EP1227990B1 - Becherförmiger schraubverschluss - Google Patents

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EP1227990B1
EP1227990B1 EP00987044A EP00987044A EP1227990B1 EP 1227990 B1 EP1227990 B1 EP 1227990B1 EP 00987044 A EP00987044 A EP 00987044A EP 00987044 A EP00987044 A EP 00987044A EP 1227990 B1 EP1227990 B1 EP 1227990B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing ring
annular
base plate
screw cap
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00987044A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1227990A1 (de
Inventor
Hans-Werner Breuer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henzi-Breuer Bianca
Spaar-Breuer Jeannette
Original Assignee
Henzi-Breuer Bianca
Spaar-Breuer Jeannette
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7927360&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1227990(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Henzi-Breuer Bianca, Spaar-Breuer Jeannette filed Critical Henzi-Breuer Bianca
Publication of EP1227990A1 publication Critical patent/EP1227990A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1227990B1 publication Critical patent/EP1227990B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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
    • 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
    • B65D51/00—Closures not otherwise provided for
    • B65D51/16—Closures not otherwise provided for with means for venting air or gas
    • B65D51/1633—Closures not otherwise provided for with means for venting air or gas whereby venting occurs by automatic opening of the closure, container or other element
    • B65D51/1661—Closures not otherwise provided for with means for venting air or gas whereby venting occurs by automatic opening of the closure, container or other element by means of a passage for the escape of gas between the closure and the lip of the container mouth

Definitions

  • the invention relates to a cup-shaped plastic screw cap with a substantially cylindrical, having an internal thread side wall, a bottom plate which is divided into a plate-shaped central part and a surrounding this leaving a gap, annular part, which merges at its outer periphery in the Sidewall and on the inner edge of an inwardly projecting sealing ring is formed with sealing bead sealingly comes to rest when closing a container opening on the inner wall, wherein the region of the sealing ring is diluted at the transition to the annular part of the bottom plate and leaving the gap between the sealing ring and a pulled down from the circumference of the plate-shaped central part edge.
  • a further disadvantage of this screw closure results from the fact that the axial movement component reaching into the transition region of the base plate to the side wall also results in axial expansion of the cylindrical side wall during the bulging of the base plate; in this stretch is a bias, which depends on the torque with which the screw has previously been screwed. This has the consequence that the opening pressure, at which a pressure relief is to take place, is not exactly definable but highly random.
  • GB-PS 958 417 a similar screw is known, which has from the bottom plate inwardly projecting projections which serve as stops and come when screwing the closure on a corresponding container opening at the end face to the plant. This will cause the stretching of the outer, the female thread having side wall of the screw cap is not used to give the bottom plate an axial mobility. Since the elasticity of this axial mobility is decisive for the opening pressure, but for this flexibility only the area between the cylindrical sealing ring and the outer edge of the end face of the container opening is available, the bottom plate must be very thin in order to achieve a sufficient elastic compliance. This is disadvantageous, especially since this production tolerances have a special effect.
  • the continuous bottom plate is provided in the region between the cylindrical sealing ring and serving as stops on the end face of the container opening projections with an annular circumferential inner groove, so that the bottom plate here has a slightly smaller thickness or weakened. If the bottom plate inside the sealing ring bulges outwards as a result of overpressure in the container, the aforementioned weakening groove allows the sealing ring to make a small pivoting movement inwards, the weakening groove acting as a kind of swivel joint. In this case, the sealing bead of the sealing ring lifts at a correspondingly high pressure radially from the inner wall of the container opening and releases a gap through which can reduce the pressure.
  • a disadvantage of this screw cap is that at relatively high pressures initially an axial displacement of the seal against the container wall takes place and is set on the deformation or deflection of the bottom plate of the sealing ring inoperative. In this process, the bottom plate is deformed so that its elasticity can be overstressed and much of its resilience is lost. In addition, this system is very dependent on tight tolerances and allows little variation in the respective material use in production. It has also been difficult to manufacture proven to ensure the radial pressure relief between the sealing bead and the inner wall of the container opening in all circumstances. The projecting from the bottom plate extensions that are to come to rest on the end face of the container opening, complicate and increase the cost of mold and the manufacturing process and thus the screw cap as an end product.
  • This wall is to have the effect of a disk spring with increasing pressure in the container, whereby the formed on one side wall sealing bead pressed even more firmly against the inner wall of the container opening and the sealing effect is to be increased. But it just increases the risk that due to pressure in the container this can deform or even burst.
  • French Patent No. 1,239,896 does not describe a screw cap but a cap designed specifically for use in the sterilization of canning. It consists of a deformable membrane and the bead-shaped edge of a jar under engaging edge. The membrane of the lid can be between two Deform extreme positions.
  • a vacuum is known to be generated in the jar, so that the lid is pressed firmly onto the container opening.
  • the canning is filled into the glass container and this closed with the lid, followed by heating to a certain temperature for a certain time, eg in a water bath occurs.
  • the object of the invention is to provide a screw of the type mentioned above, which is designed and designed especially in its sealing area, that on the one hand can close a container to the outside reliably and tight and on the other hand quickly and immediately and defined in the container occurring overpressure can react in the sense of pressure relief and, as soon as the resulting overpressure is reduced, the container again reliably and tightly closes.
  • the middle part is offset relative to the annular part surrounding it and is connected to the sealing ring while maintaining the thin-walled transitional region, a slight inward tilting movement at the edge of the central part is made possible by an overpressure in the container, wherein the sealing ring entrained and so the sealing bead is lifted from the inner wall of the container opening, so that the pressure can escape. Since the lying in the bulge of the middle part of the bottom plate in the line of force region directly participates in the deflection, the sealing effect is accelerated and safely repealed until a pressure equalization has taken place.
  • the lowered edge of the central part of the bottom plate extends to the height of the sealing bead of the cylindrical sealing ring and is here connected at its edge by the web with the inner surface of the sealing ring.
  • the web can form a closed annular surface between the sealing ring and the lowered edge of the middle part.
  • the annular part of the bottom plate may preferably be formed as a support part, which comes to rest on the end face of a container opening to be closed.
  • This defined support of the annular portion of the bottom plate on the end face of the container opening allows the sealing point of the sealing bead on the inner wall of the container opening to be determined precisely, so that in the mass production of the article, the scatter values can be kept low and thus waste is avoided.
  • the bottom plate is divided by a concentric, annular groove whose depth corresponds to the total thickness of the bottom plate, in the annular, on the end face of a container opening to be closed adjacent support member and the central part, and the inwardly projecting Sealing ring is formed integrally starting from both the inner edge of the support member and from the opposite edge of the central part, and there is a thin-walled connection to both the support member and the central part.
  • the inwardly projecting sealing ring may have a teardrop-shaped cross-section to form the sealing bead.
  • the bottom plate is divided by a step in the annular, on the end face of a container opening to be closed adjacent support part and the plate-shaped or disc-shaped, opposite the support part inwardly offset central part.
  • the height of the step corresponds at least to the thickness of the support part and the middle part goes directly over into the thin-walled region of the sealing ring formed on the support part.
  • a screw cap 3 which has a substantially cylindrical side wall 4 with an internal thread 5 corresponding to the external thread 2 of the container opening.
  • the bottom plate 6 of the screw cap 3 is subdivided into an annular support part 6 ', which merges at its outer edge in a known manner into the side wall 4, and a plate-shaped or disc-shaped middle part 6 "is concentric with the inner edge of the support part 6'
  • a radially inwardly projecting, substantially cylindrical sealing ring 7 is formed running parallel to the side wall 4.
  • a radially protruding sealing bead 8 is formed on the outer circumferential surface of this sealing ring 7 at a distance from the bottom surface, as is known
  • the plate-shaped central part 6 "of the bottom plate 6 has a pulled-down edge 9, which preferably extends to the height of the sealing bead 8 of the sealing ring 7 and here by an annular web 10 with the opposite him Inner surface of the sealing ring 7 is connected. Between the radially inner surface of the sealing ring 7 and the opposite peripheral surface of the drawn-down edge 9, both preferably run parallel to each other concentrically, there is a gap 11, which is bridged only by the web 10.
  • the annular support member 6 'of the bottom plate 6 and the integrally formed sealing ring 7 with its sealing bead 8 are dimensioned so that when the screw cap 3 is screwed onto a corresponding container opening with external thread 2 of FIG. 1, the support member 6' of the bottom plate 6 to Pad on the annular end face 12 of the wall 1 of the container opening and the sealing bead 8 of the sealing ring 7 sealingly comes to rest on the inner wall 13 of the container opening.
  • the functional middle part 6 "of the bottom plate 6 bulges outwards, and the gap 11 between the support part 6 'or the sealing ring 7 and integrally formed thereon the middle part 6 "with its integrally formed edge 9 and the thin-walled, resilient region 17 at the transition of the sealing ring 7 in the annular support member 6 'together allow that by this bulge, which is also referred to as doming, the sealing bead 8 of the sealing ring 7 of the Inner wall 13 of the container opening is lifted and can escape through the resulting leakage of overpressure.
  • the described screw cap has the further advantage that the sealing point of the sealing bead 8 on the inner wall 13 of the container opening due to the defined support of the support member 6 'on the end face 12 of the container opening by the distance to the bottom surface "s" can be precisely determined; As a result, in the mass production of such an article the litter values can be kept low and waste can be avoided.
  • Fig. 3 shows a modified embodiment of a screw cap according to the invention.
  • the bottom plate 6 of the screw cap is formed by an outwardly open, annular groove 14, the depth of which extends over the entire thickness of the bottom plate 6, divided into the outer, annular support part 6 'and the plate-shaped or disc-shaped central part 6 ", and the sealing ring 7 is formed on the inner surface of the bottom plate 6 and in the region of the groove 14, starting both from the inner edge of the support member 6 'and from the opposite edge of the central part 6 ".
  • the sealing ring 7 on the inner wall 13 of the container opening coming into contact with the sealing bead 8;
  • the sealing ring 7 may be formed teardrop-shaped in its cross section and so on the one hand form the sealing bead 8 and on the other hand a thin-walled connection both to the support member 6 'and to the middle part 6 "produce the inward movement of the sealing ring 7 at the bulge of the middle part 6 "allow.
  • the middle part 6 "of the bottom plate 6 is offset inwardly relative to the annular support part 6 'by a step 18 such that the middle part 6" passes directly into the thin-walled region 17 of the sealing ring 7 formed on the support part 6'
  • the height of the step 18 corresponds at least to the thickness of the support part 6 '.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen becherförmigen Schraubverschluss aus Kunststoff mit einer im wesentlichen zylindrischen, ein Innengewinde aufweisenden Seitenwand, einer Bodenplatte, die unterteilt ist in einen tellerförmigen Mittelteil und einen diesen unter Belassung eines Spaltes umgebenden, ringförmigen Teil, welcher an seinem Außenumfang übergeht in die Seitenwand und an dessen Innenkante ein nach innen ragender Dichtring mit Dichtwulst angeformt ist, der beim Verschließen einer Behälteröffnung an deren Innenwand dichtend zur Anlage kommt, wobei der Bereich des Dichtrings am Übergang zum ringförmigen Teil der Bodenplatte verdünnt ist und unter Belassung des Spaltes eine Verbindung zwischen dem Dichtring und einem vom Umfang des tellerförmigen Mittelteils herabgezogenen Rand besteht.
  • Bei solchen Schraubverschlüssen besteht die Forderung, daß sie einerseits einen Behälter dicht verschließen sollen, daß aber andererseits bei einem sich in dem Behälter bildenden Überdruck, etwa durch Wärmeausdehnung des Behälterinhalts oder wegen eines Gas bildenden Behälterinhalts, sie einen Druckausgleich ermöglichen, sobald dieser Überdruck einen bestimmten Wert übersteigt, damit ein Bersten des Behälters vermieden wird. D.h. bei einem bestimmten Überdruck soll der Verschluß vorübergehend undicht werden; hat sich der Überdruck ausreichend abgebaut, soll er wieder dicht schließen.
  • Die meisten bekannten Schraubverschlüsse weisen eine durchgehende Bodenplatte auf, die unmittelbar übergeht in die zylindrische Seitenwand.
  • Beim Schraubverschluß nach dem deutschen Gebrauchsmuster 2 013 635 kommt der Dichtwulst des Dichtrings unmittelbar hinter der inneren Mündungskante der Behälteröffnung an deren Innenwandung zur Anlage. Wenn die Bodenplatte des Schraubverschlusses durch einen Überdruck im Behälter nach außen gewölbt wird, so hat dies auch eine axiale Bewegung des Dichtrings zur Folge, so dass bei einem bestimmten Überdruck der Dichtwulst über die Mündungskante gleitet und einen Spalt freigibt, durch den der Überdruck entweichen kann, wonach sich die Wölbung der Bodenplatte zurückbildet und der Dichtwulst sich wieder dichtend an die Innenwand der Behälteröffnung anlegen soll. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Fertigungsgenauigkeit der inneren Mündungskanten bei Behältern unzureichend ist, um eine definierte Anlage für den Dichtwulst zu bieten und mit diesem zusammen als Überdruckventil funktionieren und zuverlässig öffnen und schließen zu können, zumal die Mündungskanten, besonders bei wiederverwendbaren Glasflaschen, häufig leichte Beschädigungen aufweisen. Außerdem findet durch die wiederholte axiale Bewegung des Dichtwulstes an der Innenwand der Behälteröffnung beim Öffnen und Schließen des Überdruckventils ein Abrieb an dem Dichtwulst statt, der eine dauerhafte Undichtigkeit des Schraubverschlusses nach sich zieht.
  • Ein weiterer Nachteil dieses Schraubverschlusses ergibt sich daraus, dass die bis in den Übergangsbereich der Bodenplatte zur Seitenwand reichende axiale Bewegungskomponente bei der Auswölbung der Bodenplatte auch eine axiale Dehnung der zylindrischen Seitenwand zur Folge hat; in diese Dehnung geht eine Vorspannung ein, die abhängig ist von dem Drehmoment, mit der zuvor der Schraubverschluss aufgeschraubt worden ist. Dies hat zur Folge, dass der Öffnungsdruck, bei dem eine Druckentlastung stattfinden soll, nicht genau definierbar sondern in hohem Maße zufällig ist.
  • Durch die GB-PS 958 417 ist ein ähnlicher Schraubverschluss bekannt, der von der Bodenplatte nach innen abragende Vorsprünge aufweist, die als Anschläge dienen und beim Aufschrauben des Verschlusses auf eine entsprechende Behälteröffnung an deren Stirnfläche zur Anlage kommen. Dadurch wird die Dehnung der äußeren, das Innengewinde aufweisenden Seitenwand des Schraubverschlusses nicht dafür genutzt, der Bodenplatte eine axiale Beweglichkeit zu verleihen. Da die Elastizität dieser axialen Beweglichkeit maßgebend ist für den Öffnungsdruck, für diese Nachgiebigkeit aber nur der Bereich zwischen dem zylindrischen Dichtring und der Außenkante der Stirnfläche der Behälteröffnung zur Verfügung steht, muß die Bodenplatte sehr dünn sein, um eine ausreichende elastische Nachgiebigkeit zu erreichen. Dies ist nachteilig, zumal sich dabei Herstellungstoleranzen in besonderem Maße auswirken.
  • Bei einem weiteren bekannten Schraubverschluss dieser Art ist die durchgehende Bodenplatte im Bereich zwischen dem zylindrischen Dichtring und den als Anschläge an der Stirnfläche der Behälteröffnung dienenden Fortsätzen mit einer ringförmig umlaufenden Innennut versehen, so dass die Bodenplatte hier eine etwas geringere Dicke aufweist oder geschwächt ist. Wenn sich die Bodenplatte innerhalb des Dichtrings infolge von Überdruck im Behälter nach außen wölbt, so erlaubt die erwähnte Schwächungsnut, dass der Dichtring eine kleine Schwenkbewegung einwärts macht, wobei die Schwächungsnut quasi als Drehgelenk wirkt. Dabei hebt sich der Dichtwulst des Dichtrings bei entsprechend hohem Druck radial von der Innenwand der Behälteröffnung ab und gibt einen Spalt frei, durch den sich der Überdruck abbauen kann.
  • Nachteilig bei diesem Schraubverschluss ist, dass bei relativ hohen Drücken zunächst eine axiale Verschiebung der Dichtung gegenüber der Behälterwand erfolgt und über die Verformung bzw. Durchbiegung der Bodenplatte der Dichtring außer Funktion gesetzt wird. Bei diesem Vorgang wird die Bodenplatte dermaßen verformt, dass ihre Elastizität überbeansprucht werden kann und ein großer Teil ihrer Rückstellfähigkeit verloren geht. Außerdem ist dieses System sehr von engen Toleranzen abhängig und läßt kaum Schwankungen beim jeweiligen Materialeinsatz bei der Produktion zu. Es hat sich auch als fertigungstechnisch schwierig erwiesen, die radiale Druckentlastung zwischen dem Dichtwulst und der Innenwand der Behälteröffnung unter allen Umständen sicherzustellen. Die von der Bodenplatte abragenden Fortsätze, die an der Stirnfläche der Behälteröffnung zur Auflage kommen sollen, verkomplizieren und verteuern die Spritzform und das Herstellungsverfahren und damit auch den Schraubverschluss als Endprodukt.
  • Durch die US-PS 4,206,852 ist ein Schraubverschluss der eingangs genannten Art bekannt, mit dem aber die Forderung nach einem Druckausgleich bei einem bestimmten Überdruck im Behälter nicht erreicht wird. Im Gegenteil soll ein Kunststoff-Verschluss in der Weise sicherer gemacht werden, dass er bei ansteigendem Druck im Innern eines damit verschlossenen Behälters seine Dichtwirkung gerade nicht verliert und ein Lecken des Behälterinhalts vermieden wird, indem die Dicht-wirkung, d.h. der Druck mit dem die Dichtung des Verschlusses an die Behältermündung gepresst wird, entsprechend erhöht wird. Dies soll erreicht werden, indem vom Mittelteil und von dem diesen umgebenden, ringförmigen Teil nach innen ragende, durch den Spalt getrennte Seitenwände an ihren Enden verbunden sind durch eine ringförmige Wand, deren Dicke etwa gleich der dicke diese Seitenwände oder eher noch stärker ist. Diese Wand soll bei steigendem Druck im Behälter die Wirkung einer Scheiben-feder haben, wodurch der an der einen Seitenwand angeformte Dichtwulst noch fester an die Innenwand der Behälteröffnung gepresst und die Dichtwirkung erhöht werden soll. Dabei erhöht sich aber gerade die Gefahr, dass infolge von Überdruck im Behälter dieser sich verformen oder gar bersten kann.
  • Die französischen Patentschrift Nr. 1.239.896 beschreibt nicht einen Schraubverschluss sondern einen Verschlussdeckel, der speziell für die Anwendung beim Sterilisiervorgang von Einmachgut ausgelegt ist. Er besteht aus einer verformbaren Membran und einem den wulstförmigen Rand eines Einmachglases untergreifenden Rand. Die Membran des Deckels kann sich zwischen zwei Extrempositionen verformen. Beim Sterilisieren soll bekanntermaßen im Einmachglas ein Unterdruck erzeugt werden, so dass der Deckel fest auf die Behälteröffnung gepresst wird. Das Einmachgut wird in den Glasbehälter gefüllt und dieser mit dem Deckel verschlossen, worauf eine Erhitzung auf eine bestimmte Temperatur für eine bestimmte Zeit, z.B. in einem Wasserbad, erfolgt. Dabei wölbt sich die Membran des Deckels nach außen, und Dampf kann aus dem Einmachgut entweichen, bei der anschließenden Abkühlung des Einmachgutes entsteht im Glasbehälter der beabsichtigte Unterdruck, durch den sich die Membran nach innen wölbt und der Deckel fest auf der Behälteröffnung gehalten wird. Für das oben beschriebene Problem stellt dieser Verschlussdeckel keine Lösung dar.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schraubverschluss der eingangs genannten Art zu schaffen, der besonders in seinem Dichtungsbereich so konstruiert und gestaltet ist, dass er einerseits einen Behälter nach außen zuverlässig und dicht verschließen kann und andererseits bei auftretendem Überdruck im Behälter schnell und unmittelbar und definiert im Sinne einer Druckentlastung reagieren kann und, sobald der entstandene Überdruck abgebaut ist, den Behälter erneut zuverlässig und dicht verschließt.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Bei einem Schraubverschluss der eingangs genannten Art ist der Spalt zwischen dem Dichtring und dem herabgezogenen Rand des Mittelteils durch einen dünnwandigen Steg überbrückt. Wenn sich im Behälter ein Überdruck aufbaut und dieser ein bestimmtes Maß erreicht, wölbt sich der Mittelteil des Verschlussbodens nach außen, und dabei wird der Dichtwulst nach den Hebelgesetzen von der Innenwand der Behälteröffnung abgehoben, so dass Gas oder Luft entweichen kann und er erhöhte Druck sich wieder abbaut, und dies geschieht in Schließposition des Schraubverschlusses. Infolgedessen legt sich der Dichtwulst wieder dichtend an die Innenwand der Behälteröffnung, sobald der Druck im Behälter wieder unter einen bestimmten Schwellenwert gesunken ist; der Behälter wird so automatisch erneut dicht verschlossen. Indem der Mittelteil gegenüber dem ihn umgebenden ringförmigen Teil abgesetzt ist und unter Wahrung des dünnwandigen Übergangsbereichs am Dichtring mit diesem verbunden ist, wird bei einer Beaufschlagung des Mittelteils durch Überdruck im Behälter eine leicht nach innen kippende Bewegung am Rand des Mittelteils ermöglicht, wobei der Dichtring mitgenommen und so der Dichtwulst von der Innenwand der Behälteröffnung abgehoben wird, so dass der Überdruck entweichen kann. Da der bei der Auswölbung des Mittelteils der Bodenplatte im Kraftlinienbereich liegende Dichtring bei der Durchbiegung direkt mitwirkt, wird die Dichtwirkung beschleunigt und sicher aufgehoben, bis ein Druckausgleich stattgefunden hat.
  • Begünstigt wird diese Wirkung, wenn sich der den Spalt überbrückende Steg auf einer Höhe zwischen der inneren Bodenfläche des ringförmigen Teils und dem freien Rand des Dichtrings und bevorzugt auf der Höhe des am Dichtring angeformten Dichtwulstes befindet.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung reicht der herabgezogene Rand des Mittelteils der Bodenplatte bis auf die Höhe des Dichtwulstes des zylindrischen Dichtrings und ist hier an seiner Kante durch den Steg mit der Innenfläche des Dichtrings verbunden. So wird ein gutes und schnelles Ansprechen es Verschlusses bei Überdruck zu einer raschen Druckentlastung erreicht.
  • Der Steg kann zwischen dem Dichtring und dem herabgezogenen Rand des Mittelteils eine geschlossene Ringfläche bilden.
  • Der ringförmige Teil der Bodenplatte kann vorzugsweise als Auflageteil ausgebildet sein, der auf der Stirnfläche einer zu verschließenden Behälteröffnung definiert zur Auflage kommt.
  • Diese definierte Auflage des ringförmigen Teils der Bodenplatte auf der Stirnfläche der Behälteröffnung erlaubt es den Dichtpunkt des Dichtwulstes an der Innenwand der Behälteröffnung präzis zu bestimmen, so dass bei der Massenproduktion des Artikels die Streuwerte gering gehalten werden können und damit Ausschuss vermieden wird.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Bodenplatte durch eine konzentrische, ringförmige Nut, deren Tiefe der gesamten Stärke der Bodenplatte entspricht, in den ringförmigen, auf der Stirnfläche einer zu verschließenden Behälteröffnung zur Auflage kommenden Auflageteil und den Mittelteil unterteilt, und der nach innen ragende Dichtring ist ausgehend sowohl von der Innenkante des Auflageteils als auch von der gegenüberliegenden Kante des Mittelteils angeformt, und es besteht eine dünnwandige Verbindung sowohl zum Auflageteil als auch zum Mittelteil.
  • Der nach innen ragende Dichtring kann einen tropfenförmigen Querschnitt haben, um den Dichtwulst zu bilden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Bodenplatte durch eine Stufe in den ringförmigen, auf der Stirnfläche einer zu verschließenden Behälteröffnung zur Auflage kommenden Auflageteil und den teller- oder scheibenförmigen, gegenüber dem Auflageteil nach innen abgesetzten Mittelteil unterteilt. Die Höhe der Stufe entspricht mindestens der Dicke des Auflageteils und der Mittelteil geht unmittelbar über in den dünnwandigen Bereich des am Auflageteil angeformten Dichtrings.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der anhängenden Zeichnungen beispielhaft genauer beschrieben:
    • Fig. 1
    zeigt einen Teilschnitt durch einen auf eine Behälteröffnung aufgeschraubten Schraubverschluss nach der Erfindung bei im Behälter herrschenden Normaldruck,
    Fig. 2
    zeigt denselben Teilschnitt wie Fig. 1, jedoch bei einem im Behälter herrschenden Überdruck, der den Schraubverschluss im Sinne der Erfindung hat ansprechen lassen,
    Fig. 3
    und4 zeigen weitere mögliche Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Schraubverschlüssen, ohne dass damit Anspruch auf Vollständigkeit aller möglichen Varianten erhoben wird, weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen sind vielmehr möglich, ohne von der Lehre der Erfindung abzuweichen.
  • In Fig. 1 ist zunächst die Wand 1 einer Behälteröffnung mit Außengewinde 2 als Teilschnitt dargestellt. Auf die Behälteröffnung aufgeschraubt ist ein Schraubverschluss 3, der eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 4 mit einem dem Außengewinde 2 der Behälteröffnung entsprechenden Innengewinde 5 aufweist. Die Bodenplatte 6 des Schraubverschlusses 3 ist unterteilt in einen ringförmigen Auflageteil 6', der an seinem äußeren Rand in bekannter Weise übergeht in die Seitenwand 4, und einen teller-oder scheibenförmigen Mittelteil 6". An den inneren Rand des Auflageteils 6' ist konzentrisch und parallel zur Seitenwand 4 verlaufend ein nach innen ragender, im wesentlichen zylindrischer Dichtring 7 angeformt. An der äußeren Umfangsfläche dieses Dichtrings 7 ist im Abstand zur Bodenfläche, wie an sich bekannt, einen radial abragender Dichtwulst 8 angeformt. Der Bereich 17 am Übergang des Dichtrings 7 in den ringförmigen Auflageteil 6' ist dünnwandig federnd ausgebildet. Der tellerförmige Mittelteil 6" der Bodenplatte 6 weist einen herabgezogenen Rand 9 auf, der vorzugsweise bis auf die Höhe des Dichtwulstes 8 des Dichtrings 7 reicht und hier durch einen ringförmigen Steg 10 mit der ihm gegenüberliegenden Innenfläche des Dichtrings 7 verbunden ist. Zwischen der radial innen gelegenen Fläche des Dichtrings 7 und der ihr gegenüberliegenden Umfangsfläche des herabgezogenen Randes 9, die beide vorzugsweise zueinander konzentrisch parallel verlaufen, besteht ein Spalt 11, der nur durch den Steg 10 überbrückt ist.
  • Der ringförmige Auflageteil 6' der Bodenplatte 6 und der daran angeformte Dichtring 7 mit seinem Dichtwulst 8 sind so bemessen, dass, wenn der Schraubverschluss 3 gemäß Fig. 1 auf eine entsprechende Behälteröffnung mit Außengewinde 2 aufgeschraubt ist, der Auflageteil 6' der Bodenplatte 6 zur Auflage auf der ringförmigen Stirnfläche 12 der Wand 1 der Behälteröffnung und der Dichtwulst 8 des Dichtrings 7 dichtend zur Anlage kommt an der Innenwand 13 der Behälteröffnung.
  • Wenn in dem dicht verschlossenen Behälter ein bestimmter Überdruck entsteht, so wölbt sich, wie in Fig. 2 dargestellt, der funktionelle Mittelteil 6" der Bodenplatte 6 nach außen, und der Spalt 11 zwischen dem Auflageteil 6' bzw. dem daran angeformten Dichtring 7 und dem Mittelteil 6" mit seinem angeformten Rand 9 sowie der dünnwandige, federnde Bereich 17 am Übergang des Dichtrings 7 in den ringförmigen Auflageteil 6' erlauben gemeinsam, dass durch diese Auswölbung, die auch als Doming bezeichnet wird, der Dichtwulst 8 des Dichtrings 7 von der Innenwand 13 der Behälteröffnung abgehoben wird und durch die entstehende Undichtigkeit der Überdruck entweichen kann. Durch die Auswölbung des Mittelteils 6" der Bodenplatte 6 macht der Rand 9 des Mittelteils 6" eine einwärts kippende Bewegung, wobei durch den Steg 10 der Dichtring 7 mitgenommen und der Dichtwulst 8 abgehoben wird. Die bei der Beaufschlagung durch einen im Behälter herrschenden Überdruck im Kraftlinienbereich liegende Dichtring 7 wirkt so bei der Auswölbung des Mittelteils 6' direkt mit, wodurch die Dichtwirkung beschleunigt aufgehoben wird. Sobald Druckausgleich erreicht ist, bildet sich die Wölbung des Mittelteils 6" zurück und auch der Dichtwulst 8 legt sich wieder federnd an die Innenwand 13 an.
  • Der beschriebene Schraubverschluss bietet noch den weiteren Vorteil, dass der Dichtpunkt des Dichtwulstes 8 an der Innenwand 13 der Behälteröffnung infolge der definierten Auflage des Auflageteils 6' auf der Stirnfläche 12 der Behälteröffnung durch den Abstand zur Bodenfläche "s" präzise bestimmt werden kann; dadurch können bei der Massenproduktion eines solchen Artikels die Streuwerte gering gehalten und Ausschuss vermieden werden.
  • Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubverschlusses. Hier ist die Bodenplatte 6 des Schraubverschlusses durch eine nach außen offene, ringförmige Nut 14, deren Tiefe über die gesamte Stärke der Bodenplatte 6 reicht, unterteilt in den äußeren, ringförmigen Auflageteil 6' und den teller- oder scheibenförmigen Mittelteil 6", und der Dichtring 7 ist an der Innenfläche der Bodenplatte 6 und im Bereich der Nut 14 ausgehend sowohl von der Innenkante des Auflageteils 6' als auch von der gegenüberliegenden Kante des Mittelteils 6" angeformt. Auch hier weist der Dichtring 7 den an der Innenwand 13 der Behälteröffnung zur Anlage kommenden Dichtwulst 8 auf; dabei kann der Dichtring 7 in seinem Querschnitt tropfenförmig ausgebildet sein und so einerseits den Dichtwulst 8 bilden und andererseits eine dünnwandige Verbindung sowohl zum Auflageteil 6' und als auch zum Mittelteil 6" herstellen, die die einwärts gerichtete Bewegung des Dichtrings 7 bei der Auswölbung des Mittelteils 6" zulassen.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Mittelteil 6" der Bodenplatte 6 gegenüber dem ringförmigen Auflageteil 6' durch eine Stufe 18 derart nach innen abgesetzt, dass das Mittelteil 6" unmittelbar übergeht in den dünnwandigen Bereich 17 des am Auflageteil 6' angeformten Dichtrings 7. Damit dieser für die erfindungsgemäße Funktion des Schraubverschlusses wichtige dünnwandige Bereich 17 erhalten bleibt, entspricht die Höhe der Stufe 18 mindestens der Dicke des Auflageteils 6'.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Wand
    2
    Außengewinde
    3
    Schraubverschluss
    4
    Seitenwand
    5
    Innengewinde
    6
    Bodenplatte
    6'
    Auflageteil
    6"
    Mittelteil
    7
    Dichtring
    7'
    freier Rand
    8
    Dichtwulst
    9
    herabgezogener Rand
    10
    Steg
    11
    Spalt
    12
    Stirnfläche
    13
    Innenwand
    14
    Nut
    15
    äußere Bodenfläche
    16
    Auflagefläche
    17
    dünnwandiger Bereich
    18
    Stufe

Claims (9)

  1. Becherförmiger Schraubverschluss aus Kunststoff mit einer im wesentlichen zylindrischen, ein Innengewinde (5) aufweisenden Seitenwand (4) und einer Bodenplatte (6), die unterteilt ist in einen tellerförmigen Mittelteil (6") und einen diesen unter Belassung eines zur Aussenseite der Bodenplatte (6) hin offenen Spaltes (11) umgebenden, ringförmigen Teil (6'), welcher an seinem Außenumfang übergeht in die Seitenwand (4) und an dessen Innenkante ein nach innen ragender Dichtring (7) mit Dichtwulst (8) angeformt ist, der beim Verschließen einer Behälteröffnung an deren Innenwand (13) dichtend zur Anlage kommt, wobei der Bereich (17) des Dichtrings (7) am Übergang zum ringförmigen Teil (6') der Bodenplatte (6) verdünnt ist und unter Belassung des Spaltes (11) eine Verbindung zwischen dem Dichtring (7) und einem vom Umfang des tellerförmigen Mittelteils (6") herabgezogenen Rand (9) besteht,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Spalt (11) zwischen dem Dichtring (7) und dem herabgezogenen Rand (9) des Mittelteils (6") durch einen dünnwandigen Steg (10) überbrückt ist.
  2. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass sich der den Spalt (11) überbrückende Steg (10) auf einer Höhe zwischen der inneren Bodenfläche (16) des ringförmigen Teils (6') und dem freien Rand (7') des Dichtrings (7) befindet.
  3. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass sich der den Spalt (11) überbrückende Steg (10) auf der Höhe des am Dichtring (7) angeformten Dichtwulstes (8) befindet.
  4. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass der herabgezogene Rand (9) des Mittelteils (6") bis auf die Höhe des Dichtwulstes (8) reicht und hier durch den Steg (10) mit der ihm gegenüberliegenden Innenfläche des Dichtrings (7) verbunden ist.
  5. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steg (10) eine geschlossene Ringfläche bildet.
  6. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass der ringförmige Teil (6') der Bodenplatte (6) als Auflageteil (6') ausgebildet ist, der auf der Stirnfläche (12) einer zu verschließenden Behälteröffnung definiert zur Auflage kommt.
  7. Becherförmiger Schraubverschluss aus Kunststoff mit einer im wesentlichen zylindrischen, ein Innengewinde (5) aufweisenden Seitenwand (4) und einer Bodenplatte (6), die unterteilt ist in einen tellerförmigen Mittelteil (6") und einen diesen unter Belassung eines zur Aussenseite der Bodenplatte hin offenen Spaltes (14) umgebenden, ringförmigen Teil (6'), welcher an seinem Außenumfang übergeht in die Seitenwand (4) und an dessen Innenkante ein nach innen ragender Dichtring (7) mit Dichtwulst (8) angeformt ist, der beim Verschließen einer Behälteröffnung an deren Innenwand (13) dichtend zur Anlage kommt, wobei der Bereich (17) des Dichtrings (7) am Übergang zum ringförmigen Teil (6') der Bodenplatte (6) verdünnt ist und über den Spalt hinweg eine Verbindung zwischen dem Dichtring (7) und dem Mittelteil (6") besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt eine konzentrische, ringförmige Nut (14) ist, deren Tiefe der gesamten Stärke der Bodenplatte (6) entspricht, dass der nach innen ragende Dichtring (7) ausgehend sowohl von der Innenkante des Auflageteils (6') als auch von der gegenüberliegenden Kante des Mittelteils (6") angeformt ist und eine dünnwandige Verbindung sowohl zum Auflageteil (6') als auch zum Mittelteil (6") besteht.
  8. Schraubverschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (7) einen tropfenförmigen Querschnitt aufweist.
  9. Becherförmiger Schraubverschluss aus Kunststoff mit einer im wesentlichen zylindrischen, ein Innengewinde (5) aufweisenden Seitenwand (4) und einer Bodenplatte (6), die unterteilt ist in einen tellerförmigen Mittelteil (6") und einen diesen umgebenden, ringförmigen Teil (6'), welcher an seinem Außenumfang übergeht in die Seitenwand (4) und an dessen Innenkante ein nach innen ragender Dichtring (7) mit Dichtwulst (8) angeformt ist, der beim Verschließen einer Behälteröffnung an deren Innenwand (13) dichtend zur Anlage kommt, wobei der Bereich (17) des Dichtrings (7) am Übergang zum ringförmigen Teil (6') der Bodenpatte (6) verdünnt ist und eine Verbindung zwischen dem Dichtring (7) und dem Mittelteil (6") besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (6) durch eine Stufe (18) in den ringförmigen, auf der Stirnfläche (12) einer zu verschließenden Behälteröffnung zur Auflage kommenden Auflageteil (6') und den teller- oder scheibenförmigen, gegenüber dem Auflageteil (6') nach innen abgesetzten Mittelteil (6") unterteilt ist und die Höhe der Stufe (18) mindestens der Dicke des Auflageteils (6') entspricht und der Mittelteil (6") unmittelbar übergeht in den dünnwandigen Bereich (17) des am Auflageteils (6') angeformten Dichtrings (7).
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