Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Verschlußkappe, insbesondere
Schraubkappe, mit einem Garantieband nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Derartige Verschlußkappen dienen zum Verschließen von verschiedenen
Typen von Flaschen oder ähnlichen Behältern zur
Ein- oder Mehrwegnutzung. Sie finden zunehmende Verbreitung in
der Getränkeindustrie, und entsprechend umfangreich ist das
Reservoir an vorhandenen technischen Detaillösungen zur Ausführung
des Garantiebandes und seiner Verbindung mit der
.eigentlichen Verschlußkappe geworden. Derartige Verschlußkappen
funktionieren üblicherweise so, daß beim erstmaligen Abnehmen
(Abschrauben) der Kappe das Garantieband über eine
formschlüssige Verriegelung mit dem Behälterhals eine derart
große Gegenkraft aufbaut, daß die Verbindungsstege zur eigentlichen
Verschlußkappe wenigstens teilweise reißen. Hierdurch
wird angezeigt, daß der Behälter bereits einmal geöffnet war.
Es sind auch Verschlußkappen mit Garantiebändern bekannt, die
neben den als Sollbruchstellen wirkenden Verbindungsstegen
selbst mindestens eine Sollbruchstelle an ihrem Umfang aufweisen.
Derartige Kunststoff-Verschlußkappen werden beispielsweise in
der EP 0 552 958 B1 oder der EP 0 965 533 A1 beschrieben. In
beiden Dokumenten sind Verschlußkappen beschrieben, bei denen
die Sollbruchstelle am Umfang des Garantiebandes als durch
dessen Wandstärke durchgehende Schwächungslinie ausgebildet
ist. Bei der Ausführung nach EP 0 552 958 B1 trifft diese
Schwächungslinie auf das Ende eines Verbindungssteges zwischen
Garantieband und Verschlußkappe, so daß das Garantieband beim
Öffnen des Behälters an dieser Stelle im wesentlichen rechtwinklig
auf- und vom Verschluß abreißt. Bei der Ausführung
nach EP 0 965 533 A1 ist der Verlauf der Garantieband-Sollbruchstelle
gegenüber der durch die Stege und dazwischenliegende
Schlitze zwischen Garantieband und Verschlußkappe definierten
Schwächungslinie geneigt. Damit erhält man für das
erstmalige Aufsetzen der Kappe eine längere Dehnungsstrecke in
Garantieband-Umfangsrichtung im Bereich der Sollbruchstelle,
wodurch eine verbesserte Stabilität für das erstmalige Aufsetzen
der Verschlußkappe im Verpackungsprozeß gesichert wird.
Bei den bekannten Verschlußkappen der gattungsgemäßen Art haben
sich jedoch noch Zuverlässigkeitsprobleme bei der Handhabung
im Verpackungsprozeß ergeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weiter
verbesserte Kunststoff-Verschlußkappe anzugeben, bei der insbesondere
ungewollte Zerstörungen des Garantiebandes im Bereich
der Sollbruchstellen auch bei Einsatz auf Behältern mit
gewissen Fertigungstoleranzen praktisch ausgeschlossen sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Kunststoff-Verschlußkappe mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, am Umfang
des Garantiebandes eine gegenüber bekannten Ausführungen
beim Aufsetzen dehnungsfähigere und weniger bruchgefährdete
Sollbruchstelle auszuführen. Sie schließt weiter den Gedanken
ein, hierzu eine vom Außenumfang ausgehende, aber nicht durch
die Materialstärke des Garantiebandes hindurchgehende
Schwächung vorzunehmen. Weiterhin schließt sie den Gedanken
ein, zwischen der Garantieband-Sollbruchstelle und der
Schwächungslinie zwischen Garantieband und eigentlicher Verschlußkappe
(speziell den zwischen den Verbindungsstegen vorhandenen
Schlitzen) keine direkte Verbindung vorzusehen.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Kontur der die Garantieband-Sollbruchstelle
bildenden Ausnehmung an die Innenkontur
des Garantiebandes angepaßt. Diese ist in einer besonders
breit anwendbaren Ausführung der Kunststoff-Verschlußkappe
durch einen Ringwulst zum Hintergreifen eines entsprechenden
(speziell ringartigen) Vorsprungs am Behälterhals geprägt.
Dementsprechend reicht hier die Ausnehmung in Höhe des Ringwulstes
besonders tief in das Material des Garantiebandes hinein.
In einer weiter bevorzugten Ausführung ist ihre Querschnittsgestalt
hierbei aus einem höheren und einem flacheren,
auf der gedachten ungestörten Umfangslinie des Garantiebandes
aneinandergereihten Trapez gebildet. Aufgrund dieser Maßnahme
kann der Ringwulst beim Überstülpen der Verschlußkappe auf die
Behältermündung nach außen elastisch ausweichen, um dann wieder
seine ursprüngliche Form anzunehmen, in der er das Garantieband
gegenüber dem Behälterhals "verriegelt" und die zur
Entfaltung der Funktion des Garantiebandes erforderliche Gegenkraft
beim Abschrauben erzeugt.
Die Tiefe der Ausnehmung ist in radialer Richtung insbesondere
abschnittsweise größer als die halbe Wandungsstärke des Garantiebandes.
Hierdurch wird gesichert, daß die durch die Ausnehmung
gebildete Sollbruchstelle in Umfangsrichtung ausreichend
dehnbar ist, ohne daß sie bricht. Es kann daher auf Dehnungsfenster
oder ähnliche zusätzliche Maßnahmen zur Gewährleistung
einer hohen Bruchsicherheit des Garantiebandes beim erstmaligen
Aufsetzen der Verschlußkappe während der Produktverpackung
verzichtet werden.
Die Ausnehmung erstreckt sich in einer bevorzugten geometrischen
Ausführung streifenförmig mit im wesentlichen konstanter
Breite und gegen die Ebene der Deckfläche der Verschlußkappe
geneigt vom freien Ende des Garantiebandes in Richtung auf die
eigentliche Verschlußkappe hin. Die durch die Ausnehmung gebildete
Sollbruchstelle hat also die Gestalt einer gegenüber
der Behälter-Längsachse geneigten Sollbruchlinie. Sie verläuft
vorteilhafterweise in Richtung auf ein Ende eines Verbindungssteges
zwischen Verschlußkappe und Garantieband hin, mündet
jedoch - anders als bei der Anordnung nach EP 0 552 958 B1-nicht
in einen der dort angeordneten Schlitze. Vielmehr ist
bevorzugt ein kleiner Abstand zwischen dem Ende der Garantieband-Sollbruchstelle
und der Schwächungslinie zwischen Garantieband
und Verschlußkappe vorgesehen. Auch dies trägt zur
Vermeidung von Garantieband-Brüchen im Verpackungsprozeß bei
Auftreten von Behälter- oder Handhabungstoleranzen bei.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Verschlußkappe
umfaßt die Schwächungslinie zum Garantieband hin neben mehreren
schmalen Verbindungsstegen, die jeweils Schlitze zwischen
Verschlußkappe und Garantieband begrenzen, mindestens einen
wesentlich breiteren Verbindungssteg, dessen Breite speziell
etwa das 1,5 bis 2-fache der Länge der Schlitze beträgt. In
einer weiter bevorzugten Ausführung sind zwei derartige breite
Verbindungsstege um den Umfang der Verschlußkappe vorgesehen.
Die Garantieband-Sollbruchstelle bzw. -linie ist hierbei insbesondere
zu einem Ende des oder eines breiteren Verbindungssteges
hin gerichtet.
Die oben beschriebene Verschlußkappenkonstruktion erlaubt insgesamt
eine engere Umschließung des Behälterhalses
(Flaschenhalses) durch das Garantieband. Die neu konzipierte
Sollbruchlinie zeichnet sich durch hohe Dehnbarkeit und Bruchsicherheit
aus, so daß sie weitgehend universell sowohl für
Glas-Einwegflaschen als auch für PET-Flaschen mit BPF-Mündung
oder PCO-Mündung einsetzbar ist. Insbesondere erlaubt sie
einen verbesserten Ausgleich von Abmessungstoleranzen der zu
verschließenden Behälter sowie von Toleranzen und Kraft- und
Schwingungseinwirkungen beim Handling im Verpackungsprozeß.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im
übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der
Figuren. Von diesen zeigen:
- Fig. 1
- eine Längsschnittdarstellung des Garantiebandes
einer Kunststoff-Verschlußkappe gemäß einer bevorzugten
Ausführung der Erfindung im Bereich einer
Sollbruchstelle,
- Fig. 2
- die Seitenansicht eines zur Erzeugung der Sollbruchstelle
eingesetzten Messers,
- Fig. 3
- eine (vereinfachte) Seitenansicht der bevorzugten
Ausführungsform der Kunststoff-Verschlußkappe sowie
ein Detail hieraus,
- Fig. 4
- eine Abwicklung des unteren Bereiches der bevorzugten
Kunststoff-Verschlußkappe zur Verdeutlichung der
Ausführung der Schwächungslinie zwischen dem Garantieband
und der eigentlichen Verschlußkappe und der
Anordnung von Garantieband-Sollbruchstellen und
- Fig. 5
- eine Querschnittsdarstellung einer modifizierten
Kunststoff-Verschlußkappe in einer im Bereich der
Schwächungslinie liegenden Schnittebene.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung
eines Ausschnitts einer Kunststoff-Schraubkappe 1 deren Garantieband
3 im Bereich einer Garantieband-Sollbruchlinie 5. Angedeutet
ist auch eine Schwächungslinie 7 zwischen dem Garantieband
3 und dem Schraubkappen-Grundkörper 1a. (Der Gesamtaufbau
der Schraubkappe 1 ist in Fig. 3 besser zu erkennen.)
Die Längsschnittgestalt des Garantiebandes 3 wird geprägt
durch einen weit vorstehenden Ringwulst 9 am Innenumfang. Im
Bereich der Sollbruchlinie 5 ist in den Außenumfang des Garantiebandes
3 die in Fig. 1 zu erkennende Ausnehmung 11 eingearbeitet,
deren Gestalt man sich aus einem ersten, höheren Trapez
(in der Figur im unteren Teil) und einem zweiten, flacheren
Trapez (in der Figur im oberen Teil) zusammengesetzt denken
kann, welche auf der gedachten Außenumfangslinie des Garantiebandes
aneinandergefügt sind. Es ist auch zu erkennen,
daß die Ausnehmung 11 in den Bereichen ihrer größten Tiefe
mehr als die Hälfte der Wandungsstärke des Garantiebandes einnimmt.
In Fig. 2 ist ein der Gestalt der Ausnehmung 11 entsprechendes
Messer 13 gezeigt, durch das die Sollbruchlinie 5 in den
Außenumfang des Garantiebandes eingeformt wird.
In Fig. 3 ist die Kunststoff-Schraubkappe 1 in einer Gesamtansicht
dargestellt, und der Verlauf der Schwächungslinie 7
zwischen dem Schraubkappen-Grundkörper 1a und dem Garantieband
3 sowie der Garantieband-Sollbruchlinie 5 ist zu erkennen. Die
Schwächungslinie 7 umfaßt neben (hier nicht dargestellten)
schmaleren Stegen zwei breitere Verbindungsstege zwischen dem
Schraubkappen-Grundkörper 1a und dem Garantieband 3, von denen
in Fig. 3 der Verbindungssteg 15a zu sehen ist. Die Sollbruchlinie
5 verläuft vom unteren Rand des Garantiebandes aus unter
einem Winkel von 20° zur Längsachse bzw. -ebene der Schraubkappe
geneigt in Richtung auf die Schwächungslinie 7 hin. Wie
in der Darstellung des Details A zu erkennen ist, mündet sie
jedoch nicht in einen der Schlitze 17, die in der Schwächungslinie
7 vorgesehen sind, sondern endet in einen kleinen Abstand
von diesem. Der Abstand liegt für Schraubkappen üblicher
Größe im Bereich zwischen 0,2 und 0,4 mm, insbesondere bei
0,3 mm.
In der Abwicklung nach Fig. 4 ist die Konfiguration der
Schwächungslinie 7 und die hierauf bezogene Plazierung der
Sollbruchlinien 5 des Garantiebandes 3 besser zu erkennen. Die
Schwächungslinie 7 besteht aus einer Folge von Schlitzen 17
mit jeweils dazwischenliegenden schmalen Verbindungsstegen 19
bzw. den (weiter oben bereits erwähnten) breiten Verbindungsstegen
15a, 15b. Während die Schlitze 17 durchgehende Ausnehmungen
im Material der Schraubkappe sind, sind die beiden
Sollbruchlinien 5 gemäß der obigen Erläuterung als Schwächungen
der Wandstärke ausgeführt. In der Figur ist auch zu
erkennen, daß die Breite der breiten Verbindungsstege 15a,
15b etwa das 1,5-fache der Länge der Schlitze 17 beträgt. Die
schmalen Verbindungsstege 19 haben je eine Länge vom 0,1- bis
0,3-fachen der Länge der Schlitze.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer modifizierten
Kunststoff-Schraubkappe 1' in Höhe der Schwächungslinie, die
das Garantieband von der eigentlichen Schraubkappe absetzt. Es
ist zu erkennen, daß zwei breite Verbindungsstege 15a', 15b',
die sich jeweils über einen Winkelbereich von 50° erstrecken,
sowie zwei wesentlich schmalere Verbindungsstege 19b', die
sich über einen Winkelbereich von 6° erstrecken, und vier noch
schmalere Verbindungsstege 19a' vorgesehen sind, welche sich
über einen Winkelbereich von 3° erstrecken. Die zwischen den
Verbindungsstegen liegenden Schlitze erstrecken sich alle über
denselben Winkelbereich von 29,5°. Wie mit dem Pfeil in der
Figur angedeutet ist, hat diese Schraubkappe 1' nur eine einzige
(in der Figur nicht zu erkennende) Sollbruchstelle, die
sich zu einem Ende eines der beiden Verbindungsstege 15b' hin
erstreckt.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt,
sondern ebenso in einer Reihe von Abwandlungen möglich,
die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. Insbesondere
kann die konkrete Längsschnitt-Form der Ausnehmung 11 im Bereich
der Sollbruchstelle bzw. -linie 5 des Garantiebandes modifiziert
sein. Statt einer oder zwei Sollbruchlinien und zwei
breiten Verbindungsstegen kann auch nur eine Garantieband-Sollbruchlinie
und ein breiterer Verbindungssteg vorgesehen
sein. Es versteht sich, daß auch die konkrete Form der
Schraubkappe (gemäß Fig. 3) vielfältigen Abwandlungen unterliegen
kann.
Bezugszeichenliste
- 1; 1'
- Kunststoff-Schraubkappe
- 1a
- Schraubkappen-Grundkörper
- 3
- Garantieband
- 5
- Sollbruchlinie
- 7
- Schwächungslinie
- 9
- Ringwulst
- 11
- Ausnehmung
- 13
- Messer
- 15a, 15b;
15a', 15b'
- breiter Verbindungssteg
- 17; 17'
- Schlitz
- 19; 19a', 19b' schmaler
- Verbindungssteg