Durchmesserverkleinerung des Garantiebandes gebildet wird. Der Innendurchmesser der Innenwand 7 ist kleiner als der Aussendurchmesser des umlaufenden Vorsprungs 8 an der Behältermündung 3. Die Rastkante bzw. das ganze untere Garantieband 21 muss daher beim erstmaligen Aufschrauben der Verschlusskappe über den Wulst 8 gedehnt werden. Aus diesem Grund ist zur Bildung einer Rastkante der Innendurchmesser der Innenwand nur wenig kleiner als der Aussendurchmesser des Vorsprungs. Die Innenwandung des oberen Teils 25 des Garantiebandes geht mit einem Einrastradius 19 in die Rastkante 9 über. Der Einrastradius beträgt etwa 0, bis 1,0 mm. Grössere Radien beeinträchtigen die Funktion der Rastkante und kleinere Radien können Probleme beim Entformen verursachen. Die Rastkante ist zusätzlich mit einem gegen das Zentrum gerichteten, umlaufenden Wulst 26 verstärkt.
- Der untere Teil 21 des Garantiebandes ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa hohlzylindrisch ausgebildet. Der Aussendurchmesser des unteren Teils 21 entspricht dabei etwa dem Innendurchmesser des oberen Teils 25. Die Wandstärke des unteren Teils 21 bestimmt wesentlich das Feder-bzw. Dehnverhalten beim Aufschrauben der Verschlusskappe. Die beim Ausführungsbeispiel gewählte Wandstärke beträgt ca. 0,4 bis 0,5 mm. Die Innenseite 7 des Garantiebandes hat unten eine konische Aufweitung 22. Diese Aufweitung dient beim Aufschrauben der Schraubkappe dazu, das Garantieband auf der Behältermündung zu zentrieren. Der Winkel der konischen Aufweitung beträgt relativ zur Mittelache zwischen 15 bis 30 Grad.
- Auf der Innenseite 7 des Garantiebandes sind etwa im Bereich der Ebene der Rastkante 9 Haltenocken 10 angeordnet. Diese Haltenocken lassen zusammen mit der Rastkante 9 beim Abschrauben der Verschlusskappe die Zugspannung auf die Abreissstege 17 so stark ansteigen, dass diese reissen. Es ist wenigstens ein Haltenocken erforderlich, damit die erfindungsgemässen Vorteile erzielt werden. Bei einem Wegfallen der Nocken müsste die Rastkante 9 bzw. der Wulst 26 derart dimensioniert werden, dass entweder eine Entformung nicht mehr möglich wäre oder dass sich das Garantieband beim Aufschrauben überdehnt. Es können aber auch mehrere Haltenocken regelmässig oder unregelmässig über den Umfang des Garantiebandes verteilt angeordnet werden. Es ist auch denkbar, die Haltenocken in axialer Richtung leicht versetzt anzuordnen.
- Die Oberseite 15 der Haltenocken 10 und des Wulstes 26 geht vorteilhaft unmittelbar in die Rastkante 9 über. Der Winkel zwischen der Oberseite 15 und der Mittelachse beträgt vorteilhaft zwischen 75 und 85 Grad. Optimal wäre an sich ein Winkel von etwa 90 Grad, doch liesse sich dann das Garantieband schlecht entformen. Die Unterseite 16 der Haltenocken 10 geht vorteilhaft unmittelbar in die konische Aufweitung 22 über und hat auch den gleichen Winkel wie diese Aufweitung.
- Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen ein leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einer vertikalen Sollbruchstelle 11 im Garantieband. Die Querschnittskonfiguration des Garantiebandes ist etwa gleich wie im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1. Je nach der Dimensionierung des Wulstes 26 lässt sich ein härteres oder weicheres Abreissen des Garantiebandes erreichen. Fig. 4 zeigt eine weiter abgewandelte Variante, bei der die radiale Stärke des Wulstes 26 mit zunehmender Entfernung von den Haltenocken 10 abnimmt.
- Unmittelbar neben der vertikalen Sollbruchstelle 11 ist ein Verbindungssteg 12 angeordnet, an dem das Garantieband nach dem Abreissen noch mit der Schlusskappe verbunden bleibt. Ein weiterer Steg 13 von geringerem Querschnitt ist neben dem Verbindungssteg 12 angeordnet und dient zur Verstärkung der Verbindung zwischen Garantieband und Verschlusskappe. Die vertikale Sollbruchstelle 11 und der Verbindungssteg 12 werden insbesondere bei Mehrwegflaschen verwendet. Bei Mehrwegflaschen darf das Garantieband nicht auf der Flaschenmündung verbleiben, da sonst bei der Rücknahme der Flaschen neben dem Waschvorgang ein zusätzlicher Arbeitsprozess zum Entfernen der Garantiebänder erforderlich wäre.
- Fig. 3 zeigt Anordnung und Konfiguration der Haltenocken 10. Die Haltenocken 10 haben eine segmentartige Grundfläche und wenigstens einer ist in einem der vertikalen Sollbruchstelle 11 etwa gegenüberliegenden Sektor angeordnet. Die vertikale Sollbruchstelle 11 ist auf einem Umfangsabschnitt angeordnet, dessen Länge zwischen den beiden Haltenocken 10' und 10" grösser ist als die Länge der Abschnitte zwischen diesen Haltenocken und den dritten Haltenocken 10. Bei dieser Anordnung der Haltenocken wird ein besonders vorteilhaftes Abreissen der einzelnen Abreissstege erzielt. Es reissen zuerst die Abreissstege 17', welche der Sollbruchstelle 11 bzw. dem Verbindungssteg 12 etwa gegenüberliegen.
- Wie Fig. 4 zeigt geht der Wulst 26 zwischen den Haltenocken 10, 10' und 10" in die Rastkante 9 bzw. in die Innenwand 7 des Garantiebandes über, so dass an diesen Stellen Zonen X mit erhöhter Elastizität in Umfangsrichtung entstehen.
- Die Haltenocken 10 können jedoch auch auf andere Art und Weise über den Umfang des Garantiebandes verteilt werden. So ist es z.B. denkbar, in Abschraubrichtung hinter der vertikalen Sollbruchstelle 11 auf einem Abschnitt von ca. 180 Grad mehrere, beispielsweise fünf Haltenocken anzuordnen.
- Insbesondere bei Einwegflaschen können die Haltenocken 10 gleichmässig über den Umfang verteilt werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Bei der Ausführung für Einwegflaschen fehlen auch die vertikale Sollbruchstelle 11 sowie die Stege 12 und 13. Das Garantieband verbleibt beim Abschrauben der Verschlusskappe auf der Behältermündung, wo es nicht weiter stört.
- Besonders deutlich ist hier die abnehmende Stärke des Wulstes 26 sichtbar. Der Wulst reduziert sich etwa gleichmässig und geht etwa in der Mitte zwischen zwei Haltenocken 10 in die Rastkante über. Es ist jedoch auch denkbar, dass die radiale Stärke des Wulstes 26 anders verläuft als dargestellt. Beispielsweise könnte der Wulst 26 zuerst etwa eine gleichförmige radiale Stärke aufweisen, um sich erst dann im Abstand von den Haltenocken 10 zu verjüngen. Auch könnten die Zonen X mit erhöhter Elastizität bzw. mit fehlendem oder stark reduziertem Wulst mehr oder weniger lang ausgebildet werden.
- Die Fig. 6 und 7 zeigen eine vertikale Sollbruchstelle 11 in stark vergrösserter Darstellung, wobei die Sollbruchstelle etwa parallel verlaufende Sollreissstege 14 aufweist. Die Sollreissstege 14 haben einen Querschnitt, der sich auf eine Seite hin etwa konisch verjüngt. Dadurch ist gewährleistet, dass alle Sollreissstege 14 am kleinsten Querschnitt auf einer Seite reissen. Eine Überdehnung wird damit verhindert. Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, sind jedoch auch andere Konfigurationen der vertikalen Sollbruchstelle denkbar. So beispielsweise ein dünner Film mit einer Verdickung am unteren Rand gemäss Fig. 8 oder aber ein dünner, etwa keilförmiger Film gemäss Fig. 9.
- In den Fig. 7 und 9 ist auch der Wulst 26 gut sichtbar, dessen Oberseite nahtlos in die Rastkante bzw. in den Radius 19 übergeht.
- Fig. 10 zeigt, stark vereinfacht, ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit nur einem einzigen Haltenocken 10 und mit einem Wulst 26, dessen radiale Stärke sich bis zu der dem Haltenocken 10 etwa gegenüberliegenden Stelle X gleichmässig verjüngt.
- Bei der Dimensionierung der einzelnen Abschnitte des Garantiebandes sind jeweils auch die Materialeigenschaften zu berücksichtigen. Normalerweise werden die Verschlusskappen aus Polyäthylen oder aus Polypropylen hergestellt. Die erfindungsgemässen Verschlusskappen können mit herkömmlichen Aufsetzvorrichtungen auf die Behältermündungen aufgesetzt werden, was einen weiteren Vorteil darstellt.
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