EP1266838A1 - Kunststoffverschlusskappe mit abtrennbarem Garantieband und Innendichtung - Google Patents

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EP1266838A1
EP1266838A1 EP02019387A EP02019387A EP1266838A1 EP 1266838 A1 EP1266838 A1 EP 1266838A1 EP 02019387 A EP02019387 A EP 02019387A EP 02019387 A EP02019387 A EP 02019387A EP 1266838 A1 EP1266838 A1 EP 1266838A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall
cap
bottle
seal
closure cap
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02019387A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Schellenbach
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1266838A1 publication Critical patent/EP1266838A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 are made of plastic for closing containers, especially of bottles, widely used.
  • Many embodiments of caps have a so-called guarantee tape, which is detachable and when opening the bottle from the cap is torn off. As long as the guarantee tape is in undamaged condition 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 condition attached to the bottle neck, preferably screwed on, is.
  • the guarantee tape comes under after filling and closing the Container a bulge or projection on the bottle neck.
  • the guarantee band remains on the bottle neck, and the cap can be completely unscrewed.
  • the most common plastic material for the body of the closure cap is currently Polypropylene (PP) used.
  • PP Polypropylene
  • the plastic PP is relatively hard, so that the function of the guarantee band is guaranteed.
  • the PP sealing cap is almost impossible with the help of a tool without visibly damaging them.
  • the height is a uniform 20 mm.
  • the guarantee tape made of PP sits firmly on the bottle neck and tears Attempts to open immediately.
  • bottles made of the plastic material PET or PEN.
  • the guarantee band of the closure cap ends with the one mentioned here, in the state of Technically usual PP embodiment about 2 mm above the retaining collar on Bottleneck.
  • the known cap has the disadvantage that it must be carried out in two parts.
  • the polypropylene material would be too hard for the sealing lips that cover the space between the Seal the bottle neck and the cap. This is particularly critical with PET bottles, which may have larger bumps or deformations than glass bottles.
  • the softer seal is made from ethylene vinyl acetate (EVA), i.e. two different injection molding processes are necessary and a subsequent one Assemble the two-part cap.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • one-piece caps are already made of polyethylene been proposed. This material is softer than the common polypropylene, and can therefore ensure the sealing function by designing the sealing system ensure if the cap is in one piece by a single injection molding process will be produced.
  • From US-PS 4 592 476 is a plastic cap according to the preamble of Claim 1 known, in which the detachable guarantee band in the direction of the central axis the cap is extended.
  • the guarantee band extends to Retaining collar of the container when the cap on the opening of the container sits and the guarantee tape grips under the bead or projection on the bottle neck.
  • EP 316 167 is the combination of a bottle and known a cap
  • the bottle is made of polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the Cap is made of a thermoplastic resin such as Polyolephin made.
  • the cap has an annular shoulder 10 which is on the upper and outer Of the bottle neck.
  • the cap also has an annular Rib 13 on the inside of the shoulder 10 resiliently on the inner surface of the Bottleneck.
  • a cap for reusable PET bottles with an internally threaded cap wall, one the End wall and a cap on the cap wall subsequent guarantee band known.
  • the front wall has one towards the open end projecting, annular inner seal spaced from the cap wall, the Outside diameter tapers in the area of the free end towards this.
  • the closure cap is designed such that the inner seal one for Has cap facing bulge formed in the region of the free end, and that the bead encompasses the area which tapers in the outer diameter.
  • a closure cap for releasable closure of a container is known, the one corresponding to the container Has cap body.
  • the cap body and a seal act with the upper edge the container together to seal the container.
  • the cap has at least one, integrally formed on the cap body on the top of the Opposite container and which cooperates with the seal when closing.
  • the problem of the invention is therefore a one-piece plastic closure, in particular to create from PE material that is filled on a filled with no special tolerance requirement Container can be placed, and at the same time the other, partially contradictory Requirements fulfilled, to be manufactured in a few steps and to be recyclable after use, as well as the guarantee function and the sealing function for the closed container to ensure equally reliable.
  • the inner seal is the plastic closure without any special tolerance requirements put on a filled container. Due to the one-piece training Plastic closure in a few steps by injection molding and from the Injection mold demouldable. By the same feature (a single plastic material, especially polyethylene), the plastic closure is recyclable even after use.
  • the Guarantee function for the closed container is reliably ensured that the funnel or bell-shaped extension of the guarantee band on the holding collar of the filled container does not sit underneath.
  • the sealing function for the locked Container is thereby reliably ensured that the funnel-shaped outer surface of the The inner seal rests on the container neck in an elastically pressable manner.
  • the plastic material of the one-piece cap has a strength in use, which is funnel-shaped extended guarantee band hard enough and at the same time for the funnel-shaped extended Inner seal is soft enough.
  • the undercuts on the guarantee band and on the The inner seal can be removed from the injection mold as long as it is warm Plastic material has not yet reached its durability.
  • the guarantee band in the direction of the central axis of the cap longer than the usual 20 mm.
  • a total height of 23.5 mm is for the Suitable to close the PET bottles that are currently common.
  • the guarantee band is sufficient this length up to the retaining collar and is firmly pressed onto this. It is then not possible to lift the guarantee band with a lever.
  • the lower end of the Guarantee bands can sit in a bell shape and then you cannot undermine what offers sufficient security even with the relatively soft PE material.
  • the Container a bottle (claim 6), which has a screw cap.
  • the bottle is preferably made of plastic material (claim 7).
  • the preferred Embodiments for the construction and use of the caps are said to be in However, claim 1 not limit invention.
  • the Claim 36 is based on a scale-like structure on the underside of a thin, wedge-shaped sealing lip directed.
  • a preferred embodiment of the Invention shown in axial step.
  • the shape of the cap is due to the Right hatching recognizable, the shape of the inside bottle neck through the Linksschraffur.
  • the cap is in one piece, i.e. the three annular sealing lips 8a, 10a, 15a, which are opposite to the edge of the bottle neck 1, are like the one below molded guarantee band 6 produced in a single operation by injection molding.
  • the Cap is shown in Fig. 1 in the state in which it is on the bottle neck 1 is screwed on tightly.
  • the detachable guarantee tape 5, 6 extends far according to the invention below and sits on a collar of bottle 1.
  • the holding collar serves the Container, here a PET bottle 1, to be suspended in a transport device during the Container 1 is filled and closed.
  • the molded guarantee band 6 can be relatively soft, it fits according to the invention firmly on the bottle neck 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 to meet the technical requirements of simple manufacture (one-piece Sealing cap), secure sealing function (soft material for sealing lips), easy opening (easy tearing of the guarantee tape as intended) and reliable guarantee function (guarantee band close to the container) at the same time fulfill.
  • the claims 9 and 10 relate to a closure cap, in particular for Reusable PET bottles, with an internally threaded cap wall, one the end wall closing the cap wall and one on the cap wall subsequent, at a predetermined breaking point tear-open annular guarantee band, wherein the end wall protrudes toward the open end and is spaced apart from the cap wall has an annular inner seal whose outer diameter is in the range of the free Tapered towards this end.
  • Bottles are basically screwable caps for closing Bottles, especially for closing so-called reusable bottles.
  • Such bottles are used for bottling beverages of all kinds, in particular also carbonated drinks are bottled. So it must be there used cap also the gas pressure created within the bottle withstand, must therefore be gas-tight with the bottle or against the bottle.
  • PET bottles have been on the market for some time now, but it is here is reusable plastic bottles, which in particular with a filling volume of 1.5 liters are offered. Due to considerable tolerances of the one in question Bottles in the area of the bottle mouth exist compared to those to be used Caps special sealing problems. Consequently, caps are here with special sealing measures required. On top of that, the ones in question PET bottles, especially when used multiple times, do not have perfect mouths and threads have more, especially since they are handled by consumers and fillers are mostly deformed or damaged.
  • the gas pressure building up the bottle is used in a particularly advantageous manner for pressing on the inner seal to the inside wall of the bottle, the one at the free end of the Internal seal formed bead due to the considerable distance from the end wall is pressed against the inside of the bottle with enormous pressure. Because of the relative wide engagement of the inner seal or the bead provided at the free end in the A bottle cannot slip off the bead at the bottle mouth, but rather is a the bead can slide somewhat along the inside of the bottle without the loss of sealing effect.
  • the closure cap according to the invention also by the features of claim 10 to be marked. Thereafter, the closure cap according to the invention is equipped such that the end wall in the area between the cap wall and the inner seal one of the End wall protruding, at least slightly inclined towards the inner seal has an annular wedge seal.
  • a sufficient seal between the cap and the Bottle to be closed can be realized in that between the inner seal and the cap wall due to its wedge-shaped configuration as a wedge seal designated seal is formed.
  • This seal is also circular and due to its tendency towards the inner seal towards screwing onto a bottle bent further towards the inner seal so that the wedge seal due to its inherent elasticity and the tension caused by the screwing firmly in the range of Bottle mouth touches the bottle.
  • the inner seal it is of further advantage if this on the side facing away from the cap wall runs approximately straight up to the bead.
  • the inner wall of the inner seal is approximately one overall forms an annular inner surface.
  • the inner seal is approximately arched into the bead, i.e. that of the cap wall facing side of the inner seal extends in the direction of the cap wall.
  • the inner seal tapers again approximately in a straight line in the outer diameter, causing one from the lower end of the inner seal to the outermost region of the bead extending wedge surface, by means of which the inner seal or the bead of the Inner seal can be inserted into the bottle mouth.
  • the inner seal is designed approximately by the amount of the bead protruding pressed inside and acts due to the material-specific elasticity due to the tension created a considerable pressure on the inside of the bottle Mouth area.
  • the bead is preferably dimensioned in this way and extends into the cap wall in such a way that the inner seal or bead is screwed on Condition - according to the tolerances on the one hand of the closure cap and on the other hand the Bottle mouth - with a given contact pressure against the inside of the bottle Area of the bottle mouth.
  • the previously mentioned first wedge seal is of such a type in a particularly advantageous manner positioned and dimensioned so that when the cap is screwed on prestressed system at the radius of the bottle neck, i.e. at the transition to the Bottle mouth, serves.
  • the first wedge seal at Screwing the cap bent towards the end wall and presses due to it Intrinsic elasticity and the resulting tension when screwed on to the Radius of the bottle neck or exactly at the transition into the bottle mouth, i.e. to the Edge between the end face of the bottle mouth and the inside wall of the bottle. at pressure builds up from the inside, the wedge seal becomes even closer to the bottle radius pressed so that the sealing effect is increased again due to the internal pressure.
  • the previously mentioned inner seal which is also due to the Pressure inside the bottle builds up above the pressure caused by the material reached contact pressure, i.e. reinforced, pressed against the inside of the bottle.
  • the first wedge seal can have a different shape, for example taper to the free end with essentially flat surfaces. Likewise, the surfaces of the first wedge seal on both sides be concave or convex. A Rounding the free end of the first wedge seal is also possible.
  • the second wedge seal can also be used for free Taper to the end with essentially flat surfaces, these on both sides Surfaces of the second wedge seal can also be made concave or convex.
  • the statements made on the first wedge seal also apply to the second wedge seal, see above that further explanations are unnecessary.
  • the cap wall is preferably in the upper cap Area, i.e. in the area shortly before the transition to the end wall, approximately radially or behind internally protruding circular seal for contact with the bottle outer wall having.
  • This can be in the sense of a cord seal or a sealing ring executed seal act, which is preferably an integral part of the Cap is.
  • This seal could be in the sense of a sealing bead towards the inside rounded and dimensioned so that they are under tension when screwed on rests on the outside of the bottle.
  • Guarantee tape closes to the cap wall on the side facing away from the front wall and has a first predetermined breaking point.
  • This Guarantee band is however problematic in that when opening the bottle, i.e. when unscrewing the Closure cap, the guarantee band first broken and used by numerous users is torn off the cap altogether. After use, i.e. after emptying the Bottle, this torn guarantee band often migrates into that Bottle interior, from which it is difficult due to its curved design is removable. During the cleaning process of the bottle, those that get inside the bottle can be removed Guarantee tapes cannot be rinsed out. So-called bottle inspection machines do not recognize these tapes, which often means that such old - used - Put the guarantee bands in a drink that has been refilled into the reusable bottle. Complaints are preprogrammed here.
  • This second predetermined breaking point could be arranged such that it is the first predetermined breaking point is approximately opposite, so that the guarantee tape when torn - after tearing the first Predetermined breaking point - due to the second predetermined breaking point tearing open in two equally long halves is divisible.
  • the guarantee band cannot be made in one piece, but instead tear off only in two parts, namely in two short pieces. This comes from the The two short parts resulting from the entire guarantee band can easily be extracted from the Rinse the bottle through the relatively narrow bottle mouth so that it does mentioned problem is solved.
  • the closure cap is made in one piece.
  • Polyethylene is particularly suitable, especially since this plastic is readily available to one Recycling process can be supplied.
  • the closure cap according to the invention Finally, it is essential that these are made exclusively from the same material can be that intended seals are required, so none Material combinations with regard to the front wall, cap wall and inside the Cap.
  • 1a, 2a and 3a together show an embodiment of an inventive Cap for reusable PET bottles 1, with an internal thread 2 Cap wall 3, an end wall 4 closing the cap wall 3 and one to the cap wall 3, which can be torn open at a predetermined breaking point 5 circular guarantee band 6, 6a, the end wall 4 one to the open end protruding annular inner seal 7, 7a spaced apart from the cap wall 3, has, whose outer diameter tapers in the region of the free end.
  • the inner seal 7a has a facing towards the cap wall 3a Bead 8a formed area of the free end.
  • the bead 8a includes the Outer diameter tapering area 9a.
  • Figures 1a and 2a further show that the end wall 4 in the area between Cap wall 3 and inner seal 7 projecting from the end wall 4 for Has inner seal 7 inclined first annular wedge seal 10a
  • the inner seal 7 runs approximately on the side facing away from the cap wall 3 rectilinear to the bulge 8. Runs on the side facing the cap wall 3 the inner seal 7 approximately in an arc shape up to the bead 8, that is to say into the bead 8, and from there tapers again approximately linearly 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 or the bead 8 in the screwed state with a predetermined Contact pressure against the bottle inner wall 11 in the area of the bottle mouth 12a suppressed.
  • Fig. 2a shows particularly clearly that the first wedge seal 10a positioned and is dimensioned so that it is screwed on to the prestressed system on the radius or on 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 essential flat surfaces pointed.
  • FIG. 1a and 2a also clearly show that in the area 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 from the cap wall 3, inclined towards the inner seal 7 second annular wedge seal 15, 15a is provided.
  • the second wedge seal 15, As shown in FIG. 2a, 15a is positioned and dimensioned such that it is in the screwed state to the prestressed system on the end face 16a of the Bottle mouth 12a also serves as the second wedge seal 15a to the free end down to a point with flat surfaces.
  • Figures 1a and 2a further show that the cap wall 3 in the upper region, i.e. in the Area shortly before the transition to the end wall 4, one approximately radially or inwards protruding annular seal 17a for contact with the bottle outer wall 18a having.
  • This seal 17a is in the sense of a sealing bead towards the inside, i.e. to Bottle outer wall 18a, rounded.
  • the seal 17a is as shown in FIG Fig. 2a dimensioned such that they are under tension on the in the screwed state Bottle outer wall 18a abuts.
  • FIGS. 1a and 3a together show that the guarantee tape 6, 6a is a second Has predetermined breaking point 19a.
  • the second predetermined breaking point 19a lies on the first predetermined breaking point 5 opposite, so that the guarantee tape 6 when torn - after tearing the first Predetermined breaking point 5 - due to a tearing open of the second predetermined breaking point 19a in approximately two equally long heap 20, 21 is divisible.
  • closure cap is made in one piece and made of plastic, namely polyethylene.
  • the closure cap according to the invention is preferably both for Reusable bottles (MW) and disposable bottles (EW) made of PET usable.
  • Caps with which beverage bottles or similar containers are closed can meet different requirements. First, the seal the beverage bottles or containers can be reached so that the contained in them The beverage cannot escape from the container when it is closed or locked. If the containers to be sealed are bottles containing liquids, then this requirement is determined by the viscosity of the liquid. Are they in the Bottled drinks also with a pressurized gas such as. B. Carbon dioxide added, then the seal must also be gas-tight to the Prevent gas from escaping from the bottle.
  • the seal according to the embodiment "b” is achieved in that a corrugated ribbed structure is provided, which the sealant specifically against Presses the top edge of the container, creating a sealing zone in which the Sealant is pressed at high pressure against the top edge of the container.
  • the Structure according to claim 24 enables targeted positioning of the Sealing lip on the edge of the container under a high contact pressure. This one very Good sealing leading sealing process is made possible without the sealing cap to complicate unnecessarily.
  • Figure 1b is a cap for releasably closing a bottle according to one presently preferred embodiment of the present invention.
  • the in The embodiment described in detail below relates to a screw closure for Cap a bottle that may contain carbonated liquids.
  • the present invention is not limited to Screw caps for bottles is limited.
  • Alternative embodiments relate to for example cans that are suitable for storing / freezing food. Mason jars, but also caps for containers that are not in the food sector be used. such as paint buckets.
  • a closure cap is shown in its initial form in a sectional view.
  • the closure cap consists of a cap body 10b, which has an upper cover part 18b and comprises a substantially cylindrical side part 19b.
  • the side part 19b extends in substantially perpendicular from the plane of the ceiling part 18b.
  • the transition from the ceiling part 18b to the cylindrical side part 19b not abruptly (sharp-edged), but by means of a rounded Transition part 20b.
  • the Ceiling part 18b, side part 19b and transition part 20b are not separate elements, but rather that they together form the cap body 10b.
  • a screw thread 12b is formed, which as Closure mechanism serves by means of which the closure cap 10b on the sealing container 100 is attached.
  • the screw thread 12b acts with a corresponding, paired screw threads 112 (see FIG. 2b) on the bottle 100 together. It is expressly pointed out that the screw thread 12b is not the only possible locking mechanism for the container to be closed represents. All possible other types of locking mechanisms known per se are also suitable, such as clip fasteners which engage in recesses Nose or shoulders, etc.
  • the present invention on the side part 20b inside a sealant in the form of a radially circumferential sealing lip 13, 13b provided.
  • the sealing lip 13 has a long one wedge-shaped shape.
  • the sealing lip 13 In the idle state (i.e. in the state in which the closure cap does not have one Closes container), the sealing lip 13 extends almost from the transition part 20b horizontal, but preferably with a slight inclination towards the center of the Cap.
  • the inclination is 41 ° up to 48 ° against 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 essentially flush with the upper one Bottle edge 104 closes (see FIG. 3b).
  • the width B is preferably in the range between 3.8 and 4.5 cm. This ensures that the entire top edge 104 of the bottle 100 through the Circularly circumferential sealing lip 13 essentially completely in the cap body 10b is applied when the cap body 10b is screwed onto the bottle.
  • the wedge-shaped, long, thin sealing lip 13 adapts in its profile different bottle necks if normal during the closing process Torques are exerted on the cap.
  • the profile of the sealing lip 13 can adapt to any radius of curvature.
  • the bottom line is the invention Cap close to the bottle under all conceivable environmental conditions.
  • the above-described inclination of 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 FIG. 2b.
  • the upper edge 104 of the bottle 100 has an inclination (shown here for the sake of illustration for reasons of enlargement) out of the horizontal plane H, which is indicated by S.
  • the inclination or shape of the sealing lip 13 is preferably adapted to the selected surface shape of the container to be closed.
  • the sealing lip 13 is preferably 3/10 mm to 7/10 mm thick at its root and a thickness of no more than 5 at its tip / 10 mm and should not be less than 2/10 mm, and according to a particularly preferred embodiment between 2/10 mm and 4/10 mm.
  • These values have proven to be particularly advantageous for GDB glass bottles to be closed using the usual plastic materials for the cap body 10b.
  • Correspondingly scaled values result for other caps, which have to close larger or smaller containers.
  • the sealing lip 13 has a special scale-like structure (Fig. 4) that interacts with the bumps on the top edge 104 of the bottle 100, so to seal the bottle better.
  • the sealant is arranged in a preferred embodiment so that a Chamber 33 between the ceiling part 18b and the side part 19b of the closure body and the thin, wedge-shaped sealing lip 13, that is, seen from the sealing lip above outside, arises.
  • This chamber 33 provides room for adaptation to various Bottle neck diameter ready and thus supports a secure seal of the respective Container.
  • FIG. 4 is another particularly preferred embodiment of the closure cap shown in which the sealant according to the teaching of the invention on the Inner surface 18 'has a wavy structure, with individual concentric arranged annular shoulders 34a-f run around the ceiling part 18b. Furthermore points the inner surface 18 'of the cap has a slope of 0.5 ° to 3 ° with respect to Horizontal and is wavy ribbed, as can be seen from Fig. 4. These shoulders 34 are arranged such that the sealing lip 13 on them in the closed state rests and is pressed by it against the upper edge 104 of the bottle 100.
  • the distance between shoulders 34a-f is preferably chosen so that they are all on top edge 104 rest on the bottle 100; in other words, the radius Rs becomes the most concentric circumferential shoulders preferably chosen so that the outermost shoulder 34a (Fig. 4) or 14b (Fig. 1b) is adjacent to the outer edge of the bottle 100, whereas the innermost shoulder 34f (Fig. 4) or 15 (Fig. 1) adjacent to the inside edge of the bottle 100 is located.
  • the radius Rs is concentric shoulders 34a-f in the range of 16.5 mm to 18.5 mm, the radius Rs of the concentrically rotating shoulder 15b at 17.5 mm.
  • the shoulders 14b and 15b have different heights H 1 , H 2 .
  • the height difference H 2 -H 1 is chosen according to the invention such that, taking into account the gradient S of the bottle surface 104 (see FIG. 2b), a uniform pressure is set on the upper edge 104 of the bottle 100 in the closed state.
  • the heights of the shoulders 34 in this embodiment are selected according to the invention in such a way that the sealant, as it were, clings to the upper edge 104 of the bottle 100 and seals it securely.
  • the shoulders 34a-f in this embodiment Like the two shoulders 14b and 15b of the embodiment shown in FIG.
  • an elastic lamella 16, 16b extending perpendicularly from the ceiling part 18b is also provided, which extends vertically downwards in the idle state (cf. FIG. 1b).
  • the sealing lamella 16 also runs concentrically to the center line M of the cap body, the inner edge having a radius R 1 and the outer edge having a radius R 2 .
  • the radii R 1 and R 2 are selected such that the sealing lamella 16 extends immediately adjacent to the sealing lip in the idle state; according to a particularly preferred embodiment, the radius R 1 is 15.4 mm and radius R 2 is 16.8 mm.
  • Teaching is the sealing lamella 16 with a shoulder 17, 17b equipped, the highest point in the idle state of the cap body 10b in Essentially on a cylinder surface along with the free end of the Sealing lip 13 is located.
  • the radius of the shoulder 17 is preferably 0.25 mm and is selected so that the sealing lamella 16 from the highest point of the shoulder 17 to the top the slat 16 runs at an angle a.
  • Extensive comparative tests have shown that the angle ⁇ should preferably be no more than 35 ° and no less than 25 °, and according to a particularly preferred embodiment should have 28 °.
  • the shoulder 17b acts Sealing lamella 16b with the inside of the bottle 100 in the closed state together, by actuating the locking mechanism 12b the sealing lamella 16b is deflected from its rest position and bent towards the inside of the bottle.
  • the small effective surface of the Sealing lamella 16b (which is essentially through the tip region of the shoulder 17b is specified) a comparatively high sealing pressure is reached, which is caused by the Return torque of the deflected sealing lamella 16b is defined.
  • the closure flap according to the invention can be made from different materials become. If the sealant 11 (together with the shoulders 14b and 34a-f and the elastic slat 16b) provided as an integral part of the cap, suitable especially polyethylene as a cap material.

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Abstract

Das Problem der Erfindung ist es, einen einteiligen Kunststoffverschluß, insbesondere aus PE-Material zu schaffen, der ohne besondere Toleranzanforderungen auf einen gefüllten Behälter ausfsetzbar ist, und dabei gleichzeitig die weiteren, teilweise widersprüchlichen Forderungen erfüllt, in wenigen Schritten herstellbar - formbar und aus einer Gußform entformbar - und nach Gebrauch recyclefähig zu sein, sowie die Garantiefunktion und die Dichtungsfunktion für den verschlossenen Behälter gleichermaßen zuverlässig zu gewährleisten Die Lösung besteht in einer Verschlußkappe mit einem verlängerten Garantieband und einer verlängerten, d. h. über den Rand des Behälterhalses in die Öffnung hineinreichenden Innendichtung, die durch einen trichter- oder glockenförmigen Fortsatz (6a) am freien Ende des verlängerten Garantiebands, eine trichterförmige Außenfläche an der verlängerten Innendichtung , und eine mittlere Gebrauchsfestigkeit des Kunststoffmaterials der einteiligen Verschlußkappe (insbesondere Festigkeit des PE-Materials) gekennzeichnet ist, derart, daß der trichter- oder glockenförmige Garantieband-Fortsatz auf dem Haltekragen des gefüllten Behälters nicht untergreifbar aufsitzt und die trichterförmige Innendichtungs-Außenfläche elastisch andrückbar am Behälterhals anliegt. <IMAGE>

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 Garantiesicherung 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 nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 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 bekannt, die einen zum Behälter korrespondierenden 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.
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 daher, einen einteiligen Kunststoffverschluß, insbesondere aus PE-Material zu schaffen, der ohne besondere Toleranzanforderung auf einem gefüllten Behälter aufsetzbar ist, und dabei gleichzeitig die weiteren, teilweise widersprüchlichen Forderungen erfüllt, in wenigen Schritten herstellbar und nach Gebrauch recyclefähig zu sein, sowie die Garantiefunktion und die Dichtungsfunktion für den verschlossenen Behälter gleichermaßen zuverlässig zu gewährleisten.
Die Lösung besteht nach der vorliegenden Kombinationserfindung in einer Verschlußkappe mit einem verlängerten Garantieband und einer verlängerten, d.h. über den Rand des Behälterhalses in die Öffnung hineinreichenden Innendichtung, die durch folgende Merkmale in Kombination gekennzeichnet ist:
  • einen trichter- oder glockenförmigen Fortsatz am freien Ende des verlängerten Garantiebands,
  • eine trichterförmige Außenfläche an der verlängerten Innendichtung,
  • und eine mittlere Gebrauchsfestigkeit des Kunststoffmaterials der einteiligen Verschlußkappe (insbesondere Festigkeit des PE-Materials) derart, daß
  • der trichter- oder glockenförmige Garantieband-Fortsatz auf dem Haltekragen des gefüllten Behälters nicht untergreifbar aufsitzt, und
  • die trichterförmige Innendichtungs-Außenfläche elastisch andrückbar am Behälterhals anliegt.
Durch den trichterförmigen Fortsatz am Garantieband und die trichterförmige Außenfläche an der Innendichtung ist der Kunststoffverschluß ohne besondere Toleranzanforderungen auf einen gefüllten Behälter aufzusetzen. Durch die einteilige Ausbildung ist der Kunststoffverschluß in wenigen Schritten durch Spritzgießen formbar und aus der Spritzgußform entformbar. Durch dasselbe Merkmal (ein einziges Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen) ist der Kunststoffverschluß auch nach Gebrauch recyclefähig. 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. Nach dem Patentanspruch 4 kann das Garantieband 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 (Patentanspruch 2). Das unter diesen Umständen bevorzugte Material Polyethylen (PE) ist im Patentanspruch 3 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 (Patentanspruch 6), die einen Schraubverschluß aufweist. Die Flasche ist vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt (Patentanspruch 7). Gegenwärtig üblich und verbreitet sind PET- oder auch PEN-Flaschen (Patentanspruch 8), 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.
In den Unteransprüchen 9 bis 23 ist ein Dichtungssystem "a" in Kombination mit dem verlängerten Garantieband beansprucht. In den Unteransprüchen 24 bis 35 ist ein Dichtungssystem "b" in Kombination mit dem verlängerten Garantieband enthalten. Der Unteranspruch 36 ist auf eine schuppenartige Struktur an der Unterseite einer dünnen, keilförmigen Dichtungslippe gerichtet.
Die Kombinationserfindung wird anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen
Fig 1:
Das Grundprinzip einer Verschlußkappe nach der Erfindung mit einem verlängerten Garantieband und einer verlängerten Innendichtung;
Fig 1a, 2a, 3a:
Ein Ausführungsbeispiel "a" der Verschlußkappe nach der Erfindung 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 nach der Erfindung 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 nach der Erfindung 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 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.
Die Patentansprüche 9 und 10 beziehen sich auf eine Verschlußkappe, insbesondere für Mehrweg-PET-Flaschen, 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.
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 das voranstehend erläuterte Problem 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 enormem 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 erfindungsgemäße Verschlußkappe auch durch die Merkmale des Anspruches 10 gekennzeichnet sein. Danach ist die erfindungsgemäße 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 Stimwand, 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 erfindungsgemäßen 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 erkennbares 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 erfindungsgemäßen 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 Stimwand 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 Sollbrachstelle 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 Häuften 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 Arten von Behältern eignet, wie beispielsweise auch für Nahrungsmittelbehälter (sogenannte Tupper Ware). Ferner ist bevorzugterweise die erfindungsgemäße 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 3b 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 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 a 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 erfindungsgemäße Verschlußklappe kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. 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 (22)

  1. Verschlusskappe (2, 3, 4, 5, 6, 7; 12, 18, 19, 5, 6, 16) mit abtrennbarem Garantieband (5, 6) und mit Dichtungslippen (7; 16) für Behälter (1; 100), die aufweisen:
    einen Verschlussmechanismus (2; 12) zur lösbaren Befestigung der Verschlusskappe an einer Öffnung des Behälters (1; 100),
    eine Wulst oder Vorsprung am Behälter (1; 100) zum Untergreifen durch das abtrennbare Garantieband (5, 6) und
    einen Haltekragen am Behälter (1; 100) zum Aufhängen während des Befüllens, wobei das abtrennbare Garantieband (5, 6) eine Höhe in Richtung der Mittelachse der Verschlusskappe aufweist, die über den untergriffenen Wulst oder Vorsprung hinaus bis an den Haltekragen des Behälters (1; 100) heranreicht, und wobei die Dichtungslippen eine über den Rand des Behälterhalses und die Öffnung hineinreichende Innendichtung (7; 16) umfassen,
    einen trichter- oder glockenförmigen Fortsatz am freien Ende des verlängerten Garantiebands (6a; 6b),
    eine trichterförmige Außenfläche (8a; 17b) an der verlängerten Innendichtung (7a; 16b),
    eine mittlere Gebrauchsfestigkeit des Kunststoffmaterials der einteiligen Verschlusskappe (insbesondere Festigkeit des PE-Materials) derart, dass
    der trichter- oder glockenförmige Garantieband-Fortsatz auf dem Haltekragen des gefüllten Behälters (1; 100) nicht untergreifbar aufsitzt und
    die trichterförmige Innendichtungs-Außenfläche (9a; 17b) elastisch andrückbar am Behälterhals anliegt,
       dadurch gekennzeichnet, dass
       der Rand des Garantiebands (6) glockenförmig auf dem Haltekragen aufsitzt.
  2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Aufbau, der einschließlich des Garantiebands (6) und der Dichtungslippen (7; 16) einteilig ist.
  3. Verschlußkappe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Polyethylen (PE) als Kunststoffmaterial.
  4. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 - 3, 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.
  5. Kunststoffverschlußkappe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Behälter eine Flasche (1; 100) ist.
  6. Verschlußkappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Behälter eine Kunststoff-Flasche (1; 100) ist.
  7. Kunststoffverschlußkappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Behälter eine PET-bzw. PEN-Flasche (1; 100) ist.
  8. Verschlußkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer ein Innengewinde (2a) aufweisenden Kappenwandung (3a), einer die Kappenwandung (3a) abschließenden Stirnwand (4a) und einem sich an die Kappenwandung (3a) anschließenden, an einer Sollbruchstelle (5a) aufreißbaren kreisringförmigen Garantieband (6a), wobei die Stimwand (4a) eine zum offenen Ende abragende, zur Kappenwandung (3a) beabstandete kreisringförmige Innendichtung (7a) aufweist, deren Außendurchmesser sich im Bereich (9a) des freien Endes zu diesem hin verjüngt wobei die Innendichtung (7a) eine zur Kappenwandung (3a) hin gerichtete, im Bereich des freien Endes ausgebildete Wulst (8a) aufweist und daß die Wulst (8a) den sich im Außendurchmesser verjüngenden Bereich (9a) umfaßt.
  9. Verschlußkappe nach Anspruch 1 bis 7 mit einer ein Innengewinde (2a) aufweisenden Kappenwandung (3a), einer die Kappenwandung (3a) abschließenden Stirnwand (4a) und einem sich an die Kappenwandung (3a) anschließenden, an einer Sollbruchstelle (5) aufreißbaren kreisringförmigen Garantieband (6a), wobei die Stirnwand (4a) eine zum offenen Ende abragende, zur Kappenwandung (3a) beabstandete kreisringförmige Innendichtung (7a) aufweist, deren Außendurchmesser sich im Bereich (9a) des freien Endes zu diesem hin verjüngt, wobei die Stirnwand (4a) im Bereich zwischen Kappenwandung (3a) und Innendichtung (7a) eine von der Stirnwand (4a) abragende, zumindest geringfügig zur Innendichtung (7a) hin geneigte, erste kreisringförmige Keildichtung (10a) aufweist.
  10. Verschlußkappe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendichtung (7a) eine zur Kappenwandung (3a) hin gerichtete, im Bereich des freien Endes ausgebildete Wulst (8a) aufweist und daß die Wulst (8a) den sich im Außendurchmesser verjüngenden Bereich (9a) umfaßt.
  11. Verschlußkappe nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendichtung (7a) auf der der Kappenwandung (3a) abgewandten Seite in etwa geradlinig bis hin zu der Wulst (8a) verläuft und auf der der Kappenwandung (3a) zugewandten Seite in etwa bogenförmig in die Wulst (8a) übergeht und sich von dort aus wiederum in etwa geradlinig im Außendurchmesser verjüngt.
  12. Verschlußkappe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulst (8a) derart dimensioniert ist bzw. sich derart zur Kappenwandung (3a) hin erstreckt, daß die Innendichtung (7a) bzw. die Wulst (8a) im aufgeschraubten Zustand mit vorgegebener Anpreßkraft gegen die Flascheninnenwandung (11a) im Bereich der Flaschenmündung (12a) drückt.
  13. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Keildichtung (10a) derart positioniert und dimensioniert ist, daß sie im aufgeschraubten Zustand zur vorgespannten Anlage am Radius des Flaschenhalses (14a), d.h. am Übergang in die Flaschenmündung (12a), dient.
  14. Verschlußkappe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Keildichtung (10a) zum freien Ende hin mit im wesentlichen ebenen Flächen spitz zuläuft.
  15. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 8 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen Kappenwandung (3a) und Innendichtung (7a), vorzugsweise im Übergang zwischen Kappenwandung (3a) und Stirnwand (4a), eine von der Stirnwand (4a) bzw. von der Kappenwandung (3a) abragende, zumindest geringfügig zur Innendichtung (7a) hin geneigte, zweite kreisringförmige Keildichtung (15a) vorgesehen ist.
  16. Verschlußkappe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Keildichtung (15a) derart positioniert und dimensioniert ist, daß sie im aufgeschraubten Zustand zur vorgespannten Anlage auf der Stirnfläche (16a) der Flaschenmündung (12a) dient.
  17. Verschlußkappe nach Anspruch15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Keildichtung (15a) zum freien Ende hin mit im wesentlichen ebenen Flächen spitz zuläuft.
  18. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappenwandung (3a) im oberen Bereich, d.h. im Bereich kurz vor dem Übergang zur Stirnwand (4a), eine in etwa radial bzw. nach innen abragende kreisringförmige Dichtung (17a) zur Anlage an der Flaschenaußenwandung (18a) aufweist.
  19. Verschlußkappe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (17a) im Sinne einer Dichtungswulst nach innen hin abgerundet ist.
  20. Verschlußkappe nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (17a) derart dimensioniert ist, daß sie im aufgeschraubten Zustand unter Vorspannung an der Flaschenaußenwandung (18a) anliegt.
  21. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Garantieband (6a) eine zweite Sollbruchstelle (19a) aufweist.
  22. Verschlußkappe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sollbruchstelle (19a) der ersten Sollbruchstelle (5a) in etwa gegenüberliegt, so daß das Garantieband (6a) beim Aufreißen - nach Aufreißen der ersten Sollbruchstelle (5a) - aufgrund eines Aufreißens der zweiten Sollbruchstelle (19a) in zwei in etwa gleichlange Hälften (20a, 21a) teilbar ist.
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