Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststoffschraubverschluss für Flaschen, insbesondere für unter Druck stehende Getränkeflaschen. Darüber hinaus wird ein Set zur Erstellung einer mit diesem Kunststoffschraubverschluss verschlossenen Flasche vorgestellt.

Ein solcher Kunststoffschraubverschluss ist beispielsweise bekannt aus der EP 0 529 383 B2. Hier wird vorgeschlagen, den Kunststoffschraubverschluss zu bilden aus einem in der Grundform zylindrischen Mantel mit Innengewinde und einer im wesentlichen kreisscheibenförmiger Kopfplatte, an deren Innenseite ein dünner, ringförmiger Dichtungsstreifen einstückig angeformt ist und an dessen Übergang zum zylindrischen Mantel auf der Innenseite ein Wulst zum Anpressen des Dichtungsstreifens an den oberen, äußeren Rand eines Flaschenhalses mit einer ebenen ringförmigen Stirnfläche vorgesehen ist. Dabei weist der Wulst eine zur Verschlussachse konzentrische, mindestens teilweise zylindrische Innenwand auf, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des oberen Flaschenhalsrandes. Um zu gewährleisten, dass ein Kunststoffschraubverschluss mit den vorstehend wiedergegebenen Merkmalen auch bei beträchtlichem Überdruck dicht ist, wenn der Verschluss nur von Hand mit normalem Kraftaufwand aufgeschraubt ist, wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, dass der Dichtungsstreifen im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, der äußere Durchmesser des Dichtungsstreifens in etwa gleich dem äußeren Durchmesser des Flaschenhalsrandes ist, und dass beiderseits des Dichtungsstreifens eine umlaufende Nut in der Kopfplatte vorgesehen ist, derart, dass der Dichtungsstreifen beim Aufschrauben zwischen Wulst und Flaschenhals nicht nur im Bereich des abgerundeten Überganges

zwischen der ringförmigen Stirnfläche und den äußeren Zylindermantelflächen eingeklemmt wird, sondern durch den Wulst weiter in den Ringspalt zwischen der äußeren Zylindermantelfläche des Flaschenhalses und der zylindrischen Innenwand des Wulstes hineingezogen wird.

Man bezeichnet einen solchen Kunststoffschraubverschluss auch als Außendichter, da die Dichtwirkung in erster Linie zwischen dem Flaschenhalsrand und dem Wulst entsteht, indem nämlich in diesen Zwischenraum der ringförmige Dichtungsstreifen hineingezogen wird.

Eine hierauf aufbauende Entwicklung zeigt die EP 0 960 054 B1. Diese hat es sich gegenüber der vorerwähnten Veröffentlichung zur Aufgabe gestellt, einen derartigen Kunststoffschraubverschluss zu schaffen, welcher Undichtigkeiten noch besser verhindern soll und der darüber hinaus nach Möglichkeit leicht entformbar sein sollte, um das Herstellen mit einem möglichst einfach gebauten Spritzgießwerkzeug zu erleichtern.

Diese Aufgabe soll dadurch gelöst werden, dass der Kunststoffschraubverschluss zusätzlich zu den vorerwähnten Merkmalen die weiteren Merkmale aufweist, dass radial innerhalb des zylindrischen Dichtungsstreifens ein weiterer, im wesentlichen zylindrischer Dichtungsstreifen mit einer Querschnittsform, die in etwa einer Olive entspricht, vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser mindestens in dem nahe der Kopfplatte gelegenen und dem Dichtungsstreifen gegenüberliegenden Bereich größer ist als der Innendurchmesser eines Flaschenhalses, für welchen der Verschluss vorgesehen ist, und dass die Abweichung (|2Rrd|) des Außendurchmessers der Dichtolive vom Innendurchmesser des Flaschenhalses deutlich geringer ist als die Abweichung (|2r ₂ -D|) des Innendurchmessers des Dichtungsstreifens vom Außendurchmesser

des Flaschenhalses. Hierbei bezeichnet 2*^ den Außendurchmesser der Dichtolive, in dem Bereich, in welchem sie mit dem oberen Flaschenhalsrand in Eingriff steht, d bedeutet den Innendurchmesser des Flaschenhalsrandes in diesem Bereich. D steht für den Innendurchmesser des Dichtungsstreifen und 2r ₂ für den Außendurchmesser des Flaschenhalses.

Einen derartigen Kunststoffschraubverschluss bezeichnet man auch als Doppeldichter, da dieser nicht nur über den Außendichter der zuvor erwähnten Druckschrift aufweist, sondern noch eine Dichtolive, die sich von innen her an den inneren Flaschenhalsrand anlegt.

Angeblich soll durch die Verwendung eines Doppeldichters die Dichtigkeit erhöht werden. Dies trifft jedoch nicht ohne weiteres zu. Wird nämlich der Doppeldichter auf den Flaschenhalsrand aufgeschraubt, so führen der äußere Dichtungsstreifen und die Dichtolive gegenläufige Ausweichbewegungen nach außen bzw. nach innen, gesehen jeweils vom Flaschenhalsrand aus gesehen, aus. Hierbei entsteht in der Kopfplatte zwischen dem Dichtungsstreifen und der Dichtolive eine Biegespannung, welche Rückstellkräfte zur Folge hat, und zwar mit der Wirkung, dass zwar die Dichtolive stärker an den inneren Flaschenhalsrand angedrückt wird, der äußere Dichtstreifen hingegen durch die Rückstellkräfte fort von dem Wulst drängt und so die Dichtwirkung des äußeren Dichtungsstreifens reduziert wird.

Bei einer Bombage bei sehr hohem Innendruck wird die Dichtwirkung sowohl der inneren Dichtolive als auch des äußeren Dichtungsstreifens reduziert.

Im Ergebnis lässt sich festhalten, dass bei einer derartigen Doppeldichtung die Dichtwirkung des äußeren Dichtungsstreifens gemäß der EP 0 529 383 B2 in jedem Fall reduziert wird, und zwar

sowohl bei einer Bombage als auch bei keiner Bombage. Letzteres - wie erwähnt - aufgrund der Biegespannungen in der Kopfplatte zumindest in dem Bereich zwischen dem äußeren Dichtungsstreifen und der inneren Dichtolive. Von einer erhöhnten Dichtwirkung wird man in diesem Falle nicht ausgehen können. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sich die Aufschraub- und Abschraubkräfte in einem ganz erheblichen Maße gegenüber dem reinen Außendichter erhöhen, was gleichfalls als unerwünschter Effekt anzusehen ist.

Vor diesem aufgezeigten Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen als Doppeldichter konzipierten Kunststoffschraubverschluss bereitzustellen mit einer gegenüber dem beschriebenen Doppeldichter deutlich erhöhten Dichtwirkung bei gleichzeitig minimierten Auf- und Abschraubkräften.

Darüber hinaus soll ein Set zur Erstellung einer mit einem solchen Kunststoffschraubverschluss verschlossenen Flasche angegeben werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch den Kunststoffschraubverschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , sowie durch das Set mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Allgemein weist der erfindungsgemäße Kunststoffschraubverschluss auch einen Außendichter nach Art der EP 0 529 383 B2 auf. Darüber hinaus ist ein radial innerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens - des Außendichters - ein zweiter Dichtungsstreifen angeordnet, der sich ebenfalls von der Innenseite der Kopfplatte axial erstreckt und der sich beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals allgemein von innen her an den Flaschenhalsinnenrand in abdichtender Weise anlegt.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Wurzel des genannten zweiten Dichtungsstreifens an der Kopfplatte so schmal ausgebildet ist, dass die Ausweichbewegungen beider Dichtungsstreifen beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals weitgehend voneinander so entkoppelt sind, dass praktisch keine die Dichtungswirkung des einen Dichtungsstreifens herabsetzende Kräfte bei der Ausweichbewegung des jeweils anderen Dichtungsstreifens wirken.

Mit anderen Worten findet vorliegend aufgrund der schmalen Ausbildung der Wurzel des zweiten Dichtungsstreifens eine Entkoppelung der Bewegungen des äußeren Dichtungsstreifens und des innen liegenden zweiten Dichtungsstreifens statt. Die schmale Wurzel wirkt quasi wie ein Drehgelenk, welches praktisch keine Drehmomente übertragen kann. Dies führt dazu, dass die Biegespannungen zumindest in dem Bereich der Kopfplatte zwischen beiden Dichtungsstreifen erheblich minimiert sind, so dass eine negative Einflussnahme wie im bekannten Falle des Doppeldichters zumindest auf den außen liegenden Dichtungsstreifen nicht stattfindet. Hieraus folgt, dass der außen liegende Dichtungsstreifen wieder die volle Funktionsfähigkeit wie im Falle der EP 0 529 383 B2 inne hat.

Durch die weitgehende Eliminierung der Biegespannungen in der Kopfplatte wird im übrigen erreicht, dass die Auf- und Abschraubkräfte des Schraubverschlusses deutlich geringer sind als im bekannten Fall des Doppeldichters. Es können Reduzierungen bis zu 20% realisiert werden. Gleichzeitig ist die Dichtwirkung des gesamten Kunststoffschraubverschlusses höher als im Falle des Doppeldichters gemäß der EP 0 960 054 B1 , was eben auf den Fortfall der Rückstellkräfte aufgrund der Biegespannungen in der Kopfplatte zurückzuführen ist.

Die zuvor erwähnte Entkoppelung kann noch dadurch gesteigert werden, dass gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung zumindest radial außerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens eine umlaufende Nut in der Kopfplatte eingelassen ist. Diese Ausführungsform kann noch vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, dass beiderseits des ersten Dichtungsstreifens eine umlaufende Nut in der Kopfplatte eingelassen ist. Durch diese Materialschwächung wird die Beweglichkeit des außen liegenden ersten Dichtungsstreifens an seiner Wurzel erhöht. Biegemomente werden so nicht mehr in die Kopfplatte eingekoppelt, so dass die negativen Rückstellkräfte nicht auftreten.

In einer Konkretisierung des innen liegenden zweiten Dichtungsstreifens ist vorgesehen, dass seine radial außen liegende Fläche von seiner Wurzel zunächst sich konisch radial erweiternd verläuft, um dann nach Erreichen einer größten radialen Ausdehnung in einen radialen Rücksprung überzugehen. Der radiale Rücksprung dient beim Aufschrauben des Schraubverschlusses auf den Falschenhals gewissermaßen als Nockenbahn, welche die Ausweichbewegung des Dichtungsstreifens nach radial innen einleitet.

Der Bereich der größten radialen Ausdehnung des innen liegenden zweiten Dichtungsstreifens stellt dann bevorzugt den Abdichtungsbereich gegenüber dem Falschenhals dar.

Vorliegend wird mit relativ großen radialen Hinterschneidungen gearbeitet. Eine Abformung ist jedoch gleichwohl möglich, insbesondere auch wegen der außerordentlichen radialen Bewegbarkeit des zweiten Dichtungsstreifens aufgrund seiner schmalen Wurzel an der Kopfplatte. In einer Konkretisierung liegt die radiale Hinterschneidung zwischen der Wurzel des zweiten Dichtungsstreifens hin zu seiner größten radialen Ausdehnung im

Bereich von 0,4 bis 1 ,4 mm. Im Durchmesserbereich ergeben sich entsprechend die doppelten Werte.

Was nun das Set zur Erstellung einer mit einem erfindungsgemäßen Kunststoffschraubverschluss verschlossenen Flasche betrifft, so besteht dieses aus einer Flasche und einem erfindungsgemäßen Kunststoffschraubverschluss und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des Flaschenhalses beim Aufschrauben des Verschlusses zunächst den zweiten Dichtungsstreifen erfasst und dessen radial nach innen gerichtete Ausweichbewegung einleitet, bevor er - nämlich der Flaschenhals - mit dem ersten Dichtungsstreifen in Eingriff kommt. Hierin kommt das Zusammenwirken des erfindungsgemäßen Kunststoffsschraubverschlusses mit einem handelsüblichen Flaschenhals zum Ausdruck.

Die Ausformung kann bevorzugt so vorgesehen sein, dass der Rand des Flaschenhalses zunächst in Anlage mit dem radialen Rücksprung des zweiten Dichtungsstreifens kommt. Hier kommt wieder die Wirkung des radialen Rücksprungs gewissermaßen als Nockenbahn zum Ausdruck.

Bevorzugt wird ein Set, bei welchem die Flasche eine PET-Flasche ist. Diese kann eine Einweg- oder eine Mehrwegflasche sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen

Kunststoffschraubverschluss gemäß einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch den Kunststoffschraubverschluss gemäß Figur 1 ,

Figur 3 eine schematische Ansicht wie Figur 2 mit fast vollständig auf einen Flaschenhals aufgeschraubten Kunststoffschraubverschluss,

Figur 4 eine ähnliche Ansicht wie Figur 1 durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

Figur 5 eine ähnliche Ansicht wie Figur 2 durch die Ausführungsform gemäß Figur 4, und

Figur 6 eine ähnliche Ansicht wie Figur 3 mit fast vollständig auf einen Flaschenhals aufgeschraubten Kunststoffschraubverschluss.

Nachfolgend sind gleiche Teile mit demselben Bezugszeichen versehen.

Einen ersten Überblick verschafft Figur 1. Darin ist schematisch dargestellt ein Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des Kunststoffschraubverschlusses. Sie besteht zunächst aus einer Kappe 1 mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel 2, in welchem ein Innengewinde 3 für das Aufschrauben auf das Außengewinde eines Flaschenhalses 4 (Figur 2) ausgebildet ist. Der Einfachheit der Darstellung wegen ist im übrigen die Darstellung eines Außengewindes des Flaschenhalses 4 fortgelassen worden.

Darüber hinaus ist eine im wesentlichen kreisscheibenförmige Kopfplatte 5 vorgesehen, welche einstückig mit dem zylindrischen Mantel 2 ausgebildet ist.

Der Kunststoffschraubverschluss weist einen im wesentlichen zylindrischen und sich von der Innenseite der Kopfplatte 5 axial erstreckenden ersten Dichtungsstreifen 6 auf. Dessen Außendurchmesser entspricht maximal dem äußeren Flaschenhalsdurchmesser oder ist geringfügig kleiner als dieser. Sein Innendurchmesser ist eindeutig kleiner als der äußere Flaschenhalsdurchmesser, wie sich schematisch aus Figur 2 ergibt. Radial außerhalb des Dichtungsstreifens 6 ist am Übergang von der Kopfplatte 5 zu dem zylindrischen Mantel 2 ein Wulst 7 mit einer in etwa zylindrischen Innenfläche 8 vorgesehen. Deren Innendurchmesser ist höchstens gleich und vorzugsweise etwas geringer als die Summe des äußeren Flaschenhalsdurchmessers und der Dicke des Dichtungsstreifens 6. Hierdurch wird ein sicheres Einklemmen oder Hineinziehen des ersten Dichtungsstreifens 6 in den Spalt zwischen der zylindrischen Innenfläche 8 des Wulstes 7 und dem äußeren Flaschenhalsrand 15 gewährleistet. Der äußere Dichtungsstreifen 6 wirkt im wesentlichen so wie der Außendichtungsstreifen, wie er in der EP 0 529 383 B2 beschrieben ist.

Daneben ist ein radial innerhalb des zylindrischen ersten Dichtungsstreifens 6 zweiter Dichtungsstreifen 9 angeordnet, der sich wie dieser von der Innenseite der Kopfplatte 5 axial erstreckt und der sich beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals 4 von innen her an den Flaschenhalsinnenrand 10 in abdichtender Weise anlegt.

Die Wurzel 11 des zweiten, innen liegenden Dichtungsstreifensθ an der Kopfplatte 5 des Verschlusses ist nun so schmal ausgebildet, dass sich die Ausweichbewegungen beider Dichtungsstreifen 6 und 9 beim Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals 4 praktisch nicht gegenseitig beeinflussen. Eine Ausweichbewegung des einen

Dichtungsstreifens ruft praktisch keine die Dichtungswirkung des anderen Dichtungsstreifens herabsetzende Kräfte hervor. Dies vor allem aufgrund der schmalen Ausbildung der Wurzel 11 , die quasi ein Drehgelenk für den Dichtungsstreifen 9 erzeugt, welches keine Biegemomente übertragen kann. Daher bleibt der Bereich der Kopfplatte 5 zwischen den beiden Dichtungsstreifen 6 und 9 weitgehend biegespannungsfrei, so dass auch keine die Andruckkräfte des Dichtungsstreifens 6 an die zylindrische Innenfläche 8 des Wulstes 7 herabsetzende Kräfte erzeugt werden. Dieser Effekt wird vorzugsweise in dem Ausführungsbeispiel noch dadurch erhöht, dass radial außerhalb des ersten Dichtungsstreifens 6 eine umlaufende Nut 12 in der Kopfplatte 5 eingelassen ist. Hierdurch wird die Beweglichkeit des Dichtungsstreifens 6 deutlich erhöht und es entsteht quasi ein zweites Gelenk in dem System beider Dichtungsstreifen 6 und 9. Gleichzeitig werden dadurch die Auf- und Abschraubkräfte des Schraubverschlusses deutlich gegenüber bekannten Doppeldichter reduziert. Im Ansatz trifft dies jedoch auch schon zu, falls keine Nut 12 vorgesehen ist.

Vorliegend ist der innen liegende zweite Dichtungsstreifen 9 so ausgebildet, dass sich seine radial außen liegende Fläche von der Wurzel 11 zunächst konisch sich radial erweiternd verläuft, um dann nach Erreichen einer größten radialen Ausdehnung 13 in einen radialen Rücksprung 14 überzugehen. Der Bereich der größten radialen Ausdehnung 13 des zweiten Dichtungsstreifens 9 stellt den Abdichtungsbereich gegenüber dem Flaschenhals 4 dar, wie sich anschaulich aus Figur 3 ergibt. Hierbei werden Hinterschneidungen H zwischen dem Ansatz der Wurzel 11 und der größten radialen Ausdehnung 13 im Bereich von 0,4 bis 1 ,4 mm erreicht, jeweils im Radius gesehen.

Ein Aufschrauben des Verschlusses auf den Flaschenhals 4 bewirkt zunächst ein Aufgleiten des oberen Flaschenhalsrandes auf den radialen Rücksprung 14, wodurch eine erste Ausweichbewegung nach radial innen des Dichtungsstreifens 9 erreicht wird.

Das Zusammenspiel der Dichtungsstreifen 6 und 9 mit dem Flaschenhals 4 ist schon kurz umrissen worden. Es kommt bei dem erfindungsgemäßen Set gemäß den Ansprüchen 7 ff. zum Ausdruck.

Wie schon erwähnt kann die Flasche bevorzugt eine PET-Flasche sein, und zwar entweder eine Einweg- oder eine Mehrwegflasche.

Die Ausführungsformen gemäß den Figuren 4 bis 6 werden nur insofern kurz erläutert, als dass Unterschiede zu der ersten Ausführungsform gemäß Figuren 1 bis 3 vorhanden sind. Gegenüber der ersten Ausführungsform ist vor allem zu erwähnen, dass der außen liegende radiale Dichtungsstreifen 6 radial einwärts versetzt ist. Dies führt beim Aufschrauben des Verschlusses auf einen Flaschenhals 4 zu einer stärkeren Auflage des Dichtungsstreifens 6 auf die Stirnkante des Flaschenhalses 4. Dies kann im Bedarfsfall zu einer höheren Dichtwirkung in diesem Bereich führen. Ansonsten ist auch hier radial außen eine umlaufende Nut 12 vorgesehen, um auch die Beweglichkeit des Dichtungsstreifens 6 hoch zu halten, ebenso wie jene des zweiten radial innen liegenden Dichtungsstreifens 9.

Insgesamt ist festzustellen, dass die Dichtwirkung des Schraubverschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber jener von bekannten Doppeldichtern deutlich erhöht ist bei gleichzeitig reduzierten Auf- und Abschraubkräften.

Bezugszeichenliste

Kappe zylindrischer Mantel Innengewinde Flaschenhals Kopfplatte erster, außen liegender Dichtungsstreifen Wulst zylindrische Innenfläche zweiter, innen liegender Dichtungsstreifen Flaschenhalsinnenrand Wurzel umlaufende Nut größte radiale Ausdehnung von 9 radialer Rücksprung Flaschenhalsaußenrand