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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffmaterial-Kappe nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1 zum Verschließen
eines Behälters,
und insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine Verschlußklappe
für eine
Flasche mit Schraubverschluß.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Herkömmliche
Kunststoffmaterial-Kappen für
Schraubverschlußflaschen
weisen Einlagen innerhalb des Bodens der Kappe auf, die als Dichtungen
dienen. Wenn die Kappe auf den Hals der Flasche aufgeschraubt wird,
drückt
die Oberseite des Halses die Einlage zusammen, wodurch die Flasche abgedichtet
wird. Das Herstellen von Kappen mit Einlagen aus einem anderen Material
ist jedoch zeitaufwendig und kostspielig sowie materialaufwendig.
Außerdem
ist ein Recycling aufgrund der Verwendung von zwei unterschiedlichen
Materialtypen schwierig. Außerdem
sind, um eine zuverlässige
Abdichtung zu erzielen, die Verwendung des korrekten Materials für die Einlage
und eine angemessene Befestigung der Einlage an der Kappe entscheidend
für eine
effektive Abdichtung.
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In
letzter Zeit wurden Verbesserungen eingeführt. Anstelle der Einlage kann
ein Ring, der sich von der Innenseite des Kappenbodens aus nach
unten erstreckt, verwendet werden. Wenn die Kappe dann auf die Flasche
aufgeschraubt wird, liegen der Ring und die Oberseite des Halses
unter Abdichten der Flasche dicht aneinander an. Allerdings darf
das Material für
die Kappe nicht so flexibel sein wie das für eine Einlage, weswegen die
Genauigkeit der Formgebung der Kappe kritisch ist. Außerdem muß die Kraft,
mit der die Kappe aufgebracht wird, womit das mittels einer Verschließmaschine
oder von einem Verschließer
angewendete Drehmoment gemeint ist, höher sein als in dem Anwendungsfall
mit einer Einlage in der Kappe. Steigern des Drehmomentes kann wiederum
Unzuverlässigkeit
hervorrufen.
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Die
europäische
Patentanmeldung Nr. 0508668 beschreibt eine Kunststoffmaterial-Kappe zum
Verschließen
eines Behälters,
wobei die Kappe aufweist:
- • ein Oberteil und eine Seitenwandung;
- • ein
erstes, ringförmiges
und zum Anliegen an der Innenseite eines Mündungshalses des Behälters angeordnetes
Dichtungselement und
- • ein
zweites ringförmiges,
zum Anliegen am distalen Ende des Mündungshalses des Behälters angeordnetes
Dichtungselement,
- • wobei
das erste und das zweite Element einen gemeinsamen Wurzelansatz
aufweisen, wobei das Anliegen des distalen Endes des Behälters am
zweiten Element für
ein Verdrehen des ersten Elementes in dichteren Kontakt mit der
Innenseite des Mündungshalses
sorgt, und
- • ein
drittes ringförmiges,
zum Anliegen an der Außenseite
des Mündungshalses
des Behälters
angeordnetes Dichtungselements, sowie
- • Mittel
an der Seitenwandung zum Halten der Kappe in dichtender Anordnung
mit dem Behälter.
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Ein
weiteres übliches
Merkmal ist die Hinzufügung
eines Antimanipulationsbandes am unteren Ende der Seitenwandung
der Kappe. Dieses ist an der Kappe mittels abbrechbarer Verbindungsstücke verbunden,
die sich von der Seitenwandung aus zu dem Band hin erstrecken. Falls,
wie es üblich
ist, das Antimanipulationsband einen durchgehenden Innenwulst aufweist,
welcher einen komplementären
Wulst an der Flasche übergreift
und un tergreift, muß mittels der
Verbindungsstücke
eine beträchtliche
Menge an Kraft und Drehmoment auf das Band übertragen werden. Hierzu müssen die
Verbindungsstücke
eine gewisse Größe aufweisen.
Das Vergrößern der
Verbindungsstücke
auf eine Größe, die
das Übereinandergreifen
der Wülste
erzwingt, kann jedoch die Verbindungsstücke zu kräftig für ein einfaches Abbrechen des
Antimanipulationsbandes von der Seitenwandung beim Öffnen der
Flasche machen. Die
EP 0 683 106 beschreibt
solch ein Antimanipulationsband entsprechend dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
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Die
internationale Patentanmeldung Nr. WO 98/26991 A beschreibt eine
Kunststoffmaterial-Kappe zum Verschließen eines Behälters, wobei
die Kappe aufweist:
- • ein Oberteil und eine Seitenwandung;
- • integral
an der Innenseite des Oberteils angeformte Mittel zum Abdichten
der Kappe am Behälter;
- • Mittel
an der Seitenwandung zum Halten der Kappe in dichtender Anordnung
mit dem Behälter; und
- • ein
Antimanipulationsband, das abbrechbar mit der Seitenwandung verbunden
ist, wobei das Band aufweist
- • eine
Mehrzahl von nach oben gerichteten Zungen, die am Band zum Untergreifen
einer Kante am Behälter
beim Zusammenfügen
der Kappe mit dem Behälter
federnd befestigt sind.
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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Verschlußkappe zu
schaffen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wird eine
Kunststoffmaterial-Kappe zum Verschließen eines Behälters geschaffen,
wobei die Kappe aufweist:
- • ein Oberteil und eine Seitenwandung;
- • integral
an dem Oberteil an dessen Innenseite ausgebildete Mittel (10, 12, 13)
zum, Abdichten der Kappe am Behälter;
- • Mittel
an der Seitenwandung zum Halten der Kappe (1) in dichtender
Anordnung mit dem Behälter;
- • ein
abbrechbar mit der Seitenwandung verbundenes Antimanipulationsband,
wobei das Band aufweist:
- • eine
Mehrzahl von nach oben gerichteten Zungen (21), die am
Band zum Untergreifen einer Kante am Behälter beim Zusammenfügen der Kappe
(1) mit dem Behälter
federnd befestigt sind; und
- • zwischen
den Zungen (20) angeordnete und diese untereinander verbindende
Mittel (20);
dadurch gekennzeichnet - • daß die zwischen
den Zungen (20) angeordneten und diese untereinander verbindenden
Mittel (20) V-förmig
gefalzte Mittel sind, die sich von den Zungen (21) aus
nach oben und radial nach außen
erstrecken;
- • daß an den
radialen Außenflächen der
Zungen (21) Rippen (22) zum Begrenzen der Radialbewegung
der Zungen (21) beim Zusammenfügen der Kappe mit dem Behälter vorgesehen
sind; und
- • daß an der
Innenseite der Seitenwandung ein Wulst (23) zum Zusammenwirken
mit den Rippen (22) beim Begrenzen der Radialbewegung der Zungen
(21) vorgesehen ist.
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Das
Kappenfesthaltemittel ist vorzugsweise ein Schraubengang in der
Kappe der in einen Gewindegang am Behälter einschraubbar eingreift.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Um
das Verständnis
für die
Erfindung zu erleichtern, wird nun eine spezifische Ausführungsform beispielhaft
und mit Bezug auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben, in welcher:
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1 eine
perspektivische Ansicht von unten auf eine erfindungsgemäße Verschlußkappe,
teilweise aufgebrochen, ist;
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2 die
Kappe aus 1 zentrale geschnitten in Seitenansicht
zeigt;
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2A eine
Teilansicht in vergrößertem Maßstab des
Dichtungsdetails bei Y in 2 ist;
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2B eine
Teilansicht in vergrößertem Maßstab des
Antimanipulationsdetails bei Y in 2 ist;
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3 eine
Schnittansicht im gleichen Maßstab
wie 2B durch eine Antimanipulationszunge ist; und
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4 eine
Schnittansicht durch die an einer Flasche befestigte Kappe ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Bezugnehmend
auf die Zeichnung weist die dort gezeigte spritzgußgeformte
Kunststoffmaterial-Kappe 1 für eine Schraubverschlußflasche
ein Oberteil bzw. einen Boden und eine Seitenwandung mit einem Antimanipulationsband 2 auf,
das an der Seitenwandung an einer Abrißlinie mittels Verbindungsstücken 3 verbunden
ist.
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An
der Innenseite des Oberteils bzw. Bodens der Kappe ist eine ringförmige Erhebung
vorgesehen. Ihr Innendurchmesser ist derart gewählt, daß sie am Außendurchmesser des distalen
Endes des Halses der Flasche anliegt und dort abdichtet, wie dies in 4 gezeigt
ist. An der Innenseite der Kappe ist auch, innerhalb der Erhebung 10,
ein weiteres ringförmiges
Mittel mit einem gabelförmigen
Querschnitt angeformt. Dieses hat eine innere Lippe 12 – d.h. eine
Lippe mit kleinerem Durchmesser –, welche sich im wesentlichen
nach unten mit einer nach außen
gerichteten Vorneigung erstreckt, und eine äußere Lippe 13, welche
sich im wesentlichen nach außen
mit einer nach unten gerichteten Vorneigung erstreckt. Die innere
Lippe ist dimensioniert, in die Mündung des Halses der Flasche
hineinzupassen, hierbei abdichtend an ihr anzuliegen, während die äußere Lippe
dimensioniert ist, am Ende des Mündungshalses anzuliegen
und auch abdichtend an diesem anzugreifen, wenn die Kappe fest aufgeschraubt
ist.
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An
der Innenseite des Antimanipulationsbandes sind Zungen 21 vorgesehen,
die sich nach oben und nach innen erstrecken. Jeweils benachbarte Zungen
sind mittels Stegen 20 in Form von inversen V-förmigen Falzungen
verbunden. Die Falzungen erstrecken sich von den Zungen aus nach
oben und nach außen
(radial). Letztere weisen Rippen 22 an ihren Außenflächen auf.
Oberhalb der körpernahen Enden
der Zungen ist eine Wulst 23 entlang der Innenseite des
Bandes derart an einer Stelle vorgesehen, daß die Rippen gegen sie stoßen, wenn
die Zungen nach oben gedrückt
werden, wie dies beim Aufschrauben der Kappe auf die Flasche geschieht.
Das Zusammenwirken der eingeschnittenen Stege 20 und der
Nachgiebigkeit der Zungen 21 bewirkt, daß diese
nach innen springen, während
sie während
des Aufmontierens der Kappe auf den Behälter, wie weiter oben beschrieben,
nach außen
gedrückt
werden. Das Anstoßen
der Rippen 22 gegen die Wulst 23 begrenzt die
Bewegung der Zungen nach außen.
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Die
Kappe ist integral mit dem Antimanipulationsband 2 spritzgeformt
und mit diesem mittels der Verbindungsstücke 3 verbunden. Beim
Füllen
einer Flasche wird die Kappe mittels einer Verschließmaschine
auf den Flaschenmündungshals
gesetzt. Innerhalb der Seitenwandung der Kappe, das ist über dem
Band, weist die Kappe Schraubausformungen auf, die komplementär zu den
Schraubausformungen 40 am Mündungshals der Flasche sind.
Unterhalb dieser letzteren weist der Mündungshals eine Antimanipulationskante 41 auf.
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Die
Kappe wird von einem Verschließer
aufgeschraubt und angezogen. Während
die Kappe abwärts
verschraubt wird, kommen die Zungen in Anstoßkontakt mit der Kante 41,
welche sie nach außen zwängt. wenn
die distalen Enden der Zungen die Kante passieren, springen sie
unter diese. Die Anordnung der Zungen mit einem nach oben weisenden Öffnungswinkel
und die Einschnitte zwischen ihnen ermöglichen, daß die Zungen bereits bei einem
vergleichsweise niedrigen, von dem Verschließer auf die Kappe aufzubringenden
Drehmoment umgebogen werden. Gleichzeitig verhindert das Anliegen
der Rippen 22 an der Wulst 23 übermäßige Deformationen der Zungen
aus irgendwelchen Gründen.
Daher werden, wenn die Zungen an der Kante 41 vorbeikommen,
sie nicht übermäßig beansprucht
und springen leicht zurück,
um die Kante 41 zu unterfassen.
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Dies
geschieht an dem Punkt, an welchem die Kappe die Flasche abgedichtet
hat. Die innere Lippe 12, welche tatsächlich eine durchgehende Lippe
bildet, ist innerhalb der Mündung
der Flasche aufgenommen und befindet sich in dichtendem Kontakt mit
dieser. Die Lippe ist in Radialrichtung geringfügig abgekrümmt, wodurch sie hat einen
lichten Durchmesser hat, der leicht größer ist als der Innendurchmesser
der Mündung.
Die äußere Lippe 13 stößt gegen
das distale Ende des Mündungshal ses
an und ist ebenfalls geringfügig
abgekrümmt,
um sie in dichtenden Anliegekontakt mit dem Mündungshals zu bringen. Da beide
Lippen einen gemeinsamen Wurzelansatz als Verbindung mit dem Oberteil
der Kappe aufweisen, führt
dies dazu, daß sie
zusammen verschwenken. Demzufolge führt eine Durchbiegung der äußeren Lippe
in Richtung auf das Oberteil der Kappe zu dazu, die innere Lippe
in dichteren Kontakt mit der Innenseite der Mündung der Flasche zu zwängen. Ein
dritter Bereich eines dichtenden Kontaktes ist zwischen der Erhebung 10 und
dem Außenrand der
Flasche gebildet.
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Falls
die Flasche für
eine Heißfüllung verwendet
wird, d.h. die Inhalte werden eingefüllt, wenn sie heiß sind,
kann ein kleines Vakuum in der Flasche entstehen. In diesem Fall
wird die äußere Lippe 13 einen
größeren Druck
an ihrer Außenseite
als an ihrer Innenseite verspüren.
Diese Druckdifferenz führt
dazu, daß die
Lippe 13 in Dichtungsberührung mit dem Ende der Flasche
gezwängt
wird. Andererseits wird, falls der Druck in der Flasche Umgebungsdruck übersteigt,
wie bei kohlensäurehaltigen
Getränken
oder stillen Flüssigkeiten
in einem Flugzeugladeraum, die innere Lippe einer sie in Kontakt
mit dem Mündungshals
der Flasche zwängenden
Druckdifferenz quer zu ihr unterliegen. In beiden Fällen schafft
die Erhebung 10 eine zusätzliche Abdichtung mit dem
Mündungshals
der Flasche.
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Zum Öffnen der
Flasche wird die Kappe abgeschraubt. Die die Kante 41 untergreifenden
Zungen halten das Antimanipulationsband an der Flasche fest, so
daß nur
eine kurze Abschraubbewegung der Kappe benötigt wird, die Verbindungen 3 an der
Abrißlinie
zu unterbrechen. Demzufolge kann jeder Antimanipulationsversuch
vor dem Kauf durch Begutachtung der Kappe, ob das Band von der Kappe
getrennt ist, leicht entdeckt werden.