PT-Verschlussdeckel und Verfahren zum Verschliessen

Die Erfindung betrifft eine Verschlusseinheit (Behälter und Verschlussdeckel), einen

Verschluss (auch: Verschlussdeckel) und ein Verfahren für einen Behälter (auch: Gefäß) aus Glas oder Kunststoff, bestehend aus einem Behälter mit Behälterhals mit äußeren

Gewindeelementen, wobei der Verschlussdeckel durch ein axiales Aufpressen auf den Behälterhals aufgebracht und durch einen Schraub Vorgang von ihm gelöst wird. Genauer gesagt, handelt es sich um einen Aufpress-/Losdreh-Verschluss (Press-on, Twist-off).

Verschlüsse des Typs "Press-on, Twist-off" (PT) sind seit langem bekannt zur Verwendung auf Glas- oder Hartplastik-Behältern. Die bevorzugte Form des Verschlussdeckels umfasst einen Schalenkörper aus Metall mit einem oberen Spiegel (Panel) und einem davon axial (nach unten) ragenden Schürzenabschnitt. Der im Allgemeinen zylindrische obere Abschnitt der Schürzen weist eine verformbare Kunststoffauskleidung auf, in die beim vertikalen

Aufpressen auf eine Mündung, die radial außen mit Gewindesegmenten ausgestattet ist, Gewindegänge eingeformt werden. Der Konsument kann später durch eine gewöhnliche Losdrehbewegung die Verschlusskappe vom Behälterkörper entfernen, vgl. dazu

US 4,709,825 (Mumford), Zusammenfassung, WO-A 2002/094670 (Crown Cork & Seal), Bezugszeichen 20 und 16 sowie die gerade axiale Schürze 28 mit Zylinderform und

US 4,552,279 (Mueller), dort Zusammenfassung und PT Deckel 10 für die

Gewindeabschnitte 13 am Hals 12 des Behälters.

Mit diesen Verschlüssen erreicht der Fachmann eine hermetische Versiegelung von

Behältern zur Verpackung und zum Haltbarmachen von Nahrungsmitteln, insbesondere von Babynahrung. Die Lebensmittel können heiß abgefüllt werden (oberhalb von 70°C) und nach Verschließen und Erkalten entsteht ein Vakuum, das die Losdrehbewegung des

Verschlussdeckels durch den Konsumenten wesentlich erschweren kann (der

"Öffnungswert" als aufzuwendendes Drehmoment).

Seit Jahrzehnten gängiger und erprobter Stand der Technik ist es, den nach axial unten ragenden Schürzenabschnitt und die Mündung des Behälters axial relativ lang auszubilden, damit eine hermetische Versiegelung gewährleistet ist, andererseits ist die Ausbildung der Kunststoffauskleidung (Compound) so zu gestalten, dass sie einerseits die

Versiegelungsbedingungen erfüllt, aber auch vom Konsumenten in zufrieden stellender Art und Weise geöffnet werden kann. Diese beiden Anforderungen sind derzeit nur durch axial lange Abschnitte und demzufolge hohen Materialeinsatz zu erreichen, vgl. dazu

WO 2010/136414 AI (Crown), Abs. [26] und WO 2012/158937 (Stacked wines). Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, den Metall-, Glas- und Kunststoffverbrauch bei der Herstellung des Verschlussdeckels, der verschlossenen Verschlusseinheit (Behälter und Deckel) und den zugehörigen Verfahren zu senken, ohne Qualität und

Konsumentennutzen darunter leiden zu lassen.

Das ist mit einem überraschend kleinen Seitenverhältnis des Verschlussdeckels gelungen, durch das auch eine Ersparnis beim Rohstoff Glas erreicht wurde, (Anspruch 1, 10, 27, 28, 30, 35). Gelöst wird die vorgenannte Aufgabe also mit einem Verschlussdeckel, der aus Blech besteht (Anspruch 10). Er ist für einen Kunststoff- oder Glasbehälter geeignet und dazu auch mechanisch ausgebildet und angepasst (Anspruch 1). Der Glasbehälter hat außen liegende, umfänglich versetzte Gewindeelemente, die ein durchgehendes Gewinde ersetzen, aber auf dem Umfang gestaffelt angeordnet sind. Diese Gewindeelemente sind an einem

Behälterhals des Behälterkörpers angeordnet, dem der Verschlussdeckel (auch

"metallischer" Verschlussdeckel) zuzuordnen ist. Die Zuordnung geschieht im Rahmen des PT-Konzeptes, bei dem der Deckel zunächst axial aufgepresst wird (P-Komponente), und vom Benutzer, als Kunden (oder Konsumenten) durch eine Drehbewegung abgenommen wird (T-Komponente). Dies kommt durch die Merkmale (a) beim Anspruch 1 und die

Merkmale (a)+(b) beim Anspruch 10 zum Ausdruck.

Der Verschlussdeckel ist axial auf den Behälterhals und über die Gewindeelemente aufzupressen. Dazu ist er angepasst und ausgebildet, wobei der Verschlussdeckel eine Kunststofflage besitzt, die deckelinnenseitig an einer umfänglichen Übergangszone und an dem Schürzenabschnitt anliegt, und zwar dauerhaft haftend anliegt. Diese Kunststofflage hat eine axiale Erstreckung und eine radiale Erstreckung.

Die genannte Übergangszone orientiert sich umfänglich, verbindet den Zentralbereich des Verschlussdeckels (meist "Panel" genannt) mit dem axial herabragenden Schürzenabschnitt. Letzterer leitet in einen Einrollungsbereich über, der eine Inneneinrollung

(Anspruch 4, 14, 22) oder eine Außeneinrollung (Anspruch 3, 13, 23) haben kann.

Durch einen Schraubvorgang wird der Verschlussdeckel von dem Behälterhals und den Gewindeelementen wieder gelöst, was der Konsument vornimmt. Diese Bewegung zum Lösen muss leichtgängig sein, also auch von älteren Menschen und Kindern durchgeführt werden können, was gegenläufig zu dem Wunsch besteht, dass eine ordentliche Dichtheit und eine große Haltbarkeit im verschlossenen Zustand gegeben sein muss. Beide Funktionen sind Bestandteil eines sehr diffizilen Abstimmungsprozesses, der sich zwischen einem ordentlichen Abdichten (axial weit herunter pressen und demzufolge lange axiale Abschnitte am Glashals und am Verschlussdeckel) und einem leichtgängigen Drehen zum Brechen (i.S. eines Überwindens) des sich nach dem Abkühlen bildenden Vakuums im verschlossenen Behälter stattfinden muss.

Diese per Gewindeelemente übertragene axiale Kraft auf den Compound wird sehr genau angepasst und muss abgestimmt sein; ist diese Kraft zu klein, bleibt der Deckel unten und lässt sich in axialer Richtung (durch die Drehbewegung) nicht abschrauben. Ist die Haftung des Compounds an den Gewindeelementen zu schwach, ist das Halten für das Abdichten beim Transport, im Lagerzustand und während der Dauer eines Verkaufsangebots im Regal und auch bei Temperaturschwankungen nicht ausreichend. Ist die Kraft zu groß, ist der Verschluss nicht leicht zu öffnen. Das Vakuum im Behälter ist zusätzlich zu beachten und beeinflusst die genannten Kräfte.

Die beanspruchte Verschlusseinheit (Anspruch 1) besteht aus einem Glasbehälter mit außen liegenden, umfänglich versetzten Gewindeelementen an einem Behälterhals des

Glasbehälters. Zugehörig ist ein Verschlussdeckel aus Blech vorgesehen, wobei der

Verschlussdeckel deckelinnenseitig eine umlaufende Kunststoff läge aufweist, die dichtend und haltend an ihm angeordnet ist und ebenso wirkt. Der Verschlussdeckel ist (oder: wurde) auf den Behälterhals aufgepresst und ist über die Gewindeelemente und einen vertikalen Abschnitt der Kunststofflage mit einer Drehbewegung zu öffnen. Das umschreibt seine technisch/strukturelle Ausgestaltung. So auch für den Behälterhals des mit-beanspruchten Glasbehälters (Anspruch 1). Der beanspruchte Zustand ist der geschlossene Zustand, nachdem der Verschlussdeckel auf den Behälterhals aufgepresst worden ist.

Der Behälterhals besitzt eine horizontal ausgerichtete "Oberfläche" (als die nach oben weisende Stirnfläche), auf welcher ein horizontaler Abschnitt der Kunststoff läge am

Verschlussdeckel unter Druck dichtend aufliegt.

Der Verschlussdeckel hat einen Zentralbereich, eine sich anschließende, umfänglich orientierte Übergangszone und einen axial herab ragenden Schürzenabschnitt, der in einen Einrollungsbereich überleitet. Die Kunststofflage ist deckelinnenseitig an der Übergangszone und dem Schürzenabschnitt haftend angeordnet. Eine axiale Erstreckung des

Schürzenabschnitts und ein radiales Maß der horizontal ausgerichteten Stirnfläche des Behälterhalses bilden ein erstes Verhältnis, vi genannt, das kleiner als 3,00 ist. Dadurch ergibt sich der überraschende Effekt, dass trotz eines relativ kurzen Schürzenabschnitts eine ausreichende Fläche zur Verfügung steht, den geschlossenen Verbund aus Verschlussdeckel und Glasbehälter dauerhaft abzudichten (zumindest bis zum MHD), obwohl mit der

Verkürzung auch eine Reduzierung der effektiven Dichtfläche einhergeht. Dennoch kann beim Drehen des Verschlussdeckels ausreichend Hubkraft entstehen, die als axial gerichtete Abnahmekraft als Folge des Drehens gebildet wird, und die Kraft zum Drehen, also das Losbrech-Drehmoment, ist nicht zu groß und auch für ältere Menschen erreichbar oder aufbringbar, bemessen in inch*lbs oder Nm, und im brauchbaren Bereich unter 50 inch*lbs, bevorzugt 35 inch*lbs, bei 70 mm (Durchmesser) Verschlüssen und 180 mbar bis 300 mbar (18 kPa bis 30 kPa) Unterdruck, entsprechend unter 5,64 Nm, bevorzugt 3,95 Nm.

Auch der gesondert beanspruchte Deckel (Anspruch 10) erreicht es, diese Kombinationsaufgabe dadurch zu erfüllen, dass er ein Verhältnis von zwei Funktionselementen umsetzt, welches wie folgt definiert ist: Eine axiale Erstreckung des Schürzenabschnitts und eine radiale Erstreckung der Übergangszone bilden ein (zweites) Verhältnis, v ₂ genannt, welches kleiner als 1,00 ist. Dadurch ergibt sich der überraschende Effekt, dass trotz eines relativ kurzen Schürzenabschnitts eine (noch) ausreichende Fläche zur Verfügung steht, den geschlossenen Verbund aus Verschlussdeckel und Kunststoff- oder Glasbehälter dauerhaft abzudichten. Gleichzeitig kann beim Drehen ausreichend Hubkraft entstehen, die als axial gerichtete Abnahmekraft als Folge des Drehens gebildet wird, und die Kraft zum Drehen, also das Losbrech-Drehmoment, ist nicht zu groß und auch für ältere Menschen erreichbar oder aufbringbar.

Durch eine Verkürzung des Schürzenabschnitts scheint dem Fachmann eine zu geringe Kraft zu entstehen und scheint eine zu kurze Abdichtungszone in axialer Richtung zu existieren, was sich aber in Versuchen überraschend nicht bestätigt hat. Diese Versuche haben in der Tat sehr überraschend gezeigt, dass - in Abkehr vom langjährigen Stand der Technik und langjähriger Erfahrung - auch eine axial kurze Ausbildung des Schürzenabschnitts, die kleiner als die radiale Erstreckung der Übergangszone wird, in welcher der radial gerichtete

Abschnitt der Kunststofflage (meist 'Compound' genannt) liegt, eine ausreichende

Abdichtung und hinreichende axial gerichtete Abnahmekraft erreicht wird.

Als Folge ergibt sich eine Compound- und Blecheinsparung, die durch die relativ kurze axiale Schürze begründet ist, und es ergibt sich eine Einsparung der Rohstoffe zum zugehörig entsprechend kürzer ausgebildeten Mündungsabschnitt des Kunststoff- oder Glasbehälters, die in axialer Richtung auch verkürzt gegenüber dem Stand der Technik sind - oder werden können.

Der radial ausgerichtete Abschnitt der Kunststoff läge drückt in gleicher Weise,

funktionsgenau und zuverlässig auf die obere Stirnfläche eines Mündungsbereichs des Behälters. Dieser Mündungsbereich, respektive die obere Stirnfläche drückt sich nach dem Aufdrücken des Verschlussdeckels ein Stück weit in die Kunststofflage ein, so dass nicht nur ein reines Berühren, sondern auch ein dichtendes Abschließen unter Druck gegeben ist. Mit anderen Worten sagt das beanspruchte Verhältnis, dass die für die axiale Abdichtung verantwortliche radiale Erstreckung der Übergangszone größer ist als die axiale Länge des Schürzenabschnitts (Anspruch 11). Mit dem Schürzenabschnitt ist ein geradliniger, zylindrischer Abschnitt des Verschlussdeckels gemeint, der an seinem unteren Ende eine Rollung aufweisen kann. Diese kann eine Inneneinrollung oder eine Außeneinrollung sein, die sich an den Schürzenabschnitt anschließt; direkt anschließend bei der Außenrollung (Anspruch 13), oder unter Zwischenschalten eines aufweitenden Übergangsabschnitts bei der Innenrollung (Anspruch 14).

Verständlich ist, dass die Übergangszone, die ihren Namen aus dem Übergang zwischen dem Panel (Deckelspiegel) und der axialen Schürze (Schürzenabschnitt) erhält, auch

bogenförmige Elemente besitzt. Ein radial äußerer Endabschnitt des Übergangsbereichs ist demzufolge ein 90°-Krümmungsbogen, um ihn in den durchgehend geraden

Schürzenabschnitt überzuleiten (Anspruch 12).

Wird am unteren Ende des Schürzenabschnitts, der geradlinig durchgehend verläuft und keine mechanische Sicken oder Gewindeelemente besitzt, ein Innen-Einrollungsbereich angeordnet (Anspruch 14), gibt es einen Übergangsbereich zwischen diesem nach innen reichenden Einrollungsbereich (radial nach innen gerichtet) und dem unteren Ende des geradlinigen Schürzenabschnitts. Dieser Übergangsbereich führt eine Aufweitung in radialer Richtung durch, sodass die sich anschließende, nach innen gerichtete Einrollung einen durch Beabstandung gebildeten, hinreichenden Raum außerhalb der Behälterwandung (dem unteren Ende des Mündungsbereichs) erhält.

Der Einrollungsbereich (Außenrolle oder Innenrolle) hat zumindest eine 360°-Rollung, in bevorzugter Ausbildung (Anspruch 15). Im äußeren Krümmungsbereich der Übergangszone des Verschlussdeckels ist ein Bogen bevorzugt vorgesehen, sodass sich der bevorzugt gerade, axial herabragende Schürzenabschnitt (Anspruch 16) zwischen dem genannten Bogen und der Rollung erstreckt (Anspruch 17).

Es soll angemerkt werden, dass der Begriff der "Einrollung" nicht beinhaltet, dass es eine nach innen gerichtete Einrollung ist, sondern es wird mit dieser Begrifflichkeit auch eine nach außen gerichtete Einrollung beansprucht (Anspruch 22, 23).

In bevorzugter Ausgestaltung ist das genannte Verhältnis der axialen Erstreckung des Schürzenabschnitts und der radialen Erstreckung der Übergangszone größer als 0,85 und damit kleiner als 1,0 (Anspruch 1, 18). Weitere bevorzugte Ausbildungen des genannten zweiten Verhältnisses finden sich in den abhängigen Ansprüchen 19 bis 21, wobei die Außeneinrollung und die Inneneinrollung "eine Rolle spielen", bezogen auf besonders bevorzugte Bereiche des zweiten Verhältnisses. Bevorzugt für die I nneneinrollung liegt das Verhältnis bei 0,9 mit einem Bereich von ±5 % Abweichung, insbesondere bei 0,89 mit einem genauer spezifizierten zweiten Verhältnis von 0,89 mit einem Abweichungsbereich oder einem Toleranzband von ±1 %. Diese genaueren Toleranzbereiche oder Einzugsbereiche sollen die - derzeit rechtlich schwierig zu erlangenden - Begriffe des "im Wesentlichen" ersetzen und sind sinngemäß so zu verstehen.

Bevorzugt bei der Außeneinrollung ist das Verhältnis im Bereich von 0,98, welches einen Einzugsbereich oder Schutzbereich von ± 2 % hat, sodass der Fachmann sinngemäß auch hier verstehen kann, dass sich das zweite Verhältnis im Wesentlichen bei 0,98 bewegt

(Anspruch 21). Dies bevorzugt bei der Außeneinrollung (Ansprüche 13, 23), die keine glockenförmige Aufweitung nach dem axial sich erstreckenden Schürzenabschnitt besitzt, wie das für die I nneneinrollung (Anspruch 14, 22) bevorzugt der Fall ist.

Das Verfahren, mit dem eine Behälteranordnung verschlossen werden kann, umfasst die Schritte des Anspruchs 27. Er bezieht sich auf den Verschlussdeckel nach einem der

Ansprüche 10 bis 26.

Zugehörig zum Aufpress-Losdreh-Verschluss wird ein Behälter mit einem Endabschnitt zur Verfügung gestellt, der zumindest zwei, bevorzugt aber viele sich darauf umfänglich (und geneigt) erstreckende Gewindesegmente aufweist. Diese geneigten Gewindesegmente sind aufgrund ihrer Vielzahl gegeneinander verschachtelt oder gestaffelt am Umfang der

Behältermündung nach außen gerichtet angeordnet.

Der Verschlussdeckel wird axial aufgedrückt, also durch eine Presskraft in axialer Richtung über die Gewindesegmente herübergedrückt, wobei sich die Gewindesegmente aufgrund ihrer Steifigkeit in die elastische Kunststofflage eindrücken. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einem anschließenden Losdrehen die Segmente in den eingeprägten Bahnen den Verschlussdeckel bei einem Drehen axial nach oben anheben. So lange dieses Drehmoment nicht auftritt, bleibt der aufgepresste Verschlussdeckel auf dem Endabschnitt des Behälters (dem Mündungsbereich) so platziert, dass die deckelseitig an der Übergangszone und dem Schürzenabschnitt angeordnete Kunststofflage hinsichtlich ihres axialen Abschnitts mit den Gewindesegmenten des Behälters axial sperrend in Kontakt tritt (Anspruch 27).

Bei einem Verfahren zum Lösen des Blechdeckels von der Behälteranordnung erfolgt ein umfängliches Führen der Gewindesegmente, um den Blechdeckel axial anzuheben und von den Gewindesegmenten zu lösen, womit das Gebinde aus Verschlussdeckel und Behälter geöffnet wird. Anspruch 28 umfasst ein vergleichbares Verschließverfahren, bei dem auch der Glasbehälter verschlossen wird und ein Endabschnitt mit vielen, sich darauf umfänglich versetzt erstreckenden Gewindesegmenten aufweist. Der Verschlussdeckel ist so ausgebildet, dass er den umschriebenen Schürzenabschnitt und die umschriebene Übergangszone aufweist. Die radial gerichtete Übergangszone bildet den Vergleichsmaßstab, wobei der axial sich erstreckende Schürzenabschnitt sich in der Größenordnung an dem Maß der radial gerichteten Erstreckung (oder: dem radialen Maß der Übergangszone) anpasst. Diese beanspruchte Größenordnung umfasst einen Bereich des Verhältnisses zwischen 0,8 und 1,1, ist also nicht die "physikalische Größenordnung", sondern sinngemäß ein

Größenangleich, der von dem Stand der Technik deutlich abweicht, weil sich der axiale Schürzenabschnitt im Stand der Technik erheblich viel länger oder größer darstellt, als die radial sich erstreckende Übergangszone.

Ein Vergleich mit dem Stand der Technik eines gängigen Verschlussdeckels soll dies zeigen.

Die axiale Länge des Schürzenabschnitts liegt bei ca. 6,5 mm, und die radial gerichtete Übergangszone liegt bei ca. 4,6 mm, so dass sich ein Verhältnis bildet, das nicht von dem Begriff der Anpassung der Größenordnung erfasst sein soll, also einen Faktor von ca. 1,4 darstellt, dagegen ein Verhältnis von maximal 1,1 für den wesentlich kürzeren axial gerichteten Schürzenabschnitt beansprucht ist (Anspruch 28). Dies verdeutlicht die

Umschreibung der Größenordnung nach Anspruch 29.

Das Verhältnis der axialen Erstreckung des Schürzenabschnitts mit Blick auf eine radiale Bemessung der horizontal ausgerichteten Stirnfläche sorgt für einen sehr kompakten Verschlussbereich bei der Verschlusseinheit (Anspruch 1, letztes Merkmal). Dabei steht ein Maß des metallischen Verschlussdeckels in Beziehung zu einem stirnseitigen Maß des Glasbehälters. Einer ist axial, der andere radial gerichtet. Zur Ausbildung der horizontalen Stirnfläche kann eine gedachte Ebene hinzugenommen werden, welche auch eine

Bemessung der axial oberen Enden der Gewindeelemente (= Gewindesegmente) erlaubt (Anspruch 24, 25 und 26). Der so definierbare axiale Abstand hat ein Maß, das kleiner als 2,0 mm (Anspruch 24) oder noch kleiner ist. Dies steht für einen gegenüber dem Stand der Technik deutlich verkürzten axialen Abschnitt des Behälterhalses, wobei an diesem Abschnitt keine Gewindeelemente vorgesehen sind. Die Gewindeelemente sind an einem axial weiter unten liegenden Abschnitt angeordnet, so dass sie nicht wegfallen. Umschrieben wird das (Anspruch 24) mit einer horizontalen Ebene, welche durch die horizontal ausgerichtete Stirnfläche des Behälterhalses verläuft. Von ihr gemessen zum oberen Ende der mehreren, umfänglich versetzten Gewindeelemente ist es nur "ein kurzes Stück", jedenfalls weniger als 2,0 mm, bevorzugt weniger oder gleich 1,6 mm (Anspruch 25) und weiter bevorzugt weniger oder gleich 1,3 mm (Anspruch 26).

Ersichtlich ist, dass dieser im Stand der Technik einer zusätzlichen Abdichtung zugedachte Abschnitt wegfallen kann, ohne die effektiv erhaltene Dichtwirkung zu beeinträchtigen, und dadurch der Materialaufwand hinsichtlich Glas, Compound und Blech reduziert wird.

Die für den Verschlussdeckel (Anspruch 10) verwendete Umschreibung der kurzen Schürze, kann zusätzlich zu der Umschreibung des Anspruchs 1, letztes Merkmal, im Sinne des Anspruchs 9 hinzutreten. Dann ist eine mehrfache Umschreibung der "Verkürzung" gegeben, wobei die axiale Erstreckung des Schürzenabschnitts Bestandteil von beiden Verhältnissen, dem ersten und dem zweiten Verhältnis ist.

Der radial äußere Endabschnitt des Übergangsbereichs kann einen 90°-Krümmungsbogen besitzen (Anspruch 2). Er geht direkt in den geraden Schürzenabschnitt über. Um die Begriffe der horizontalen Erstreckung und der vertikalen Erstreckung respektive der axialen

Erstreckung zu verdeutlichen, steht der axial gerade Schürzenabschnitt senkrecht auf der Ebene, in welcher der Zentralbereich des Verschlussdeckels liegt.

Für die Einrollung am unteren Rand des Schürzenabschnitts gibt es zwei Varianten, die Außenrollung und die Innenrollung. Unter einer "Rollung" soll eine im Wesentlichen kreisförmige Ausbildung verstanden werden. Ist diese kreisförmige Ausbildung eine

Außeneinrollung (Anspruch 3, 13, 23), schließt sie sich direkt an den geraden

Schürzenabschnitt an. Ist die Einrollung eine Inneneinrollung, liegt zwischen dem geraden Schürzenabschnitt und der Inneneinrollung ein Übergangsbereich, der eine Aufweitung des radialen Maßes der Schürze bewirkt (Anspruch 4, 14, 22). Bei dieser Inneneinrollung ist bevorzugt das erste Verhältnis so gestaltet, dass es unter 2,70 liegt (Anspruch 7).

Eine andere Umschreibung des Aufpress-Losdreh-Verschlusses umschreibt den

Zentralbereich als metallische Platte (Anspruch 30). Von diesem steht unten eine metallische Schürze ab, wobei die Platte zusammen mit der Schürze eine im Allgemeinen zylindrische innere Vertiefung umschreibt und begrenzt. Die metallische Schürze verläuft durchgehend geradlinig, bis sie in einem Rollungsabschnitt endet. Auch bei diesem Verschlussdeckel ist die axiale Kürze der Schürze über eine Verhältnisangabe umschrieben. Eine axiale Länge der metallischen Schürze ist kleiner als eine radiale Erstreckung einer Übergangszone zwischen dem oberen Ende der metallischen Schürze und einem radial äußeren Ende der metallischen Platte. Das umfasst, dass der Verlauf dieser Übergangszone nicht geradlinig radial sein muss, sondern das Blech in dieser Übergangszone eine Mulde umschreiben kann, die mehrere Krümmungsradien und einen oder mehrere Schrägabschnitte besitzen kann. Wird der Deckel umgedreht, wirkt die Übergangszone wie eine Art Kanal, um einen radialen Abschnitt eines Compounds aufzunehmen (Anspruch 31). Der axiale Abschnitt dieses Compounds erstreckt sich an der Innenseite der zylindrisch ausgeformten Schürze und bildet neben einer

Dichtungsfunktion auch die Haltefunktion und Schraubfunktion des PT-Konzeptes. Bevorzugt ist der Compound ein PVC-Compound oder ein TPE Compound.

Die Einrollung kann nach außen oder nach innen gerichtet sein (Anspruch 32), wobei sie sich an die metallische Schürze anschließt; bei einer Inneneinrollung ist die metallische Schürze im unteren Endbereich glockenförmig ausgebildet (Anspruch 33), wobei es drei Abschnitte gibt, einen zylindrischen Abschnitt, den aufweitenden, glockenförmig ausgebildeten

Abschnitt und im Anschluss daran die Inneneinrollung. Anders bei der Außeneinrollung, die direkt am unteren Ende des zylindrischen Abschnitts der Schürze angeordnet wird, ohne dass ein Zwischenabschnitt zwischengelagert ist (Anspruch 34).

Das Verfahren zum Verschließen der Behälteranordnung umfasst Schritte des Anspruchs 35, wobei diese Schritte die Gestaltung des Verschlussdeckels (Anspruch 30) einbeziehen. Der Behälter wird bereitgestellt und hat einen Endabschnitt mit mindestens zwei, bevorzugt mehreren sich darauf umfänglich erstreckenden Gewindesegmenten. Diese

Gewindesegmente können umfänglich gestaffelt angeordnet sein, wobei bevorzugt nicht mehr als zwei gestaffelte Gewindesegmente in Axialrichtung untereinander angeordnet sind, meist so, wenn ein erstes Gewindesegment mit einem axial oberen Ende endet, beginnt danach oder kurz danach das übernächste Gewindesegment, unterhalb dem weiter umfänglich und geneigt verlaufenden mittleren Gewindesegment.

Der Verschlussdeckel wird aufgepresst und zwar auf den Endabschnitt des Behälters, der oft auch Mündungsabschnitt genannt wird, hier aber Behälterhals genannt werden soll, wobei die Kunststofflage, die deckelinnenseitig an einer Übergangszone und dem

Schürzenabschnitt anliegt, mit den Gewindesegmenten axial sperrend in Kontakt tritt. Ausführungsbeispiele erläutern und ergänzen die beanspruchte Erfindung. Beispiele bilden keine Beschränkung der Ansprüche, bieten indes Offenbarung und sind nicht so zu verstehen, dass daraus "notwendige" Merkmale zu Ansprüchen hergeleitet werden, die dort vermeintlich zu ergänzen sind.

Figur 1 veranschaulicht ein Schnittbild im Ausschnitt eines

Mündungsabschnitts eines Glasgefäßes 50 (als Behälterhals), auf

dem ein Verschlussdeckel 2 aufgesetzt ist. Der Verschlussdeckel ist

ein PT Verschlussdeckel.

Figur 2 veranschaulicht ein anderes Beispiel eines Verschlussdeckels 1 in

der gleichen Ausschnittsvergrößerung.

Figur 3 ist eine noch weitere Ausschnittsvergrößerung des oberen Endes

der Mündung 52 des Glasbehälters (als Behälterhals), wobei die

dichtende radial gerichtete Stirnfläche 52a als verbindendes

Verständniselement dient. b ₅₂ * bezeichnet ein radiales Maß der

wirksamen Dichtfläche und b ₅₂ die horizontale Stirnfläche.

Der Behälter 50 ist bevorzugt aus Glas oder einem Hartkunststoff. Er hat einen

Mündungsbereich 52 als Behälterhals, der in Figur 1 im Ausschnitt und in einer

Vergrößerung in Figur 3 dargestellt ist. Das obere Ende des Behälterhalses 52 des

Behälters 50 ist eine radial gerichtete Stirnfläche 52a, die nach innen über eine umfängliche Kehlnut 52b abgeschlossen ist und nach außen über ein axiales Stück h ₅₄ , welches bis zum axial oberen Ende des Gewindestegs 54 reicht. Nachdem ein axialer Schnitt dargestellt ist, ist ersichtlich, dass diese Schnittansicht für jede umfänglich weiter versetzt angeordnete axiale Schnittdarstellung stehen kann, mit Ausnahme der Höhenposition der beiden dargestellten Gewindesegmente 54,55, die je nach umfänglicher Verdrehung des vertikalen Schnitts in einer anderen Höhenlage der äußeren Oberfläche des Behälterhalses 52 liegen. Auch der aufgesetzte Verschlussdeckel 2 ist im Ausschnitt dargestellt, primär in seinem Haltebereich an der Mündung 52.

Für den Verschlussdeckel 1 in Figur 2 gilt vergleichbares, auch er ist im Ausschnitt dargestellt. Zwei seiner radialen Maße sind angegeben, D, und D _a . Dabei ist das Maß D, das radiale Durchmessermaß des Deckelspiegels 11, der auch als Zentralbereich benannt werden kann. Er erstreckt sich radial innerhalb einer umlaufenden Knickstelle IIa', welche in den Randbereich überleitet, der mit den Bezugszeichen IIa, IIb und 11c repräsentiert ist. Zuvor soll noch das Außenmaß D _a beschrieben werden. Es ist das Durchmessermaß der Schürze 12, die sich an die Übergangszone IIa, IIb und 11c radial außen, aber in axialer Richtung nach unten abragend anschließt. In der Darstellung der Figuren 1 und 2 ist die linke Seite des Schürzenabschnitts 12 nicht zu sehen, so dass auch der Beginn des

Außendurchmessers D _a am linken Rand offen bleibt, aber das Durchmessermaß D, kann am linken Rand entsprechend der umlaufenden Knicklinie IIa' gezeigt werden.

Die Differenz zwischen den beiden Durchmessern D _a und D, umschreibt das radiale Maß dr, wie es in den Figuren 1 und 2 eingezeichnet ist, wobei D _a -Di = 2dr ist.

Das Maß dr umfasst von der umlaufenden Knickstelle IIa' ausgehend den ersten

Rampenabschnitt IIa, einen etwas schwächer geneigten zweiten Rampenabschnitt IIb oberhalb der Stirnfläche 52a des Halses 52 des Behälters 50, und das rechte äußere Ende dieses zweiten Rampenabschnitts IIb geht über einen Krümmungsabschnitt 11c über in den Schürzenabschnitt 12.

Das obere Ende des Schürzenabschnitts 12 ist 12a in Figur 1, und 12b ist das untere Ende. Zwischen diesen beiden Enden oder Endpunkten verläuft die Schürze 12 geradlinig in axialer Richtung und bildet einen Zylinder, betrachtet in Umfangsrichtung.

Unterhalb des unteren Endes 12b des Schürzenabschnitts 12 befindet sich eine

Außenrollung 22, die direkt daran anschließt.

In dem radialen Übergangsabschnitt der radialen Breite dr ist ein radial gerichteter, horizontaler Abschnitt 30h einer Dichtungslage 30 angeordnet, und radial innerhalb der Schürze 12 ist der axiale Abschnitt 30v, der aus einem Kunststoff bestehenden Dichtungslage angeordnet.

Aus diesen beiden Abschnitten 30h und 30v besteht die umfänglich verlaufende

Kunststofflage, wobei sie bis zum Rollungsbereich 22 in Figur 1 herabreicht, dort radial innerhalb der Außenrollung 22 mit 32 benannt. Entsprechendes ist Abschnitt 31 oberhalb der Innenrollung 21 in Figur 2, radial innerhalb des Aufweitungsabschnitts 21a.

Hinsichtlich der Bemessung wird weiter unten Näheres ausgeführt. Zunächst soll gezeigt werden, dass der durch axialen Druck aufgepresste Verschlussdeckel 2 in der Figur 1 noch nicht vollständig aufgedrückt ist, weil der horizontale Abschnitt 30h der Kunststoff läge noch nicht komprimiert ist. Dieser liegt lediglich auf der Stirnfläche 52a auf, wird aber in der Realität durch die obere Stirnfläche 52a ein Stück komprimiert, so dass sich der horizontale Abschnitt 30h der Dichtungslage über die anfängliche Dichtfläche 52a hinaus auch auf Bereiche erstreckt, die in der Figur 1 links und rechts mit einem Krümmungsradius

(Kantenbrechung) zu sehen sind. Links in der Figur 1 oder Figur 2 reicht der radiale

Compound-Abschnitt 30h eine Stück weit in die Innen-Kehlnut 52b hinein. Dies kann in der Vergrößerung der Figur 3 ersehen werden, wobei diese Figur 3 bei den Ausführungen der Figur 1 und Figur 2 herangezogen werden kann.

Figur 3 verdeutlicht den oberen Rand des Halses 52. Als Verbindungsglied mag die horizontal ausgerichtete Stirnfläche 52a dienen, die eine Breite b ₅₂ besitzt. Sie ist rein horizontal ausgerichtet und sie definiert eine horizontale Ebene E _52a , der gegenüber im Folgenden Bezugsmaße und Verhältnisse erläutert werden.

Links und rechts der horizontal ausgerichteten Stirnfläche 52a befinden sich

Krümmungsradien, die eine Krümmung 52' und 52" festlegen. Sie haben eine zugehörige Länge von b ₅₂ ' und b ₅₂ ".

Es versteht sich, dass sich diese Flächen umfänglich erstrecken und der Begriff der radialen Bemessung rein radial betrachtet werden muss. Die Länge b ₅₂ ' verlängert beispielsweise das reine radiale Maß, muss also zum Radialmaß b ₅₂ innenseitig hinzugenommen werden.

b ₅₂ ' verläuft bis zum Wendepunkt der Kehlnut 52b. Entsprechend radial außen mit b ₅₂ ".

Außen ist ein noch weiterer, axial sich erstreckender Abschnitt 52"' zu sehen, der bis zu dem Gewindesegment 54 reicht. Dieses Maß ist in dem Beispiel der Figur 3 sehr kurz, verglichen mit dem Bogenmaß 52", welches die tatsächliche Länge b _52" besitzt, aber nur ein sehr viel kleineres radiales Maß, welches zu dem rein radialen Maß b ₅₂ hinzukommt, betrachtet man die gesamte sich erstreckende Dichtfläche, die ein rein radiales Maß von b ₅₂ * besitzt.

Dies ist das radiale Maß der wirksamen Dichtfläche, die selbst aber durchaus länger sein kann. Genauer bemessen ist deshalb die rein horizontal liegende und sich rein radial erstreckende Stirnfläche 52a mit dem rein radialen Maß b ₅₂ .

Für die Abdichtung ist die Summe aus den Flächenabschnitten b ₅₂ , b _52' , b _52" und b _52"' maßgebend, wobei der Abschnitt 52"' praktisch rein axial verläuft und mit einem ganz geringen Neigungswinkel auch ein Stück radial orientiert ist. Letzterer Abschnitt 52"' endet an den Gewindestegen, hier für die Bemessung am oberen Ende des oder aller umfänglich sich erstreckender Gewindestege 54, 55, auch weiterer, die nicht dargestellt sind.

Das Verständnis aus der Figur 3 soll im Folgenden auf die Figuren 1 und 2 übertragen werden, allerdings soll zuvor die Inneneinrollung bei dem Beispiel der Figur 2 noch erläutert werden. Diese Inneneinrollung 21 schließt sich an den Schürzenabschnitt 12 an, bei im Übrigen gleich verwendeten Elementen und Funktionen, wie sie zu Figur 1 erläutert waren. Auch die zugehörigen Bezugszeichen sind dieselben.

Das untere axiale Ende des zylindrischen Schürzenabschnitts 12 führt nicht direkt in eine Rollung, sondern in einen Aufweitungs-Abschnitt 21a. Dessen oberes Ende 21a' setzt am unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 12 an. Der Aufweitungs-Abschnitt 21a geht mit seinem unteren Ende 21a" über in einen nach innen aufgerollten Abschnitt 21, der eine 360°-Rollung umschreibt. Die Angabe des Durchmessers mit d ₂ i kann die Rollung 21 umschreiben und die Höhe h _2i umschreibt die Höhe des Übergangsabschnitts 21a, der der radialen Aufweitung dient und der Schaffung von Platz oder Raum für die Inneneinrollung.

Radial innerhalb der Aufweitung 21a ist ein Bereich 31 der Kunststofflage vorgesehen, der sich auch unterhalb des axialen unteren Endes 12b aus Figur 1, hier in Figur 2 erstreckt und dabei radial aufweitet, sich axial aber nicht über die Inneneinrollung nach unten

hinauserstreckt, sondern auf die Höhe h _2i beschränkt bleibt. Entsprechend kann der Höhenabschnitt d ₂₂ der Außenrolle 22 aus Figur 1 herangezogen werden, der einen vergleichbaren Kunststoffabschnitt 32 definiert.

Die Erkenntnisse aus Figur 3 sollen nun in die Figur 1 und 2 übertragen werden.

Hier in Figur 1 ist das radiale Maß der Stirnfläche 52a mit b ₅₂ bemessen. Die wirksame Dichtungsfläche ist breiter und insbesondere in radialer Richtung auch länger, hat aber kein ihrer wirklichen "Länge" entsprechendes Maß, sondern das eingezeichnete Maß b ₅₂ *. Diese beiden Maße waren in Figur 3 erläutert und sind in Figur 1 und Figur 2 jeweils eingetragen, und zwar unterhalb des zweiten Rampenabschnitts IIb, der oberhalb der anfangs- dichtungswirksamen Stirnfläche 52a liegt.

Die radiale Bemessung dr der Übergangszone, bestehend aus den drei Elementen IIa, IIb, 11c ist in beiden Figuren 1 und 2 eingezeichnet. Sie ist größer, als die axiale Höhe des zylindrischen Schürzenabschnitts 12. Diese Höhe ist mit h ₀ bemessen, sie beginnt am oberen Ende 12a des Schürzenabschnitts 12 der mit dem radialen äußeren Ende 11c" des

Krümmungsbogens 11c übereinstimmt. Das innere Ende 11c' des Krümmungsbogens 11c geht über in den zweiten Rampenabschnitt lld. Es liegt in etwa auf der Höhe der

Außenfläche des oberen Endes des Behälterhalses 52 und erstreckt sich zwischen dem oberen Ende aller Gewinde, einer entsprechend gedachten Umfangslinie (und der

Ebene E _52a ) welche die Lage und Ausrichtung der horizontalen Stirnfläche 52a umschreibt, oder andersherum. Das Maß und der Abstand von der Ebene E _52a zu dem oberen Ende der Gewindesegmente 54 (und entsprechend umfänglich versetzt auch des Segments 55) ist mit h ₅₄ angegeben. Dieses Maß ist besonders kurz. Es sorgt dafür, dass ein im Stand der Technik doch wesentlich höheres Maß von mehr als 2,8 mm in den Ausführungsbeispielen der Figur 1 und 2 deutlich verkürzt werden kann. Dieser Abstand h ₅₄ soll als gewindelose Zone zwischen der Stirnfläche 52a und dem Gewindebereich aus den näheren umfänglich versetzten

Gewindeelementen 54, 55 bezeichnet werden.

In den Ausführungsbeispielen ist dieses Höhenmaß h ₅₄ jedenfalls kleiner als 2 mm, bevorzugt kleiner als 1,6 mm oder sogar im Wesentlichen 1,3 mm, was die "ganz geringe" Erstreckung in axialer Richtung umschreiben soll. Es handelt sich hierbei um einen deutlich verkürzten axialen Abschnitt des Behälterhalses, in dem keine Gewindeelemente vorhanden sind und dem im Stand der Technik ein deutlicher Beitrag zur Dichtungswirkung zugemessen wurde. Diese sind nach den Ausführungsbeispielen der Erfindung nicht mehr vorhanden, trotzdem ergeben die Ausführungsbeispiele noch ausreichend Dichtungswirkung.

Ein anderes Maß ist das radiale Maß dr im Verhältnis zu der umschriebenen axialen Höhe h ₀ des Schürzenabschnitts 12. Hier sind diese beiden Maße in einer gleichen Größenordnung, respektive das Höhenmaß wird kleiner als das radiale Maß.

Die radiale Erstreckung ist maßgeblich für die Dichtungswirkung auf der Stirnfläche der Mündung. Das axiale Maß ist maßgebend für die Öffnungsmechanik.

Dieses radiale Maß kann dabei einmal das radiale Maß dr des Blechdeckels sein, welches aus den drei Abschnitten IIa, IIb und 11c in der Übergangszone besteht, oder es kann das oben umschriebene radiale Maß 52a am Glas sein, welches den anfänglichen Dichtungskontakt herstellt und die Ebene E _52a definiert. Letzteres ist am Behälter, ersteres ist am

Verschlussdeckel.

Die Verhältnisse sind so, dass das Höhenmaß h ₀ in einem Beispiel der Außenrollung 22 der Figur 1 mit 4,405 mm angegeben werden kann, was bei einem Deckel mit 60 mm Außenmaß zu einem dr von 4,48 m m in Bezug zu setzen ist. Es ergibt sich ein Verhältnis v ₂ von axialer Höhe der Schürze zu radialer Erstreckung der Übergangszone von 0,98.

Dieses Verhältnis v ₂ = 0,98 zur Kennzeichnung einer axial sehr kurzen Schürze 12 kann einen Einzugsbereich von ± 2 % haben.

Es ist zu erwarten, dass andere Durchmesser von Verschlussdeckeln, nicht nur derjenige mit 60 mm, auch diese Verhältnisse aufweisen, da die Dichtungszone zur axialen Haltezone auch für Verschlussdeckel mit kleinerem und größerem Durchmesser praktisch unverändert bleiben.

Die entsprechende Bemaßung und Festlegung der Zuordnung kann auch mit Blick auf das radiale Maß b ₅₂ erfolgen. Hier hat die Außenrolle 22 nach Figur 1 ein axiales Höhenmaß der Schürze 12 von h ₀ = 4,405, wie oben angegeben. Das verwendete Maß des Behälters 50 im Halsabschnitt 52 ist ein b ₅₂ = 1,5 mm. Dieses relativ schmale Maß wird ergänzt durch die in Figur 3 umschriebenen weiteren Maße, welche die wirksame Dichtungsfläche umschreiben, sodass das radiale Maß der wirksamen Dichtfläche mit b ₅₂ * gegeben ist, welches 2,35 mm beträgt. Innerhalb dieses Maßes b ₅₂ * misst das reine radiale Maß der Stirnfläche 52a nur 1,5 mm.

Das Verhältnis vi aus axialer Höhe zu dem reinen radialen Maß b ₅₂ berechnet sich im Beispiel der Figur 1 mit Außenrolle aus den obigen Werten also zu 2,94 und ist kleiner als 3,00. Das vergleichbare Verhältnis für die Innenrolle nach Figur 2 ist das des Höhenmaßes h ₀ zur Erstreckung b ₅₂ der Stirnfläche 52a. Hier ist das Maß b ₅₂ gleich dem des Beispiels der Figur 1 und 1,5 mm.

Für die Ausführung der Inneneinrollung 21 gemäß Figur 2 kann auch ein relativ kurzer Schürzenabschnitt 12 durch Verhältnisangaben umschrieben werden, einmal über das erste Verhältnis v _x und einmal über das zweite Verhältnis v ₂ , oder in deren Kombination. Das erste Verhältnis v _x umschreibt das Verhältnis zur Stirnfläche 52a am Glasgefäß, das zweite

Verhältnis v ₂ umschreibt das Verhältnis zur radialen Erstreckung dr der

Übergangszone IIa, IIb und 11c allein am Verschlussdeckel.

Für den Verschlussdeckel ist auch hier der axiale Abschnitt h ₀ kürzer als das radiale Maß dr, wobei im Beispiel die Höhe h ₀ für die Figur 2 mit 4,005 mm anzugeben ist und die radiale Erstreckung dr mit 4,48 mm, wie im Beispiel der Figur 1.

Es ergibt sich daraus ein Verhältnis v ₂ von 0,89, also noch kleiner als das anhand des

Beispiels von Figur 1 erläuterte Verhältnis v ₂ .

Dieses Verhältnis kann in einem größeren Toleranzbereich (Einzugsbereich) mit 0,9 ± 5 % ebenso angegeben werden, wie über 0,89 ± 1 %, gezeigt am Beispiel eines 59 mm- Verschlussdeckels in Figur 2, welches Durchmessermaß D _a für das umschriebene Verhältnis aber keine wesentliche Rolle spielt, da dieses Verhältnis im Mündungsbereich des verschlossenen Behälters 50 praktisch unabhängig vom Durchmesser verschiedener

Verschlüsse gleich bleibt. Es kann einmal eine obere Grenze benannt werden, die dazu führt, dass dieses zweite Verhältnis v ₂ kleiner als 1 ist, es kann aber auch eine untere Grenze genannt werden, dass das Verhältnis größer als 0,85 sein sollte, was bei einer technisch-funktionellen Eingrenzung immer durch eine obere und eine untere Grenze umschrieben werden sollte, maßgeblich für die Unterscheidung vom Stand der Technik ist indes zunächst die Obergrenze, da sie das geringe Maße der axialen Erstreckung der Schürze 12 bestens zu umschreiben vermag.

Das Verhältnis vi aus axialer Höhe zu dem reinen radialen Maß b ₅₂ beträgt im Beispiel der Figur 1 mit Außenrolle also 2,94 und ist kleiner als 3,00. Das andere Verhältnis für die Innenrolle nach Figur 2 ist das des Höhenmaßes h ₀ zur Erstreckung b ₅₂ der Stirnfläche 52a. Hier ist das Maß b ₅₂ gleich dem des Beispiels der Figur 1 und 1,5 mm.

Auch das radiale Maß der wirksamen Dichtungsfläche b ₅₂ * ist hier - gleich geblieben - mit 2,35 mm anzugeben. Das ist ersichtlich, weil beide Gläser 50 gleich anzunehmen sind, einmal verschlossen mit einem Verschlussdeckel 2 mit Außenrolle 22 und einmal verschlossen mit einem Verschlussdeckel 1 mit Innenrolle 21, jeweils am unteren Ende des

Schürzenabschnitts 12.

Aufgrund der geringeren Höhe von 4,005 mm bei dem axialen Schürzenabschnitt 12 ergibt sich ein kleineres erstes Verhältnis v _x von 2,67. Auch dieses liegt unter der Obergrenze von 3,0 und kann mit einer genaueren Spezifikation als unter 2,70 liegend angegeben werden.

In den Beispielen der Figuren 1 und 2 sind noch andere Höhenmaße eingetragen, die sich aus den umschriebenen Höhenmaßen ergeben.

Das Höhenmaß h = h ₂ für die Außenrolle 22 nach Figur 1, setzt sich aus drei Komponenten zusammen, dem Durchmesser d ₂₂ der Rollung 22, der axialen Höhe h ₀ des "kurzen"

Schürzenabschnitts 12 und einer axialen Höhe h' der Übergangszone IIa, IIb und 11c, welche die radiale Breite dr aufweist. Hier ergibt sich die Gesamthöhe des Randbereiches des Verschlussdeckels 2 zu h ₂ .

Es kommt eine weitere Komponente h _2i in der Figur 2 beim Verschlussdeckel 1 mit

Innenrolle 21 hinzu, zusätzlich zu den umschriebenen drei Komponenten aus Figur 1, hier für die Bildung des Höhenmaßes h=hi. Die drei Komponenten sind entsprechend, das axiale Maß h ₀ der Schürze 12, der Durchmesser d _2i der Innenrolle 21 und das axiale Höhenmaß h' der Übergangszone IIa, IIb und 11c, das aus Figur 1 übernommen werden kann. Maß h _2i ist die axiale Höhe des glockenförmig aufgeweiteten Zwischenabschnitts 21a mit seinem unteren Ende 21a".