Schraubkappe mit beim erstmaligen Aufschrauben dehnbarem Garantieband

Abstract

 Das Garantieband (3) der Schraubkappe (1) hat eine Sollbruchstelle (11), an welcher das Garantieband über seine gesamte Höhe auftrennbar ist. Neben der Sollbruchstelle ist eine vorzugsweise fensterförmige Entlastungsöffnung (12) angeordnet, welche die Dehnbarkeit des Garantiebandes beim erstmaligen Aufschrauben der Kappe verbessert. Die Sollbruchstelle besteht aus wenigstens zwei Materialstegen, von denen ein unterer am unteren Rand der Schraubkappe angeordnet ist. Beim erstmaligen Abschrauben wird ein Kräftefluss im Garantieband erreicht, bei dem die Entlastungsöffnung nicht mehr wirksam wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schraubkappe aus Kunststoffmaterial zum Verschliessen einer Behältermündung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Schraubkappen haben eine Garantiefunktion, in dem ein erstmaliges Abschrauben der Kappe durch ein Reissen des Garantiebandes angezeigt wird. Schraubkappen dieser Art sind insbesondere im Bereich der Erfrischungsgetränke seit längerem bekannt und gebräuchlich.

[0002] Ein Problem bei den bekannten Kappen besteht insbesondere darin, dass beim Verschliessen der Behältermündungen das Garantieband etwas gedehnt werden muss, damit das Rückhalteelement über den Wulst an der Flaschenmündung geschoben werden kann. Da die Schraubkappe gleichzeitig eine Drehbewegung ausführt, besteht dabei die Gefahr, dass die Sollbruchstelle bereits reisst, oder aber derart bleibend deformiert wird, dass das Garantieband seine Funktion nicht mehr erfüllen kann. Anderseits muss die Sollbruchstelle aber auch so dimensioniert werden, dass das erstmalige Abschrauben der Kappe ohne übermässigen Kraftaufwand möglich ist.

[0003] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Schraubkappe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sich das Garantieband beim Verschliessen der Behältermündung ohne Beschädigung der Sollbruchstelle dehnen kann, wobei die Garantiefunktion beim erstmaligen Abschrauben nicht beeinträchtigt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Schraubkappe gelöst, welche die Merkmale im Anspruch 1 aufweist.

[0004] Die Erfindung stützt sich auf die Erkenntnis, dass die im Garantieband auftretenden Kräfte beim erstmaligen Aufschrauben nicht gleich sind wie beim erstmaligen Abschrauben. Die Entlastungsöffnung bewirkt nun auf besonders vorteilhafte Weise, dass sich beim erstmaligen Aufschrauben das Garantieband in Umfangsrichtung ausdehnen kann, ohne dass dabei die Materialstege der Sollbruchstelle gefährdet werden. Anderseits bewirkt der untere Materialsteg der Sollbruchstelle beim Abschrauben einen Kräfteverlauf, der die Entlastungsöffnung praktisch nicht tangiert und der somit bewirkt, dass die Dehnung des Garantiebandes beim Abschrauben in viel geringerem Masse eintritt als beim erstmaligen Aufschrauben. Dies hat zur Folge, dass das Garantieband tatsächlich reisst und damit ein erstmaliges Abschrauben anzeigt.

[0005] Die Entlastungsöffnung kann je nach Anwendungsfall ganz unterschiedliche Formen aufweisen. Sie kann z.B. die Form eines etwa vertikalen, gegen den unteren Rand des Garantiebandes offenen Schlitzes aufweisen, der sich über einen Teil des Garantiebandes erstreckt. Die Entlastungsöffnung kann aber auch als Fenster ausgebildet sein, das im Abstand zum unteren Rand des Garantiebandes angeordnet ist. Dabei bleibt der untere Rand des Garantiebandes über seinen ganzen Umfang ohne Unterbrechung, was die Garantiefunktion verbessern kann. Das Fenster kann etwa rechteckig ausgebildet sein, könnte aber auch eine polygone, runde oder andere Konfiguration aufweisen. In bestimmten Fällen wäre auch die Anordnung mehrerer Entlastungsöffnungen nebeneinander denkbar.

[0006] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Garantieband einen Umfangsabschnitt aufweist, auf dem es zusammenhängend mit dem unteren Rand der Kappe verbunden ist und wenn es einen Komplementärabschnitt aufweist, auf dem es über abreissbare Stege mit dem unteren Rand der Kappe verbunden ist, wobei an einem oder jedem der beiden Grenzbereiche zwischen den Abschnitten die Sollbruchstelle angeordnet ist. Dabei ist die Entlastungsöffnung vorzugsweise im relativ fest mit der Kappe verbundenen Umfangsabschnitt angeordnet. Wenn das Garantieband am Komplementärabschnitt auf der Innenseite ein verstärktes Rückhalteelement, z.B. in der Form eines Wulstes aufweist, reissen beim Abschrauben zuerst die Stege zwischen Garantieband und Kappe, während der untere Materialsteg der Sollbruchstelle immer noch hält. Im Verlaufe des weiteren Abschraubvorgangs reisst auch noch der untere Materialsteg, ohne dass dabei eine nennenswerte Dehnung stattfindet. Die Materialstege können parallel oder schräg zur Umfangsrichtung des Garantiebandes verlaufen. Gute Resultate können insbesondere auch mit zwei nebeneinanderliegenden Entlastungsöffnungen erreicht werden.

[0007] Weitere Einzelmerkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Ansicht einer Behältermündung und einer Kappe mit gerissenem Garantieband nach dem Abschrauben,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäss Schraubkappe in stark vergrösserter Darstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Sollbruchstelle in nochmals vergrösserter Darstellung in Blickrichtung I-I,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Sollbruchstelle in Blickrichtung II-II,

Fig. 5 eine Ansicht von unten auf die Schraubkappe gemäss Figur 2,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Sollbruchstelle mit der Entlastungsöffnung vor dem Aufschrauben der Kappe, bzw. bei eingerastetem Garantieband vor dem Abschrauben,

Fig. 7 die Sollbruchstelle gemäss Figur 6 beim Verschliessen der Behältermündung,

Fig. 8 die Sollbruchstelle gemäss Figur 6 beim erstmaligen Abschrauben in einem ersten Stadium,

Fig. 9 die Sollbruchstelle gemäss Figur 8 in einem weiteren Stadium mit gerissenem oberen Materialsteg,

Fig.10 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit schlitzförmiger Entlastungsöffnung, und

Fig.11 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei nebeneinanderliegenden Entlastungsöffnungen.

[0008] Figur 1 zeigt eine Schraubkappe 1 aus Kunststoffmaterial mit einem Innengewinde 5, die dazu bestimmt ist, eine Behältermündung 2 mit einem Aussengewinde 6 zu verschliessen. Derartige Schraubkappen werden bevorzugt zum Verschliessen von Flaschen mit Erfrischungsgetränken verwendet, wobei es sich in der Regel um Mehrwegflaschen aus Glas mit einer genormten Flaschenmündung handelt. Sie können aber auch bei Einweg-Glas und Kunststoff-Flaschen verwendet werden. Im Gegensatz zu Einwegflaschen aus Kunststoff ist es dabei von grosser Bedeutung, dass das Garantieband 3 nicht unter dem Wulst 4 am Flaschenhals verbleibt, da dies einen erheblichen Mehraufwand beim Reinigen der Flasche bedeuten würde. Auch das Recycling der Kunststoff-Flaschen wird erleichtert. Das Garantieband weist daher in Umfangsrichtung eine Sollbruchstelle 11 auf, welche bewirkt, dass das Garantieband von der Flaschenmündung entfernt werden kann und vorzugsweise mit der Schraubkappe verbunden bleibt. Denkbar ist aber auch eine dünne Filmverbindung 22 für die abreissbare Verbindung mit der übrigen Kappe.

[0009] Das Garantieband 3 besteht aus einem relativ fest mit dem unteren Kappenrand verbundenen Umfangsabschnitt 9 und aus einem abreissbaren, bzw. nicht fest verbundenen Komplementärabschnitt 10. Auf der Innenseite 7 des Garantiebandes, vorzugsweise am Komplementärabschnitt 10 ist ein Rückhalteelement in der Form eines Wulstes 8 angeordnet, der beim erstmaligen Aufschrauben der Kappe unter den Wulst 4 an der Behältermündung 2 schnappt und der beim erstmaligen Abschrauben die erforderliche Zugkraft zum Reissen des Garantiebandes bewirkt.

[0010] Einzelheiten der Schraubkappe sind in den Figuren 2 bis 5 genauer beschrieben. Am Kappenboden 15 ist eine Innendichtung 16 angeordnet, die in die Behältermündung eingreift. Anstelle einer derartigen Innendichtung könnte die Schraubkappe aber auch mit einer Dichtungseinlage versehen sein. Die Kappenseitenwand 17 ist zur Erhöhung der Griffigkeit vorzugsweise mit einer Randrierung versehen.

[0011] Das Garantieband 3 ist im Bereich des Komplementärabschnitts 10 über Stege 20 mit dem unteren Rand 18 der Kappe verbunden. An diesem Komplementärabschnitt ist auch ein verstärkter Wulst 8 angeordnet, der als Rückhalteelement dient. Aus Figur 5 ist ersichtlich, dass sich der Wulst 8 etwa über einen Winkel α erstreckt und dabei an beiden Enden in eine Rastkante 21 übergeht, die am fest mit dem Kappenrand verbundenen Umfangsabschnitt 9 angeordnet ist.

[0012] Die Sollbruchstelle 11 liegt im Grenzbereich zwischen den beiden Abschnitten 9 und 10. Sie wird gebildet durch einen oberen Materialsteg 13 und einen unteren Materialsteg 14, welcher am unteren Rand 19 des Garantiebandes angeordnet ist. Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, sind die beiden Materialstege 13 und 14 im Querschnitt vertikal zueinander versetzt und zwar derart, dass die Innenwand des oberen Materialstegs 13 etwa den gleichen Durchmesser aufweist, wie die Aussenwand des unteren Materialsteges 14. Diese Anordnung erleichtert das Ausstossen der Verschlusskappe aus dem Spritzgusswerkzeug, ohne dass dabei eine Beschädigung der Materialstege 13 und 14 eintritt. Das Garantieband verläuft im Komplementärabschnitt 10 auf an sich bekannte Weise am oberen Rand etwa keilförmig, was ebenfalls der besseren Entformbarkeit aus dem Werkzeug dient. Am Umfangsabschnitt 9 ist das Garantieband relativ fest mit dem unteren Rand 18 der Kappe verbunden, was auf der rechten Seite in Figur 2 besonders gut sichtbar ist.

[0013] Die fensterförmige Entlastungsöffnung 12 könnte auf ähnliche Weise gebildet werden, wie der Zwischenraum zwischen den Materialstegen 13 und 14. Bei einer Gesamthöhe des Garantiebandes von ca. 5mm, hat die Entlastungsöffnung ersichtlicherweise nur sehr geringe Dimensionen. Die optimale Anordnung und Konfiguration der Entlastungsöffnung, insbesondere ihre Relativlage zur Sollbruchstelle 11 sind von verschiedenen Parametern abhängig. Dabei spielen die Elastizität des Materials, die Dimensionierung der Sollbruchstelle und die Wandstärke des Garantiebandes eine wesentliche Rolle.

[0014] Aus den Figuren 6 bis 9 ist die Wirkung der Entlastungsöffnung in verschiedenen Stadien sichtbar. Figur 6 zeigt das Garantieband im unbelasteten Zustand, insbesondere vor dem erstmaligen Aufschrauben der Kappe. Die Materialstege 13 und 14 der Sollbruchstelle sind entspannt und die fensterförmige Entlastungsöffnung 12 verläuft rechteckig ohne Verzerrung.

[0015] Beim Verschliessen der Behältermündung wird die Kappe in Aufschraubrichtung a gedreht. Dabei gleitet der Wulst 8 auf der Innenseite des Garantiebandes über den umlaufenden Wulst 4 an der Behältermündung, was ersichtlicherweise eine Dehnung des Garantiebandes in Umfangsrichtung bewirkt. Die Dehnung erfasst auch die Materialstege 13 und 14, die sich dabei etwas deformieren. Die Dehnbarkeit wird jedoch durch die Entlastungsöffnung 12 erhöht, die sich dabei ebenfalls deformiert, wie aus Figur 7 ersichtlich ist. Nach dem Einrasten des Rückhalteelements 8 unter den Wulst 4 nimmt das Garantieband wieder die in Figur 6 dargestellte entspannte Lage ein.

[0016] Beim erstmaligen Abschrauben der Kappe wird diese in entgegengesetzter Richtung in Pfeilrichtung b gedreht. Da das Rückhalteelement 8 nicht mehr über den Wulst 4 gleiten kann, reissen die Stege 20 am Komplementärabschnitt 10. Die Sollbruchstelle ist in diesem Abschraubstadium zwar einer starken Dehnung ausgesetzt, wie aus Figur 8 ersichtlich ist, die beiden Materialstege 13 und 14 sind jedoch noch nicht gerissen. Ausgehend vom Ende des Rückhalteelements 8 verlaufen verschiedene Kraftlinien c einerseits in Umfangsrichtung und anderseits schräg gegen den unteren Kappenrand 18 ohne dass dabei jedoch die Entlastungsöffnung 12 tangiert wird. Diese kann somit auch keine nennenswerte Dehnung bewirken, so dass die Zugkräfte voll in der Sollbruchstelle wirksam werden.

[0017] Figur 9 zeigt ein weiteres Stadium des Abschraubvorgangs, bei dem der obere Materialsteg 13 bereits gerissen ist. Der Komplementärabschnitt 10 verläuft nun in einem noch steileren Winkel zum unteren Kappenrand 18 bzw. zum fest mit dem Kappenrand verbundenen Umfangsabschnitt 9. Die Kraftlinien verlaufen jetzt nur noch durch den unteren Materialsteg 14 und zwar ebenfalls derart schräg, dass die Entlastungsöffnung am Ende des Abreissvorgangs nicht beeinträchtigt wird. Eine weitere Drehung der Schraubkappe in Abschraubrichtung b wird auch ein Reissen des unteren Materialsteges 14 bewirken, so dass der in Figur 1 dargestellte Zustand erreicht wird.

[0018] Figur 10 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Entlastungsöffnung in der Form eines Schlitzes 22, der nach unten geöffnet ist. Die Wirkung ist ähnlich wie bei der fensterförmigen Entlastungsöffnung, wobei allerdings der Kräftefluss in Umfangsrichtung am unteren Rand des Garantiebandes durch den Schlitz 22 unterbrochen wird.

[0019] Figur 11 zeigt schliesslich noch eine Variante mit zwei Entlastungsöffnungen 12 und 12′, die als hochgestellte Rechtecke ausgebildet sind. Am festen Umfangsabschnitt 9, insbesondere an seinem anderen Ende, könnten noch weitere Entlastungsöffnungen angeordnet sein.

Ansprüche

1. Schraubkappe (1) aus Kunststoffmaterial zum Verschliessen einer Behältermündung (2) mit einem am unteren Rand der Kappe angeordneten und einstückig mit dieser ausgebildeten, umlaufenden Garantieband (3), das dazu bestimmt ist, bei aufgesetzter Kappe einen ringförmigen Wulst (4) an der Behältermündung zu untergreifen und das zu diesem Zweck auf der Innenseite (7) wenigstens ein Rückhalteelement (8) aufweist, das beim erstmaligen Aufschrauben der Kappe über den Wulst (4) schiebbar ist und das beim erstmaligen Abschrauben der Kappe ein Reissen des Garantiebandes bewirkt, wobei das Garantieband in Umfangsrichtung wenigstens eine Sollbruchstelle (11) aufweist, an der es über seine gesamte Höhe trennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (11) durch wenigstens zwei Materialstege (13, 14) gebildet wird, welche sich gegenüberliegende Enden des Garantiebandes verbinden, wobei ein unterer Materialsteg (14) am unteren Rand des Garantiebandes angeordnet ist, und dass neben der Sollbruchstelle (11) wenigstens eine Entlastungsöffnung (12) im Garantieband (3) zur Erhöhung von dessen Dehnbarkeit beim erstmaligen Aufschrauben angeordnet ist.

2. Schraubkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnung die Form eines etwa vertikalen, gegen den unteren Rand des Garantiebandes offenen Schlitzes aufweist, der sich über einen Teil des Garantiebandes erstreckt.

3. Schraubkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnung als Fenster (12) ausgebildet ist, welches im Abstand zum unteren Rand (19) des Garantiebandes angeordnet ist.

4. Schraubkappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (12) etwa rechteckig oder etwa polygonförmig ausgebildet ist.

5. Schraubkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Garantieband einen Umfangsabschnitt (9) aufweist, auf dem es zusammenhängend mit dem unteren Rand (18) der Kappe verbunden ist und dass es einen Komplementärabschnitt (10) aufweist, auf dem es über abreissbare Stege (20) mit dem unteren Rand der Kappe verbunden ist, wobei an einem oder an jedem der beiden Grenzbereiche zwischen den Abschnitten (9, 10) eine Sollbruchstelle (11) angeordnet ist.

6. Schraubkappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Garantieband am Komplementärabschnitt (10) auf der Innenseite (7) ein verstärktes Rückhalteelement (8) aufweist.

7. Schraubkappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das verstärkte Rückhalteelement ein Wulst ist, der sich über einen grossen Teil des Komplementärabschnittes erstreckt.

8. Schraubkappe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnung (12) am Umfangsabschnitt (9) angeordnet ist.

9. Schraubkappe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden des Umfangsabschnittes (9) je eine Entlastungsöffnung angeordnet ist.

10. Schraubkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Sollbruchstelle (11) zwei Entlastungsöffnungen angeordnet sind.

11. Schraubkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Materialstege (13, 14) der Sollbruchstelle (11) im Querschnitt vertikal versetzt zueinander angeordnet sind.

12. Schraubkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens einer der beiden Materialstege (13, 14) schräg zur Umfangsrichtung des Garantiebandes (3) verläuft.

Zeichnung