EP1117596B1 - Behälter mit einer kunststoffverschlusskappe mit abtrennbarem garantieband und innendichtung - Google Patents

Behälter mit einer kunststoffverschlusskappe mit abtrennbarem garantieband und innendichtung Download PDF

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EP1117596B1
EP1117596B1 EP99930900A EP99930900A EP1117596B1 EP 1117596 B1 EP1117596 B1 EP 1117596B1 EP 99930900 A EP99930900 A EP 99930900A EP 99930900 A EP99930900 A EP 99930900A EP 1117596 B1 EP1117596 B1 EP 1117596B1
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EP
European Patent Office
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container
closure cap
cap
bottle
cap according
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Frank Schellenbach
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Original Assignee
Individual
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/04—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
    • B65D41/0407—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means
    • B65D41/0414—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means formed by a plug, collar, flange, rib or the like contacting the internal surface of a container neck
    • B65D41/0421—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means formed by a plug, collar, flange, rib or the like contacting the internal surface of a container neck and combined with integral sealing means contacting other surfaces of a container neck
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S215/00—Bottles and jars
    • Y10S215/01—Fins

Definitions

  • caps for closing containers, especially of bottles, widely used.
  • Many embodiments of caps have a so-called guarantee strip, which is separable and when opening the bottle of the cap is torn off. As long as the guarantee strip in intact condition about small webs is connected to the actual cap, this shows the original condition of the bottle contents. It is thus guaranteed that the Cap in the original state attached to the bottleneck, preferably screwed on, is.
  • the warranty strip engages under the filling and closing of the Container a bead or projection on the bottleneck.
  • tear the connecting webs between the side wall by the tensile and shear forces the cap and the guarantee strip off.
  • the guarantee strip remains at the bottleneck, and the cap can be completely unscrewed.
  • the plastic material for the body of the cap is currently the most common Polypropylene (PP) used.
  • PP Polypropylene
  • the plastic PP is relatively hard, so that the function Guarantee tape is guaranteed. It is almost impossible, the PP cap using a tool to leverage without visibly damaging them.
  • the height is uniformly 20 mm.
  • the PP guarantee strap sits firmly on the neck of the bottle and rips open Opening attempts immediately.
  • a retaining collar At this retaining collar is the Bottle usually hung while being filled and then closed.
  • bottles made of the plastic material PET or else PEN.
  • the guarantee band of the cap ends at the addressed here, in the state of Technology usual PP embodiment about 2 mm above the retaining collar on Bottleneck.
  • the known cap has the disadvantage that it must be made in two parts.
  • the material polypropylene would be too hard for the sealing lips that make up the space between the Seal bottleneck and cap. This is especially critical for PET bottles, which may have larger unevenness or deformation than glass bottles.
  • the softer seal is made, for example, from ethylene vinyl acetate (EVA), i.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • one-piece caps are already made of polyethylene been proposed.
  • This material is softer than the commonly used polypropylene, and Therefore, by design of the sealing system, the sealing function safely ensure that the cap in one piece by a single injection molding process will be produced.
  • From US-PS 4 592 476 is a plastic closure cap known in which the detachable guarantee strip in the direction of the central axis the cap is extended.
  • the guarantee range extends to the Retaining collar of the container zoom in, when the cap on the opening of the container sits and the guarantee strip engages under the bead or projection on the bottleneck.
  • EP 316 167 is the combination of a bottle and a cap known.
  • the bottle is made of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the closure cap is made of a thermoplastic resin, e.g. Polyolephin made.
  • the cap has an annular shoulder 10 at the top and the outside Surface of the bottle neck is applied.
  • the cap also has an annular Ridge 13 which is inwardly of the shoulder 10 elastically on the inner surface of the Neck of the bottle is present.
  • WO 93/24386 is a cap for reusable PET bottles with an internal thread having cap wall, one the Cap wall final end wall and a to the cap wall subsequent guarantee band known.
  • the end wall has an open end projecting, spaced from the cap wall annular inner seal, the Outer diameter tapers in the region of the free end to this.
  • the closure cap is designed such that the inner seal to the Cap wall directed towards, formed in the region of the free end bead, and that the bead comprises the outer diameter tapering portion.
  • a cap for releasably closing a container as in the combination of claim 1 contain known, the one corresponding to the container Has cap body.
  • the cap body and a seal act with the top edge of the container to close the container.
  • the cap has at least one, on the cap body integrally formed shoulder, the upper edge of the Container opposite and cooperates with the seal when closing.
  • the document also discloses a wedge-shaped sealing lip and a corrugated ribbed structure of the closure cap in the area of the upper edge of a bottle.
  • the problem of the invention is a one-piece plastic closure, in particular made of PE material, so to a container with Haltkkragen adapt that the warranty function and the sealing function for the sealed container equally reliable be guaranteed.
  • the solution according to the present combination invention is in a container with a closure cap according to claim 1.
  • the Guarantee function for the sealed container is thereby reliably ensured that the funnel or bell - shaped extension of the guarantee band on the retaining collar of the filled container not undergreifbar seated.
  • the sealing function for the sealed Container is thereby reliably ensured that the funnel-shaped outer surface of Inner seal elastically pressed against the container neck.
  • the plastic material of one-piece cap has in use a strength that for the funnel-shaped extended warranty strip hard enough and at the same time extended for the funnel-shaped Inner gasket is soft enough.
  • the undercuts on the guarantee band and on the Inner gasket can be demolded from the injection mold, as long as the warm Plastic material has not reached its durability.
  • the guarantee strip may be in the direction of the central axis of the closure cap be longer than the usual 20 mm. In particular, a total height of 23.5 mm for the Closing the PET bottles, which are currently common.
  • the guarantee band is enough this length up to the retaining collar zoom and is firmly pressed on this. It is then not possible to lift the guarantee strip with a lever.
  • the lower end of the Warranty bands can sit bell-shaped and then not be underrun, which provides sufficient security even with the relatively soft PE material.
  • PE Polyethylene
  • the Container a bottle having a screw cap.
  • the bottle is preferably made of plastic material.
  • the preferred ones Embodiments for construction and use of the caps are intended in the However, claim 1 not limited invention.
  • Fig. 1 and Fig. 1a a preferred embodiment of Invention shown in an axial step.
  • the shape of the cap used in the invention is characterized by the Right hatching recognizable, the shape of the inner neck of the bottle through the Linksschraffur.
  • the closure cap is in one piece, i. the three annular sealing lips 8a, 10a, 15a facing the edge of the bottle neck 1 are the same as the one below molded guarantee strip 6 produced in a single operation by injection molding Die Cap is shown in Fig. 1 in the state in which it is on the bottleneck 1 is firmly screwed.
  • the detachable guarantee strip 5, 6 far after below and sits on a retaining collar of the bottle 1.
  • the retaining collar serves to the Container, here a PET bottle 1, hang in a transport device, while the Container 1 is filled and closed.
  • the molded guarantee strip 6 can be relatively soft, it sits According to the invention firmly on the bottleneck and tears off immediately when the screw cap is opened.
  • the shape of the plastic cap 2 to 7 makes it the first time possible, the technical requirements of ease of manufacture (one-piece Sealing cap), secure sealing function (soft material for sealing lips), easy opening (easy intended demolition of the guarantee strip) and Reliable warranty function (close fitting to the container guarantee strip) at the same time fulfill.
  • a cap especially for Reusable PET bottles, can with a female thread cap wall, a the cap wall final end wall and a to the cap wall subsequent, at a predetermined breaking point rupturable annular warranty strip, wherein the end wall a projecting to the open end, spaced from the cap wall annular inner seal whose outer diameter is in the range of the free Ended to be rejuvenated at this point.
  • Bottles in particular for closing so-called returnable bottles.
  • Such bottles are used for bottling drinks of any kind, in particular also carbonated drinks are bottled. Consequently, that must there used cap also the gas pressure arising within the bottle must withstand, therefore, gas-tight with the bottle or against the bottle.
  • PET bottles are now on the market, where it is Here is reusable plastic bottles, in particular with a filling volume of 1.5 liters are offered. Due to significant tolerances of the subject Bottles in the area of the mouth of the bottle exist here opposite to those to be used Closure caps special sealing problems. Consequently, here are caps with special sealing measures required. In addition, the ones in question PET bottles, especially with multiple use no perfect mouths and have more thread, especially as this by the handling of consumers and bottlers usually deformed or damaged.
  • the inner gasket is required.
  • This particular embodiment is characterized characterized in that the inner seal in the region of the free end of a Kappenwandung towards directed bead, which screwed with cap against the Inner wall of the bottle in the area of the bottle mouth presses. Due to the Formation of the bulge in the area of the free end and due to the integration of himself in the Outer diameter tapered area in the bead presses the inner seal - at Screwed cap - very strong to the inner wall of the bottle and seals thereby effective between inner seal andjetninnenwandung.
  • the Closure cap used in the invention also by the features of claim 10th to be marked. Thereafter, the cap is equipped in such a way that the end wall in the area between cap wall and inner seal one of the Front wall protruding, at least slightly inclined to the inner seal towards first having annular wedge seal.
  • a sufficient seal between the cap and the to be closed bottle can be realized that between the inner seal and the cap wall a due to their wedge-shaped configuration as a wedge seal designated seal is formed.
  • This seal is also circular and is due to its tendency to the inner seal when screwing on a bottle further bent towards the inner seal, so that the wedge seal due to their inherent elasticity and the voltage caused by the screwing fixed in the Bottle mouth rests against the bottle.
  • the inner seal it is of further advantage if this on the side facing away from the cap wall runs approximately rectilinearly up to the bead.
  • the inner seal is approximately arcuate into the bead, i. the cap wall facing side of the inner seal extends in the direction of the cap wall. From From there, the inner seal tapers again approximately in a straight line in the outer diameter, causing one from the lower end of the inner gasket to the outermost region of the bead extending wedge surface is formed by means of which the inner seal or the bead of the Inner seal is inserted into the bottle mouth.
  • the inner seal in about the amount of the Abragens the bead after pressed inside and acts due to the material-specific elasticity thus due to the In doing so, tension reached a considerable pressure on the inside of the bottle Mouth area off.
  • the bead is preferably dimensioned and extends in such a way in the cap wall, that the inner seal or bead in the screwed Condition - according to the tolerances on the one hand, the cap and the other Bottle mouth - with predetermined contact pressure against the inside of the bottle Area of the bottle mouth presses.
  • the previously mentioned first wedge seal is in a particularly advantageous manner positioned and dimensioned that they in the screwed state of the cap for prestressed installation at the radius of the neck of the bottle, i. at the transition to the Bottle mouth, serves.
  • the first wedge seal becomes Screwing the cap bent towards the front wall and presses because of her Inherent elasticity and the resulting tension in the screwed state to the Radius of the bottle neck or exactly at the transition into the bottle mouth, i. to the Edge between the face of the bottle mouth and the bottle inner wall. at pressure building up from inside, the wedge seal becomes even stronger to the bottle radius pressed, so that due to the internal pressure, the sealing effect is increased again.
  • the previously mentioned in detail inner seal which also due to the Bottle internal pressure build-up over the through the material-specific tension reached contact pressure, i. reinforced, is pressed against thecommerceninnenwandung.
  • the first wedge seal may have concretely different shape, for example for towards the free end with essentially flat surfaces. Likewise, the be on both sides of the first wedge seal concave or convex. A Rounding the free end of the first wedge seal is also possible.
  • cap it is of very particular advantage, if in the area between cap wall and inner gasket, preferably in the transition between the cap wall and the end wall, i. in about that formed between the cap wall and end wall angle, one of the end wall or projecting from the cap wall, at least slightly inclined to the inner seal second annular wedge seal is provided.
  • This second wedge seal can do this be positioned and dimensioned so that they are in the screwed state to preloaded plant on the face of the bottle mouth is used.
  • the second Keildichtung is therefore just like the first wedge seal when screwing the Cap bent towards the front wall, which due to the inherent elasticity of the second wedge seal a considerable contact pressure to the bottle, more precisely to the Face of the bottle mouth, arises.
  • the second wedge seal can also be used for free Towards the end with substantially flat surfaces tapered, these two-sided Surfaces of the second wedge seal can also be made concave or convex.
  • the For the first wedge seal made statements also apply to the second wedge seal, so that this is unnecessary for further comments.
  • the cap wall preferably in the upper Range, i. in the area just before the transition to the front wall, an approximately radially or after inside projecting annular seal for contact with the bottle outer wall having.
  • This may be one in the sense of a cord seal or a sealing ring executed seal, which is preferably an integral part of Cap is
  • This seal could in the sense of a sealing bead inside rounded and dimensioned so that they are screwed in under tension abuts the spunnau jointdung.
  • This Guarantee tape closes on the side facing away from the front wall to the cap wall and has a first predetermined breaking point.
  • Such an embodiment of the guarantee band is however, problematic insofar as when opening the bottle, i. when unscrewing the Cap, the warranty band first broken and numerous users Total is torn off the cap. After use, i. after emptying the Bottle, this torn off warranty strip often wanders into the Bottle inside, from which it due to its curved configuration only with difficulty is removable. During the cleaning process of the bottle that can get into the bottle interior Warranty tapes should not be rinsed out. So-called bottle inspection machines do not recognize these bands, which often causes such old - used - Put the guarantee straps in a drink filled in the returnable bottle. Complaints are thus pre-programmed.
  • the guarantee band in question for Avoiding the aforementioned problem with a second predetermined breaking point equip.
  • This second predetermined breaking point could be arranged such that it is the first predetermined breaking point is approximately opposite, so that the guarantee strip when tearing - after tearing the first Predetermined breaking point - due to a rupture of the second predetermined breaking point in two approximately equally long halves is divisible.
  • the guarantee strip can not be one-piece, but only tear off in two parts, namely in two short pieces. These are from the entire warranty band resulting in two short parts can be easily from the Rinse bottle through the relatively narrow mouth of the bottle, so that before said problem is solved.
  • the cap is made in one piece.
  • polyethylene is particularly suitable, especially since this plastic readily one Recycling process can be supplied.
  • closure cap according to the invention Finally, essential that these are made entirely of one and the same material can be that intended seals are required, so no Material combinations with regard to front wall, cap wall and inside the Cap.
  • FIGs. 1a, 2a and 3a together show an embodiment of the invention Closure cap for reusable PET bottles 1, with an internal thread 2 having Cap wall 3, a cap wall 3 final end wall 4 and a adjoining the cap wall 3, rupturable at a predetermined breaking point 5 annularownedee 6, 6a, wherein the end wall 4 a to the open end projecting, spaced from the cap wall 3 annular inner seal 7, 7a, has, whose outer diameter tapers in the region of the free end to this.
  • the bead 8a comprises in the Outer diameter tapered area 9a.
  • Figures 1a and 2a further show that the end wall 4 in the area between Cap wall 3 and inner seal 7 a projecting from the end wall 4, to mecanicdichtung 7 has inclined first annular wedge seal 10a
  • the inner seal 7 extends approximately on the side facing away from the cap wall 3 side straight up to the bead 8.
  • the inner gasket 7 approximately arcuate up to the bead 8, thus goes into the bead 8, and tapers from there again in about straight in the outer diameter.
  • the Bead 8 is dimensioned in this way or extends in such a way towards the cap wall 3, that the inner seal 7 and the bead 8 in the screwed state with predetermined Pressure force against theroboninnenwandung 11 in the area of the bottle mouth 12a suppressed.
  • Fig. 2a shows particularly clearly that the first wedge seal 10a positioned and such dimensioned is that they are screwed on the preloaded system at the radius or at the inner edge 13a of the bottle neck 14a or at the transition into the Bottle mouth 12a is used.
  • This first wedge seal 10a runs towards the free end with in essential flat surfaces pointed.
  • FIGS. 1 a and 2 a further clearly show that in the region between the cap wall 3 and inner seal 7 in the transition between cap wall 3 and end wall 4 one of the End wall 4 or canceling from the cap wall 3, the inner seal 7 inclined towards second annular wedge seal 15, 15 a, is provided.
  • the second wedge seal 15, 15a is positioned and dimensioned as shown in FIG screwed state to the prestressed system on the end face 16a of the Bottle mouth 12a is used.
  • the second wedge seal 15a is the free end out pointed with flat surfaces pointed.
  • Figs. 1a and 2a further show that the cap wall 3 in the upper area, i. in the Area just before the transition to the end wall 4, one approximately radially or inwardly projecting annular seal 17a for engagement with the bottle outer wall 18a having.
  • This seal 17a is inwardly in the sense of a sealing bead, i. to Bottle outer wall 18a, rounded.
  • the seal 17a is as shown in FIG Fig. 2a dimensioned such that they are in the screwed state under bias on the Bottle outer wall 18a is applied.
  • Figs. 1a and 3a show in common that the guarantee strip 6, 6a a second Has predetermined breaking point 19a.
  • the second predetermined breaking point 19a is the first predetermined breaking point 5 opposite, so that the guarantee strip 6 when tearing - after tearing the first Predetermined breaking point 5 - due to a tearing of the second predetermined breaking point 19a in two approximately equally long halves 20, 21 is divisible.
  • the cap is made in one piece and total made of plastic, namely polyethylene.
  • the present invention is not limited to Closure caps for GDB beverage bottles is limited, but for any old of containers, such as for food containers (so-called Tupper would).
  • the cap used in the invention is preferably for both Returnable bottles (MW) as well as for disposable bottles (EW) made of the material PET usable.
  • Caps for closing drinks bottles or similar containers can, have to meet different requirements.
  • the seal must the beverage bottles or containers are achieved such that the contained in them Drink in the locked or locked state can not escape from the container. If the containers to be sealed are bottles containing liquids, then this requirement is determined by the viscosity of the liquid. Are those in the In addition, bottles containing beverages with a pressurized gas such. B. Be carbonated, then the seal must also be gas-tight to the To prevent gas from escaping from the bottle.
  • the seal according to the embodiment "b” is achieved in that a wavy corrugated structure is provided, which selectively seals the sealant against the Upper edge of the container suppressed, creating a sealing zone in which the Sealant is pressed at high pressure against the top of the container.
  • the Structure according to claim 24 allows a targeted positioning of Sealing lip on the container edge under a high bearing pressure. This one to a very good sealing leading closure operation is made possible without the cap unnecessarily complicated.
  • FIG. 1b shows a closure cap for releasably closing a bottle in accordance with FIG Presently preferred embodiment of the present invention shown.
  • the im The following described in detail embodiment relates to a screw cap for Closing a bottle that may contain carbonated liquids.
  • the present invention is not limited to Screw caps for bottles is limited.
  • cans that are suitable for the storage / freezing of food. Mason jars, but also caps of containers that are not in the food sector are used, such as paint buckets.
  • FIG. 1b shows a closure cap in its initial form in a sectional view.
  • the cap consists of a cap body 10 b, the upper ceiling portion 18 b and a substantially cylindrical side part 19b comprises.
  • the side part 19b extends in substantially perpendicular from the plane of the ceiling portion 18b.
  • the transition from the ceiling portion 18 b to the cylindrical side part 19b not abrupt (sharp-edged), but by means of a rounded Transition part 20b.
  • the Ceiling part 18b, the side part 19b and the transition part 20b are not separate elements, but rather that together they form the cap body 10b.
  • a screw thread 12b is formed, which as Closing mechanism is used by means of the cap 10 b on the zu closing container 100 is attached.
  • the screw thread 12b acts with a corresponding, paired screw thread 112 (see Fig. 2b) on the bottle 100 together. It is expressly understood that the screw thread 12b is not the only possible closure mechanism for the container to be closed represents. All sorts of other types of known closure mechanisms are also suitable, such as clip locks, engaging in recesses Noses - or shoulders, etc.
  • FIG. 1b As can be seen from FIG. 1b, according to the preferred embodiment of FIG present invention on the side part 20b inside a sealant in the form of a provided radially encircling sealing lip 13,13b.
  • the sealing lip 13 has a long wedge-shaped shape. At rest (i.e., in the state where the cap is not Container closes), the sealing lip 13 extends from the transition part 20b ago almost horizontal, but preferably with a slight inclination towards the center of the Cap. In a particularly preferred embodiment, the inclination is 41 ° up to 48 ° to the horizontal to facilitate demolding (see Fig. 4).
  • the width B of the sealing lip 13 is preferably chosen so that the inner end of the Sealing lip 13 in the closed state is substantially flush with the upper Bottle edge 104 closes (see Figure 3b).
  • the width B is preferably in the range between 3.8 and 4.5 cm. This ensures that the entire upper edge 104 of the bottle 100 through the circular in the cap body 10b circumferential sealing lip 13 substantially completely is applied when the cap body 10b is screwed onto the bottle.
  • the wedge-shaped, long, thin sealing lip 13 adapts in their profiling different bottlenecks when normal during the closing process Torques are exerted on the cap. In particular, a Profile adjustment on the upper edge 104 of the neck of the bottle, both at the top and at the top Inside.
  • the profile of the sealing lip 13 can adapt to any radius of curvature.
  • the sealing lip 13 sets after inside into the bottleneck. The final result is the invention Cap under all conceivable environmental conditions close to the bottle.
  • the sealing lip 13 in its rest position is adapted to the inclination of the surface 104 of the bottle 100 from the horizontal plane, as can be seen in detail in Figure 2b.
  • the upper edge 104 of the bottle 100 has an inclination (here enlarged for illustrative purposes) out of the horizontal plane H, which is indicated by S.
  • the inclination or shaping, the sealing lip 13 is preferably adapted in each case to the selected surface shape of the container to be closed.
  • the sealing lip 13 is further provided with a certain thickness profile, which is indicated by the reference numeral D in Figure 1b.
  • the sealing lip 13 is preferably 3/10 mm to 7/10 mm thick at its root and not more than 5 thick at its tip / 10 mm and not less than 2/10 mm, and according to a particularly preferred embodiment, between 2/10 mm and 4/10 mm. These values have been found to be particularly advantageous for GDB glass bottles to be sealed using the usual plastic materials for the cap body 10b. For other caps that have larger or smaller containers to close, resulting in correspondingly scaled values.
  • sealing lip 13 has a special scale-like structure (Fig. 4) which cooperates with the bumps on the upper edge 104 of the bottle 100, so to effect a better sealing of the bottle.
  • the sealant is arranged in a preferred embodiment so that a Chamber 33 between the ceiling portion 18 b and the side portion 19 b of the closure body and the thin, wedge-shaped sealing lip 13, so seen from the sealing lip above outside, arises.
  • This chamber 33 provides an adjustment latitude for various Bottle neck diameter ready and thus supports a secure seal of the respective Container.
  • FIG. 4 another particularly preferred embodiment of the cap used in the invention is shown in which the sealant according to the teachings of the invention on the inner surface 18 'has a wavy structure, with individual concentrically arranged, annular shoulders 34a-f to the ceiling portion 18b walk around. Further, the inner surface 18 'of the cap on a slope of 0.5 ° to 3 ° relative to the horizontal and is rippled wavy, as is apparent from Fig. 4. These shoulders 34 are arranged such that the sealing lip 13 rests on them in the closed state and is pressed by them against the upper edge 104 of the bottle 100.
  • the distance between the shoulders 34a-f is preferably selected so that they all rest on the upper edge 104 of the bottle 100; in other words, the radius Rs of the concentrically encircling shoulders is preferably selected so that the outermost shoulder 34a (Fig. 4) and 14b (Fig. 1b) are adjacent to the outer edge of the bottle 100, whereas the innermost shoulder 34f (Fig. 4) and 15 (Fig. 1) adjacent to the inner edge of the bottle 100 is located.
  • the radius R S of the concentric circumferential shoulders 34a-f is in the range of 16.5 mm to 18.5 mm
  • the radius Rs of the concentric circumferential shoulder 15b is 17.5 mm.
  • the shoulders 14b and 15b have different heights H 1 , H 2 .
  • the difference in height H 2 -H 1 is chosen according to the invention such that, taking into account the gradient S of the bottle surface 104 (compare FIG. 2 b), a uniform pressure is established on the upper edge 104 of the bottle 100 in the closed state.
  • the heights of the shoulders 34 are selected according to the invention in this embodiment so that the sealant as it were clings to the upper edge 104 of the bottle 100 in the closed state and this seals securely.
  • elastic blade 16, 16b is provided which extends in the state of rest vertically downwards (see Fig. 1b).
  • the sealing lamella 16 likewise runs concentrically with the center line M of the cap body, wherein the inner edge has a radius R 1 , and the outer edge has a radius R 2 .
  • the radii R 1 and R 2 are chosen such that the sealing lamella 16 extends in the state of rest immediately adjacent to the sealing lip, according to a particularly preferred embodiment, the radius R 1 is 15.4 mm and radius R 2 16.8 mm.
  • the sealing lamella 16 is provided with a shoulder 17, 17b equipped, whose highest point is in the resting state of the cap body 10b in Essentially on a cylindrical surface together with the free end of the Seal lip 13 is located.
  • the radius of the shoulder 17 is preferably 0.25 mm and is chosen so that the sealing lamella 16 from the highest point of the shoulder 17 to the top the lamella 16 runs at an angle ⁇ .
  • the angle ⁇ should preferably be not more than 35 ° and not less than 25 °, and according to a particularly preferred embodiment should have 28 °.
  • the shoulder 17b acts Seal lamella 16b with the inside of the bottle 100 in the closed state together, wherein by actuation of the closure mechanism 12b the sealing lamella 16b deflected from its rest position and bent towards the inside of the bottle.
  • a comparatively high sealing pressure achieved by the Return torque of the deflected sealing blade 16b is defined.
  • the closure flap used in the invention can be made of various materials graze. If the sealant 11 (together with the shoulders 14b and 34a-f and the elastic blade 16b) provided as an integral part of the cap is suitable in particular polyethylene as cap material.

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Description

Im Stand der Technik sind Verschlußkappen aus Kunststoff zum Verschließen von Behältern, insbesondere von Flaschen, weit verbreitet. Viele Ausführungsformen von Verschlußkappen weisen ein sogenanntes Garantieband auf, das abtrennbar ist und beim Öffnen der Flasche von der Verschlußkappe abgerissen wird. Solange das Garantieband in unversehrtem Zustand über kleine Stege mit der eigentlichen Verschlußkappe verbunden ist, zeigt dies den ursprünglichen Zustand des Flascheninhalts an. Es wird somit garantiert, daß die Verschlußkappe im Originalzustand auf dem Flaschenhals befestigt, vorzugsweise aufgeschraubt, ist.
Zu diesem Zweck untergreift das Garantieband nach dem Befüllen und Verschließen des Behälters einen Wulst oder Vorsprung am Flaschenhals. Wenn die Verschlußkappe geöffnet wird, reißen durch die Zug- und Scherkräfte die Verbindungsstege zwischen der Seitenwand der Verschlußkappe und dem Garantieband ab. Das Garantieband verbleibt am Flaschenhals, und die Verschlußkappe kann vollends abgeschraubt werden.
Als Kunststoffmaterial für den Körper der Verschlußkappe wird gegenwärtig am häufigsten Polypropylen (PP) verwendet. Der Kunststoff PP ist verhältnismäßig hart, so daß die Funktion des Garantiebandes sicher gewährleistet ist. Es ist fast ausgeschlossen, die PP-Verschlußkappe mit Hilfe eines Werkzeugs auszuhebeln, ohne sie sichtbar zu beschädigen.
Da die Sortierwerke der Befüllungsanlagen ohne eine Umstellung nur einen einheitlichen Bereich von Verschlußkappenhöhen verarbeiten können, beträgt die Höhe einheitlich 20 mm. Das Garantieband aus PP sitzt fest auf dem Flaschenhals auf, und reißt bei Öffnungsversuchen sofort ab.
Unterhalb des Wulstes oder Vorsprungs, der von dem abtrennbaren Garantieband untergriffen wird, befindet sich am Flaschenhals noch ein Haltekragen. An diesem Haltekragen wird die Flasche üblicherweise aufgehängt, während sie befüllt und anschließend verschlossen wird. Es handelt sich dabei insbesondere um Flaschen aus dem Kunststoffmaterial PET oder auch PEN. Das Garantieband der Verschlußkappe endet bei der hier angesprochenen, im Stand der Technik üblichen PP-Ausführungsform etwa 2 mm oberhalb des Haltekragens am Flaschenhals.
Die bekannte Verschlußkappe hat den Nachteil, daß sie zweiteilig ausgeführt werden muß. Das Material Polypropylen wäre zu hart für die Dichtungslippen, die den Raum zwischen dem Flaschenhals und der Verschlußkappe abdichten. Dies ist besonders kritisch bei PET-Flaschen, die größere Unebenheiten oder Deformationen aufweisen können als Glasflaschen. Die weichere Dichtung wird beispielsweise aus Ethylen-Vinyl-Azetat (EVA) hergestellt, d.h. es sind zwei verschiedene Spritzgußvorgänge notwendig sowie ein anschließendes Zusammenfügen der zweiteiligen Verschlußkappe.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind bereits einteilige Verschlußkappen aus Polyethylen vorgeschlagen worden. Dieses Material ist weicher als das gebräuchliche Polypropylen, und kann daher durch Gestaltung des Dichtungssystems die Dichtungsfunktion sicher gewährleisten, wenn die Verschlußkappe durch einen einzigen Spritzgußvorgang einteilig hergestellt wird.
Andererseits besteht durch das weiche PE-Material die Gefahr, daß das Garantieband in manipulativer Weise gelöst und eine Unversehrtheit vorgetäuscht werden kann. Die einteilige Kunststoffverschlußkappe aus PE hat sich deshalb aus Gründen der Garantiesichertung bis jetzt nicht durchsetzen können.
Aus diesen Gründen besteht das Bedürfnis nach einer einteiligen Kunststoffverschlußkappe, deren Garantiefunktion mehr Sicherheit bietet als bisher.
Aus der US-PS 4 592 476 ist eine Kunststoffverschlußkappe bekannt, bei der das abtrennbare Garantieband in Richtung der Mittelachse der Verschlußkappe verlängert ist. Gemäß der US-PS reicht das Garantieband bis an den Haltekragen des Behälters heran, wenn die Verschlußkappe auf der Öffnung des Behälters sitzt und das Garantieband den Wulst oder Vorsprung am Flaschenhals untergreift.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 536 082 ist eine Verschlußkappe bekannt, die im Spritzgußverfahren einstückig mit einem Garantieband hergestellt ist Zwischen der Verschlußkappe und dem Garantieband sind Verbindungselemente vorgesehen. Am Kappenboden ist eine Innendichtung vorgesehen.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 316 167 ist die Kombination einer Flasche und einer Verschlußkappe bekannt. Die Flasche besteht aus Polyethylenterephtalat (PET). Die Verschlußkappe ist aus einem thermoplastischen Kunstharz wie z.B. Polyolephin hergestellt. Die Verschlußkappe weist eine ringförmige Schulter 10 auf, die an der oberen und äußeren Fläche des Flaschenhalses anliegt. Die Verschlußkappe weist ferner eine ringförmige Rippe 13 auf, die einwärts von der Schulter 10 elastisch an der Innenfläche des Flaschenhalses anliegt.
Aus der internationalen Anmeldung WO 93/24386 ist eine Verschlußkappe für Mehrweg-PET-Flaschen mit einer ein Innengewinde aufweisenden Kappenwandung, einer die Kappenwandung abschließenden Stirnwand und einem sich an die Kappenwandung anschließenden Garantieband bekannt. Die Stirnwand weist eine zum offenen Ende abragende, zur Kappenwandung beabstandete kreisringförmige Innendichtung auf, deren Außendurchmesser sich im Bereich des freien Endes zu diesem hin verjüngt. Zur gasdichten Verwendung ist die Verschlußkappe derart ausgebildet, daß die Innendichtung eine zur Kappenwandung hin gerichtete, im Bereich des freien Endes ausgebildete Wulst aufweist, und daß die Wulst den sich im Außendurchmesser verjüngenden Bereich umfaßt.
Schließlich ist aus der internationalen Anmeldung WO 96/02430 eine Verschlußkappe zum lösbaren Verschließen eines Behälters wie in der Kombination des Anspruchs 1 enthalten bekannt, die einen zum Behälter korrespandierenden Kappenkörper aufweist. Der Kappenkörper und eine Dichtung wirken mit dem oberen Rand des Behälters zusammen, um den Behälter zu verschließen. Die Verschlußkappe weist mindestens eine, an dem Kappenkörper angeformte Schulter auf, die dem oberen Rand des Behälters gegenüberliegt und die beim Verschließen mit der Dichtung zusammenwirkt. Insbesondere offenbart das Dokument auch eine Keilförmige Dichtrungslippe sowie eine wellenförmig gerippte Struktur der Verschlusskappe im Bereich der Oberkante einer Flasche.
Neben der zuverlässigen Gewährleistung der Garantiefunktion und der Dichtungsfunktion ist es wünschenswert, daß an eine solche Verschlußkappe keine besonderen Toleranzanforderungen gestellt werden. Ferner ist es wünschenswert, daß eine Verschlußkappe in wenigen Schritten herstellbar, d.h. formbar und aus einer Gußform entformbar, sowie nach Gebrauch recyclefähig ist.
Das Problem der Erfindung ist es, einen einteiligen Kunststoffverschluß, insbesondere aus PE-Material, so an einen Behälter mit Haltkkragen anzupassen, dass die Garantiefunktion und die Dichtungsfunktion für den verschlossenen Behälter gleichermaßen zuverlässig gewährleiste werden.
Die Lösung besteht nach der vorliegenden Kombinationserfindung in einem Behälter mit einer Verschlußkappe gemäss Patentanspruch 1.
Durch den trichterförmigen Fortsatz am Garantieband und die trichterförmige Außenfläche an der Innendichtung sicht der Kunststoffverschluß ohne besondere Toleranzanforderungen auf einem gefüllten Behälter auf. Die Garantiefunktion für den verschlossenen Behälter ist dadurch zuverlässig gewährleistet, daß der Trichter oder glockenförmige Fortsatz des Garantiebands auf dem Haltekragen des gefüllten Behälters nicht untergreifbar aufsitzt. Die Dichtungsfunktion für den verschlossenen Behälter ist dadurch zuverlässig gewährleistet, daß die trichterförmige Außenfläche der Innendichtung elastisch andrückbar am Behälterhals anliegt. Das Kunststoffmaterial der einteiligen Verschlußkappe weist im Gebrauch einen Festigkeit auf, die für das trichterförmig verlängerte Garantieband hart genug und gleichzeitig für die trichterförmig verlängerte Innendichtung weich genug ist. Die Hinterschneidungen am Garantieband und an der Innendichtung können aus der Spritzgußform entformt werden, so lange das warme Kunststoffmaterial seine Gebrauchsfestigkeit noch nicht erreicht hat.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Das Garantieband kann in Richtung der Mittelachse der Verschlußkappe länger als die üblichen 20 mm sein. Insbesondere ist eine Gesamthöhe von 23,5 mm für das Verschließen der PET-Flaschen geeignet, die derzeit üblich sind. Das Garantieband reicht bei dieser Länge bis an den Haltekragen heran und ist auf diesem fest aufgepreßt. Es ist dann nicht möglich, mit einem Hebel das Garantieband abzuheben. Das untere Ende des Garantiebands kann glockenförmig aufsitzen und dann nicht untergriffen werden, was ausreichende Sicherheit auch bei dem relativ weichen PE-Material bietet.
Es ist ein einteiliger Aufbau der gesamten Verschlußkappe möglich. Das unter diesen Umständen bevorzugte Material Polyethylen (PE) ist im Patentanspruch 15 gekennzeichnet.
Es ist wichtig, sämtliche Funktionen der Verschlußkappe auf Form und Material des zu verschließenden Behälters abzustimmen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Behälter eine Flasche , die einen Schraubverschluß aufweist. Die Flasche ist vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt. Gegenwärtig üblich und verbreitet sind PET- oder auch PEN-Flaschen (Patentanspruch 19), für welche die beanspruchten Kunststoffverschlußkappen besonders geeignet sind. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele für Aufbau und Verwendung der Verschlußkappen sollen die im Patentanspruch 1 niedergelegte Erfindung jedoch nicht einschränken.
Die Kombinationserfindung wird anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen
Fig 1:
Das Grundprinzip einer Verschlußkappe wie bei der Erfindung verwendet, mit einem verlängerten Garantieband und einer verlängerten Innendichtung;
Fig 1a, 2a, 3a:
Ein Ausführungsbeispiel "a" der Verschlußkappe wie bei der Erfindung verwendet, in axialer Schnittansicht (Fig 1a), in axialem Teilschnitt (Fig. 2a) auf eine Flasche aufgeschraubt und in horizontalem Schnitt (Fig. 3a) entlang der Linie A-A in Fig. 1a;
Fig 1b, 2b, 3b:
Ein Ausführungsbeispiel "b" der Verschlußkappe wie bei der Erfindung verwendet, in axialer Schnittansicht (Fig. 1b) in verschlossenem Zustand, und für einen zu verschließendem Behälter (Fig. 2b) in axialer Schnittansicht (Fig. 3b); und
Fig. 4:
Ein Ausführungsbeispiel "c" der Verschlußkappe wie bei der erfindung verwendet, in axialer Schnittansicht.
In der Patentzeichnung ist in Fig. 1 und Fig. 1a ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in axialem Schritt dargestellt. Die Formgebung der bei der Erfindung verwendeten Verschlußkappe ist durch die Rechtsschraffur erkennbar, die Formgebung des innenliegenden Flaschenhalses durch die Linksschraffur. Die Verschlußkappe ist einteilig, d.h. die drei ringförmigen Dichtungslippen 8a, 10a, 15a, die dem Rand des Flaschenhalses 1 gegenüberliegen, sind ebenso wie das unten angeformte Garantieband 6 in einem einzigen Arbeitsgang durch Spritzguß hergestellt Die Verschlußkappe ist in Fig. 1 in dem Zustand dargestellt, in welchem sie auf dem Flaschenhals 1 fest aufgeschraubt ist. Das Garantieband 6, das über kleine Stege 5 mit dem Körper 2, 3, 4 der Verschlußkappe verbunden ist, untergreift einen Wulst oder Vorsprung an der Außenseite des Flaschenhalses 1. Das abtrennbare Garantieband 5, 6 reicht erfindungsgemäß weit nach unten und sitzt auf einem Haltekragen der Flasche 1 auf. Der Haltekragen dient dazu, den Behälter, hier eine PET-Flasche 1, in einer Transportvorrichtung aufzuhängen, während der Behälter 1 befüllt und verschlossen wird.
Obwohl das angeformte Garantieband 6 verhältnismäßig weich sein kann, sitzt es erfindungsgemäß fest auf dem Flaschenhals und reißt sofort ab, wenn der Schraubverschluß geöffnet wird. Die Formgebung der Kunststoffverschlußkappe 2 bis 7 macht es erstmals möglich, die technischen Erfordernisse der einfachen Herstellbarkeit (einteilige Verschlußkappe), sichere Dichtungsfunktion (weiches Material für Dichtungslippen), einfaches Öffnen (leichtes bestimmungsgemäßes Abreißen des Garantiebandes) und verläßliche Garantiefunktion (eng am Behälter anliegendes Garantieband) gleichzeitig zu erfüllen.
Eine Verschlußkappe, insbesondere für Mehrweg-PET-Flaschen, kann mit einer ein Innengewinde aufweisenden Kappenwandung, einer die Kappenwandung abschließenden Stirnwand und einem sich an die Kappenwandung anschließenden, an einer Sollbruchstelle aufreißbaren kreisringförmigen Garantieband, wobei die Stirnwand eine zum offenen Ende abragende, zur Kappenwandung beabstandete kreisringförmige Innendichtung aufweist, deren Außendurchmesser sich im Bereich des freien Endes zu diesem hin verjüngt ausgestallet sein.
Dabei handelt es sich grundsätzlich um schraubbare Verschlußkappen zum Schließen von Flaschen, insbesondere zum Schließen sogenannter Mehrweg-Flaschen. Solche Flaschen werden zum Abfüllen von Getränken jeglicher Art verwendet, wobei insbesondere auch kohlensäurehaltige Getränke in die Flaschen abgefüllt werden. Folglich muß die dort verwendete Verschlußkappe auch dem innerhalb der Flasche entstehenden Gasdruck standhalten, muß demnach mit der Flasche bzw. gegenüber der Flasche gasdicht abschließen.
Seit geraumer Zeit sind nun auch sogenannte PET-Flaschen auf dem Markt, wobei es sich hier um Mehrweg-Kunststofflaschen handelt, die insbesondere mit einem Füllvolumen von 1,5 Litern angeboten werden. Aufgrund erheblicher Toleranzen der in Rede stehenden Flaschen im Bereich der Flaschenmündung bestehen hier gegenüber den zu verwendenden Verschlußkappen besondere Abdichtprobleme. Folglich sind hier Verschlußkappen mit besonderen Dichtungsmaßnahmen erforderlich. Hinzu kommt, daß die in Rede stehenden PET-Flaschen insbesondere bei mehrfacher Verwendung keine einwandfreien Mündungen und Gewinde mehr aufweisen, zumal diese durch das Handling der Verbraucher und Abfüller meist deformiert bzw. beschädigt sind.
Nun hat man sich im Hinblick auf die voranstehenden Probleme im Stand der Technik bereits dadurch geholfen, daß die Verschlußkappen zumindest im Bereich der Stirnwand, wo die Stirnfläche der Flaschenmündung zur Anlage kommt, mit einem besonderen Dichtungsmaterial versehen werden. Dazu wird ein vorzugsweise weicher Kunststoff verwendet, der sich von dem restlichen Material der Verschlußkappe - Aluminium oder ebenfalls Kunststoff - unterscheidet. Folglich wird durch diese zusätzliche Dichtungsmaßnahme eine mehrteilige Verschlußkappe aus unterschiedlichen Materialien zur Verfügung gestellt, die im Hinblick auf ein immer stärker gefordertes Recycling solcher Teile nicht mehr vertretbar ist. Praktisch ist es nämlich nicht möglich, eine in die Verschlußkappe eingebrachte zusätzliche Dichtung aus einem Zweitmaterial nach Gebrauch der Verschlußkappe wieder zu entnehmen, um ein materialspezifisches Recycling einzuleiten. Folglich bleibt bei Verschlußkappen der in Rede stehenden Art - mit unterschiedlichen Komponenten - nichts anderes übrig, als diese dem Hausmüll zuzuführen. Gerade dies soll jedoch in Zukunft vermieden werden, so daß die aus der Praxis bekannte Lösung zum Erreichen eines gasdichten Abschlusses, insbesondere von Mehrweg-PET-Flaschen, nicht oder nur noch in äußerster Not realisierbar ist
Erfindungsgemäß ist hier erkannt worden, daß zum gasdichten Verschluß einer Flasche mittels der in Rede stehenden schraubbaren Verschlußkappe eine besondere Ausgestaltung der Innendichtung erforderlich ist. Diese besondere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Innendichtung im Bereich des freien Endes eine zur Kappenwandung hin gerichtete Wulst aufweist, die bei aufgeschraubter Verschlußkappe gegen die Innenwandung der Flasche im Bereich der Flaschenmündung drückt. Aufgrund der Ausbildung der Wulst im Bereich des freien Endes und aufgrund der Integration des sich im Außendurchmesser verjüngenden Bereichs in der Wulst drückt die Innendichtung - bei aufgeschraubter Verschlußkappe - sehr stark an die Innenwandung der Flasche und dichtet dabei wirksam zwischen Innendichtung und Flascheninnenwandung ab. Ein sich innerhalb der Flasche aufbauender Gasdruck wird in ganz besonders vorteilhafter Weise zum Anpressen der Innendichtung an die Flascheninnenwandung genutzt, wobei die am freien Ende der Innendichtung ausgebildete Wulst aufgrund des doch erheblichen Abstandes zur Stirnwand mit enormern Druck an die Flascheninnenwandung gedrückt wird. Aufgrund des relativ weiten Eingreifens der Innendichtung bzw. der am freien Ende vorgesehenen Wulst in die Flasche ist ein Abrutschen der Wulst an der Flaschenmündung nicht möglich, vielmehr ist ein gewisses Gleiten der Wulst entlang der Flascheninnenwandung möglich, ohne die abdichtende Wirkung einzubüßen.
Alternativ zu der voranstehend erörterten erfindungsgemäßen Lehre kann die bei der Erfindung verwendete Verschlußkappe auch durch die Merkmale des Anspruches 10 gekennzeichnet sein. Danach ist die Verschlußkappe derart ausgestattet, daß die Stirnwand im Bereich zwischen Kappenwandung und Innendichtung eine von der Stirnwand abragende, zumindest geringfügig zur Innendichtung hin geneigte erste kreisringförmige Keildichtung aufweist. Im Rahmen dieser erfindungsgemäßen Alternative ist erkannt worden, daß eine hinreichende Abdichtung zwischen der Verschlußkappe und der zu verschließenden Flasche dadurch realisiert werden kann, daß zwischen der Innendichtung und der Kappenwandung eine aufgrund ihrer keilförmigen Ausgestaltung als Keildichtung bezeichnete Dichtung ausgebildet ist. Auch diese Dichtung ist kreisringförmig ausgeführt und wird aufgrund ihrer Neigung zur Innendichtung hin beim Aufschrauben auf eine Flasche weiter zur Innendichtung hin gebogen, so daß die Keildichtung aufgrund ihrer Eigenelastizität und der durch das Aufschrauben hervorgerufenen Spannung fest im Bereich der Flaschenmündung an der Flasche anliegt.
Im Hinblick auf eine besonders wirkungsvolle Abdichtung zwischen Verschlußkappe und Flasche ist es von Vorteil, wenn die Innendichtung über die Vorkehrung der zuvor erörterten Keildichtung hinaus eine zur Kappenwandung hin gerichtete, im Bereich des freien Endes ausgebildete Wulst aufweist und wenn diese Wulst den sich im Außendurchmesser verjüngenden Bereich umfaßt. Mit anderen Worten sind hier die zuvor als alternative Lösungen dargestellten Merkmale in ganz besonders vorteilhafter Weise kombiniert, um den Abdichtungseffekt insbesondere im Hinblick auf einen sehr hohen Gasdruck im Inneren der Flasche erheblich und wirkungsvoll zu verbessern.
Im Hinblick auf die Ausgestaltung der Innendichtung ist es von weiterem Vorteil, wenn diese auf der der Kappenwandung abgewandten Seite in etwa geradlinig bis hin zur Wulst verläuft. Dies bedeutet, daß die innere Wandung der Innendichtung insgesamt eine in etwa kreisringförmige Innenfläche bildet. Auf der der Kappenwandung zugewandten Seite geht die Innendichtung in etwa bogenförmig in die Wulst über, d.h. die der Kappenwandung zugewandte Seite der Innendichtung erstreckt sich in Richtung der Kappenwandung. Von dort aus verjüngt sich die Innendichtung wieder in etwa geradlinig im Außendurchmesser, wodurch eine vom unteren Ende der Innendichtung zum äußersten Bereich der Wulst verlaufende Keilfläche entsteht, mittels derer die Innendichtung bzw. die Wulst der Innendichtung in die Flaschenmündung einführbar ist. Aufgrund dieser keilförmigen Ausgestaltung wird die Innendichtung in etwa um den Betrag des Abragens der Wulst nach innen gedrückt und wirkt aufgrund der materialspezifischen Elastizität somit aufgrund der dabei erreichten Spannung einen erheblichen Druck auf die Flascheninnenwandung im Mündungsbereich aus. Die Wulst ist vorzugsweise derart dimensioniert und erstreckt sich derart in die Kappenwandung hinein, daß die Innendichtung bzw. Wulst im aufgeschraubten Zustand - entsprechend den Toleranzen einerseits der Verschlußkappe und andererseits der Flaschenmündung - mit vorgegebener Anpreßkraft gegen die Flascheninnenwandung im Bereich der Flaschenmündung drückt.
Die zuvor bereits erwähnte erste Keildichtung ist in besonders vorteilhafter Weise derart positioniert und dimensioniert, daß sie im aufgeschraubten Zustand der Verschlußkappe zur vorgespannten Anlage am Radius des Flaschenhalses, d.h. am Übergang in die Flaschenmündung, dient. Mit anderen Worten wird die erste Keildichtung beim Aufschrauben der Verschlußkappe zur Stirnwand hin gebogen und drückt aufgrund ihrer Eigenelastizität und der sich daraus ergebenden Spannung im aufgeschraubten Zustand an den Radius des Flaschenhalses bzw. exakt an den Übergang in die Flaschenmündung, d.h. an die Kante zwischen der Stirnfläche der Flaschenmündung und der Flascheninnenwandung. Bei sich von innen aufbauendem Druck wird die Keildichtung noch stärker an den Flaschenradius gedrückt, so daß aufgrund des Innendrucks die Dichtwirkung abermals erhöht ist. Gleiches gilt für die zuvor ausführlich erwähnte Innendichtung, die ebenfalls aufgrund des sich im Flascheninneren aufbauenden Drucks über den durch die materialspezifische Spannung erreichten Anpreßdruck hinaus, d.h. verstärkt, an die Flascheninnenwandung gedrückt wird.
Die erste Keildichtung kann konkret unterschiedliche Gestalt aufweisen, beispielsweise zum freien Ende hin mit im wesentlichen ebenen Flächen spitz zulaufen. Ebenso könnten die beidseitigen Flächen der ersten Keildichtung konkav oder konvex ausgeführt sein. Eine Abrundung des freien Endes der ersten Keildichtung ist ebenfalls möglich.
Zur weiteren Erhöhung der Dichtwirkung der erfindungsgemäßen Verschlußkappe ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn im Bereich zwischen Kappenwandung und Innendichtung, vorzugsweise im Übergang zwischen Kappenwandung und Stirnwand, d.h. in etwa in dem zwischen Kappenwandung und Stirnwand gebildeten Winkel, eine von der Stirnwand bzw. von der Kappenwandung abragende, zumindest geringfügig zur Innendichtung hin geneigte zweite kreisringförmige Keildichtung vorgesehen ist. Diese zweite Keildichtung kann dabei derart positioniert und dimensioniert sein, daß sie im aufgeschraubten Zustand zur vorgespannten Anlage auf der Stirnfläche der Flaschenmündung dient. Die zweite Keildichtung wird demnach ebenso wie die erste Keildichtung beim Aufschrauben der Verschlußkappe zur Stirnwand hin gebogen, wodurch aufgrund der Eigenelastizität der zweiten Keildichtung ein erheblicher Anpreßdruck an die Flasche, genauer gesagt an die Stirnfläche der Flaschenmündung, entsteht. Auch die zweite Keildichtung kann zum freien Ende hin mit im wesentlichen ebenen Flächen spitz zulaufen, wobei diese beidseitigen Flächen der zweiten Keildichtung ebenfalls konkav oder konvex ausgeführt sein können. Die zur ersten Keildichtung getätigten Ausführungen gelten auch für die zweite Keildichtung, so daß sich hierzu weitere Ausführungen erübrigen.
Im Hinblick auf eine Verbesserung der Dichtwirkung der bei der Erfindung verwendet Verschlußkappe ist es schließlich möglich, daß die Kappenwandung vorzugsweise im oberen Bereich, d.h. im Bereich kurz vor dem Übergang zur Stirnwand, eine etwa radial bzw. nach innen abragende kreisringförmige Dichtung zur Anlage an der Flaschenaußenwandung aufweist. Hierbei kann es sich um eine im Sinne einer Schnurdichtung oder eines Dichtrings ausgeführte Dichtung handeln, wobei diese vorzugsweise integraler Bestandteil der Verschlußkappe ist Diese Dichtung könnte im Sinne einer Dichtungswulst nach innen hin abgerundet und so dimensioniert sein, daß sie im aufgeschraubten Zustand unter Vorspannung an der Flaschenaußenwandung anliegt.
Die voranstehenden Ausführungen bezüglich unterschiedlicher Dichtungsmaßnahmen zwischen Verschlußkappe und Flasche machen deutlich, daß eine Kombination der voranstehenden Dichtungsmaßnahmen bzw. Dichtungen zu einer Art Mehrbarrierensystem im Hinblick auf die Abdichtung der Flasche führt. Dabei sind bis auf die der Kappenwandung zugeordnete Dichtung sämtliche Dichtungen so ausgelegt, daß sie bei steigendem Innendruck eine erhöhte Dichtwirkung aufweisen, da sie sich aufgrund des steigenden Innendrucks stärker, d.h. mit höherem Anpreßdruck, an die Flaschenwandung bzw. Stirnfläche der Flasche anlegen.
Nun ist es im Hinblick auf ein sicheres und erkernbares Verschließen der Flasche von ganz besonderem Vorteil, wenn in Kombination das Garantieband vorgesehen ist. Dieses Garantieband schließt sich auf der der Stirnwand abgewandten Seite an die Kappenwandung an und weist eine erste Sollbruchstelle auf. Eine solche Ausgestaltung des Garantiebandes ist jedoch insoweit problematisch, als beim Öffnen der Flasche, d.h. beim Abschrauben der Verschlußkappe, das Garantieband zunächst aufgebrochen und von zahlreichen Benutzern insgesamt von der Verschlußkappe abgerissen wird. Nach Gebrauch, d.h. nach Entleeren der Flasche, wandert dieses insgesamt abgerissene Garantieband nicht selten in das Flascheninnere, aus dem es aufgrund seiner gebogenen Ausgestaltung nur noch mit Mühe entnehmbar ist. Beim Reinigungsprozeß der Flasche können die ins Flascheninnere gelangten Garantiebänder nicht herausgespült werden. Sogenannte Flascheninspektionsmaschinen erkennen diese Bänder nicht, wodurch nicht selten solche alten - gebrauchten - Garantiebänder in ein erneut in die Mehrwegflasche gefülltes Getränk gelangen. Reklamationen sind hier somit vorprogrammiert.
Folglich ist es von ganz besonderem Vorteil, das in Rede stehende Garantieband zur Vermeidung der zuvor erwähnten Problematik mit einer zweiten Sollbruchstelle auszustatten. Diese zweite Sollbruchstelle könnte derart angeordnet sein, daß sie der ersten Sollbruchstelle in etwa gegenüberliegt, so daß das Garantieband beim Aufreißen - nach Aufreißen der ersten Sollbruchstelle - aufgrund eines Aufreißens der zweiten Sollbruchstelle in zwei in etwa gleichlange Hälften teilbar ist. Dadurch läßt sich das Garantieband nicht einteilig, sondern ausschließlich zweiteilig abreißen, nämlich in zwei kurzen Stücken. Diese sich aus dem gesamten Garantieband ergebenden beiden kurzen Teile lassen sich ohne weiteres aus der Flasche durch die relativ enge Flaschenmündung hindurch ausspülen, so daß das zuvor genannte Problem gelöst ist.
Im Hinblick auf eine einfache Fertigung wird die Verschlußkappe einteilig ausgeführt. Dazu eignet sich insbesondere Polyethylen, zumal dieser Kunststoff ohne weiteres einem Recyclingprozeß zugeführt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Verschlußkappe ist schließlich wesentlich, daß diese ausschließlich aus ein und demselben Material hergestellt werden kann, daß vorgesehene Dichtungen erforderlich sind, also keine Materialkombinationen im Hinblick auf Stirnwand, Kappenwandung und im Inneren der Verschlußkappe.
Die Fig. 1a, 2a und 3a zeigen gemeinsam ein Ausführungsbeispiel einer bei der Erfindung Verschlußkappe für Mehrweg-PET-Flaschen 1, mit einer ein Innengewinde 2 aufweisenden Kappenwandung 3, einer die Kappenwandung 3 abschließenden Stirnwand 4 und einem sich an die Kappenwandung 3 anschließenden, an einer Sollbruchstelle 5 aufreißbaren kreisringförmigen Garantieband 6, 6a, wobei die Stirnwand 4 eine zum offenen Ende abragende, zur Kappenwandung 3 beabstandete kreisringförmige Innendichtung 7, 7a, aufweist, deren Außendurchmesser sich im Bereich des freien Endes zu diesem hin verjüngt.
Erfindungsgemäß weist die Innendichtung 7a eine zur Kappenwandung 3a hin gerichtete, im Bereich des freien Endes ausgebildete Wulst 8a auf. Die Wulst 8a umfaßt den sich im Außendurchmesser verjüngenden Bereich 9a.
Die Figuren 1a und 2a zeigen des weiteren, daß die Stirnwand 4 im Bereich zwischen Kappenwandung 3 und Innendichtung 7 eine von der Stirnwand 4 abragende, zur Innendichtung 7 hin geneigte erste kreisringförmige Keildichtung 10a aufweist
Die Innendichtung 7 verläuft auf der der Kappenwandung 3 abgewandten Seite in etwa geradlinig bis hin zu der Wulst 8. Auf der der Kappenwandung 3 zugewandten Seite verläuft die Innendichtung 7 in etwa bogenförmig bis hin zur Wulst 8, geht also in die Wulst 8 über, und verjüngt sich von dort aus wiederum in etwa geradlinig im Außendurchmesser. Die Wulst 8 ist dabei derart dimensioniert bzw. erstreckt sich derart zur Kappenwandung 3 hin, daß die Innendichtung 7 bzw. die Wulst 8 im aufgeschraubten Zustand mit vorgegebener Anpreßkraft gegen die Flascheninnenwandung 11 im Bereich der Flaschenmündung 12a drückt.
Fig. 2a zeigt besonders deutlich, daß die erste Keildichtung 10a derart positioniert und dimensioniert ist, daß sie im aufgeschraubten Zustand zur vorgespannten Anlage am Radius bzw. an der Innenkante 13a des Flaschenhalses 14a bzw. am Übergang in die Flaschenmündung 12a dient. Diese erste Keildichtung 10a läuft zum freien Ende hin mit im wesentlichen ebenen Flächen spitz zu.
Die Fig. 1a und 2a zeigen des weiteren deutlich, daß im Bereich zwischen Kappenwandung 3 und Innendichtung 7 im Übergang zwischen Kappenwandung 3 und Stirnwand 4 eine von der Stirnwand 4 bzw. von der Kappenwandung 3 absagende, zur Innendichtung 7 hin geneigte zweite kreisringförmige Keildichtung 15, 15a, vorgesehen ist. Die zweite Keildichtung 15, 15a ist gemäß der Darstellung in Fig. 2a derart positioniert und dimensioniert, daß sie im aufgeschraubten Zustand zur vorgespannten Anlage an der Stirnfläche 16a der Flaschenmündung 12a dient. Des weiteren ist die zweite Keildichtung 15a zum freien Ende hin mit ebenen Flächen spitz zulaufend ausgeführt.
Die Fig. 1a und 2a zeigen des weiteren, daß die Kappenwandung 3 im oberen Bereich, d.h. im Bereich kurz vor dem Übergang zur Stirnwand 4, eine in etwa radial bzw. nach innen abragende kreisringförmige Dichtung 17a zur Anlage an der Flaschenaußenwandung 18a aufweist. Diese Dichtung 17a ist im Sinne einer Dichtungswulst nach innen hin, d.h. zur Flaschenaußenwandung 18a, abgerundet. Die Dichtung 17a ist gemäß der Darstellung in Fig. 2a derart dimensioniert, daß sie im aufgeschraubten Zustand unter Vorspannung an der Flaschenaußenwandung 18a anliegt.
Schließlich zeigen die Fig. 1a und 3a gemeinsam, daß das Garantieband 6, 6a eine zweite Sollbruchstelle 19a aufweist. Die zweite Sollbruchstelle 19a liegt der ersten Sollbruchstelle 5 gegenüber, so daß das Garantieband 6 beim Aufreißen - nach Aufreißen der ersten Sollbruchstelle 5 - aufgrund eines Aufreißens der zweiten Sollbruchstelle 19a in zwei in etwa gleich lange Hälften 20, 21 teilbar ist.
Schließlich ist hervorzuheben, daß die Verschlußkappe insgesamt einteilig ausgeführt ist und aus Kunststoff, nämlich aus Polyethylen, besteht.
Die folgende Erörterung des Anmeldungsgegenstandes beschränkt sich auf Verschlußkappen zum Verschließen von GDB-Getränkeflaschen, um die Diskussion übersichtlich zu halten. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Verschlußkappen für GDB-Getränkeflaschen beschränkt ist, sondern sich für beliebige Alten von Behältern eignet, wie beispielsweise auch für Nahrungsmittelbehälter (sogenannte Tupper Ware). Ferner ist bevorzugterweise die bei der Erfindung verwendete Verschlußkappe sowohl für Mehrwegflaschen (MW) als auch für Einwegflaschen (EW) aus dem Material PET verwendbar.
Verschlußkappen, mit denen Getränkeflaschen oder ähnliche Behälter verschlossen werden können, müssen unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Zum einen muß die Abdichtung der Getränkeflaschen bzw. Behälter derart erreicht werden, daß das in ihnen enthaltene Getränk im verschlossenen bzw. verriegelten Zustand nicht aus dem Behälter austreten kann. Handelt es sich bei den abzudichtenden Behältern um Flüssigkeiten enthaltende Flaschen, dann wird diese Anforderung durch die Viskosität der Flüssigkeit bestimmt. Sind die in den Flaschen enthaltenen Getränke darüber hinaus mit einem unter Druck stehenden Gas wie z. B. Kohlensäure versetzt, dann muß die Abdichtung darüber hinaus auch gasdicht sein, um das Gas am Austritt aus der Flasche zu hindern.
Im einzelnen wird die Abdichtung gemäß dem Ausführungbeispiel "b" dadurch erreicht, daß eine wellenförmig gerippte Struktur vorgesehen ist, die das Dichtungsmittel gezielt gegen die Oberkante des Behälters drückt, wodurch eine Dichtungszone entsteht, in der das Dichtungsmittel mit hohem Druck gegen die Oberkante des Behälters gedrückt wird. Die Struktur gemäß dem Patentanspruch 24 ermöglicht eine gezielte Positionierung der Dichtungslippe auf dem Behälterrand unter einem hohen Auflagedruck. Dieser zu einer sehr guten Abdichtung führende Verschlußvorgang wird ermöglicht, ohne die Verschlußkappe unnötig zu verkomplizieren.
Das Ausführungsbeispiel "b" der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1b, 2b und 3 b näher erläutert.
In Figur 1b ist eine Verschlußkappe zum lösbaren Verschließen einer Flasche gemäß einer derzeit bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die im Folgenden im einzelnen beschriebene Ausführungsform betrifft einen Schraubverschluß zum Verschließen einer Flasche, die kohlensäurehaltige Flüssigkeiten enthalten kann. Wie bereits zuvor erwähnt, wird jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Schraubverschlüsse für Flaschen beschränkt ist. Alternative Ausführungsformen betreffen beispielsweise Dosen, die sich für das Aufbewahren/Einfrieren von Nahrungsmitteln eignen. Einmachgläser, aber auch Verschlußkappen von Behältern, die nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt werden, wie beispielsweise Farbeimer.
In Figur 1b ist eine Verschlußkappe in ihrer Ausgangsform in einer Schnittansicht dargestellt. Die Verschlußkappe besteht aus einem Kappenkörper 10b, der ein oberes Deckenteil 18b und ein im wesentlichen zylindrisches Seitenteil 19b umfaßt. Das Seitenteil 19b erstreckt sich im wesentlichen senkrecht aus der Ebene des Deckenteils 18b. Gemäß der in Figur 1b dargestellten Ausführungsform erfolgt der Übergang von dem Deckenteil 18b zu dem zylindrischen Seitenteil 19b nicht abrupt (scharfkantig), sondern mittels eines abgerundeten Übergangsteiles 20b. Es wird darauf hingewiesen, daß in der gezeigten Ausführungsform das Deckenteil 18b, das Seitenteil 19b und das Übergangsteil 20b keine separaten Elemente sind, sondern daß sie vielmehr zusammen den Kappenkörper 10b bilden.
An dem Seitenteil 19b ist ein Schraubgewinde 12b ausgebildet, das als Verschlußmechanismus dient, mittels dem die Verschlußkappe 10b auf dem zu verschließenden Behälter 100 befestigt wird. Das Schraubgewinde 12b wirkt mit einem entsprechenden, paarig ausgebildeten Schraubgewinde 112 (vergl. Fig. 2b) auf der Flasche 100 zusammen. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das Schraubgewinde 12b nicht den einzigen möglichen Verschlußmechanismus für den zu verschließenden Behälter darstellt. Alle möglichen anderen Arten von an sich bekannten Verschlußmechanismen sind " gleichfalls geeignet, wie etwa Bügelverschlüsse, in Ausnehmungen eingreifende Nasen - bzw. Schultern, etc.
Wie man der Figur 1b entnehmen kann, wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an dem Seitenteil 20b innenliegend ein Dichtungsmittel in Form einer radial umlaufenden Dichtungslippe 13,13b vorgesehen. Die Dichtungslippe 13 hat eine lange keilförmige Form. Im Ruhezustand (d.h. in dem Zustand, in dem die Verschlußkappe keinen Behälter verschließt) erstreckt sich die Dichtungslippe 13 vom Übergangsteil 20b her nahezu waagrecht, vorzugsweise jedoch mit einer geringen Neigung hin zum Mittelpunkt der Verschlußkappe. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Neigung 41° bis 48° gegen die Horizontale, um die Entformung zu erleichtern (vergl. Fig. 4). Die Breite B der Dichtungslippe 13 wird vorzugsweise so gewählt, daß das innenliegende Ende der Dichtungslippe 13 im verschlossenen Zustand im wesentlichen bündig mit dem oberen Flaschenrand 104 abschließt (vgl. Figur 3b). In einem besonders bevorzugtem Ausführungsbeispiel (vergl. Fig. 4) liegt die Breite B vorzugsweise im Bereich zwischen 3,8 und 4,5 cm. Dadurch wird erreicht, daß die gesamte Oberkante 104 der Flasche 100 durch die kreisförmig im Kappenkörper 10b umlaufende Dichtungslippe 13 im wesentlichen vollständig beaufschlagt wird, wenn der Kappenkörper 10b auf die Flasche aufgeschraubt ist. Die keilförmige, lange, dünne Dichtungslippe 13 paßt sich in ihrer Profilierung an unterschiedliche Flaschenhälse an, wenn während des Verschließvorgangs normale Drehmomente auf die Verschlußkappe ausgeübt werden. Insbesondere erfolgt eine Profilanpassung an der Oberkante 104 des Flaschenhalses sowohl oben außen als auch oben innen. Das Profil der Dichtungslippe 13 kann sich an jeden Krümmungsradius anpassen. Der Flaschenhals einer Mehrwegflasche ist mit 20,7 mm geringer als bei der Einwegflasche, deren Innendurchmesser 21,6 = beträgt. In beiden Fällen legt sich die Dichtungslippe 13 auch nach innen in den Flaschenhals hinein. Im Endergebnis sitzt die erfindungsgemäße Verschlußkappe unter allen denkbaren Umgebungsbedingungen dicht auf der Flasche.
Die oben beschriebene Neigung , der Dichtungslippe 13 in seiner Ruhelage ist an die Neigung der Oberfläche 104 der Flasche 100 aus der horizontalen Ebene heraus angepasst, wie man im einzelnen der Figur 2b entnehmen kann. Wie aus dieser Figur deutlich wird, weist die Oberkante 104 der Flasche 100 eine (hier aus Veranschaulichungsgründen vergrößert dargestellte) Neigung, aus der horizontalen Ebene H heraus auf, die mit S angedeutet ist. Es wird darauf hingewiesen, daß in Abhängigkeit des zu verschließenden Behälters unterschiedliche Ausgestaltungen der jeweiligen Oberfläche 104 gewählt werden können. Gemäß der erfindungsgemäßen Lehre wird vorzugsweise die Neigung bzw. Formgebung, der Dichtungslippe 13 jeweils an die gewählte Oberflächenform des zu verschließenden Behälters angepaßt. Von besonderer Bedeutung zur Erzielung des erfindungsgemäßen Erfolgs ist weiterhin die Dichtungslippe 13 mit einem bestimmten Dickenprofil vorzusehen, das mit dem Bezugszeichen D in Figur 1b angedeutet ist. Umfangreiche Vergleichstests, in denen das Abdichtverhalten der Verschlußkappe mit unterschiedlich dicken Dichtungslippen getestet worden ist, haben gezeigt, daß die Dichtungslippe 13 vorzugsweise an ihrer Wurzel 3/10 mm bis 7/10 mm stark ist und an ihrer Spitze eine Dicke von nicht mehr als 5/10 mm und nicht weniger als 2/10 mm haben sollte, und gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform zwischen 2/10 mm und 4/10 mm. Diese Werte haben sich für zu verschließende GDB-Glasflaschen unter Verwendung der üblichen Plastikmaterialien für den Kappenkörper 10b als besonders vorteilhaft erwiesen. Für andere Verschlußkappen, die größere oder kleinere Behälter zu verschließen haben, ergeben sich entsprechend skalierte Werte.
Darüber hinaus weist die Dichtungslippe 13 eine spezielle schuppenartige Struktur auf (Fig. 4), die mit den Unebenheiten auf der Oberkante 104 der Flasche 100 zusammenwirkt, um so ein besseres Abdichten der Flasche zu bewirken.
Das Dichtungsmittel ist bei einer bevorzugten Ausführungsform so angeordnet, daß eine Kammer 33 zwischen dem Deckenteil 18b und dem Seitenteil 19b des Verschlußkörpers und der dünnen, keilförmigen Dichtungslippe 13, also von der Dichtungslippe aus gesehen oben außen, entsteht. Diese Kammer 33 stellt einen Anpassungsspielraum für verschiedene Flaschenhalsdurchmesser bereit und unterstützt somit eine sichere Abdichtung des jeweiligen Behälters.
In Fig. 4 ist eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der bei der Erfindung eingesetzten Verschlußkappe dargestellt, bei der das Dichtungsmittel gemäß der erfindungsgemäßen Lehre an der Innenfläche 18' eine wellenförmige Struktur aufweist, wobei einzelne konzentrisch angeordnete, ringförmige Schultern 34a-f um das Deckenteil 18b herumlaufen. Ferner weist die Innenfläche 18' der Verschlußkappe eine Schräge von 0,5° bis 3° gegenüber der Horizontalen auf und ist wellenförmig gerippt, wie sich aus Fig. 4 ergibt. Diese Schultern 34 sind derartig angeordnet, daß die Dichtungslippe 13 im verschlossenen Zustand auf ihnen aufliegt und durch sie gegen die Oberkante 104 der Flasche 100 gepresst wird. Der Abstand zwischen den Schultern 34a-f ist vorzugsweise so gewählt, daß sie alle auf der Oberkante 104 der Flasche 100 aufliegen; in anderen Worten, wird der Radius Rs der konzentrisch umlaufenden Schultern vorzugsweise so gewählt, daß die äußerste Schulter 34a (Fig. 4) bzw. 14b (Fig. 1b) sich benachbart zu der Aussenkante der Flasche 100 befindet, wohingegen sich die innerste Schulter 34f (Fig. 4) bzw. 15 (Fig. 1) benachbart zu der Innenkante der Flasche 100 befindet. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt der Radius RS der konzentrisch umlaufenden Schultern 34a-f im Bereich von 16,5 mm bis 18,5 mm, der Radius Rs der konzentrisch umlaufenden Schulter 15b bei 17,5 mm.
Wie man insbesondere der Figur 1b entnehmen kann, weisen die Schultern 14b und 15b unterschiedliche Höhen H1, H2 auf. Der Höhenunterschied H2 - H1 wird erfindungsgemä so gewählt, daß sich unter Berücksichtigung des Gefälles S der Flaschenoberfläche 104 (vgl. Figur 2b) ein gleichmäßiger Druck auf die Oberkante 104 der Flasche 100 im verschlossenem Zustand einstellt. Wie man insbesondere der Figur 4 entnehmen kann, sind die Höhen der Schultern 34 bei dieser Ausführungsform erfindungsgemäß so gewählt, daß sich das Dichtungsmittel im verschlossenen Zustand gleichsam an die Oberkante 104 der Flasche 100 anschmiegt und diese sicher abdichtet. Die Schultern 34a-f bei dieser Ausführungsform, wie auch die zwei Schultern 14b und 15b des Ausführungsbeispiels, das in Fig. 1 b dargestellt ist, üben dabei einen gleichmäßigen Druck auf die Dichtungslippe aus, der in Folge der geringen wirkenden Oberfläche der Schultern vergleichsweise hoch ist. In Zusammenspiel mit der an der unteren Seite der Dichtungslippe vorgesehenen Schuppenstruktur und den Unebenheiten auf der Oberkante 104 der Flasche 100 wird somit eine sichere und zuverlässige Abdichtung erreicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird neben der Dichtungslippe auch eine sich senkrecht vom Deckenteil 18b erstreckende, elastische Lamelle 16, 16b vorgesehen, die sich im Ruhezustand senkrecht nach unten erstreckt (vergl. Fig. 1b). Die Dichtungslamelle 16 läuft gleichfalls konzentrisch zur Mittellinie M des Kappenkörpers, wobei die Innenkante einen Radius R1, und die Aussenkannte einen Radius R2 aufweist. Die Radien R1 und R2 sind derart gewählt, daß die Dichtungslamelle 16 im Ruhezustand unmittelbar benachbart zur Dichtungslippe verläuft, gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Radius R1 15,4 mm und Radius R2 16,8 mm.
Gemäß der erfindungsgemäßen Lehre ist die Dichtungslamelle 16 mit einer Schulter 17, 17b ausgestattet, deren höchster Punkt sich im Ruhezustand des Kappenkörpers 10b im Wesentlichen auf einer Zylinderoberfläche zusammen mit dem freien Ende der Dichtungslippe 13 befindet. Der Radius der Schulter 17 beträgt vorzugsweise 0,25 mm und ist so gewählt, daß die Dichtungslamelle 16 vom höchsten Punkt der Schulter 17 zur Spitze der Lamelle 16 unter einem Winkel α läuft. Umfangreiche Vergleichstests haben gezeigt, daß der Winkel α vorzugsweise nicht mehr als 35° und nicht weniger als 25° haben sollte, und gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform 28° haben sollte. Diese Werte haben sich für zu verschließende Glasflaschen unter Verwendung der üblichen Plastikmaterialien für den Kappenkörper 10b als besonders vorteilhaft erwiesen. Für andere Verschlußkappen, die größere oder kleinere Behälter zu verschließen haben, ergeben sich entsprechend skalierte Werte.
Wie man im einzelnen der Figur 3b entnehmen kann, wirkt die Schulter 17b der Dichtungslamelle 16b mit der Innenseite der Flasche 100 im verschlossenen Zustand zusammen, wobei durch Betätigung des Verschlußmechanismus 12b die Dichtungslamelle 16b aus ihrer Ruhelage abgelenkt und zum Flascheninneren hin verbogen wird. Genau wie bei den Schultern 14b bzw. 34a-f wird durch die kleine wirksame Oberfläche der Dichtungslamelle 16b (die im Wesentlichen durch den Kuppenbereich der Schulter 17b vorgegeben ist) ein vergleichsweise hoher Abdichtdruck erreicht, der durch das Rückstellmoment der abgelenkten Dichtungslamelle 16b definiert wird.
Die bei der Erfindung verwendete Verschlußklappe kann aus verschiedenen Materialien hergestellt weiden. Wird das Dichtungsmittel 11 (zusammen mit den Schultern 14b bzw. 34a-f und der elastischen Lamelle 16b) als integraler Bestandteil der Verschlußkappe vorgesehen, eignet sich insbesondere Polyethylen als Kappenmaterial.

Claims (19)

  1. Behälter (1; 100) mit einer Verschlusskappe (2, 3, 4, 5, 6, 7; 12, 18, 19, 5, 6, 16), wobei der Behälter einen Behälterhals, eine Öffnung, einen Haltekragen zum Aufhängen während des Befüllens, und einen Wulst oder Vorsprung an seiner Außenseite aufweist und die Verschlusskappe umfasst:
    a) einen Verschlussmechanismus (2; 12) zur lösbaren Befestigung der Verschlusskappe an der Öffnung des Behälters (1; 100),
    b) ein Deckenteil (18b) mit einer wellenförmig gerippten Struktur (14b, 15b; 34a-f),
    c) ein Dichtungsmittel, das mit der Oberkante (104b) des Behälters (100b) zusammenwirkt, um diesen beim Verschließen des Verschlussmechanismus (12b) abzudichten, wobei das Dichtungsmittel eine geneigte, keilförmige Dichtungslippe (13b) umfasst, die eine Breite (B) aufweist, die im wesentlichen größer als die Dicke der Oberkante (104b) des Behälters (100b) ist, und die mit der wellenförmig gerippten Struktur (14b, 15b; 34a-f) des Deckenteils zusammenwirkt, und eine Innendichtung (7; 16) mit einer wenigstens teilweise trichterförmigen Außenfläche (8a; 17b), die über den Rand des Behälterhalses in die Öffnung hineinreicht,
    d) ein abtrennbares Garantieband (5, 6), das den Wulst oder Vorsprung des Behälters untergreift und einen trichter- oder glockenförmigen Fortsatz zu seinem freien Ende hin aufweist, wobei
    e) die Verschlusskappe einteilig aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus PE-Material besteht, das eine mittlere Gebrauchsfestigkeit derart aufweist, dass bei verschlossenem Behälter der trichter- oder glockenförmige Garantieband-Fortsatz auf dem Haltekragen des Behälters (1; 100) nicht untergreifbar aufsitzt, und die trichterförmige Innendichtungs-Außenfläche (9a; 17b) elastisch andrückbar am Behälterhals anliegt.
  2. Behälter mit Verschlusskappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die über den Rand des Behälterhalses in die Öffnung hineinreichende Innendichtung (7; 16) im wesentlichen senkrecht in die Öffnung des Behälters (100b) erstreckt, und eine Schulter (17b) aufweist, welche an der Innenseite des Behälters (100b) anliegt, wenn der Verschlussmechanismus (12b) betätigt wird.
  3. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (10b) der Verschlusskappe aus einem Deckenteil (18b) und einem sich zu dem Deckenteil (18b) senkrecht erstreckenden Seitenteil (19b) besteht und die Dichtungslippe (13b) innen an einem Übergangsteil (20b) befestigt ist, dass den Deckenteil (18b) mit dem Seitenteil (19b) verbindet.
  4. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckenteil (18b) eine Schräge von 0,5° bis 3° aufweist.
  5. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dichtungslippe (13b) integral mit dem Kappenkörper (10b) ausgebildet ist.
  6. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussmechanismus ein Schraubmechanismus (12b) ist.
  7. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussmechanismus ein Bügelverschlussmechanismus ist.
  8. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D) der Dichtungslippe (13b) an der Spitze im Bereich zwischen 2/10 mm und 4/10 mm liegt und an ihrer Wurzel im Bereich zwischen 3/10 mm und 7/10 mm liegt.
  9. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippe (13b) um 41° bis 48° gegen die Horizontale geneigt ist.
  10. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kammer (33) zwischen dem Deckenteil (18b) und dem Seitenteil (19b) der Verschlusskappe und der dünnen, keilförmigen Dichtungslippe (13b) angeordnet ist, um einen Anpassungsspielraum bereitzustellen.
  11. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkante der Dichtungslamelle (16b) mit der Außenkante, die eine Verbindung zwischen der Spitze der Dichtungslamelle (16b) und der Schulter (17b) herstellt, einen Winkel α bildet, der im Bereich zwischen 25° und 35° liegt.
  12. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkante der Dichtungslamelle (16b) mit der Außenkante, die eine Verbindung zwischen der Spitze der Dichtungslamelle (16b) und der Schulter (17b) herstellt, einen Winkel α bildet, der 28° beträgt.
  13. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippe (13), auf ihrer mit der Oberkante (104) des Behälters (100) zusammenwirkenden Oberfläche (40) mit einer schuppenartigen Struktur versehen ist.
  14. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Aufbau, der einschließlich des Garantiebands (6) und der Dichtungslippen (7; 16) einteilig ist.
  15. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Polyethylen (PE) als Kunststoffmaterial.
  16. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe einschließlich des abtrennbaren Garantiebands (5, 6) in Richtung der Mittelachse der Verschlusskappe höher als 20 mm, insbesondere etwa 23,5 mm hoch ist.
  17. Behälter mit Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Behälter eine Flasche (1; 100) ist.
  18. Behälter mit Verschlusskappe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Behälter eine Kunststoff-Flasche (1; 100) ist.
  19. Behälter mit Verschlusskappe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Behälter eine PET- bzw. PEN-Flasche (1; 100) ist.
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