EP0936997B1

EP0936997B1 - Fliessmittelpackung mit aseptisch dichtem schnappdeckel

Info

Publication number: EP0936997B1
Application number: EP97910398A
Authority: EP
Inventors: Lars Bergholtz
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1996-11-02
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2017-10-01
Also published as: ATE268722T1; AU4780197A; DE59711712D1; DE19645263A1; WO1998019930A1; ES2219756T3; TW353056B; JP2001503356A; US6260723B1; EP0936997A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fließmittelpackung mit Schnappdeckel, die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, bei welcher der kragenförmige Kopf eine Ausgießöffnung umschließt, innen eine etwa ringförmige Innenfläche, oben am freien Ende einen Rand mit einer Schnappraste hat und durch den Schnappdeckel verschließbar ist, von dessen Verschlußwand innen eine ringförmige Dichtlippe zum Inneren der Packung heraussteht und mit der inneren Oberfläche des Randes in Dichteingriff bringbar ist, wobei der Schnappdeckel eine Außenraste hat, der Kopf der Packung sich an seinem Rand radial nach außen und oben erweitert und die innere Oberfläche des Randes in Blickrichtung auf diese konvex gekrümmt ist.

Aus dem Dokument WO 95/09113 A sind Schnappverschlüsse aus Kunststoff bekannt, die ebenfalls auf der Innenseite der Flaschenmündung abdichten. Diese Schnappverschlüsse werden z. B. bei stillen Mineralwässern eingesetzt. Die Innenseite des zylinderförmigen Kopfes des Vorformlinges oder der Flasche hat hierbei oft entlang der Zylinderachse keine Krümmung. Bei der Packung nach dem vorstehend erwähnten Dokument ist die Innenseite des Kopfes im Querschnitt bei der einen Ausführungsform mehrstufig, bei der anderen gekrümmt, wobei sich die Dichtungsbereiche hauptsächlich in dem geraden, zylinderförmigen Bereich des Kopfes befinden. Die Oberfläche der Dichtlippe am Schnappdeckel ist ebenfalls zylinderförmig. Hier kommt es auf eine Kurvenform auch der inneren Oberfläche des Randes nicht an. Vielmehr geht es um den Ausgießvorgang und die Bildung einer guten Abreißkante zum Vermeiden des Tropfens und Entlanglaufens der Tropfen nach dem Ausgießen die Behälteraußenwand hinunter. Die Dichtigkeit ist von untergeordneter Bedeutung, und die Zeichnungen offenbaren mehrere Auflagelinien, so daß die Anpreßkräfte zwischen Kopfrand und Dichtlippe aufgeteilt werden.

Mit Nachteil hat sich gezeigt, daß die Dichtigkeit einer solchen Fließmittelpackung zu wünschen übrig läßt und ein aseptisch dichtes Verschließen einer solchen Packung mit dem Schnappdeckel nicht möglich ist.

Aus LU 54086A ist weiterhin eine Fließmittelpackung mit einem "Kapsel" genannten Schnappdeckel bekannt. Dieser wird oben auf ein gerundet ausgestaltetes Ende eines zylinderförmigen Randes aufgeklemmt. Der Schnappdeckel selbst ist mit Nachteil zweiteilig aufgebaut und hat dadurch sowohl vor als auch nach dem Aufsetzen des Innenteils auf den vom Deckel nach innen herausragenden Führungsring verschiedene Hinterschnitte ohne glatte Oberfläche. Dadurch ist eine Sterilisierung der Innenflächen ersichtlich schwer durchzuführen oder unmöglich. Während der Schnappdeckel aus verhältnismäßig. hartem Material hergestellt ist, hat man für den radial nach außen bogenförmig ausgestalteten, aufgesetzten Innenteil weicheres Material gewählt, weil man dadurch eine bessere Dichtigkeit zu erreichen glaubt. Die radial nach außen bogenförmig ausgestaltete Oberfläche des weicheren Innenteils berührt das Kopfende des Flaschenhalses noch am Ende des zylinderförmigen Bereiches, so daß nicht zwei entgegengesetzt konvex gekrümmte Flächen im Dichtbereich einander gegenüberliegen. Dadurch kann aber nicht ein Dichtungsbereich mit einer einzigen Dichtlinie erreicht werden.

Aus der FR-A-1 150 059 ist eine Mehrfachdichtung am Packungskopf mit einem Schnappdeckel bekannt. Von der Hauptebene des Schnappdeckels steht nicht eine Dichtlippe, sondern ein Becher mit schrägen Seitenflächen heraus, wobei deren äußere Oberfläche bei einer Ausführungsform als konvex gekrümmt angesehen werden kann. Diese Fläche steht aber nicht einer entgegengesetzt konvex gekrümmten Oberfläche am Rand oben gegenüber. Deshalb kann sich auch nicht ein Dichtungsbereich mit nur einer darin befindlichen Dichtlinie bilden. Die schwache Dichtkraft soll nach diesem Dokument auch dadurch verbessert werden, daß noch zwei weitere Dichtungsbereiche nachgeschaltet werden, weil man dadurch mehrere Auflagelinien erhält. Durch diese Aufteilung der Anpreßkräfte leidet aber die Dichtungsfähigkeit.

Bei den bekannten Packungen erhält man zwar eine Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser oder dergleichen, mit einer geringen Kapillarwirkung, nicht aber eine Dichtigkeit gegenüber Methylalkohol oder z. B. Helium. Helium als eines der kleinsten chemischen Elemente eignet sich besonders gut als Meßmedium für Dichtigkeitsprüfungen. Wünscht man einen aseptisch dichten Verschluß auf einer Fließmittelpackung, dann kann man derartige Meßverfahren einsetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fließmittelpackung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Kopf mit dem Schnappdeckel aseptisch dicht verschließbar ist.

Gemäß der Erfindung wird für die Fließmittelpackung die Aufgabe dadurch gelöst, daß die äußere Oberfläche der Dichtlippe am Schnappdeckel in Blickrichtung auf diese auch konvex gekrümmt ist, die innere Oberfläche des Randes sowie die äußere Oberfläche der Dichtlippe im Dichteingriff einen ringförmigen Dichtungsbereich mit lediglich einer darin liegenden Dichtlinie maximaler Druckspannung bilden. Zunächst sei erläutert, daß die Ausgießöffnung und damit der Kopf der Packung auf der dem Standboden gegenüberliegenden Seite der Packung, nämlich "oben" angeordnet ist. Das freie Ende des Kopfes befindet sich daher oben, wo der erwähnte Rand mit der Schnappraste angeordnet ist. An diesem oberen freien Ende ist die Ausgießöffnung durch den erwähnten Schnappdeckel verschließbar, der im Querschnitt im wesentlichen die Form eines umgekehrten U hat, wobei der die beiden freien Schenkel des U verbindende Steg die Projektion auf die Verschlußwand ist. Entsprechend der im allgemeinen kreisförmigen Ausgestaltung der Ausgießöffnung ist die Verschlußwand eine flache, runde Scheibe, die vorzugsweise im wesentlichen eben ist. An ihrem ringförmigen Außenumfang schließt sich über eine Krümmung ein Außenring an, welcher für das Umschließen des Kopfrandes sorgt. Der Außenring kann gegenüber dem Rand des Kopfes schwach angestellt sein, z. B. unter einem Winkel von 5 bis 10°, vorzugsweise etwa 20°. Am äußeren unteren Ende des Außenringes ist eine Verschlußsicherung angebracht, die gegebenenfalls über eine Raste am Kopf der Packung zur Halterung des Schnappdeckels am Kopf sorgt.

Ein solcher Schnappdeckel wird auf den Rand der Packung aufgeklemmt und läßt sich besonders gut dadurch am freien Ende einrasten, daß der Kopf der Packung sich nach außen und oben erweitert. Der Durchmesser des Randes ist also am oberen freien Ende des Packungskopfes im Mittel größer als der Durchmesser der Ausgießöffnung.

Diese radiale Erweiterung des Randes nach außen und oben sieht eine innere Oberfläche dieses Randes vor. Mit Blick auf diese ist die Krümmung konvex.

Betrachtet man den Schnappdeckel und blickt man von innen auf dessen Verschlußwand, dann erkennt man die aus der Verschlußwand entgegen der Blickrichtung, nämlich nach innen herausstehende ringförmige Dichtlippe. Deren Durchmesser ist bezüglich der Mitte des Schnappdeckels auf die innere Oberfläche des sich erweiternden Randes des Packungskopfes abgestimmt. Der Rand und die Dichtlippe sollen nämlich in gegenseitigen Dichteingriff miteinander gebracht werden. Dabei spielt besonders die äußere Oberfläche der Dichtlippe eine Rolle, und erfindungsgemäß ist diese so gekrümmt, daß sie beim Blick von schräg außen auf die äußere Oberfläche der Dichtlippe konvex gekrümmt erscheint. Die Krümmung der inneren Oberfläche des Randes am Kopf und die Krümmung der äußeren Oberfläche der Dichtlippe am Schnappdeckel sind also einander entgegengekrümmt. Diese beiden Oberflächen kommen beim Verschließen des Schnappdeckels aufeinander zu liegen, und durch die konvexen Krümmungen ergibt sich nach der Lehre der Erfindung ein Dichtugnsbereich mit einer darin liegenden Dichtlinie maximaler Druckspannung. Mit anderen Worten berühren sich im Querschnitt längs der Ausgießöffnung die beiden gekrümmten Linien in einem Punkt. Dieser Punkt ist die Projektion der Dichtlinie, die sich längs der Dichtlippe oder längs des Kopfrandes erstreckt. Diese Linienberührung erlaubt das aseptisch dichte Verschließen des Kopfes mit dem beschriebenen Schnappdeckel.

Bakterien und Sporen sind allgemein um ein Wesentliches größer als Heliumatome und können daher eine heliumdichte Dichtung weniger passieren als Heliumatome. Um die aseptische Dichtigkeit gemäß der Erfindung zu definieren, hat man zwei Kriterien festgelegt: Das erste Kriterium fordert die Dichtigkeit gegenüber Helium. Das zweite Kriterium für einen aseptisch dichten Verschluß verlangt die Sterilisierbarkeit der Dichtflächen. Ein aseptisch dichter Verschluß im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre ist daher ein mindestens gegenüber Methylalkohol dichter Verschluß, vorzugsweise sogar dicht gegenüber Helium. Diese Bedingung ist durch die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet.

Besonders günstig ist es dabei, wenn außerdem die Dichtflächen des aseptisch dichten Verschlusses sich gut sterilisieren lassen. Das ist u. a. dann besonders gut gewährleistet, wenn die dem Inneren der Ausgießöffnung zugewandten Flächen sowohl des Kopfrandes als auch des Schnappdeckels möglichst glatte Oberflächen haben. Erfindungsgemäß ist dafür gesorgt, daß die dem Inneren der Packung zugewandten Oberflächen keine oder fast keine Hinterschnitte haben. Die Sterilisierungsverfahren greifen dann besonders gut. Der Fachmann versteht, daß ein sich radial nach außen und oben erweiternder Rand einerseits und ein Schnappdeckel mit einer nach unten ragenden Dichtlippe andererseits glatte Oberflächen ohne Hinterschneidungen ermöglichen.

Die Dichtigkeit zwischen dem Kopf der Packung und dem Schnappdeckel wird im Falle der Erfindung durch zwei verschiedene Mechanismen geprüft, die im folgenden makrologische Dichtung und mikrologische Dichtung genannt werden. Es kann bereits genügen, wenn die mikrologische Dichtung gemessen und erreicht ist, um das Abdichten eines Packungskopfes der hier beschriebenen Art mit einem Schnappdeckel als aseptisch zu bezeichnen.

Bei der mikrologischen Dichtung wird darauf geachtet, daß sich möglichst viel Druckspannung in einem Punkt konzentriert und somit an diesem Punkt bzw. auf der entsprechenden Linie maximaler Druckspannung zuverlässig aseptisch abgedichtet wird. Erfindungsgemäß wurden Versuchsreihen durchgeführt, die ergeben haben, daß eine hohe Spannungskonzentration an lediglich einer Linie der Dichtungsfläche, wie oben beschrieben, zu besseren Dichtigkeitseigenschaften führt als die Aufteilung der Anpreßkräfte auf mehrere Auflagelinien. Durch die konvexen Krümmungen der aufeinanderliegenden Dichtflächen wird mit Vorteil diese Spannungskonzentration auf eine einzige Linie erreicht.

Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schnappdeckel auf seiner Innenseite eine die Dichtlippe umziehende, ringförmige, über den Rand des Kopfes greifende Schnappkerbe auf, und die Dicke des Schnappdeckels ist in Richtung außerhalb und oberhalb der Schnappkerbe kleiner als im Bereich der Außenraste. Dort, wo die Verschlußwand des Schnappdeckels außen endet und durch eine Krümmung in den beschriebenen Außenring übergeht, befindet sich innen die Schnappkerbe, die über den Rand des Kopfes greifen kann, wenn man den Schnappdeckel auf den Kopf der Packung aufgedrückt hat. Gerade in diesem Übergangsbereich zwischen der oberen Verschlußwand und dem seitlichen Außenring des Schnappdeckels wird die Materialdicke erfindungsgemäß so reduziert, daß sie geringer ist als die Materialdicke im Bereich der Außenraste, die - ohne dazwischen befindlichem Kopf der Packung - der äußeren Oberfläche der Dichtlippe gegenüberliegt. Im Bereich dieser Außenraste und/oder im Bereich der Dichtlippe wird erfindungsgemäß die Wandstärke größer als in dem vorstehend beschriebenen Übergangsbereich ausgewählt. Dort wo die Materialstärke größer ist, hat der Schnappdeckel eine größere Steifigkeit. Wird nun erfindungsgemäß im Bereich außerhalb und oberhalb der Schnappkerbe, d. h. in der Wandung außerhalb der Schnappkerbe, die Materialdicke reduziert, dann ergibt sich dort eine geringere Steifigkeit und eine Linie, um die, wie um eine Achse, der Außenring des Schnappdeckels gegenüber seiner Verschlußwand verbogen werden kann. Wiederum im Querschnitt längs der Ausgießöffnung stellt sich diese Biegelinie als Punkt dar, um welchen der Außenring drehen kann. Im Vertikalschnitt ist mit anderen Worten erfindungsgemäß ein Rotationspunkt im Übergangsbereich zwischen Verschlußwand und Außenring des Schnappdeckels geschaffen, durch den Ausgleichsmöglichkeiten für Formfehler der dichtend miteinander in Eingriff zu bringenden Teile gegeben sind, wie das bei herkömmlichen Verschlüssen bislang unbekannt war.

Dadurch kann man erfindungsgemäß auch das zweite Dichtigkeitskriterium erfüllen, daß zusätzlich zu der mikrologischen auch die makrologische Dichtigkeit gegeben ist. Bei der makrologischen Dichtigkeit werden größere Formfehler des Schnappdeckels oder des Packungskopfes ausgeglichen, wie z. B. Unrundheit, Verzug. Zwischen der an der Verschlußwand des Schnappdeckels angeformten Dichtlippe einerseits und der am Außenring oben angeformten Außenraste des Schnappdeckels andererseits ergibt sich die ausgleichende Rotationslinie (im Vertikalschnitt ein Rotationspunkt), welche sowohl der Dichtlippe als auch der Außenraste genügend Spielraum verleiht, um dadurch die erwähnten möglichen Maßfehler des Schnappdeckels und des Packungskopfes zuverlässig auszugleichen. Da der Schnappdeckel aus verhältnismäßig weichem Kunststoff gefertigt ist und die großen Materialstärken im Bereich der Außenraste und auch im Bereich der Dichtlippe zu einem relativ starren Verhalten führen, ergibt sich durch die Verjüngung des Materials in dem vorstehend beschriebenen Bereich die Rotationslinie. Die makrologische Dichtung übernimmt außer dem Ausgleich von Maßfehlern ebenfalls die Funktion, geeignete Zug- und Druckkräfte für den sicheren Sitz des Schnappdeckels auf dem Pakkungskopf und für den Anpreßdruck der Dichtlippe bereitzustellen.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung weiterhin, wenn im Querschnitt längs der Ausgießöffnung der Krümmungsradius der inneren Oberfläche des Randes des Packungskopfes vom Inneren der Pakkung nach außen zum freien Ende hin abnimmt, so vorzugsweise von unendlich bis zu 0,5 mm verringert. Ausgehend von der weiter dem Inneren der Packung zugewandten ungekrümmten Zylinderwandung, die also einen unendlich großen Krümmungsradius hat, haben sich die Dichtigkeitseigenschaften als sehr günstig erwiesen, wenn der Krümmungsradius nach außen zum freien Ende hin abnimmt. Ähnlich günstig ist es, wenn erfindungsgemäß im Querschnitt längs der Ausgießöffnung der Krümmungsradius der äußeren Oberfläche der Dichtlippe am Schnappdeckel im Bereich von 0,2 mm bis 2 mm liegt. Der Bereich mit der stärksten Krümmung liegt also an der Oberfläche, wo sie einen Krümmungsradius von nur 0,2 mm hat; während der Bereich der schwächsten Krümmung einen Radius von vorzugsweise etwa 2 mm hat. Gemäß der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß mit Vorteil die konvex gekrümmte innere Oberfläche im Bereich des Kopfrandes und die dieser entgegen konvex gekrümmte äußere Oberfläche der Dichtlippe für eine hohe Oberflächengüte eine geringe Rauhigkeit haben und ohne erhabene Teile ausgebildet sind. Die Herstellungswerkzeuge zum Gießen der Vorformlinge, wenn Flaschen aus solchen geblasen werden, haben häufig Trennfugen, die in Trennebenen liegen. Das sich daraus ergebende Werkstück weist dann manchmal Wulste, kleine Rippen oder Noppen auf, die sich als erhabene Teile ausbilden. Erfindungsgemäß ist nun das Herstellungswerkzeug so auszugestalten, daß solche Trennebenen, sofern sie am Werkzeug überhaupt notwendig sind, nicht in die erwähnten einander entgegengesetzt gekrümmten Oberflächen zu liegen kommen. Dadurch erhält man glatte Dichtflächen und eine optimale Dichtigkeit. Vorzugsweise kann man die Werkzeuge für die Herstellung dieser konvex gekrümmten Oberflächen hochglanzpolieren. Dadurch wird eine hohe Oberflächengüte erzielt wodurch sich die Dichtigkeit weiterhin verbessert.

Um eine gute und zuverlässige Dichtung zu erhalten, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn erfindungsgemäß der Schnappdeckel aus einem weicheren thermoplastischen Kunststoff besteht, als der Kopf der Packung, vorzugsweise aus amorphem Polyethylen. Wenn die Fließmittelpackung aus einem Vorformling geblasen wird, ist es zweckmäßig, wenn dieser Vorformling z. B. aus PET, APET, PETG besteht.

Der Schnappdeckel, auf den über die Herstellung der Fließmittelpackung der eingangs genannten Art Bezug genommen wird, kann aus folgenden Materialien gefertigt werden:

PP Random Copolymer Typ 3300 MC der Firma BASF,

PP Random BlockCopolymer Typ NX 40036 der Firma BASF,

PE Metallocene Typ Luflex 1712SX der Firma BASF,

LDPE Typ 1200MN18 der Firma ELFATO,

LDPE Typ 1700MN18 der Firma ELFATO und

PP Moplen EP-C57MA der Firma Montel.

Mit dem erfindungsgemäß ausgeformten Kopf der Fließmittelpackung der vorstehend beschriebenen Art kann der Materialeinsatz für aseptisch verschließbare Packungen mit Vorteil reduziert werden. Durch den Verzicht auf ein Gewinde kann auch die Wanddicke des Kopfes dünner ausgelegt werden. Vergleichsweise können gegenüber einem herkömmlichen Vorformling mit Gewindekopf, der ca. 50 g wiegt, bei dem erfindungsgemäßen Vorformling 6 g PET eingespart werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß geformten Fließmittelpackung ist die funktionelle Aufteilung in die makrologische Dichtung und die mikrologische Dichtung. Damit werden zuverlässig große Fehlertoleranzen ausgeglichen, die beim Ausformen der Packung auftreten können. Weil der Auflagepunkt bzw. die Auflagelinie der mikrologischen Dichtung auf der gekrümmten inneren Oberfläche des Pakkungskopfes sowohl in axialer als auch in radialer Richtung über einen weiten Bereich wandern kann, können auch große Fehlertoleranzen zuverlässig ausgeglichen werden. Eine typische Größenordnung der Fehlertoleranz, die bei einem Packungskopfaußendurchmesser von 34 mm auftritt, liegt bei +/-0,1 - 0,2 mm.

Man kann die mit dem erfindungsgemäßen Packungskopf ausgeformten Verpackungen mit Getränken mit geringem Kohlendioxidgehaft abfüllen. Der Innendruck einer gefüllten Packung, z. B. einer PET-Flasche, liegt vorteilhafterweise im Bereich von 1 bar - 4 bar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:

Figur 1: abgebrochen und vergrößert eine Querschnittsansicht längs der Ausgießöffnung wobei nur das scharnierseitige Ende des auf dem Kopf der Packung in Dichteingriff aufgesetzt gezeichneten Schnappdeckels dargestellt ist,
Figur 2: eine Fließmittelpackung mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kopf und Schnappdeckel, wobei die Packung hier als PET-Flasche dargestellt ist, und
Figur 3: ein abgebrochen und vergrößert herausgezeichneter Teil des Packungskopfes mit aufgesetztem Schnappdeckel gemäß der Einzelheit III in Figur 2.

Die in Figur 2 gezeigte Fließmittelpackung 1, hier eine PET-Flasche, weist an ihrem oberen Ende einen mit einem Schnappdeckel 2 verschlossenen, kragenförmigen Kopf 3 auf. Dieser umschließt eine Ausgießöffnung 4. Die Querschnittsansichten der Figuren sind durch die Längsmittelachse 5 der Fließmittelpackung 1 genommen. Die Ausgießöffnung 4 ist von der am Kopf 3 innen angeordneten, ringförmigen Innenfläche 7 umgeben. Diese kann im unteren Bereich der Ausgießöffnung 4, nämlich zum Inneren der Packung 1 hin, im wesentlichen zylindermantelförmig ausgebildet sein. Der Einfachheit halber ist bei der schematischen Darstellung der Figur 1 die Form dieser Innenfläche 7 nahezu zylindermantelförmig, während diese Innenfläche 7 bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2 bis 3 im Halsbereich der Packung, d. h. dem Bereich des Kopfes 3, bis etwa zur halben Höhe (Linie 8) kegelstumpfförmig sich verengend verläuft; und danach, in Richtung des Pfeiles 9 weiter nach oben gesehen, oberhalb der mittleren Höhe 8 schwach sich kegelstumpfförmig nach oben erweiternd ausgestaltet ist. Am freien oberen Ende des Kopfes 3 ist ein - im Verhältnis zu dem eben Beschriebenen stärker - radial nach außen und oben sich erweiternder Rand 11 unter Bildung einer Schnappraste 12 angeformt Die innere Oberfläche 13 dieses Randes 11 ist infolgedessen nach oben und außen gekrümmt ausgestaltet. Wenn man in Richtung der Normalen gemäß Pfeil 14 (Fig. 1) von schräg oben auf diese innere Oberfläche 13 des Randes 11 blickt, erscheint die Krümmung konvex.

Der Kopf 3 der Packung 1 ist außen unterhalb des Randes 11 mit einer Raste 15 versehen, die als Vorsprung eine Außennut 16 nach oben hin begrenzt. Letztere wird durch einen nach außen vorstehenden Haltering 17 nach unten begrenzt. Die gleichen Verhältnisse finden sich am Kopf 3 der Fließmittelpackung 1.

In die ringförmige, senkrecht zur Längsmittelachse 5 verlaufende Außennut 16 des Kopfes 3 greift eine Verschlußsicherung 18 des Schnappdeckels 2 ein. Diese Verschlußsicherung 18 bildet für den Konsumenten bei gefüllter und verschlossener Packung eine Sichtsicherung, welche das erstmalige Öffnen der Packung anzeigt, indem Sollbruchstellen 19 der Verschlußsicherung 18 beim erstmaligen Öffnen des Schnappdeckels brechen.

Abgesehen von dieser Verschlußsichenong 18 hat der Schnappdeckel 2 im allgemeinen die Form eines Bechers, der mit der Öffnung nach unten im Querschnitt eines U auf den Kopf 3 aufgeklemmt wird. Oben weist der Schnappdeckel 2 dann die im wesentlichen ebene Verschlußwand 20 auf. Außen schließt sich an diese ein etwa zylindermantelförmiger Außenring 21 an, der gegenüber dem Öffnungsgriff 22 scharnierartig angelenkt ist, wobei das Scharnier teilweise aber nur durch die Sollbruchstellen 19 gebildet wird und keine besondere Rolle spielt. Nach mehrmaligem Öffnen wird die Sollbruchstelle 19 auch in diesem, dem Griff 22 gegenüberliegenden Bereich brechen, so daß der Schnappdeckel 2 nach abermaligem Öffnen dann lose abgenommen werden kann.

Von der Verschlußwand 20 des Schnappdeckels 2 steht innen eine ringförmige Dichtlippe 23 zum Inneren der Packung 1 hin vor. Die radial äußere Oberfläche 24 dieser Dichtlippe 23 ist von der Mitte radial nach außen gewölbt ausgestaltet. Der in den Querschnittsdarstellungen (längs der Ausgießöffnung 4 bzw. der Längsmittelachse 5) dargestellte Querschnitt zeigt eine Krümmung, welche gemäß den Figuren 1 bis 3 der Krümmung der inneren Oberfläche 13 des Randes 11 entgegengesetzt ist. Es handelt sich also um entgegengesetzte Krümmungen. Blickt man in Richtung des Pfeiles 25 (entgegen dem Pfeil 14) in Richtung der Normalen auf diese gekrümmte, gewölbte Oberfläche 24 der Dichtlippe 23, dann erscheint sie konvex. Die Oberflächen 13 und 24 sind also entgegengesetzt konvex gekrümmte Flächen. Diese beiden berühren sich in der Darstellung der Figuren 1 bis 3 in einem Punkt 26, der in dem dreidimensionalen Körper eine ringförmige Linie 26 ist.

Im Übergangsbereich zwischen der Verschlußwand 20 und dem Außenring 21 ist der Schnappdeckel 2 mit einer Schnappkerbe 27 versehen. Radial nach außen, schräg oben ist das Material des Schnappdeckels 2 mit einer Dicke d ausgebildet, die kleiner ist als die Dicke der Verschlußwand 20 mit der Folge, daß sich im Schnappdeckel 2 eine ringförmige Rotationslinie 28 ergibt, die in Figur 1 zur Verdeutlichung als Punkt dargestellt ist. Dieser Rotationspunkt bzw. die Rotationslinie 28 ist ein Element der oben beschriebenen makrologischen Dichtung. Die Schnappkerbe 27 ermöglicht im Zusammenwirken mit einer wulstförmig darunter ausgestalteten, innen am Außenring 21 vorgesehenen Außenraste 29 und der Schnappraste 12 des Kopfes 3 ein sicheres Verschließen des Schnappdeckels 2 auf dem Kopf 3. Mit dem gedachten Kraftpfeil 30 ist in Figur 1 schematisch die Verschlußkraft dargestellt, mit welcher die beiden gekrümmten Oberflächen 13 und 24 in dem Berührungspunkt (Linie 26) aufeinandergepreßt werden. Diese dichtenden Oberflächen 13 und 24 sind stets konvex zueinander gewölbt. Damit ergibt sich für die oben ebenfalls erwähnte mikrologische Dichtung stets genau der definierte Auflagepunkt (Linie 26). Diese Linie 26 kann auf den gekrümmten Dichtflächen 13 und 24 wandern und damit Maßungenauigkeiten durch Fertigungsfehler durch Wärmeausdehnung ausgleichen. Während des Transports und der Lagerung sind die gefüllten Packungen oftmals verschiedenen Temperaturen ausgesetzt. Manchmal stehen die Packungen in der prallen Sonne, ein anderes Mal in einem Kühlraum. Der neue Schnappverschluß bietet mit seiner mikrologischen Dichtung insbesondere dadurch, daß die Auflagelinie 26 auf der gekrümmten inneren Oberfläche 13 des Randes 11 wandern kann und damit eine Wärmeausdehnung ausgleichen kann, gegenüber Undichtigkeiten eine erhöhte Sicherheit Ebenso wird eine erhöhte Sicherheit vor Undichtigkeiten ermöglicht, die aus Fertigungstoleranzen der Vorformlinge 6, wie in Figur 4 gezeigt, des Schnappdeckels 2 oder der durch Blasen ausgeformten Packung 1 (PET-Flasche) resultieren können. Ebenfalls werden durch Erschütterungen hervorgerufene Undichtigkeiten auf diese Weise bestens vermieden.

Die innere Oberfläche 13 am Rand 11 ist mit einem hochglanzpolierten Spritzgußwerkzeug ausgeformt. Solche Werkzeuge kann man insbesondere derart anfertigen, daß im Bereich dieser inneren Oberfläche 13, welche die gekrümmte Dichtfläche des Kopfes 3 bildet, keine Trennebenen zu liegen kommen.

Claims

Fließmittelpackung (1) mit Schnappdeckel (2), die beide aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, bei welcher der kragenförmige Kopf (3) eine Ausgießöffnung (4) umschließt, innen eine etwa ringförmige Innenfläche (7), oben am freien Ende (10) einen Rand (11) mit einer Schnappraste (12) hat und durch den Schnappdeckel (2) verschließbar ist, von dessen Verschlußwand (20) innen eine ringförmige Dichtlippe (23) zum inneren der Packung (1) heraussteht und mit der inneren Oberfläche (13) des Randes (11) in Dichteingriff bringbar ist, wobei der Schnappdeckel (2) eine Außenraste (29) hat, der Kopf (3) der Packung (1) sich an seinem Rand (11) radial nach außen und oben erweitert und die innere Oberfläche (13) des Randes (11) in Blickrichtung (14) auf diese konvex gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche (24) der Dichtlippe (23) am Schnappdeckel (2) in Blickrichtung (25) auf diese auch konvex gekrümmt ist, die innere Oberfläche (13) des Randes (11) sowie die äußere Oberfläche (24) der Dichtlippe (23) im Dichteingriff einen ringförmige Dichtungsbereich mit lediglich einer darin liegenden Dichtlinie (26) maximaler Druckspannung bilden.
Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappdeckel (2) auf seiner Innenseite eine die Dichtlippe (23) umziehende, ringförmige, über den Rand (11) des Kopfes (3) greifende Schnappkerbe (27) aufweist und daß die Dicke (d) des Schnappdeckels (2) in Richtung außerhalb und oberhalb der Schnappkerbe (27) kleiner ist als im Bereich der Außenraste (29).
Packung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschnitt längs der Ausgießöffnung (4) der Krümmungsradius der inneren Oberfläche (13) des Randes (11) des Packungskopfes (3) vom Inneren der Packung (1) nach außen zum freien Ende (10) hin abnimmt, sich vorzugsweise von unendlich bis zu 0,5 mm verringert.
Packung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschnitt längs der Ausgießöffnung (4) der Krümmungsradius der äußeren Oberfläche (24) der Dichtlippe (23) am Schnappdeckel (2) im Bereich von 0,2 mm bis 2 mm liegt.
Packung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gekrümmte innere Oberfläche (13) im Bereich des Kopfrandes (3) und die dieser entgegen konvex gekrümmte äußere Oberfläche (24) der Dichtlippe (23) für eine hohe Oberflächengüte eine geringe Rauhigkeit haben und ohne erhabene Teile ausgebildet sind.
Packung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappdeckel (2) aus einem weicheren thermoplastischen Kunststoff besteht als der Kopf (3) der Packung (1), vorzugsweise aus amorphem Polyethylen.