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WO1980001061A1 - Capuchon pour recipient a contenu produisant une pression de gaz - Google Patents

Capuchon pour recipient a contenu produisant une pression de gaz Download PDF

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WO1980001061A1
WO1980001061A1 PCT/CH1979/000143 CH7900143W WO8001061A1 WO 1980001061 A1 WO1980001061 A1 WO 1980001061A1 CH 7900143 W CH7900143 W CH 7900143W WO 8001061 A1 WO8001061 A1 WO 8001061A1
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WO
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sealing lip
closure
container
gas pressure
cap
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Ceased
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PCT/CH1979/000143
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English (en)
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Inventor
W Wiedmer
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WIEDMER PLASTIKFORM W
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WIEDMER PLASTIKFORM W
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Classifications

    • 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
    • B65D41/0428—Threaded or like caps or cap-like covers secured by rotation with integral sealing means formed by a collar, flange, rib or the like contacting the top rim or the top edges or the external surface of a container neck

Definitions

  • the invention relates to a closure made of elastic material for containers with a gas pressure-generating content, with two sealing lips attached to its vertical part surrounding the mouth part of the container, which protrude essentially radially inwards and are at a distance from each other that is smaller than the radial extent of each individual sealing lip, the diameter of the free end of each sealing lip being smaller than the outside diameter of the mouth part, so that the sealing lips bend upwards when the closure is placed on the container.
  • each pressure rib works on its own, i.e. functionally there is no connection to the other pressure rib. Because of the powerful design of the pressure ribs, the effort required when putting it on is high; In the filling machines it can therefore happen that the coupling between the screwing device and its drive responds, so that the closures are only partially screwed on. The high expenditure of force when unscrewing the closure, which, in contrast to screwing on by hand, has an even more disadvantageous effect; it is hardly possible to release such a closure.
  • Another closure has sealing lips which are attached both in the lateral section of the closure and to its cap part (the part which rests on the end face of the container mouth). They are all inclined towards a point on the axis of the closure. When putting the fastener on, they can lie on top of each other like scales, as their height is greater than their lateral distance, as mentioned. However, there is a risk that if the sealing lips are not carefully designed, one of them will be of such a height that, when placed on top of one another, it will infiltrate the other over too large an area, so that the sealing lip can no longer rest against the container with sufficient pressure.
  • the sealing lips resting on the front of the container mouths may also prevent the cap from being unscrewed properly, because today's beverage bottles usually only have a thread with a single pitch. If this is not fully used by the closure, the pressure in the container can loosen the closure or even blow it off.
  • bottles are not ideal in terms of their shape.
  • the deviations from the desired shape and the desired dimensions reach a level which always creates new sealing problems.
  • Bottles that are oval in cross-section or have the shape of two compound but halved ring halves are not uncommon. Notches, broken out parts and other defects also contribute to the fact that even the best sealing lips hang in one or more places along their circumference, so to speak, which greatly reduces their contact pressure locally. If the gas pressure then begins to take effect, this point bends due to its weak pressure, and it can even be turned inside out
  • a closure of the type mentioned at the beginning, which meets these requirements, is characterized according to the invention by the features of claim 1.
  • Fig. 1 shows a cross section through the closure s-office
  • FIG. 2 on a larger scale the two sealing lips, and FIG. 3 the two sealing lips when they lie on one another, with another embodiment of the lower sealing lip.
  • Fig. 1 shows the closure 1 while being placed on the mouth part 2 of a container, here a bottle.
  • the closure is shown as a screw closure with an internal thread 3, that with an external thread 4 on the mouth part
  • the two sealing lips 5, 6 are at a distance a from one another, measured from center line 9 to center line 10, which is less than the radial extent or height. H of each individual sealing lip
  • each sealing lip measured at its tip 11 or 12 is smaller than that of the mouth part 2 (FIG. 1), any deviations from the nominal diameter having already been taken into account in the latter.
  • the tips 11, 12 are rounded so that they can adapt to their shape when entering a bottle with a sharp edge.
  • the sealing lips 5, 6, as shown in FIGS. 2 and 3, are elastically bent upwards, which is done without great effort due to their thin shape. This puts them under pressure against the mouth part 2.
  • the tip 12 of the lower sealing lip 6 projects into an area 13 which, on one side, from the underside 14 of the upper sealing lip 5 in the non-bent state (denoted by 14 '), but on its second side from the same underside 14 in the bent state, and is limited on the third side by the mouth part 2.
  • This area 13 is hatched in FIG. 2 and outlined with strong lines. How far the tip 12 extends into this area 13 depends mainly on the inevitable manufacturing tolerances. It is only important that the tip does not reach the top corner 15 of this area.
  • the gas pressure initially propagates radially outward along the cap part 8 and then acts on it from above -6-
  • This seating of the upper sealing lip 5 on the lower sealing lip 6 also occurs, for example, when the mouth part would have a notch or local indentation 2 'FIG. 2.
  • the part of the tip 11 protruding into this notch is thus bent less strongly than the rest and also less strongly than the tip 12 of the sealing lip 6, which is located outside the notch 2 ".
  • the lower deflection means that the contact pressure is also reduced Sealing lip 5 is lower, so that there is a risk that the gas could bend the tip 11 there, or at least move behind it, but this risk is avoided by resting on the more bent sealing lip 6.
  • the tip 12 can be given a more pronounced shape according to FIG. 3.
  • it can have a thickening on its upper side. 16, which the. Underside 14 of the upper sealing lip 5 is adapted when it is seated in order to be able to better distribute the pressure.
  • the closure shown has not only proven itself for bottles made of glass, but can also be used for those made of plastic, such as have recently come onto the market. Although the plastic of such bottles is softer than that of the closure, the two sealing lips 5, 6 are flexible enough to achieve a perfect seal here too.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

"Verschluss für Behälter mit einem gasdruckerzeugenden Inhalt"
Die Erfindung betrifft einen Verschluss aus elastischem Material für Behälter mit einem gasdruckerzeugenden Inhalt, mit zwei an seinem den Mündungsteil des Behälters umgebenden vertikalen Teil angebrachten Dichtlippen, die im wesentlichen radial nach innen abstehen und voneinan¬ der einen Abstand aufweisen, der kleiner als die radiale Ausdehnung jeder einzelnen Dichtlippe ist, wobei der Durchmesser des freien Endes jeder Dichtlippe kleiner als der Aussendurchmesser des Mündungsteils ist, sodass die Dichtlippen sich beim Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter nach oben durchbiegen.
Solche Verschlüsse sind bereits bekannt; sie sind im Hinblick auf die stets steigenden Anforderungen an absolute Dichtigkeit entwickelt worden und zwar speziell für Getränkeflaschen, welche Mineralwasser, Most oder andere Getränke enthalten, die entweder durch Erwärmung (beispielsweise beim Transport auf offenen Fahrzeugen) oder infolge Gärung etc. Gas entwickeln, welches die Flüssigkeit zwischen dem Verschluss und der Flasche hinauszupressen versucht.
Bei einem Verschluss dieser Art, der als Schraubverschluss ausgebildet ist, sind die zwei oberen Schraubengänge in der obenerwähnten Art ausgebildet. Die Ausbildung ist jedoch derart, dass diese solcherarts gebildeten Druck¬ rippen sehr kräftig ausgeführt sind, um einen im wesentli¬ chen radial nach innen gerichteten Druck auszuüben, der
OMPI -2-
vor allem Haarrisse im Behälter abdichten soll. Jede Druck rippe arbeitet also für sich allein, d.h. funktioneil besteht kein Zusammenhang zur andern Druckrippe. Wegen der kraftigen Ausbildung der Druckrippen ist der Kraft¬ aufwand beim Aufsetzen hoch; in den Abfüllmaschinen kann es daher vorkommen, dass die Kupplung zwischen der AufSchraubvorrichtung und ihrem Antrieb anspricht, sodass die Verschlüsse nur teilweise aufgeschraubt sind. Noch nachteiliger wirkt sich der hohe Kraftaufwand beim Ab¬ schrauben des Verschlusses aus, das im Gegensatz zum Aufschrauben von Hand erfolgt; das Lösen eines solchen Verschlusses ist kaum.mehr möglich.
Ein anderer Verschluss weist Dichtlippen auf, die sowohl im seitlichen Abschnitt des Verschlusses wie auch an seine Kappenteil (derjenige Teil, der auf die Stirnseite der Behältermündung aufliegt) angebracht sind. Sie sind alle schräg gegen einen Punkt auf der Achse des Verschlusses hin geneigt. Beim Aufsetzen des Verschlusses können sie sich, da ihre Höhe wie erwähnt grösser als ihr seitlicher Abstand ist, schuppenartig aufeinander legen. Die Gefahr besteht jedoch darin, dass bei nicht sorgfältiger Aus¬ führung der Dichtlippen eine derselben eine derartige Höhe erhält, dass sie beim genannten Aufeinanderlegen die andere über einen zu grossen Bereich unterwandert, sodass jene Dichtlippe nicht mehr mit genügendem Druck an den Behälter anliegen kann. Die auf der Stirnseite der Behältermündungen aufliegenden Dichtlippen verhindern unter Umständen auch ein einwandfreies Aufschrauben des Verschlusses, denn die heutigen Getränkeflaschen weisen meist nur noch ein Gewinde mit einer einzigen Steigung auf. Wird diese vom Verschluss nicht voll ausgenützt, kann der Druck im Behälter den Verschluss lösen oder sogar absprengen.
O /,, I Aber auch -die Behälter sind durchwegs nicht ideal in Bezug auf ihre Form. Namentlich bei Getränkeflaschen erreichen die Abweichungen von der gewünschten Form und den gewünschten Abmessungen ein Ausmass, das stets -neue Dichtigkeitspro¬ bleme schafft. Flaschen, die im Querschnitt oval sind oder die Form zweier zusammengesetzter, aber gegeneinander verschobener Ringhälften aufweisen, sind keine Seltenheit. Kerben, ausgebrochenε Partien und andere Fehler tragen ebenfalls dazu bei, dass auch die besten Dichtlippen an einer oder an mehreren Stellen längs ihres Umfanges so¬ zusagen im Leeren hängen, was ihren Anpressdruck örtlich sehr stark herabsetzt. Beginnt dann der Gasdruck zu wir¬ ken, biegt sich diese Stelle wegen ihres zu schwachen Anpressdruckes durch, und es kann sogar.zum Umstülpen
kommen. Damit ist der Weg frei für die austretende Flüssigkeit.
Glücklicherweise sind jedoch solche Fehlerstellen ent¬ weder örtlich begrenzt oder, wenn sie im Falle der verschobenen Ringhälften durchgehend sind, alles andere als genau gleichmässig. An einer bestimmten Stelle des Umfanges liegt daher eine Dichtlippe nur schwach auf, während die benachbarte, darunter liegende Dichtlippe sehr stark aufliegt. Es liegt daher nahe, die Dichtlippen so auszubilden, dass nicht nur jede einzelne für sich wirkt, sondern dass sie zusammenarbeiten. Insbesondere soll erreicht werden, dass eine Dichtlippe, die sich infolge des Gasdruckes an einer solchen Stelle stärker durchbiegt, auf die darunter liegende Dichtlippe auf¬ liegen und sich auf ihr abstützen kann, ohne aber dabei ihren Kontakt mit der Aussenwand des Behältermündungs- teils zu verlieren . Auch soll dabei das Lösen des Ver- Schlusses ohne erhöhten Kraftaufwand möglich sein.
Ein Verschluss der eingangs erwähnten Art, der diesen Forderungen genügt, ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Er wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dar¬ gestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert; hierbei zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch den Verschluss s-amt
Behältermündungsteil während des Aufsetzens, Fig. 2 in grösserem Massstab die beiden Dichtlippen, und Fig. 3 die beiden Dichtlippen bei ihrem Aufeinander- liegen, mit einer anderen Ausführungsform der unteren Dichtlippe.
Fig. 1 zeigt den Verschluss 1 während des Aufsetzens auf den Mündungsteil 2 eines Behälters, hier einer Flasche. Der Verschluss ist in diesem Ausführungsbeispiel als Schraubverschluss mit einem Innengewinde 3 dar¬ gestellt, das mit einem Aussengewinde 4 am Mündungsteil
2 zusammenwirkt. Es könnte sich aber auch ebensogut um einen sogenannten Schnappverschluss handeln, der über eine Wulst am Rand des Mündungsteiles 2 gepresst wird.
Wesentliches Merkmal sind die beiden langen und dünnen Dichtlippen 5,6 , die sich ringförming um den ganzen vertikalen Teil 7 des Verschlusses 1 herum erstrecken. Sie sind nur an diesem Teil angebracht; der horizontale Teil- des Verschlusses, der sogenannte Kappenteil 8 , weist keine solchen Lippen auf, da er durch das aus dem Behälter aufsteigende Gas elastisch nach oben durchgebo
OM
/,, wI_P_* wird, wodurch die Gefahr des Abhebens allfälliger Dicht¬ lippen entsteht. Die beiden Dichtlippen 5,6 weisen voneinander einen Abstand a auf, von Mittellinie 9 zu Mittellinie 10 gemessen, welcher geringer ist als die radiale Ausdehnung oder Höhe .h jeder einzelnen Dichtlippe
5,6 . Im weiteren ist der Durchmesser jeder Dichtlippe, gemessen an ihrer Spitze 11 bzw. 12, geringer als derjenige des Mündungsteiles 2 (Fig. 1) wobei beim letzteren all¬ fällige Abweichungen vom Nenndurchmesser bereits berück¬ sichtigt sind. Die Spitzen 11,12 sind abgerundet, damit sie beim Einlaufen auf eine eventuell scharfkantige Flasche sich an deren Form anpassen können..
Durch das Aufschrauben oder Aufsetzen werden die Dicht¬ lippen 5,6, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, elastisch nach oben durchgebogen, was wegen ihrer dünnen Form ohne grossen Kraftaufwand erfolgt. Dadurch legen sie sich unter Druck gegen den Mündungsteil 2 an. Die Spitze 12 der unteren Dichtlippe 6 ragt dabei in einen Bereich 13 hinein, der auf seiner einen Seite von der Unterseite 14 der oberen Dichtlippe 5 im nicht durchgebogenen Zustand (mit 14' bezeichnet), auf seiner zweiten Seite von dersel¬ ben Unterseite 14 aber im durchgebogenen Zustand, und auf der dritten Seite durch den Mündungsteil 2 begrenzt wird. Dieser Bereich 13 ist in Fig. 2 schraffiert und mit starken Linien umrandet dargestellt. Wie weit die Spitze 12 in diesen Bereich 13 hineinreicht, hängt zur Hauptsache von den unvermeidlichen Fabrikationstole- ranzen- ab. Wesentlich istlediglich, dass die Spitze nicht bis zur obersten Ecke 15 dieses Bereiches reicht.
Entwickelt die Flüssigkeit im Behälter ein Gas, so pflanzt sich der Gasdruck vorerst radial entlang des Kappenteils 8 nach aussen fort und wirkt dann von oben her auf die -6-
obere Dichtlippe 5 ein. Diese wird daher nach unten durchgebogen, wie mit strichpunktierten Linien 14' ' in Fig. 2 dargestellt. Dabei setzt sie sich auf die Spitze
12 der unteren Dichtlippe 6 auf. Diese kommt nun ebenfalls zur Wirkung und stützt die obere Dichtlippe 5 welche nun einen wesentlich höheren Gasdruck aufnehmen kann, der zudem ein noch kräftigeres Anpressen ihrer Spitze li gegen den Mündungsteil 2 bewirkt. Auf diese Weise (wie Versuche bestätigt haben) wird eine einwandfre Dichtung auch bei sehr hohen Drücken erreicht.
Dieses Aufsitzen der oberen Dichtlippe 5 auf die untere Dichtlippe 6 tritt beispielsweise auch dann ein, wenn der Mündungsteil eine Kerbe oder örtliche Einbuchtung 2' Fig. 2 aufweisen würde. Der in diese Kerbe hinein¬ ragende Teil der Spitze 11 wird also weniger stark durc gebogen als der Rest und auch weniger stark als die Spitz 12 der Dichtlippe 6 , die sich ausserhalb der Kerbe 2" befindet. Durch die geringere Durchbiegung ist auch der Anpressdruck der Dichtlippe 5 geringer, sodass die Gefahr besteht, dass das Gas dort die Spitze 11 umbiegen oder mindestens hinterwandern könnte. Durch das Aufliegen auf die stärker durchgebogene Dichtlippe 6 wird aber diese Gefahr vermieden.
Man erkennt aus diesen Ausführungen, dass die beiden Dichtlippen 5,6 sich nicht überlappen; die untere Dichtlippe 6 dient, neben ihrer Funktion als zweite Dichtung, vor allem als Stütze für die obere Dichtlippe
5 , sodass ein eigentliches Zusammenspiel der beiden Dichtlippen, im Gegensatz zu den früheren einzelnen Wirkungen ähnlicher Dichtlippen entsteht. Um ihre Stützfunktion noch besser ausüben zu können, kann die Spitze 12 eine ausgeprägtere Form gemäss Fig. 3 erhalten. Sie kann beispielsweise auf ihrer Oberseite eine -Verdickung . 16 aufweisen,, die der. Unter¬ seite 14 der oberen Dichtlippe 5 bei ihrem Aufsitzen angepasst ist, um so den Druck besser verteilen zu können.
Der dargestellte Verschluss hat sich nicht nur für Flaschen aus Glas bewährt, sondern kann auch für solche aus Kunststoff, wie sie neuerdings auf den Markt ge¬ langen, verwendet werden. Obwohl der Kunststoff solcher Flaschen weicher ist als derjenige des Verschlusses, sind die beiden Dichtlippen 5,6 flexibel genug, um auch hier eine einwandfreie Dichtung zu erreichen.

Claims

-8-
Patentansprüche
Verschluss aus. elastischem Material für Behälter . mit einem gasdruckerzeugenden Inhalt, mit zwei an seinem den Mündungsteil des Behälters umgebenden ver¬ tikalen Teil angebrachten Dichtlippen, die im we¬ sentlichen radial nach innen abstehen und voneinander einen Abstand aufweisen, der kleiner als die radiale Ausdehnung jeder einzelnen Dichtlippe ist, wobei der Durchmesser des freien Endes jeder Dichtlippe kleiner als der Aussendurchmesser des Mündungsteils ist, sodass die Dichtlippen sich beim Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter nach oben durchbiegen, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte radiale Ausdehnung (h) der untern Dichtlippe (6) höchstens so gross ist, dass das durchgebogene freie Ende (12) derselben (6) als Auflager für die obere Dichtlippe (5) bei deren Durchbiegung infolge des auf sie ein¬ wirkenden Gasdruckes dient.
Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das durchgebogene freie Ende (12) der unteren Dichtlippe sich innerhalb eines Bereiches .(13) befin¬ det, der auf einer Seite durch die Unterseite (14*) der oberen Dichtlippe in ihrem nicht durchgebogenen Zustand, auf einer weiteren Seite durch dieselbe Unterseite (14) im durchgebogenen, aber vom Gasdruck noch nicht belasteten Zustand und auf einer dritten Seite durch den Mündungsteil (2) des Behälters ge¬ bildet ist. •3. Verschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass wenigstens die obere Seite des freien Endes (12) der unteren Dichtlippe (6) eine der Unter¬ seite (14) der oberen Dichtlippe (5) angepasste Form (16) aufweist.
PCT/CH1979/000143 1978-11-23 1979-11-06 Capuchon pour recipient a contenu produisant une pression de gaz Ceased WO1980001061A1 (fr)

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AU (1) AU5286679A (de)
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CH (1) CH636570A5 (de)
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