DE2208790A1 - Vorrichtung zum Verschließen von Flaschen - Google Patents

Description

Saint-Gobain, 62- Bd. Victor Hugo, 92 Neuilly-sur-Seine

Frankreich

Vorrichtung zum Verschließen von Flaschen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen von Flaschen, insbesondere von aus Kunststoff bestehenden, unter Druck stehende Flüssigkeiten, wie Bier, Mineralwasser, Sodawasser usw. enthaltenden Flaschen.

Die zum Verschließen solcher Flaschen bekannten Kapseln sind im allgemeinen auf den Flaschenhals aufgebördelt und enthalten eine gegen den oberen Rand des Flaschenhalses und auf seinen äußeren Bereich zusammengedrückte Dichtung. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die durch den Innendruck entwickelten Kräfte den äußeren, von der Kapsel umgriffenen Bereich des Flaschenhalses verformen und auf diese Weise die aus einem kompressiblen Material, wie Kork oder Schaum PVC bestehende Dichtung lockern, so daß eine gewisse Menge des in der Flüssigkeit gelösten Gases entweichen kann. Der Innendruck kann gewöhnlich Werte von 3 bis 4 bar bei 20⁰C entsprechend der in den Flüssigkeiten, beispielsweise Getränken,enthaltenen Gasmenge erreichen. Diese Menge, die sich gegebenenfalls auf 6 g

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pro Liter steigern kann, entwickelt bei Temperaturen von 45⁰C bis 5O⁰C, die während des Transportes solcher Flaschen im Sommer ohne weiteres erreicht werden können, Drücke von 6 bis 8 bar, die eine erhebliche Verformung des Halses von aus Kunststoff bestehenden Flaschen zur Folge haben können. Diese Verformung wird umso größer, je höher die Temperatur ist.

Die Erfindung hat zum Ziel eine Vermeidung dieser Mängel der bekannten Einrichtungen zum Verschließen von vorzugsweise unter Druck stehende Flüssigkeiten enthaltenden Flaschen, insbesondere aus Kunststoff, und kennzeichnet sich durch die Kombination einer im Bereich des Flaschenhalsrandes ausge·» bildeten, an ihrem unteren Teil eine Innenrampe aufweisenden Innenkehle mit einem ins Innere des Flaschenhalses einsetzbaren, von einem Hohlkörper gebildeten, am oberen Teil durch einen an dem Hohlkörper längs einer Schwächungszone angesetzten Deckel verschlossenen Stöpsel, dessen Hohlkörperaußenwand ausgehend von der Unterkante aufweist: einen TeÜ mit verringertem Durchmesser, der vor dem Verschließen einen elastischen Dichtring aufnimmt, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des oberen Randes der Innenkehle des Halses, aber größer als der Innendurchmesser des Halses unterhalb der Innenkehle ist; eine konische Mittelrampe, die sich nach oben bis zu einer Schulter erweitert, deren Durchmesser nur wenig kleiner als der des Entkorkungsanschlages ist; und eine Ringrille, deren Tiefe kleiner als der Wulstdurchmesser des Dichtringes ist.

Beim Verschließen wird der Stöpsel in den Flaschenhals unter Aufbringung eines nach unten gerichteten Schließdruckes eingetrieben. Bei dieser Bewegung setzt sich der elastische Dichtring auf den Hals. Beim weiteren Eintreiben des Stöpsels gleitet der Dichtring längs des sich erweiternden mittleren Teiles des Hohlkörpers und dehnt sich aus, bis er seinen endgültigen Platz in der Ringrille gefunden hat, die sich in diesem Augenblick im wesentlichen auf der Höhe der Innen-

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kehle des Flaschenhalses befindet. Sobald der Schließdruck aufhört, wird dei,Stöpsel durch den Druck im Flascheninneren derart zurückgec/^ückt; daß sich der Dichtring zwischen dem Boden der Ringrille und dem oberen Rand der Innenkehle des Flaschenhalses zusammendrückt.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß der elastische Dichtring mit steigendem Innendruck unter den sich durch die vereinigte Wirkung von Wärme und Druck ergebenden elastischen Verformungen immer stärker eingespannt wird. Man erhält somit eine perfekte Verriegelung der Anordnung aus Stöpsel, Dichtring und Flaschenhals und eine ausgezeichnete Dichtigkeit der Flasche ohne Gefahr eines Gasverlustes durch Deformation oder Entspannung der zusammengedrückten Dichtung.

Das Öffnen der Flasche erfolgt durch Abreißen oder Abschneiden des Stöpseldeckels längs der Zone verringerter Widerstandsfähigkeit.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt die Innenwandung des Hohlkörpers wenigstens im oberen Teil eine im wesentlichen zylindrische Form.

Infolge dieser zylindrischen Form kann die Flüssigkeit während des Ausgießens regelmäßig und, ohne daß im Bereich der Hohlkehle Wirbel entstehen, ausströmen. Ein solcher Verschlußstöpsel bewahrt damit die Schaumqualität des Bieres während des Ausgießens, was beispielsweise dann nicht der Fall ist, wenn das Halsmundstück eine Innenkehle aufweist, die durch einen echten Entkorkungsanschlag begrenzt ist.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist der obere Teil des Hohlkörpers einen Ringbund auf, der sich normalerweise auf den oberen Rand des Flaschenhalses derart setzt, daß eine Deformation infolge des durch die unter Druck stehende Flüssigkeit erzeugten Innendruckes vermieden und der eigentliche Stöpsel unzugänglich und damit unverletzbar gehalten wird.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Einzelbeschreibung eines Ausführungsbeispieles·

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 bis 4 Schnitte zur Wiedergabe der aufeinanderfolgenden Stellungen, die der Stöpsel und .sein Dichtring beim Verschließen einer Flasche einnehmen, von der nur der Flaschenhals dargestellt ist; und in

Fig. 3 eine Flasche mit dem erfindungsgemäßen Verschluß, dessen Deckel zum Ausgießen des Flascheninhaltes abgetrennt ist·

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung finden die folgenden Bezugszeichen zur Bezeichnung der angegebenen Teile Verwendung :

1 Flaschenhals 9 konische Mittelrampe

2 eingeschnürter Halsteil 10 zylindrischer Teil

3 Innenkehle , 11 Einschnürung 3a Innenrampe 12 Dichtring

4 oberer Rand 13 Ringrille 4a Entkorkungsanschlag 14 Ringbund

5 Hohlkörper - 15 Innenkonus

6 Deckel 16 konischer Teil

7 Trennlinie 17 zylindrischer Teil θ Ringlippe 16 Schulter

8a Unterkante

Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen, zu verschließenden Flasche handelt es eich beispielsweise um eine Flasche aus Kunststoff, beispielsweise eine aus PVC geblasene Flasche. Der Flaschenhals 1 weist einen eingeschnürten Halsteil 2 und am' oberen Ende eine Innenkehle 3 auf, deren oberer Rand 4 in einem Entkorkungsanschlag 4a endet.

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Der erfindungsgemäße Verschluß besteht aus einem in der Wärme nur wenig verformbaren Kunststofformkörper, "beispielsweise aus Polypropylen. Der Verschluß weist einen in den Flaschenhals einzuführenden und in ihm endgültig sitzen bleibenden Hohlkörper 5 und einen oberen Teil oder Deckel 6 auf, der mit dem Hohlkörper 5 längs einer Trennlinie 7 verringerten Widerstandes verbunden ist, längs der der Deckel 6 abgerissen oder abgeschnitten werden kann.

Pas Außenprofil des Hohlkörpers 5 enthält eine untere konische Ringlippe 8, deren unterer Durchmesser im wesentlichen gleich demjenigen des eingeschnürten Halsteiles 2 der Flasche ist und sich nach oben hin verringert. Dann folgt eine konische Hittelrampe 9» die sich nach oben erweitert und in einen kurzen oberen zylindrischen Teil 10 übergeht, dessen Durchmesser nur geringfügig kleiner als derjenige des Entkorkungsanschlages 4a des Flaschenhalses 1 ist. An der Einschnürung 11 zwischen der Ringlippe 8 und der konischen Mittelrampe 9 sitzt vor dem Verschließen ein Dichtring 12 aus einem elastischen Material, beispielsweise Kautschuk oder Gummi. In dieser Lage ist der Außendurchmesser des Dichtringes 12 kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Teiles 10, aber größer als der Innendurchmesser der Unterkante 8a der Ringlippe 8.

Der zylindrische Teil 10 des Hohlkörpers 5 weist eine Ringrille 13 auf, die im Längsschnitt des Hohlkörpers einen halbkreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser besitzt, der demjenigen dee Wulstquerschnittes des Dichtringes 12 ent-•pricht. Der Dichtring 12 setzt sich auf den Boden dieeer Ringrille, wenn der Verschluß in den Hals der Flasche eingeschoben ist, wie man aus Fig. 4 erkannt und wie später noch näher erläutert werden soll· In dieser neuen Lagt kragt dar Dichtring: 12 über die Ringrille 13 v#r und tain Außtnduroh*aaser wird größer als dar Innendurchmesser das Kntkorkunge· anschlag·» 4a da· Flasohenhalses 1·

Dar zylindrische Tail 10 ist in seine* oberen Bereich γόη

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einem Ringbund 14 umgeben, dessen Rand nach unten gekrümmt ist und sich nach dem Verschließen normalerweise auf den Entkorkungsanschlag 4a der Flasche derart setzt (Fig. 4), daß eine Deformation unter der Wirkung des Druckes, der von den in der Flasche unter Gasdruck stehenden Flüssigkeiten ausgeübt wird, vermieden wird.

Die Innenwand des Hohlkörpers 5 enthält einen unteren Innenkonus 15, der sich, wie Fig. 4 zeigt, im wesentlichen dem konischen Teil 16 unter dem Hals der Flasche derart anpaßt, daß eine im wesentlichen durchgehende Fläche entsteht, die ein regelmäßiges·Ausgießen der Flüssigkeit durch den erfindungsgemäßen Verschluß sicherstellt. Der Innenkonus 15 geht in einen zylindrischen Teil 17 über, der ein glattes Ausgießen der Flüssigkeit sicherstellen und dadurch vermeiden soll, daß sich beim Ausgießen Turbulenzen bilden, die im Falle von Bier den Nachteil mit sich bringen, daß der Schaum zerstört wird.

Das Verschließen einer Flasche mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verschlusses geht wie folgt vor sich:

Zuerst wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, der mit dem Dichtring 12 versehene Stöpsel auf den Flaschenhals 1 der Flasche aufgesetzt, die vorher mit einem kohlesäuremhaltigen Getränk ο«dgl. gefüllt wurde. Der Dichtring 12 setzt sich auf die Schulter 18 u oberen TejLl des eingeschnürten Halsteiles des Flaschenhalses 1.

Unter der Wirkung des Schließdruckes P, der auf den Scheitel des Stöpselt in Pfeilriohtung ausgeübt wird, dringt der Stöpsel fortschreitend In den Flasohenhals 1 ein, während der Dichtring 12, durch die Schulter 18 zurückgehalten, lings der konischen Mittelrampe 9 gleitet und eioh dabei ausdehnt ( vgl« Fig· 3)· Vegen der durch die Rampe 9 auf dem Dlehtrlag 12 ausgeübten Druckkraft verschiebt sieh dieser aueh lang· dar Innenrampe 5a Ib Flaschenhals 1 uat mimwt sohlle&Lloh den turoh die Inneakthle 3 freigemachten Raum ein.

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Ist der Stöpsel voll ii den Flaschenhals eingetrieben dann legt sich der Ringbund ■ ■ auf·den oberen Rand 4 der Innenkehle 3, der Dichtring 12 überspringt den zylindrischen Teil 10 und fällt in die Ringrille 13, die sich in diesem Augenblick unter dem oberen Rand. 4 der Innenkehle 3 befindet, wie Fig. 4 erkennen läßt.

Sobald der Stöpsel nicht mehr dem Versehließdruck unterworfen ist, wird er durch den in der Flasche herrschenden Innendruck nach oben gedrückt. Die Ringrille 13 ist ausreichend tief, so daß sich der Dichtring 12 einsetzen kann und energisch gegen den Teil 10 und den Rand 4 der Innenkehle 3 gedrückt wird. Die Druckwirkung, die der Ringbund 14 infolge seiner Elastizität weiter ausübt, verhindert, daß sich der obere Rand 4 unter dieser Kraft verformt.

Man erhält somit eine perfekte Abdichtung in der Höhe der Berührungsstelle zwischen dem Dichtring 12 und dem Anschlag 4a₃ die sich bei steigendem Innendruck noch verbessert. Wie Fig. 4 wiedergibt, wird die Dichtigkeit des Verschlusses in gleicher Weise in der Kontaktzone zwischen der Schulter 18 und der Mittelrampe 9 sichergestellt, wie auch in der Eontaktzone zwischen dem eingeschnürten Halsteil 2 des Flaschenhalses 1 und der Basis des Stöpsels.

Die auf das Ausführungsbeispiel bezogenen Figuren sind maßstabsgetreu wiedergegeben und erlauben ohne Schwierigkeit das Verständnis der Neigungen und der annähernden Abmessungen, die man zweckmäßigerweise einhält, damit die verschiedenen anzustrebenden Eigenschaften und Wirkungen auch zufriedenstellend eintreten·

Wenn beispielsweise die Rampen des Flaschenhalses und der Innenkehle Winkel von 30° bzw. 60° aufweisen, liegt der Wulstdurchmesser des Dichtringes in der Größenordnung von 2/3 des Unterschiedes zwischen dem Durchmesser des Verkorkungsanschlages 4a und dem Durchmesser des Flaschen-

halses und die Abmessungen der Auskehlung liegen etwas über

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dieser Differenz.

Um die Flasche zu öffnen genügt es, den Deckel 6 des Stöpsels längs der Kreislinie 7 abzureißen oder abzuschneiden, Der Hohlkörper 5 verbleibt dann im Flaschenhals und dient als Ausgießer.

-Patentansprüche:-

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Claims (7)

1. 208790

   Patentansprüche

   Vorrichtung zum Verschließen von vorzugsweise unter- Druck stehende Flüssigkeiten enthaltenden Flaschen, insbesondere aus Kunststoff, gekennzeichnet durch die Kombination einer im Bereich der Öffnung des Flaschenhalses (1) ausgebildeten, an ihrem unteren Teil'eine Innenrampe (3a) aufweisenden Innenkehle (3), deren oberer Rand (4) in einem Verkorkungsanschlag (4a) endet, dessen Durchmesser etwas größer als der Innendurchmesser des eingeschnürten Halsteiles (2) ist,

   mit einem ins Innere des Flaschenhalses (1) einsetzbaren, von einem Hohlkörper (5) gebildeten Stöpsel, der auf seiner Außenwand ausgehend von seiner Unterkante (8a) aufweist: einen Teil (8) mit verringertem Durchmesser höchstens gleich dem Innendurchmesser des Halses (2) und mit einem vor dem Verschließen auf ihm aufsitzenden elastischen Dichtring (12), dessen Außendurchmesser zwischen dem Innendurchmesser des Halses (2)- und demjenigen des Verkorkungsanschlages (4) liegt, eine konische Mittelrampe (9)» die sich nach oben bis zu einem zylindrischen Teil (10) von kurzer Längserstreckung ausweitet, dessen Durchmesser nur sehr wenig kleiner als dar des Verkorkungsanschlages (4) des Flaschenhalses (1) ist, eine Ringrille (13), in die sich der Dicliting (12) beim Verschließen setzt, nachdem er über den zylindrischen Teil (10) gesprungen ist, und die eine solche Tiefe aufweist, daß eine Aufnahme des Dichtringes (12) sichergestellt ist, dessen Außendurchmesser dann größer als der Innendurchmesser des Entkorkungsanschlages {4} £st₅ wobei der Hohlkörper (5) an seinem oberen Teil durch einen über eine Zone (7) verringerten Widerstandes angesetzten Deckel verschlossen ist*
2. 2. tv-rrl Giitung nach Anspruch 1, rlääurOh gefcennzeieh ■.■■■■■ , daß der ofcere Isil des HelilkorperE (5) einen ·■ i /■.i- ■.-=-. ="j (4) aufweist, ck-r sich normalei^Gis© auf die

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   - ίο -

   Außenfläche des oberen Randes (4) der Innenkehle (3) legt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß durch die Übergangszone zwischen der sich nach oben erweiternden Mittelrampe (9) und einem sich nach unten bis auf einen Durchmesser höchstens gleich dem Innendurchmesser des Halses (2) erweiternden Teil eine Einschnürung (11) gebildet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,.dadurch gekennzeichnet , daß die Tiefe der Ringrille (13) im wesentlichen gleich dem Wulstradius des Dichtringes (12) ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch . gekennzeichnet , daß die Innenwand des Hohlkörpers (5) wenigstens über ihren oberen Teil bis zum Deckel (6) zylindrische Form (17) aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß an die zylindrische Innenwand (17) des Hohlkörpers (5) ein konischer Teil (15) anschließt, der sich nach unten erweitert.
7. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Stöpsel aus sich bei Wärme wenig verformbarem Werkstoff, wie Polypropylen, besteht.

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