EP0982234A1 - Verschlusskappe - Google Patents
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- EP0982234A1 EP0982234A1 EP98115875A EP98115875A EP0982234A1 EP 0982234 A1 EP0982234 A1 EP 0982234A1 EP 98115875 A EP98115875 A EP 98115875A EP 98115875 A EP98115875 A EP 98115875A EP 0982234 A1 EP0982234 A1 EP 0982234A1
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- EP
- European Patent Office
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- cap
- stop
- sealing
- container mouth
- closure cap
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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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
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- 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 the preamble of claim 1.
- Caps made of plastic material are in one Variety for closing containers, for example Beverage bottles used.
- a closure cap to be provided with a sealing insert and at the same time to define the screw-on position of the sealing cap. If the internal pressure is increased, the sealing washer should be compressed and act as a pressure relief valve.
- EP 464 384 describes a self-venting bottle cap known, due to weaknesses in the top plate the sealing effect is canceled with increased internal pressure shall be.
- the cap should be simple and be economical to produce and with conventional screwing devices be screwable.
- the cap essentially consists of a cap base and a cap wall. There is a circumferential one on the cap bottom Internal seal provided. The seal is with a Seal line, which against the inside of the container mouth can be pressed and achieves a sealing effect.
- the cap can also be on the inside of the cap wall arranged retaining elements, for example one Screw thread, are held on the container mouth.
- the closure cap has a first stop, which arises approximately from the bottom of the cap.
- a second stop to limit the screwing movement of the cap is arranged.
- the second stop can start with, for example Engage threads on the container mouth and so the Limit unscrewing movement.
- the second stop is advantageous formed as a circumferential ring, the stop plane runs approximately perpendicular to the axis of the closure cap.
- the cap wall is also with a deformable wall section Mistake.
- the deformable wall section is between arranged the first and the second stop.
- the Deformability can be achieved by weakening the wall thickness in the Area of the wall section can be achieved, for example through a recess on the inside of the cap wall.
- the inventors of the present invention have found that a weakening of the closure cap in the area of the Cap wall compared to known weaknesses in the cap base has surprising advantages.
- An increased internal pressure in the container closed by the cap not primarily a curvature of the cap base, but an axial displacement of the cap base.
- the So movement is essentially linear. This means that any seals on the outside or on the front the container mouth due to the axial translation movement of the cap bottom also out of sealing engagement devices. Of course, there can still be a specific one Curvature 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 CO 2 -containing beverages it is 5 bar and in the case of a content with 4 vol.% CO 2 above 8 bar.
- the degree of deformability of the wall section is also selected accordingly.
- the first stop engages when screwed on the top of the tank mouth before the second stop engages with the start of the thread.
- the penetration depth of the sealing line denotes the axial one Distance of the sealing line from the first stop in deformed Condition or distance of the sealing line from the top the container mouth.
- the deformability is set for normal conditions, i.e. for temperatures in the range of 15 - 35 ° C. If the outside temperature If these values are exceeded, the deformability larger (softening of the plastic material). The venting function is therefore favored at a higher temperature.
- the two stops serve for precisely defined pretensioning the weakening zone in the cap wall.
- the inner seal also advantageously points to the Ventilation cutouts on the side facing the cap apron.
- the ventilation cutouts are below the sealing line arranged.
- the inner seal is advantageous as a so-called Olive seal trained. This means that the sealing line a maximum outer diameter of the inner seal defined and spaced from the inside of the cap base is arranged.
- Such olive seals have the advantage in Seal inside the container mouth, where normally one to find a precisely defined sealing surface without damage is.
- the disadvantage of such olive seals is that they already seal due to the preload when the Sealing cap is not in the attached position, but axially slightly above the sealing position. thanks to the Ventilation recesses, which are advantageous immediately below start the sealing line, the sealing effect is canceled, as soon as the sealing line outside the container mouth lies. An extension of the sealing effect due to a shift the sealing line over which is tapered down This prevents a tapering inner seal.
- the cap can also with a circumferential Be sealing bead provided against the outside of the Container mouth can be pressed.
- the sealing bead is axial arranged between the first and second stop.
- the closure cap is also advantageous with hold-open elements Mistake.
- 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 Keep-open elements prevent the sealing line from shifting. If there is still doming of the internal pressure If the bottom of the cap comes, the hold-open elements are supported on the container mouth, so the location of the inner seal with respect to the container mouth essentially only is changed by translation. Can keep open of course on the other sealing elements, in particular on the second stop acting as a seal or on the optional against the outside of the container annular bead.
- Figure 1 shows a cap 1, which essentially consists of a cap base 2 and a cap wall 3.
- the Cap wall 3 is provided with a screw thread 6, with which the cap 1 on a container mouth 20th can be screwed on.
- the Inner seal 4 On the inside of the cap base 2 there is an inner seal 4 arranged in the form of a circumferential sealing lip.
- 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 at a distance from the inside of the cap base 2 arranged and defines the maximum outer diameter the surface 10 of the cap apron 3 facing the Inner seal 4.
- the inner seal 4 is below the sealing line 5 with ventilation cutouts 11 provided which on the surface 10 are arranged.
- the first stop 8 is a circumferential bead trained who also has a sealing function.
- a second stop 7 is located above the end of the thread 6 on the inside of the cap wall 3 above the thread 6 arranged.
- the stop 7 has a stop plane that runs approximately perpendicular to the axis of the closure cap.
- the Stops 7, 8 are predeterminable in the axial direction Distance d spaced.
- the cap wall 3 is provided with a deformable wall area 9.
- Open hold elements 13 are arranged, which ensure that the sealing line 5 of the inner seal 4 does not shift, i.e. that the inner seal 4 only in the area of the sealing line 5 can be sealed against the inside of the container mouth.
- the outside of the cap apron 3 is also with a Corrugation or provided with ribs 14, which the cap wall 3 below the weakening zone 9 sufficient strength and give good grip properties.
- the cap 1 can also with a guarantee tape 15 and be provided with vertical ventilation slats 16, which interrupt the thread 6.
- a guarantee tape 15 and be provided with vertical ventilation slats 16, which interrupt the thread 6.
- vertical ventilation slats 16 which interrupt the thread 6.
- FIG 2 the sealing part of the closure cap is according to Figure 1 is shown enlarged. If the cap 1 is screwed onto a container mouth 20, comes first the first stop 8 with the end face 23 of the container mouth 20 engaged. By further screwing on the Cap wall 3 in the region of the deformable wall section 9 deformed axially until the second stop 7 with the Thread start 22 of the container mouth 20 engages. In the fully applied state is the deformable one Wall area 9 biased to a precisely predetermined value.
- a circumferential sealing bead 12 seals against the Outside 24 of the container mouth 20.
- the container mouth 20 On the inside 21 the container mouth 20 is the inner seal 4 with the Sealing line 5 sealing.
- the sealing line 5 has a through relative position to the second stop 7 predetermined penetration depth t in the tank mouth.
- the cap base 2 becomes axial Direction A shifted up (see Figure 3).
- the axial Displacement of the cap base 2 is due to the deformable Wall section 9 favors.
- the second stop 7 remains thereby engaging with the thread beginning 22 of the container mouth 20.
- the first stop 8 is from the end face 23 of the Container mouth 20 lifted and the inner seal 4 slides along the inside 21 of the container mouth 20 in the direction of the arrow A upwards so that the sealing line 5 is disengaged with the inside 21.
- An increased internal pressure can therefore compensated for by the ventilation recesses 11 become.
- Between the second stop 7 and the beginning of the thread 22 is due to the thread pitch only on a short Circumferential section a sealing contact.
- the reduction of the internal pressure is also through the ventilation slots shown in Figure 1 16 favors.
- the axial displacement of the cap base 2 also the pressed against the outside 24 of the container mouth 20 Bead 12 relieved of pressure, so that ventilation is possible.
- the ventilation cutouts 11 are of particular advantage, because the inner seal 4 is preloaded into the container mouth is introduced and the sealing line 5 deep in the Container mouth is arranged. Because of the ventilation cutouts 11 ventilation takes place as soon as the sealing line 5 out of engagement with the inner surface 21 of the container mouth occurs. Without ventilation cutouts 11 would Surface 10 of the inner seal 4 due to the bias also below the sealing line 5 during the axial displacement still in sealing engagement with the inside 21 of the Container mouth 20 remain.
- the cap 1 is schematically in the Shown bottom view. Threads, stops and the outside 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 the cap bottom 2 without Form weaknesses so that doming of the cap base, i.e. an outward curvature is made difficult or reduced. Instead, a deformable wall section 9 is in the area the cap wall 3 provided. This weakening in the area of Cap wall 3 allows axial movement of the cap base with increased internal pressure.
- the representation shown in Figure 3 is exaggerated to illustrate the gas release process executed. In reality, the cap bottom lifts up increased internal pressure only by a small amount. Once the Internal pressure decreases again, the cap bottom 2 lowers again and the sealing cap 1 seals again. It has shown that with such arrangements, the internal pressure in the Containers on one sufficient for several weeks can be kept low. There are a lot of them of successive venting processes.
- Essential for the degree of preload of the weakening zone 9 is the distance d between the first stop 7 and the second stop 8 compared 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 top of the thread start 22 and Front side 23 of the container mouth 20 is 1.7 mm.
- the depth of penetration t of the sealing line 5 is depending on the content of the Container 0.8 to 1.0 mm.
- the venting recesses 11 are at a distance of 0.2 to 0.3 mm below the sealing line 5 on the surface 10 of the Inner seal 4 arranged.
- 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 or unscrewing the cap 1 in engagement with the inside 21 of the The container mouth can stand.
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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
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 Flaschenverschluss
bekannt, bei welchem durch Schwächungen in der Kopfplatte
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 CO2-haltigen Getränken bei 5
bar und bei einem Inhalt mit 4 Vol.% CO2 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 Aussentemperatur
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 Aussendurchmesser
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 Pfeilrichtung
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 angepresste
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 aussenliegende
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 (8)
- 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),dass die Verschlusskappe (1) einen axial zwischen den Rückhalteelementen (6) und dem ersten Anschlag (8) angeordneten zweiten Anschlag (7) zum Begrenzen der Aufschraubbewegung aufweist unddass 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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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ES2185397T3 (es) | 2003-04-16 |
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