Kappenverschluss für Gefässe
Für Gefässe, z. B. Flaschen, mit Mündungswulst, sind Kappenverschlüsse aus elastisch-thermoplastischem Material bekannt geworden, deren Mantel einen nach innen vorspringenden Haltewulst aufweist, der den Mündungswulst der Flasche untergreift. Es ist schwierig, derartige Kappenverschlüsse so zu konstruieren, dass sie auch z. B. zum Verschliessen von Flaschen mit kohlensäurehaltigem Füllgut geeignet sind. Die bei ansteigender Temperatur und bei Rüttelbewegungen während des Flaschentransports freiwerdende Kohlensäure führt zu starkem Ansteigen des Abfülldrucks und treibt so den Kappenverschluss von der Flaschenmündung. Es ist möglich und bekannt, diesen Innendruck auf eine kleinere Wirkungsfläche zu begrenzen, indem man den Kappenverschluss mit einem der inneren Flaschenmündung anliegenden Dichtungsfortsatz ausrüstet.
Aber auch dann bestehen besondere Schwierigkeiten, den Sitz des Kappenverschlusses gegenüber dem ansteigenden Innendruck zu sichern, da mit Rücksicht auf die Toleranz des Aussendurchmessers der Flaschenmündung die Wandstärke des Mantels und des Haltewulstes ebenso wie die Steifigkeit des Thermoplasten gewisse Grenzen nicht überschreiten darf. Im besonderen Masse gilt dies dann, wenn der Kappenverschluss von Hand abnehmbar und wieder verschliessbar sein soll.
Schliesslich muss auch aus wirtschaftlichen Gründen angestrebt werden, starke Wandstärken zu vermeiden, da diese einen höheren Materialeinsatz und längere Maschinenarbeitszeiten mit sich bringen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kappenverschluss aus elastisch-thermoplastischem Material für Gefässe, die am offenen Mündungsrand einen nach aussen vorspringenden Ringwulst aufweisen, mit einem die Gefässmündung umfassenden Mantel, von dem aus mindestens ein Halteteil nach innen zur äusseren Wand der Gefässmündung hin vorspringt, und mit einem der inneren Gefässmündung anliegenden Dichtungsteil.
Dieser Kappenverschluss ist zwecks Beseitigung der oben erwähnten Nachteile dadurch gekennzeichnet, dass die Randzone der Deckfläche des Kappenverschlusses und deren Mantel durch zwei oder mehrere Einschnitte mindestens nahezu durchbrochen sind, die in Höhe des Haltewulstes enden. Versuche haben ergeben, dass solche Kappenverschlüsse einem wesentlich höheren Innendruck standhalten als Kappenverschlüsse gleicher Wandstärke, die diese Kerben nicht aufweisen.
Die Erklärung für diesen Effekt soll weiter unten anhand der Figuren gegeben werden.
Die Erfindung bringt einen weiteren Vorteil, der darin besteht, dass die Einschnitte das Abheben des Kappenverschlusses von der Gefässmündung wesentlich erleichtern. Die Kerben können zu diesem Zweck quer zu der Öffnungsnase liegen.
Schliesslich erleichtern die beschriebenen Kerben wesentlich die Überbrückung der Toleranz im Aussendurchmesser der Gefässmündung.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Kappenverschlusses sei anhand der nachstehenden Figuren näher beschrieben.
Es stellen dar:
Fig. 1 den Schnitt A-B durch die in
Fig. 2 als Draufsicht gezeigte Verschlusskappe,
Fig. 3 die Verschlusskappe nach Fig. 1 und 2 auf der Flaschenmündung in Ansicht von B und im Teilschnitt,
Fig. 4 ein schematisches Bild zur Erläuterung des oben beschriebenen Festhalteeffektes,
Fig. 5 den Schnitt C-D durch die in
Fig. 6 als Draufsicht gezeigte Verschlusskappe.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den Kappenverschluss mit der Deckfläche 1, dem Mantel 2 und einem in das Flascheninnere greifenden Dichtungsfortsatz 3. Der Mantel 2 trägt einen nach innen vorspringenden Haltewulst 4, der den Mündungswulst 5 (Fig. 3) der Kronenflasche untergreifen soll. Die Einschnitte 6 dringen in die Randzone der Deckfläche 1 und in die Wand des Man tels 2 bis etwa zur Höhe des Haltewulstes 4, so dass nur noch eine dünne Innenhaut 7 stehen bleibt. Entfällt auch diese, so werden die Einschnitte zu Durchbrüchen.
Der Pfeil in Fig. 3 soll die Kraftrichtung des Innendrucks versinnbildlichen. Die anfänglich ebene Deckfläche des Kappenverschlusses wird bei starkem Innendruck leicht durchgewölbt, wie aus der Fig. 3 ersichtlich. Der Innendruck wirkt jedoch nur auf den kreisförmigen Teil der Deckfläche 1, der innerhalb des ringförmigen Dichtungsfortsatzes 3 liegt, weil durch den am inneren Flaschenhals anliegenden Dichtungsfortsatz 3 der Innendruck von der ringförmigen Randzone der Deckfläche 1 ferngehalten wird. Der Haltewulst 4 wird dadurch fester in die Hohlkehle 8 der Flaschenmündung unterhalb des Wulstes 5 gepresst, wie sich besser noch anhand der schematischen Fig. 4 übersehen lässt.
Die Einschnitte 6 bewirken, dass die Segmente 9 und 10 der Deckfläche 1 des Kappenverschlusses gegeneinander beweglich sind, weil der zwischen den Einschnitten stehenbleibende Steg 11 als Schwenkachse wirkt für die Verschwenkung dieser beiden Segmente um einen kleinen Winkel gegeneinander.
Die in Pfeilrichtung auf die Segmente 9 und 10 einwirkende Kraft drückt hebelartig über den Mantel 2 den Haltewulst 4 in Richtung der gestrichelten Pfeile in die Hohlkehle 8 der Flaschenmündung. Der durch freiwerdende Kohlensäure verursachte Innendruck erhöht also den Festhaltedruck. Andererseits erleichtert der erwähnte Steg 11 infolge seiner Wirkung als Schwenkachse das Abhebeln des Kappenverschlusses und die Oberbrückung der Mündungstoleranz.
Der in Fig. 5 im Schnitt und in Fig. 6 in Aufsicht dargestellte Kappenverschluss enthält eine besondere Dichtungseinlage 12, die ihrerseits mit ihrem Dichtungsteil 13 in die Flaschenmündung eingreift. Dieser ist in Form eines Hohlwulstes ausgebildet. Das durch die innere Hohlwulstwand umschlossene Mittelfeld 14 der Dichtungseinlage liegt der Deckfläche 1 von unten an und kann mit dieser verschweisst werden. Dadurch wird das Öffnen der Flasche von Hand besonders erleichtert. Wird nämlich der Kappenverschluss durch Daumendruck unter die Öffnungsnase 15 von der Flaschenmündung abgehebelt, so bleibt der Hohlwulst 13 zunächst noch in der Flaschenmündung, bis der Haltewulst 4 ausser Eingriff zu kommen beginnt; erst dann wird über die Schweissverbindung 16 der Hohlwulst aus der Flaschenmündung gezogen.
Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Kappenverschluss weist der in der Fig. 5 und 6 gezeigte Kappenverschluss vier Einschnitte 6 auf.
Die besondere Dichtungseinlage könnte mit einem den Wulst 5 ganz oder teilweise umfassenden Mantel versehen sein, der dann seinerseits einen nach innen vorspringenden Haltewulst aufweist. In diesem Falle würde der Haltewulst 4 der Verschlusskappe den Mantel der Dichtungseinlage untergreifen müssen. Auch ist es beispielsweise möglich, anstelle des durchgehenden Haltewulstes 4 eine Mehrzahl von Haltenocken vorzusehen, die dann entsprechend stärker ausgebildet sein müssen.
Cap closure for vessels
For vessels, e.g. B. bottles, with beaded mouth, cap closures made of elastic thermoplastic material have become known, the jacket has an inwardly protruding retaining bead that engages under the bead of the mouth of the bottle. It is difficult to design such cap closures so that they can also be used e.g. B. are suitable for closing bottles with carbonated contents. The carbon dioxide released when the temperature rises and when the bottle is shaken during transport leads to a sharp increase in the filling pressure and thus drives the cap off the bottle mouth. It is possible and known to limit this internal pressure to a smaller effective area by equipping the cap closure with a sealing extension that rests against the inner bottle mouth.
But even then there are particular difficulties in securing the seat of the cap closure against the increasing internal pressure, since the wall thickness of the jacket and the retaining bead as well as the stiffness of the thermoplastic must not exceed certain limits, taking into account the tolerance of the outer diameter of the bottle mouth. This is particularly true when the cap closure is to be removable and resealable by hand.
Finally, for economic reasons, efforts must be made to avoid thick wall thicknesses, as this entails a higher use of material and longer machine working times.
The invention relates to a cap closure made of elastic-thermoplastic material for vessels which have an outwardly projecting annular bead at the open mouth edge, with a jacket surrounding the vessel mouth, from which at least one holding part projects inwards towards the outer wall of the vessel mouth, and with a sealing part lying against the inner vessel mouth.
In order to eliminate the above-mentioned disadvantages, this cap closure is characterized in that the edge zone of the top surface of the cap closure and its jacket are at least almost perforated by two or more incisions which end at the level of the retaining bead. Tests have shown that such cap closures withstand a significantly higher internal pressure than cap closures of the same wall thickness that do not have these notches.
The explanation for this effect will be given below with reference to the figures.
The invention brings a further advantage, which consists in the fact that the incisions make it much easier to lift the cap closure off the vessel mouth. For this purpose, the notches can lie transversely to the opening nose.
Finally, the notches described make it much easier to bridge the tolerance in the outer diameter of the vessel mouth.
An exemplary embodiment of the cap closure according to the invention is described in more detail with reference to the following figures.
They represent:
Fig. 1 shows the section A-B through the in
Fig. 2 as a top view shown cap,
3 shows the closure cap according to FIGS. 1 and 2 on the bottle mouth in a view from B and in partial section,
Fig. 4 is a schematic diagram for explaining the retention effect described above,
Fig. 5 shows the section C-D through the in
6 closure cap shown as a plan view.
1 and 2 show the cap closure with the top surface 1, the jacket 2 and a sealing extension 3 reaching into the inside of the bottle. The jacket 2 has an inwardly protruding retaining bead 4 which is intended to engage under the mouth bead 5 (FIG. 3) of the crown bottle . The incisions 6 penetrate into the edge zone of the top surface 1 and into the wall of the man means 2 up to about the level of the retaining bead 4, so that only a thin inner skin 7 remains. If this is also omitted, the incisions become breakthroughs.
The arrow in Fig. 3 is intended to symbolize the direction of force of the internal pressure. The initially flat top surface of the cap closure is slightly arched when there is strong internal pressure, as can be seen from FIG. 3. However, the internal pressure only acts on the circular part of the top surface 1 that lies within the annular sealing extension 3, because the sealing extension 3 resting on the inner bottle neck keeps the internal pressure away from the annular edge zone of the top surface 1. The retaining bead 4 is thereby pressed more firmly into the groove 8 of the bottle mouth below the bead 5, as can be better overlooked on the basis of the schematic FIG. 4.
The incisions 6 cause the segments 9 and 10 of the top surface 1 of the cap closure to be movable relative to one another, because the web 11 remaining between the incisions acts as a pivot axis for the pivoting of these two segments by a small angle to one another.
The force acting on the segments 9 and 10 in the direction of the arrow presses the retaining bead 4 in the direction of the dashed arrows into the groove 8 of the bottle mouth via the jacket 2. The internal pressure caused by the released carbon dioxide increases the holding pressure. On the other hand, the aforementioned web 11, due to its effect as a pivot axis, facilitates the levering off of the cap closure and the bridging of the mouth tolerance.
The cap closure shown in section in FIG. 5 and in plan view in FIG. 6 contains a special sealing insert 12, which in turn engages with its sealing part 13 in the bottle mouth. This is designed in the form of a hollow bead. The middle field 14 of the sealing insert, which is enclosed by the inner hollow bead wall, rests against the cover surface 1 from below and can be welded to it. This makes opening the bottle by hand particularly easy. If the cap closure is levered off the bottle mouth by pressing the thumb under the opening nose 15, the hollow bead 13 initially remains in the bottle mouth until the retaining bead 4 begins to disengage; only then is the hollow bead pulled out of the bottle mouth via the welded joint 16.
In contrast to the cap closure shown in FIGS. 1 and 2, the cap closure shown in FIGS. 5 and 6 has four incisions 6.
The special sealing insert could be provided with a jacket which completely or partially encompasses the bead 5, which then in turn has an inwardly projecting retaining bead. In this case, the retaining bead 4 of the closure cap would have to reach under the jacket of the sealing insert. It is also possible, for example, to provide a plurality of holding cams instead of the continuous holding bead 4, which then have to be made correspondingly stronger.
