[0001] Die Erfindung betrifft eine Verschlusskappe aus Kunststoff mit den Merkmalen des
Oberbegriffs der unabhängigen Ansprüche.
[0002] Zum Verschliessen von Behältern, beispielsweise von Flaschen, ist es bekannt, Verschlusskappen
aus Kunststoff einzusetzen. Ein häufiger Anwendungsbereich sind Getränkeflaschen,
insbesondere Flaschen mit kohlensäurehaltigen Getränken. Besonders bei solchen Flaschen
, bei denen der Inhalt unter einem erhöhten Druck steht, sind die Anforderungen an
die Dichtigkeit gross. Einerseits muss gewährleistet werden, dass auch bei erhöhtem
Innendruck keine Leckagen auftreten. Andererseits soll verhindert werden, dass die
Verschlusskappe beim erstmaligen Oeffnen von der Flasche abspringt, sobald das Gewinde
am Verschluss mit dem Gewinde an der Flasche ausser Eingriff gerät.
[0003] Zum Erzielen einer Dichtwirkung zwischen Verschlusskappe und Behältermündung sind
verschiedene Möglichkeiten bekannt. So können beispielsweise elastische Dichteinlagen
in die Verschlusskappe eingelegt werden, oder es können verformbare Dichtungslippen
vorgesehen werden. Zum Vermeiden des frühzeitigen Abspringens der Verschlusskappen
ist es ebenfalls bereits bekannt, die Dichtmittel so auszubilden, dass beim Abschraubvorgang
zuerst die Dichtwirkung aufgehoben wird und dann erst die Gewinde des Verschlusses
mit den Gewinden der Behältermündung ausser Eingriff geraten.
[0004] Eine typische Form von Dichtlippen sind sogenannte TrompetenDichtungen. Dabei erstreckt
sich von einem etwa zylinderförmigen Wurzelabschnitt ein etwa kegelstumpfförmiger
Dichtabschnitt.
[0005] Wenn die Dichtlippe in eine Behältermündung eingeführt wird, wird der kegelstumpfförmige
Dichtabschnitt zurückgefaltet und legt sich an die Behältermündung an. Dadurch wird
ein Anpressdruck und damit eine Dichtwirkung erzielt.
[0006] Solche Trompetendichtungen ergeben zwar zufriedenstellende Ergebnisse hinsichtlich
der Dichtwirkung. Ein Problem bei solchen bekannten Trompetendichtungen besteht aber
darin, dass die Aufschraubkraft beim Aufsetzen der Verschlusskappe auf die Behältermündung
verhältnismässig gross ist, weil zum Umfalten des kegelstumpfförmigen Abschnittes
erhebliche Kräfte notwendig sind. Ein weiterer Nachteil bei bekannten Trompetendichtungen
besteht darin, dass oft der Zeitpunkt, bei dem die Dichtwirkung aufgehoben wird, nicht
genau vorhersagbar ist. Je nach Toleranzen der Behältermündung ist die Anpresskraft
des kegelstumpfförmigen Dichtteils auf die Behältermündung grösser oder weniger gross,
so dass die Dichtwirkung des Dichtabschnittes in Abhängigkeit der zu verschliessenden
Behälter unterschiedlich sein kann.
[0007] Ein weiteres Problem besteht darin, dass sich die Knickstelle zwischen dem Wurzelabschnitt
und dem Dichtabschnitt oft nicht genau vorherbestimmen lässt. Je nach Toleranzen der
zu verschliessenden Behältermündung wird der Dichtabschnitt um unterschiedliche Knicklinien
umgefaltet. Daraus ergibt sich, dass der Dichtabschnitt nicht immer am gleichen Ort
an der Behältermündung dichtet. Dies kann im Hinblick auf Dichteigenschaften (Dichtbereiche
an den Behältermündungen sind oft genau definiert) und Gasablassverhalten (der Zeitpunkt,
an dem die Dichtwirkung aufgehoben wird, hängt davon ab, wo der Dichtabschnitt an
der Behältermündung dichtet) einen erheblichen Einfluss haben.
[0008] Es sind ausserdem sogenannte Olivendichtungen bekannt. Olivendichtungen weisen eine
konvexe Dichtpartie auf, die an der etwa zylindrischen Innenfläche einer Behältermündung
dichtend anliegen soll. Ein Problem bei solchen Olivendichtungen besteht darin, dass
die Dichtpartie (die konvexe Dichtfläche) beim Aufschraubvorgang der Verschlusskappe
zuerst mit der Behältermündung, insbesondere der Innenkante des oberen Behälterrandes
in Eingriff gerät. Häufig ist die Behältermündung im Bereich des inneren Randes beschädigt.
Dies kann dazu führen, dass die Dichtpartie der Dichtlippe beim Aufsetzvorgang durch
Kontakt mit der beschädigten Behältermündung ebenfalls beschädigt wird. Eine reduzierte
Dichtwirkung ist deshalb die Folge.
[0009] Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Bekannten
zu vermeiden, insbesondere also eine Verschlusskappe zu schaffen, bei welcher die
Applikationskräfte beim Aufsetzen der Verschlusskappe auf die Behältermündung reduziert
werden. Ausserdem soll mit der erfindungsgemässen Verschlusskappe ein genau definiertes
Gasabblasverhalten erzielt werden können. Ausserdem soll die Verschlusskappe das Dichten
an einer genau vordefinierten Dichtfläche an der Behältermündung erlauben.
[0010] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verschlusskappe mit einer
Dichtlippe zu schaffen, bei welcher das Problem der Beschädigung der Dichtzone durch
Kontakt mit einer beschädigten Behältermündung während dem Aufsetzvorgang vermieden
wird.
[0011] Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben mit einer Verschlusskappe mit den Merkmalen
des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Ansprüche gelöst.
[0012] Die Verschlusskappe zum Verschliessen einer Behältermündung besteht aus einem Kunststoffmaterial
und weist einen Kappenboden und eine sich vom Rand des Kappenbodens erstreckende Kappenschürze
auf. Die Verschlusskappe ist mit wenigstens einer Dichtlippe versehen. Die Dichtlippe
weist einen Wurzelabschnitt und einen Dichtabschnitt auf. Der Wurzelabschnitt ist
mit der Verschlusskappe verbunden und der Dichtabschnitt ist gegen eine Dichtfläche
der Behältermündung anpressbar. Erfindungsgemäss ist die Dichtlippe zwischen dem Wurzelabschnitt
und dem Dichtabschnitt mit einer Materialschwächung versehen. Im Vergleich zu herkömmlichen
derartigen Dichtlippen (z.B. sogenannten Trompetendichtungen) kann der Dichtabschnitt
gegenüber dem Wurzelabschnitt beweglicher sein, d.h. einfacher verschwenkt werden.
Die Materialschwächung hat verschiedene Vorteile: Die Kraft zum Verschwenken des Dichtabschnittes
wird reduziert. Deshalb sind die aufzuwendenden Kräfte beim Aufsetzvorgang geringer.
Ausserdem ist die Stelle, an welcher die Dichtlippe beim Aufsetzvorgang geknickt wird,
genau vorbestimmbar. Im Gegensatz zu bekannten Trompetendichtungen, bei welchen die
Dichtlinie unter anderem auch von der Geometrie des zu verschliessenden Behälters
abhängt, knickt die erfindungsgemässe Trompetendichtung immer im Bereich der Materialschwächung.
Deshalb ist die Lage des Dichtabschnittes bei aufgesetztem Verschluss vorbestimmbar.
Daraus ergibt sich eine geringere Streubreite des Gasabblaswinkels. Unter Gasabblaswinkel
wird der Drehwinkel verstanden, bei welchem beim Abschraubvorgang die Dichtung ausser
Eingriff mit der Behältermündung gerät und Ueberdruck aus dem Behälter entweichen
kann. Aufgrund der genauer definierbaren Anpresskraft und der vorbestimmbaren Fläche,
gegen welche die Dichtlippe gegen den Behälter gepresst wird, ist dieser Drehwinkel
genau definiert.
[0013] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Wurzelabschnitt etwa zylindrisch
ausgebildet und erstreckt sich vom Kappenboden. Der Dichtabschnitt ist etwa kegelstumpfförmig
ausgebildet und erstreckt sich von dem dem Kappenboden abgewandten Ende des Wurzelabschnittes.
Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um eine klassische Trompetendichtung. Es
wären aber auch andere Dichtlippen denkbar. Beispielsweise kann sich die Dichtlippe,
insbesondere der Wurzelabschnitt, auch von der Kappenschürze radial nach innen anstatt
vom Kappenboden in Achsrichtung nach unten erstrecken.
[0014] Die Materialschwächung ist vorteilhaft umlaufend ausgebildet. Das heisst, dass sich
die Materialschwächung über einen Winkelbereich von 360° erstreckt. Dies ergibt ein
besonders gleichmässiges Dichtverhalten über den ganzen Umfang des Verschlusses. Alternativ
ist es aber auch denkbar, nur segmentweise Materialschwächungen vorzusehen. Derartige
segmentweise Materialschwächungen weisen den Vorteil auf, dass ebenfalls eine genaue
Knicklinie definiert ist. Ausserdem werden in Umfangsrichtung gesehen Zonen mit geringerer
Anpresskraft erzeugt. In diesen Zonen wird die Dichtwirkung aufgrund von erhöhtem
Innendruck zuerst aufgehoben. Es ergibt sich ein kontrolliertes Gasabblasverhalten
im Bereich der Materialschwächungen.
[0015] Besonders einfach lässt sich die vorliegende Erfindung realisieren, wenn die Materialschwächung
als Kerbe auf einer der Oberflächen der Dichtlippe ausgebildet ist. Eine Ausbildung
als Kerbe ist insbesondere in herstellungstechnischer Hinsicht vorteilhaft. Besonders
vorteilhaft ist eine solche Kerbe auf der dem Kappenboden abgewandten Oberfläche der
Dichtlippe angeordnet. Eine derartige Anordnung ist insbesondere im Hinblick auf die
Entformbarkeit einer solchen Verschlusskappe aus einem Spritzgusswerkzeug vorteilhaft.
[0016] Die Verschlusskappe kann als Innendichtung ausgebildet sein. Dabei erstreckt sich
der Dichtabschnitt vom Wurzelabschnitt radial nach aussen. Die Materialschwächung
ist dabei vorzugsweise radial ausserhalb der durch die Mitte des Wurzelabschnitts
verlaufende Zylinderfläche angeordnet. Die derart angeordnete Materialschwächung wirkt
als Gelenk zwischen Wurzelabschnitt und Dichtabschnitt.
[0017] Alternativ kann die Dichtlippe auch als Aussendichtung ausgebildet sein. Der Dichtabschnitt
erstreckt sich vom Wurzelabschnitt radial nach innen und die Materialschwächung ist
radial innerhalb der durch die Mitte des Wurzelabschnitts verlaufende Zylinderfläche
angeordnet.
[0018] Besonders vorteilhaft ist die Materialschwächung auf oder unmittelbar benachbart
zur Innen- oder Aussenfläche des Wurzelabschnittes angeordnet. Auf diese Weise wird
ein genau definiertes Gelenk gebildet. Der Wurzelabschnitt ist üblicherweise verhältnismässig
stabil ausgebildet und dient als verhältnismässig wenig verformbares Widerlager. Wenn
sich die Materialschwächung unmittelbar an den als Widerlager wirkenden Wurzelabschnitt
anschliesst, ergibt sich eine gelenkartige Anbindung des Dichtabschnittes an den im
wesentlichen unbeweglichen Wurzelabschnitt.
[0019] Der Grad der Materialschwächung wird bewusst so eingestellt, dass einerseits die
Verschwenkbarkeit des Dichtabschnittes bezogen auf den Wurzelabschnitt erhöht wird,
dass aber andererseits eine ausreichend hohe Anpresskraft des Dichtabschnittes an
eine Dichtfläche einer Behältermündung erzielt werden kann. Typischerweise beträgt
die Dicke der Dichtlippe im Bereich der Materialschwächung etwa 30 - 90 %, vorteilhaft
etwa 2/3 der Dicke des Dichtabschnittes.
[0020] Selbstverständlich ist es auch denkbar, zwei derartige Dichtlippen vorzusehen, welche
auf der Innenseite und auf der Aussenseite einer Behältermündung dichten können. Ebenfalls
ist es denkbar, andere Materialschwächungen als Kerben vorzusehen, beispielsweise
durch andere Materialwahl oder durch Kunststoffmaterial mit anderer Dichte, oder durch
mechanische Nachbearbeitung.
[0021] Gemäss einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird eine Verschlusskappe
aus Kunststoff vorgeschlagen, bei welcher die Dichtlippe einen Wurzelabschnitt und
einen Dichtabschnitt aufweist, wobei der Wurzelabschnitt mit der Verschlusskappe verbunden
ist und wobei der Dichtabschnitt bei aufgesetzter Verschlusskappe an eine Dichtfläche
der Behältermündung anpressbar ist. Gemäss dieser Ausführungsform der Erfindung ist
der Dichtabschnitt zwischen einer Initiallage und einer Dichtlage verschwenkbar. Der
Dichtabschnitt ist verschwenkbar mit dem Wurzelabschnitt verbunden. Der Dichtabschnitt
weist einen Dichtteil und einen vom Dichtteil verschiedenen Betätigungsteil auf. In
der Initiallage ist der Dichtabschnitt mit dem Betätigungsteil mit dem oberen Rand
der Behältermündung in Eingriff bringbar. In der Dichtlage ist der Dichtabschnitt
mit dem Dichtteil gegen die Behältermündung anpressbar.
[0022] Mit dieser Erfindung wird das Problem der Beschädigung der Dichtfläche während dem
Aufsetzvorgang vermieden. Beim Aufsetzvorgang befindet sich der Dichtabschnitt in
der Initiallage. Dabei gerät der Betätigungsabschnitt mit der Behältermündung in Eingriff.
Eine Beschädigung der Behältermündung kann deshalb zu einer Beschädigung des Betätigungsteils,
nicht aber zu einer Beschädigung des vom Betätigungsteil verschiedenen Dichtteils
führen.
[0023] Im Laufe des Aufsetzvorgangs wird der Dichtabschnitt von der Initiallage gegen die
Dichtlage hin verschwenkt. Bei vollständig aufgesetzter Verschlusskappe ist der Dichtabschnitt
in der Dichtlage. Erst zu diesem Zeitpunkt gerät der Dichtteil des Dichtabschnitts
mit der Behältermündung in Eingriff.
[0024] Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Dichtteil des Dichtabschnitts
eine konvexe Dichtfläche auf. In der Dichtlage dichtet die Dichtlippe gemäss diesem
Ausführungsbeispiel ähnlich wie eine herkömmliche Olivendichtung. Bei dem Aufsetzvorgang
allenfalls beschädigte Teile sind aber aufgrund der Verschwenkung des Dichtabschnitts
nicht in Kontakt mit der Behältermündung.
[0025] Der Betätigungsabschnitt dient zum Auslösen der Schwenkbewegung. Der Betätigungsabschnitt
weist eine im wesentlichen gerade oder eine konkave Einführpartie auf. Die Einführpartie
geht vorzugsweise stetig (d.h. ohne Stufen) in die Dichtfläche des Dichtteils über.
[0026] In der Initiallage steht der Dichtabschnitt vorzugsweise etwa radial vom Wandabschnitt
nach aussen ab. Der Wurzelabschnitt kann ausserdem mit einer Stützschulter versehen
sein, welche den Dichtabschnitt etwa in der Initiallage hält, bis der Dichtabschnitt
beim Aufsetzvorgang mit der Behältermündung in Eingriff gerät und dabei verschwenkt
wird.
[0027] Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnungne
näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Verschlusskappe,
- Figur 2
- vergrösserte Darstellung einer Dichtlippe im Querschnitt,
- Figur 3
- Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Verschlusskappe,
- Figuren 4 bis 6
- Darstellung von Dichtlippen alternativer Ausführungsbeispiele im Querschnitt,
- Figuren 7 bis 9
- schematische Darstellung des Aufschraubvorgangs eines alternativen Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemässen Verschlusskappe,
- Figuren 10a bis 10c
- vergrösserte Darstellung der Dichtlippe gemäss Figuren 7 bis 9, und
- Figur 11
- schematische Darstellung der Wirkung einer Stützschulter.
[0028] Die erfindungsgemässe Verschlusskappe 1 besteht im wesentlichen aus einem Kappenboden
2 und einer Kappenschürze 4. Die Kappenschürze 4 erstreckt sich vom Rand 3 des Kappenbodens.
Die Kappenschürze 4 ist auf ihrer Innenseite mit einem Gewinde 13 versehen, mittels
welchem die Verschlusskappe 1 auf eine Behältermündung 30 (siehe Figur 3) aufgesetzt
werden kann.
[0029] Zum Erzielen einer Dichtwirkung zwischen der Verschlusskappe und der Behältermündung
ist die Verschlusskappe 1 mit einer Dichtlippe 5 versehen. Die Dichtlippe 5 besteht
im wesentlichen aus einem Wurzelabschnitt 6 und einem Dichtabschnitt 7. Der Wurzelabschnitt
6 ist etwa zylinderförmig ausgebildet und erstreckt sich von der Innenseite des Kappenbodens
2. Der Dichtabschnitt 7 ist als kegelstumpfförmiger Abschnitt ausgebildet. Der Dichtabschnitt
7 erstreckt sich von dem dem Kappenboden 2 abgewandten Ende 10 des Wurzelabschnitts
6.
[0030] Die Dichtlippe 5 ist ausserdem mit einer umlaufenden Kerbe 8 versehen. Die Kerbe
8 ist zwischen dem Wurzelabschnitt 6 und dem Dichtabschnitt 7 angeordnet. Die Kerbe
8 führt zu einer Materialschwächung der Dichtlippe 5 und erhöht die Verschwenkbarkeit
des Dichtabschnitts 7 bezogen auf den Wurzelabschnitt 6. Die Kerbe 8 erzeugt ein Gelenk
zwischen Wurzelabschnitt 6 und Dichtabschnitt 7.
[0031] Im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 ist die Kerbe 8 umlaufend ausgebildet und befindet
sich auf der dem Kappenboden abgewandten Oberfläche der Dichtungslippe 5, insbesondere
des Dichtabschnitts 7.
[0032] Die Verschlusskappe 1 ist ausserdem mit dem Fachmann bekannten weiteren Elementen
versehen. Insbesondere kann die Verschlusskappe 1 ein Garantieband 14 aufweisen, welches
mit Rückhalteelementen 15 mit Rückhalteelementen eines Behälters in Eingriff bringbar
ist.
[0033] Neben der Dichtlippe 5 können zusätzliche Dichtlippen 12 vorgesehen sein. Mit den
Dichtlippen 12 können gleichzeitig Dichtwirkungen an zusätzlichen Oberflächenabschnitten
einer Behältermündung erzielt werden.
[0034] Figur 2 zeigt eine vergrösserte Darstellung der Dichtlippe 5. Die umlaufende Kerbe
8 ist auf der dem Kappenboden 2 abgewandten Oberfläche des Dichtabschnitts 7 angebracht.
Die Kerbe 8 liegt in oder radial ausserhalb einer zylindrischen Ebene Z, die durch
die Aussenfläche 11 des etwa zylindrischen Wurzelabschnittes 6 gebildet ist. Damit
lässt sich der Dichtabschnitt 7 gegenüber dem verhältnismässig unflexiblen Wurzelabschnitt
6 relativ einfach verschwenken.
[0035] Im Bereich der Kerbe 8 ist die Dicke des Dichtabschnitts reduziert. Die Dicke d im
Bereich der Kerbe 8 beträgt etwa 0.4 mm während die Dicke D des Dichtabschnitts 7
etwa 0.6 mm beträgt.
[0036] Der Wurzelabschnitt 6 weist eine Länge L von etwa 3.5 mm auf. Der Dichtabschnitt
7 ist mit einer Länge 1 von 2.8 mm etwas kürzer ausgebildet. Dies führt dazu, dass
sich der Dichtabschnitt 7 bevorzugt an eine zylindrische Innenfläche der Behältermündung
anlegt (siehe Figur 3).
[0037] In Figur 3 ist die auf eine Behältermündung 30 aufgesetzte Verschlusskappe gezeigt.
Während dem Aufsetzvorgang gerät der Dichtungsabschnitt 7 mit der Oberkante der Behältermündung
30 in Eingriff. Durch fortgesetzten Aufschraubvorgang wird der Dichtabschnitt 7 um
das durch die Kerbe 8 gebildete Gelenk nach oben verschwenkt. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Trompetendichtungen ist aufgrund der Kerbe 8 die Knicklinie der Dichtlippe 5 genau
vordefiniert. Damit lässt sich der Flächenbereich 32, in welchem der Dichtabschnitt
7 an der Innenfläche 31 der Behältermündung 30 anliegt, genau vorherbestimmen. Ebenso
lässt sich der Zeitpunkt vorherbestimmen, bei welchem während dem Abschraubvorgang
der Dichtabschnitt 7 ausser dichtenden Eingriff mit der Innenfläche 31 der Behältermündung
gerät.
[0038] Die Verschwenkbarkeit des Dichtabschnitts 7 bedingt eine gewisse Elastizität der
Verschlusskappe. Die Verschlusskappe ist aus Kunststoffmaterial, typischerweise aus
Polyäthylen oder Polypropylen gefertigt. Der einen Kegelstumpf bildende Dichtabschnitt
7 erstreckt sich unter einem Winkel a bezüglich der Schraubachse der Verschlusskappe.
Der Winkel a beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 30°.
[0039] In Figuren 4 bis 6 sind alternative Ausführungsbeispiele gezeigt.
[0040] Figur 4 zeigt eine ähnlich wie gemäss den Figuren 1-3 aufgebaute Dichtlippe 5, welche
als Aussendichtung konzipiert ist. Von dem dem Kappenboden 2 abgewandten Ende 10 des
Wurzelabschnitts 6 erstreckt sich der Dichtabschnitt 7 radial nach innnen. Eine Kerbe
8 ist radial innerhalb der durch die Mitte 11' des Wurzelabschnitts 6 gebildeten Zylinderfläche
Z angeordnet.
[0041] Gemäss dem Ausführungsbeispiel von Figur 5 ist die Materialschwächung durch eine
Kerbe 9 gebildet, die auf der dem Kappenboden 2 zugewandten Oberfläche des Dichtabschnitts
7 angeordnet ist. Die Kerbe 9 ist ausserhalb der durch die Mitte '' des Wurzelabschnitts
gebildeten Zylinderfläche Z' im Bereich der Schnittlinie zwischen der Aussenfläche
11 des Wurzelabschnitts und der Oberfläche des Dichtabschnitts 7 angeordnet.
[0042] In Figur 6 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in den Figuren 2 und 5 gezeigt.
Anstelle einer umlaufenden Kerbe ist die Materialschwächung durch einzelne Vertiefungen
18 gebildet, die in Segmenten angeordnet sind. Die segmentartigen Vertiefungen 18
sind ausserhalb der Zylinderfläche Z durch die Mitte des Wurzelabschnitts 6 angeordnet
und definieren eine genaue Knicklinie. Ausserdem ist die Anpresskraft des Dichtabschnitts
7 gegen die Innenfläche 31 der Behältermündung 30 im Bereich der Vertiefungen 18 im
Vergleich zu der Anpresskraft zwischen den Vertiefungen 18 reduziert. Im Bereich der
Vertiefungen 18 wird daher zuerst Gasabblasen erfolgen. Ein genau definiertes Entlüftungsverhalten
wird auf diese Weise erzielt.
[0043] Der Wurzelabschnitt 6 wird im allgemeinen verhältnismässig stabil ausgebildet. Dazu
wird beispielsweise eine Dicke T von 1.0 mm gewählt. Die Erfindung lässt sich auch
auf andere, nicht im Detail gezeigte Dichtlippenanordnungen anwenden. Wesentlich ist,
dass eine Materialschwächung zu einer Entkopplung zwischen einem verschwenkbaren Dichtabschnitt
und einem verhältnismässig stabilen Wurzelabschnitt führt.
[0044] In Figur 7 ist schematisch ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Die Verschlusskappe 1 gemäss Figur 7 weist einen Kappenboden 2 und eine Kappenschürze
4 auf, die sich vom Rand 3 des Kappenbodens 3 erstreckt. Die Verschlusskappe weist
eine umlaufende Dichtlippe 35 auf. Die Dichtlippe 35 besteht im wesentlichen aus einem
Wurzelabschnitt 36 und einem Dichtabschnitt 37. Der Dichtabschnitt 37 ist über ein
Gelenk 43 verschwenkbar mit dem Wurzelabschnitt 36 verbunden. In Figur 7 befindet
sich der Dichtabschnitt 37 in einer Initiallage I. In Figur 7 ist der Beginn des Aufschraubvorgangs
der Verschlusskappe gezeigt. Am Anfang des Aufschraubvorgangs befindet sich der Dichtabschnitt
37 in der Initiallage I.
[0045] Der Dichtabschnitt 37 weist einen Dichtteil 38 und einen Betätigungsteil 39 auf.
Der Betätigungsteil 39 ist mit einer Einführfläche 40 versehen. Der Dichtteil 38 ist
mit einer Dichtfläche 41 versehen.
[0046] Beim Aufsetzvorgang gerät der Betätigungsteil 39 mit der Einführfläche 40 mit dem
oberen Rand 33 der Behältermündung 30 in Eingriff. Eine Beschädigung B` am oberen
Rand 33 der Behältermündung 30 kann zu einer Beschädigung B der Einführfläche 40 führen
(siehe vergrösserte Darstellung in Figur 10a).
[0047] In der Initiallage I, im Zeitpunkt, wenn die Verschlusskappe 1 auf die Behältermündung
30 aufgesetzt wird, ist die Dichtfläche 41 aussser Eingriff mit der Behältermündung
30, insbesondere mit dem oberen Rand 33 der Behältermündung.
[0048] Die Dichtlippe 35 ist ausserdem mit einer Stützschulter 42 versehen. Die Stützschulter
42 vermeidet ein Herunterklappen des Dichtabschnitts 37 zu einem Zeitpunkt, wenn der
Dichtabschnitt 37 noch nicht in Eingriff mit der Behältermündung ist. Die Stützschulter
42 stellt also sicher, dass beim Aufschrauben der Verschlusskappe 1 der Betätigungsteil
39 mit der Behältermündung in Eingriff gerät.
[0049] Die Verschlusskappe 1 kann ausserdem mit einer Aussendichtung 44 versehen sein.
[0050] In Figur 8 ist die Verschlusskappe 1 bei weiter forgeschrittenem Aufsetzvorgang gezeigt.
Durch das fortgesetzte Aufschrauben wird der Dichtabschnitt 37 um das Gelenk 43 verschwenkt.
Der Dichtabschnitt 37 gleitet mit der Einführfläche 40 über den oberen Rand 33 der
Behältermündung 30. Allfällige Beschädigungen erfolgen im Bereich der Einführfläche
40 und damit ausserhalb der Dichtfläche 41.
[0051] In Figur 9 ist die fertig aufgeschraubte Verschlusskappe 1 gezeigt. Der Dichtabschnitt
37 befindet sich in einer Dichtlage S. Die Dichtfläche 41 des Dichtteils 38 liegt
an einer Dichtfläche 32 der Behältermündung 30 dichtend an. Die Beschädigung B (siehe
Figur 10c im Bereich der Einführfläche) befindet sich oberhalb der Dichtfläche 41.
Die Beschädigung B liegt nicht an der Innenseite der Behältermündung 30 an.
[0052] Wie aus Figuren 9 und 10c ersichtlich ist, führen Beschädigungen B nicht zu einer
verschlechterten Abdichtung. Dank der Verschwenkung des Dichtabschnitts 37 während
dem Aufschraubvorgang bewegt sich die Kontaktfläche zwischen dem Dichtabschnitt 37
und der Behältermündung während dem Aufschraubvorgang von der Einführfläche 40 (welche
beim Aufschraubvorgang beschädigt werden kann) zur unversehrten Dichtfläche 41.
[0053] Die Schritte aus den Figuren 7 bis 9 sind in den Figuren 10a bis 10c in vergrösserter
Darstellung gezeigt. Beschädigungen B' am oberen Rand der Behältermündung 30 (Absplitterungen
bei Glasflaschen oder PET-Flaschen) können zu einer Beschädigung B im Bereich der
Einführfläche 40 führen.
[0054] Bei weiterem Aufschraubvorgang (siehe Figur 10b) wird der Dichtabschnitt 37 verschwenkt.
Allfällige weitere Beschädigungen entstehen zwischen der Dichtfläche 41 und dem unteren
Ende 45 des Dichtabschnitts 37. In Figur 10c ist der Dichtabschnitt in der Dichtlage
S dargestellt.
[0055] Die Dichtfläche 14 ist konvex während die Einführfläche 40 einen geraden und einen
konkaven Abschnitt aufweist. Die konvexe Dichtfläche 41 ermöglicht ein gutes Abrollen
des Dichtteils 38 über die Innenfläche der Behältermündung. Die Einführfläche weist
zuerst einen geraden Abschnitt 46 benachbart zum Ende 45 des Dichtabschnitts 47 auf
(siehe Figur 10a). Der Betätigungsteil 39 gerät mit dem geraden Abschnitt 46 oder
mit einem konkaven Abschnitt über die Innenfläche der Behältermündung. Die Einführfläche
weist zuerst einen geraden Abschnitt 46 benachbart zum Ende 45 des Dichtabschnitts
37 auf (siehe Figur 10a). Der Betätigungsteil 39 gerät mit dem geraden Abschnitt 46
oder mit einem konkaven Abschnitt 47, der sich am geraden Abschnitt 46 anschliesst,
zuerst mit der Behältermündung 30 in Eingriff (siehe Figur 10a). Der konkave Abschnitt
47 geht stufenlos in die konvexe Dichtfläche 41 über.
[0056] In Figur 11 ist schematisch die Wirkung der Stützschulter 42 gezeigt. Bevor der Dichtabschnitt
37 in Eingriff mit der Behältermündung gerät, verhindert die Stützschulter 42 ein
Herunterklappen des Dichtabschnitts 37 in Pfeilrichtung.
[0057] Die Bezeichnungen konvex und konkav beziehen sich in diesem Zusammenhang auf die
äussere Form der Dichtlippe in einer Schnittebene durch die Achse der Verschlusskappe
gesehen.
1. Verschlusskappe (1) aus Kunststoff zum Verschliessen einer Behältermündung (30), mit
einem Kappenboden (2) und einer sich vom Rand (3) des Kappenbodens (2) erstreckenden
Kappenschürze (4)
und mit wenigstens einer Dichtlippe (5), die einen Wurzelabschnitt (6) und einen Dichtabschnitt
(7) aufweist, wobei der Wurzelabschnitt (6) mit der Verschlusskappe (1) verbunden
ist und
wobei der Dichtabschnitt (7) an eine Dichtfläche (32) der Behältermündung (10) anpressbar
ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (5) zwischen dem Wurzelabschnitt (6) und
dem Dichtabschnitt (7) mit einer Materialschwächung (8, 9, 18) versehen ist.
2. Verschlusskappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wurzelabschnitt
(6) etwa zylindrisch ausgebildet ist und sich vom Kappenboden (2) erstreckt,
und dass der Dichtabschnitt (7) etwa kegelstumpfförmig ausgebildet ist und sich vom
dem Kappenboden (2) abgewandten Ende (10) des Wurzelabschnitts (6) erstreckt.
3. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Materialschwächung (8, 9) umlaufend ausgebildet ist.
4. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Materialschwächung in der Form von im Abstand zueinander angeordneten Vertiefungen
(18) ausgebildet ist.
5. Verschlusskappep nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Materialschwächung als Kerbe (8, 9) auf einer Oberfläche der Dichtlippe (5) ausgebildet
ist.
6. Verschlusskappe nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbe (8)
auf der dem Kappenboden (2) abgewandten Oberfläche der Dichtlippe (5) angeordnet ist.
7. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Dichtlippe (5) als Innendichtung ausgebildet ist, wobei sich der Dichtabschnitt (7)
vom Wurzelabschnitt (6) radial nach aussen erstreckt und wobei
die Materialschwächung (8, 9) radial ausserhalb der durch die Mitte (11) des Wurzelabschnitts
(6) verlaufende Zylinderfläche (Z) angeordnet ist.
8. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Dichtlippe (5) als Aussendichtung ausgebildet ist, wobei sich der Dichtabschnitt (7)
vom Wurzelabschnitt (6) radial nach innen erstreckt, wobei
die Materialschwächung (8, 9) radial innerhalb der durch die Mitte (11`) des Wurzelabschnittes
(6) verlaufende Zylinderfläche (Z') angeordnet ist.
9. Verschlusskappe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschwächung
(8, 9) auf der oder benachbart zur Zylinderfläche (Z, Z') angeordnet ist.
10. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Dichtlippe (5) im Bereich der Materialschwächung (8, 9, 18) eine Dicke (d) von 30
% bis 90 %, vorteilhaft etwa 2/3 der Dicke (D) des Dichtabschnitts (7) aufweist.
11. Verschlusskappe (1) aus Kunststoff zum Verschliessen einer Behältermündung (30), mit
einem Kappenboden (2) und einer sich vom Rand (3) des Kappenbodens erstreckenden Kappenschürze
(4)
und mit wenigstens einer Dichtlippe (35), die einen Wurzelabschnitt (36) und einen
Dichtabschnitt (37) aufweist,
wobei der Wurzelabschnitt (36) mit der Verschlusskappe (1) verbunden ist und wobei
der Dichtabschnitt (37) bei aufgesetzter Verschlusskappe an eine Dichtfläche (32)
der Behältermündung (30) anpressbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (37) zwischen einer Initiallage (I)
und einer Dichtlage (S) verschwenkbar mit dem Wurzelabschnitt (36) verbunden ist,
und
dass der Dichtabschnitt einen Dichtteil (38) und einen vom Dichtteil (38) verschiedenen
Betätigungsteil (39) aufweist, wobei in der Initiallage (I) der Dichtabschnitt (37)
mit dem Betätigungsteil (39) mit dem Rand (33) der Behältermündung (32) in Eingriff
bringbar ist, und
wobei in der Dichtlage (S) der Dichtabschnitt (37) mit dem Dichtteil (38) gegen die
Dichtfläche (32) der Behältermündung (30) anpressbar ist.
12. Verschlusskappe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtteil (38)
des Dichtabschnitts (37) eine konvexe Dichtfläche (41) aufweist.
13. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass
der Betätigungsteil (39) eine Einführfläche (40) mit einem im wesentlichen geraden
Abschnitt (46) und/oder einem konkaven Abschnitt (47) aufweist.
14. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Einführfläche (40) stufenlos in die Dichtfläche (41) übergeht.
15. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in
der Initiallage (I) der Dichtabschnitt (17) vom Wurzelabschnitt (36) radial nach aussen
absteht.
16. Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der
Wurzelabschnitt (36) mit einer Stützschulter (42) versehen ist, welche den Dichtabschnitt
(37) etwa in der Initiallage (I) hält.