DE60100990T2

DE60100990T2 - Verschlussvorrichtung und behälter mit einer solchen verschlussvorrichtung

Info

Publication number: DE60100990T2
Application number: DE60100990T
Authority: DE
Inventors: Philippe Odet
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2021-01-24
Also published as: AU2001235587A1; DE60100990D1; EP1250270A1; US20030089746A1; PT1250270E; FR2804089A1; US6851586B2; EP1250270B1; ATE252027T1; ES2203595T3; FR2804089B1; WO2001055003A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung eines Behälters und einen mit einer derartigen Vorrichtung ausgestatteten Behälter.
Die Herstellung von Behältern für Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Milchflaschen aus Kunststoff, zum Beispiel aus hochdichtem Polyethylen, ist bekannt. Es ist wesentlich, dass diese Behälter dicht verschlossen werden, insbesondere für ihren Transport vom Verkaufsort bis zum Verbrauchsort. Dazu kann man vorsehen, den Hals einer Flasche mit einer Kapsel auf Aluminiumbasis zu versiegeln. Das Entfernen einer solchen Kapsel erweist sich jedoch in der Praxis als heikel, und es ist nicht selten, dass Stücke dieser Kapsel auf dem Flaschenhals verbleiben, was den Gebrauch des Behälters heikel macht und bei seiner Aufbereitung zur Wiederverwertung vor Probleme stellt, denn die Aluminiumreste sind anders zu verarbeiten als der Körper aus Kunststoff. Außerdem tendieren die bekannten Behälter dazu, nach dem Entfernen der Kapsel auf Aluminiumbasis zu lecken, das heißt nach dem ersten Gebrauch der Flüssigkeit, die sie enthalten.
Es wurden Versuche angestellt, um Verschlusssysteme von Flaschen ohne Kapsel herzustellen, insbesondere mittels Schraubverschlüssen. Da die Flaschen jedoch meistens durch Blasen eines Vorformlings und/oder durch Extrudieren hergestellt werden, erscheinen auf der Ebene ihres Halses relativ große Herstellungstoleranzen, während Unregelmäßigkeiten auf dem Niveau der Ebene der Dichtung der Form nicht immer eliminiert werden können. Diese Maßschwankungen ergeben Leckgefahren, die in der Praxis inakzeptabel sind.
Die oben genannten Probleme stellen sich auch bei Flaschen, die mit einer Gießtülle ausgestattet sind, die das Ausfließen einer Flüssigkeit begünstigen soll.
Außerdem ist aus DE-A-1 532 390 das Vorsehen einer zylindrischen Schürze auf der inneren Oberfläche des Grunds eines Verschlusses bekannt, wobei diese Schürze eine zentripetale Kraft erfahren soll, die von einer Gießtülle ausgeübt wird. Die mit dieser Vorrichtung erzielte Dichtheit kann nicht garantiert werden, insbesondere auf Grund der Tatsache, dass die Schürze des Verschlusses nicht starr sondern im Gegenteil dazu vorgesehen ist, sich zu verformen.
Diesen Nachteilen soll die Erfindung abhelfen, indem sie insbesondere eine Verschlussvorrichtung vorschlägt, die keine Aluminiumkapsel aufweist und es erlaubt, einen Behälter vor und nach dem ersten Gebrauch der Flüssigkeit, die er enthält, dicht zu schließen.
In diesem Sinne betrifft die Erfindung einen Behälter, der mit einem Flaschenhals versehen und mit einer Verschlussvorrichtung ausgestattet ist, die eine Gießtülle umfasst, die sich dazu eignet, endgültig auf diesem Flaschenhals montiert zu werden, und eine Kappe, die sich dazu eignet, auf diesen Flaschenhals und/oder dieser Gießtülle montiert zu werden und zwischen einer ersten Stellung, in der sie den Flaschenhals und die Gießtülle vom Äußeren isoliert, und einer zweiten Stellung, in der sie den Zugang zu diesem Flaschenhals und zu dieser Gießtülle erlaubt, beweglich ist, wobei die Gießtülle mindestens teilweise im Inneren des Flaschenhalses angeordnet ist. Die Kappe ist mit einer Schürze versehen, die sich in der ersten oben genannten Stellung und ausgehend von einer inneren Fläche der Kappe bis ins Innere des Flaschenhalses erstreckt. Dieser Behälter ist dadurch gekennzeichnet, dass diese Schürze mindestens einen äußeren Wulst trägt, der so angeordnet ist, dass er in der ersten oben genannten Stellung gegen eine radiale innere Fläche der Gießtülle eine zentrifugale Kraft in Bezug auf eine Symmetrieachse der Gießtülle ausübt und dazu tendiert, diese Gießtülle gegen einen inneren Endrand des Flaschenhalses anzudrücken.
Die erfindungsgemäße Schürze drückt die Gießtülle gegen den Flaschenhals des Behälters, was es erlaubt, die Abdichtung einerseits zwischen der Gießtülle und dem Flaschenhals und andererseits zwischen der Schürze und der Gießtülle sicherzustellen. Die Abdichtung zwischen der Gießtülle und dem Flaschenhals ist während der gesamten Lebensdauer des Behälters erforderlich, während die Abdichtung zwischen der Kappe und der Gießtülle nützlich ist, nachdem eine Kapsel, die eventuell die Gießtülle verschließt, entfernt wurde, das heißt nach dem ersten Gebrauch der Flüssigkeit, die im Behälter enthalten ist. Die Dank des Wulstes erzielte Kraftkonzentration erlaubt ein lokales Anliegen und verschließt die Gießtülle gegen den inneren Rand des Flaschenhalses.
Nach vorteilhaften jedoch nicht zwingenden Aspekten der Erfindung umfasst die Vorrichtung eines oder mehrere der folgenden Merkmale:

– Der Rand und die Schürze, die oben genannt wurden, sind insgesamt zylindrisch, während die von der Schürze auf die Gießtülle ausgeübte Kraft in Bezug auf eine Symmetrieachse des oben genannten Rands zentrifugal ist.
– In der ersten Stellung ist der Wulst gegenüber dem Rand des Flaschenhalses angeordnet, die vom Wulst ausgeübte Kraft tendiert dazu, einen Teil der Gießtülle an diesen Rand zu drücken. Dieses Andrücken der Gießtülle nutzt die Tatsache, dass sie nicht verformbar ist und gewährleistet die gewünschte Abdichtung.
– Die Schürze ist mit zwei äußeren Wülsten zur Auflage gegen die radiale innere Fläche der Gießtülle versehen, wobei der zweite Wulst dazu vorgesehen ist, das Anclipsen zwischen der Kappe und der Gießtülle nach dem ersten Gebrauch des Behälters zu gewährleisten. Man kann auch vorsehen, dass der äußere Nenndurchmesser des Wulstes oder der Wülste größer oder gleich dem Durchmesser der inneren radialen Fläche der Gießtülle auf dem Niveau des oben genannten Rands ist. Das garantiert, dass die Schürze der Kappe dazu tendiert, die Gießtülle radial ab ihrem Anbringen im Inneren der Gießtülle zu dehnen, wobei diese Dehnung vorzugsweise auf dem Niveau des Flaschenhalsrands auftritt, was es erlaubt, die Gießtülle effizient gegen den Wulst und den Flaschenhals zu drücken.
– Die Schürze besteht aus einem einzigen Stück mit der Kappe aus einem härteren Werkstoff als der Werkstoff der Gießtülle. Die einteilige Form der Kappe und der Schürze verleiht diesen eine zufriedenstellende Festigkeit und Starrheit, während die Tatsache, dass der Werkstoff, aus dem die Schürze besteht, härter ist als der der Gießtülle. Es erlaubt eine Verformung an der Gießtülle beim Anliegen der Schürze gegen die Gießtülle zu begünstigen.
– Der Flaschenhals, die Gießtülle und die Kappe bestehen aus Kunststoff. In diesem Fall kann man vorsehen, dass der Flaschenhals und die Kappe aus hoch- oder mitteldichtem Polyethylen hergestellt werden, während die Gießtülle aus einem niedrigdichten Polyethylen hergestellt wird.

Die Erfindung betrifft auch einen Behälter für Flüssigkeit, insbesondere eine Flasche aus Kunststoff, die mit einer Verschlussvorrichtung – wie oben beschrieben – ausgestattet ist. Ein solcher Behälter kann ohne Leckgefahr vor und nach dem ersten Gebrauch der Flüssigkeit, die er enthält, transportiert werden, und er kann auch problemlos dem Recycling zugeführt werden, denn er umfasst keine Kapsel auf Aluminiumbasis. Vorteilhafterweise ist der Rand des Flaschenhalses über das innere Ende einer insgesamt kegelstumpfförmigen Zone des Flaschenhalses gestopft.
Die Erfindung wird leichter verständlich und weitere Vorteile erscheinen klarer bei der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung, die bloß als Beispiel gegeben wird und sich auf die Zeichnungen bezieht, in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht eines oberen Teils einer erfindungsgemäßen Milchflasche ist, die mit einer Verschlussvorrichtung gemäß ihrem Konzept ausgestattet ist, deren Kappe sich in einer ersten Stellung befindet;
2 eine analoge perspektivische Ansicht der 1 ist, während sich die Kappe in einer zweiten Stellung befindet:
3 ein Schnitt entlang der Linie III-III der 1 ist;
4 ein Schnitt entlang der Linie IV-IV der 1 ist und
5 ein Schnitt in kleinerem Maßstab entlang der Linie V-V der 2 ist.
Die in den Figuren dargestellte Flasche 1 ist eine Flasche die dazu bestimmt ist, Milch zu enthalten, hergestellt durch Blasen eines Vorformlings aus hochdichtem Polyethylen. Eine solche Flasche hat einen attraktiven Selbstkostenpreis, während sie ihre Behälterfunktion effizient erfüllt.
Der Flaschenhals 2 dieser Flasche ist zylindrisch und man erkennt X₂-X'₂, seine Symmetrieachse. Dieser Flaschenhals hat eine gekrümmte Mantellinie und definiert eine insgesamt kegelstumpfförmige Zone 21, deren inneres Ende den Rand 22 des Flaschenhalses 2 bildet, wobei sich die Zone 21 durch einen ersten Kragen 23 verlängert, der sich radial im Vergleich zur Achse X₂-X'₂ nach außen erstreckt. Ein Abschnitt 24 verbindet den Kragen 23 mit einem zweiten Kragen 25, der wiederum von einem zweiten Abschnitt 26 an den Hauptkörper 11 der Flasche 1 angeschlossen ist.
Die Verschlussvorrichtung umfasst eine Gießtülle 3 und eine Einheit 4, die eine Haube bildet, hergestellt aus Kunststoff. Die Gießtülle 3 ist aus niedrigdichtem Polyethylen geformt, während die Einheit 4 aus einem Stück aus hoch- oder mitteldichtem Polyethylen geformt ist. Die Einheit 4 wird daher aus einem steiferen Material hergestellt als die Gießtülle 3. Andere Werkstoffe können zum Formen der Elemente 2, 3 und 4 verwendet werden, wobei der Werkstoff der Gießtülle weniger starr bleibt als der des Flaschenhalses 2 und der Einheit 4.
Die Gießtülle 3 ist zylindrisch und symmetrisch um eine Achse X₃-X'₃, die mit der Achse X₂-X'₂ zusammenfällt, wenn die Gießtülle 3 auf den Flaschenhals 2 montiert ist. Die Gießtülle 3 umfasst einen Teil 31 mit in etwa geradliniger Mantellinie, deren Rand 32 gegenüber dem Körper 11 der Flasche 1 nach außen so umgebogen ist, dass er eine Fläche 32a zum Ausfließen der Milch ohne Berührung mit dem Flaschenhals 2 bildet. Der Teil 31 ist teilweise im Inneren des Flaschenhalses 2 angeordnet.
Ab einer mittleren Zone des Teils 31 erstreckt sich radial nach außen eine Schürze 33, die dazu bestimmt ist, auf der Zone 21 und im Kragen 23 des Flaschenhalses 2 zu sitzen, während die Schürze auf dem Niveau ihres vom Teil 31 entfernten Rands mit einem Anhängeband 35 dazu bestimmt ist, gegen eine radiale Fläche 23a des Kragens 23 gegenüber dem Teil 21 einzugreifen. Das erlaubt ein Blockieren durch Zusammenwirken der Formen der Gießtülle 3 auf dem Flaschenhals 2.
Das Band 35 hat eine innere Fläche 35a, die in Richtung des Körpers 11 abweicht, so dass die Gießtülle 3 auf dem Flaschenhals 2 durch elastisches Einrasten mittels einer elastischen Verformung der. Schürze 33 angebracht werden kann, wenn die Gießtülle 3 in Richtung des Körpers 11 auf den Flaschenhals 2 gedrückt wird.
Eine Kapsel 36 ist an den Teil 31 über eine bevorzugte Bruchzone 36a angeschlossen, wobei es diese Kapsel erlaubt, das innere Volumen der Flasche 1 zu isolieren, solange sie angebracht bleibt. Die Kapsel 36 ist fest mit einem Greifring 37 verbunden, in den der Benutzer einen Finger einstecken kann, um eine Kraft F₁ dem Körper 11 entgegen gerichtet auszuüben, um diese Kapsel abzunehmen, wenn die Milch, die in der Flasche enthalten ist, verwendet werden soll.
Die Einheit 4 umfasst einen Ring 41, der dazu bestimmt ist, um den Flaschenhals 2 angeordnet zu werden, wobei der Ring 41 mit einem Anhängeband 42 versehen ist, das sich dazu eignet, gegen eine untere Fläche 25a des Kragens 25 einzugreifen. Unter untere Fläche versteht man, dass die Fläche 25a nach unten gerichtet ist, wenn die Flasche 1 auf eine ebene Fläche gestellt wird, wobei ihr Flaschenhals nach oben gerichtet ist.
Der Ring 41 trägt ebenfalls dazu bei, die Schürze 33, die in den Kragen 23 eingreift, zu halten. Der Ring 41 verlängert sich in Richtung des Körpers der Flasche 1 durch einen Ring 43, der es erlaubt, den Übergangsteil zwischen dem Flaschenhals 2 und dem Körper der Flasche 1 zu verdecken.
Die innere Fläche 42a des Bands 42 ist ebenfalls kegelstumpfförmig und weicht in Richtung des Körpers 11 ab, was es erlaubt, ein elastisches Einrasten des Rings 41 auf dem Flaschenhals 2 in Betracht zu ziehen.
Der Ring 41 ist durch ein Scharnier 44, gebildet aus einer verdünnten elastisch verformbaren Zone mit einer insgesamt zylindrischen Kappe 45 verbunden, deren Mittenachse X₄₅-X'₄₅ zu beachten ist. Vor dem ersten Gebrauch der Flasche 1 ist die Kappe durch ein Band 46 mit dem Ring 41 so gut wie auf dem gesamten Umfang dieses Rings verbunden, wobei die Achsen X₂-X'₂ und X₄₅-X'₄₅ zusammenfallen. Das Band 46 ist jeweils mit zwei brüchigen Zonen 46a und 46b mit dem Ring 41 und der Kappe 45 verbunden. Eine Zunge 46c erlaubt es, den Ring 46 durch Brechen der Zonen 46a und 46b zu entfernen, was eine Schwenkbewegung der Kappe 45 um die Achse X₄₄-X'₄₄ des Scharniers 44 zwischen den Stellungen der 1 und 2 erlaubt.
Das Scharnier 44 kann mit bistabilen Zungen verbunden werden, was es erlaubt, die Richtung der Kappe 45 in jeder der in den 1 und 2 dargestellten Stellungen zu behalten.
Die Kappe 45 ist mit einer Zunge oder einer „Schirmmütze" 451 verbunden, die es erlaubt, sie durch eine Kraft F₂ anzuheben, die in den 3 und 5 dargestellt ist.
Erfindungsgemäß ist die Kappe 45 mit einer Schürze 452 ausgestattet. die zylindrisch und auf die Achse X₄₅-X'₄₅ zentriert ist. Die Schürze 452 erstreckt sich in Richtung des inneren Volumens der Flasche 1 ausgehend von der inneren Fläche 453 der Kappe 45, die zu diesem inneren Volumen gekehrt ist. Die Höhe H der Schürze 452, parallel zur Achse X₄₅-X'₄₅ gemessen ist derart, dass der innere Rand 454 der Schürze 452 in der in den 1, 3 und 4 dargestellten geschlossenen Stellung unter dem Rand 22 des Flaschenhalses 2 liegt, das heißt auf der Seite des inneren Volumens der Flasche 1.
Die radiale äußere Fläche 455 der Schürze 452 ist mit zwei Wülsten versehen, die jeweils die Bezugszeichen 456 und 457 haben, die sich radial im Vergleich zur Fläche 455 nach außen erstrecken. Der Wulst 456 ist in der Nähe des Rands 454 angeordnet, so dass er sich auf dem Niveau des Rands 22 in geschlossener Konfiguration der Kappe 45 befindet und dazu geeignet ist, auf die radiale innere Fläche 31a des Teils 31 eine zentrifugale Kraft F₃ in Bezug auf die Achsen X₃-X'₃ und X₄₅-X'₄₅ auszuüben, die dann zusammenfallen, wobei diese Kraft F₃ dazu tendiert, diesen Teil 31 gegen den Rand 22 zu drücken.
Dieser Druck ist möglich auf Grund des Härteunterschieds zwischen der Schürze 452 und dem Rand 22 des Flaschenhalses 2 einerseits und dem Teil 31 der Gießtülle 3 andererseits, der geschmeidiger oder „weicher" ist als die Elemente 452 und 22, zwischen welchen sie zusammengedrückt wird.
Die Kraft F₃ erlaubt es daher, die Abdichtung einerseits zwischen der Gießtülle 3 und dem Flaschenhals 2, das heißt zwischen dem Teil 31 und dem Rand 22; und andererseits zwischen der Gießtülle 3 und der Einheit, die die Haube 4 bildet, das heißt zwischen dem Wulst 456 und dem Teil 31 zu garantieren.
Der Wulst 456 erlaubt es, die auf den Teil 31 der Gießtülle 3 ausgeübte Kraft auf das Niveau des Rands 22 zu konzentrieren, was die erzielte Dichtheit noch verbessert.
Der äußere Durchmesser D₁ des Wulstes 456 wird leicht größer als der innere Durchmesser D₂ der Fläche 31a auf dem Niveau des Rands 22 ausgewählt, so dass durch einfaches Anbringen der Schürze 452 im Inneren der Gießtülle 3 eine Kraft F₃ mit ausreichender Stärke erzielt wird. In der Praxis können zufriedenstellende Ergebnisse mit einem Unterschied zwischen den Durchmessern D₁ und D₂ zwischen 0,5 und 1 mm erzielt wer den, während diese Durchmesser zwischen 20 und 40 mm liegen, vorzugsweise in der Größenordnung von 30 mm.
Die Gießtülle 3 einerseits und die Einheit 4, die die Kappe bildet, andererseits, werden jeweils durch Formen in einem Stück so hergestellt, dass ihre Handhabung und ihr Anbringen auf dem Flaschenhals 2 einfach sind. Insbesondere verleiht die Tatsache, dass die Schürze 452 mit der Kappe 45 aus einem Teil der besteht, dieser eine gute Starrheit, während der Selbstkostenpreis besonders attraktiv ist.
Die Erfindung wurde mit einer Einheit, die eine Scharnierkappe bildet, beschrieben. Sie kann jedoch auf einen Schraubverschluss angewandt werden.

Claims

Behälter (1) mit einem Flaschenhals (2) versehen und ausgestattet mit einer Verschlussvorrichtung mit einer Gießtülle (3), die dazu geeignet ist, endgültig auf den Flaschenhals montiert zu werden, und einer Einheit (4), die eine Haube bildet, die dazu geeignet ist auf den Flaschenhals und/oder auf die Gießtülle montiert zu werden und die eine Kappe (45) umfasst, die zwischen einer ersten Position, in der sie den Flaschenhals und die Gießtülle von außen isoliert, und einer zweiten Position, in der sie den Zugang zum Flaschenhals und zur Gießtülle zulässt, beweglich ist, wobei die Gießtülle mindestens teilweise im Inneren des Flaschenhalses angeordnet ist, wobei die Kappe mit einer Schürze (452) versehen ist, die sich in die erste Position und ausgehend von einer Innenfläche (453) der Kappe bis ins Innere des Flaschenhalses erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürze (452) mindestens einen externen Wulst (456) trägt, der so angeordnet ist, dass er in der ersten Position und gegen eine radiale interne Fläche (31a) der Gießtülle eine Kraft (Fa) ausübt. die in Bezug auf eine Symmetrieachse (X₃-X'₃) der Gießtülle zentrifugal ist und dazu tendiert, die Gießtülle gegen einen inneren Endrand (22) des Flaschenhalses (2) zu drücken.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (22) und die Schürze (452) insgesamt zylindrisch sind und dadurch, dass die Kraft (F₃) in Bezug auf eine Symmetrieachse (X₂-X'₂) des Rands zentrifugal ist.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche. dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (456) in der ersten Position gegenüber dem Rand (22) angeordnet ist, wobei die Kraft (F₃) dazu tendiert, einen Teil (31) der Gießtülle (3) gegen den Rand zu drücken.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürze (452) mit einem zweiten externen Wulst (457) zur Auflage gegen die interne radiale Fläche (31a) der Gießtülle (3) ausgestattet ist.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außennenndurchmesser (D₁) des Wulstes oder der Wülste (456, 457) größer oder gleich dem Durchmesser (D₂) der internen radialen Fläche (31a) der Gießtülle (3) auf der Ebene des Rands (22) ist.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürze (452) mit der Kappe (45) aus einem Stück aus einem härteren Werkstoff als dem Werkstoff der Gießtülle gebildet ist.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flaschenhals (2), die Gießtülle (3) und die Einheit, die die Haube (4) bildet, aus Kunststoff hergestellt sind.
Behälter nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flaschenhals (2) und die Einheit, die die Haube (4) bildet, aus hoch- oder mitteldichtem Polyethylen hergestellt sind, während die Gießtülle (3) aus einem niedrig dichten Polyethylen hergestellt ist.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Kunststoffflasche handelt.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (22) des Flaschenhalses (2) durch das innere Ende einer insgesamt kegelstumpfförmigen Zone (21) des Flaschenhalses gebildet wird.