<Desc/Clms Page number 1>
Verschluss-und Ausgabeeinrichtung aus elastischem Kunststoff für Behälter
Die Erfindung betrifft eine Verschluss- und Ausgabeeinrichtung für Behälter, insbesondere einen ein- stückigen Verschluss, der selbst einen Befestigungs- und einen Verschlussteil aufweist, von der Aussenseite eines sonst fertigen Behälters in Behälterwandöffnungen leicht eingesetzt werden kann und dann sicher in seiner Lage verbleibt.
Mit kleinen Abänderungen kann der erfindungsgemässe Verschluss sowohl für kleine Behälter verwen- det werden, beispielsweise jene, die bei Druck auf ihre Seitenwände eine kleine Menge eines strömung- fähigen Mediums abgeben, als auch für grössere Behälter, aus denen der Inhalt ausgegossen wird, sowie für
Behälter nachArt vonStahlfassern und -trommeln, in denen der Verschluss nur als Austrittsöffnung für Luft dienen kann, um die Ausgabe durch eine grössere Öffnung zu ermöglichen. Der erfindungsgemässe Verschluss kann auch mit einer Membran abgeschlossen sein, die zerstört werden muss, um einen Weg zum Behälterinhalt freizugeben.
Bei der Herstellung von einstückigen Verschlüssen aus elastischem Material, deren Verwendung vorwiegend auf kleinere Behälter beschränkt war, hat man bisher versucht, einen für einen einzigen Zweck bestimmten Verschluss herzustellen, der in eine speziell für ihn vorgesehene Öffnung des Behälterkopfes gut passend eingesetzt werden kann. Dadurch war die Anwendbarkeit und Absatzmöglichkeit derartiger
Verschlüsse begrenzt, weil jeder von ihnen so vorgeformt werden musste, dass er zu einer bestimmten vorgeformten Behälteröffnung passte.
Im Gegensatz zu der bisher allgemein üblichen Praxis ist der erfindungsgemässe Verschluss aus einem solchen Material gebildet und so bemessen, dass unabhängig von der Wandstärke des Behälters, beispielsweise der Dose, des Kübels oder der Trommel, an dem der Verschluss angebracht wird, dieser fest, passend und dicht in die Wand des Behälters eingesetzt werden kann. Die Randausbildung der Behälteröffnung weist im allgemeinen in Abhängigkeit von der Wandstärke gewisse Unterschiede auf. Wenn dies jedoch die einzigen Unterschiede sind, kann unabhängig von der Wandstärke des Behälters ein und derselbe Verschluss in verschiedene Öffnungen gleicher Grösse dicht eingesetzt werden.
Die Erfindung bezweckt daher vor allem die Schaffung von einstückigen Behälterverschlüssen, die dicht in Öffnungen in verschieden starken Behälterwänden eingesetzt werden können.
Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung derartigen Verschlüsse, die zwar alle gleich ausgebildet sind, aber selbsthaltend in die Öffnungen von verschieden starken Behälterwänden eingesetzt werden können.
Ein weiterer Zweck besteht in der Schaffung von derartigen Verschlüssen, die nach Fertigstellung des Behälters leicht von aussen an dem Behälter angebracht werden können.
Zur Erfüllung der gestellten Aufgabe bedient sich die Erfindung einer Verschluss- und Ausgabeeinrichtung aus elastischem Kunststoff für Behälter, zur dichten Anlage an die Öffnung in der verschiedene Stärken aufweisenden Behälterwand, die in der Umgebung der Öffnung nach einwärts und abwärts gebördelt ist, mit einem ringförmigen durch eine Kappe aus elastischem Material abdeckbaren Verschlusskörper, dessen ebenflächige Unterseite ausserhalb der Behälteröffnung gegen die Behälterwand anliegt, mit einem als zylindrischer Hals ausgebildeten Befestigungsteil, der sich vom Verschlusskörper nach abwärts erstreckt und mit einer beide Teile durchsetzenden Ausgabeöffnung.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Erfindung selbst besteht nun vor allem darin, dass das untere Ende des zylindrischen Halses des Verschlusskörpers im wesentlichen denselben Durchmesser hat wie die Behälteröffnung und über eine konische Erweiterung in einen zylindrischen Hauptteil übergeht, dessen Durchmesser wesentlich grösser ist als der Durchmesser der Behälteröffnung, so dass beim Durchführen des Endteiles durch die Öffnung der Behälterwand der Hauptteil des Verschlusskörperhalses in der Öffnung auf einen kleineren Durchmesser zusammengedrückt wird, während das unterhalb der Öffnung befindliche Material dieses Teiles um den Rand der Öffnung herum radial nach auswärts fliesst und den Rand der Öffnung mit starker elastischer Kraft umgreift.
Weitere Merkmale der Erfindung betreffen besonders zweckmässig Einzelausgestaltungen des Verschluss - körpers.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen Fig. 1 in Draufsicht einen Teil eines mit dem erfindungsgemässen Verschluss versehenen, dünnwandigen Behälters, Fig. 2 den Behälter in Vorderansicht, Fig. 3 auseinandergezogen den Verschluss und den zugehörigen Teil der Behälterwand, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen, wobei die Kappe strichpunktiert in der offenen Stellung angedeutet ist, Fig. 5 teilweise im Schnitt einen Verschluss in einer Behälterwand, die stärker ist als in den vorhergehenden Figuren, wobei ein Teil des Verschlusses in Ansicht dargestellt ist, Fig. 6 auseinandergezogen einen Teil der die Öffnung umgebenden Behälterwand und einen Teil des Verschlusskörpers und Fig. 7 ähnlich wie Fig. 5 einen Verschluss für eine besonders starke Behälterwand.
Der Verschluss gemäss den Fig. 1-4 besteht aus einem Befestigungsteil l und einer Verschlusskappe 2. Ein Scharnier 3 z. B. ein flexibles Band verbindet die Kappe 2 unverlierbar mit dem Teil l. Diese Elemente des Verschlusses werden in einem Stück durch Verformung elastischer, fliessfähiger Kunststoffe z. B. zäher Sorten von Polyäthylen, Polyamid, Teflon und Mylar hergestellt.
Der Verschlusskörper 1 wird mit seinem Unterteil 4 in die Behälteröffnung eingesetzt. Der Teil 5, der sich oberhalb der Behälterwand erstreckt und für die Ausgabe vorgesehen ist, hat einen kleineren Innendurchmesser als der Teil 4. Zwischen den Teilen 4 und 5 erstreckt sich ein ringförmiger Bund 6 nach auswärts, in dem eine äussere Ringrinne 7 ausgebildet ist, an die ein Kopfteil 8 anschliesst, der vom Teil 5 durch einen zylindrischen Kanal 9 getrennt ist.
Unter der Rinne 7 bildet der Bund 6 eine Ringschulter 10, deren Unterseite 11 gegen die ebene Aussenfläche der Behälterwand 12 anliegt. Eine Schulter 11 (Fig. 6) streckt sich vom stärkeren, mittleren Teil des Bundes 6 radial nach auswärts und hat am Material des Teiles 1 aus später angegebenen Gründen eine feste Auflage.
An einer Stelle erstreckt sich die Schulter 10 nach auswärts und bildet das bandartige Scharnier 3, das bei 12 umgebogen ist und sich von dort bei 13 radial nach einwärts erstreckt. Der Teil 13 vereinigt sich mit dem Umfang des Mantels 14 der Verschlusskappe 2, der bis auf eine dem Scharnier 3 entgegengesetzte, auswärtsgerichtete Lippe 15 kreisförmig gestaltet ist.
Die Kappe 2 ist nach oben gewölbt, weist eine geneigte Seitenwand 17 und eine innere zylindrische Ausnehmung auf, die von einer Seitenwand 18 und einer Abschlussendwand 19 begrenzt ist. Die Seitenwand 18 legt sich satt an die Stirnfläche 20 des Halses 5 an, während die Abschlusswand 19 knapp über der ebenen Stirnfläche 21 des Halses 5 liegt, so dass ein dichter, lecksicherer Verschluss des Behälters gewährleistet ist. Eine weitere Sicherung wird dadurch erreicht, dass sich der Teil 22, der gemäss Fig. 4 die gewölbte Decke 16 mit dem Rand 14 verbindet, mit einem abwärtsgerichteten Bund 24 versehen ist, dessen zylindrischer Aussenumfang 25 sich dicht an den Innenumfang 26 des Kopfteiles 8 anlegt. Das untere Ende des Bundes 24 weist eine nach einwärts und aufwärts gekrümmte Fläche 27 auf, die den richtigen Sitz der Kappe 2 auf dem Hals 5 gewährleistet.
Der nach auswärts erstreckte Teil des Kappenmantels 14 legt sich mit seiner Unterseite 28 dicht an die Oberseite 29 des Kopfteiles 8 an. Der Mantel 4 erstreckt sich abwärts in einen Bund 30, der in einem radial einwärts gerichteten Ringvorsprung 31 endet, dessen Oberseite 32 sich dicht gegen die Oberseite der Rinne 7 anlegt. Die Stirnfläche 33 des ringförmigen Vorsprunges 31 ist aufwärts und einwärts abgerundet, um das Einschnappen des Vorsprunges 31 über die Umfangsfläche 34 des Kopfteiles 8 zu erleichtern. Man erkennt, dass nach diesem Einschnappen der Vorsprung 31 sich. gut in der Rinne 37 befindet, so dass der Mantel 14 heruntergehalten wird, wobei sich seine verschiedenen Innenflächen fest an die Gegenflächen des Kopfes 8 anlegen.
Durch diese Anlage wird daher eine weitere Lecksicherheit gewährleistet, zusätzlich zu jener, die bereits durch die Anlage der Flächen 18 und 20 aneinander gegeben ist.
Die Sicherung der Kappe 2 in der lecksichere Schliessstellung gegenüber dem Befestigungsteil in der soeben beschriebenen und in Fig. 4 gezeigten Weise wird dadurch erzielt, dass die gewölbte Decke 16 mit
<Desc/Clms Page number 3>
genügender Kraft heruntergedrückt wird, worauf die andern Teile in ihre Schliessstellung einschnappen.
Zum Öffnen des Verschlusses führt man einen Finger unter der Lippe 15 ein und drückt diese nach auf- wärts, worauf der Vorsprung 31 an der der Lippe 15 nächstgelegenen Stelle aus der Rinne 7 austritt. Durch fortgesetztes Aufwärtsdrücken der Lippe 15 wird die Kappe in die in Fig. 4 strichliert gezeigte offene Stel- lung gebracht.-
Das Wesen der Erfindung besteht vor allem in dem besonderen Befestigungsteil 4 des Teiles 1 und in der Beziehung desselben zu der Unterseite 11 des Bundes 6. Wie aus den Fig. 3 und 6 hervorgeht, hat die
Aussenseite des Teiles 4 an jeder Stelle, an der sie sich von der Fläche 11 weg erstreckt, vor dem An- bringen des Verschlusses an der Behälterwand die Form eines geraden Zylinders 40. Dieser Zylinder er- streckt sich über einen wesentlichen Teil des Gesamtausmasses des Teiles 4 abwärts.
Dann ist der Teil 4 abwärts und einwärts gedreht, so dass ein kurzer, kegelstumpfförmiger Teil 41 gebildet wird, der in einem kurzen, zylindrischen Führungsteil 42 endet, dessen Durchmesser kleiner ist als der der zylindrischen Flä- che 40.
Der Innendurchmesser der Öffnung 43 in der dünnen Behälterwand 12 entspricht im wesentlichen dem
Aussendurchmesser des Führungsteiles 42. Dieser Innendurchmesser der Öffnung setzt sich an der zylindri- schen Fläche 44 des die Öffnung 43 umgebenden Halses 45 fort. Dann erweitert sich dieser Innendurch- messer mit dem kurzen Radius 46, mit dem sich der Hals 45 von der Wand 12 weg erstreckt. Infolgedes- sen kann der Führungsteil 42 in den Hals 45 eingesetzt werden, ohne dass eine besonders starke Kraft aus- geübt wird. Bei weiterer Abwärtsbewegung des Verschlusses muss jedoch zunächst der kegelstumpfförmige
Teil 41 und dann ein Teil des im Durchmesser grösseren Teiles 40 durch die Öffnung bewegt werden.
Fig. 3 zeigt, dass der Aussendurchmesser des zylindrischen Teiles 40 wesentlich grösser ist als der In- nendurchmesser 44 des Halses, wobei der Unterschied so bemessen ist, dass der Zylinder 40 durch normalen Druck von Hand aus durch die Öffnung 43 gedrückt werden kann, bis sich die Fläche 11 fest an die
Oberseite der Behälterwand 12 anlegt. Am oberen Teil des Halses 4 ist die zylindrische Fläche 40 dann an der Stelle, an der sie den Hals 45 umgreift, wie bei 50 gezeigt im Durchmesser verkleinert. Der unter dem Ende 51 des Halses befindliche Teil des Organs 4 fliesst unter Bildung eines Ringvorsprunges 52 auswärts, der sich über den Aussendurchmesser des Halses 45 hinaus auswärts erstreckt.
Es ist daher keine vorgeformte Vertiefung für die Aufnahme des Halses 45 vorgesehen, sondern die Vertiefung wird dadurch gebildet, dass der Kunststoff nach aussen fliesst, wenn der Hals 4 durch den Hals 45 gedrückt wird, so dass die in Fig. 4 gezeigte Form erhalten wird.
Diese Art der Vereinigung ergibt eine Verbindung, die viel dichter und starrer ist als jene, die erzielt werden kann, wenn der Kunststoff für die Aufnahme des aus Metall bestehenden Halses 45 vorgeformt wird. Vorgeformte Teile können sich an abzeichnende Formen, Risse und andere Fehler in den Metallteilen nur wenig oder gar nicht anpassen, so dass ein bestimmter Teil der Verschlüsse nicht den Anforderungen entspricht oder überhaupt Ausschuss ist, weil er ein Lecken gestattet.
In der erfindungsgemässen Anordnung dagegen fliesst der Kunststoff, so dass er sich an den Metallhals anlegt und ihn umgreift und alle Spalten ausfüllt und etwaige Verformungen und Risse in dem Hals ausgleicht, u. zw. nicht nur zu Beginn, wenn der Verschluss eingesetzt wird, sondern während der ganzen Lebensdauer des Behälters, weil der Kunststoff ständig trachtet, in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren.
Das Metall wird von dem Kunststoff nicht nur zwischen dem Vorsprung 52 und dem Bund 10 eingespannt, sondern der Kunststoff trachtet auch in dem Teil 50 auswärts zu federn, mit dem das Metall in den Kunststoff hineinragt.
Genau derselbe einteilige Verschluss kann mit guter Wirkung in Öffnungen in Behälterwänden aus einem schweren Metall eingesetzt werden. Diese Massnahme und der in der Behälterwand eingesetzte, elastische Verschluss sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Der in Fig. 6 teilweise gezeigte Verschluss ist genau wie der in Fig. 3 dargestellte ausgebildet, so dass die Bezugszeichen dieselben bleiben. Der Unterschied gegenüber Fig. 3 besteht nur darin, dass in dem stärkeren Behälterwandmaterial bei der Ausbildung einer Öffnung für die Aufnahme des Verschlussteiles das diese Öffnung umgebende Material etwas anders ausgebildet wird als der zylindrische Hals in dem dünneren Material 12 nach den Fig. 1-4. Wenn das Material 60 ausgestanzt und um die Öffnung herum abwärtsgezogen wird, gehtes in einer Biegung 61 aus der Ebene in den Hals 62 über.
Die Biegung 61 bildet jedoch nicht einen so scharfen Winkel wie bei dünnerem Material. Infolgedessen bildet der Hals 62 nicht einen Teil eines Zylinders, sondern einen Teil eines abwärtsgerichteten Kegels.
Der kreisförmige Innenrand des Halses 62 hat im wesentlichen denselben Durchmesser wie der Führungsteil 42 des Teiles 4. Infolgedessen kann der Verschluss ohne weiteres mit seinem Hals in die von dem
<Desc/Clms Page number 4>
Rand 63 umgebene Öffnung eingeführt werden. Wenn dann der Verschluss von Hand weiter abwärtsgedrückt wird, fliesst der Kunststoff genügend, um die Bewegung des konischen Teiles 41 an dem Rand 63 vorbei zu gestatten. Sofort danach legt sich jedoch die Oberseite 64 der Wand 60 an die Schulter 11 des Teiles des Verschlusses 10 an, wodurch eine weitere Abwärtsbewegung des Verschlusses verhindert wird.
Der Teil 40 des Halses sowie der konische Teil 41 werden jetzt jedoch einwärtsgedrückt und bilden eine. neue Kegelfläche 40a, die der Kegelfläche 65 auf der Aussenseite des Teiles 62 entspricht und sich dicht an sie anlegt. Ferner ist der kreisförmige Rand 63 tief in das Material des Kunststoffhalses eingetreten, das seinerseits aus- wärtsfliesst und dabei den abgesetzten Vorsprung 52a bildet, der sich über die Stirnfläche 66 des Halses 62 erstreckt. Der Hals 62 wird daher wieder zwischen dem Vorsprung 52a und der Fläche 11 festgehalten. während der
EMI4.1
Infolge seiner elastischen Fliesseigenschaften bewirkt der Kunststoff eine dichte, lecksichere Verbindung und erschwert er das Herausnehmen der Verschlusseinrichtung aus der Behälterwand. Gleichzeitig werden in dem Hals vorhandene Fehler durch das Fliessen des Kunststoffes ausgeglichen.
Fig. 7 zeigt einen Verschluss für einen Behälter, dessen Wand 70 so stark ist, dass es beim Ausstanzen der Öffnung schwer möglich ist, einen Hals zu ziehen. Es genügt dann, das Material der Öffnung wie bei 71 gezeigt abwärts und einwärts abzurunden und in einer kleinen nach abwärts vorstehenden Lippe 72 enden zu lassen, um eine dichte und sichere Befestigung des Verschlusses in der Behälterwand zu gewährleisten. Die Lippe 72 hat im wesentlichen denselben Durchmesser wie der Führungsteil 42, so dass die zum Einsetzen des Verschlusses erforderliche Zentrierung ohneweiters erzielt werden kann.
In diesem Fall liegt jedoch die Stelle, an welcher der Rand 72 des Materials des Halses berührt, höher als in den vorherigen Ausführungsformen, so dass eine grössere Menge 52b des Kunststoffes auswärtsfliesst und den Vorsprung bildet, der unterhalb und radial auswärts von der Lippe 72 liegt. Dadurch wird die kurze Länge der Berührungsflächen zwischen Metall und Kunststoff genügend kompensiert. Die Flächen 74 und 11 werden
EMI4.2
Rand einen auswärtsgerichteten Druck ausübt und daher auch an diesen Stellen für eine Abdichtung sorgt.
Vorstehend wurde eine bestimmte Ausbildungsform eines Verschlusses zur dichten Anlage an den verschiedenen Randausbildungen von Öffnungen in verschieden starken Behälterwänden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten dieser Darstellung eingeschränkt ist. Behälterwände, deren Stärke von den in der Zeichnung gezeigten abweicht, haben auch eine andere Öffnungsrandausbildung. Bei gleicher Lichtweite der Öffnung ist jedoch trotz derartiger Unterschiede ein Einsetzen des erfindungsgemässen Verschlussorganes in die Behälterwand möglich. Ferner kann der Verschluss hinsichtlich seines Sitz- und seines Schliessteiles im Rahmen des Erfindungsgedankens durch fachmännische Massnahmen abgeändert werden.
Es versteht sich somit, dass die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausbildungen und Anordnungen die Erfindung nur erläutern, ohne dass diese darauf eingeschränkt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verschluss- und Ausgabeeinrichtung aus elastischem Kunststoff für Behälter, zur dichten Anlage an die Öffnung in der verschiedene Stärken aufweisenden Behälterwand, die in der Umgebung der Öff- nung nach einwärts und abwärts gebördelt ist, mit einem ringförmigen, durch eine Kappe aus elastischem Material abdeckbaren Verschlusskörper, dessen ebenflächige Unterseite ausserhalb der Behälteröffnung gegen die Behälterwand anliegt, mit einem als zylindrischer Hals ausgebildeten Befestigungsteil, der sich vom Verschlusskörper nach abwärts erstreckt und mit einer beide Teile durchsetzenden Ausgabeöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende (41)
des zylindrischen Halses des Verschlusskörpers im wesentlichen denselben Durchmesser hat wie die Behälteröffnung und über eine konische Erweiterung (41) in einen zylindrischen Hauptteil (40) übergeht, dessen Durchmesser wesentlich grösseristalsder Durchmesser der Behälteröffnung, so dass beim Durchführen des Endteiles (42) durch die Öffnung der Behälterwand der Hauptteil (40) des Verschlusskörperhalses in der Öffnung auf einen kleineren Durchmesser zusammengedrückt wird, während das unterhalb der Öffnung befindliche Material dieses Teiles um den Rand der Öffnung (bei 52,52a, 52b) herum radial nach auswärts fliesst und den Rand der Öffnung mit starker elastischer Kraft umgreift.