WO2006063607A1 - Kunststoffschraubverschluss - Google Patents

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WO2006063607A1
WO2006063607A1 PCT/EP2004/014356 EP2004014356W WO2006063607A1 WO 2006063607 A1 WO2006063607 A1 WO 2006063607A1 EP 2004014356 W EP2004014356 W EP 2004014356W WO 2006063607 A1 WO2006063607 A1 WO 2006063607A1
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WO
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sealing strip
closure
sealing
bottleneck
top plate
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/014356
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Schmitz
Original Assignee
Cct-Creative Closure Technology-Gmbh
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.)
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Publication date
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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

Definitions

  • the present invention relates to a plastic screw cap for bottles, in particular for pressurized beverage bottles.
  • a set for creating a sealed with this plastic screw cap bottle is presented.
  • Such a plastic screw closure is known, for example, from EP 0 529 383 B2.
  • Kunststoffschraubver gleich from a cylindrical shell in the basic form with internal thread and a substantially circular disk-shaped head plate, on the inside of a thin, annular sealing strip is integrally formed and at its transition to the cylindrical shell on the inside a bead for pressing the Sealing strip is provided on the upper, outer edge of a bottle neck with a flat annular end face.
  • the bead has a concentric to the closure axis, at least partially cylindrical inner wall whose diameter is slightly larger than the outer diameter of the upper bottle neck edge.
  • the sealing strip is formed substantially cylindrical, the outer diameter of the Sealing strip is approximately equal to the outer diameter of the bottle neck edge, and that on both sides of the sealing strip a circumferential groove is provided in the top plate, such that the sealing strip when screwing between the bead and bottle neck not only in the region of the rounded transition is clamped between the annular end face and the outer cylinder jacket surfaces, but is further drawn by the bead in the annular gap between the outer cylindrical surface of the bottle neck and the cylindrical inner wall of the bead.
  • Such a plastic screw cap is also referred to as an outer seal, since the sealing effect arises primarily between the bottleneck edge and the bead, namely by pulling the annular sealing strip into this intermediate space.
  • the Kunststoffschraubver gleich in addition to the aforementioned features further features that radially within the cylindrical sealing strip another, substantially cylindrical sealing strip is provided with a cross-sectional shape which corresponds approximately to an olive, whose outer diameter at least is greater than the inner diameter of a bottle neck for which the closure is provided, and the deviation (
  • 2 ⁇ denotes the outer diameter of the sealing olive, in the region in which it engages with the upper bottle neck edge
  • d denotes the inner diameter of the bottle neck edge in this region.
  • D stands for the inner diameter of the sealing strip and 2r 2 for the outer diameter of the bottle neck.
  • KunststoffschraubverInstitut is also referred to as a double sealer, since this not only has the outer seal of the aforementioned publication, but also a Dichtolive, which applies from the inside to the inner bottle neck edge.
  • the tightness should be increased by using a double seal.
  • this is not necessarily true. If the double seal is screwed onto the neck of the bottle neck, then the outer sealing strip and the sealing olive carry opposite evasive movements to the outside or to the inside, as seen from the bottleneck edge. This results in the top plate between the sealing strip and the Dichtolive a bending stress, which has restoring forces result, with the effect that while the sealing olive is pressed more strongly against the inner bottle neck edge, the outer sealing strip, however, urged by the restoring forces away from the bead and so the sealing effect of the outer weather strip is reduced.
  • the plastic screw cap according to the invention also has an outer seal according to the type of EP 0 529 383 B2.
  • a second sealing strip is disposed radially inside the cylindrical first sealing strip - the outer seal - and also extends axially from the inside of the head plate, sealingly engaging the bottleneck inner edge as the closure is screwed onto the bottle neck ,
  • the root of said second sealing strip on the top plate is formed so narrow that the evasive movements of both sealing strips when unscrewing the closure on the bottle neck are largely decoupled from each other so that virtually no the sealing effect of a sealing strip lowering forces in the Evasive movement of the other sealing strip act.
  • This embodiment can be further developed advantageous in that on both sides of the first sealing strip a circumferential groove is recessed in the top plate. By this material weakening, the mobility of the outer first sealing strip is increased at its root. Bending moments are thus no longer coupled into the top plate, so that the negative restoring forces do not occur.
  • the region of the greatest radial extent of the inner second sealing strip then preferably represents the sealing region with respect to the false neck.
  • the radial undercut lies between the root of the second sealing strip towards its greatest radial extent in the Range from 0.4 to 1, 4 mm. In the diameter range, twice the values result.
  • the molding may preferably be provided so that the edge of the bottle neck initially comes into contact with the radial recess of the second sealing strip.
  • the effect of the radial return to a certain extent as a cam track is expressed.
  • FIG. 2 shows an enlarged partial cross section through the plastic screw closure according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic view like FIG. 2 with a plastic screw cap screwed on almost completely to a bottleneck
  • FIG. 4 shows a view similar to FIG. 1 through a second embodiment of the invention
  • Figure 5 is a view similar to Figure 2 through the embodiment of Figure 4, and
  • Figure 6 is a view similar to Figure 3 with almost completely screwed onto a bottleneck plastic screw cap.
  • FIG. 1 provides a first overview. It schematically shows a cross section through a first embodiment of the plastic screw cap. It consists first of a cap 1 with a substantially cylindrical shell 2, in which an internal thread 3 for screwing onto the external thread of a bottle neck 4 (Figure 2) is formed. For the sake of simplicity, the illustration of an external thread of the bottle neck 4 has been omitted.
  • a substantially circular disk-shaped top plate 5 is provided, which is formed integrally with the cylindrical shell 2.
  • the Kunststoffschraubver gleich has a substantially cylindrical and axially extending from the inside of the top plate 5 first sealing strip 6. Its outer diameter corresponds at most to the outer neck diameter or is slightly smaller than this. Its inner diameter is clearly smaller than the outer bottle neck diameter, as is apparent from Figure 2.
  • a bead 7 with an approximately cylindrical inner surface 8 is provided at the transition from the top plate 5 to the cylindrical shell 2. Their inner diameter is at most equal and preferably slightly less than the sum of the outer bottle neck diameter and the thickness of the weather strip 6.
  • the outer sealing strip 6 acts essentially like the outer sealing strip, as described in EP 0 529 383 B2.
  • a radially inside the cylindrical first sealing strip 6 second sealing strip 9 is arranged, which extends like this from the inside of the top plate 5 axially and which engages when screwing the closure on the bottle neck 4 from the inside to the bottleneck inner edge 10 in a sealing manner.
  • the root 11 of the second, inner DichtungsstMails ⁇ on the top plate 5 of the closure is now so narrow that the evasive movements of the two sealing strips 6 and 9 practically do not affect each other when screwing the closure on the bottle neck 4.
  • An evasive movement of the one Sealing strip causes virtually no sealing effect of the other sealing strip lowering forces.
  • This is mainly due to the narrow design of the root 11, which produces a kind of hinge for the sealing strip 9, which can transmit no bending moments. Therefore, the area of the head plate 5 between the two sealing strips 6 and 9 remains largely free of bending stress, so that no pressure forces of the sealing strip 6 to the cylindrical inner surface 8 of the bead 7 lowering forces are generated.
  • This effect is preferably increased in the embodiment by the fact that radially outside the first sealing strip 6, a circumferential groove 12 is recessed in the top plate 5.
  • the mobility of the sealing strip 6 is significantly increased and there is virtually a second joint in the system of both sealing strips 6 and 9.
  • the screwing and unscrewing forces of the screw cap are significantly reduced compared to known double sealers. In the approach, however, this also applies if no groove 12 is provided.
  • the inner second sealing strip 9 is formed such that its radially outer surface initially extends conically radially widening from the root 11, and then, after reaching a greatest radial extent 13, passes into a radial recess 14.
  • the area of the largest radial extent 13 of the second sealing strip 9 represents the sealing area relative to the bottleneck 4, as clearly shown in FIG.
  • undercuts H between the approach of the root 11 and the largest radial extent 13 in the range of 0.4 to 1, 4 mm are achieved, each seen in the radius. Screwing the closure onto the bottle neck 4 initially causes the upper bottle neck edge to slide onto the radial recess 14, whereby a first evasion movement radially inward of the sealing strip 9 is achieved.
  • the bottle may preferably be a PET bottle, either a disposable or a returnable bottle.
  • FIGS. 4 to 6 will only be briefly explained insofar as differences from the first embodiment according to FIGS. 1 to 3 are present.
  • the outer radial sealing strip 6 is offset radially inwardly.
  • a circumferential groove 12 is also provided here radially outside to also keep the mobility of the sealing strip 6 high, as well as those of the second radially inner sealing strip.

Abstract

Es wird ein Kunststoffschraubverschluss für Flaschen, insbesondere für unter Druck stehende Getränkeflaschen beschrieben. Dieser besteht aus einer Kappe (1) mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel (2) mit Innengewinde (3) für das Aufschrauben auf das Außengewinde eines Flaschenhalses (4), einer im wesentlichen kreisscheibenförmigen Kopfplatte (5), sowie einem im wesentlichen zylindrischen und sich von der Innenseite der Kopfplatte (5) axial erstreckenden ersten Dichtungsstreifen (6), dessen Außendurchmesser maximal dem äußeren Flaschenhalsdurchmesser entspricht oder geringfügig kleiner ist und dessen Innendurchmesser eindeutig kleiner ist als der äußere Flaschenhalsdurchmesser, wobei radial außerhalb des Dichtungsstreifens (6) am Übergang von der Kopfplatte (5) zu dem Mantel (2) des Verschlusses ein Wulst (7) mit einer in etwa zylindrischen Innenfläche (8) vorgesehen ist, deren Innendurchmesser höchstens gleich und vorzugsweise etwas geringer als die Summe des äußeren Flaschenhalsdurchmessers und der Dicke des Dichtungsstreifens ist (6), und einem radial innerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens (6) angeordneten zweiten Dichtungsstreifen (9), der sich ebenfalls von der Innenseite der Kopfplatte (5) axial erstreckt und der sich beim Aufschrauben des Verschlusses (4) auf den Flaschenhals von innen her an den Flaschenhalsinnenrand (10) in dichtender Weise anlegt. Es wird vorgeschlagen, die Wurzel (11) des zweiten Dichtungsstreifens (9) an der Kopfplatte (5) so schmal auszubilden , dass die Ausweichbewegungen beider Dichtungsstreifen (6, 9) beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals (4) weitgehend voneinander so entkoppelt sind, dass praktisch keine die Dichtungswirkung des einen Dichtungsstreifens herabsetzende Kräfte bei der Ausweichbewegung des jeweils anderen Dichtungsstreifens wirken.

Description

Kunststoffschraubverschluss
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststoffschraubverschluss für Flaschen, insbesondere für unter Druck stehende Getränkeflaschen. Darüber hinaus wird ein Set zur Erstellung einer mit diesem Kunststoffschraubverschluss verschlossenen Flasche vorgestellt.
Ein solcher Kunststoffschraubverschluss ist beispielsweise bekannt aus der EP 0 529 383 B2. Hier wird vorgeschlagen, den Kunststoffschraubverschluss zu bilden aus einem in der Grundform zylindrischen Mantel mit Innengewinde und einer im wesentlichen kreisscheibenförmiger Kopfplatte, an deren Innenseite ein dünner, ringförmiger Dichtungsstreifen einstückig angeformt ist und an dessen Übergang zum zylindrischen Mantel auf der Innenseite ein Wulst zum Anpressen des Dichtungsstreifens an den oberen, äußeren Rand eines Flaschenhalses mit einer ebenen ringförmigen Stirnfläche vorgesehen ist. Dabei weist der Wulst eine zur Verschlussachse konzentrische, mindestens teilweise zylindrische Innenwand auf, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des oberen Flaschenhalsrandes. Um zu gewährleisten, dass ein Kunststoffschraubverschluss mit den vorstehend wiedergegebenen Merkmalen auch bei beträchtlichem Überdruck dicht ist, wenn der Verschluss nur von Hand mit normalem Kraftaufwand aufgeschraubt ist, wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, dass der Dichtungsstreifen im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, der äußere Durchmesser des Dichtungsstreifens in etwa gleich dem äußeren Durchmesser des Flaschenhalsrandes ist, und dass beiderseits des Dichtungsstreifens eine umlaufende Nut in der Kopfplatte vorgesehen ist, derart, dass der Dichtungsstreifen beim Aufschrauben zwischen Wulst und Flaschenhals nicht nur im Bereich des abgerundeten Überganges zwischen der ringförmigen Stirnfläche und den äußeren Zylindermantelflächen eingeklemmt wird, sondern durch den Wulst weiter in den Ringspalt zwischen der äußeren Zylindermantelfläche des Flaschenhalses und der zylindrischen Innenwand des Wulstes hineingezogen wird.
Man bezeichnet einen solchen Kunststoffschraubverschluss auch als Außendichter, da die Dichtwirkung in erster Linie zwischen dem Flaschenhalsrand und dem Wulst entsteht, indem nämlich in diesen Zwischenraum der ringförmige Dichtungsstreifen hineingezogen wird.
Eine hierauf aufbauende Entwicklung zeigt die EP 0 960 054 B1. Diese hat es sich gegenüber der vorerwähnten Veröffentlichung zur Aufgabe gestellt, einen derartigen Kunststoffschraubverschluss zu schaffen, welcher Undichtigkeiten noch besser verhindern soll und der darüber hinaus nach Möglichkeit leicht entformbar sein sollte, um das Herstellen mit einem möglichst einfach gebauten Spritzgießwerkzeug zu erleichtern.
Diese Aufgabe soll dadurch gelöst werden, dass der Kunststoffschraubverschluss zusätzlich zu den vorerwähnten Merkmalen die weiteren Merkmale aufweist, dass radial innerhalb des zylindrischen Dichtungsstreifens ein weiterer, im wesentlichen zylindrischer Dichtungsstreifen mit einer Querschnittsform, die in etwa einer Olive entspricht, vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser mindestens in dem nahe der Kopfplatte gelegenen und dem Dichtungsstreifen gegenüberliegenden Bereich größer ist als der Innendurchmesser eines Flaschenhalses, für welchen der Verschluss vorgesehen ist, und dass die Abweichung (|2Rrd|) des Außendurchmessers der Dichtolive vom Innendurchmesser des Flaschenhalses deutlich geringer ist als die Abweichung (|2r2-D|) des Innendurchmessers des Dichtungsstreifens vom Außendurchmesser des Flaschenhalses. Hierbei bezeichnet 2*^ den Außendurchmesser der Dichtolive, in dem Bereich, in welchem sie mit dem oberen Flaschenhalsrand in Eingriff steht, d bedeutet den Innendurchmesser des Flaschenhalsrandes in diesem Bereich. D steht für den Innendurchmesser des Dichtungsstreifen und 2r2 für den Außendurchmesser des Flaschenhalses.
Einen derartigen Kunststoffschraubverschluss bezeichnet man auch als Doppeldichter, da dieser nicht nur über den Außendichter der zuvor erwähnten Druckschrift aufweist, sondern noch eine Dichtolive, die sich von innen her an den inneren Flaschenhalsrand anlegt.
Angeblich soll durch die Verwendung eines Doppeldichters die Dichtigkeit erhöht werden. Dies trifft jedoch nicht ohne weiteres zu. Wird nämlich der Doppeldichter auf den Flaschenhalsrand aufgeschraubt, so führen der äußere Dichtungsstreifen und die Dichtolive gegenläufige Ausweichbewegungen nach außen bzw. nach innen, gesehen jeweils vom Flaschenhalsrand aus gesehen, aus. Hierbei entsteht in der Kopfplatte zwischen dem Dichtungsstreifen und der Dichtolive eine Biegespannung, welche Rückstellkräfte zur Folge hat, und zwar mit der Wirkung, dass zwar die Dichtolive stärker an den inneren Flaschenhalsrand angedrückt wird, der äußere Dichtstreifen hingegen durch die Rückstellkräfte fort von dem Wulst drängt und so die Dichtwirkung des äußeren Dichtungsstreifens reduziert wird.
Bei einer Bombage bei sehr hohem Innendruck wird die Dichtwirkung sowohl der inneren Dichtolive als auch des äußeren Dichtungsstreifens reduziert.
Im Ergebnis lässt sich festhalten, dass bei einer derartigen Doppeldichtung die Dichtwirkung des äußeren Dichtungsstreifens gemäß der EP 0 529 383 B2 in jedem Fall reduziert wird, und zwar sowohl bei einer Bombage als auch bei keiner Bombage. Letzteres - wie erwähnt - aufgrund der Biegespannungen in der Kopfplatte zumindest in dem Bereich zwischen dem äußeren Dichtungsstreifen und der inneren Dichtolive. Von einer erhöhnten Dichtwirkung wird man in diesem Falle nicht ausgehen können. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sich die Aufschraub- und Abschraubkräfte in einem ganz erheblichen Maße gegenüber dem reinen Außendichter erhöhen, was gleichfalls als unerwünschter Effekt anzusehen ist.
Vor diesem aufgezeigten Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen als Doppeldichter konzipierten Kunststoffschraubverschluss bereitzustellen mit einer gegenüber dem beschriebenen Doppeldichter deutlich erhöhten Dichtwirkung bei gleichzeitig minimierten Auf- und Abschraubkräften.
Darüber hinaus soll ein Set zur Erstellung einer mit einem solchen Kunststoffschraubverschluss verschlossenen Flasche angegeben werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch den Kunststoffschraubverschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , sowie durch das Set mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Allgemein weist der erfindungsgemäße Kunststoffschraubverschluss auch einen Außendichter nach Art der EP 0 529 383 B2 auf. Darüber hinaus ist ein radial innerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens - des Außendichters - ein zweiter Dichtungsstreifen angeordnet, der sich ebenfalls von der Innenseite der Kopfplatte axial erstreckt und der sich beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals allgemein von innen her an den Flaschenhalsinnenrand in abdichtender Weise anlegt. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Wurzel des genannten zweiten Dichtungsstreifens an der Kopfplatte so schmal ausgebildet ist, dass die Ausweichbewegungen beider Dichtungsstreifen beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals weitgehend voneinander so entkoppelt sind, dass praktisch keine die Dichtungswirkung des einen Dichtungsstreifens herabsetzende Kräfte bei der Ausweichbewegung des jeweils anderen Dichtungsstreifens wirken.
Mit anderen Worten findet vorliegend aufgrund der schmalen Ausbildung der Wurzel des zweiten Dichtungsstreifens eine Entkoppelung der Bewegungen des äußeren Dichtungsstreifens und des innen liegenden zweiten Dichtungsstreifens statt. Die schmale Wurzel wirkt quasi wie ein Drehgelenk, welches praktisch keine Drehmomente übertragen kann. Dies führt dazu, dass die Biegespannungen zumindest in dem Bereich der Kopfplatte zwischen beiden Dichtungsstreifen erheblich minimiert sind, so dass eine negative Einflussnahme wie im bekannten Falle des Doppeldichters zumindest auf den außen liegenden Dichtungsstreifen nicht stattfindet. Hieraus folgt, dass der außen liegende Dichtungsstreifen wieder die volle Funktionsfähigkeit wie im Falle der EP 0 529 383 B2 inne hat.
Durch die weitgehende Eliminierung der Biegespannungen in der Kopfplatte wird im übrigen erreicht, dass die Auf- und Abschraubkräfte des Schraubverschlusses deutlich geringer sind als im bekannten Fall des Doppeldichters. Es können Reduzierungen bis zu 20% realisiert werden. Gleichzeitig ist die Dichtwirkung des gesamten Kunststoffschraubverschlusses höher als im Falle des Doppeldichters gemäß der EP 0 960 054 B1 , was eben auf den Fortfall der Rückstellkräfte aufgrund der Biegespannungen in der Kopfplatte zurückzuführen ist. Die zuvor erwähnte Entkoppelung kann noch dadurch gesteigert werden, dass gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung zumindest radial außerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens eine umlaufende Nut in der Kopfplatte eingelassen ist. Diese Ausführungsform kann noch vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, dass beiderseits des ersten Dichtungsstreifens eine umlaufende Nut in der Kopfplatte eingelassen ist. Durch diese Materialschwächung wird die Beweglichkeit des außen liegenden ersten Dichtungsstreifens an seiner Wurzel erhöht. Biegemomente werden so nicht mehr in die Kopfplatte eingekoppelt, so dass die negativen Rückstellkräfte nicht auftreten.
In einer Konkretisierung des innen liegenden zweiten Dichtungsstreifens ist vorgesehen, dass seine radial außen liegende Fläche von seiner Wurzel zunächst sich konisch radial erweiternd verläuft, um dann nach Erreichen einer größten radialen Ausdehnung in einen radialen Rücksprung überzugehen. Der radiale Rücksprung dient beim Aufschrauben des Schraubverschlusses auf den Falschenhals gewissermaßen als Nockenbahn, welche die Ausweichbewegung des Dichtungsstreifens nach radial innen einleitet.
Der Bereich der größten radialen Ausdehnung des innen liegenden zweiten Dichtungsstreifens stellt dann bevorzugt den Abdichtungsbereich gegenüber dem Falschenhals dar.
Vorliegend wird mit relativ großen radialen Hinterschneidungen gearbeitet. Eine Abformung ist jedoch gleichwohl möglich, insbesondere auch wegen der außerordentlichen radialen Bewegbarkeit des zweiten Dichtungsstreifens aufgrund seiner schmalen Wurzel an der Kopfplatte. In einer Konkretisierung liegt die radiale Hinterschneidung zwischen der Wurzel des zweiten Dichtungsstreifens hin zu seiner größten radialen Ausdehnung im Bereich von 0,4 bis 1 ,4 mm. Im Durchmesserbereich ergeben sich entsprechend die doppelten Werte.
Was nun das Set zur Erstellung einer mit einem erfindungsgemäßen Kunststoffschraubverschluss verschlossenen Flasche betrifft, so besteht dieses aus einer Flasche und einem erfindungsgemäßen Kunststoffschraubverschluss und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des Flaschenhalses beim Aufschrauben des Verschlusses zunächst den zweiten Dichtungsstreifen erfasst und dessen radial nach innen gerichtete Ausweichbewegung einleitet, bevor er - nämlich der Flaschenhals - mit dem ersten Dichtungsstreifen in Eingriff kommt. Hierin kommt das Zusammenwirken des erfindungsgemäßen Kunststoffsschraubverschlusses mit einem handelsüblichen Flaschenhals zum Ausdruck.
Die Ausformung kann bevorzugt so vorgesehen sein, dass der Rand des Flaschenhalses zunächst in Anlage mit dem radialen Rücksprung des zweiten Dichtungsstreifens kommt. Hier kommt wieder die Wirkung des radialen Rücksprungs gewissermaßen als Nockenbahn zum Ausdruck.
Bevorzugt wird ein Set, bei welchem die Flasche eine PET-Flasche ist. Diese kann eine Einweg- oder eine Mehrwegflasche sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen
Kunststoffschraubverschluss gemäß einer ersten Ausführungsform, Figur 2 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch den Kunststoffschraubverschluss gemäß Figur 1 ,
Figur 3 eine schematische Ansicht wie Figur 2 mit fast vollständig auf einen Flaschenhals aufgeschraubten Kunststoffschraubverschluss,
Figur 4 eine ähnliche Ansicht wie Figur 1 durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung,
Figur 5 eine ähnliche Ansicht wie Figur 2 durch die Ausführungsform gemäß Figur 4, und
Figur 6 eine ähnliche Ansicht wie Figur 3 mit fast vollständig auf einen Flaschenhals aufgeschraubten Kunststoffschraubverschluss.
Nachfolgend sind gleiche Teile mit demselben Bezugszeichen versehen.
Einen ersten Überblick verschafft Figur 1. Darin ist schematisch dargestellt ein Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des Kunststoffschraubverschlusses. Sie besteht zunächst aus einer Kappe 1 mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel 2, in welchem ein Innengewinde 3 für das Aufschrauben auf das Außengewinde eines Flaschenhalses 4 (Figur 2) ausgebildet ist. Der Einfachheit der Darstellung wegen ist im übrigen die Darstellung eines Außengewindes des Flaschenhalses 4 fortgelassen worden.
Darüber hinaus ist eine im wesentlichen kreisscheibenförmige Kopfplatte 5 vorgesehen, welche einstückig mit dem zylindrischen Mantel 2 ausgebildet ist. Der Kunststoffschraubverschluss weist einen im wesentlichen zylindrischen und sich von der Innenseite der Kopfplatte 5 axial erstreckenden ersten Dichtungsstreifen 6 auf. Dessen Außendurchmesser entspricht maximal dem äußeren Flaschenhalsdurchmesser oder ist geringfügig kleiner als dieser. Sein Innendurchmesser ist eindeutig kleiner als der äußere Flaschenhalsdurchmesser, wie sich schematisch aus Figur 2 ergibt. Radial außerhalb des Dichtungsstreifens 6 ist am Übergang von der Kopfplatte 5 zu dem zylindrischen Mantel 2 ein Wulst 7 mit einer in etwa zylindrischen Innenfläche 8 vorgesehen. Deren Innendurchmesser ist höchstens gleich und vorzugsweise etwas geringer als die Summe des äußeren Flaschenhalsdurchmessers und der Dicke des Dichtungsstreifens 6. Hierdurch wird ein sicheres Einklemmen oder Hineinziehen des ersten Dichtungsstreifens 6 in den Spalt zwischen der zylindrischen Innenfläche 8 des Wulstes 7 und dem äußeren Flaschenhalsrand 15 gewährleistet. Der äußere Dichtungsstreifen 6 wirkt im wesentlichen so wie der Außendichtungsstreifen, wie er in der EP 0 529 383 B2 beschrieben ist.
Daneben ist ein radial innerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens 6 zweiter Dichtungsstreifen 9 angeordnet, der sich wie dieser von der Innenseite der Kopfplatte 5 axial erstreckt und der sich beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals 4 von innen her an den Flaschenhalsinnenrand 10 in abdichtender Weise anlegt.
Die Wurzel 11 des zweiten, innen liegenden Dichtungsstreifensθ an der Kopfplatte 5 des Verschlusses ist nun so schmal ausgebildet, dass sich die Ausweichbewegungen beider Dichtungsstreifen 6 und 9 beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals 4 praktisch nicht gegenseitig beeinflussen. Eine Ausweichbewegung des einen Dichtungsstreifens ruft praktisch keine die Dichtungswirkung des anderen Dichtungsstreifens herabsetzende Kräfte hervor. Dies vor allem aufgrund der schmalen Ausbildung der Wurzel 11 , die quasi ein Drehgelenk für den Dichtungsstreifen 9 erzeugt, welches keine Biegemomente übertragen kann. Daher bleibt der Bereich der Kopfplatte 5 zwischen den beiden Dichtungsstreifen 6 und 9 weitgehend biegespannungsfrei, so dass auch keine die Andruckkräfte des Dichtungsstreifens 6 an die zylindrische Innenfläche 8 des Wulstes 7 herabsetzende Kräfte erzeugt werden. Dieser Effekt wird vorzugsweise in dem Ausführungsbeispiel noch dadurch erhöht, dass radial außerhalb des ersten Dichtungsstreifens 6 eine umlaufende Nut 12 in der Kopfplatte 5 eingelassen ist. Hierdurch wird die Beweglichkeit des Dichtungsstreifens 6 deutlich erhöht und es entsteht quasi ein zweites Gelenk in dem System beider Dichtungsstreifen 6 und 9. Gleichzeitig werden dadurch die Auf- und Abschraubkräfte des Schraubverschlusses deutlich gegenüber bekannten Doppeldichter reduziert. Im Ansatz trifft dies jedoch auch schon zu, falls keine Nut 12 vorgesehen ist.
Vorliegend ist der innen liegende zweite Dichtungsstreifen 9 so ausgebildet, dass sich seine radial außen liegende Fläche von der Wurzel 11 zunächst konisch sich radial erweiternd verläuft, um dann nach Erreichen einer größten radialen Ausdehnung 13 in einen radialen Rücksprung 14 überzugehen. Der Bereich der größten radialen Ausdehnung 13 des zweiten Dichtungsstreifens 9 stellt den Abdichtungsbereich gegenüber dem Flaschenhals 4 dar, wie sich anschaulich aus Figur 3 ergibt. Hierbei werden Hinterschneidungen H zwischen dem Ansatz der Wurzel 11 und der größten radialen Ausdehnung 13 im Bereich von 0,4 bis 1 ,4 mm erreicht, jeweils im Radius gesehen. Ein Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals 4 bewirkt zunächst ein Aufgleiten des oberen Flaschenhalsrandes auf den radialen Rücksprung 14, wodurch eine erste Ausweichbewegung nach radial innen des Dichtungsstreifens 9 erreicht wird.
Das Zusammenspiel der Dichtungsstreifen 6 und 9 mit dem Flaschenhals 4 ist schon kurz umrissen worden. Es kommt bei dem erfindungsgemäßen Set gemäß den Ansprüchen 7 ff. zum Ausdruck.
Wie schon erwähnt kann die Flasche bevorzugt eine PET-Flasche sein, und zwar entweder eine Einweg- oder eine Mehrwegflasche.
Die Ausführungsformen gemäß den Figuren 4 bis 6 werden nur insofern kurz erläutert, als dass Unterschiede zu der ersten Ausführungsform gemäß Figuren 1 bis 3 vorhanden sind. Gegenüber der ersten Ausführungsform ist vor allem zu erwähnen, dass der außen liegende radiale Dichtungsstreifen 6 radial einwärts versetzt ist. Dies führt beim Aufschrauben des Verschlusses auf einen Flaschenhals 4 zu einer stärkeren Auflage des Dichtungsstreifens 6 auf die Stirnkante des Flaschenhalses 4. Dies kann im Bedarfsfall zu einer höheren Dichtwirkung in diesem Bereich führen. Ansonsten ist auch hier radial außen eine umlaufende Nut 12 vorgesehen, um auch die Beweglichkeit des Dichtungsstreifens 6 hoch zu halten, ebenso wie jene des zweiten radial innen liegenden Dichtungsstreifens 9.
Insgesamt ist festzustellen, dass die Dichtwirkung des Schraubverschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber jener von bekannten Doppeldichtern deutlich erhöht ist bei gleichzeitig reduzierten Auf- und Abschraubkräften. Bezugszeichenliste
Kappe zylindrischer Mantel Innengewinde Flaschenhals Kopfplatte erster, außen liegender Dichtungsstreifen Wulst zylindrische Innenfläche zweiter, innen liegender Dichtungsstreifen Flaschenhalsinnenrand Wurzel umlaufende Nut größte radiale Ausdehnung von 9 radialer Rücksprung Flaschenhalsaußenrand

Claims

Patentansprüche
1. Kunststoffschraubverschluss für Flaschen, insbesondere für unter Druck stehende Getränkeflaschen, bestehend aus einer Kappe (1 ) mit
einem im wesentlichen zylindrischen Mantel (2) mit Innengewinde (3) für das Aufschrauben auf das Außengewinde eines Flaschenhalses (4),
einer im wesentlichen kreisscheibenförmigen Kopfplatte (5), sowie
einem im wesentlichen zylindrischen und sich von der Innenseite der Kopfplatte (5) axial erstreckenden ersten Dichtungsstreifen (6), dessen Außendurchmesser maximal dem äußeren Flaschenhalsdurchmesser entspricht oder geringfügig kleiner ist und dessen Innendurchmesser eindeutig kleiner ist als der äußere Flaschenhalsdurchmesser, wobei radial außerhalb des Dichtungsstreifens (6) am Übergang von der Kopfplatte (5) zu dem Mantel (2) des Verschlusses ein Wulst (7) mit einer in etwa zylindrischen Innenfläche (8) vorgesehen ist, deren Innendurchmesser höchstens gleich und vorzugsweise etwas geringer als die Summe des äußeren Flaschenhalsdurchmessers und der Dicke des Dichtungsstreifens ist (6), und
einem radial innerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens (6) angeordneten zweiten Dichtungsstreifen (9), der sich ebenfalls von der Innenseite der Kopf platte (5) axial erstreckt und der sich beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals (4) von innen her an den Flaschenhalsinnenrand (10) in dichtender Weise anlegt,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Wurzel (11 ) des zweiten Dichtungsstreifens (9) an der Kopfplatte (5) so schmal ausgebildet ist, dass die Ausweichbewegungen beider Dichtungsstreifen (6, 9) beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals (4) weitgehend voneinander so entkoppelt sind, dass praktisch keine die Dichtungswirkung des einen Dichtungsstreifens herabsetzende Kräfte bei der Ausweichbewegung des jeweils anderen
Dichtungsstreifens wirken.
2. Kunststoffschraubverschluss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest radial außerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens (6) eine umlaufende Nut (12) in der Kopfplatte (5) eingelassen ist.
3. Kunststoffschraubverschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des ersten Dichtungsstreifens (6) eine umlaufende Nut in der Kopfplatte (5) eingelassen ist.
4. Kunststoffschraubverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radial außen liegende Fläche des innen liegenden zweiten Dichtungsstreifens (9) von der Wurzel (11 ) zunächst sich konisch radial erweiternd verläuft, um dann nach Erreichen einer größten radialen Ausdehnung (13) in einen radialen Rücksprung (14) überzugehen.
5. Kunststoffschraubverschluss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der größten radialen Ausdehnung (13) des innen liegenden zweiten Dichtungsstreifens (9) den Abdichtungsbereich gegenüber dem Flaschenhals (4) darstellt.
6. Kunststoffschraubverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Hinterschneidung (H) zwischen der Wurzel (11 ) des zweiten Dichtungsstreifens (9) hin zu seiner größten radialen Ausdehnung (13) im Bereich von 0,4mm bis 1 ,4mm liegt.
7. Set zur Erstellung einer mit einem Kunststoffschraubverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 5 verschlossenen Flasche, bestehend aus einer Flasche mit einem mit einem Außengewinde versehenen Flaschenhals (4) und einem Kunststoffschraubverschluss, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des Flaschenhalses (4) beim Aufschrauben des Verschlusses zunächst den zweiten Dichtungsstreifen (9) erfasst und dessen radial nach innen gerichtete Ausweichbewegung einleitet, bevor er mit dem ersten Dichtungsstreifen (6) in Eingriff kommt.
8. Set nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des Flaschenhalses (4) zunächst in Anlage mit dem radialen Rücksprung (14) des zweiten Dichtungsstreifens (9) kommt.
9. Set nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flasche eine PET-Flasche ist.
10. Set nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die PET- Flasche eine Einwegflasche ist.
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