WO2000010888A1 - Verschlusskappe - Google Patents

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WO2000010888A1
WO2000010888A1 PCT/EP1999/005970 EP9905970W WO0010888A1 WO 2000010888 A1 WO2000010888 A1 WO 2000010888A1 EP 9905970 W EP9905970 W EP 9905970W WO 0010888 A1 WO0010888 A1 WO 0010888A1
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WO
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cap
stop
container mouth
sealing
wall
Prior art date
Application number
PCT/EP1999/005970
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English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Pfefferkorn
Udo Bösl
Original Assignee
Crown Cork & Seal Technologies Corporation
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Publication date
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Priority to EP99944396A priority patent/EP1105318B1/de
Priority to BR9913219-2A priority patent/BR9913219A/pt
Priority to AT99944396T priority patent/ATE225289T1/de
Priority to AU57347/99A priority patent/AU5734799A/en
Priority to US09/763,310 priority patent/US6679395B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/04—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
    • B65D41/0407—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means
    • B65D41/0414—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means formed by a plug, collar, flange, rib or the like contacting the internal surface of a container neck
    • B65D41/0421—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means formed by a plug, collar, flange, rib or the like contacting the internal surface of a container neck and combined with integral sealing means contacting other surfaces of a container neck
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • 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
    • 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
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    • Y10S215/00—Bottles and jars
    • Y10S215/902—Vent

Definitions

  • the invention relates to a closure cap with the features of the preamble of patent claim 1.
  • Sealing caps made of plastic material are used in a large number for closing containers, for example beverage bottles.
  • a self-venting closure is known from DE 196 13 830, in which the cap base is weakened.
  • the weakening leads to the fact that the cap base is arched outwards (so-called doming) and that an inner seal formed in one piece with the cap base is relieved of pressure.
  • the closure cap should be simple and economical to manufacture and should be able to be screwed on using conventional screwing devices.
  • the cap essentially consists of a cap base and a cap wall.
  • a circumferential inner seal is provided on the cap base.
  • the seal is provided with a sealing line which can be pressed against the inside of the container mouth and thereby achieves a sealing effect.
  • the closure cap can be held on the inside of the cap wall with retaining elements, for example a screw thread, on the container mouth.
  • the closure cap has a first stop which arises approximately from the bottom of the closure cap.
  • a second stop is arranged axially between the retaining elements and the first stop to limit the screwing-on movement of the closure cap.
  • the second stop can, for example, engage with the start of a thread at the container mouth and thus limit the unscrewing movement.
  • the second stop is advantageously designed as a circumferential ring, the stop plane of which extends approximately perpendicular to the axis of the closure cap.
  • the cap wall is also provided with a deformable wall section.
  • the deformable wall section is arranged between the first and the second stop.
  • the deformability can be achieved by weakening the wall thickness in the area of the wall section, for example by a recess on the inside of the cap wall.
  • the inventors of the present invention have found that weakening the closure cap in the region of the cap wall has surprising advantages over known weakenings in the cap base.
  • An increased internal pressure in the container closed by the closure cap does not primarily lead to a curvature of the cap base, but rather to an axial displacement of the cap base. So the movement is essentially linear. This means that any seals on the outside or on the front of the container mouth also come out of sealing engagement due to the axial translational movement of the cap base. Of course, a certain curvature can still occur.
  • the axial distance between the first and the second stop on the one hand and the depth of penetration of the sealing line on the other hand are selected such that the sealing line disengages from the inside of the container mouth at a predetermined internal pressure.
  • This minimum pressure varies depending on the contents in the container. In the case of fruit juices it is around 2 bar, in the case of slightly C0 2 -containing beverages at 5 bar and in the case of a content with 4% by volume of C0 2 above 8 bar.
  • the degree of deformability of the wall section is also selected accordingly.
  • the first stop comes into engagement with the top of the container mouth when screwed on before the second stop comes into engagement with the thread start.
  • the penetration depth of the sealing line denotes the axial distance of the sealing line from the first stop in the deformed state or the distance of the sealing line from the top of the container mouth.
  • the deformable wall section is pretensioned to a predetermined value in the manner of a spring when the closure is screwed on.
  • the time of venting can be predetermined by a suitable choice of the penetration depth of the sealing line. If the internal pressure is so great that the cap base is pushed against the spring force by the depth of penetration, the closure vents.
  • the deformability is set for normal conditions, ie for temperatures in the range of 15 - 35 ° C. If the outside temperature exceeds these values, the deformability becomes larger (softening of the plastic material). The ventilation function is therefore favored at a higher temperature.
  • the two stops serve to precisely define the weakening zone in the cap wall.
  • a precisely predefined ventilation pressure can be set.
  • the inner seal also advantageously has ventilation cutouts on its side facing the cap apron.
  • the ventilation cutouts are located below the sealing line.
  • the inner seal is advantageously designed as a so-called olive seal. This means that the sealing line defines a maximum outer diameter of the inner seal and is arranged at a distance from the inside of the cap base.
  • Such olive seals have the advantage of sealing inside the container mouth, where a precisely defined sealing surface can normally be found without damage.
  • the disadvantage of such olive seals is that due to the pretension they already seal when the closure cap is not in the fitted position, but slightly above the sealing position axially. Thanks to the venting cutouts, which advantageously begin immediately below the sealing line, the sealing effect is canceled as soon as the sealing line lies outside the container mouth. An extension of the sealing effect due to a displacement of the sealing line over the inner seal that tapers downwards is thus prevented.
  • the cap can also be provided with a circumferential sealing bead which can be pressed against the outside of the container mouth.
  • the sealing bead is arranged axially between the first and second stop.
  • the closure cap is also advantageously provided with hold-open elements.
  • Such hold-open elements can, for example, above the sealing line on the cap wall facing surface of the inner seal may be provided.
  • the hold-open elements prevent the sealing line from moving. If doming of the cap base should nevertheless occur with increased internal pressure, the hold-open elements are supported on the container mouth, so that the position of the inner seal with respect to the container mouth is essentially only changed by translation.
  • Open-hold elements can of course be attached to the other sealing elements, in particular to the second stop acting as a seal or to the optional annular bead which can be pressed against the outside of the container.
  • FIG. 1 shows a cross section through a closure cap according to the invention
  • FIG. 2 shows an enlarged section of the sealing part of a closure cap on a container mouth
  • Figure 3 is an enlarged view of the sealing part of a closure on a container with increased internal pressure
  • Figure 4 is a schematic representation of a bottom view of a closure cap.
  • Figure 1 shows a cap 1, which consists essentially of a cap base 2 and a cap wall 3.
  • the cap wall 3 is provided with a screw thread 6, with which the closure cap 1 can be screwed onto a container mouth 20.
  • An inner seal 4 in the form of a circumferential sealing lip is arranged on the inside of the cap base 2.
  • the inner seal 4 is designed as a so-called olive seal.
  • the inner seal 4 has a sealing line 5 which can be pressed against the inside of a container mouth.
  • the sealing line 5 is arranged at a distance from the inside of the cap base 2 and defines the maximum outside diameter of the surface 10 of the inside seal 4 facing the cap apron 3.
  • the inner seal 4 is provided below the sealing line 5 with ventilation cutouts 11 which are arranged on the surface 10.
  • a first stop 8 is provided on the inside of the cap base 2.
  • the first stop 8 is designed as a circumferential bead, which also has a sealing function.
  • a second stop 7 is arranged on the inside of the cap wall 3 above the thread 6.
  • the stop 7 has a stop plane which runs approximately perpendicular to the axis of the closure cap.
  • the stops 7, 8 are spaced apart in the axial direction by a predeterminable distance d.
  • the cap wall 3 is provided with a deformable wall region 9 between the first stop 8 and the second stop 7.
  • the outside of the cap apron 3 is also with a Corrugation or provided with ribs 14 which give the cap wall 3 below the weakened zone 9 sufficient strength and good grip properties.
  • the closure cap 1 can also be provided with a guarantee band 15 and with vertical ventilation slits 16 which interrupt the thread 6.
  • Guarantee bands and ventilation slots are known to the person skilled in the art.
  • FIG 2 the sealing part of the closure cap is shown enlarged according to Figure 1.
  • the closure cap 1 When the closure cap 1 is screwed onto a container mouth 20, the first stop 8 first engages with the end face 23 of the container mouth 20.
  • the cap wall 3 By further screwing on, the cap wall 3 is deformed axially in the region of the deformable wall section 9 until the second stop 7 engages with the thread start 22 of the container mouth 20.
  • the deformable wall area 9 is therefore pretensioned to a precisely predetermined value.
  • a circumferential sealing bead 12 seals against the outside 24 of the container mouth 20.
  • the inner seal 4 bears with the sealing line 5.
  • the sealing line 5 has a penetration depth t in the container mouth which is predetermined by the position relative to the second stop 7.
  • the cap base 2 is shifted upward in the axial direction A (see FIG. 3).
  • the axial displacement of the cap base 2 is favored by the deformable wall section 9.
  • the second stop 7 remains in engagement with the thread start 22 of the container mouth 20.
  • the first stop 8 is lifted from the end face 23 of the container mouth 20 and the inner seal 4 slides along the inside 21 of the container mouth 20 in the direction of the arrow.
  • Direction A upwards, so that the sealing line 5 comes out of engagement with the inside 21.
  • An increased internal pressure can therefore be compensated for by the ventilation cutouts 11. Due to the thread pitch, there is only a sealing contact between the second stop 7 and the thread start 22 on a short circumferential section.
  • the reduction in the internal pressure is also promoted by the ventilation slots 16 shown in FIG.
  • the axial displacement of the cap base 2 also relieves the pressure on the bead 12 pressed against the outside 24 of the container mouth 20, so that venting is possible.
  • venting recesses 11 are particularly advantageous because the inner seal 4 is inserted into the container mouth under prestress and the sealing line 5 is arranged deep in the container mouth. Because of the ventilation cutouts 11, ventilation takes place as soon as the sealing line 5 comes out of engagement with the inner surface 21 of the container mouth. Without ventilation cutouts 11, the surface 10 of the inner seal 4 would still remain in sealing engagement with the inside 21 of the container mouth 20 due to the prestress even below the sealing line 5 during the axial displacement.
  • the hold-open element 13 or the hold-open elements 13 ensure a straight displacement of the cap base 2 and prevent the inner seal 4 from tilting, i.e. rolls over the surface above the sealing line 5.
  • the cap 1 is shown schematically in the bottom view. Threads, stops and the outer sealing bead 12 are omitted for simplification.
  • the ventilation cutouts 11 and the hold-open elements 13 are arranged regularly over the circumference of the inner seal 4.
  • the essence of the invention is to design the cap base 2 without weakenings, so that doming of the cap base, i.e. an outward curvature is made difficult or reduced. Instead, a deformable wall section 9 is provided in the area of the cap wall 3. This weakening in the area of the cap wall 3 allows the cap base to move axially with increased internal pressure.
  • the illustration shown in FIG. 3 is exaggerated to illustrate the gas discharge process. In reality, the cap base only rises by a small amount with increased internal pressure. As soon as the internal pressure becomes smaller again, the cap base 2 lowers again and the closure cap 1 seals again. It has been shown that with such arrangements, the internal pressure in the container can be kept at a sufficiently low value over several weeks. A large number of successive venting processes can be observed.
  • the distance d between the first stop 7 and the second stop 8 is essential for the degree of pretensioning of the weakening zone 9 in comparison to the axial distance d between the upper edge of the thread start 22 and the end face 23 of the container mouth 20.
  • the distance between the stops 7, 8 is 1.3 to 1.5 mm in the exemplary embodiment.
  • the distance between the upper edge of the thread start 22 and the end face 23 of the container mouth 20 is 1.7 mm.
  • the depth of penetration t of the sealing line 5 is 0.8 to 1.0 mm, depending on the content of the container.
  • venting cutouts 11 are arranged at a distance of 0.2 to 0.3 mm below the sealing line 5 on the surface 10 of the inner seal 4.
  • the ventilation cutouts 11 extend towards the lower end of the inner seal 4 at least over that part of the surface 10 of the inner seal 4 which, when screwing on or unscrewing the closure cap 1, can be in engagement with the inside 21 of the container mouth.

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Abstract

Eine Verschlusskappe (1) mit einem Kappenboden (2) und einer Kappenschürze (3) weist eine Innendichtung (4) auf. Die Innendichtung ist mit Entlüftungsaussparung (11) versehen, welche die Dichtwirkung aufheben, sobald der Kappenboden (2) axial nach oben verschoben ist. Die Verschlusskappe (1) weist einen ersten Anschlag (7) und zweiten Anschlag (8) auf. Beim Aufschrauben tritt zuerst der zweite Anschlag (8) mit der Behältermündung in Eingriff. Dadurch wird eine Schwächungszone (9) im Bereich der Kappenwand (3) auf einen vorbestimmbaren Wert vorgespannt. Aufgrund der vorbestimmbaren Vorspannung der Schwächungszone (9) ist ein Entlüften bei genau definiertem Überdruck möglich.

Description

Verschlusskappe
Die Erfindung betrifft eine Verschlusskappe mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
Verschlusskappen aus Kunststoffmaterial werden in einer Vielzahl zum Verschliessen von Behältern, beispielsweise Getränkeflaschen eingesetzt.
Insbesondere bei kohlensäurehaltigen Getränken, aber auch bei Fruchtsäften, besteht das Problem, dass der Innendruck im Behälter im Laufe der Zeit ansteigen kann (durch Temperaturerhöhung oder Gärung) . Weil Verschlusskappen normalerweise so gut wie möglich dichten sollen, um Leckagen zu vermeiden, besteht die Gefahr, dass der Behälter aufgrund eines erhöhten Innendrucks zerspringt. Vor allem bei Glasflaschen stellen herumspringende Glassplitter eine potentielle Gefahr dar.
Zur Lösung dieses Problems wurden bereits verschiedene Arten von Verschlusskappen vorgeschlagen.
Aus der EP 597 867 ist es beispielsweise bekannt, eine Verschlusskappe mit einer Dichteinlage zu versehen und gleichzeitig die AufSchraubposition der Verschlusskappe zu definieren. Bei erhöhtem Innendruck soll die Dichtscheibe komprimiert werden, und dabei als Überdruckventil wirken.
Aus der EP 464 384 ist ein selbstentlüftender Flaschenver- schluss bekannt, bei welchem durch Schwächungen in der Kopf- platte die Dichtwirkung bei erhöhtem Innendruck aufgehoben werden soll.
Aus der DE 196 13 830 ist ein selbstentlüftender Verschluss bekannt, bei welchem der Kappenboden geschwächt ist. Die Schwächung führt dazu, dass bei erhöhtem Innendruck der Kappenboden nach aussen gewölbt wird (sogenanntes doming) und dass dabei eine einstückig mit dem Kappenboden ausgebildete Innendichtung druckentlastet wird.
Alle diese bekannten Lösungen weisen aber bestimmte Nachteile auf. Der Grad der Kompression einer eingelegten Dichtscheibe lässt sich nur schwierig kontrollieren. Ausserdem ist die Anpressung der Dichtscheibe über den ganzen Umfang der Behältermündung homogen, so dass die genaue Kontrolle des Entlüftungsvorgangs schwierig ist.
Bei mit Schwächungen in der Kopfplatte versehenen Verschlusskappen besteht das Problem, dass eine Innendichtung aufgrund des Domings druckentlastet werden kann, dass aber Dichtungen, welche am oberen Mündungsrand und vor allem aussen an der Behältermündung dichten, dadurch nicht druckentlastet werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also eine Verschlusskappe zu schaffen, welche bei optimaler Dichtigkeit unter Normalbedingungen ein zuverlässiges und genau kontrollierbares Entlüften bei erhöhtem Innendruck im von der Verschlusskappe verschlossenen Behälter ermöglicht. Die Verschlusskappe soll einfach und wirtschaftlich herstellbar sein und mit üblichen Aufschraubvorrichtungen aufschraubbar sein.
Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben mit einer Verschlusskappe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1 gelöst.
Die Verschlusskappe besteht im wesentlichen aus einem Kappenboden und einer Kappenwand. Am Kappenboden ist eine umlaufende Innendichtung vorgesehen. Die Dichtung ist mit einer Dichtlinie versehen, welche gegen die Innenseite der Behältermündung anpressbar ist und dabei eine Dichtwirkung erzielt. Die Verschlusskappe kann mit an der Innenseite der Kappenwand angeordneten Rückhalteelementen, beispielsweise einem Schraubgewinde, auf der Behältermündung gehalten werden.
Die Verschlusskappe weist einen ersten Anschlag auf, welcher etwa vom Boden der Verschlusskappe entspringt.
Erfindungsgemäss ist axial zwischen den Rückhalteelementen und dem ersten Anschlag ein zweiter Anschlag zum Begrenzen der AufSchraubbewegung der Verschlusskappe angeordnet. Der zweite Anschlag kann beispielsweise mit dem Anfang eines Gewindes an der Behältermündung in Eingriff treten und so die AufSchraubbewegung begrenzen. Der zweite Anschlag ist vorteilhaft als umlaufender Ring ausgebildet, dessen Anschlagebene etwa senkrecht zur Achse der Verschlusskappe verläuft.
Die Kappenwand ist ausserdem mit einem verformbaren Wandabschnitt versehen. Der verformbare Wandabschnitt ist zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlag angeordnet. Die Verformbarkeit kann durch eine Schwächung der Wanddicke im Bereich des Wandabschnittes erzielt werden, beispielsweise durch eine Vertiefung auf der Innenseite der Kappenwand.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass eine Schwächung der Verschlusskappe im Bereich der Kappenwand gegenüber bekannten Schwächungen im Kappenboden überraschende Vorteile aufweist. Ein erhöhter Innendruck in dem von der Verschlusskappe verschlossenen Behälter führt nicht in erster Linie zu einer Wölbung des Kappenbodens, sondern zu einer axialen Verschiebung des Kappenbodens. Die Bewegung ist also im wesentlichen linear. Dies bedeutet, dass allfällige Dichtungen an der Aussenseite oder an der Stirnseite der Behältermündung aufgrund der axialen Translationsbewegung des Kappenbodens ebenfalls ausser Dichteingriff geraten. Selbstverständlich kann nach wie vor eine bestimmte Krümmung auftreten. Damit die Verschlusskappe zum richtigen Zeitpunkt entlüftet, ist der axiale Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlag einerseits und die Eindringtiefe der Dichtlinie andererseits derart gewählt, dass die Dichtlinie bei einem vorbestimmten Innendruck ausser Eingriff mit der Innenseite der Behältermündung gerät. Dieser Minimaldruck ist je nach Füllgut im Behälter unterschiedlich. Bei Fruchtsäften liegt er etwa bei 2 bar, bei leicht C02-haltigen Getränken bei 5 bar und bei einem Inhalt mit 4 Vol.% C02 oberhalb 8 bar. Der Grad der Verformbarkeit des Wandabschnittes wird ebenfalls entsprechend ausgewählt.
Der erste Anschlag gerät beim Aufschrauben in Eingriff mit der Oberseite der Behältermündung bevor der zweite Anschlag mit dem Gewindeanfang in Eingriff gerät.
Dazwischen wird der erste Anschlag und der verformbare Wandbereich aufgrund der AufSchraubbewegung verformt.
Die Eindringtiefe der Dichtlinie bezeichnet den axialen Abstand der Dichtlinie von dem ersten Anschlag in deformierten Zustand bzw. den Abstand der Dichtlinie von der Oberseite der Behältermündung.
Durch die gezielte Wahl des Abstandes zwischen den Anschlägen und der Verformbarkeit des Wandabschnittes wird der verformbare Wandabschnitt beim Aufschrauben des Verschlusses in der Art einer Feder auf einen vorbestimmten Wert vorgespannt. Durch geeignete Wahl der Eindringtiefe der Dichtlinie ist der Zeitpunkt des Entlüftens vorbestimmbar. Wenn der Innendruck so gross ist, dass der Kappenboden gegen die Federkraft um die Eindringtiefe verschoben wird, entlüftet der Verschluss.
Die Verformbarkeit wird für Normalbedingung eingestellt, d.h. für Temperaturen im Bereich von 15 - 35° C. Wenn die Aus- sentemperatur diese Werte übersteigt, wird die Verformbarkeit grösser (Erweichung des Plastikmaterials). Die Entlüftungsfunktion wird also bei höherer Temperatur begünstigt.
Die beiden Anschläge dienen zum genau definierten Vorspannen der Schwächungszone in der Kappenwand. Dabei kann ein genau vordefinierter Entlüftungsdruck eingestellt werden.
Die Innendichtung weist ausserdem vorteilhaft auf ihrer der Kappenschürze zugewandten Seite Entlüftungsaussparungen auf. Die Entlüftungsaussparungen sind unterhalb der Dichtlinie angeordnet. Die Innendichtung ist vorteilhaft als sogenannte Olivendichtung ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Dichtlinie einen maximalen äusseren Durchmesser der Innendichtung definiert und beabstandet zur Innenseite des Kappenbodens angeordnet ist. Solche Olivendichtungen haben den Vorteil, im Innern der Behältermündung zu dichten, wo normalerweise eine genau definierte Dichtfläche ohne Beschädigungen zu finden ist. Der Nachteil von solchen Olivendichtungen ist aber, dass sie aufgrund der Vorspannung bereits dichten, wenn sich die Verschlusskappe nicht in der aufgesetzten Stellung befindet, sondern axial leicht oberhalb der Dichtstellung. Dank der Entlüftungsaussparungen, die vorteilhaft unmittelbar unterhalb der Dichtlinie beginnen, wird die Dichtwirkung aufgehoben, sobald die Dichtlinie ausserhalb der Behältermündung liegt. Eine Verlängerung der Dichtwirkung aufgrund einer Verschiebung der Dichtlinie über die sich nach unten konisch verjüngende Innendichtung wird damit verhindert.
Die Verschlusskappe kann ausserdem mit einem umlaufenden Dichtwulst versehen sein, der gegen die Aussenseite der Behältermündung anpressbar ist. Der Dichtwulst ist axial zwischen dem ersten und zweiten Anschlag angeordnet.
Die Verschlusskappe ist ausserdem vorteilhaft mit Offenhaltelementen versehen. Solche Offenhaltelemente können beispielsweise oberhalb der Dichtlinie auf der der Kappenwand zugewandten Oberfläche der Innendichtung vorgesehen sein. Die Offenhaltelemente vermeiden ein Verschieben der Dichtlinie. Wenn es bei erhöhtem Innendruck dennoch zu einem Doming des Kappenbodens kommen sollte, stützen sich die Offenhaltelemente auf der Behältermündung ab, so dass die Lage der Innendichtung in Bezug auf die Behältermündung im wesentlichen nur durch Translation verändert wird. Offenhaltelemente können selbstverständlich an den übrigen Dichtelementen, insbesondere an dem als Dichtung wirkenden zweiten Anschlag oder an dem obtionalen gegen die Aussenseite des Behälters anpressbaren ringförmigen Wulst.
Die Erfindung wird im Folgenden in Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnungen näher erläutert:
Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Verschlusskappe,
Figur 2 einen vergrösserten Ausschnitt der Dichtpartie einer Verschlusskappe auf einer Behältermündung,
Figur 3 eine vergrösserte Darstellung der Dichtpartie eines Verschlusses auf einem Behälter mit erhöhtem Innendruck und
Figur 4 eine schematische Darstellung einer Untenansicht einer Verschlusskappe.
Figur 1 zeigt eine Verschlusskappe 1, welche im wesentlichen aus einem Kappenboden 2 und einer Kappenwand 3 besteht . Die Kappenwand 3 ist mit einem Schraubgewinde 6 versehen, mit welchem die Verschlusskappe 1 auf eine Behältermündung 20 aufgeschraubt werden kann. An der Innenseite des Kappenbodens 2 ist eine Innendichtung 4 in der Form einer umlaufenden Dichtlippe angeordnet. Die Innendichtung 4 ist als sogenannte Olivendichtung ausgebildet. Die Innendichtung 4 weist eine Dichtlinie 5 auf, welche gegen die Innenseite einer Behältermündung anpressbar ist. Die Dichtlinie 5 ist im Abstand zur Innenseite des Kappenbodens 2 angeordnet und definiert den maximalen Aussendurch- messer der der Kappenschürze 3 zugewandten Oberfläche 10 der Innendichtung 4.
Die Innendichtung 4 ist unterhalb der Dichtlinie 5 mit Entlüftungsaussparungen 11 versehen, welche auf der Oberfläche 10 angeordnet sind.
Auf der Innenseite des Kappenbodens 2 ist ein erster Anschlag 8 vorgesehen. Der erste Anschlag 8 ist als umlaufender Wulst ausgebildet, der gleichzeitig eine Dichtfunktion hat.
Oberhalb des Endes des Gewindes 6 ist ein zweiter Anschlag 7 an der Innenseite der Kappenwand 3 oberhalb des Gewindes 6 angeordnet. Der Anschlag 7 weist eine Anschlagebene auf, die etwa senkrecht zur Achse der Verschlusskappe verläuft. Die Anschläge 7, 8 sind in axialer Richtung um einen vorbestimmbaren Abstand d beabstandet.
Zwischen dem ersten Anschlag 8 und dem zweiten Anschlag 7 ist die Kappenwand 3 mit einem verformbaren Wandbereich 9 versehen.
Auf der Oberfläche 10 der Innendichtung 4 sind ausserdem Offenhaltelemente 13 angeordnet, welche sicherstellen, dass sich die Dichtlinie 5 der Innendichtung 4 nicht verschiebt, d.h. dass die Innendichtung 4 nur im Bereich der Dichtlinie 5 dichtend an der Innenseite der Behältermündung anliegen kann.
Die Aussenseite der Kappenschürze 3 ist ausserdem mit einer Riffelung bzw. mit Rippen 14 versehen, welche der Kappenwand 3 unterhalb der Schwächungszone 9 eine ausreichende Festigkeit und gute Griffeigenschaften verleihen.
Die Verschlusskappe 1 kann ausserdem mit einem Garantieband 15 und mit vertikalen Entlüftungsschlizen 16 versehen sein, die das Gewinde 6 unterbrechen. Solche Garantiebänder und Entlüftungsschlitze sind dem Fachmann bekannt.
In Figur 2 ist die Dichtpartie der Verschlusskappe gemäss Figur 1 vergrösstert dargestellt. Wenn die Verschlusskappe 1 auf eine Behältermündung 20 aufgeschraubt wird, gerät zuerst der erste Anschlag 8 mit der Stirnseite 23 der Behältermündung 20 in Eingriff. Durch weiteres Aufschrauben wird die Kappenwand 3 im Bereich des verformbaren Wandabschnittes 9 solange axial verformt, bis der zweite Anschlag 7 mit dem Gewindeanfang 22 der Behältermündung 20 in Eingriff tritt. In vollständig aufgesetztem Zustand ist also der verformbare Wandbereich 9 auf einen genau vorbestimmten Wert vorgespannt.
Gleichzeitig dichtet ein umlaufender Dichtwulst 12 gegen die Aussenseite 24 der Behältermündung 20. Auf der Innenseite 21 der Behältermündung 20 liegt die Innendichtung 4 mit der Dichtlinie 5 dichtend an. Die Dichtlinie 5 hat eine durch die relative Lage zum zweiten Anschlag 7 vorbestimmte Eindringtiefe t in der Behältermündung.
Sobald im mit der Verschlusskappe 1 verschlossenen Behälter der Innendruck steigt, wird der Kappenboden 2 in axialer Richtung A nach oben verschoben (siehe Figur 3). Die axiale Verschiebung des Kappenbodens 2 wird durch den verformbaren Wandabschnitt 9 begünstigt. Der zweite Anschlag 7 bleibt dabei in Eingriff mit dem Gewindeanfang 22 der Behältermündung 20. Der erste Anschlag 8 wird von der Stirnseite 23 der Behältermündung 20 abgehoben und die Innendichtung 4 gleitet entlang der Innenseite 21 der Behältermündung 20 in Pfeil- richtung A nach oben, sodass die Dichtlinie 5 ausser Eingriff mit der Innenseite 21 gerät. Ein erhöhter Innendruck kann deshalb durch die Entlüftungsaussparungen 11 ausgeglichen werden. Zwischen dem zweiten Anschlag 7 und dem Gewindeanfang 22 besteht aufgrund der Gewindesteigung nur auf einem kurzen Umfangsabschnitt ein dichtender Kontakt. Der Abbau des Innendrucks wird ausserdem durch die in Figur 1 gezeigten Entlüftungsschlitze 16 begünstigt.
Durch die axiale Verschiebung des Kappenbodens 2 wird auch der gegen die Aussenseite 24 der Behältermündung 20 ange- presste Wulst 12 druckentlastet, sodass eine Entlüftung möglich ist.
Die Entlüftungsaussparungen 11 sind von besonderem Vorteil, weil die Innendichtung 4 unter Vorspannung in die Behältermündung eingeführt wird und die Dichtlinie 5 tief in der Behältermündung angeordnet ist. Aufgrund der Entlüftungsaussparungen 11 findet eine Entlüftung statt, sobald die Dichtlinie 5 ausser Eingriff mit der Innenfläche 21 der Behältermündung tritt. Ohne Entlüftungsaussparungen 11 würde die Oberfläche 10 der Innendichtung 4 aufgrund der Vorspannung auch unterhalb der Dichtlinie 5 während der axialen Verschiebung noch in dichtendem Eingriff mit der Innenseite 21 der Behältermündung 20 bleiben.
Das Offenhaltelement 13 bzw. die Offenhaltelemente 13 stellen eine geradlinige Verschiebung des Kappenbodens 2 sicher und vermeiden, dass die Innendichtung 4 eine Kippbewegung durchführt, d.h. sich über die oberhalb der Dichtlinie 5 liegende Oberfläche abrollt.
In Figur 4 ist die Verschlusskappe 1 schematisch in der Unteransicht dargestellt. Gewinde, Anschläge und der aus- senliegende Dichtwulst 12 sind zur Vereinfachung weggelassen. Die Entlüftungsaussparungen 11 und die Offenhaltelemente 13 sind regelmässig über den Umfang der Innendichtung 4 angeordnet.
Der Kern der Erfindung besteht darin, den Kappenboden 2 ohne Schwächungen auszubilden, sodass ein Doming des Kappenbodens, d.h. eine Auswärtswölbung erschwert oder verringert wird. Statt dessen ist ein verformbarer Wandabschnitt 9 im Bereich der Kappenwand 3 vorgesehen. Diese Schwächung im Bereich der Kappenwand 3 erlaubt eine axiale Bewegung des Kappenbodens bei erhöhtem Innendruck. Die in Figur 3 gezeigte Darstellung ist zur Verdeutlichung des Gasablassvorgangs übertrieben ausgeführt. In der Realität hebt sich der Kappenboden bei erhöhtem Innendruck nur um einen geringen Betrag. Sobald der Innendruck wieder kleiner wird, senkt sich der Kappenboden 2 wieder und die Verschlusskappe 1 dichtet wieder. Es hat sich gezeigt, dass mit derartigen Anordnungen der Innendruck im Behältern über mehrere Wochen hinweg auf einem ausreichend niedrigen Wert gehalten werden kann. Dabei sind eine Vielzahl von nacheinander folgenden Entlüftungsprozessen zu beobachten.
Wesentlich für den Grad der Vorspannung der Schwächungszone 9 ist der Abstand d zwischen dem ersten Anschlag 7 und dem zweiten Anschlag 8 im Vergleich zum axialen Abstand d zwischen der Oberkante des Gewindeanfangs 22 und der Stirnseite 23 der Behältermündung 20. Der Abstand zwischen den Anschlägen 7, 8 beträgt im Ausführungsbeispiel 1,3 bis 1,5 mm. Der Abstand zwischen der Oberkante des Gewindeanfangs 22 und der Stirnseite 23 der Behältermündung 20 beträgt 1,7 mm. Die Eindringtiefe t der Dichtlinie 5 beträgt je nach Inhalt des Behälters 0,8 bis 1,0 mm.
Die Entlüfutungsaussparungen 11 sind in einem Abstand von 0,2 bis 0,3 mm unter der Dichtlinie 5 auf der Oberfläche 10 der Innendichtung 4 angeordnet. Die Entlüftungsaussparungen 11 erstrecken sich gegen das untere Ende der Innendichtung 4 wenigstens über denjenigen Teil der Oberfläche 10 der Innendichtung 4, welcher beim Aufschrauben oder beim Abschrauben der Verschlusskappe 1 im Eingriff mit der Innenseite 21 der Behältermündung stehen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verschlusskappe (1) mit einem Kappenboden (2) und einer Kappenwand ( 3 ) ,
mit einer umlaufenden, vom Kappenboden (2) entspringenden Innendichtung (4) mit einer Dichtlinie (5), welche bei aufgeschraubter Verschlusskappe in Eingriff mit der Innenseite (21) einer Behältermündung (20) bringbar ist,
und mit an der Kappenwand (3) angeordneten Rückhalteelementen (6) zum Halten der Verschlusskappe (1) an der Behältermündung ( 20 ) ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (1) einen ersten Anschlag (8) aufweist, welcher vom Kappenboden (2) entspringt,
dass die Verschlusskappe (1) einen axial zwischen den Rückhalteelementen (6) und dem ersten Anschlag (8) angeordneten zweiten Anschlag (7) zum Begrenzen der Auf- schraubbewegung aufweist und
dass die Kappenwand (3) mit einem verformbaren Wandabschnitt (9) versehen ist, der axial zwischen dem ersten Anschlag (8) und dem zweiten Anschlag (7) angeordnet ist, wobei der Abstand (d) zwischen dem ersten Anschlag (8) und dem zweiten Anschlag (7), die Eindringtiefe (t) der Dichtlinie (5) und der Grad der Verformbarkeit des Wandabschnittes derart gewählt sind, dass die Dichtlinie (4) bei einem vorbestimmbaren Innendruck ausser Dichteingriff mit der Innenseite (2) der Behältermündung bringbar ist.
2. Verschlusskappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (8) und der zweite Anschlag (7) derart angeordnet sind, dass der zweite Anschlag (7) mit dem Anfang (22) des Gewindes der Behältermündung (20) in Eingriff bringbar ist, nachdem der erste Anschlag (8) mit der Stirnseite (23) der Behältermündung (20) in Eingriff bringbar ist.
3. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innendichtung (4) auf ihrer der Kappenwand zugewandten Oberfläche (10) wenigstens eine unterhalb der Dichtlinie (5) angeordnete Entlüftungsaussparung (11) aufweist.
4. Verschlusskappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsaussparung (11) unmittelbar unterhalb der Dichtlinie (5) beginnt und sich gegen das Ende der Innendichtung (4) erstreckt.
5. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe einen umlaufenden Dichtwulst (12) aufweist, der axial zwischen dem ersten Anschlag (7) und dem zweiten Anschlag (8) angeordnet ist und der gegen die Aussenseite (24) der Behältermündung (20) anpressbar ist.
6. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kappenschürze (3) zugewandte Oberfläche (10) der Innendichtung (4) wenigstens ein Offenhaltelement (13) aufweist, welches axial oberhalb der Dichtlinie (5) angeordnet ist.
7. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Wandabschnitt (9) durch eine Schwächung der Wanddicke, vorzugsweise durch eine Vertiefung auf der Innenseite der Kappenwand (3) gebildet ist. Verpackung mit einer Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Behälter mit einer Behältermündung mit einem Gewinde, wobei die Behältermündung eine Stirnseite (23) aufweist, mit welcher der erste Anschlag (8) in Eingriff bringbar ist, wobei das Gewinde einen Anfang (22) aufweist, mit welchem der zweite Anschlag (7) der Verschlusskappe in Eingriff bringbar ist und wobei der axiale Abstand (d' ) zwischen der Stirnseite (23) und dem Anfang (22) des Gewindes grösser ist als der axiale Abstand (d) zwischen dem ersten Anschlag (8) und dem zweiten Anschlag (7).
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