Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verschließen eines Behalters mit einer ein Innengewinde aufweisenden Schraubkappe, bei dem die Schraubkappe mit einem mit einem Außengewinde versehenen Hals des Behälters verschraubt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Spritz- gießen eines Kunststoffkörpers mit Innengewinde als Element einer Schraubverbindung, bei der der Kunststoffkörper mit Gewindezähnen seines Innengewindes auf Gewindezähne eines Außengewindes eines Gegenkörpers aufgeschraubt wird, bei wel- chem Verfahren der Kunststoffkörper in einem Formhohlraum eines Werkzeugs spritzgegossen wird, wobei in dem Formhohl- raum ein mit einem zum Innengewinde komplementären Außen- gewinde versehener Kern angeordnet ist und das Innengewinde sowie das komplementäre Außengewinde aus aber deren Umfang verteilten Gewindesegmenten bzw. Gewindeabschnitten gebildet sind bzw. werden, die zwischen sich axial verlaufende Lücken bzw. Lückenabschnitte aufweisen, wobei ferner der gespritzte Kunststoffkörper von dem Kern entformt wird.

Die Erfindung betrifft schließlich eine Vorrichtung zum Spritzgießen eines Kunststoffkörpers mit Innengewinde als Element einer Schraubverbindung, bei der der Kunststoffkörper durch Gewindezähne seines Innengewindes mit Gewindezähnen eines Außengewindes eines Gegenkörpers verschraubt wird, bei welcher Vorrichtung in einem Werkzeug ein Formhohlraum vorge- sehen ist und ein mit einem zum Innengewinde komplementären Außengewinde versehener Kern im Formhohlraum angeordnet ist, wobei das Innengewinde und das komplementäre Außengewinde aus über deren Umfang verteilten Gewindesegmenten bzw. Gewinde- abschnitten gebildet sind bzw. werden, die zwischen sich axial verlaufende Lücken bzw. Lückenabschnitte aufweisen, und schließlich Mittel zum Entformen des gespritzten Kunst- stoffkörpers von dem Kern vorgesehen sind.

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf das Gebiet der Schraubverbindungen, also beispielsweise auf die Verbindung von Schrauben mit Muttern, auf die Verbindung von schraub- baren Hülsen, beispielsweise Muffen, mit Innenkörpern oder- rohren und dergleichen. Ein bevorzugter Anwendungsbereich der Erfindung, ohne diese darauf zu beschränken, ist jedoch der Bereich der Schraubverbindungen, wie sie zwischen Verschluß- kappen und Behältern unterschiedlichster Art verwendet wer- den. Hier wiederum sei als ein Beispiel für den gesamten Anwendungsbereich das Gebiet der Schraubkappen genannt, die auf einen Hals einer Flasche aufgeschraubt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind als Schraub- verbindungen alle Verbindungen zu verstehen, bei denen zwei Elemente miteinander verschraubt werden. Dabei kann ein Ele- ment festgehalten und das andere Element auf das eine Element aufgeschraubt werden oder umgekehrt. So kann zum Beispiel eine Verschlußkappe auf einen Flaschenhals aufgeschraubt werden, oder der Flaschenhals wird in die Schraubkappe einge- dreht. Selbstverständlich können aber auch beide Elemente relativ zueinander verdreht werden.

Wenn im Rahmen von industriellen Anwendungen Güter in derar- tigen Behältern oder Flaschen verpackt werden, ist es erfor- derlich, diese Behälter bzw. Flaschen am Ende des Befüllungs- vorganges mit Schraubkappen zu verschließen. Dieser Vorgang des Verschließens erfordert eine bestimmte Zeit, die unter anderem dadurch bemessen ist, da$ die Schraubkappe aber eine bestimmte Anzahl von Gewindegängen nur mit einer gewissen Höchstdrehzahl aufgeschraubt werden kann. Auch wenn es sich dabei je Verschlußvorgang nur um sehr geringe Zeitdauern im Sekundenbereich handelt, addieren sich diese Zeiten jedoch bei der Großserienherstellung bzw.-verpackung beträchtlich.

Entsprechendes gilt dann, wenn Schraubkappen dieser Art durch Kunststoff-Spritzgießen hergestellt werden. Um das Innenge- winde der Schraubkappen auszubilden, mu$ nämlich in einen Formhohlraum eines Spritzgießwerkzeugs ein entsprechender Kern mit komplementärem Außengewinde eingebracht werden, der wahrend des Spritzgießvorganges mit Kunststoff umspritzt wird. Zum Entformen der Schraubkappe mu$ diese dann von dem Kern abgedreht werden. Auch dies erfordert eine gewisse Zeit und verlängert damit die Zykluszeit des Spritzgießvorganges.

Aus der DE-A-37 08 472 ist ein Schraubteil aus Kunststoff be- kannt, nämlich eine Schraubkappe, wie sie auf Kunststoff- flaschen zum Verschließen derselben aufgeschraubt werden kann.

Zum schnelleren Entformen dieser Schraubteile aus einem Werk- zeug einer Kunststoff-Spritzgießmschine ist vorgesehen, das Innengewinde der Schraubteile lediglich segmentweise auszu- bilden, wobei zwischen den Gewindesegmenten axial verlaufende Zwischenräume oder Lücken vorgesehen sein können. Zum Ent- formen dieser bekannten Schraubkappen werden dieselben"mit Gewalt"axial vom Kern abgezogen, wobei die Gänge bzw. Zähne der Gewindesegmente einerseits und die Lücken andererseits so dimensioniert sind, daß die Gewindezähne über die entspre- chenden Zähne des komplementären Kerns hinüberrutschen, ande- rerseits aber durch die segmentartige Anordnung Beschädi- gungen vermieden werden sollen.

Bei dieser bekannten Vorrichtung sind zwar schnelle Entfor- mungsvorgänge möglich, die zum Entformen erforderliche Kraft ist jedoch beträchtlich, und es kann nicht sichergestellt werden, daß beim schnellen Entformen doch Beschädigungen an den Gewindegängen auftreten. Darüber hinaus ist die bekannte Schraubkappe mit herkömmlichen Zahnformen im Bereich der Ge- windesegmente versehen. Wenn diese so ausgestaltet werden, daß sie"mit Gewalt"über die komplementären Gewindezähne des Kerns gezogen werden können, so mussen die Zähne relativ flach und im Übergang stetig ausgebildet werden. Dies bedeu- tet wiederum, daß keine Schraubkappen herstellbar sind, die durch festes Anziehen verriegelt werden können und dadurch eine hohe Dichtwirkung aufweisen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schraub- verbindung sowie die Verfahren und eine Vorrichtung der ein- gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die ge- nannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll es mög- lich werden, eine Schraubverbindung zu schaffen, die mit deutlich weniger Zeitaufwand fixiert und/oder gelöst werden kann, sei es beim praktischen Einsatz der Schraubverbindung selbst, sei es beim Herstellen einer derartigen Schraubver- bindung durch Kunststoff-Spritzgießen.

Bei einer Schraubverbindung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gewinde im Bereich ihrer Gewindezähne so ausgebildet sind, daß sie in Schließrichtung in einer axialen Bewegung zusammenfügbar sind, wobei die Gewindezähne unter elastischer Verformung der Gewindezähne mindestens eines der Gewinde axial übereinander- schnappen und sich widerhakenartig aneinanderlegen.

Bei einem Verfahren zum Verschließen eines Behälters der ein- gangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Innengewinde und das Außengewinde als Schraubverbindung der vorstehenden Art, einschließlich deren Weiterbildungen, ausgebildet werden, daß die Schraubkappe in einer axialen Bewegung auf den Behälterhals aufgeschoben wird (oder umgekehrt), wobei die Gewindezähne der Gewinde axial übereinanderschnappen.

Vorzugsweise wird die Schraubkappe alsdann durch Verdrehen auf dem Behälterhals verriegelt.

Bei einem Verfahren zum Spritzgießen der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, da$ der Bereich der Lückenabschnitte vor dem Einspritzen des Kunst- stoffs mit entfernbaren Füllkörpern ausgefüllt wird, da$ die Füllkörper nach dem Einspritzen des Kunststoffs aus den Lückenabschnitten entfernt werden, da$ danach der Kern und/oder der Kunststoffkörper, relativ zueinander, um die Achse der Gewinde verdreht werden, derart, daß die Gewindeab- schnitte mit den Lücken fluchten, und daß schließlich der Kunststoffkörper von dem Kern in Axialrichtung entformt wird, wobei die Gewindesegmente durch die Gewindezähne gebildet werden und diese so ausgebildet sind, daß die Gewinde der Schraubverbindung in Schließrichtung in einer axialen Rich- tung zusammenfügbar sind und die Gewindezähne des Innengewin- des dabei elastisch aber die Gewindezähne des Außengewindes schnappen und sich widerhakenartig hinter diese legen.

Bei einer Vorrichtung zum Spritzgießen der eingangs genannten Art wird die Aufgabe schließlich erfindungsgemäß dadurch ge- löst, daß die Lückenabschnitte auf dem Umfang des Kerns als axial verfahrbare Schieber ausgebildet sind, deren Form kom- plementär zur Form der Lücken ist, und daß die Mittel zum Entformen Mittel zum axialen Herausziehen der Schieber aus dem Bereich der Gewindesegmente und zum darauffolgenden Ver- drehen des Kerns und/oder des Kunststoffkörpers, relativ zu- einander, um die Achse der Gewinde umfassen, derart, daß die Gewindeabschnitte mit den Lücken fluchten, so daß der Kunst- stoffkörper von dem Kern in Axialrichtung entformbar°ist, wobei die Gewindesegmente durch die Gewindezähne gebildet werden und diese so ausgebildet sind, daß die Gewinde der Schraubverbindung in Schließrichtung in einer axialen Richtung zusammenfügbar sind und die Gewindezähne des Innengewindes dabei elastisch uber die Gewindezähne des Außengewindes schnappen und sich widerhakenartig hinter diese legen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Während nämlich bei herkömmlichen Schraubverbindungen streng darauf geachtet wird, daß die Gewindegänge bzw.-zahne mög- lichst formstabil sind, um die Schraubverbindung mechanisch möglichst zuverlässig auszubilden, löst sich die Erfindung von diesem herkömmlichen Konzept vollkommen, indem die Zähne als mechanisch bewegliche Elemente bewußt eingesetzt werden, um den Schließvorgang einer Schraubverbindung oder den Ent- formungsvorgang beim Herstellen eines Elementes einer solchen Schraubverbindung nach Möglichkeit zu beschleunigen und zu verkürzen, während andererseits die Schließeigenschaften und die mechanische Belastbarkeit der Schraubverbindung nicht be- einträchtigt werden.

Bei der bekannten Schraubkappe gemäß DE-A-37 08 472 wird die Elastizität bei der Schraubkappe auch nicht im Bereich der Zähne ausgenutzt, sondern vielmehr im Bereich der dazwischen- liegenden Lückenabschnitte, während die Zähne im übrigen un- verändert, also von herkömmlicher Formgebung sind.

Insgesamt lassen sich damit durch die vorliegende Erfindung erhebliche wirtschaftliche Vorteile erzielen. Beim Ver- schließen von Flaschen oder Behältern mit Schraubkappen im großindustriellen Einsatz ist es unter Verwendung der Erfin- dung nur noch erforderlich, die Schraubkappen in einer ein- zigen axialen Bewegung auf den Hals der Flaschen aufzu- schieben und dann-soweit gewünscht bzw. erforderlich-mit einer kurzen Drehbewegung zu verriegeln bzw. zu arretieren.

Auf diese Weise kann der Zeitaufwand auf einen Bruchteil des herkömmlichen Zeitaufwandes vermindert werden.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemä$en Schraubverbindung wird die Verriegelung, wie bereits erwähnt, dadurch bewirkt, daß die Schraubkappe am Ende der axialen Be- wegung fixiert wird, vorzugsweise durch eine Drehbewegung.

Dies kann in weiterer bevorzugter Ausbildung der Erfindung durch Verkeilen der elastisch verformten Gewindezähne des einen Gewindes an den Gewindezähnen des anderen Gewindes in ihrer widerhakenartigen Position bewirkt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verriegelung durch Ineinandergreifen zweier nichtelastischer Gewindezähne bewirkt werden, die am Ende der axialen Bewegung in Eingriff miteinander kommen.

In beiden Fällen wird die Verriegelung somit dadurch bewirkt, da$ die Gewinde am Ende des axialen Bewegungsvorganges durch eine kurze Verschraubbewegung gegeneinander fixiert werden.

Die Verriegelung am Ende der axialen Bewegung braucht jedoch nicht notwendigerweise durch eine Drehbewegung bewirkt zu werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, die Verriegelung durch eine elastische axiale Anlage der Gewinde aneinander zu bewirken. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, da$ ein elastisches Element axial zwischen mit den Gewinden versehenen Teilen der Schraubverbindung vorgesehen ist, das am Ende der axialen Bewegung zusammengedrückt wird.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, da$ ganz allgemein bei Schraubverbindungen eine zuverlässige Anlage der über-bzw. hintergeschnappten Zähne hinter den Zähnen des jeweils ande- ren Gewindes erreicht wird, wobei die axiale Anlagekraft durch die Federkonstante und den Federweg des elastischen Elementes einstellbar ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kommen die übergeschnappten Zähne des einen Gewindes mit ihrer rückseitigen Zahnflanke auf der vorderen Zahnflanke des nachstfolgenden Zahns des anderen Gewindes zur Anlage.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, da$ die ubergeschnappten Zähne von selbst in ihrer Endlage verkeilt werden, wobei die Keilwinkel in Verbindung mit dem Reibungskoeffizienten der Oberfläche der Zähne entsprechend eingestellt werden.

Besonders bevorzugt ist weiterhin, wenn die elastisch ver- formbaren Gewindezähne als Gewindesegmente ausgebildet sind, die aber den Umfang des Gewindes durch axial verlaufende Lücken voneinander getrennt sind.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, da$ die Gewindezähne in ein- facherer Weise elastisch verformbar ausgebildet werden können, und zwar umso einfacher, je kleiner der Umfangswinkel ist, den jedes Gewindesegment überdeckt. Ferner können auf diese Weise Kanäle in der Schraubverbindung gebildet werden, durch die ein unter Druck stehendes Gas aus einem verschlos- senen Behälter entweichen kann.

Bei dem zuletzt genannten Ausführungsbeispiel wird eine be- sonders gute Wirkung dann erzielt, wenn in den Lücken axial verlaufende Führungsstege angeordnet sind und der Durchmesser des Gewindes im Bereich der Führungsstege im wesentlichen gleich dem Durchmesser des anderen Gewindes ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, da$ zum Beispiel beim Auf- schieben einer Verschlußkappe auf einen Flaschenhals die Ver- schlußkappe durch die Führungsstege auf den Gängen des Außen- gewindes des Flaschenhalses zentriert wird. Die Zentrierung ist deswegen wichtig, weil die Gewindesegmente des Innenge- windes der Schraubkappe ja elastisch verformbar sind, so da$ sie nicht als starre Führung auf den Gewindegängen des Augen- gewindes des Flaschenhalses laufen können. Diese Führungs- funktion wird bei diesem Ausführungsbeispiel von den Füh- rungsstegen übernommen. Die Führungsstege können darüber hin- aus noch eine Stabilisierung der elastisch verformbaren Gewindezähne des Innengewindes der Schraubkappe ausüben, und zwar in Umfangsrichtung, da die Führungsstege starr ausge- bildet sind und daher zum Abstützen der elastisch verform- baren Gewindesegmente dienen können, insbesondere dann, wenn die Schraubkappe mittels der elastisch verformbaren Gewinde- segmente durch Verdrehen verriegelt wird.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung können die elastisch verformbaren Gewindezähne in Richtung ihrer Zahnachsen gleichfalls elastisch verformbar sein.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, da$ die Schraubverbindung ebenfalls elastisch belastbar ist. Wenn die Schraubverbindung zum Beispiel in dem erwähnten Anwendungsfall einer Schraub- kappe auf einem Flaschenhals eingesetzt wird, so hat die Ela- stizität der Gewindezähne in Richtung ihrer Achse den Vor- teil, da$ die Schraubkappe zum Verschließen von solchen Flaschen eingesetzt werden kann, in denen sich ein unter Druck stehendes Medium befindet, beispielsweise ein kohlen- säurehaltiges Getränk. Entsprechendes gilt dann, wenn die Flasche unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt ist, so da$ der Flascheninhalt sich entsprechend ausdehnt und zusammen- zieht. In all diesen Fällen kann die Elastizität der Gewinde- zähne bewirken, da$ die Dichtwirkung der Schraubkappe erhal- ten bleibt, auch wenn sich der Druck im Flascheninneren ändert.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungs- gemä$en Schraubverbindung, bei der die Schraubkappe eine radiale innere Stirnfläche aufweist und der Behalterhals an seinem freien Ende mit einer vorderen Stirnfläche versehen ist, wobei die vordere Stirnfläche mit einem elastischen Dichtelement versehen ist, und das Dichtelement in der Schließstellung der Schraubverbindung elastisch dichtend zwi- schen den Stirnflächen eingeklemmt ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, da$ eine vollständige Dich- tung durch einfaches Aufschieben der Verschlußkappe auf den Flaschenhals (oder umgekehrt) erreicht werden kann, ohne da$ die Schraubkappe anschließend noch durch Verdrehen verriegelt werden muS.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daZ die vorstehend genannten und die nach- stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der je- weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombi- nationen, oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar- gestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Schraubkappe, wie sie gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsge- mäßen Verfahrens oder mittels eines Ausführungsbei- spiels einer erfindungsgemäBen Vorrichtung durch Spritzgießen hergestellt werden kann, und zwar in einer Ansicht entlang der Linie I-I von Fig. 2 ; Fig. 2 eine Ansicht von unten auf die in Fig. 1 darge- stellte Schraubkappe ; Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt aus einem Werkzeug, wie es zur Herstellung der in Fig. 1 und 2 dargestellten Schraubkappe, erfindungsgemäß ver- wendet werden kann ; Fig. 4 und 5 perspektivische Ansichten eines Kerns, wie er im Werkzeug gemma$ Fig. 3 verwendet werden kann, und zwar in zwei unterschiedlichen Betriebsstellungen ; Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 1, in stark vergrößertem Maßstab, zur Darstellung weiterer erfindungsgemä$er Einzelheiten der dort gezeigten Gewindesegmente ; Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, in vergrößertem Maßstab, zur Erläuterung eines weiteren Ausfüh- rungsbeispiels der Erfindung ; Fig. 8 eine Darstellung, ähnlich Fig. 6, zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung ; und Fig. 9 eine weitere Darstellung, ähnlich Fig. 6 und 8, zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 insgesamt eine Schraubkappe, wie sie bspw. zum Verschließen von Kunststoffflaschen oder ähnlichen Behältern eingesetzt werden kann.

Die Schraubkappe 10 umfaßt einen hohlzylindrischen Mante- abschnitt 11 sowie einen geschlossenen Endabschnitt 12. An dem dem Endabschnitt 12 gegenüberliegenden Ende ist die Schraubkappe 10 mit einer Öffnung versehen, die aber eine Einführschräge 13 zugänglich ist. Die Achse der Schraubkappe 10 ist mit 14 bezeichnet.

Der hohlzylindrische Mantelabschnitt 11 weist ein Innenge- winde 15 auf. Das Innengewinde 15 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier Gewindesegmenten 16a bis 16d, die über den Umfang des Innengewindes 15 bzw. des Mantelab- schnitts 11 verteilt angeordnet sind. Die Darstellung gemäß Fig. 1 ist insoweit nur äußerst schematisch zu verstehen. Das Gewinde mit den Gewindesegmenten 16a bis 16d hat im einzelnen eine von herkömmlichen Zahnformen derartiger Gewinde abwei- chende Form, wie dies weiter unten anhand von Fig. 6 noch näher erläutert werden wird.

Zwischen den Gewindesegmenten 16a bis 16d befindet sich eine entsprechende Anzahl von axialen Lücken 17a bis 17d. Das Gewinde kann ein-oder mehrgängig sein. Die Zahnform des Gewindes kann in weiten Bereichen variieren. Im Übergang zu den axialen Lücken 17a bis 17d können die Kanten an den freien Enden der Zähne der Gewindesegmente 16a bis 16d ab- weichend konturiert, z. B. mit einer Lippe versehen sein.

Hierdurch wird ein Spielausgleich bewirkt und die Dicht- wirkung verbessert.

Der von den Lücken 17a bis 17d eingenommene Umfangswinkel ist in Fig. 2 mit a, der von den Gewindesegmenten 16a bis 16d eingenommene Umfangswinkel ist mit ß bezeichnet. Vorzugsweise ist a etwas größer als ß dimensioniert.

Es versteht sich, da$ die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anordnung in mehrfacher Hinsicht nur beispielhaft zu verste- hen ist. So können bspw. statt vier Gewindesegmenten 16a bis 16d auch weniger oder mehr derartige Gewindesegmente vorge- sehen sein. Auch brauchen die Gewindesegmente 16a bis 16d nicht in axialer Richtung ganz oder teilweise durchzugehen ; sie können vielmehr auch in axialer Richtung nur bereichs- weise ausgebildet sein. Schließlich ist die dargestellte Art des Gewindes ebenfalls nur beispielhaft zu verstehen. Im Rah- men der vorliegenden Erfindung können Gewindesegmente von nahezu beliebiger Gewindeform hergestellt werden. Die Er- findung umfaßt darüber hinaus auch Kunststoffkörper mit ge- windeähnlichen Hinterschneidungen, bspw. bajonettartige Ver- schlüsse und dgl.

Zur Herstellung einer Schraubkappe 10 gemäß Fig. 1 und 2 wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Werk- zeug 20 verwendet, wie es in Fig. 3 ausschnittsweise darge- stellt ist.

Das Werkzeug 20 umfaßt eine linke Werkzeughälfte 21 sowie eine rechte Werkzeughälfte 22. Die Werkzeughälften 21,22 liegen im dargestellten geschlossenen Zustand des Werkzeugs 20 entlang einer Trennebene 23 aneinander.

In der rechten Werkzeughälfte 22 ist ein Formhohlraum 25 vor- gesehen. Der Formhohlraum 25 umfaßt einen axialen Wandbereich 26 sowie einen im wesentlichen radial verlaufenden Endbereich 27, die der Außenkontur der Schraubkappe 10 entsprechen. Im Zentrum des Endbereichs 27 ist ein Zuführkanal 28 angedeutet, über den ein flüssiger Kunststoff in den Formhohlraum 25 ein- geleitet werden kann, wie mit einem Pfeil 29 angedeutet. Es versteht sich auch insoweit, daß die Darstellung äußerst schematisch zu verstehen ist. So kann z. B. im Zuführkanal 28 ein Nadelventil vorgesehen sein, der Zuführkanal kann. auch anders ausgebildet sein und sich an anderer Stelle des Form- hohlraums 25 befinden.

In der linken Werkzeughälfte 21 befindet sich eine axiale Führung 35, wobei"axial"eine Führung in Richtung der Achse 14 bedeutet, die für den Formhohlraum 25 und damit die herzu- stellende Schraubkappe 10 übereinstimmt.

In der Führung 35 läuft ein Einsatzteil 40, das insgesamt in axialer Richtung entlang eines Pfeils 41 verschiebbar ist, andererseits aber auch um die Achse 14 verdreht werden kann, wie mit einem Pfeil 42 angedeutet.

Das Einsatzteil 40 ist mit weiteren Einzelheiten perspekti- visch in den Fig. 4 und 5 dargestellt.

Man erkennt, daß das Einsatzteil 40 einen Führungsabschnitt 45 aufweist, der in der Führung 35 der linken Werkzeughälfte 21 läuft. An den Führungsabschnitt 45 schließt sich eine radiale Ringfläche 46 an, die in einen konischen Abschnitt 47 übergeht. Der konische Abschnitt 47 wiederum geht in einen mit einem Außengewinde 49 versehenen Kern 50 aber.

In der Darstellung gemäß Fig. 4 ist erkennbar, daß das Außen- gewinde 49 in Umfangsrichtung nur abschnittsweise ausgebildet ist. Man erkennt nämlich Gewindeabschnitte 51a bis 51d sowie dazwischenliegende Lückenabschnitte 52a bis 52d. Die Gewinde- abschnitte 52a bis 52d sind in ihrer Formgebung komplementär zu den Gewindesegmenten 16a bis 16d einschließlich eventu- eller Konturierungen und Lippen, wie oben beschrieben. Die Lückenabschnitte 52a bis 52d sind in der Betriebsstellung gemäß Fig. 4 von Schiebern 53a bis 53d ausgefüllt, und zwar derart, daß eine insgesamt zylindrische Außenkontur des'Kerns 50 entsteht. Anders ausgedrückt, die Außenoberfläche der Schieber 53a bis 53d stimmt mit der Umhüllenden der Gewinde- abschnitte Sla bis 51d überein. Die Schieber können alternativ aber auch einen größeren Durchmesser haben. In bestimmten Fällen können die Schieber sogar geringfügig kleiner im Durchmesser ausgeführt werden.

Die Schieber können darüber hinaus auch mit Ausnehmungen ver- sehen sein, um in den axialen Lücken 17a bis 17d des Innenge- windes 15 der Schraubkappe 10 axial verlaufende, starre Stege auszubilden, wie dies weiter unten anhand von Fig. 7 noch näher erläutert werden wird.

Die Schieber 53a bis 53d sind in axialer Richtung verschieb- bar, wie mit Pfeilen 54 in Fig. 4 angedeutet.

Fig. 5 zeigt eine weitere Betriebsstellung des Einsatzteils 40, in der die Schieber 53a bis 53d in axialer Richtung zurückgezogen sind, und zwar bis außerhalb des von den Gewin- deabschnitten 51a bis 51d eingenommenen axialen Bereiches.

Man erkennt, daß auf diese Weise Lücken 56a bis 56d frei- liegen.

Aus der Schnittdarstellung von Fig. 3 ist hierzu noch zu ent- nehmen, daß der Kern 50 in axialer Richtung innerhalb des Einsatzteils 40 verschiebbar sein kann. Hierzu kann eine erste Führung 61 dienen, die mit der Außenkontur der Gewinde- abschnitte 51a bis 51d und der Lückenabschnitte 52a bis 52d bzw. der Schieber 53a bis 53d fluchtet. Alternativ kann aber auch eine zweite Führung 62 vorgesehen sein, die ebenfalls durch eine zylindrische Fläche gebildet wird, wobei sich diese jedoch im Übergang vom konischen Abschnitt 57 zur radialen Ringfläche 46 befindet.

Die Wirkungsweise des Werkzeugs gemäß Fig. 3 bis 5 ist wie folgt : Im geschlossenen Zustand des Werkzeugs 20 gemäß Fig. 3 befin- det sich der Kern 50 zunächst in der ersten Arbeitsstellung gemma$ Fig. 4. In dieser Arbeitsstellung sind die Schieber 53a bis 53d ganz nach vorne vorgeschoben, wie in der oberen Hälfte von Fig. 3 ebenfalls angedeutet.

Wenn nun über den Zuführkanal 28 flüssiges Kunststoffmaterial in den Formhohlraum 25 eingespritzt wird, wird dieser voll- ständig ausgefüllt. Das Kunststoffmaterial umgibt daher die Außenoberfläche der vorgeschobenen Schieber 53a bis 53d. Im Bereich der Trennebene 23 legt sich das Kunststoffmaterial an den konischen Abschnitt 47 an, um dort später die Einführ- schräge 13 der Schraubkappe 10 zu bilden.

Sobald der Kunststoff im Formhohlraum 25 hinreichend erstarrt ist, werden zunächst die Schieber 53a bis 53d axial in Rich- tung der Pfeile 54 zurückgezogen, bis der Kern 50 die zweite Betriebsstellung gemmas Fig. 5 erreicht hat. In dieser Be- triebsstellung ist somit der Raum im Bereich der Lücken 56a bis 56d freigemacht worden, während sich der Kern 50 noch immer innerhalb der nunmehr gespritzten Schraubkappe 10 be- findet. Dies kann entweder bei noch geschlossenem Werkzeug 20 der Fall sein oder bei sich bereits öffnendem Werkzeug.

Um nun die Schraubkappe 10 vom Kern 50 zu entformen, wird der Kern 50 in Richtung des Pfeils 42 um die Achse 14 gedreht, und zwar um einen Betrag 1/2 (a +), wie in Fig. 5 angedeu- tet. Dann befinden sich nämlich die Gewindeabschnitte 51a bis 51d innerhalb der erstarrten Kunststoffmasse der Schraubkappe 10 an der Stelle, wo sich die Lücken 56a bis 56d zuvor befun- den hatten. Da die Gewindeabschnitte 51a bis 51d so breit wie die Lücken 56a bis 56d oder vorzugsweise geringfügig schmaler sind, kann die Schraubkappe 10 nunmehr in axialer Richtung vom Kern 10 entformt werden.

Hierzu ist es zweckmäßig, nur den Kern 50 entlang der Führung 61 oder der Führung 62 aus dem Einsatzteil 40 herauszuziehen.

Wenn der Kern 50 entlang der ersten Führung 61 aus dem Ein- satzteil 40 herausgezogen wird, kann sich die zu entformende Schraubkappe 10 an dem konischen Abschnitt 47 und der radia- len Ringfläche 46 abstutzen. Wird der Kern 50 entlang der zweiten Führung 62 aus dem Einsatzteil 40 herausgezogen, kann sich die Schraubkappe 10 immer noch an der radialen Ring- fläche 46 abstützen.

Wenn in diesem Zustand das Werkzeug bereits hinreichend weit geöffnet ist und die Achse 14 horizontal verläuft, fällt die fertig gespritzte Schraubkappe 10 unter Schwerkrafteinfluß von selbst nach unten, wenn der Kern 50 hinreichend weit aus der Schraubkappe 10 herausgezogen wurde.

Alternativ kann auch die Schraubkappe 10 vom Kern 50 abge- dreht oder es können beide Elemente zueinander verdreht werden.

Ferner kann, anstatt den Kern 50 aus der Schraubkappe 10 herauszuziehen, die Schraubkappe 10 nach dem Verdrehen vom Kern 50 abgestreift werden. Dies kann mittels einer Abstreif- platte geschehen oder besonders bevorzugt dadurch, da$ die zurückgezogenen Schieber 52a bis 52d wieder ausgefahren werden. Da die Schieber 52a bis 52d zu diesem Zeitpunkt axial mit den Gewindeabschnitten 51a bis 51d fluchten, wird die Schraubkappe 10 auf diese Weise sicher abgestreift.

Für den nächsten Einspritzvorgang kann nun der Kern 50 mit dem Einsatzteil 40 wieder vorgeschoben werden, wobei es noch nicht einmal erforderlich ist, den Kern 50 um den Winkel 1/2 (a + ß) zurückzudrehen, da im darauffolgenden Spritzgieß- vorgang die nächste Schraubkappe 10 auch in der zweiten Winkelstellung des Kerns 50 gespritzt werden kann, wobei dieser erst zum Entformen der zweiten Schraubkappe 10 wieder in seine ursprüngliche Ausgangsstellung zurückgedreht werden mu$.

Fig. 6 zeigt in einer stark vergrößerten Ausschnittsdarstel- lung Details des Innengewindes 15 der Schraubkappe 10. Ferner zeigt Fig. 6, daß in die Schraubkappe 10 ein Flaschenhals 70 (nur ausschnittsweise dargestellt) eingeschoben ist, der an seinem Außenumfang mit einem Außengewinde 71, beispielsweise einem Trapezgewinde, versehen ist.

Das Außengewinde 71 besteht aus ersten Zähnen 72 bzw. Gewin- degängen, die zwischen sich Zahnlücken 73 aufweisen. Die Zahnflanken der ersten Zähne 72 sind mit 74 bezeichnet.

Demgegenüber umfaßt das Innengewinde 15 der Schraubkappe 10 zweite Zähne 75 von spezieller Bauart. Die zweiten Zähne 75 stehen aus einer Innenumfangsfläche 76 des hohlzylindrischen Mantelabschnitts 11 der Schraubkappe 10 vor. Sie sind im Be- reich des Zahnfußes mit einer Schwächung 77 oder auf beiden Seiten mit Schwächungen 77 und 77a versehen. Der verbleibende Zahnkörper 78 weist an seinem freien Ende eine Stirnfläche 79 auf, die in der Darstellung gemma$ Fig. 6 schräg, in Umfangs- richtung gesehen konisch ausgebildet ist.

Bezeichnet man in der Darstellung gemmai3 Fig. 6 die Achse der zweiten Zähne 75 mit 81, so kann vorgesehen sein, da$ die Zahnkörper 78 mindestens bereichsweise als Federelement 82 ausgebildet sind, beispielsweise durch spiralige oder mäan- derförmige Ausnehmungen oder dergleichen.

Wie man aus Fig. 8 ferner erkennt, liegen die ersten Zähne 72 auf einem ersten Umfang 85, der gruger ist als ein zweiter Umfang 86, bis zu dem sich die Zahnkörper 78 der zweiten Zahne 75 erstrecken. Die Zähne 72 und 75 überlappen daher einander in radialer Richtung.

Die zweiten Zähne 75 sind durch ihre Formgebung und/oder die Wahl des Werkstoffs, aus dem sie bestehen und/oder die ange- brachten Schwächungen 77,77a so ausgebildet, da$ sie in Achsrichtung der Schraubkappe 10 elastisch verformbar sind.

Dies ist in Fig. 6 mit einem Pfeil 90 angedeutet.

Aufgrund dieser besonderen Bauweise der zweiten Zähne 75 kann nun die Schraubkappe 10 relativ zum Flaschenhals 70 in axia- ler Richtung verschoben werden, wie mit einem Pfeil 87 ange- deutet. Wenn zum Beispiel die Flasche raumfest steht, kann die Schraubkappe 10 in Achsrichtung auf den Flaschenhals 70 aufgeschoben werden. Beim Aufschieben der Schraubkappe 10 treffen die zweiten Zähne 75 mit einer hinteren Zahnflanke 89 der Zahnkörper 78 auf die ersten Zähne 72 des Au$engewindeS 71 des Flaschenhalses 70. Die zweiten Zähne 75 werden nun aufgrund ihrer besonderen Bauart elastisch verformt, wie bereits erläutert und wie in Fig. 6 mit einem Pfeil 90 ange- deutet. Die Zahnkörper 78 gleiten infolgedessen mit ihren Zahnflanken 89 aber die ersten Zähne 72. Sobald ein zweiter Zahn 75 einen ersten Zahn 72 in axialer Richtung passiert hat, schnappt er aufgrund seiner Elastizität wieder zurück und in die jeweilige Zahnlücke 73 zwischen den ersten Zähnen 72 hinein.

Die Formgebung der zweiten Zähne 75 ist im Verhältnis zur Formgebung der ersten Zähne 72 nun so gewählt, daß sich die zweiten Zähne 75 nach Art von Widerhaken hinter die ersten Zähne 72 legen. Bevorzugt ist dabei, wenn sich die Zähne 72 nach dem Überschnappen mit ihren rückwärtigen Zahnflanken 89 an die vorderen Zahnflanken 80 der nachfolgenden Zähne 72 anlegen, wie bei 89'in Fig. 6 angedeutet, und sich dort ver- keilen.

Beim Ausführungsbeispiel in Fig. 6 sind die Stirnflächen 79 der Zahnkörper 78 so gestaltet, daß sie sich von hinten gegen die hinteren Zanhnflanken 74 der ersten Zähne 72 bündig an- legen, wie mit einem gemeinsamen Winkel a in Fig. 6 ange- deutet. Aus Fig. 6 erkennt man ferner, daß die ursprünglich unter einem Winkel ß von der Innenumfangsfläche 76 abstehen- den zweiten Zähne 75 im eingeschnappten Zustand nur noch um einen Winkel y zur Innenumfangsfläche 76 erstrecken, also flacher angeordnet sind.

Da die Stirnfläche 79 der zweiten Zähne 75 in diesem Zustand flach auf der Zahnflanke 74 der ersten Zähne 72 aufliegt (bzw. in Umfangsrichtung gesehen entlang einer gemeinsamen konischen Umfangsfläche), können die Gewinde 15 und 71 in dieser Stellung in einfacher Weise miteinander verschraubt werden.

Wenn zusätzlich die Zahnkörper 78 auch in Richtung ihrer Achse 81 elastisch ausgebildet sind, wie mit den Federelemen- ten 82 in Fig. 6 angedeutet, so kann die Schraubkappe 10 auf dem Flaschenhals 70 noch ein gewisses axiles Spiel ausführen, ohne daß sich die Verbindung zwischen den Gewinden 15 und 71 lockert.

In Fig. 7 ist ergänzend dargestellt, daß in Umfangsrichtung gesehen zwischen den zweiten Zähnen 75 noch starre Führungs- stege 92 vorgesehen werden können, die sich in axialer Rich- tung erstrecken. Die Führungsstege 92 sind so dimensioniert, daß sie mit ihrer Innenumfangsfläche auf dem ersten Umfang 85 der ersten Zähne 72 liegen. Die Führungsstege 92 zentrieren damit die Schraubkappe 10 während des Aufschiebens auf den Flaschenhals 70.

Wenn man die Führungsstege 92 (in Fig. 7 nicht dargestellt) in Umfangsrichtung so breit ausbildet, daß sie fast bis zu den zweiten Zähnen 75 reichen, so können die starren Füh- rungsstege 92 auch eine seitliche Stabilisierung der zweiten Zähne 75 in Umfangsrichtung ausüben. Diese Stabilisierung kann hilfreich sein, wenn die Schraubkappe 10 mit einem ge- wissen Drehmoment auf dem Flaschenhals 70 angezogen wird, weil dann ein unter Umständen beträchtliches Biegemoment in Umfangsrichtung auf die zweiten Zähne 75 ausgeübt wird. Diese können sich dann auf den starren Führungsstegen 92 abstützen.

Mit 16'bzw. 17'ist in Fig. 7 angedeutet, daß es sich hier um entsprechende Elemente zu den Gewindesegmenten bzw. Lücken in Fig. 1 und 2 handelt. Lediglich die Teilung auf dem Umfang ist bei der in Fig. 7 dargestellten Schraubkappe 10'etwas anders als bei der Schraubkappe gemmai3 Fig. 1 und 2, da die Elastizität der Zähne 75 naturgemäß umso größer ist, je schmaler die Gewindesegmente 16'dimensioniert werden.

Bei entsprechender Dimensionierung des Werkzeugs 20 bzw. des Kerns 50 können die Lücken 17 im Innengewinde 15 der Schraube 10 so dimensioniert werden, daß nach dem Aufschieben der Schraubkappe 10 auf den Flaschenhals 70 im Bereich der Lücken 17 ein Kanal entsteht, sei es bei vollständig verschlossener Schraubkappe 10 oder sei es bei erstmalig geöffneter und dann leicht wieder verschlossener Schraubkappe 10. Diese Kanäle können dazu dienen, einen Druckausgleich zum Innenraum der Flasche zu ermöglichen, in der sich zum Beispiel ein kohlen- säurehaltiges Getränk befindet.

Wenn die Schraubkappe 10'gemäß Fig. 7 mit einem Werkzeug gemäß Fig. 3-5 hergestellt werden soll, müssen die zweiten Zähne 75 zusammen mit den Führungsstegen 92 nach dem Verdre- hen axial entformbar sein. In der linken Hälfte von Fig. 7 ist daher eine entsprechende Variante dargestellt, bei der der Umfangswinkel ß', der von den Zähnen 75'mit den Führungsstegen 92 zusammen eingenommen wird, kleiner ist als der Umfangswinkel'der Lücke 17.

In Fig. 8 ist eine Variante einer Schraubkappe 10''darge- stellt. Die Schraubkappe 10''entspricht baulich der Schraub- kappe 10 gemäß Fig. 6, mit der Abweichung, da$ in der Nähe ihres inneren Endes ein einzelner starrer Gewindegang 95 angeordnet ist. Dieser starre Gewindegang 95 ist so ausge- bildet, daß er in eine Zahnlücke 73 des ebenfalls letzten, das heißt vorderen Gewindeganges des Flaschenhalses 70 greift.

Der starre Gewindegang 95 hat den Zweck, die Schraubkappe 10''auf dem Flaschenhals 70 noch besser zu fixieren, wenn die axiale Bewegung (Pfeil 87 in Fig. 6) ihre Endstellung er- reicht hat. Dann wird die Schraubverbindung nicht nur über die elastischen Zähne 75, sondern darüber hinaus auch über den starren Gewindegang 95 fixiert bzw. verriegelt.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Variante wird eine gesonderte Verriegelung der Schraubkappe 10 auf dem Flaschenhals 70 durch abschließendes Verdrehen entbehrlich. Die in Fig. 9 dargestellte Schraubkappe 10'''arbeitet nämlich in diesem Fall mit einem Flaschenhals 70 zusammen, dessen freies vorde- res Ende mit einer im wesentlichen radial verlaufenden ersten Stirnfläche 96 versehen ist. Diese erste Stirnfläche 96 steht einer zweiten, ebenfalls im wesentlichen radial verlaufenden Stirnfläche 97 auf der Innenseite der Schraubkappe 10''' gegenüber.

Auf der ersten Stirnfläche 96 ist eine Dichtung 98 angeord- net. Die Dichtung 98 kann-wie in Fig. 9 dargestellt-eine O-Ring-artige Dichtung aus einem geschlossenporigen Schaum- stoff sein. Sie kann aber auch einstückig als elastische Lippe an den Flaschenhals 70 angeformt sein oder als sonsti- ges Dichtungselement ausgebildet.

Wichtig ist allein, daß die Dichtung 98 beim vollständigen Aufschieben der Schraubkappe 10'''auf den Flaschenhals 70 zwischen den Stirnflächen 96 und 97 elastisch dichtend einge- klemmt wird, wie strichpunktiert in Fig. 9 mit 98a ange- deutet. Der Arbeitsweg der Dichtung 98 beim Einklemmen bzw.

Zusammendrücken ist in diesem Fall relativ zum Arbeitsweg der elastischen zweiten Zähne 75 dimensioniert. Die Anordnung ist insgesamt so getroffen, daß nach dem Einschnappen des hinter- sten der zweiten Zähne 75 hinter den vordersten ersten Zahn 72 auf dem Flaschenhals 70 die Dichtung 98 in der strich- punktiert eingezeichneten Weise eingeklemmt ist. Die Gewinde 15'''und 71'''werden auf diese Weise verriegelt.

Es versteht sich dabei, da$ die in Fig. 9 schematisch ange- deutete O-Ring-Dichtung 98 nur beispielhaft zu verstehen ist.

Selbstverständlich kann die Dichtung 98 auch als mander- artige Dichtung, teleskopartige Dichtung usw. ausgebildet sein, wobei allein wichtig ist, da$ am Ende der Aufschieb- bewegung der Verschlußkappe 10'''auf den Flaschenhals 70 eine Dichtung zwischen dem vorderen Ende des Flaschenhalses 70 und der Innenoberfläche der Schraubkappe 10'''entsteht.

Die Dichtung 98 steht im übrigen für ein beliebiges axial elastisches Teil einer beliebigen Schraubverbindung, das für die erforderliche Verspannung der zweiten Zähne 75 hinter den ersten Zähnen 72 sorgt.

Es versteht sich, da$ die in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Anordnungen nur beispielhaft zu verstehen sind. So kann die gesamte Anordnung auch umgekehrt vorgesehen werden, indem die elastischen Zähne auf dem Flaschenhals und die starren Zähne auf der Schraubkappe angeordnet werden. Auch kann man die Zähne auf beiden Gewinden elastisch ausbilden. Schließlich ist es möglich, die elastischen Zahne so zu gestalten, da$ sie sowohl beim Verschließen (Aufschieben der Schraubkappe) wie auch beim Offnen (Abziehen der Schraubkappe) durch ela- stisches Schnappen uber die komplementaren Gewindezahne ge- schoben bzw. gezogen werden konnen. Zu diesem Zweck kann es zweckma$ig sein, auf einem der beiden Gewinde starre Gewinde- gange bzw.-zahne anzubringen, die in beiden axialen Richtun- gen unterschiedlich, das heißt asymmetrisch ausgebildet sind.

Es versteht sich ferner, daß die Erfindung keinesfalls auf den dargestellten Anwendungsfall von Schraub- kappen/Flaschenhälsen beschränkt ist. Die Erfindung kann ebensogut bei Schraubverbindungen zwischen Muttern und Schrauben eingesetzt werden, wie auch bei Schraubhülsen zum Vermuffen von Rohren oder bei Befestigungselementen in Möbeln usw.