WO1997010154A1 - Behälter-schraubverschlusskappe - Google Patents

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WO1997010154A1
WO1997010154A1 PCT/EP1996/001986 EP9601986W WO9710154A1 WO 1997010154 A1 WO1997010154 A1 WO 1997010154A1 EP 9601986 W EP9601986 W EP 9601986W WO 9710154 A1 WO9710154 A1 WO 9710154A1
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Hans-Werner Breuer
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Vesag Verpackungssystem Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/04—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation
    • B65D41/0407—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means
    • B65D41/0414—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means formed by a plug, collar, flange, rib or the like contacting the internal surface of a container neck
    • B65D41/0421—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means formed by a plug, collar, flange, rib or the like contacting the internal surface of a container neck and combined with integral sealing means contacting other surfaces of a container neck

Definitions

  • the invention relates to a container screw cap made of plastic, which is provided on the inside of its lid base with an annular sealing lip, which seals when the cap is screwed onto the container mouth against its cylindrical inner side.
  • the circumferential ring sealing lip is relatively stiff, which means that when the ring sealing lip contacts the inner edge of the container mouth, depending on the shape of the ring sealing lip, a more or less large counterpressure builds up, which leads to closure problems can, because it can prevent or impede proper immediate engagement of the screw cap internal thread with the container thread.
  • the contact pressure per unit area is reduced as a result of the compression of the ring lip to a wider ring surface.
  • screw caps are also known, in which the circumferential ring sealing lip is at a relatively large distance from the cylindrical inside of the container mouth and is relatively high and is provided with an extension which faces the inside of the container mouth and which, when the screw cap is screwed on, by engagement with the inside edge of the Container mouth is bent upwards and is clamped between the cambered sealing lip and the container mouth.
  • the lower end of the ring sealing lip comes into engagement with the container mouth (cf. GB 2 022 063 A).
  • the sealing effect depends on the exact dimensions of the sealing lip and also requires a relatively rigid extension, so that the problems described occur again.
  • the invention therefore aims to provide a screw cap with an annular seal on the cap base that seals against the inside of the container mouth, in which not only a perfect seal but also problem-free screwing on of the cap or reclosing of the container is ensured.
  • the closure cap is characterized in that the ring sealing lip, which has a predetermined bending stiffness and has a radial distance to the inside, is assigned an annular rib which extends away from the inside of the cap bottom with a cross-section tapering downwards and is less in height than the sealing lip and when screwed on the screw cap comes into engagement with the ring sealing lip in order to press it against the inside of the container mouth.
  • This design makes it possible to design the ring sealing lip and thus its pretension to be weaker than in the case of the seals according to the prior art, so that when the ring sealing lip engages with the container mouth there are no high counterforces caused by compression of the ring sealing lip.
  • the ring sealing lip has a vertical inside, a radially outwardly bulging upper outer wall section and a lower outer wall section which extends conically downwards and inwards.
  • FIGS. 4 and 5 a part of the screw cap according to the invention and a container neck also in axial section in two cap application positions
  • FIGS. 6 and 7 details of two further embodiments men of the screw cap according to the invention.
  • a plastic, e.g. Screw cap 1 produced by injection molding for a container mouth 2 has a casing 3 and a base 4.
  • the cap jacket 3 has on its inside a thread 5, by means of which the screw cap
  • the bottom 4 of the screw cap 1 has on its inside in the area of the inside edge 2 'of the container mouth a circumferential ring sealing lip 7 which protrudes downwards in one piece from the bottom 4 and in the axial section in the undeformed state a vertical inside 7', one radially outwards bulging upper outer wall section 7 "and has a conically lower and inner lower outer wall section 7" '.
  • the ring sealing lip 7 thus merges into the bottom 4 via a weakening section.
  • the ring sealing lip 7 comes with its conical outer wall section 7 "'which runs obliquely inwards and with its curved outer wall section 7" when the screw cap 1 is screwed on before the thread engagement with the in ⁇ Nenkante 2 'in contact and is deformed when it is immersed in the cylindrical inside 2 "of the container mouth 2 by upsetting such that a relatively wide ring zone s results as a sealing surface to the inside 2" of the container mouth 2. Given a stiffness of the material of the screw cap, the contact or sealing pressure per unit area is reduced. In the embodiment according to the invention shown in FIGS.
  • a circumferential annular rib 8 which tapers downward from the bottom and has a substantially vertical outside, is formed with a radial distance from the circumferential sealing lip 7 to the bottom 4 of the screw cap 1 .
  • the ring rib 8 has a significantly lower height than the sealing lip 7, for example approximately half the height thereof.
  • the sealing lip 7 is weaker compared to the prior art, which has the result that it presents less resistance when immersed in the container mouth 2 and is less or hardly compressed. The sealing lip 7 therefore dips more gently or softer than according to the prior art. For this reason, the ring sealing surface s 1 can be chosen narrower, which also affects the lip cross section.
  • the rounding radius of, for example, R 0.5 selected for a sealing lip 7 with a round outer shape in the example shown in FIG. 7 could also be chosen smaller or the lip could have a relatively angular profile, as shown in FIG. 6, as a result of which the contact pressure per mm 2 would increase.
  • the sealing effect comes from the fact that the sealing lip 7 in the final phase of the screw-on process in the area of its greatest radial extent with the lower end of the ring rib 8, which is much stiffer as a result of its conical design and lower height and thus acts as a support and which engages the sealing lip 7 against presses the inside 2 "of the container mouth 2.
  • the lower end of the ring rib 8 lies approximately at the level of the engagement of the sealing lip 7 on the container.
  • FIGS. 3 to 5 show, the bottom 4 of the screw cap is supported with an essentially cylindrical ring rib 9, which is located at a radial distance outside the sealing lip 7, in the closed state on the upper side of the container mouth 2.
  • the ring rib 8 and the cap bottom 4 are supported, for example, by 16 ribs 8 '. stiffened, which the contact pressure to the Ringdic Strengthen and increase the stress crack resistance of the cap bottom.
  • relatively hard plastics can also be used as the cap material, because the necessary flexibility of the seal is guaranteed. This advantageously results in a reduction in weight and a higher production output.

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Abstract

Behälter-Schraubverschlußkappe (1) aus Kunststoff, wobei die Kappe an der Innenseite des Kappenbodens (4) mit einer Ringdichtungslippe (7) versehen ist, die beim Aufschrauben der Verschlußkappe auf die Behältermündung (2) gegen deren zylindrische Innenseite (2') abdichtet, wobei der eine vorgegebene Biegesteifigkeit aufweisenden Ringdichtungslippe mit Radialabstand nach innen eine Ringrippe (8) zugeordnet ist, die sich von der Innenseite des Kappenbodens mit nach unten verjüngendem Querschnitt sowie geringerer Höhe als die Dichtungslippe wegerstreckt und beim Aufschrauben der Schraubverschlußkappe mit der Ringdichtungslippe in Eingriff kommt, um diese gegen die Innenseite der Behältermündung zu drücken.

Description

Behälter-Schraubverschlußkappe
Die Erfindung betrifft eine Behälter-Schraubverschlußkappe aus Kunststoff, die an der Innenseite ihres Deckelbodens mit einer Ringdichtungslippe versehen ist, welche beim Aufschrauben der Verschlußkappe auf die Behältermündung gegen deren zylin¬ drische Innenseite abdichtet.
Bei bekannten Schraubverschlußkappen dieser Art, die z.B. für Flaschen verwendet werden, ist die umlaufende Ringdich- tungslippe relativ steif ausgebildet, was dazu führt, daß sich beim Kontaktieren der Ringdichtungslippe mit der Innenkante der Behältermündung je nach der Form der Ringdichtungslippe ein mehr oder weniger großen Gegendruck aufbaut, der zu Verschlie߬ problemen führen kann, weil er einen einwandfreien sofortigen Eingriff des Schraubkappen-Innengewindes mit dem Behältergewin¬ de verhindern bzw. erschweren kann. Darüber hinaus wird infolge des Stauchens der Ringichtungslippe zu einer breiteren Ringflä¬ che der Anpreßdruck pro Flächeneinheit reduziert.
Es sind anderseits auch Schraubverschlußkappen bekannt, bei welchen die umlaufende Ringdichtungslippe relativ großen Abstand von der zylindrischen Innenseite der Behältermündung hat und relativ hoch ausgebildet sowie mit einem der Innenseite der Behältermündung zugekehrten Fortsatz versehen ist, der beim Aufschrauben der Schraubverschlußkappe durch den Eingriff mit der Innenkante der Behältermündung nach oben umgebogen wird und zwischen der bombierten Dichtungslippe und der Behältermündung eingeklemmt wird. Außerdem kommt das untere Ende der Ringdich¬ tungslippe mit der Behältermündung in Eingriff (vgl. GB 2 022 063 A. In diesem Fall besteht das Problem, daß die Dichtwirkung von den genauen Abmessungen der Dichtungslippe ab¬ hängt und ebenfalls einen relativ steifen Fortsatz erfordert, so daß die geschilderten Probleme erneut auftreten.
Die Erfindung zielt deshalb darauf ab, eine Schraubver¬ schlußkappe mit einer gegen die Innenseite der Behältermündung abdichtenden Ringdichtung am Kappenboden zu schaffen, bei wel¬ cher nicht nur eine einwandfreie Abdichtung, sondern zugleich ein problemloses Aufschrauben der Kappe bzw. Wiederverschließen des Behälters gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Schraub-
0RIGINAL UNTERLAGEN Verschlußkappe zeichnet sich dadurch aus, daß der eine vorgege¬ bene Biegesteifigkeit aufweisenden Ringdichtungslippe mit Ra¬ dialabstand nach innen eine Ringrippe zugeordnet ist, die sich von der Innenseite des Kappenbodens mit nach unten verjüngendem Querschnitt sowie geringerer Höhe als die Dichtungslippe weger¬ streckt und beim Aufschrauben der Schraubverschlußkappe mit der Ringdichtungslippe in Eingriff kommt, um diese gegen die Innen¬ seite der Behältermündung zu drücken.
Diese Ausbildung ermöglicht es, die Ringdichtungslippe und damit deren Vorspannung schwächer als bei den Dichtungen nach dem Stand der Technik auszubilden, so daß beim Eingriff der Ringdichtungslippe mit der Behältermündung keine durch Stauchen der Ringdichtungslippe bedingten hohen Gegenkräfte auftreten.
Durch das gegenüber herkömmlichen Ringdichtungen weichere bzw. schonungsvollere Eintauchen der Ringdichtungslippe in den zylindrischen Dichtungsbereich der Behältermündung kann die Ringdichtfläche nur wenig deformiert bzw. verbreitert werden, d.h. die Ringdichtfläche kann schmäler gewählt werden. Erst in der Endphase des Verschließvorganges wird der volle Anpreßdruck durch die radial innen liegende ringförmige Stützrippe aufge¬ baut. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wird auch das Durchbiegen des Kappenbodens im Schulterbereich der Ringdich¬ tungslippe weitgehend reduziert und ist somit bei hohen Drücken keinen großen Schwankungen unterworfen, wie dies bisher der Fall war. Außerdem wird durch die geringere Durchbiegung des Kappenbodens die Spannungsrißbeständigkeit verbessert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ringdichtungslippe eine vertikale Innenseite, einen sich radial nach außen wölbenden oberen Außenwandabschnitt sowie einen sich konisch nach unten und innen erstreckenden unteren Außenwandabschnitt auf.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die mit der Ringdichtungslippe in Eingriff kommende Ringrippe eine ver¬ tikale Außenseite auf und endet im Bereich der größten Radia- lerstreckung der Ringdichtungslippe.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbei¬ spiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: die Fig. 1 und 2 einen Teil einer Schraubverschlußkappe und eines Behälterhalses nach dem Stand der Technik in einem Axialschnitt,
Fig. 3 einen Teil einer Schraubverschlußkappe gemäß der Erfindung in einem Axialschnitt, die Fig. 4 und 5 einen Teil der Schraubverschlußkappe gemäß der Erfindung und eines Behälterhalses ebenfalls im Axialschnitt in zwei Kappenaufbringstellungen, und die Fig. 6 und 7 Details von zwei weiteren Ausführungsfor- men der erfindungsgemäßen Schraubverschlußkappe.
Gemäß den Fig. 3 bis 5 weist eine nur teilweise darge¬ stellte, aus Kunststoff z.B. durch Spritzgießen hergestellte Schraubverschlußkappe 1 für eine Behältermündung 2 einen Mantel 3 und einen Boden 4 auf. Der Kappenmantel 3 trägt an seiner In- nenseite ein Gewinde 5, über welches die Schraubverschlußkappe
1 auf ein Gegengewinde 6 an der Außenseite der Behältermündung
2 aufschraubbar ist.
Der Boden 4 der Schraubverschlußkappe 1 trägt an seiner Innenseite im Bereich der Innenkante 2' der Behältermündung ei- ne umlaufende Ringdichtungslippe 7, die vom Boden 4 einstückig nach unten absteht und im Axialschnitt im unverformten Zustand eine vertikale Innenseite 7', einen sich radial nach außen wöl¬ benden oberen Außenwandabschnitt 7" und einen konisch nach un¬ ten und innen verlaufenden unteren Außenwandabschnitt 7"' hat. Die Ringdichtungslippe 7 geht somit über einen Schwächungsab¬ schnitt in den Boden 4 über.
Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform nach dem Stand der Technik kommt die Ringdichtungslippe 7 mit ihrem schräg nach innen verlaufenden konischen Außenwandabschnitt 7"' und mit ihrem gewölbten Außenwandabschnitt 7" beim Aufschrauben der Schraubverschlußkappe 1 vor dem Gewindeeingriff mit der In¬ nenkante 2' in Berührung und wird bei ihrem Eintauchen in die zylindrische Innenseite 2" der Behältermündung 2 durch Stauchen derart verformt, daß sich eine relativ breite Ringzone s als Dichtungsfläche zur Innenseite 2" der Behältermündung 2 ergibt. Bei einer vorgegebenen Steifigkeit des Materials der Schraub¬ verschlußkappe ist dadurch der Kontakt- bzw. Dichtungsdruck pro Flächeneinheit reduziert. Bei der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten erfindungsgemäßen Ausbildung ist mit Radialabstand von der umlaufenden Dichtungs¬ lippe 7 an den Boden 4 der Schraubverschlußkappe 1 eine umlau¬ fende, sich vom Boden weg nach unten verjüngende Ringrippe 8 mit einer im wesentlichen vertikalen Außenseite angeformt. Die Ringrippe 8 hat wesentlich geringere Höhe als die Dichtungslip¬ pe 7, z.B. etwa die halbe Höhe derselben. Die Dichtungslippe 7 ist gegenüber dem Stand der Technik schwächer ausgebildet, was zur Folge hat, daß sie beim Eintauchen in die Behältermündung 2 einen geringeren Widerstand entgegensetzt und weniger bis kaum gestaucht wird. Die Dichtungslippe 7 taucht also scho¬ nungsvoller bzw. weicher ein als nach dem Stand der Technik. Aus diesem Grund kann die Ringdichtfläche s1 schmäler gewählt werden, was sich auch auf den Lippenquerschnitt auswirkt. Der für eine Dichtungslippe 7 mit runder Außenform beim dargestellten Beispiel gemäß Fig. 7 gewählte Abrundungsradius von z.B. R 0,5 könnte auch kleiner gewählt werden oder die Lippe ein relativ kantiges Profil bekommen, wie dies Fig. 6 zeigt, wodurch sich der Anpreßdruck pro mm2 erhöhen würde. Die Dichtungswirkung kommt dadurch zustande, daß die Dichtungslippe 7 in der Endphase des Aufschraubvorganges im Bereich ihrer größten Radialerstreckung mit dem unteren Ende der infolge ihrer konischen Ausbildung und geringeren Höhe wesentlich steiferen und damit als Abstützung wirkenden Ringrippe 8 in Eingriff kommt, welche die Dichtungslippe 7 gegen die Innenseite 2" der Behältermündung 2 preßt. Das untere Ende der Ringrippe 8 liegt etwa auf der Höhe des Angriffes der Dichtungslippe 7 am Behälter. Hiedurch wird das Auf- und Abschrauben der Kappe bei gleich guter Abdichtung wesentlich erleichtert. Wie die Fig. 3 bis 5 außerdem zeigen, stützt sich der Boden 4 der Schraubverschlußkappe mit einer mit Radialabstand außerhalb der Dichtungslippe 7 liegenden, im wesentlichen zylindrischen Ringrippe 9 im Verschlußzustand auf der Oberseite der Behältermündung 2 ab. Die Ringrippe 8 und der Kappenboden 4 werden über z.B. 16 Rippen 8' versteift, welche den Anpreßdruck zur Ringdichtung hin verstärken und die Spannungsrißbeständigkeit des Kappenbo¬ dens erhöhen. Im Rahmen der Erfindung können als Kappenmaterial auch re¬ lativ harte Kunststoffe zum Einsatz kommen, weil die notwendige Flexibilität der Dichtung gewährleistet ist. Dies ergibt vorteilhaft eine Gewichtsreduktion und einen höheren Frodukti- onsausstoß.

Claims

Patentansprüche:
1. Behälter-Schraubverschlußkappe aus Kunststoff, wobei die Kappe an der Innenseite des Kappenbodens mit einer -Ring- dichtungslippe versehen ist, die beim Aufschrauben der Ver¬ schlußkappe auf die Behältermündung gegen deren zylindrische Innenseite abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß der eine vor¬ gegebene Biegesteifigkeit aufweisenden Ringdichtungslippe (7) mit Radialabstand nach innen eine Ringrippe (8) zugeordnet ist, die sich von der Innenseite des Kappenbodens (4) mit nach unten verjüngendem Querschnitt sowie geringerer Höhe als die Dich¬ tungslippe (7) wegerstreckt und beim Aufschrauben der Schraub¬ verschlußkappe (1) mit der Ringdichtungslippe (7) in Eingriff kommt, um diese gegen die Innenseite (2') der Behältermündung (2) zu drücken.
2. Schraubverschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Ringdichtungslippe (7) eine vertikale Innenseite (7'), einen sich radial nach außen wölbenden oberen Außenwandabschnitt (7") sowie einen sich konisch nach unten und innen erstreckenden unteren Außenwandabschnitt (7'") aufweist.
3. Schraubverschlußkappe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Ringdichtungslippe (7) in Eingriff kommende Ringrippe (8) eine vertikale Außenseite aufweist und im Bereich der größten Radialerstreckung der Ring- dichtungslippe (7) endet.
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