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Behälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem auf den
Behälterhals aufschraubbaren Verschluss
Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter mit einem auf den Behälterhals aufschraubbaren, mit
Rastelementen gegen Wiederabschrauben versehenen Verschluss, insbesondere Ausgussverschluss, und ist besonders für Behälter und Verschlüsse aus Kunststoff geeignet.
Es ist bereits eine ortsfeste Verbindung einer als Ausguss dienenden Einrichtung mit dem Öffnungsrand eines flaschen-oder kanisterartigen Behälters vorgeschlagen worden, bei welcher der in einen unteren
Stutzen konisch ausmündende Fuss des einstückigen, aus Ausgussrohr und Fuss bestehenden Kunststoffaus- gusses mit einer nach oben durch einen verbreiterten, mit einer Hohlkehle versehenen Tellerkragen ab- gedeckten und durch einen unteren Bund begrenzten Einschnürung versehen ist, in welche der winkelig nach innen umgezogene Behälteröffnungsrand des Fusses als Ausgussverschluss einrastet. Diese bekannte
Verbindung hat sich in der Praxis ausgezeichnet bewährt und sicherte eine Unlösbarkeit von Verschluss und
Behälter, so dass in dem Behälter verpackte Füllgüter praktisch versiegelt bis zum Verbraucher gelangten.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform dieser bekannten Ausgussverschlüsse war eine Mündung vorgesehen, welche mittels eines Werkzeuges abgeschnitten werden konnte und auf diese Weise eine Öffnung für das
Ausgiessen des Füllgutes freigab.
Die Verwendung dieses Ausgussverschlusses setzte aber voraus, dass der Behälter aus einem Material gefertigt war, welches gegenüber dem aus Kunststoff bestehenden Ausgussverschluss eine gewisse Stabili- tät besass. In der Praxis kam hauptsächlich Blech als Werkstoff für den Behälter in Betracht. Versuchte man, den bekannten, an sich sehr vorteilhaften Ausgussverschluss in den Behälteröffnungsrand eines aus
Kunststoff gefertigten Gefässes einzusetzen, so ergab es sich, dass eine ortsfeste Verbindung nicht gewährleistet war, da der aus Kunststoff bestehende Rand entweder weitgehend elastisch oder zu weich war, um ein festes Einrasten zu ermöglichen.
Man hat auch bereits einen Schraubverschluss für Kunststoffflaschen vorgeschlagen, der gegen ein Wiederöffnen dadurch gesichert werden sollte, dass das Innere der Verschlusskappe und der Behälterhals unterhalb der Gewindegänge jeweils mit einem Sägezahnkranz versehen waren, wobei die Steigung der Sägezähne in der Gewindemündung in Drehrichtung und in der Schraubkappe entgegengesetzt verliefen. Gemäss einem dieser Vorschläge wurde ein nur an wenigen Punkten mit der Schlaubkappe verbundener, mit Sägezähnen versehener schmaler Ringteil vorgesehen und am Behälterhals unterhalb des Gewindeteiles ein mit Rastelementen versehener Bund angeordnet.
Weiters wurde vorgeschlagen, an der Aussenwandung des Halses eines Behälters unterhalb des Gewindeteiles vier sägezahnähnliche Rastelemente anzuformen und die Verschlusskappe mit vier unterhalb des Gewindeteiles der Verschlusskappe angeformten Zungen zu versehen. Ferner wurden zur Sicherung gegen Wiederotnen auch bereits Verschlusskappen angegeben, die ein inneres Gewinde aufwiesen und an ihrer unteren Stirnfläche Rastelemente besassen, die nach Einschrauben in der Endstellung in entsprechende Rastelemente, die aussen am Flaschenhals angebracht waren, eingriffen.
Mit diesen bekannten Sicherungen konnte wohl erreicht werden, dass sich die Verschlusskappen nicht ohne weiteres wieder abschrauben liessen, nachdem das Füllgut einmal eingebracht war. Jedoch zeigte es sich, dass diese bekannten Verschlüsse keine ortsfeste Verbindung garantierten, da sie gegen ein seitliches Abdrücken nicht gesichert waren. Mit oder auch ohne Werkzeug gelang es, die Schraubverschlüsse aus den Rasten herauszuschwenken und die Schraubverschlüsse zu entfernen.
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Aus der USA-Patentschrift Nr. 856,002 ist es weiterhin-bereits bekanntgeworden, schlitzförmige zur
Rotationsachse des Behälterhalses parallele Vertiefungen an der Innenwandung des Behälterhalses vorzu- sehen. Das für diesen Vorschlag wesentliche Rastelement ist eine scharnierförmig exzentrisch gelagerte
Klinke, die beim Aufdrehen des Verschlusses den Behälterhals abtrennen soll. Diese Ausführungsform be- dingt eine kostspielige Montage, weiterhin ist dabei eine grosse Unsicherheit gegeben. Schliesslich istdie- se gemäss dieser Patentschrift vorgeschlagene Ausführungsform nicht überall technisch durchführbar.
Durch die Erfindung wird dieser Nachteil mit Sicherheit vermieden.
Der Behälter gemäss der Erfindung besitzt, wie bekannte Behälter, einen auf den Behälterhals auf- schraubbaren, mit Rastelementen gegen Wiederabschrauben versehenen Verschluss, insbesondere einen
Ausgussverschluss. Erfindungsgemäss sind nun als Rastelemente mehrere, rundum im Verschluss angeord- nete, zur Rotationsachse des Flaschenhalses zumindest teilweise parallelliegende Nocken bzw. Vertie- fungen vorgesehen, die einerseits an der Innenwandung des Behälterhalses und anderseits an einer in die
Mündung hineinragenden Tülle des Verschlusses angebracht sind.
Durch diese Ausführung wird ein Verschluss geschaffen, der auch gegen seitliches Abdrücken einwand- frei gesichert, also völlig unlösbar ist.
Bei einer Ausführungsform gemäss der Erfindung sind die Rastelemente einerseits an einer innerhalb der Mündung des Behälters angebrachten ringförmigen Schulter. und anderseits an der ringförmigen Stirn- fläche der Tülle angebracht.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, in welchen Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I gemäss Fig. 2, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie lI-lI gemäss Fig. 1, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt, Fig. 4 im Querschnitt eine Ausführungsform der Rastelemente, Fig. 5 im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform gemäss der Erfindung und die Fig. 6 - 8 im Querschnitt weitere Ausführungsformen von Rastelementen in entgegengesetzter Orientierung wie in den vorhergehenden Figuren.
Der Behälter, im Ausführungsbeispiel die Kunststoffflasche 1, besitzt den mit Aussengewinde versehenen Hals 2, auf welchen die ebenfalls aus Kunststoff gefertigte, mit einem Innengewinde. versehene Verschlusskappe 3 aufgeschraubt ist. Die Verschlusskappe 3 besitzt einen abschneidbaren Vorsprung 4, welcher den Ausguss darstellt, und eine Lasche 5, an welcher ein Verschlusselement zum Aufsetzen auf den abgeschnittenen Ausguss unverlierbar angebracht werden kann.
Erfindungsgemäss besitzt der Verschluss eine in die Mündung des Behälterhalses hineinragende Tülle 6, die an ihrer AUssenwandung mit Rastelementen 7 versehen ist. Diese Rastelemente greifen beim Aufschrauben des Verschlusses in entsprechende Rastelemente 8, die an der Innenwandung 9 der Mündung des Behälters angebracht sind. Diese Rastelemente können, wie in Fig. 1 dargestellt, sägezahnförmig ausgebildet sein, so dass eine Schraubbewegung des Verschlusses nur in einer Drehrichtung möglich ist.
Zweckmässig ist der obere Rand 10 der Mündung mit einem Aussenkonus und der Verschluss mit einem entsprechenden Innenkonus 11 ausgestattet. Durch diese Ausführung wird erreicht, dass bei der Endstellung, d. h. bei vollständig auf-und eingeschraubtem Verschluss ein weiteres Widerlager geschaffen wird und der Verschluss unverrückbar festsitzt.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im Gegensatz zu bekannten Ausführungen die Rastelemente nicht nur einzelne Nocken oder schmale Kränze bilden, sondern sich über die gesamte Innenwandung des Behälterhalses erstrecken können. Damit greifen relativ grosse Flächen der Rastelemente ineinander, während bei der bekannten Anbringung von Rastelementen meist nur eine stellenweise oder punktförmige Berührung der beiderseitigen Elemente auftrat.
Der Behälter und der Verschluss können auf einfache Weise aus Kunststoff wirtschaftlich hergestellt werden. Von besonderem Vorteil ist es, dass der Verschluss, der, wie schon ausgeführt, auch als Ausgussverschluss ausgebildet sein kann, einstückig in einem Arbeitsgang aus Kunststoff gefertigt werden kann.
Ohne Zerstörung des Behälters oder des Verschlusses ist ein Öffnen und damit ein Austausch des in ihm befindlichen Füllgutes nicht möglich. Die Erfindung bietet daher eine absolute Sicherung des original verpackten Füllgutes.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführung gemäss den Fig. 1 und 2 dadurch, dass die Rastelemente 12 einerseits an einer innerhalb der Mündung des Behälters angebrachten ringförmigen Schulter 13 und anderseits an der Stirnfläche 14 der Tülle 6 angebracht sind.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung der Rastelemente.
Die Zähne 15 der Rastelemente des Verschlusses sind entgegen der Aufschraubdrehrichtung abgebogen, während die an der Innenwandung 9 der Mündung des Behälters angebrachten Zähne 16 entgegengesetzt gerichtet sind. Durch diese Ausführung wird erreicht, dass die Rastelemente in der Aufschraubdrehrichtung,
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im vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn, leicht übereinander gleiten können, während nach dem Einrasten ein Hintergreifen der beiderseitigen Rastelemente und damit eine innige Verzahnung eintritt, welche ein Abschrauben des Verschlusses, also entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, völlig unmöglich macht.
Es wird in der Regel notwendig sein, die die Rastelemente tragenden Zonen und/oder die Rastelemente selbst aus elastischem Material zu fertigen, damit ein Ausweichen der Zähne beim Drehen des Verschlusses und damit das Aufschrauben ermöglicht wird.
Beim Versuch, den Verschluss herauszuschrauben, spreizen sich seine Rastelemente nach aussen und die Rastelemente des Behälterhalses fächerförmig nach der Mitte und setzen so einem Abschrauben einen besonders grossen Widerstand entgegen.
Es wurde weiter gefunden, dass eine noch bessere Sicherung, insbesondere gegen ein seitliches Abdrücken dadurch erzielt werden kann, dass die Tülle des Verschlusses unterhalb der Rastelemente einen zylindrischen Fortsatz aufweist, der in einen entsprechenden zylindrisch ausgebildeten Teil der Innenwandung der Mündung des Behälters hineinragt. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Innen- bzw.
Aussengewinde, welches zum Aufschrauben des Verschlusses dient, als Sägezahngewinde mit senkrecht zur Behälterachse verlaufenden Zahnschultern ausgebildet. Hiedurch werden die radialen Spannungen, die beim sonst üblichen Rundgewinde auftreten, vermieden. Dieses Merkmal ist deshalb von besonderer Bedeutung, da diese Spannungen vielfach zu einem Aufbauchen des äusseren Teiles des Verschlusses und hiedurch zu Rissen führten. Diese Gefahr war besonders gross, wenn die Verschlüsse aus Polyäthylen hergestellt waren, da dieses, wie bekannt, zum Reissen veranlasst wird, wenn es unter dauernden Spannungen steht.
Fig. 5 zeigt diese Ausführungsform gemäss der Erfindung. Der Behälter, im Ausführungsbeispiel die Kunststoffflasche 1, besitzt den mit Aussengewinde versehenen Hals 2, auf welchen die ebenfalls aus Kunststoff gefertigte mit einem Innengewinde versehene Verschlusskappe 3 aufgeschraubt ist. Aussengewinde22 und Innengewinde 23 sind erfindungsgemäss als Sägezahngewinde mit senkrecht zur Behälterachse verlaufenden Zahnschultern ausgebildet. Die Verschlusskappe 3 besitzt einen abscheidbaren Vorsprung 4, welcher den Ausguss darstellt und eine Lasche 5, an welcher ein Verschlusselement zum Aufsetzen auf den abgeschnittenen Ausguss unverlierbar angebracht werden kann.
Der Verschluss besitzt eine in die Mündung des Behälterhalses hineinragende Tülle 6, die an ihrer Aussenwandung mit Rastelementen 15 versehen ist. Diese Rastelemente greifen beim Aufschrauben des Verschlusses in entsprechende Rastelemente 16, die an der Innenwandung 9 der Mündung des Behälters angebracht sind.
Erfindungsgemäss ist die Tülle 6 des Verschlusses unterhalb der Rastelemente 15 mit einem zylindrischen Fortsatz 21 ausgestattet, der in einen entsprechend zylindrisch ausgebildeten Teil 20 der Innenwandung der Mündung des Behälters hineinragt.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Rastelemente für hohe Ansprüche an die Verschlusssicherheit zeigen die Fig. 6 - 8 in Anwendung auf Linksgewindekappen. Nach Fig. 6 besitzen die als Sägezahnkränze ausgebildeten Rastelemente 32, 33 Zahnspitzwinkel a, 8, welche spitze Winkel sind, wobei die Zahnspitzen über cie nach dem Mittelpunkt der Sägezahnkränze gerichteten Radien hinausragen.
Aus der Detailzeichnung der Fig. 7, welche den Zustand während des Aufschraubens des Verschlusses in Pfeilrichtung zeigt, ist erkennbar, dass die Zahnspitzen intolge des elastischen und damit nachgiebigen Materials weggedrückt werden und somit ein leichtes Aufschrauben ermöglichen. Die Nachgiebigkeit der Zahnspitzen wird auch dadurch bewirkt, dass diese in radialer Richtung nicht unterstützt sind.
Es ist verständlich, dass beim Versuch, einen mit derartigen Rastelementen versehenen Verschluss abzuschrauben, die Brust 35 der Zähne gegen die Brust 36 der Gegenzähne drückt. Hiebei werden zwar
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Kraftkomponenten wirksam.Rastzähne bewirkt, dass die Flächen 37 der Zähne gegen die Wandungen 38 der Gegenverzahnung fest angedrückt werden, wodurch eine weitere Abstützung der beim Abschraubversuch auftretenden Tangential- kräfte erzielt wird.
Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 6 dadurch, dass die Zahnspitzen des Zahnkranzes 32 rechtwinkelige Zahnspitzwinkel ss besitzen und die Zahn- ) rust 39 jeweils auf einem Radius des Zahnkranzes liegt. Die Zahnspitzwinkel des Zahnkranzes 33 sind aber, ebenso wie in Fig. 6 dargestellt, geformt. Diese Ausführungsform gemäss Fig. 8 gestattet, dass die Rastzähne des Zahnkranzes 32 leicht in die Zahnlücken des Zahnkranzes 33 beim aufschrauben einrasten. Jedoch wird das bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 auftretende Spiel vermieden.
Beim Versuch, den Verschluss abzuschrauben, bewirken die tangential gerichteten Kräfte, dass sich die Rastzähne des Zahnkranzes 33 in Richtung auf die Mittelachse des Verschlusses
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bzw. Behälterhalses bewegen und hiedurch die Flächen 30 der Rastzähne gegen die Flächen 31 gedrückt werden, wodurch eine wirksame Abstützung der tangential gerichteten Kräfte erfolgt.
Die Darstellung der Rastelemente in den Fig. 6 - 8 ist rein schematisch aufzufassen. Bei Ausführungen, wie sie in den Fig. 1-5 dargestellt sind, wäre die Richtung der Rastzähne entgegengesetzt.
Es hat sich gezeigt, dass der Verschluss nach der Erfindung ohne Zerstörung einzelner Teile völlig unlösbar ist.
Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, wenn die Zahnformen modifiziert und anstatt Kunststoff andere Materialien verwendet werden und auch andere als Schraubverschlüsse, z. B. Bajonettverschlüsse zur Verwendung gelangen. Auch können andere Rastelemente, als in den Ausführungsbeispielen dargestellt, z. B. Nocken und entsprechende Vertiefungen durchaus geeignet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Behälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem auf den Behälterhals aufschraubbaren, mit Rastelementen gegen Wiederabschrauben versehenen Verschluss, insbesondere Ausgussverschluss, dadurch gekennzeichnet, dass als Rastelemente mehrere, rundum im Verschluss angeordnete, zur Rotationsachse des Flaschenhalses zumindest teilweise parallelliegende Nocken bzw. Vertiefungen vorgesehen sind, die einerseits an der Innenwandung des Behälterhalses und anderseits an einer in die Mündung hineinragenden Tülle des Verschlusses angebracht sind.