EP3817990B1 - Screw closure with controlled seal - Google Patents

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EP3817990B1
EP3817990B1 EP19736350.0A EP19736350A EP3817990B1 EP 3817990 B1 EP3817990 B1 EP 3817990B1 EP 19736350 A EP19736350 A EP 19736350A EP 3817990 B1 EP3817990 B1 EP 3817990B1
Authority
EP
European Patent Office
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outer seal
seal
container
screw closure
head plate
Prior art date
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Active
Application number
EP19736350.0A
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP3817990A1 (en
EP3817990C0 (en
Inventor
Günter Krautkrämer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bericap GmbH and Co KG
Original Assignee
Bericap GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bericap GmbH and Co KG filed Critical Bericap GmbH and Co KG
Publication of EP3817990A1 publication Critical patent/EP3817990A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3817990B1 publication Critical patent/EP3817990B1/en
Publication of EP3817990C0 publication Critical patent/EP3817990C0/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
    • 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
    • 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
    • B65D39/00—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D39/08—Threaded or like closure members secured by rotation; Bushes therefor
    • 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
    • B65D2251/00—Details relating to container closures
    • B65D2251/20—Sealing means

Definitions

  • the present invention relates to a plastic closure for positive and tight placement on the neck of a liquid container with a head plate provided for covering a container opening and an outer seal which runs approximately parallel to the edge of the head plate and which is intended for engagement with the outside of a container neck defining the container opening is, as well as an inner seal within the outer seal and running parallel to it, which is intended for engagement with the inside of the container neck, the outer and inner seals each protruding from the inside of the head plate in the direction of the container neck.
  • circumferential seals extend parallel to one another and approximately perpendicular or slightly inclined to the plane defined by the head plate.
  • the invention relates to a screw cap made of plastic for liquid containers, wherein the screw cap has a head plate, a cylindrical cap jacket with an internal thread that defines an axis of the closure, and an annular inner seal to be brought into engagement with the cylindrical inner surface of the container neck after it has been applied to the container neck, as well has an annular outer seal to be brought into engagement with the cylindrical outside of a container neck, the outer and inner seals each extending in a predominantly axial direction from the inside of the head plate.
  • a closure according to the preamble of claim 1 is known with an outer seal and a stopper seal in the form of a ring to enable venting of excess pressure within the container.
  • Such plastic closures are used, among other things, for beverage bottles.
  • the present invention relates in particular to closures for containers in which uncontrolled excess pressure can arise. This applies, for example, to containers that are filled with a liquid that can in principle be fermented and within which considerable excess pressure can therefore build up (after contamination with germs).
  • Such containers when filled with the products in question, generally do not have a high internal pressure, with the exception of a small excess pressure deliberately applied by filling with an inert gas, which essentially serves to keep the bottles, which are mostly made of thin-walled PET material, overall stable and therefore stackable, with several containers typically being combined into a container and stacked on top of each other in this form.
  • the closure according to the invention has, as is common in the prior art, two independent seals, one of which comes into sealing contact with the inside and the other with the outside of a corresponding container neck. (deleted text moved to page 3:)
  • the closures used for this are generally relatively short axially and also have a relatively steep, usually multi-start thread, which allows the container to be opened and closed quickly , on the other hand, the closure only offers a comparatively small hold, and also only allows limited ventilation or venting of the container during the short opening process.
  • the invention is of course not limited to this specific application, but rather relates to closures for all containers in which an overpressure of e.g. B is more than 4 bar, especially if such an overpressure can arise in an uncontrolled manner.
  • the inner seal only withstands a limited excess pressure.
  • the outer seal can withstand a very significant excess pressure.
  • the present invention is based on the object of creating a closure and also a container with a closure, which generally avoid the closure blowing off under high overpressure.
  • the outer seal has a weakened area in at least one circumferential section, the closure being designed such that the outer seal in the weakened area gives way at a lower internal excess pressure than without the weakened area, in particular in the weakened area, gives way earlier than in the other areas.
  • the weakening area preferably extends over an angular sector measured with respect to the axis, which, depending on the type of weakening, can be limited to less than 1° circumferential angle, but in other embodiments also to an angular sector of 20 to 90°.
  • the weakened area could also extend over the entire circumference, for example in the form of a spirally circumferential groove.
  • the task is solved in that the closure does not allow a correspondingly high overpressure to arise from the outset, i.e. it becomes leaky and allows gas to escape when the pressure inside the container exceeds a certain, predeterminable level, without any additional pressure Pressure relief valve to be installed.
  • the lower section of the inner seal (facing away from the head plate) is typically beveled radially inwards and curved inwards at the end in order to ensure that the inner seal slides into the opening of the container neck when the closure is placed on the container neck.
  • the lower end of the inner seal therefore has when the external bead is on the The inside of the container neck rests a clear clear distance from this inside.
  • the inner seal has a radially outwardly projecting area or bead on its outside, which, after appropriate compression by the container neck, lies in a sealing manner against the inside of the container neck under elastic prestress.
  • An overpressure that arises in a container equipped with a closure usually causes the top plate of the closure to bulge.
  • the inner seal is moved a little way up to the free opening of the neck, and at the same time the inner seal tilts radially inwards and the pressure of the gas or liquid, which can act from the outside on the lower section of the inner seal, also contributes to a radially inwards Pivoting the inner seal so that it lifts off at least locally from the inside of the container neck from a certain excess pressure.
  • the inner seal will therefore leak.
  • the internal pressure then acts on the external seal.
  • the bulging of the head plate also causes a reduction in the diameter of the outer seal, at least at its base on the head plate, which leads to an even firmer pressing of the outer seal on the container neck. Without measures to reduce the internal pressure, there is then the risk described above of sudden explosion when the closure is opened.
  • the outer seal due to the weakening area of the outer seal specifically provided according to the invention, the outer seal also yields at a lower pressure than would be the case if the outer seal had no weakening area at all. This reduces the otherwise higher internal pressure and the risk of a closure breaking off from the container neck is completely or at least largely eliminated.
  • the weakening area is therefore a means of specifically limiting overpressure.
  • the desired overpressure value at which the weakened area of the outer seal gives way and allows the gas under pressure in the container to escape can be easily adjusted.
  • the weakened area will be adjusted so that the pressure at which the outer seal opens in the weakened area is slightly above the excess pressure with which the container is filled anyway for reasons of stability, ie with a pressure between 1 and 2.5 bar , whereby exact adherence to certain pressure values is not important, as long as the opening pressure of the weakened area is well below the values that could cause the closure to dangerously blow off the neck of the container.
  • a sensible upper limit for the internal pressure of containers intended, for example, for non-carbonated containers is around 3 - 4 bar for a closure with a two-start thread with an approx. 360° wrap angle and a nominal diameter of 38 mm.
  • Such a reasonable upper limit for the pressure varies with the diameter of the neck and the design of the thread. and can tend to be larger with a smaller diameter and smaller with a larger diameter.
  • the outer seal of the screw cap according to the invention expediently has an area referred to below as the sealing area, which is generally regarded as the axial area which comes into sealing contact with a container neck.
  • the sealing area is generally regarded as the axial area which comes into sealing contact with a container neck.
  • this is an area of the outer seal with a constant inner diameter that at least partially encompasses the middle third of the axial length of the outer seal.
  • the end of the outer seal which is remote from the head plate and has the shape of a ring or annular web, is (seen in an axial section) generally slightly curved or beveled radially outwards, also to ensure that it slides onto the container neck when the closure is placed on the container neck
  • the outer seal being radially expanded and stretched overall so that it rests against the container neck under elastic prestress and in this way withstands a relatively high internal pressure.
  • the sealing area of an outer seal comprises at least a part of the central axial third of the outer seal, and the sealing area can then be defined accordingly with reference only to the closure.
  • the lower end section of the outer seal which is curved radially outwards, does not rest on the container neck and cannot contribute significantly to the sealing.
  • the actual sealing area of the outer seal is located approximately in the middle third, based on the axial length of the outer seal. This is the sealing area defined above, which according to the present invention should be influenced by targeted measures or set to a specific opening pressure.
  • the weakened area consists of a peripheral section of the outer seal, which has a reduced wall thickness compared to the rest of the outer seal, the outer seal in this weakened area having the same inner radius as the rest of the outer seal, but a smaller outer radius. Due to the constant inner diameter, such an outer seal rests along its entire circumference with the sealing area on the outer surface of a container neck Seals well within the required pressure range for which the container and closure are designed under normal conditions.
  • Such a configuration results in a closure that is completely tight under normal circumstances and is completely sealed by both an inner seal and an outer seal, with the head plate only bulging strongly in the event of a larger (e.g. > 4 bar) internal overpressure, thereby tilting the inner seal radially inwards and lifting it axially and/or radially from the inner surface of the container neck, whereupon the stronger pressure then acting on the outer seal is reduced via the respective weakened area.
  • a larger e.g. > 4 bar
  • the reduced wall thickness extends in the axial direction from a free axial (lower) end to the upper third of the outer seal, based on the axial length of the outer seal outside the weakened area.
  • the maximum outer diameter of the inner seal i.e. H. the so-called “bulge” of the outer seal
  • H. the so-called “bulge” of the outer seal is provided at an axial distance between only 0.4 and 1.2 mm, preferably less than 1 mm, from the stop surface, so that this area is protected from any movements of the head plate, in particular a bulging of the same, is very strongly influenced and therefore lifts off from the inner surface of the container neck at least after reaching a certain excess pressure and at least in places. Gas (or liquid) under excess pressure can then escape into the area in front of the outer seal, with the weakened area of the outer seal limiting the resulting pressure by allowing the pressurized gas to pass through when a limit pressure is exceeded.
  • the sealing bead of the inner seal which defines its maximum diameter, can be raised into the area of the rounding of the inner bottle neck edge or beyond, so that the inner seal definitely allows gas towards or into the outer seal The area between the outer and inner seals can pass through.
  • the weakening area consists of a peripheral section of the outer seal that is axially shortened in the angular sector ⁇ . Because the outer seal is shortened in a circumferential section and the shortening also covers the sealing area, there is only an axially very short section of the sealing area in the angle sector Outside of the container neck, which means that the outer seal in this weakened area, simply because it is also raised a little axially by the bulging head plate, gives way at a relatively low excess pressure in the inside of the container and locally from the bottle neck lifts off so that any excess pressure is reduced.
  • such an axially shortened sealing area is still sufficient to ensure a seal of the screw cap in the unpressurized state, ie when the pressure on both sides of the outer seal is approximately the same or limited to the regular excess pressure ( ⁇ 2 bar) of the container.
  • the axial length of the outer seal in the weakened area is less than two thirds of the axial length of the outer seal outside the weakened area.
  • This measure also causes the outer seal and thus the closure as a whole to leak at a significantly lower internal pressure or to reduce the increased internal pressure sooner.
  • a closure with an external seal without the weakening area Without weakening, as provided according to the present invention, the outer seal remains tight until a PET bottle bursts.
  • the axial shortening can be approximately one third compared to the outer seal in the remaining area and the wall thickness should be less than half of the wall thickness of the outer seal outside the weakened area be, with the reduced wall thickness extending axially into the upper third of the outer seal, based on its axial length outside the weakening area.
  • a groove or a rib runs on the inner surface of the outer seal, which in any case extends over the axial width of the sealing area of the outer seal.
  • a corresponding groove would provide a small channel bridging the sealing area, via which overpressured gas inside the container, which may have already passed the inner seal, can be discharged to the outside without the pressure inside the container increasing further .
  • a web or a rib which protrudes radially inwards on the surface of the outer seal and otherwise also extends across the axial width of the sealing area, acts in a similar way, since on both sides of such a rib the sealing surface of the outer seal is separated from the Bottle neck is lifted, and in this way also forms a passage for gas under excess pressure.
  • these embodiments have an outer seal that permanently exhibits a specifically adjusted, small leak.
  • This leak can be caused by a capillary-like passage of e.g. B. 0.03 mm 2 cross section allows sufficient gas to pass through, such as is released during a fermentation process.
  • a capillary-like passage e.g. B. 0.03 mm 2 cross section allows sufficient gas to pass through, such as is released during a fermentation process.
  • this passage may also have to allow liquid to pass through.
  • such a capillary opening does not pose a problem under normal sales and storage conditions because under such conditions the inner seal still effectively seals the container interior from the environment.
  • a corresponding groove and, analogously, a corresponding rib should have the smallest possible cross-section that meets the above conditions and which is, for example, less than 0.05 mm 2 , in particular less than 0.02 mm 2 , with a corresponding groove and, analogously, one Corresponding rib could, for example, have a width and also a depth of 0.1 mm each, so that the total cross section does not exceed 0.01 mm 2 .
  • the passage cross section at least for gas, can also be significantly below the aforementioned values and, for example, only be 0.0001 mm 2 , which is sufficient to reduce slowly building gas pressure, but on the other hand to prevent the penetration of contaminants and germs as long as no reverse pressure difference occurs , faces great resistance.
  • the inner seal definitely prevents pathogens and the like from entering the container and the risk that only the container neck mouth may become contaminated is in the embodiments described above with a groove or Rib on the inner surface of the outer seal is very small given the small cross section of the groove or rib.
  • the inner seal has an axial length of at least 2 mm with an end section that tapers conically from its maximum diameter to its axial front one end also contributes to easier removal of the inner seal from the inner surface of the container neck.
  • the gas under pressure in a container has no axial counterpart in the conical area outside the inner cross section of the inner seal and can therefore contribute to the inner seal being pushed radially inwards and thereby becoming leaky
  • the maximum outside diameter of the inner seal is also smaller than the minimum inside diameter of the outer seal because a container neck mouth has to be accommodated between them, with the corresponding ramp slopes and roundings on the seals and/or at the container neck mouth making it possible for the maximum outside diameter of the inner seal and the minimum diameter of the outer seal differs only slightly, and in particular significantly less, than corresponds to the wall thickness of the container neck.
  • the head plate has an annular section between the outer and inner seals, which defines an axial stop surface for the end face of a container neck mouth.
  • the wall thickness in the area of this annular stop surface can be the same as in the central area of the head plate, but in particular it can also be larger or smaller, the latter being preferred in order to make the head plate easier to move so that it moves more in the event of excess pressure inside the container bulges.
  • the invention also relates to a container with a plastic closure, the container having a container neck which is designed for positive and tight engagement with a plastic closure according to one of claims 1 to 13.
  • the invention also relates to a container which has a container neck with an external thread and a screw cap, the maximum external radius of the internal seal being 0.2 to 0.4 mm larger than the nominal internal diameter of the bottle neck.
  • the inner diameter of the outer seal which is constant in the sealing area, is also 0.2 to 0.4 mm smaller than the nominal outer diameter of the container neck. This ensures that both seals rest under pretension on the inside or outside of the container neck, while the end face abuts axially on the annular stop surface of the head plate, which lies between the outer seal and the inner seal.
  • Figure 1 shows an axial section through the edge of a container neck with attached closure 100.
  • the container neck is described below as a bottle neck. and shows the contour of a bottle neck edge of a PET bottle with a 30 or 43 mm thread.
  • the inner seal 5 is shown here overlapping the inner surface of the bottle neck 20, but this is only intended to indicate that the outer surface of the inner seal, in particular the bead 5 'provided on the outer surface, rests with elastic prestress on the inner surface of the bottle neck 20, as is the case in Figure 2 is shown, where Figure 2 additionally shows a head plate 1 that is bulged due to increased internal pressure.
  • the increased pressure also causes the conical outer surface between the maximum diameter of the bead 5 ' and the lower free end of the inner seal 5 to be acted upon by the increased internal pressure, so that from a certain internal pressure the inner seal 5 or its outwardly projecting bead from the Inner surface of the bottle neck 20 lifts off and thus allows the pressure to escape into the area between the outer seal 7 and inner seal 5.
  • the in Figure 2 The state shown corresponds to a situation in which the inner seal 5 is raised and tilted to such an extent that it is lifted off the inner surface 22 of the bottle neck and is leaking.
  • the rounding provided on the inner upper edge of the bottle neck in accordance with usual standards in turn contributes to the inner seal losing at least local sealing contact with the bottle neck above a certain pressure.
  • FIG. 1A a part of the closure 100, which has a head plate 1, a cap jacket 2 with a screw thread 3 and an inner seal 5 and an outer seal 7.
  • the mouth of the bottle neck 20 pushes between the outer seal 7 and the inner seal 5, generally until the end face 24 of the bottle neck mouth abuts a stop surface 4 of the annular section 14 on the underside the head plate 1, which is located between the two seals 5 and 7.
  • the conically inwardly tapering lower section of the inner seal 5 and the conically or rounded widening lower section of the outer seal 7, as well as the roundings on the upper edge of the bottle neck mouth, contribute to the fact that the bottle neck 20 is between when the closure 100 is put on the inner seal 5 and the outer seal 7 pushes and does not compress a seal that hits the end face 24 of the bottle neck.
  • Figure 2 shows (again only in a section) a head plate 1 that is bulged under increased internal pressure, so that the internal pressure triggers a leak in the inner seal 5, the clear distance between the bead 5 'of the inner seal 5 and the inside 22 of the bottle neck 20 to illustrate the occurring Effects are somewhat exaggerated.
  • the bulging of the head plate 1 which is also favored by a smaller wall thickness d of the head plate 1 in the area of the annular section 14 of the head plate 1 (see Figure 4 )
  • the inner seal 5 tends to tilt inwards, as initially happens due to the radially inward pushing of the bead 5 'when it engages with the inner sealing surface of the bottle neck 20.
  • the head plate 1 has a slightly larger wall thickness D, whereby the different wall thicknesses d, D are not a mandatory feature, but can promote or simplify the desired overpressure limitation of the closure.
  • a groove can be provided on the inside of the head plate 1 at the transition from the stop surface 4 and the inner seal 5, which makes the inner part of the head plate 1 with the inner seal 5 even more movable compared to the radially outer one Section 14 makes the bulging of the head plate 1 and the tilting and axial lifting of the inner seal 5 even easier until it leaks.
  • the bead 5 lifts off from the internal surface 22 of the bottle neck 20 at least in some places, so that the pressure escapes can until the curvature of the head plate 1 has reduced accordingly and the elastic restoring forces of the inner seal bring the bead 5 'of the inner seal 5 back into sealing engagement with the bottle neck.
  • Figure 3A shows the same closure as that Figure 1A , however, the cutting plane runs through a weakened area 6 of the outer seal 7.
  • the weakened area 6 consists of an optionally axially shortened section 6 of the outer seal 7 with reduced wall thickness, which although has the same inner diameter as the outer seal 7 in the rest of the area, but has a significantly smaller outer diameter.
  • Figure 3B shows a section through the line B3-B3 in Figure 3A .
  • the inner seal 5 rests on the inner surface 21 of the bottle neck 20 (the overlap of the inner seal 5 with the bottle neck 20 in Figure 3A is only intended to represent the stress-free state before the inner seal 5 or its bead 5 'is pressed inwards through the bottle neck).
  • the upper third of the outer seal 7, which adjoins the head plate, is located in the area of a radius of curvature at the upper edge of the neck opening and therefore does not come into contact with it
  • the bottle neck and the lower third are already radially expanded in order to make it easier for the mouth of the bottle neck 20 to slide into the space between the two seals 5 and 7 when the closure is placed on a bottle neck.
  • seal 7 is now shortened over a certain angular sector ⁇ , which can be 30°, for example, to half or the entire axial length of the outer seal 7, then in this area there is only an axially relatively short section of the outer seal 7 with the outside 21 of the bottle neck 20 in contact, with a relatively low excess pressure within the outer seal 7 being sufficient to lift this relatively short, still sealing section from the outside 21 of the bottle neck 20 and thus to relieve pressure.
  • ⁇ which can be 30°, for example, to half or the entire axial length of the outer seal 7
  • the angular section shown still recognizes two end sections, is not only axially shortened in the weakening segment within the angular sector ⁇ but is also replaced by a weakening area 6 with reduced wall thickness, which, however, has the same inner diameter as the inner seal 7.
  • the weakened area 6 of the outer seal Under normal conditions, ie when there is no or only a small overpressure of e.g. B. 2 bar prevails in the area between the inner seal 5 and outer seal 7, the weakened area 6 of the outer seal also lies sealingly against the outside 22 of the bottle neck 20 and protects against the ingress of germs before initial use, ie on the way from the bottler to the consumer .
  • Figure 4 illustrates where, in addition to the weakened area 6 shown in section, the contour of the outer seal 7 was also drawn, as it exists in the areas of the outer seal 7 outside the weakened area 6. You see in Figure 4 in addition, the wall thickness d of the head plate in the area between the inner seal 5 and outer seal 7 is slightly smaller than the wall thickness D radially inside the inner seal 5.
  • the outer seal 7 is axially shortened and its wall thickness is reduced, as a result of which the outer seal 7 is more easily stretchable in the weakened area 6 and yields with less internal excess pressure than would be the case if the outer seal 7 was formed uniformly with full wall thickness and axial length as in area I and the rest area would be the case.
  • Figure 5A shows a small section of the head plate 1 with the seal 7 extending downwards from the head plate 1, whereby the Figure 5A is a plan view of the inner surface of the outer seal 7, which normally comes into sealing contact with the outer surface 22 of the bottle neck.
  • the inner surface of the outer seal has a small groove-like recess 6 ', which bridges the area in the axial direction in which the seal rests tightly against the outside 22 of the bottle neck 20.
  • This is again in a section running through the recess 6' Figure 5B shown schematically.
  • the cross section of the groove-like recess 6 'as shown in Figure 5B detects less than 0.5 mm 2 , in particular less than 0.2 mm 2 .
  • Those in the cut according to Figure 5B Approximately semicircular recess 6' could, for example, have a radius of 0.1 to 0.2 mm.
  • Figures 6A and 6B represent another closure cap in which, instead of a recess 6', a radially inwardly projecting web or a rib or a projection 6" is provided. Even if the wall thickness of the outer seal 7 is in the circumferential direction of the outer seal and on both sides of the projection or the rib 6" is constant, short sections of the inner seal 7 are lifted off the outer surface 22 of the bottle neck 20 on both sides of the rib 6", which effectively results in two small recesses 6' being formed on both sides of the rib 6".
  • the rib 6" is dimensioned such that the cross section of the recesses 6' formed in this way does not total more than 0.5 mm 2 , preferably less than 0.2 mm 2 .
  • the rib 6 extends in a straight or curved manner in the axial direction over the sealing area of the outer seal 7, so that the recess 6 'connects the space between the outer and inner seals to the outside of the bottle neck 20.
  • Figure 7 finally shows an embodiment according to the invention, in which the outer seal 7 has been axially shortened in an angular range ⁇ , so that in the angular sector ⁇ of the weakened area 16 there is only very small axial contact between the outer seal 7 or the weakened area 16 and the bottle neck 20 or its outer surface 22 consists.
  • This is dimensioned such that when the head plate is curved, the outer seal, despite its proximity to an imaginary pivot point of the curved part of the head plate 1, still shifts axially upwards sufficiently to open a gas passage.
  • the invention is essentially based on two effects, namely, on the one hand, using the arching of the head plate that occurs under internal pressure in order to first open the internal seal to such an extent that undesirably high internal pressure of e.g. B more than 3 bar is passed on to the outer seal.
  • this external seal is also like this, at least in an angular sector weakened that when exposed to the z. B. pressure exceeding 3 bar also gives way and the pressure can be reduced by gas escaping from the container.
  • the invention also particularly relates to a combination of a container neck or a container with a plastic closure, the maximum outer diameter of the outer seal being between 0.2 and 0.4 mm larger than the corresponding inner diameter of the container neck opening, while the inner diameter of the outer seal is also approximately 0.2 to 0.4 mm smaller than the corresponding outer diameter of the container neck in the respective angular position.
  • the closure according to the invention is particularly suitable for containers with cylindrical container necks that have an inner diameter of 40 or 30 mm, but can also be used for smaller closure diameters of, for example, 28 mm.
  • the embodiments described above are therefore adapted in terms of their dimensions to corresponding standardized container necks or bottle necks.

Landscapes

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststoffverschluss zum formschlüssigen und dichten Aufsetzen auf den Hals eines Flüssigkeitsbehälters mit einer für das Überdecken einer Behälteröffnung vorgesehenen Kopfplatte und einer in etwa parallel zum Rand der Kopfplatte umlaufenden Außendichtung, welche für den Eingriff mit der Außenseite eines die Behälteröffnung definierenden Behälterhalses vorgesehen ist, sowie einer innerhalb der Außendichtung und parallel zu dieser umlaufenden Innendichtung, die für den Eingriff mit der Innenseite des Behälterhalses vorgesehen ist, wobei die Außen- und die Innendichtung jeweils von der Innenseite der Kopfplatte in Richtung des Behälterhalses hervorstehen.The present invention relates to a plastic closure for positive and tight placement on the neck of a liquid container with a head plate provided for covering a container opening and an outer seal which runs approximately parallel to the edge of the head plate and which is intended for engagement with the outside of a container neck defining the container opening is, as well as an inner seal within the outer seal and running parallel to it, which is intended for engagement with the inside of the container neck, the outer and inner seals each protruding from the inside of the head plate in the direction of the container neck.

Im Wesentlichen erstrecken die umlaufenden Dichtungen sich parallel zueinander und in etwa senkrecht oder leicht geneigt zu durch die Kopfplatte definierten Ebene.Essentially, the circumferential seals extend parallel to one another and approximately perpendicular or slightly inclined to the plane defined by the head plate.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Schraubverschluss aus Kunststoff für Flüssigkeitsbehälter, wobei der Schraubverschluss eine Kopfplatte, einen zylindrischen Kappenmantel mit Innengewinde die eine Achse des Verschlusses definieren, und eine nach dem Aufbringen auf den Behälterhals mit der zylindrischen Innenfläche des Behälterhalses in Eingriff zu bringende ringförmige Innendichtung sowie eine mit der zylindrischen Außenseite eines Behälterhalses in Eingriff zu bringende, ringförmige Außendichtung aufweist, wobei die Außen- und die Innendichtung sich jeweils in vorwiegend axialer Richtung von der Innenseite der Kopfplatte erstrecken.In particular, the invention relates to a screw cap made of plastic for liquid containers, wherein the screw cap has a head plate, a cylindrical cap jacket with an internal thread that defines an axis of the closure, and an annular inner seal to be brought into engagement with the cylindrical inner surface of the container neck after it has been applied to the container neck, as well has an annular outer seal to be brought into engagement with the cylindrical outside of a container neck, the outer and inner seals each extending in a predominantly axial direction from the inside of the head plate.

Aus der EP 2 468 654 A1 ist ein Verschluss gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer äußeren Dichtung und einer Stopfendichtung in Form eines Rings bekannt, um ein Entlüften von Überdruck innerhalb des Behälters zu ermöglichen.From the EP 2 468 654 A1 a closure according to the preamble of claim 1 is known with an outer seal and a stopper seal in the form of a ring to enable venting of excess pressure within the container.

Aus der EP 1 679 267 A1 ist ein Verschluss bekannt, der gleichzeitig eine gute Abdichtung und eine gute Entlüftung ermöglicht.From the EP 1 679 267 A1 a closure is known that simultaneously enables good sealing and good ventilation.

Derartige Kunststoffverschlüsse werden unter anderem für Getränkeflaschen verwendet. Dabei betrifft die vorliegenden Erfindung insbesondere Verschlüsse für solche Behälter, in welchen ein unkontrollierter Überdruck entstehen kann. Dies trifft beispielsweise auf Behälter zu, die mit einer im Prinzip gärfähigen Flüssigkeit gefüllt sind und innerhalb derer sich demzufolge (nach einer Kontamination mit Keimen) ein beträchtlicher Überdruck aufbauen kann.Such plastic closures are used, among other things, for beverage bottles. The present invention relates in particular to closures for containers in which uncontrolled excess pressure can arise. This applies, for example, to containers that are filled with a liquid that can in principle be fermented and within which considerable excess pressure can therefore build up (after contamination with germs).

Solche Behälter weisen, wenn sie mit den betreffenden Produkten gefüllt sind, in der Regel keinen hohen Innendruck auf, mit Ausnahme eines gezielt durch Auffüllen mit einem inerten Gases aufgebrachten geringen Überdrucks, der im Wesentlichen dazu dient, die Flaschen, welche zumeist aus dünnwandigem PET-Material bestehen, insgesamt stabil und damit stapelfähig zu machen, wobei typischerweise mehrere Behälter zu einem Gebinde zusammengefasst sind und in dieser Form aufeinander gestapelt werden.Such containers, when filled with the products in question, generally do not have a high internal pressure, with the exception of a small excess pressure deliberately applied by filling with an inert gas, which essentially serves to keep the bottles, which are mostly made of thin-walled PET material, overall stable and therefore stackable, with several containers typically being combined into a container and stacked on top of each other in this form.

Dabei hat sich in einigen Marktsegmenten zunehmend der Wunsch von Verbrauchern durchgesetzt, den Behälterinhalt in möglichst reiner, natürlicher Form zu erhalten und den betreffenden Inhalt, wie z.B. Fruchtsaft oder Smoothies, nicht mit Konservierungsstoffen haltbar zu machen. Es versteht sich, dass solche Getränke nach Erstöffnung eine vergleichsweise kurze Mindesthaltbarkeitsdauer haben, auch wenn sie unter aseptischen Bedingungen abgefüllt wurden. Es kann deshalb geschehen, dass ein Verbraucher einen derartigen Behälter nach dem Einkauf, vor allem nach einem erstmaligen Öffnen, für eine längere Zeit und womöglich auch an einem ungünstigen (warmen) Ort stehen lässt, wodurch aufgrund einer anfänglich geringen Verkeimung in der in dem Behälter enthaltenen Flüssigkeit Gärprozesse beginnen können. Bei einer Gärung entstehen typischerweise Gase und diese erhöhen wiederum den Druck im Inneren des Behälters in unkontrollierbarer Weise. Auch wenn die Behälter und die entsprechenden Verschlüsse für einen geringen Überdruck ( zum Beispiel 2 bar) ausgelegt sind, um, wie oben erwähnt, das Stapeln entsprechender Gebinde zu erleichtern, kann ein durch Gärung entstehender Druck um ein Vielfaches höher sein als der allein zur Gewährleistung der Stapelfähigkeit erforderliche Druck, unter dem die Behälter ursprünglich mit einem inerten Gas aufgefüllt wurden.In some market segments, the desire of consumers to preserve the container contents in as pure, natural form as possible and not to preserve the contents in question, such as fruit juice or smoothies, without the use of preservatives has become increasingly established. It is understood that such drinks have a comparatively short shelf life after initial opening, even if they were filled under aseptic conditions. It can therefore happen that after shopping, especially after opening it for the first time, a consumer leaves such a container standing for a long time and possibly in an unfavorable (warm) place, which is due to an initially low level of contamination in the container Fermentation processes can begin in the liquid contained therein. Fermentation typically produces gases and these in turn increase the pressure inside the container in an uncontrollable manner. Even if the containers and the corresponding closures are designed for a low overpressure (for example 2 bar) in order to make it easier to stack the corresponding containers, as mentioned above, the pressure resulting from fermentation can be many times higher than that for warranty purposes alone The pressure required for stackability under which the containers were originally filled with an inert gas.

Der erfindungsgemäße Verschluss weist, wie es im Stand der Technik üblich ist, zwei voneinander unabhängige Dichtungen auf, von denen eine mit der Innenseite, die andere mit der Außenseite eines entsprechenden Behälterhalses in dichtenden Kontakt tritt. (gestrichener Text verschoben auf Seite 3:)The closure according to the invention has, as is common in the prior art, two independent seals, one of which comes into sealing contact with the inside and the other with the outside of a corresponding container neck. (deleted text moved to page 3:)

Da die Behälter mit Ausnahme des bereits beschriebenen geringen Überdrucks zum Erhalt der Stapelfähigkeit im Wesentlichen drucklos sind, sind die hierfür verwendeten Verschlüsse in der Regel axial relativ kurz und haben auch einen relativ steiles, zumeist mehrgängiges Gewinde, was ein schnelles Öffnen und Schließen des Behälters erlaubt, andererseits dem Verschluss nur einen vergleichsweise geringen Halt bietet, und auch eine Belüftung bzw. Entlüftung des Behälters während des kurzen Öffnungsvorganges nur begrenzt zulässt.Since the containers are essentially pressureless, with the exception of the small excess pressure already described to maintain stackability, the closures used for this are generally relatively short axially and also have a relatively steep, usually multi-start thread, which allows the container to be opened and closed quickly , on the other hand, the closure only offers a comparatively small hold, and also only allows limited ventilation or venting of the container during the short opening process.

Dies führt dazu, dass bei dem Versuch, einen unter relativ hohem Innendruck stehenden Behälter zu öffnen, der Verschluss bereits nach einem kurzen Drehwinkel explosionsartig von dem Behälterhals abgesprengt wird und einen Benutzer dabei erheblich verletzen kann, insbesondere wenn empfindliche Körperteile, wie z.B. ein Auge, von dem abgesprengten Verschluss getroffen werden.This means that when an attempt is made to open a container that is under relatively high internal pressure, the closure is explosively blown off the container neck after just a short angle of rotation and can seriously injure a user, especially if sensitive parts of the body, such as an eye, be hit by the blown-off bolt.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diesen speziellen Anwendungsfall beschränkt, sondern betrifft Verschlüsse für alle Behälter, in denen ein Überdruck von z. B mehr als 4 bar vorliegt, insbesondere wenn ein solcher Überdruck unkontrolliert entstehen kann.The invention is of course not limited to this specific application, but rather relates to closures for all containers in which an overpressure of e.g. B is more than 4 bar, especially if such an overpressure can arise in an uncontrolled manner.

Die Innendichtung widersteht dabei aufgrund ihrer geometrischen Anordnung und Ausgestaltung nur einem begrenzten Überdruck. Zur Begrenzung des Innendruckes durch die Innendichtung sind deshalb entweder keine oder nur geringe Zusatzmaßnahmen erforderlich, wie unter noch erläutert wird Die Außendichtung kann jedoch bei den bekannten Verschlüssen einem sehr erheblichen Überdruck widerstehen.Due to its geometric arrangement and design, the inner seal only withstands a limited excess pressure. To limit the internal pressure through the inner seal, either no or only minor additional measures are required, as will be explained below. However, with the known closures, the outer seal can withstand a very significant excess pressure.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Verschluss und auch einen Behälter mit einem Verschluss zu schaffen, welche ein Absprengen des Verschlusses unter hohem Überdruck im Allgemeinen vermeiden.Against this background, the present invention is based on the object of creating a closure and also a container with a closure, which generally avoid the closure blowing off under high overpressure.

Diese Aufgabe wird durch den Kunststoffverschluss gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Außendichtung weist in mindestens einem Umfangsabschnitt einen Schwächungsbereich auf, wobei der Verschluss so ausgestaltet ist, dass die Außendichtung im Schwächungsbereich bei einem geringeren inneren Überdruck nachgibt als ohne den Schwächungsbereich insbesondere im Schwächungsbereich früher nachgibt als in den übrigen Bereichen.This task is solved by the plastic closure according to claim 1. The outer seal has a weakened area in at least one circumferential section, the closure being designed such that the outer seal in the weakened area gives way at a lower internal excess pressure than without the weakened area, in particular in the weakened area, gives way earlier than in the other areas.

Bei dem Schraubverschluss erstreckt sich der Schwächungsbereich vorzugsweise über einen bezüglich der Achse gemessenen Winkelsektor, der je nach der Art der Schwächung auf weniger als 1° Umfangswinkel, bei anderen Ausführungsformen jedoch auch auf einen Winkelsektor von 20 bis 90 ° beschränkt sein kann.In the case of the screw cap, the weakening area preferably extends over an angular sector measured with respect to the axis, which, depending on the type of weakening, can be limited to less than 1° circumferential angle, but in other embodiments also to an angular sector of 20 to 90°.

Unter Umständen könnte sich der Schwächungsbereich auch über den gesamten Umfang erstrecken, beispielsweise in Form einer spiralförmig umlaufenden Nut.Under certain circumstances, the weakened area could also extend over the entire circumference, for example in the form of a spirally circumferential groove.

Allgemeiner gesprochen wird also die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Verschluss das Entstehen eines entsprechend hohen Überdrucks von vornherein nicht zulässt, d.h. undicht wird und Gas entweichen lässt, wenn der Druck im Inneren des Behälters ein gewisses, vorgebbares Maß übersteigt, und zwar ohne ein zusätzlich anzubringendes Überdruckventil.More generally speaking, the task is solved in that the closure does not allow a correspondingly high overpressure to arise from the outset, i.e. it becomes leaky and allows gas to escape when the pressure inside the container exceeds a certain, predeterminable level, without any additional pressure Pressure relief valve to be installed.

Der untere (von der Kopfplatte abgewandte) Abschnitt der Innendichtung ist typischerweise radial nach Innen abgeschrägt und am Ende einwärts gewölbt um beim Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälterhals zu gewährleisten, dass die Innendichtung in die Öffnung des Behälterhalses hinein gleitet. Das untere Ende der Innendichtung hat deshalb, wenn der außenliegende Wulst an der Innenseite des Behälterhalses anliegt, eine deutlichen lichten Abstand zu dieser Innenseite. Darüber weist die Innendichtung auf Ihrer Außenseite einen radial nach außen vorstehenden Bereich bzw. Wulst auf, der nach entsprechender Komprimierung durch den Behälterhals unter elastischer Vorspannung an der Innenseite des Behälterhalses dichtend anliegt.The lower section of the inner seal (facing away from the head plate) is typically beveled radially inwards and curved inwards at the end in order to ensure that the inner seal slides into the opening of the container neck when the closure is placed on the container neck. The lower end of the inner seal therefore has when the external bead is on the The inside of the container neck rests a clear clear distance from this inside. In addition, the inner seal has a radially outwardly projecting area or bead on its outside, which, after appropriate compression by the container neck, lies in a sealing manner against the inside of the container neck under elastic prestress.

Ein in einem mit dem Verschluss versehenen Behälter entstehender Überdruck führt in aller Regel dazu, dass sich die Kopfplatte des Verschlusses aufwölbt. Dabei wird die Innendichtung ein Stück weit nach oben zur freien Öffnung des Halses bewegt, und gleichzeitig verkippt die Innendichtung radial einwärts und der Druck des Gases oder der Flüssigkeit, der von außen auf den unteren Abschnitt der Innendichtung wirken kann, trägt zusätzlich zu einem radial einwärts Verschwenken der Innendichtung bei, sodass diese ab einem gewissen Überdruck zumindest lokal von der Innenseite des Behälterhalses abhebt. Die Innendichtung wird somit undicht.An overpressure that arises in a container equipped with a closure usually causes the top plate of the closure to bulge. The inner seal is moved a little way up to the free opening of the neck, and at the same time the inner seal tilts radially inwards and the pressure of the gas or liquid, which can act from the outside on the lower section of the inner seal, also contributes to a radially inwards Pivoting the inner seal so that it lifts off at least locally from the inside of the container neck from a certain excess pressure. The inner seal will therefore leak.

Der Innendruck wirkt dann auf die Außendichtung. Das Aufwölben der Kopfplatte bewirkt dabei aber auch eine Reduzierung des Durchmessers der Außendichtung zumindest an Ihrem Ansatz an der Kopfplatte, was zu einem noch festeren Andrücken der Außendichtung an dem Behälterhals führt. Ohne Maßnahmen zur Reduzierung des Innendrucks besteht dann die oben geschilderte Gefahr des plötzlichen Absprengens beim Öffnen des Verschlusses.The internal pressure then acts on the external seal. The bulging of the head plate also causes a reduction in the diameter of the outer seal, at least at its base on the head plate, which leads to an even firmer pressing of the outer seal on the container neck. Without measures to reduce the internal pressure, there is then the risk described above of sudden explosion when the closure is opened.

Durch den gemäß der Erfindung gezielt vorgesehenen Schwächungsbereich der Außendichtung gibt aber auch die Außendichtung bei einem geringeren Druck nach, als dies der Fall wäre, wenn die Außendichtung keinerlei Schwächungsbereich hätte. Dadurch wird der ansonsten höhere Innendruck reduziert und die Gefahr des Absprengens eines Verschlusses vom Behälterhals wird vollständig oder zumindest weitgehend eliminiert. Der Schwächungsbereich ist demnach ein Mittel zur gezielten Überdruckbegrenzung.However, due to the weakening area of the outer seal specifically provided according to the invention, the outer seal also yields at a lower pressure than would be the case if the outer seal had no weakening area at all. This reduces the otherwise higher internal pressure and the risk of a closure breaking off from the container neck is completely or at least largely eliminated. The weakening area is therefore a means of specifically limiting overpressure.

Durch entsprechende geometrische Ausgestaltung des Schwächungsbereiches, die man auch ohne weiteres experimentell bestimmen kann, kann man den gewünschten Überdruckwert, bei welchem der geschwächte Bereich der Außendichtung nachgibt und das im Behälter unter Druck stehende Gas (teilweise) entweichen lässt, gut einstellen. In der Regel wird man den geschwächten Bereich so einstellen, dass der Druck, bei welchem die Außendichtung im Schwächungsbereich öffnet, etwas über dem Überdruck liegt, mit dem der Behälter aus Stabilitätsgründen ohnehin befüllt wird, d.h. mit einem Druck zwischen 1 und 2,5 bar, wobei es auf die exakte Einhaltung bestimmter Druckwerte nicht ankommt, so lange nur der Öffnungsdruck des Schwächungsbereiches deutlich unter den Werten liegt, die ein gefährliches Absprengen des Verschlusses vom Behälterhals bewirken könnten. Eine sinnvolle Obergrenze für den Innendruck von Behältern, die zum Beispiel für kohlensäurefreie vorgesehen sind, liegt bei etwa 3 - 4 bar für einen Verschluss mit einem zweigängigen Gewinde mit ca. 360° Umschlingungswinkel und einem Nenndurchmesser von 38 mm. Eine solche sinnvolle Obergrenze für den Druck variiert mit dem Durchmesser des Halses und der Gestaltung des Gewindes. und kann bei kleinerem Durchmesser tendenziell größer, bei größerem Durchmesser auch kleiner sein.By appropriately geometrically designing the weakened area, which can easily be determined experimentally, the desired overpressure value at which the weakened area of the outer seal gives way and allows the gas under pressure in the container to escape (partially) can be easily adjusted. As a rule, the weakened area will be adjusted so that the pressure at which the outer seal opens in the weakened area is slightly above the excess pressure with which the container is filled anyway for reasons of stability, ie with a pressure between 1 and 2.5 bar , whereby exact adherence to certain pressure values is not important, as long as the opening pressure of the weakened area is well below the values that could cause the closure to dangerously blow off the neck of the container. A sensible upper limit for the internal pressure of containers intended, for example, for non-carbonated containers is around 3 - 4 bar for a closure with a two-start thread with an approx. 360° wrap angle and a nominal diameter of 38 mm. Such a reasonable upper limit for the pressure varies with the diameter of the neck and the design of the thread. and can tend to be larger with a smaller diameter and smaller with a larger diameter.

Die Außendichtung des erfindungsgemäßen Schraubverschlusses weist zweckmäßigerweise einen nachstehend als Dichtungsbereich bezeichneten Bereich auf, der generell als der axiale Bereich angesehen wird, der mit einem Behälterhals in dichtenden Kontakt tritt. Konkret ist dies ohne Bezugnahme auf einen (im Allgemeinen genormten) Behälterhals ein Bereich der Außendichtung mit konstantem Innendurchmesser, der das mittlere Drittel der axialen Länge der Außendichtung mindestens teilweise umfasst. Wegen einer Rundung am Außenrand einer Behälterhalsmündung, wie sie standardmäßig bei den meisten in Betracht kommenden Behältern vorgesehen ist, um beim Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälterhals ein Aufgleiten der Außendichtung auf die Außenseite des Behälterhalses zu gewährleisten, tritt der kopfplattennahe Bereich der Außendichtung mit dem Behälterhals nicht oder kaum in Kontakt.The outer seal of the screw cap according to the invention expediently has an area referred to below as the sealing area, which is generally regarded as the axial area which comes into sealing contact with a container neck. Specifically, without reference to a (generally standardized) container neck, this is an area of the outer seal with a constant inner diameter that at least partially encompasses the middle third of the axial length of the outer seal. Because of a rounding on the outer edge of a container neck mouth, as is provided as standard in most containers under consideration, in order to ensure that the outer seal slides onto the outside of the container neck when the closure is placed on the container neck, the area of the outer seal near the head plate comes into contact with the container neck no or hardly any contact.

Das von der Kopfplatte abgelegene Ende der Außendichtung, die die Form eines Ringes oder Ringsteges hat, ist (in einem axialen Schnitt gesehen) im allgemeinen leicht radial nach außen gekrümmt bzw. abgeschrägt, ebenfalls um beim Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälterhals das Aufgleiten auf den Behälterhals zu erleichtern, wobei die Außendichtung insgesamt radial aufgeweitet und gedehnt wird, damit sie unter elastischer Vorspannung an dem Behälterhals anliegt und auf diese Weise einem relativ hohen Innendruck widersteht. Insofern ist davon auszugehen, dass der Dichtungsbereich einer Außendichtung mindestens einen Teil des mittleren axialen Drittels der Außendichtung umfasst, und der Dichtungsbereich kann dann entsprechend unter Bezugnahme allein auf den Verschluss definiert werden.The end of the outer seal, which is remote from the head plate and has the shape of a ring or annular web, is (seen in an axial section) generally slightly curved or beveled radially outwards, also to ensure that it slides onto the container neck when the closure is placed on the container neck To facilitate the container neck, the outer seal being radially expanded and stretched overall so that it rests against the container neck under elastic prestress and in this way withstands a relatively high internal pressure. In this respect, it can be assumed that the sealing area of an outer seal comprises at least a part of the central axial third of the outer seal, and the sealing area can then be defined accordingly with reference only to the closure.

Auch der radial nach außen gekrümmte untere Endabschnitt der Außendichtung liegt daher nicht am Behälterhals an und kann zur Abdichtung nicht nennenswert beitragen. Der eigentlich dichtende Bereich der Außendichtung befindet sich etwa im mittleren Drittel, bezogen auf die axiale Länge der Außendichtung. Dies ist der oben definierte Dichtungsbereich, der gemäß der vorliegenden Erfindung durch gezielte Maßnahmen beeinflusst bzw. auf einen bestimmten Öffnungsdruck eingestellt werden soll.The lower end section of the outer seal, which is curved radially outwards, does not rest on the container neck and cannot contribute significantly to the sealing. The actual sealing area of the outer seal is located approximately in the middle third, based on the axial length of the outer seal. This is the sealing area defined above, which according to the present invention should be influenced by targeted measures or set to a specific opening pressure.

Gemäß einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schwächungsbereich aus einem Umfangsabschnitt der Außendichtung besteht, der gegenüber der übrigen Außendichtung eine verringerte Wandstärke hat, wobei die Außendichtung in diesem Schwächungsbereich denselben Innenradius wie die Außendichtung im Übrigen, jedoch einen kleineren Außenradius hat. Aufgrund des durchgehend konstanten inneren Durchmessers liegt eine solche Außendichtung entlang ihres gesamten Umfanges mit dem Dichtungsbereich an der Außenfläche eines Behälterhalses an und dichtet gut innerhalb des erforderlichen Druckbereichs für den der Behälter und der Verschluss unter Normalbedingungen ausgelegt ist. Da aber die Wandstärke in dem Schwächungsbereich geringer ist als die Au βendichtung in ihrem übrigen Bereich, lässt sich dieser Abschnitt verringerter Wandstärke im Falle eines Überdruckes im inneren des Behälters leichter dehnen und radial nach außen drücken, sodass die Außendichtung in diesem Bereich undicht wird, wenn der Druck einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.According to a variant of the invention, it is provided that the weakened area consists of a peripheral section of the outer seal, which has a reduced wall thickness compared to the rest of the outer seal, the outer seal in this weakened area having the same inner radius as the rest of the outer seal, but a smaller outer radius. Due to the constant inner diameter, such an outer seal rests along its entire circumference with the sealing area on the outer surface of a container neck Seals well within the required pressure range for which the container and closure are designed under normal conditions. However, since the wall thickness in the weakened area is less than the outer seal in its remaining area, this section of reduced wall thickness can be stretched more easily in the event of excess pressure inside the container and pressed radially outwards, so that the outer seal in this area becomes leaky the pressure exceeds a specified limit.

Eine solche Ausgestaltung liefert im Ergebnis einen unter normalen Umständen vollständig dichten Verschluss der sowohl durch eine Innendichtung als auch durch eine Außendichtung komplett abgedichtet ist, wobei nur im Falle eines größeren (z. B. > 4 bar) inneren Überdrucks die Kopfplatte sich stark aufwölbt, dadurch die Innendichtung radial einwärts verkippt und axial und/oder radial von der Innenfläche des Behälterhalses abhebt, woraufhin der dann auf die Außendichtung wirkende stärkere Druck über den jeweiligen Schwächungsbereich abgebaut wird.Such a configuration results in a closure that is completely tight under normal circumstances and is completely sealed by both an inner seal and an outer seal, with the head plate only bulging strongly in the event of a larger (e.g. > 4 bar) internal overpressure, thereby tilting the inner seal radially inwards and lifting it axially and/or radially from the inner surface of the container neck, whereupon the stronger pressure then acting on the outer seal is reduced via the respective weakened area.

In einer Ausführungsform der Erfindung reicht die verringerte Wandstärke in axialer Richtung von einem freien axialen (unteren) Ende bis in das obere Drittel der Außendichtung, bezogen auf die axiale Länge der Außendichtung außerhalb des Schwächungsbereichs.In one embodiment of the invention, the reduced wall thickness extends in the axial direction from a free axial (lower) end to the upper third of the outer seal, based on the axial length of the outer seal outside the weakened area.

Zum Abheben der Innendichtung u.a. auch bei, dass der maximale Au ßendurchmesser der Innendichtung, d. h. des sogenannten "Wulstes" der Au βendichtung, in einem axialen Abstand zwischen nur 0,4 und 1,2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, von der Anschlagfläche vorgesehen ist, sodass dieser Bereich von etwaigen Bewegungen der Kopfplatte, insbesondere einem Aufwölben derselben, sehr stark beeinflusst wird und damit zumindest nach Erreichen eines gewissen Überdrucks und zumindest stellenweise von der Innenfläche des Behälterhalses abhebt. Unter Überdruck stehendes Gas (oder auch Flüssigkeit) kann dann in den Bereich vor der Außendichtung entweichen, wobei der geschwächte Bereich der Außendichtung den entstehenden Druck begrenzt, indem er bei Überschreiten eines Grenzdrucks das unter Druck stehende Gas passieren lässt. Bei einer ausreichenden Aufwölbung der Kopfplatte, kann der dichtende Wulst der Innendichtung, der deren maximalen Durchmesser definiert, in den Bereich der Abrundung des inneren Flaschenhalsrandes oder darüber hinaus angehoben werden, so dass die Innendichtung auf jeden Fall Gas zu der Außendichtung hin bzw. in den Bereich zwischen Außen- und Innendichtung passieren lässt.To lift off the inner seal, among other things, the maximum outer diameter of the inner seal, i.e. H. the so-called "bulge" of the outer seal, is provided at an axial distance between only 0.4 and 1.2 mm, preferably less than 1 mm, from the stop surface, so that this area is protected from any movements of the head plate, in particular a bulging of the same, is very strongly influenced and therefore lifts off from the inner surface of the container neck at least after reaching a certain excess pressure and at least in places. Gas (or liquid) under excess pressure can then escape into the area in front of the outer seal, with the weakened area of the outer seal limiting the resulting pressure by allowing the pressurized gas to pass through when a limit pressure is exceeded. If the head plate is sufficiently arched, the sealing bead of the inner seal, which defines its maximum diameter, can be raised into the area of the rounding of the inner bottle neck edge or beyond, so that the inner seal definitely allows gas towards or into the outer seal The area between the outer and inner seals can pass through.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Schwächungsbereich aus einem in dem Winkelsektor α axial verkürzten Umfangsabschnitt der Außendichtung besteht. Dadurch dass die Außendichtung in einem Umfangsabschnitt verkürzt ist und die Verkürzung auch den Dichtungsbereich erfasst, liegt in dem Winkelsektor ein nur noch axial sehr kurzer Abschnitt des Dichtungsbereiches an der Außenseite des Behälterhalses an, was dazu führt, dass die Außendichtung in diesem so geschwächten Bereich schon allein dadurch, dass sie durch die sich aufwölbende Kopfplatte ebenfalls ein Stück weit axial angehoben wird, bei einem relativ geringen Überdruck im Behälter inneren nachgibt und lokal von dem Flaschenhals abhebt, sodass auf diese Weise ein etwaiger Überdruck abgebaut wird. Gleichzeitig ist ein solcher axial verkürzter Dichtungsbereich immer noch ausreichend, um im drucklosen Zustand, d.h. wenn der Druck beiderseits der Außendichtung in etwa gleich groß oder auf den regulären Überdruck (<2 bar) des Behälters begrenzt ist, eine Dichtung des Schraubverschlusses zu gewährleisten. Insbesondere ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die axiale Länge der Außendichtung in dem Schwächungsbereich weniger als zwei Drittel der axialen Länge der Außendichtung außerhalb des Schwächungsbereiches beträgt.According to the invention it is provided that the weakening area consists of a peripheral section of the outer seal that is axially shortened in the angular sector α. Because the outer seal is shortened in a circumferential section and the shortening also covers the sealing area, there is only an axially very short section of the sealing area in the angle sector Outside of the container neck, which means that the outer seal in this weakened area, simply because it is also raised a little axially by the bulging head plate, gives way at a relatively low excess pressure in the inside of the container and locally from the bottle neck lifts off so that any excess pressure is reduced. At the same time, such an axially shortened sealing area is still sufficient to ensure a seal of the screw cap in the unpressurized state, ie when the pressure on both sides of the outer seal is approximately the same or limited to the regular excess pressure (<2 bar) of the container. In particular, in one embodiment it is provided that the axial length of the outer seal in the weakened area is less than two thirds of the axial length of the outer seal outside the weakened area.

Auch durch diese Maßnahme wird die Außendichtung und damit der Verschluss insgesamt bei einem deutlich geringeren Innendruck undicht bzw. baut früher einen erhöhten Innendruck ab. als ein Verschluss mit einer Außendichtung ohne den Schwächungsbereich. Ohne eine Schwächung, wie sie gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, bleibt die Außendichtung bis zum Bersten einer PET Flasche dicht.This measure also causes the outer seal and thus the closure as a whole to leak at a significantly lower internal pressure or to reduce the increased internal pressure sooner. as a closure with an external seal without the weakening area. Without weakening, as provided according to the present invention, the outer seal remains tight until a PET bottle bursts.

Bei einer Kombination eines Schwächungsabschnittes mit verringerter Wandstärke und axialer Verkürzung der Außendichtung in demselben Umfangssektor bzw. -abschnitt kann die axiale Verkürzung etwa ein Drittel gegenüber der Au βendichtung im übrigen Bereich betragen und die Wandstärke sollte weniger als die Hälfte der Wandstärke der Außendichtung außerhalb des Schwächungsbereiches betragen, wobei die verringerte Wandstärke axial bis in das obere Drittel der Außendichtung, bezogen auf deren axiale Länge außerhalb des Schwächungsbereichs hinein reicht.With a combination of a weakening section with reduced wall thickness and axial shortening of the outer seal in the same circumferential sector or section, the axial shortening can be approximately one third compared to the outer seal in the remaining area and the wall thickness should be less than half of the wall thickness of the outer seal outside the weakened area be, with the reduced wall thickness extending axially into the upper third of the outer seal, based on its axial length outside the weakening area.

Gemäß einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass auf der Innenfläche der Außendichtung eine Nut oder eine Rippe verläuft, die sich jedenfalls über die axiale Breite des Dichtungsbereiches der Außendichtung hinweg erstreckt. Eine entsprechende Nut würde einen den Dichtungsbereich überbrückenden, kleinen Kanal bereitstellen, über welchen unter Überdruck stehendes Gas im inneren des Behälters, welches möglicherweise auch schon die Innendichtung passiert hat, nach außen abgeführt werden kann, ohne dass der Druck im inneren des Behälters sich weiter erhöht.According to a further variant, it is provided that a groove or a rib runs on the inner surface of the outer seal, which in any case extends over the axial width of the sealing area of the outer seal. A corresponding groove would provide a small channel bridging the sealing area, via which overpressured gas inside the container, which may have already passed the inner seal, can be discharged to the outside without the pressure inside the container increasing further .

Ein Steg bzw. eine Rippe, die auf der Oberfläche der Außendichtung radial nach innen vorsteht und ansonsten ebenfalls über die axiale Breite des Dichtungsbereiches hinweg verläuft, wirkt in ähnlicher Weise, da beiderseits einer solchen Rippe die Dichtfläche der Au βendichtung von dem Flaschenhals abgehoben ist, und auf diese Weise ebenfalls einen Durchlass für unter Überdruck stehendes Gas bildet.A web or a rib, which protrudes radially inwards on the surface of the outer seal and otherwise also extends across the axial width of the sealing area, acts in a similar way, since on both sides of such a rib the sealing surface of the outer seal is separated from the Bottle neck is lifted, and in this way also forms a passage for gas under excess pressure.

Diese Ausführungsformen weisen im Ergebnis eine Außendichtung auf, die permanent eine gezielt eingestellte, kleine Undichtigkeit aufweist. Diese Undichtigkeit kann schon durch einen kapillarartigen Durchlass von z. B. 0,03 mm2 Querschnitt ausreichend Gas passieren lassen, wie es zum Beispiel bei einem Gärprozess freigesetzt wird. Bei der Bemessung des Querschnitts eines gezielt vorgesehenen kapillarartigen Durchlasses kann gegebenenfalls auch berücksichtigt werden, dass bei einem von innen mit Flüssigkeit beaufschlagten Verschluss (z. B. umgekippte oder über Kopf liegende Flasche) dieser Durchlass unter Umständen auch Flüssigkeit hindurchtreten lassen muss. Eine solche Kapillaröffnung stellt andererseits unter normalen Verkaufs und Lagerbedingungen kein Problem dar, weil unter solchen Bedingungen die Innendichtung das Behälterinnere noch immer wirksam gegenüber der Umgebung abdichtet.As a result, these embodiments have an outer seal that permanently exhibits a specifically adjusted, small leak. This leak can be caused by a capillary-like passage of e.g. B. 0.03 mm 2 cross section allows sufficient gas to pass through, such as is released during a fermentation process. When dimensioning the cross section of a specifically designed capillary-like passage, it may also be possible to take into account that in the case of a closure that is exposed to liquid from the inside (e.g. a bottle that has been tipped over or lying upside down), this passage may also have to allow liquid to pass through. On the other hand, such a capillary opening does not pose a problem under normal sales and storage conditions because under such conditions the inner seal still effectively seals the container interior from the environment.

Allerdings soll nach Möglichkeit auch verhindert werden, dass durch eine solche Nut oder durch abstehende Bereiche einer Dichtfläche, wie sich durch eine Rippe hervorgerufen werden, Verunreinigungen und insbesondere Gärung verursachende Keime durch die Außendichtung an die Mündung des Behälterhalses und möglicherweise in den Behälterhals hinein gelangen können. Aus diesem Grund sollten eine entsprechende Nut und analog auch eine entsprechende Rippe einen möglichst geringen Querschnitt haben, der die obigen Bedingungen erfüllt und der z.B. weniger als 0.05 mm2 beträgt, insbesondere weniger als 0,02 mm2, wobei eine entsprechende Nut und analog eine entsprechende Rippe z.B. eine Breite und auch eine Tiefe von jeweils 0,1 mm aufweisen könnte, sodass der Gesamtquerschnitt 0,01 mm2 nicht übersteigt. Der Durchlassquerschnitt kann zumindest für Gas auch noch deutlich unter den vorgenannten Werten liegen und zum Beispiel nur 0,0001 mm2 betragen, was ausreicht, um einen sich langsam aufbauenden Gasdruck abzubauen, andererseits aber dem Eindringen von Verunreinigungen und Keimen, solange keine umgekehrte Druckdifferenz auftritt, einen großen Widerstand entgegensetzt.However, if possible, it should also be prevented that such a groove or protruding areas of a sealing surface, such as those caused by a rib, allow contamination and, in particular, fermentation-causing germs to get through the outer seal to the mouth of the container neck and possibly into the container neck . For this reason, a corresponding groove and, analogously, a corresponding rib should have the smallest possible cross-section that meets the above conditions and which is, for example, less than 0.05 mm 2 , in particular less than 0.02 mm 2 , with a corresponding groove and, analogously, one Corresponding rib could, for example, have a width and also a depth of 0.1 mm each, so that the total cross section does not exceed 0.01 mm 2 . The passage cross section, at least for gas, can also be significantly below the aforementioned values and, for example, only be 0.0001 mm 2 , which is sufficient to reduce slowly building gas pressure, but on the other hand to prevent the penetration of contaminants and germs as long as no reverse pressure difference occurs , faces great resistance.

Über einen solch kleinen Durchgang wird also ein im Inneren des Behälters vorherrschender Überdruck, der auch die Innendichtung von ihrem Eingriff mit der Innenfläche des Behälterhalses abhebt, nur sehr langsam und im Wesentlichen kontinuierlich abgebaut.Over such a small passage, an excess pressure prevailing inside the container, which also lifts the inner seal from its engagement with the inner surface of the container neck, is only reduced very slowly and essentially continuously.

Soweit im Inneren des Behälters kein Überdruck bzw. kein überhöhter Überdruck entsteht, verhindert auf jeden Fall die Innendichtung das Eindringen von Krankheitskeimen und dergleichen in den Behälter und das Risiko, dass möglicherweise allein die Behälterhalsmündung kontaminiert wird, ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen mit Nut oder Rippe an der Innenfläche der Außendichtung angesichts des geringen Querschnitts der Nut bzw. der Rippe sehr gering.As long as there is no overpressure or excessive overpressure inside the container, the inner seal definitely prevents pathogens and the like from entering the container and the risk that only the container neck mouth may become contaminated is in the embodiments described above with a groove or Rib on the inner surface of the outer seal is very small given the small cross section of the groove or rib.

Zum leichteren Abheben der Innendichtung von der Innenfläche des Behälterhalses trägt auch bei, dass die Innendichtung eine axiale Länge von mindestens 2 mm mit einem sich von ihrem maximalen Durchmesser zu ihrem axial vor ein Ende konisch verjüngenden Endabschnitt aufweist. Das unter Druck stehende Gas in einem Behälter hat in dem konischen Bereich außerhalb des Innenquerschnitts der Innendichtung keinen axialen Gegenpart und kann somit dazu beitragen, dass die Innendichtung radial einwärts gedrückt wird und dadurch undicht wirdThe fact that the inner seal has an axial length of at least 2 mm with an end section that tapers conically from its maximum diameter to its axial front one end also contributes to easier removal of the inner seal from the inner surface of the container neck. The gas under pressure in a container has no axial counterpart in the conical area outside the inner cross section of the inner seal and can therefore contribute to the inner seal being pushed radially inwards and thereby becoming leaky

Insgesamt hat es sich für ein Nachgeben der Innendichtung im Falle eines zu hohen Innendrucks auch als zweckmäßig erwiesen, wenn der maximale Außendurchmesser der Innendichtung um mindestens 1,5 mm größer ist als ihr maximaler Innendurchmesser.Overall, it has also proven to be useful for the inner seal to yield in the event of excessive internal pressure if the maximum outer diameter of the inner seal is at least 1.5 mm larger than its maximum inner diameter.

Generell ist auch der maximale Außendurchmesser der Innendichtung kleiner als der minimale Innendurchmesser der Außendichtung, weil zwischen diesen noch eine Behälterhalsmündung aufzunehmen ist, wobei die entsprechenden Auflaufschrägen und Abrundungen an den Dichtungen und/oder an der Behälterhalsmündung es möglich machen, dass der maximale Außendurchmesser der Innendichtung und der minimale Durchmesser der Außendichtung sich nur wenig, und insbesondere um deutlich weniger unterscheiden, als es der Wandstärke des Behälterhalses entspricht.In general, the maximum outside diameter of the inner seal is also smaller than the minimum inside diameter of the outer seal because a container neck mouth has to be accommodated between them, with the corresponding ramp slopes and roundings on the seals and/or at the container neck mouth making it possible for the maximum outside diameter of the inner seal and the minimum diameter of the outer seal differs only slightly, and in particular significantly less, than corresponds to the wall thickness of the container neck.

Die Kopfplatte weist zwischen Außen- und Innendichtung einen ringförmigen Abschnitt auf, der eine axiale Anschlagfläche für die Stirnfläche einer Behälterhalsmündung definiert. Die Wandstärke im Bereich dieser ringförmigen Anschlagfläche kann dieselbe sein wie im zentralen Bereich der Kopfplatte, sie kann aber insbesondere auch größer oder kleiner sein, wobei letzteres bevorzugt ist, um die Kopfplatte leichter beweglich zu machen, sodass sie sich bei Überdruck im inneren des Behälters mehr aufwölbt.The head plate has an annular section between the outer and inner seals, which defines an axial stop surface for the end face of a container neck mouth. The wall thickness in the area of this annular stop surface can be the same as in the central area of the head plate, but in particular it can also be larger or smaller, the latter being preferred in order to make the head plate easier to move so that it moves more in the event of excess pressure inside the container bulges.

Die Erfindung betrifft insoweit auch einen Behälter mit einem Kunststoffverschluss, wobei der Behälter einen Behälterhals aufweist, der für den formschlüssigen und dichten Eingriff mit einem Kunststoffverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgelegt ist. Insbesondere betrifft die Erfindung auch einen Behälter, der einen Behälterhals mit Außengewinde und einen Schraubverschluss aufweist, wobei der maximale Außenradius der Innendichtung um 0,2 bis 0,4 mm größer ist als der nominelle Innendurchmesser des Flaschenhalses. Umgekehrt ist aber auch der im Dichtungsbereich konstante Innendurchmesser der Außendichtung um 0,2 bis 0,4 mm kleiner als der nominelle Außendurchmesser des Behälterhalses. Dies sorgt dafür, dass beide Dichtungen unter Vorspannung an der Innenseite bzw. Außenseite des Behälterhalses anliegen, während dessen Stirnfläche axial an die ringförmige Anschlagfläche der Kopfplatte anstößt, die zwischen Außendichtung und Innendichtung liegt.The invention also relates to a container with a plastic closure, the container having a container neck which is designed for positive and tight engagement with a plastic closure according to one of claims 1 to 13. In particular, the invention also relates to a container which has a container neck with an external thread and a screw cap, the maximum external radius of the internal seal being 0.2 to 0.4 mm larger than the nominal internal diameter of the bottle neck. Conversely, the inner diameter of the outer seal, which is constant in the sealing area, is also 0.2 to 0.4 mm smaller than the nominal outer diameter of the container neck. This ensures that both seals rest under pretension on the inside or outside of the container neck, while the end face abuts axially on the annular stop surface of the head plate, which lies between the outer seal and the inner seal.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:

Figur 1A
Einen die Achse eines Verschlusses enthaltenden Schnitt durch einen auf einen Flaschenhals aufgesetzten Schrauberschluss gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Darstellung sich auf den Bereich der Dichtungen beschränkt und einen normalen Abschnitt der Außendichtung zeigt.
Figur 1B
Einen Schnitt senkrecht zur Achse des Verschlusses in Figur 1A entsprechend der Schnittlinie B-B
Figur 2
Einen der Figur 1A entsprechenden Schnitt eines Verschlusses auf einem unter erhöhtem Innendruck stehenden Behälter.
Figur 3A
Einen Schnitt durch den dem Ausschnitt gemäß Figur 1A diametral gegenüber liegenden Ausschnitt desselben Verschlusses gemäß Figur 1A.mit einer in einem Segment geschwächten Außendichtung
Figur 3B
Einen Schnitt entlang der Linie B3-B3 in Figur 3A
Figur 4
Eine Ansicht gemäß Figur 3A mit einer zusätzlich eingezeichneten Kontur der Außendichtung außerhalb des Schwächungsbereichs.
Figur 5A
Eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Innenfläche einer weiteren Außendichtung, die im Dichtungsbereich eine Aussparung aufweist.
Figur 5B
einen horizontalen Schnitt durch einen Verschluss gemäß Figur 5A, wobei die Schnittebene durch die Aussparung verläuft und der Schnitt nur einen Ausschnitt des Verschlusses auf einem Flaschenhals zeigt
Figur 6A
Eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Innenfläche einer anderen Außendichtung, die im Dichtungsbereich einen Vorsprung aufweist.
Figur 6B
einen horizontalen Schnitt durch einen Verschluss gemäß Figur 6A, wobei die Schnittebene durch den Vorsprung verläuft und der Schnitt nur einen Ausschnitt des Verschlusses auf einem Flaschenhals zeigt
Figur 7A
Einen Schnitt analog zu Figur 1A einer Ausführungsform der Erfindung
Figur 7B
einen horizontalen Schnitt durch einen Verschluss gemäß Figur 6A, wobei die Schnittebene durch den Schwächungsbereich der Außendichtung verläuft und der Schnitt nur einen Ausschnitt des Verschlusses auf einem Flaschenhals zeigt, und
Figur 8
Zur besseren Übersicht einen Querschnitt durch den vollständigen Verschluss gemäß den Figuren 1 und 3.
Further advantages, features and possible applications of the present invention will become clear from the following description of preferred embodiments and the associated figures. Show it:
Figure 1A
A section containing the axis of a closure through a screwdriver closure placed on a bottle neck according to a first embodiment of the invention, the illustration being limited to the area of the seals and showing a normal section of the outer seal.
Figure 1B
Make a cut perpendicular to the axis of the shutter Figure 1A according to the cutting line BB
Figure 2
One of the Figure 1A corresponding cut of a closure on a container under increased internal pressure.
Figure 3A
A cut through the according to the neckline Figure 1A diametrically opposite section of the same closure Figure 1A .with an outer seal weakened in one segment
Figure 3B
Make a cut along line B3-B3 in Figure 3A
Figure 4
A view according to Figure 3A with an additional contour of the outer seal outside the weakened area.
Figure 5A
A top view of a portion of the inner surface of another outer seal that has a recess in the seal area.
Figure 5B
a horizontal cut through a closure according to Figure 5A , where the cutting plane runs through the recess and the cut only shows a section of the closure on a bottle neck
Figure 6A
A top view of a portion of the interior surface of another exterior seal that has a protrusion in the seal area.
Figure 6B
a horizontal cut through a closure according to Figure 6A , where the cutting plane runs through the projection and the section only shows a section of the closure on a bottle neck
Figure 7A
A cut analogous to Figure 1A an embodiment of the invention
Figure 7B
a horizontal cut through a closure according to Figure 6A , where the cutting plane runs through the weakened area of the outer seal and the section only shows a section of the closure on a bottle neck, and
Figure 8
For a better overview, a cross section through the complete closure according to the Figures 1 and 3 .

Figur 1 zeigt einen axialen Schnitt durch den Rand eines Behälterhalses mit aufgesetztem Verschluss 100. Der Behälterhals wird nachstehend als Flaschenhals beschrieben. und zeigt die Kontur eines Flaschenhalsrandes einer PET-Flasche mit 30 oder 43 mm Gewinde. Figure 1 shows an axial section through the edge of a container neck with attached closure 100. The container neck is described below as a bottle neck. and shows the contour of a bottle neck edge of a PET bottle with a 30 or 43 mm thread.

Die Innendichtung 5 ist hier mit der Innenfläche des Flaschenhalses 20 überlappend dargestellt, was aber lediglich andeuten soll, dass die Außenfläche der Innendichtung, insbesondere der an der äußeren Fläche vorgesehene Wulst 5' mit elastischer Vorspannung an der Innenfläche des Flaschenhalses 20 anliegt, wie dies auch in Figur 2 dargestellt ist, wobei Figur 2 zusätzlich eine durch einen erhöhten inneren Druck aufgewölbte Kopfplatte 1 zeigt. Der erhöhte Druck bewirkt außerdem, dass die konische Außenfläche zwischen dem maximalen Durchmesser des Wulstes 5' und dem unteren freien Ende der Innendichtung 5 von dem vergrößerten Innendruck beaufschlagt wird, sodass ab einem gewissen Innendruck die Innendichtung 5 bzw. deren nach außen vorstehender Wulst von der Innenfläche des Flaschenhalses 20 abhebt und so den Druck in den Bereich zwischen Außendichtung 7 und Innendichtung 5 entweichen lässt.The inner seal 5 is shown here overlapping the inner surface of the bottle neck 20, but this is only intended to indicate that the outer surface of the inner seal, in particular the bead 5 'provided on the outer surface, rests with elastic prestress on the inner surface of the bottle neck 20, as is the case in Figure 2 is shown, where Figure 2 additionally shows a head plate 1 that is bulged due to increased internal pressure. The increased pressure also causes the conical outer surface between the maximum diameter of the bead 5 ' and the lower free end of the inner seal 5 to be acted upon by the increased internal pressure, so that from a certain internal pressure the inner seal 5 or its outwardly projecting bead from the Inner surface of the bottle neck 20 lifts off and thus allows the pressure to escape into the area between the outer seal 7 and inner seal 5.

Der in Figur 2 dargestellte Zustand entspricht einer Situation, in der die Innendichtung 5 soweit angehoben und verkippt ist, dass sie von der Innenfläche 22 des Flaschenhalses abgehoben ist und undicht ist. Die gemäß üblichen Normen am inneren oberen Flaschenhalsrand vorgesehene Abrundung trägt ihrerseits dazu bei, dass die Innendichtung ab einem gewissen Druck zumindest lokal den dichtenden Kontakt mit dem Flaschenhals verliert.The in Figure 2 The state shown corresponds to a situation in which the inner seal 5 is raised and tilted to such an extent that it is lifted off the inner surface 22 of the bottle neck and is leaking. The rounding provided on the inner upper edge of the bottle neck in accordance with usual standards in turn contributes to the inner seal losing at least local sealing contact with the bottle neck above a certain pressure.

Man erkennt in Figur 1A einen Teil des Verschluss 100, der eine Kopfplatte 1, einen Kappenmantel 2 mit Schraubgewinde 3 sowie eine Innendichtung 5 und eine Außendichtung 7 aufweist. Wenn der Verschluss 100 auf einen Flaschenhals 20 aufgeschraubt wird, schiebt sich die Mündung des Flaschenhalses 20 zwischen die Außendichtung 7 und die Innendichtung 5, und zwar im allgemeinen bis zum Anschlag der Stirnfläche 24 der Flaschenhalsmündung an eine Anschlagfläche 4 des ringförmigen Abschnittes 14 an der Unterseite der Kopfplatte 1, die sich zwischen den beiden Dichtungen 5 und 7 befindet.You recognize in Figure 1A a part of the closure 100, which has a head plate 1, a cap jacket 2 with a screw thread 3 and an inner seal 5 and an outer seal 7. When the closure 100 is screwed onto a bottle neck 20, the mouth of the bottle neck 20 pushes between the outer seal 7 and the inner seal 5, generally until the end face 24 of the bottle neck mouth abuts a stop surface 4 of the annular section 14 on the underside the head plate 1, which is located between the two seals 5 and 7.

Der sich konisch nach Innen verjüngende untere Abschnitt der Innendichtung 5 und der sich konisch bzw. abgerundet aufweitende untere Abschnitt der Außendichtung 7 tragen, ebenso wie die Abrundungen am oberen Rand der Flaschenhalsmündung, dazu bei, dass der Flaschenhals 20 sich beim Aufsetzen des Verschlusses 100 zwischen die Innendichtung 5 und die Außendichtung 7 schiebt und nicht eine auf die Stirnfläche 24 des Flaschenhalses aufstoßende Dichtung zusammendrückt.The conically inwardly tapering lower section of the inner seal 5 and the conically or rounded widening lower section of the outer seal 7, as well as the roundings on the upper edge of the bottle neck mouth, contribute to the fact that the bottle neck 20 is between when the closure 100 is put on the inner seal 5 and the outer seal 7 pushes and does not compress a seal that hits the end face 24 of the bottle neck.

Figur 2 zeigt (wiederum nur in einem Ausschnitt) eine unter erhöhtem Innendruck aufgewölbte Kopfplatte 1, so dass der Innendruck eine Undichtigkeit der Innendichtung 5 auslöst, wobei der lichte Abstand zwischen dem Wulst 5' der Innendichtung 5 und der Innenseite 22 des Flaschenhalses 20 zur Verdeutlichung der auftretenden Effekte etwas übertrieben dargestellt ist. Durch das Aufwölben der Kopfplatte 1, welches auch durch eine geringere Wandstärke d der Kopfplatte 1 im Bereich des ringförmigen Abschnitts 14 der Kopfplatte 1 begünstigt wird (siehe Figur 4), wird die Innendichtung 5 tendenziell nach innen verkippt, wie dies zunächst schon durch das radial einwärts Drängen des Wulstes 5' beim Eingriff mit inneren Dichtfläche des Flaschenhalses 20 geschieht. Im Bereich radial innerhalb der Innendichtung 5 hat die Kopfplatte 1 eine etwas größere Wandstärke D, wobei die unterschiedlichen Wandstärken d, D kein zwingendes Merkmal sind, die gewünschte Überdruckbegrenzung des Verschlusses jedoch begünstigen bzw. vereinfachen können. Figure 2 shows (again only in a section) a head plate 1 that is bulged under increased internal pressure, so that the internal pressure triggers a leak in the inner seal 5, the clear distance between the bead 5 'of the inner seal 5 and the inside 22 of the bottle neck 20 to illustrate the occurring Effects are somewhat exaggerated. Due to the bulging of the head plate 1, which is also favored by a smaller wall thickness d of the head plate 1 in the area of the annular section 14 of the head plate 1 (see Figure 4 ), the inner seal 5 tends to tilt inwards, as initially happens due to the radially inward pushing of the bead 5 'when it engages with the inner sealing surface of the bottle neck 20. In the area radially inside the inner seal 5, the head plate 1 has a slightly larger wall thickness D, whereby the different wall thicknesses d, D are not a mandatory feature, but can promote or simplify the desired overpressure limitation of the closure.

Alternativ zu einer verringerten Wandstärke des ringförmigen Abschnitts 14 oder zusätzlich kann am Übergang von der Anschlagfläche 4 und der Innendichtung 5 eine Nut auf der Innenseite der Kopfplatte 1 vorgesehen sein, welche den inneren Teil der Kopfplatte 1 mit der Innendichtung 5 nochmals beweglicher gegenüber dem radial äußeren Abschnitt 14 macht, was das Aufwölben der Kopfplatte 1 und das Verkippen und axiale Anheben der Innendichtung 5 bis hin zur Undichtigkeit nochmals erleichtert. Bei genügend hohem Innendruck, der auch auf die Außenseite der Innendichtung 5 wirkt, soweit sie in axialer Richtung keine gegenüberliegende mit Druck beaufschlagte Fläche hat, hebt der Wulst 5' zumindest an einigen Stellen von der Innenfläche 22 des Flaschenhalses 20 ab, sodass der Druck entweichen kann, bis die Aufwölbung der Kopfplatte 1 entsprechend zurückgegangen ist und die elastischen Rückstellkräfte der Innendichtung den Wulst 5' der Innendichtung 5 wieder in dichtenden Eingriff mit dem Flaschenhals bringen.As an alternative to a reduced wall thickness of the annular section 14 or in addition, a groove can be provided on the inside of the head plate 1 at the transition from the stop surface 4 and the inner seal 5, which makes the inner part of the head plate 1 with the inner seal 5 even more movable compared to the radially outer one Section 14 makes the bulging of the head plate 1 and the tilting and axial lifting of the inner seal 5 even easier until it leaks. If the internal pressure is sufficiently high, which also acts on the outside of the internal seal 5, as long as it does not have an opposing surface subjected to pressure in the axial direction, the bead 5 'lifts off from the internal surface 22 of the bottle neck 20 at least in some places, so that the pressure escapes can until the curvature of the head plate 1 has reduced accordingly and the elastic restoring forces of the inner seal bring the bead 5 'of the inner seal 5 back into sealing engagement with the bottle neck.

Figur 3A zeigt denselben Verschluss wie die Figur 1A, wobei die Schnittebene jedoch durch einen Schwächungsbereich 6 der Außendichtung 7 verläuft. Figure 3A shows the same closure as that Figure 1A , however, the cutting plane runs through a weakened area 6 of the outer seal 7.

Der Schwächungsbereich 6 besteht in diesem Fall aus einem optional axial verkürzten und in der Wandstärke reduzierten Abschnitt 6 der Außendichtung 7, der zwar denselben Innendurchmesser hat wie die Außendichtung 7 im übrigen Bereich, jedoch einen deutlich geringeren Außendurchmesser hat. Figur 3B zeigt einen Schnitt durch die Linie B3-B3 in Figur 3A. Die Innendichtung 5 liegt an der Innenfläche 21 des Flaschenhalses 20 an (die Überlappung der Innendichtung 5 mit dem Flaschenhals 20 in Figur 3A soll lediglich den spannungsfreien Zustand darstellen, bevor die Innendichtung 5 bzw. deren Wulst 5' durch den Flaschenhals nach innen gedrückt wird).In this case, the weakened area 6 consists of an optionally axially shortened section 6 of the outer seal 7 with reduced wall thickness, which although has the same inner diameter as the outer seal 7 in the rest of the area, but has a significantly smaller outer diameter. Figure 3B shows a section through the line B3-B3 in Figure 3A . The inner seal 5 rests on the inner surface 21 of the bottle neck 20 (the overlap of the inner seal 5 with the bottle neck 20 in Figure 3A is only intended to represent the stress-free state before the inner seal 5 or its bead 5 'is pressed inwards through the bottle neck).

Das obere, an die Kopfplatte anschließende Drittel der Außendichtung 7 befindet sich im Bereich eines Krümmungsradius am oberen Rand der Halsmündung und tritt so nicht in Kontakt mit dem Flaschenhals und das untere Drittel ist bereits radial aufgeweitet, um auf diese Weise beim Aufsetzen des Verschlusses auf einen Flaschenhals das hineingleiten der Mündung des Flaschenhalses 20 in den Zwischenraum zwischen die beiden Dichtungen 5 und 7 zu erleichtern. Wird nun die Dichtung 7 über einen gewissen Winkelsektor α, der z.B. 30° betragen kann auf die halbe oder ganze axiale Länge der Außendichtung 7 gekürzt, so steht in diesem Bereich nur noch ein axial relativ kurzer Abschnitt der Außendichtung 7 mit der Außenseite 21 des Flaschenhalses 20 in Kontakt, wobei ein relativ geringer Überdruck innerhalb der Außendichtung 7 ausreicht, diesen relativ kurzen, noch dichtenden Abschnitt von der Außenseite 21 des Flaschenhalses 20 abzuheben und damit eine Druckentlastung zu bewirken.The upper third of the outer seal 7, which adjoins the head plate, is located in the area of a radius of curvature at the upper edge of the neck opening and therefore does not come into contact with it The bottle neck and the lower third are already radially expanded in order to make it easier for the mouth of the bottle neck 20 to slide into the space between the two seals 5 and 7 when the closure is placed on a bottle neck. If the seal 7 is now shortened over a certain angular sector α, which can be 30°, for example, to half or the entire axial length of the outer seal 7, then in this area there is only an axially relatively short section of the outer seal 7 with the outside 21 of the bottle neck 20 in contact, with a relatively low excess pressure within the outer seal 7 being sufficient to lift this relatively short, still sealing section from the outside 21 of the bottle neck 20 and thus to relieve pressure.

Die Außendichtung 7, von der man in dem in Figur 3B dargestellten Winkelausschnitt noch zwei Endabschnitte erkennt, ist in dem Schwächungssegment innerhalb des Winkelsektors α nicht nur axial verkürzt sondern auch durch einen in der Wandstärke reduzierten Schwächungsbereich 6 ersetzt, der jedoch den gleichen Innendurchmesser hat wie die Innendichtung 7 im Übrigen. Unter Normalbedingungen, d.h. wenn kein oder nur ein geringer Überdruck von z. B. 2 bar in dem Bereich zwischen Innendichtung 5 und Außendichtung 7 herrscht, liegt somit auch der Schwächungsbereich 6 der Außendichtung dichtend an der Außenseite 22 des Flaschenhals 20 an und schützt vor Eindringen von Keimen vor Erstingebrauchnahme, d. h. auf dem Weg vom Abfüller bis zum Konsumenten.The outer seal 7, which can be seen in the in Figure 3B The angular section shown still recognizes two end sections, is not only axially shortened in the weakening segment within the angular sector α but is also replaced by a weakening area 6 with reduced wall thickness, which, however, has the same inner diameter as the inner seal 7. Under normal conditions, ie when there is no or only a small overpressure of e.g. B. 2 bar prevails in the area between the inner seal 5 and outer seal 7, the weakened area 6 of the outer seal also lies sealingly against the outside 22 of the bottle neck 20 and protects against the ingress of germs before initial use, ie on the way from the bottler to the consumer .

Die Maßverhältnisse zwischen dem Schwächungsbereich 6 der Außendichtung 7 werden im Übrigen nochmals in Figur 4 veranschaulicht, wo zusätzlich zu dem im Schnitt dargestellten Schwächungsbereich 6 auch noch die Kontur der Außendichtung 7eingezeichnet wurde, wie sie in den Bereichen der Außendichtung 7 außerhalb des Schwächungsbereiches 6 vorliegt. Man sieht in Figur 4 außerdem, dass die Wandstärke d der Kopfplatte in dem Bereich zwischen Innendichtung 5 und Außendichtung 7 etwas geringer ist als die Wandstärke D radial innerhalb der Innendichtung 5.The dimensional relationships between the weakened area 6 of the outer seal 7 are also discussed again Figure 4 illustrates where, in addition to the weakened area 6 shown in section, the contour of the outer seal 7 was also drawn, as it exists in the areas of the outer seal 7 outside the weakened area 6. You see in Figure 4 in addition, the wall thickness d of the head plate in the area between the inner seal 5 and outer seal 7 is slightly smaller than the wall thickness D radially inside the inner seal 5.

In Figur 8 erkennt man den vollständigen Verschluss in der Schnittebene der Figuren 1A und 3A. Dabei entspricht Fig. 1A dem gestrichelt umrahmten Bereich I in Figur 8 und Fig. 3A dem gestrichelt umrahmten Bereich III in Figur 8.In Figure 8 you can see the complete closure in the cutting plane of the Figures 1A and 3A . This corresponds Fig. 1A the dashed framed area I in Figure 8 and Fig. 3A the dashed area III in Figure 8 .

Im Schwächungsbereich 6 auf der rechten Seite der Figur 8 ist die Außendichtung 7axial verkürzt und in ihrer Wandstärke verringert, wodurch die Außendichtung 7 in dem Schwächungsbereich 6 leichter dehnbar ist und bei geringerem inneren Überdruck nachgibt als dies bei einer gleichmäßigen Ausbildung der Außendichtung 7 mit voller Wandstärke und axialer Länge wie im Bereich I und im übrigen Bereich der Fall wäre.In the weakened area 6 on the right side of the Figure 8 the outer seal 7 is axially shortened and its wall thickness is reduced, as a result of which the outer seal 7 is more easily stretchable in the weakened area 6 and yields with less internal excess pressure than would be the case if the outer seal 7 was formed uniformly with full wall thickness and axial length as in area I and the rest area would be the case.

Figur 5A zeigt einen kleinen Ausschnitt der Kopfplatte 1 mit der sich von der Kopfplatte 1 abwärts erstreckenden Dichtung 7, wobei die Figur 5A eine Draufsicht auf die Innenfläche der Außendichtung 7 ist, die normalerweise mit der Außenfläche 22 des Flaschenhalses in dichtenden Kontakt tritt. Figure 5A shows a small section of the head plate 1 with the seal 7 extending downwards from the head plate 1, whereby the Figure 5A is a plan view of the inner surface of the outer seal 7, which normally comes into sealing contact with the outer surface 22 of the bottle neck.

In diesem Fall weist die Innenfläche der Außendichtung eine kleine nutartige Aussparung 6' auf, die in axialer Richtung den Bereich überbrückt, in welcher die Dichtung im Übrigen dicht an der Außenseite 22 des Flaschenhalses 20 anliegt. Dies ist nochmals in einem durch die Aussparung 6' verlaufenden Schnitt in Figur 5B schematisch dargestellt. Für praktische Zwecke reicht es aus, wenn der Querschnitt der nutartigen Aussparung 6', wie man ihn in Figur 5B erkennt, weniger als 0,5 mm2, insbesondere weniger als 0,2 mm2 beträgt. Die in dem Schnitt gemäß Figur 5B in etwa halbkreisförmige Aussparung 6` könnte beispielsweise einen Radius von 0,1 bis 0,2 mm haben.In this case, the inner surface of the outer seal has a small groove-like recess 6 ', which bridges the area in the axial direction in which the seal rests tightly against the outside 22 of the bottle neck 20. This is again in a section running through the recess 6' Figure 5B shown schematically. For practical purposes, it is sufficient if the cross section of the groove-like recess 6 'as shown in Figure 5B detects less than 0.5 mm 2 , in particular less than 0.2 mm 2 . Those in the cut according to Figure 5B Approximately semicircular recess 6' could, for example, have a radius of 0.1 to 0.2 mm.

Figuren 6A und 6B stellen eine weitere Verschlusskappe dar, bei welcher anstelle einer Aussparung 6`, ein radial nach innen vorspringender Steg bzw. eine Rippe oder ein Vorsprung 6" vorgesehen ist. Auch wenn die Wandstärke der Außendichtung 7 in Umfangsrichtung der Außendichtung und beiderseits des Vorsprunges oder der Rippe 6" konstant ist, werden dennoch beiderseits der Rippe 6" kurze Abschnitte der Innendichtung 7 von der Außenfläche 22 des Flaschenhalses 20 abgehoben, was effektiv dazu führt, dass beiderseits der Rippe 6" wiederum zwei kleine, im Querschnitt keilförmige Aussparungen 6` gebildet werden. Auch hier ist die Rippe 6" so bemessen, dass der Querschnitt der so gebildeten Aussparungen 6' in der Summe nicht mehr als 0,5 mm2, vorzugsweise weniger als 0,2 mm2 beträgt. Es versteht sich, dass auch hier die Rippe 6" sich in axialer Richtung über den Dichtungsbereich der Außendichtung 7 hinweg geradlinig oder gebogen erstreckt, sodass die Aussparung 6' eine Verbindung des Raumes zwischen Außen- und Innendichtung mit der Außenseite des Flaschenhalses 20 herstellt. Figures 6A and 6B represent another closure cap in which, instead of a recess 6', a radially inwardly projecting web or a rib or a projection 6" is provided. Even if the wall thickness of the outer seal 7 is in the circumferential direction of the outer seal and on both sides of the projection or the rib 6" is constant, short sections of the inner seal 7 are lifted off the outer surface 22 of the bottle neck 20 on both sides of the rib 6", which effectively results in two small recesses 6' being formed on both sides of the rib 6". Here too, the rib 6" is dimensioned such that the cross section of the recesses 6' formed in this way does not total more than 0.5 mm 2 , preferably less than 0.2 mm 2 . It goes without saying that here too the rib 6" extends in a straight or curved manner in the axial direction over the sealing area of the outer seal 7, so that the recess 6 'connects the space between the outer and inner seals to the outside of the bottle neck 20.

Figur 7 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei welcher die Außendichtung 7 in einem Winkelbereich α axial gekürzt wurde, sodass in dem Winkelsektor α des Schwächungsbereiches 16 nur ein sehr kleiner Kontakt axial zwischen Außendichtung 7 bzw. dem Schwächungsbereich 16 und dem Flaschenhals 20 bzw. dessen Außenfläche 22 besteht. Dieser ist so bemessen, dass beim Wölben der Kopfplatte die Außendichtung trotz ihrer Nähe zu einem gedachten Schwenkpunkt des aufgewölbten Teils der Kopfplatte 1 sich noch ausreichend axial nach oben verschiebt, um einen Gasdurchlass zu öffnen. Figure 7 finally shows an embodiment according to the invention, in which the outer seal 7 has been axially shortened in an angular range α, so that in the angular sector α of the weakened area 16 there is only very small axial contact between the outer seal 7 or the weakened area 16 and the bottle neck 20 or its outer surface 22 consists. This is dimensioned such that when the head plate is curved, the outer seal, despite its proximity to an imaginary pivot point of the curved part of the head plate 1, still shifts axially upwards sufficiently to open a gas passage.

Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf zwei Effekten, nämlich zum einen, das bei Innendruck entstehende Hochwölben der Kopfplatte zu nutzen, um zunächst die Innendichtung soweit zu öffnen, dass unerwünscht hoher Innendruck von z. B mehr als 3 bar auf die Außendichtung weitergegeben wird. Zum zweiten ist auch diese Außendichtung zumindest in einem Winkelsektor so geschwächt, dass sie bei Beaufschlagung mit dem z. B. 3 bar übersteigenden Druck ebenfalls nachgibt und der Druck durch Gasaustritt aus dem Behälter abgebaut werden kann.The invention is essentially based on two effects, namely, on the one hand, using the arching of the head plate that occurs under internal pressure in order to first open the internal seal to such an extent that undesirably high internal pressure of e.g. B more than 3 bar is passed on to the outer seal. Secondly, this external seal is also like this, at least in an angular sector weakened that when exposed to the z. B. pressure exceeding 3 bar also gives way and the pressure can be reduced by gas escaping from the container.

Diese Effekte erreicht man unter anderem auch durch eine Verwendung des Materials Polyethylen, insbesondere HDPE für den Verschluss in Verbindung mit einer Wandstärke der Kopfplatte von weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1,0 mm sowie einer Innendichtung, deren Wulst relativ nahe an der Kopfplatte liegt und dort abdichtet und so bei der Bewegung des betreffenden Bereiches der Kopfplatte bei erhöhtem Innendruck weit genug axial verschoben wirdThese effects can also be achieved, among other things, by using the material polyethylene, in particular HDPE, for the closure in conjunction with a wall thickness of the head plate of less than 2 mm, preferably less than 1.0 mm, and an inner seal whose bead is relatively close to the head plate lies and seals there and is thus displaced far enough axially when the relevant area of the head plate moves with increased internal pressure

Die Erfindung betrifft insbesondere auch eine Kombination eines Behälterhalses bzw. eines Behälters mit einem Kunststoffverschluss, wobei der maximale Außendurchmesser der Außendichtung zwischen 0,2 und 0,4 mm größer ist als der der entsprechende Innendurchmesser der Behälterhalsöffnung, während der Innendurchmesser der Außendichtung um ebenfalls etwa 0,2 bis 0,4 mm kleiner ist als der entsprechende Außendurchmesser des Behälterhalses in der jeweiligen Winkelposition. Der erfindungsgemäße Verschluss ist besonders gut geeignet für Behälter mit zylindrischen Behälterhälsen, die einen Innendurchmesser von 40 oder 30mm haben, kann aber auch für kleinere Verschlussdurchmesser von bspw. 28 mm verwendet werden. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind demzufolge hinsichtlich ihrer Maße auf entsprechende genormte Behälterhälse bzw. Flaschenhälse angepasst.The invention also particularly relates to a combination of a container neck or a container with a plastic closure, the maximum outer diameter of the outer seal being between 0.2 and 0.4 mm larger than the corresponding inner diameter of the container neck opening, while the inner diameter of the outer seal is also approximately 0.2 to 0.4 mm smaller than the corresponding outer diameter of the container neck in the respective angular position. The closure according to the invention is particularly suitable for containers with cylindrical container necks that have an inner diameter of 40 or 30 mm, but can also be used for smaller closure diameters of, for example, 28 mm. The embodiments described above are therefore adapted in terms of their dimensions to corresponding standardized container necks or bottle necks.

BezugszeichenReference symbols

11
KopfplatteHeadstock
22
KappenmantelCap coat
33
Schraubgewinde des VerschlussesScrew thread of the closure
44
Anschlagfläche (Innenfläche der Kopfplatte zwischen den Dichtungen 5, 7)Stop surface (inner surface of the head plate between the seals 5, 7)
55
InnendichtungInner seal
5`5`
radial vorstehender Bereich, Wulstradially protruding area, bead
66
Schwächungsbereicharea of weakness
6`6`
Schwächungsbereicharea of weakness
6"6"
Schwächungsbereicharea of weakness
77
AußendichtungExternal seal
αα
WinkelsektorAngular sector
1111
Innenfläche der KopfplatteInner surface of the headstock
1414
Ringförmiger Abschnitt der Kopfplatte 1 mit der Anschlagfläche 4Annular section of the head plate 1 with the stop surface 4
1616
Schwächungsbereicharea of weakness
2020
FlaschenhalsBottleneck
2121
Außenfläche/Außenseite des FlaschenhalsesExternal surface/outside of the bottle neck
2222
Innenfläche des FlaschenhalsesInner surface of the bottle neck
100100
VerschlussClasp

Claims (17)

  1. A plastic closure for fitting on to the neck of a liquid container in positively locking and sealed relationship comprising a head plate (1) provided for covering a container opening and an outer seal (7) which is circumferential approximately parallel to the edge of the head plate (1) and is provided for engagement with the outside of a container neck (20) defining the container opening, and an inner seal (5) which is circumferential within the outer seal (7) and parallel thereto and which is provided for engagement with the inside of the container neck, wherein the outer and the inner seals (7, 5) respectively project from an inside (11) of the head plate (1) in the direction of the container neck to be covered by the head plate, wherein the outer seal (7) has a weakened region (6, 6', 6", 16) in at least one circumferential portion, wherein the configuration of the closure is such that the outer seal yields in the weakened region (6, 6', 6", 16) at a lower internal positive pressure than without the weakened region, in particular yields at a lower internal positive pressure than in the remaining regions of the outer seal, wherein the plastic closure is configured as a screw closure, wherein the screw closure (100) has a head plate (1) and a cylindrical cap skirt (2) with a female thread (3) which define an axis (50) of the closure, wherein the outer and inner seals are in the form of webs which extend circumferentially in an annular configuration at a spacing relative to the cap skirt and parallel thereto and the weakened portion is preferably restricted to an angle sector (α) measured with respect to the axis, characterised in that the weakened region (6, 6', 6", 16) comprises a circumferential portion of the outer seal, that is axially shortened in the angle sector (α).
  2. A screw closure according to claim 1 characterised in that it has a sealing region which is an axial region of the outer seal of constant inside diameter, which at least partially includes the central third of the axial length of the outer seal and corresponds at maximum to the axial length of the outer seal.
  3. A screw closure according to claim 2 characterised in that the weakened region (6, 6', 6", 16) is formed by a groove (6') or rib (6") which extends on the inside surface of the outer seal and which extends on the inside of the outer seal over the axial extent of the sealing region of the outer seal.
  4. A screw closure according to claim 3 characterised in that the groove (6') or the rib (6") extends substantially axially and is of a cross-section of less than 0.05 mm2, in particular less than 0.02 mm2 and for example is of a width and a depth of 0.1 mm each.
  5. A screw closure according to one of claims 1 to 4 characterised in that the axial length of the shortened circumferential portion is less than 2/3 of the axial length of the outer seal outside the weakened region (6, 6', 6", 16) .
  6. A screw closure according to one of the preceding claims characterised in that the weakened region (6) comprises a circumferential portion of the outer seal (7) with a wall thickness which is reduced in relation to the rest of the outer seal (7), wherein the outer seal (7) in the weakened region (6) thereof is of the same internal radius as the outer seal (7) elsewhere but is of a smaller external radius.
  7. A screw closure according to claim 6 characterised in that the reduced wall thickness of the outer seal in the weakened region (6) extends axially over at least a part of the central axial third of the length of the outer seal and is less than half of the wall thickness outside the weakened region, wherein the extent of the weakened region (6) in the circumferential direction is preferably restricted to preferably a circumferential angle of between 20° and 90°, in particular between 40° and 70°.
  8. A screw closure according to one of the preceding claims characterised in that the weakened region of reduced wall thickness extends axially from a free axial end at least into the upper axial third, with respect to the axial extent of the outer seal outside the weakened region.
  9. A screw closure according to one of the preceding claims characterised in that a portion (14) in the form of an annular disk of the head plate (1) between the outer and inner seals defines an axial abutment surface (4) for the end face (24) of a container mouth opening and the maximum outside diameter of the inner seal (5) is provided at an axial spacing of between 0.4 and 1.0 mm from the abutment surface.
  10. A screw closure according to claim 9 characterised in that a circumferential groove is provided in the internal surface (11) of the head plate at the transition from the portion (4) of the head plate (1), that is in the form of an annular disk, to the inner seal (5).
  11. A screw closure according to one of the preceding claims characterised in that the inner seal (5) is of an axial length of at least 2 mm with an end portion which conically tapers from its maximum diameter towards its axially free end.
  12. A screw closure according to one of the preceding claims characterised in that the maximum outside diameter of the inner seal is greater by at least 1.5 mm than its maximum inside diameter.
  13. A screw closure according to one of the preceding claims characterised in that it comprises polyethylene and the wall thickness of the head plate within the region embraced by the outer seal is at a maximum 1.2 mm.
  14. A container for liquids having a container neck on which a screw closure is fixedly and sealingly fitted, characterised in that it has a screw closure according to one of preceding claims 1 to 13.
  15. A container according to claim 14 characterised in that the container neck has a male thread and the screw closure is a plastic closure.
  16. A container according to claim 14 or claim 15 characterised in that the maximum external radius of the inner seal is greater by 0.3 to 0.7 mm than the nominal internal radius of the container neck at the respective position.
  17. A container having a screw closure according to one of claims 15 or 16 characterised in that a constant internal radius of the outer seal, insofar as same comes into sealing contact with the outside (22) of the container neck (20), is 0.3 to 0.7 mm smaller than the nominal constant external radius of the container neck (20) in the region of the sealing contact with the outer seal.
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