DE4320091A1 - Verschlußkappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußkappe für Behälter, in denen gashaltige Flüssigkeiten enthalten sind, z. B. kohlendioxidhaltiges Mineralwasser oder Bier oder dergleichen, wobei die Verschlußkappe mit dem Öffnungsrand eines halsförmigen Entnahmebereichs des Behälters über einen dünnwandigen Dichtkörper mit einer Mindestkraft in Anlage gehalten ist.

Derartige Verschlußkappen sind allgemein bekannt, sei es in Form sog. Kronenkorken, die vorwiegend für Bierflaschen verwendet werden, sei es in Form von Schraubkappen, die vorwiegend für Mineralwasserflaschen als Verschluß Verwendung finden. Diese Verschlußkappen sind meist aus einem relativ dünnwandigen Metall gefertigt, wobei allerdings Kronenkorken aus einem stabilerem Material gefertigt sein müssen als Schraubkappen. Beiden Arten von Verschlußkappen ist jedoch gemeinsam, daß sie einen sehr dichten Flaschenverschluß bilden, der auch dann noch dicht bleibt, wenn das in der Flüssigkeit enthaltene CO₂, sei es durch Transport-Erschütterung, sei es wegen überhöhter Umgebungstemperatur, aus der Flüssigkeit ausperlt, was in dem mit Flüssigkeit nicht verfülltem Restraum des Flaschenhalsbereichs zur Ausbildung eines hohen Druckes von einigen bar führen kann, was wiederum zur Folge haben kann, daß die Flasche unter ungünstigen Umständen birst. Erfolgt ein solches Bersten während eines Transportes, z. B. auf einem Fahrzeug, auf dem zahlreiche Getränkeflaschen in Flaschenkästen nebeneinander und übereinander gestapelt sind, so kann es zu einer "Kettenreaktion" kommen, die zu einem erheblichen Schaden führt. Eine solche Situation ist auch gefährlich, da umherfliegende Glassplitter in der Nähe befindliche Personen verletzen können. Auch im Haushalt stellen unter Überdruck gelangte Flaschen eine nicht unerhebliche Gefahr dar, zumal die Gefahr eines Berstens dann besonders groß ist, wenn die Flasche bewegt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verschlußkappe der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Gefahr eines Berstens der Flasche unter den verschiedensten Umgebungsbedingungen weitestmöglich ausgeschlossen ist und die erläuterten Gefahrensituationen nicht auftreten können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verschlußkappe mit einem Rückschlagventil versehen ist, dessen Öffnungsdruck deutlich kleiner ist als der Berstdruck des Behälters.

Durch ein solches Rückschlagventil, das beispielsweise auf einem Öffnungsdruck von 2 bar ausgelegt sein kann, wird der in der Flasche aufbaubare Innendruck auf den Wert des Öffnungsdruckes begrenzt, der durch die Konstruktion des Ventils auf einfache Weise vorgegeben werden kann, das, je nach dem Material, aus dem die Flasche besteht, auf entsprechend verschiedene Werte eines in dem Behälter zulässigen Höchst-Druckes ausgelegt werden kann.

Ein solches Rückschlagventil ist mit dem durch die Merkmale des Anspruchs 2 angegebenen grundsätzlichen Aufbau konstruktiv auf einfache Weise realisierbar.

Hiernach ist das Rückschlagventil durch einen kreis- oder ringscheibenförmigen, elastisch-nachgiebigem Dichtkörper gebildet, der in einem axialen Abstand, von der Dichtfläche, mit der die Kappe am Öffnungsrand des Behälterhalses anliegt, mit einem peripheren Randbereich in dichtender Anlage mit der Innenseite des halsförmigen Entnahmebereichs des Behälters gehalten ist und in seinem zentralen Bereich dicht mit der Verschlußkappe verbunden ist, sowie durch mindestens eine Entlüftungsöffnung der Kappe, die, in radialer Richtung gesehen, zwischen dem zentralen Bereich der Kappe und der radial äußeren Anlagefläche des Dichtkörpers an dem Halsbereich angeordnet ist.

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn mehrere Entlüftungsöffnungen vorgesehen sind, die in axialsymmetrischer Gruppierung bzgl. der zentralen Längsachse der Verschlußkappe und des halsförmigen Entnahmebereiches des z. B. flaschenförmigen Behälters angeordnet sind. Dadurch können die einzelnen Öffnungen kleiner sein, was deren einfache Herstellung begünstigt, und es ist auch die Gefahr reduziert, daß aufgrund eines Verstopfens der normalerweise auf einen kleinen Querschnitt ausgelegten Öffnung(en) die Entlüftung des Behälters verhindert wird.

Wenn, wie in spezieller Gestaltung der Verschlußkappe vorgesehen, der Dichtkörper als insgesamt pilzförmiges Element ausgebildet ist, das mit einem Fuß, der in axialer Richtung nur wenig ausgedehnt ist, im zentralen Bereich des Metallkörpers der Kappe dicht befestigt ist und mit dem radial äußeren Rand eines dünnwandigen Hutbereiches an dem Halsbereich des Behälters dicht anliegt, so kann der insgesamt pilzförmige Dichtkörper als ein separates Teil hergestellt werden, das "nach" der Herstellung des Metallteils der Kappe an diesem befestigt wird. Die Entlüftungsöffnungen sind in diesem Falle, in radialer Richtung gesehen, zwischen dem zentralen Befestigungsbereich des Dichtkörpers und dem radial äußerem Bereich angeordnet, fit dem die Verschlußkappe dichtend an dem Halsrand des Behälters anliegt.

Demgegenüber ist in bevorzugter Gestaltung der erfindungsgemäßen Gestaltung der Verschlußkappe vorgesehen, daß der Dichtkörper eine kreisscheibenförmige Grundform hat und mit seinem zentralen Bereich am Boden einer topfförmigen Einsenkung des Metallteils der Verschlußkappe dicht befestigt ist.

In dieser Gestaltung, in der die Entlüftungsöffnung(en) zweckmäßigerweise an dem - annähernd zylindrischen - Mantelteil der topfförmigen Einsenkung des Metallteils der Verschlußkappe angeordnet ist/sind, kann der Dichtkörper als relativ dünnwandige Folie ausgebildet sein, die nach demselben Verfahren - und in demselben Verfahrensschritt - an dem Metallteil der Verschlußkappe anbringbar ist, in dem auch deren radial äußere Dichtfolie angebracht wird, welche im verschlossenen Zustand des Behälters die Abdichtung der Verschlußkappe an der äußeren Stirnfläche des Behälterhalses vermittelt.

Hierbei kann es auch zweckmäßig und vorteilhaft sein, wenn die Entlüftungsöffnung(en) in dem kreisringförmigen Bereich zwischen der Einsenkung des Metallteils der Kappe und deren äußerem Dichtungsbereich angeordnet ist/sind, so daß diese Öffnung(en) und die Einsenkung der Verschlußkappe in einem Arbeitsgang hergestellt werden können, was herstellungs­ technisch besonders vorteilhaft ist.

Damit eine Verschlußkappe, die mit einer Einsenkung versehen ist, optisch nahezu einer konventionellen Verschlußkappe entspricht, deren äußere Sichtfläche zum Aufdruck z. B. eines Hersteller-Logos benutzbar ist, kann ein gegebenenfalls vorgesehenes Werbefeld auf einer dünnen Folie angeordnet sein, die nach einer zur Erzielung der Öffnung(en) und/oder der Einsenkung der Kappe vorgenommenen stanzenden und/oder drückenden oder tiefziehenden Verarbeitung eines Kappen- Werkstückes auf dieses aufgebracht ist. In diesem Falle sind Entlüftungsöffnungen auch dann nicht mehr sichtbar, wenn diese im Bereich zwischen der Einsenkung und dem Rand des halsförmigen Bereiches des Behälters angeordnet sind.

Ein sicheres Öffnen der Entlüftungsöffnungen ist gleichwohl auf einfache Weise dadurch erreichbar, daß das Verhältnis des Durchmessers der Entlüftungsöffnung(en) zur Dicke der Folie hinreichend groß ist, daß die Folie unter einem in dem Raum zwischen Dichtkörper und Metallteil der Kappe sich aufbauenden Mindestdruck aufreißen kann.

Je geringer hierbei der Durchmesser der Entlüftungsöffnungen gewählt wird, desto geringer kann auch die Dicke der Folie sein, die diese Entlüftungsöffnungen gleichsam abdeckt und desto größer sollte auch die Anzahl der Entlüftungs­ öffnungen sein, über die in dem Behälter stehendes Gas entweichen können muß.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer als Kronenkorken ausgebildeten erfindungsgemäßen Verschlußkappe mit pilzförmigem Dichtkörper, der im zentralen Bereich, der dort als kreisscheibenförmig gestalteten Kappe angeordnet ist, im Schnitt längs einer die zentrale Längsachse des Behälters enthaltenden Radialebene,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit folienförmig gestaltetem Dichtkörper, der im zentralen Bereich einer Einsenkung des Metallteils der Verschlußkappe an diesem dicht befestigt ist, wobei die Entlüftungsöffnungen in einem radial äußeren Bereich - zwischen der Einsenkung und dem Halsrand des Behälters angeordnet sind - in einer der Fig. 1 entsprechenden Schnittdarstellung und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit folienförmig gestaltetem Dichtkörper, der im zentralen Bereich einer Einsenkung des Metallteils der Verschlußkappe angeordnet ist, wobei Entlüftungsöffnungen im Mantelbereich der Einsenkung angeordnet sind, in einer den Fig. 1 und 2 entsprechenden Schnittdarstellung.

Die in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Verschlußkappe für eine Bier- oder Mineralwasserflasche 11, die in der Fig. 1 wie auch in den weiteren Fig. 2 und 3 lediglich durch ihren Halsbereich 12 repräsentiert ist, ist ihrer Grundform nach ein sogenannter Kronenkorken, der nach einem Befüllen der Flasche 11 mit der jeweiligen Trinkflüssigkeit auf den Flaschenhals 12 aufgedrückt wird und durch kraftschlüssigen Eingriff des Kronenrandes 13 mit einem radial nach außen vorspringenden, konvex gewölbten Endwulst 14, der vom unteren Rand des Kronenrandes 13 radial nach innen ein wenig hintergriffen wird, lösbar fest an der Flasche 11 gehalten ist, wobei ein äußerer, dünnwandiger Dichtring 16, der aus einem elastischen Kunststoff besteht, zwischen dem flach topf- oder pfannenförmigen Metallteil 17 des Kronenkorkens 10 und dem konvex gewölbten Endstirnrand 14′ des Randwulstes 14 des Flaschenhalses 12 zusammengepreßt ist und dadurch einen sehr gut dichtenden Verschluß der Flasche 11 vermittelt, d. h. den mit Trinkflüssigkeit 18 nicht verfüllten Innenraum 19 druckdicht nach außen abschließt, derart, daß die Flasche 11 auch noch dicht verschlossen ist, wenn sich in diesem Innenraum 19 z. B. durch aus der Flüssigkeit 18 ausperlendes CO₂ ein hoher Druck aufbaut, der bis zu 6 bar, in extremen Fällen auch noch mehr, betragen kann. Um den Innendruck im Innenraum 19 der Flasche 11 auf einen ungefährlichen Wert, der weit unterhalb des Berstdruckes liegt, bei dem die Flasche 11 bersten könnte, begrenzen zu können, ist die Verschlußkappe 10 mit einem insgesamt mit 20 bezeichneten Rückschlagventil versehen, das aus einem inneren Dichtkörper 21 sowie den am Metallteil 17 der Verschlußkappe angeordneten Entlüftungsöffnungen 22 gebildet ist. Der Dichtkörper 21, der insgesamt die Form eines Pilzes mit flachem, flanschförmigem "Hut" 21′ und einem kurzem gedrungenem Fuß 21′′ hat, ist mit diesem im inneren zentralen Bereich 17′ des Metallteils 17 befestigt, z. B. angeklebt und mit dem peripheren Rand 21′′′ seines Hutes 21 in dichtender Anlage mit der Innenfläche 23 des Flaschenhalsmantels gehalten, derart, daß dieser äußere Randbereich zum Metallteil 17 nach außen weisend gewölbt ist. Die Entlüftungsöffnungen 22 sind in dem ebenen, ringförmigen Bereich 17′′ des Metallteils 17 zwischen dem äußeren, abgedichteten Rand 17′′′ des Metallteils 17, der mit glatter Krümmung an den Kronenrand 13 anschließt, und dem zentralen Bereich 17′ des Metallteils 17 angeordnet, an dessen Innenseite der Dichtkörper 21 befestigt ist. Die Entlüftungsöffnungen 22 sind in axialsymmetrischer Anordnung bezüglich der zentralen Achse 24 des Kronenkorkens 10 gruppiert, die in dessen die Flasche 11 verschließender Position mit der zentralen Längsachse der Flasche 11 zusammenfällt.

Der durch den pilzförmigen Dichtkörper gegen den Innenraum 19 des Flaschenhalses 12 nach unten abgrenzte Ringraum 26, der durch das Metallteil 17 des Kronenkorkens 10 abgedeckt ist, steht beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 über die Entlüftungsöffnungen 22 mit der Umgebungsatmosphäre in kommunizierender Verbindung.

Bei der Verschlußkappe 10′ gemäß Fig. 2 ist gleichsam der Fuß 21′′ des Dichtkörpers 21 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 durch eine topfförmige Einsenkung 27 des Metallteils 17 "ersetzt". Dadurch ist der Dichtkörper 21 der Verschlußkappe 10′ gemäß Fig. 2 als einfach gestaltetes und damit auch einfach herstellbares, scheibenförmiges Teil realisierbar.

Weiter ist bei der Verschlußkappe 10′ gemäß Fig. 2, der die Entlüftungsöffnungen 22 enthaltende ringförmige Bereich 17′′ des Metallteiles 17 und dessen Einsenkung 27 durch eine dünne Kunststoffolie 28 abgedeckt, die als ebene Fläche für das Auf drucken eines Firmennamens oder dergleichen benutzbar ist, wie bei konventionellen Kronenkorken üblich, bei denen das Metallteil 17 eben ist, wie auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 vorgesehen.

Diese Kunststoffolie 28 muß mindestens in ihrem radial äußeren, die Entlüftungsöffnungen 22 des Metallteils 17 abdeckenden Bereichs hinreichend dünn ausgebildet sein, daß sie unter einem in dem Ringraum 29 zwischen Metallteil 17 und Dichtkörper 21 des Rückschlagventils 20 sich aufbauenden Druck, der innerhalb der lichten Querschnitte der Entlüftungsöffnungen 22 auf die Kunststoffolie 28 wirkt, sich aufweiten und erforderlichenfalls aufreißen kann. Die diesbezüglich erforderliche Gestaltung der Entlüftungsöffnungen 22 und der Folie 28 ist ohne weiteres möglich, da die Folie in dem äußeren Bereich, der die Entlüftungsöffnungen 22 überdeckt, auch ohne weiteres deutlich dünner ausgebildet werden kann als im zentralen Bereich, der die Einsenkung 27 überdeckt und dort zweckmäßigerweise stabiler ausgebildet sein sollte, um als Aufdruckfläche benutzbar zu sein.

Dasselbe gilt sinngemäß auch für die als weiteres Ausführungsbeispiel in der Fig. 3 dargestellte Verschlußkappe 10′′, für die zum Zweck der Erläuterung eine Gestaltung als Schraubkappe vorausgesetzt ist, die insgesamt topfförmig gestaltet und an ihrem Mantelteil 31 mit einem Gewinde 32 versehen ist, durch dessen kämmenden Eingriff mit einem Außengewinde 32′ des Flaschenhalses die Fixierung der Kappe 10′′ an dem Flaschenhals erzielt wird, die im übrigen zu der Kappe 10′ gemäß Fig. 2 völlig analog ausgebildet ist, im Unterschied zu dieser jedoch die Entlüftungsöffnungen 22 an dem Mantelteil 27′ der Einsenkung 27 hat. Dadurch wird im Falle eines Öffnens des Rückschlagventils 20 die die Einsenkung 27 abdeckende Folie 28 auf einer relativ großen Fläche dem im Innenraum 33 der Einsenkung 27 sich aufbauenden Druck ausgesetzt, so daß auch entsprechend große Kräfte auf die Folie 28 wirken und diese zuverlässig aufreißen kann. Durch eine leicht wahrnehmbare Wölbung der Folie 28 in′ ihrem die Einsenkung 27 abdeckenden zentralen Bereich ist auch erkennbar, wann die Flasche unter Druck steht und dadurch die Möglichkeit gegeben, die Flasche rechtzeitig, bevor die Folie 28 aufreist, in eine kühlere Umgebung zu bringen, wodurch das in den Innenraum 19 des Flaschenhalses ausgetretene Gas sich wieder in der Flüssigkeit lösen kann und eine Druckabsenkung in der Flasche eintreten kann.

Soweit in den Zeichnungsfiguren 1 bis 3, in denen bau- und funktionsgleiche oder -analoge Elemente der dargestellten Verschlußkappen 10, 10′ und 10′′ jeweils mit denselben Bezugszeichen belegt sind, Bezugszeichen angegeben sind, die in dem der jeweiligen Zeichnungsfigur zugeordneten Beschreibungsteil nicht erwähnt wird, soll dies den Hinweis auf denjenigen Beschreibungsteil bedeuten, in dem das jeweilige Bezugszeichen erwähnt ist.

Claims (9)

1. Verschlußkappe für Behälter, in denen gashaltige Flüssigkeiten enthalten sind, z. B. CO₂-haltiges Mineralwasser oder Bier oder dergleichen, auf Vorrat gehalten werden, wobei die Verschlußkappe mit einer Mindestkraft über einen dünnwandigen Dichtkörper mit dem Öffnungsrand eines halsförmigen Entnahmebereichs des Behälters in Anlage gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (10; 10′; 10′′) mit einem Rückschlagventil (20) versehen ist, dessen Öffnungs­ druck deutlich kleiner ist als der Berstdruck des Behälters.

2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (20) durch einen kreis- oder ringscheibenförmigen, elastisch nachgebenden Dichtkörper (21) gebildet ist, der in einem axialem Abstand von der Dichtfläche (14′), mit der die Verschlußkappe am Öffnungsrand des Behälters (11) anliegt, mit einem peripheren Randbereich (21′′′) in dichtender Anlage mit der Innenseite (23) des halsförmigen Entnahmebereichs (12) des Behälters (11) gehalten ist und in seinem zentralen Bereich dicht mit dem Metallteil (17) der Verschlußkappe verbunden ist, sowie durch mindestens eine Entlüftungsöffnung (22) des Metallteils (17) der Kappe, die, in radialer Richtung gesehen, zwischen dem zentralen Bereich (17′) des Metallteils (17) der Kappe und der radial äußeren Anlagefläche des Dichtringes (16) angeordnet ist.

3. Verschlußkappe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Entlüftungsöffnungen (22) vorgesehen sind, die vorzugsweise in axialsymmetrischer Gruppierung bezüglich der zentralen Längsachse (24) der Verschlußkappe (10, 10′, 10′′) angeordnet sind.

4. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (21) als insgesamt pilzförmiges, elastisches Kunststoffteil ausge­ bildet ist, das mit einem Fuß (21′′), der in axialer Richtung nur wenig ausgedehnt ist, im zentralen Bereich (17′) des Metallteils (17) der Kappe (10) dicht befestigt ist und mit dem radial äußeren Rand (21′′′) eines dünn­ wandigen Hutbereiches an der Innenfläche (23) des Behälters (11) dichtend anliegt.

5. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (21) eine kreisscheibenförmige Grundform hat und mit seinem zentralen Bereich am Boden einer topfförmigen Einsenkung (27) des Metallteils (17) der Verschlußkappe (10′;10′′) dicht befestigt ist.

6. Verschlußkappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnungen (22) an dem Mantelteil (27′) der topfförmigen Einsenkung (27) des Metallteils (17) der Verschlußkappe (10′′) angeordnet sind.

7. Verschlußkappe nach Ansprüche 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung(en) (22) in dem kreisringförmigen Bereich zwischen der Einsenkung (27) des Metallteils (17) der Kappe und dem äußeren Dichtungsbereich (16, 14′,) angeordnet ist/sind.

8. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegebenenfalls vorgesehenes Werbefeld auf einer dünnen Folie (28) angeordnet ist, die nach einer zur Erzielung der Öffnungen (22) und/oder der Einsenkung (27) der Kappe vorgenommenen, stanzenden und/oder drückenden oder tiefziehenden Verarbeitung eines Kappen-Werkstückes auf dieses aufgebracht ist.

9. Verschlußkappe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers der Öffnung(en) (22) zur Dicke der Folie (28) hinreichend groß ist, daß die Folie (28) unter einem in dem Raum zwischen Dichtkörper (21) und Metallteil (17) der Kappe sich aufbauenden Mindestdruck aufreißen kann.