Garantieverschluss

Abstract

 Behälter-Kappe-Kombination als Garantieverschluß mit einem Unversehrtheitsanzeigering (426), der über Sollbruchbrücken (425) mit dem Hauptteil der Schraubkappe (411) verbunden ist. Der Unversehrtheitsanzeigering (426) weist einen oberen dünneren Wandabschnitt (427), einen unteren dickeren Wandabschnitt (428) mit einer oberen Innenkante (437) sowie nach innen reichende Lappen (439) auf, die an der Innenkante (437) ansetzen. Der relativ dünne obere Wandabschnitt (427) des Unversehrtheitsanzeigeringes (426) ist als radial ausweichendes federndes Teil ausgebildet ist. Der Übergang zwischen dem Unversehrtheitsanzeigering (426) und den Lappen (439) ist im Bereich der oberen Innenkante (437) des dickeren Wandabschnittes (428) gleichmäßig und ohne Biegebereich verdünnten Querschnitts ausgebildet. Die Lappen (439) weisen eine gleichmäßige Dicke auf und sind relativ steif. Der obere, dünnere Wandabschnitt (427) kann bei der Erstinstallation der Schraubkappe (411) auf dem Behälterhals im wesentlichen um das Maß der Länge der Lappen (439) radial ausweichen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich generell auf das Gebiet von Schraubverschlüssen für Behälter und dabei auf Kunststoffverschlüsse mit relativ kleinem Durchmesser, die zur Abdichtung von Behältern mit unter Druck stehendem Inhalt verwendet werden, insbesondere Soft-Drinks, Bier und andere kohlesäurehaltige Lebensmittel. Speziell betrifft die Erfindung einen Garantieverschluß nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Hintergrund der Erfindung

[0002] Traditionell werden derartige Behälter unter Verwendung von Metallkappen abgedichtet, die gewöhnlich als Kronverschlüsse bezeichnet werden und die ein Werkzeug zum Lösen erforderlich machen. Seit den vergangenen 15 bis 20 Jahren werden solche Verschlüsse zunehmend durch Schraubverschlüsse aus Kunststoff ersetzt, die entweder im Spritzgießverfahren oder noch häufiger im Druckgußverfahren hergestellt werden. Diese Verschlüsse sind gewöhnlich als "Garantieverschlüsse" mit einem Unversehrtheitsanzeigering oder Pilferband versehen. Dieses reicht von dem unteren Rand der Zylinderwandung des Verschlusses nach unten und ist mit diesem Rand über Stege verbunden, die Sollbruchbrücken darstellen und während der Gießherstellung oder durch einen separaten Schlitzbildungs-Arbeitsgang hergestellt worden sind. Die jährliche Produktion in den USA derartiger Verschlüsse übersteigt die der meisten anderen Arten von Verschlüssen und der Stand der Technik hinsichtlich solcher Verschlüsse ist, was nicht überrascht, sehr weit entwickelt. Kunststoffverschlüsse dieser Art haben viele Vorteile, einschließlich der Möglichkeit der Abnahme ohne die Anwendung eines Werkzeuges und die Möglichkeit, den Behälter wieder zu verschließen, wenn nicht der gesamte Inhalt beim ersten Öffnen verbraucht worden ist. Es bleiben jedoch signifikante Probleme während der Herstellung und der Handhabung derartiger Verschlüsse zu lösen.

[0003] Bei einem vorbekannten Garantieverschluß (EP 0 381 118 A1) werden geradlinige Lappen verwendet, die keine Schwächungszone zur Bildung eines Scharniers aufweisen. Diese Lappen werden im hochgeklappten Zustand an der Verschraubung und dem Behälterringwulst vorbeigeführt, um sich hinter dem Behälterringwulst aufzuspreizen. Beim Abschrauben der Schraubkappe sollen die weggespreizten Lappen zum Aufreißen der Sollbruchbrücken führen (sogenannte erste Betriebsart). Wenn dies nicht gelingt, legt sich der Lappen quer auf den sich weiter unten befindlichen verdickten Abschnitt und trägt diesen soweit auf, daß eine Sperre gebildet wird, die zum Abriß des Unversehrtheitsanzeigeringes führt (sogenannte zweite Betriebsart). Bei diesem Garantieverschluß sind somit Vorkehrungen getroffen, die erste und die zweite Betriebsart nacheinander zu praktizieren.

[0004] Bei einem weiteren Garantieverschluß (US-A 5 107 998) gibt es Lappen, die im Bereich zwischen dem oberen dünneren und dem unteren dickeren Wandabschnitt ansetzen und keulenförmig-hakenförmig ausgebildet sind sowie einen Biegebereich aufweisen. Es ist angegeben, daß die Lappen in die Aussparung des Halses eingreifen, die unmittelbar unterhalb dem unteren Ende der Verschraubungen gelegen ist.

[0005] Ein weiterer Garantieverschluß (WO 97 00 209 A) zeigt die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1. Die Lappen bilden an ihrem Fuß ein Scharnier, um sich gegen die Innenseite des oberen dünneren Wandabschnittes des Unversehrtheitsanzeigeringes anlegen zu können, wenn die Schraubkappe erstmalig montiert wird, und die Lappen zeigen Nocken, um die Abwärtsschwenkbewegung beim Abschrauben des Verschlusses zu begrenzen und die Spreizstellung beizubehalten. Die benötigte Steifigkeit beim Abriß des Unversehrtheitsanzeigebandes wird durch Formeingriff der Nocken an der Innenseite des unteren dicken Wandabschnittes gewonnen.

Zusammenfassung der Erfindung

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Garantieverschluß mit verbesserter Lappenausbildung zu schaffen, bei der die Möglichkeit der Lappen, nach innen so weit zu schwenken, daß die Lappen in der sogenannten zweiten Betriebsart arbeiten, ausgeschlossen ist.

[0007] Die Erfindung wird in Anspruch 1 definiert.

[0008] In einer Ausführungsform der Erfindung ist der zylindrisch gestaltete Unversehrtheitsanzeige-Ring mit einem oberen dünneren Wandabschnitt ausgebildet, um wesentliche radiale Ausdehnung und Ausbauchung sowohl während des Anbringens am Behälterhals als auch während des Abschraubens des Verschlusses vom Behälter zu ermöglichen. Der untere Teil des Unversehrtheitsanzeige-Ringes weist einen dickeren Wandabschnitt auf und stützt relativ steife Lappen an seinem gebogenen oberen Rand. Die Lappen biegen oder schwenken im wesentlichen nicht relativ zu dem dickeren unteren Wandabschnitt und infolgedessen ist das Ausmaß der Winkeldrehung, um die sich die Lappen bewegen können, um das Ausmaß der radialen Dehnung und Biegung des oberen dünneren Wandabschnittes beschränkt, typischerweise nicht mit mehr als 30° oberhalb oder unterhalb einer horizontalen Ebene, die durch das untere Ende des oberen dünneren Wandabschnittes gezogen wird. Die Schwenkwirkung hängt so nicht vom effektiven Durchmesser des Behälterring-Wulstes ab.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0009] In den Zeichnungen und der Beschreibung bezeichnen ähnliche Bezugszeichen sich entsprechende Teile in allen Ansichten. Dabei zeigt :

Fig. 1

einen schematischen vertikalen zentralen Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung mit steifen Lappen,

Fig. 2

eine stark vergrößerte Einzelheit in schematischer Querschnittsansicht, entsprechend dem unteren linken Teil in Fig. 1,

Fig. 3

eine vergrößerte Einzelheit in Querschnittsansicht zur Darstellung des erstmaligen Aufschraubens des Verschlusses,

Fig. 4

eine zu Fig. 3 entsprechende Querschnittsansicht mit Darstellung des Unversehrtheitsanzeigeringes nach Aufschrauben des Verschlusses,

Fig. 5

eine Querschnittsansicht zur Darstellung der ersten Phase beim Abschrauben des Verschlusses,

Fig. 6

eine Querschnittsansicht zur Darstellung der zweiten Phase beim Abschrauben des Verschlusses, und

Fig. 7

eine Querschnittsansicht zur Darstellung der dritten Phase beim Abschrauben des Verschlusses, wobei die Sollbruchbrücken reißen.

Detailbeschreibung

[0010] Die Behälter-Kappe-Kombination, die auch als Garantieverschluß bezeichnet wird, umfaßt zwei Elemente, nämlich eine Schraubkappe 411 und einen Behälter 12.

[0011] Die Schraubkappe 411 weist generell übliche Gestaltung auf und wird vorzugsweise im Druckgußverfahren hergestellt. Der Verschluß umfaßt eine Endwandung 416, die von inneren und äußeren Oberflächen 417 bzw. 418 begrenzt wird, wobei die Innenoberfläche gegebenenfalls eine nachgiebige Dichtung 419 stützt. Eine zylindrische Mantelwand 420 umgibt die Endwandung 416 und ist von einer Außenoberfläche 421, einer inneren Schrauboberfläche 422 und einer unteren Oberfläche 423 begrenzt, an der ein Flansch nach unten reicht.

[0012] Sollbruchbrücken 425 bilden einen zerreißbaren Bereich, der die Verbindung zu einem abtrennbaren Unversehrtheitsanzeigering 426 schafft, der an dem Behälterhals verbleibt, wenn der Hauptteil des Verschlusses abgeschraubt wird.

[0013] Der Unversehrtheitsanzeigering 426 umfaßt einen oberen Wandabschnitt 427 und einen unteren Wandabschnitt 428 und wird von einer Rißlinie 430 an der Oberseite sowie von einer Unterseite 431, einer Außenoberfläche 432 und einer Innenoberfläche 433 begrenzt. Der untere Wandabschnitt 428 weist eine Mehrzahl von lappenförmigen Ringsegmenten 439 auf, die am Innenumfang der Schraubkappe 411 verteilt angeordnet sind. Die Lappen 439 bilden Fortsätze der gedachten oberen Innenkante des Wandabschnittes 428.

[0014] Neben der Mehrzahl von Sollbruch-Verbindungsbrücken 425 gibt es noch eine nicht zerbrechliche Brücke 429, welche die Kappe 411 mit dem Ring 426 verbindet.

[0015] Der obere zylindrische Wandabschnitt 427 ist von relativ dünnem Querschnitt, während der untere Wandabschnitt 428 relativ dickeren Querschnitt aufweist.

[0016] Der untere Wandabschnitt 428 umfaßt an seiner oberen Innenkante eine Verbindungsstelle 437 zu den jeweiligen Lappen 439. Eine gekrümmte Oberfläche 436 geht in die Oberseite 440 der jeweiligen Lappen 439 über. Somit sind die Lappen 439 an ihrer Verbindungsstelle 437 zur oberen Innenkante 437 des unteren Wandabschnittes 428 nicht mit verdünntem Querschnitt ausgebildet. Deshalb sind die Lappen 439 relativ steif. Die Lappen weisen noch eine Innenseite 441 und eine Unterseite 442 auf und erstrecken sich mit etwa 30° zu der horizontalen Ebene, die sich senkrecht zur Achsrichtung erstreckt. Die Innenseite 441 ist parallel zur Achsrichtung.

[0017] Der obere Wandabschnitt 427 ist recht nachgiebig, insbesondere zum unteren Bereich hin, wo der größte Anteil der Nachgiebigkeit sitzt, die während der Erstinstallation des Verschlusses benötigt wird. Diese Nachgiebigkeit kann durch Längsschlitze im Mantel des Ringes 426 gesteuert werden und wird benötigt, um an dem Behälterringwulst 57 vorbeizukommen, wie am besten bei Betrachtung der Fig. 3 und 4 verständlich.

[0018] Normalerweise, im Falle eines Verschlusses von üblicherweise 28 mm Durchmesser, beträgt die Dicke des oberen Wandabschnittes 427 im Bereich von 0,457 bis 0,508 mm (. 0,18" bis .0,20"), die Dicke der Lappen 439 ist vorzugsweise in der Größenordnung von 0,762 mm (0,030"), die Dicke des unteren Wandabschnittes 428 ist vorzugsweise in der Größenordnung von 1,25 mm (.0,50") und die Höhe des unteren Wandabschnittes liegt in der Größenordnung von 1,778-2,54 mm (.070 bis .100"), um sicherzustellen, daß der größte Betrag der Nachgiebigkeit innerhalb des oberen Wandabschnittes 427 stattfindet.

[0019] Das Verhalten der Schraubkappe während des Abschraubens von einem Behälterhals 51 ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellt. Der Hals 51 umfaßt einen sich nach auswärts erstreckenden Behälterringwulst 57 und darunter einen Ringraum 62 zur Aufnahme der Lappen 439. Wenn der Verschluß abgeschraubt wird, legen sich die Lappen an die untere Oberfläche 59 des Ringwulstes 57 an und passen sich dessen Gestalt an (Fig. 6). Die Schwenkbewegung zwischen der Stellung der Fig. 4 und der der Fig. 7 beträgt etwa 30°. Weiteres Abschrauben der Kappe führt zum Aufreißen der Rißkerbe 430. Die Funktion des Aufreißens hängt nicht vom Durchmesser des Ringraumes 62 ab; daher arbeiten die Lappen 439 richtig, selbst wenn die Außenoberfläche 62 des Halses unterbemessen ist. Sobald die Verbindungsbrücken 425 der Rißkerbe 430 zerbrochen sind, nimmt der Unversehrtheitsanzeigering 426 den in Fig. 7 gezeigten Zustand ein, worin der von den Sollbruchbrücken 425 gestützte Bereich im linken Teil der Darstellung gezeigt ist, während der rechte Teil der Figur die nicht zerbrechliche Brücke 429 zeigt.

Ansprüche

1. Behälter-Kappe-Kombination als Garantieverschluß mit folgenden Merkmalen:

eine Schraubkappe (411), die eine Schraubkappenachse definiert und Innengewinde sowie einen Unversehrtheitsanzeigering (426) aufweist, der über Sollbruchbrücken (425) mit einem Hauptteil der Schraubkappe verbunden ist;

ein Behälter mit Hals, an dem Außengewinde und ein Ringwulst (57) angebracht sind;

der Unversehrtheitsanzeigering (426) weist einen oberen dünneren Wandabschnitt (427), einen unteren dickeren Wandabschnitt (428) mit einer oberen Innenkante (437) sowie nach innen reichende Lappen (439) auf, die an der Innenkante (437) ansetzen;

der Behälterringwulst (57) weist eine Unterseite (59) auf, die Teil einer Konusfläche mit großem Öffnungswinkel darstellt und an die sich die Lappen (439) mit einer Anlageseite (443) flächig anlegen, wenn die Schraubkappe abgeschraubt wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß der relativ dünne obere Wandabschnitt (427) des Unversehrtheitsanzeigeringes (426) als radial ausweichendes federndes Teil ausgebildet ist,

daß der Übergang zwischen dem Unversehrtheitsanzeigering (426) und den Lappen (439) im Bereich der oberen Innenkante (437) des dickeren Wandabschnittes (428) gleichmäßig und ohne Biegebereich verdünnten Querschnitts ausgebildet ist,

daß die Lappen (439) eine gleichmäßige Dicke aufweisen und um relativ steife Lappen (439)

darzustellen ihr Querschnitt wesentlich dicker ist als der Querschnitt des oberen Wandabschnittes (427) und

daß der obere Wandabschnitt (427) dazu ausgebildet ist, bei der Erstinstallation der Schraubkappe (411) auf dem Behälterhals im wesentlichen um das Maß der Länge der Lappen (439) radial auszuweichen, wobei die Enden der Lappen (439) leicht in Aufwärtsrichtung schwenken.

2. Behälter-Kappe-Kombination nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Querschnitte zwischen dem oberen (427) und unteren (428) Abschnitt ungefähr 2 bis 5 beträgt.

3. Behälter-Kappe-Kombination nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Querschnittsdicke zwischen dem Lappen (439) und dem unteren Abschnitt (428) ungefähr 1:3 bis 1:5 beträgt.

4. Behälter-Kappe-Kombination nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der axialen Länge des unteren Abschnitts (428) unterhalb der Lappen und zu der Dicke des unteren Abschnittes (428) in der Größenordnung von 7 bis 10 zu 5 beträgt.

5. Behälter-Kappe-Kombination nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (439) in relativ ungespanntem Zustand in einem Konuswinkel von ungefähr 30° relativ zu einer horizontalen Ebene angeordnet sind, auf der die Schraubkappenachse senkrecht steht.

6. Behälter-Kappe-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (439) jeweils ein Ende mit Schrägfläche (441) aufweisen, die im wesentlichen parallel zur Schraubkappenachse verlaufen.

7. Behälter-Kappe-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärken des Unversehrtheitsanzeigebandes (426) so gewählt sind, daß die gesamte Winkelbewegung zwischen den Lappen (439) und dem unteren Abschnitt (428) während des Entfernens des Veschlusses von einem Behälter in der Größenordnung von 30° liegt.

8. Behälter-Kappe-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Unversehrtheitsanzeigering (426) eine innere bogenförmige Oberfläche (436) aufweist, die in die Oberseite (440) der jeweiligen Lappen (439) übergeht, daß die Oberseite (440) der Lappen zur Anlage an einer unteren Oberfläche des Behälterringwulstes (57) angeordnet sind, um beim Abschrauben der Kappe (411) durch Hebelwirkung gestoßen zu werden, wobei die Lappen (439) schwenken und radial nach außen bewegt werden, wenn die Kappe progressiv abgeschraubt wird.

9. Behälter-Kappe-Kombination nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (439) jeweils eine Innenseite (441) aufweisen, die an dem Behälterringwulst (57) während der Erstinstallation der Kappe (411) zur Anlage kommt und dabei seinen zugeordneten Lappen (439) nach außen stößt, wodurch die Lappen an dem Behälterringwulst (57) vorbeikommen.

10. Behälter-Kappe-Kombination nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Unversehrtheitsanzeigering (426) Längsschlitze in seinem Mantel aufweist, um die radiale Nachgiebigkeit bei der Erstinstallation zu vergrößern.

Zeichnung