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Die Erfindung betrifft eine dünnwandige, einmal verwendbare, einrastende Verschlusskappe aus Kunststoff mit einer Deckfläche und einer von der Berandung derselben ausgehenden und zur Längsachse des Verschlusses geringfügig geneigten Mantelfläche eines Kegelstumpfes, an die sich ein nach aussen gerichteter Steg anschliesst, der sich in eine nach unten gerichtete Manschette fortsetzt, wobei längs der Manschette zur Bildung eines der
Sicherung der Verschlusskappe am Behälter dienenden Verschlussleiste eine Rille ausgebildet ist, die eine mit dem
Steg einer darunter angeordneten Verschlusskappe-zusammenwirkende Innenschulter aufweist.
Bei den bekannten Kappen dieser Art lässt sich ein leicht lösbarer und stabiler Stapel deshalb nicht erzielen, weil dort die Anordnung so getroffen ist, dass die Kappen im Stapel nur längs eines Bereiches aufeinandersitzen, welcher unter Berücksichtigung des für die Vermeidung des Verklemmens erforderlichen seitlichen Abstandes kleiner als die Dicke des Kappenmaterials ist. Stabile und leicht insbesonders maschinell handhabbare Stapel lassen sich mit solchen Kappen nicht aufbauen.
Die Erfindung sucht diese Nachteile zu vermeiden und besteht bei einer Verschlusskappe der eingangs angeführten Art darin, dass die die Verschlussleiste für die Verschlusskappe bildende Innenschulter am Umfang des Steges einer gleichartigen unter der ersten im Stapel befindlichen Kappe aufliegend ausgeführt ist und dass die axiale Erstreckung der Mantelfläche des Kegelstumpfes-wie an sich bekannt-grösser ist als die Stapelhöhe der ineinandergeschachtelten Verschlüsse, und dass die Stapelhöhe - unter Berücksichtigung dieser Kegelstumpfhöhe und der Neigung des Kugelstumpfes-so gewählt ist, dass im Stapel die Kegelstümpfe zwecks Sicherung des Stapels gegen die Wirkung von Seitenkräften-wie bekannt-wenigstens bereichsweise ineinander zu liegen kommen, dass sie jedoch voneinander radialen Abstand haben.
Durch die erfindungsgemässe doppelte Abstützung und besondere Bemessung von Konuslänge und-neigung in bezug auf die Stapelhöhe wird die Stabilität des Stapels bei leichter Lösbarkeit der Kappen von demselben in besonderem Masse verbessert.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Beschreibung und der Zeichnungen beispielsweise erläutert.
Fig. 1 zeigt die perspektivische Teilansicht eines Behälters, der mit der erfmdungsgemässen Kunststoff-Verschlusskappe versehen ist, Fig. 2 eine vergrösserte Teilansicht des Behälters und der Verschlusskappe gemäss Fig. 1 im Schnitt, Fig. 3 eine der Fig. l ähnliche Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen, auf einem Behälter angeordneten Verschlusskappe, Fig. eine vergrösserte Teilansicht längs Linie IV-IV der Fig. 3, die Fig. 5 und 6 vergrösserte Teilschnitte der Kappen gemäss den Fig. 1 und 3, die zeigen, auf welche Art und Weise die einzelnen Kappen ineinander zu liegen kommen.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kunststoffbehälter--10--weist eine Seitenwand--12--und einen umgebördelten Rand --14-- auf ; er ist mit einer erfindungsgemässen Verschlusskappe-16-- verschlossen. Die Kappe ist bereichsweise als Kegelstumpf ausgebildet und zeigt demnach Haubenform. Die Oberseite der Kappe ist durch einen tellerförmigen Bereich --28-- gebildet. Die Mantelfläche --24-- des
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folgenden soll näher auf die gegenseitige Lagebeziehung gleicher Bereiche zweier ineinandergeschachtelter Verschlusskappen eingegangen werden.
Zwischen der oberen und unteren Berandung der Manschette --30-- liegt eine V-förmige Rille--32-- vor. Zunächst bildet die Rille--32--an der Innenseite der Manschette ein Bett, das den umgebördelten Rand --14-- des Behälters --10-- aufnimmt. Die Rille gewährleistet daher die Sicherung des Verschlusses am Behälter (Fig. 2). Wie Fig. 5 entnommen werden kann, stellt die Rille--32--auch eine der Ineinanderschachtelung der Verschlüsse dienende Hinterschneidung dar.
Gemäss Fig. 2 wird die Rille durch ein Paar konvergierender Wände --34, 36-- gebildet. Bei der Ineinanderschachtelung zweier Verschlüsse, wie sie Fig. 5 zeigt, ruht die Wand--36-auf der
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--28-- des darunterliegendenBegrenzungskante--38--des Steges des andern Verschlusses. Der Verankerungsbereich eines Verschlusses ist in Fig. 5 durch eine Klammer bezeichnet und mit der Bezugsziffer--40--versehen.
Während die erste Verankerungsmöglichkeit --40-- die axiale Abstandhaltung der aufgestapelten Verschlüsse ermöglicht und verhindert, dass sich ein Verschluss mit dem andern verklemmt, ist die seitliche Stabilität des Stapels durch deren Lage relativ zu den haubenförmigen Bereichen--16--bestimmt. Es sei darauf hingewiesen, dass überall dort, wo bei gestapelten Verschlüssen kein Zusammenwirken zweier aufeinanderliegender Verschlüsse längs haubenförmiger Bereiche derselben erfolgt, wie dies beispielsweise bei Verschlusskappen der Fall ist, deren Flansch sich sofort an die ebene, obere Begrenzungsfläche anschliesst, kein wirklich stabiler Stapel erreicht werden kann. Stapel dieser Art kippen um bzw. es verschieben sich die einzelnen im Stapel angeordneten Verschlüsse relativ zueinander.
Stapel aus Verschlüssen dieser Art werden insbesondere zwecks Versandes einer Vorbelastung unterworfen, was auf Grund der nachgiebigen und elastischen Beschaffenheit derselben möglich ist.
Einer Vorbelastung unterliegende Stapel können jedoch in Verpackungsmaschinen nicht verwendet werden.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Neigung der Mantelfläche-24-des
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Kegelstumpfes zur Vertikalen ungefähr 4 und die Wanddicke ungefähr 0, 2 mm. Die Ausdehnung des Kegelstumpfes --24-- in axialer Richtung ist ungefähr doppelt so gross wie die axiale Ausdehnung des Verankerungsbereiches-40--. Werden daher identische Verschlusskappen ineinandergesteckt, umgibt der
Kegelstumpf der oberen Verschlusskappe die Wand des Kegelstumpfes der unteren, wie dies insbesondere Fig. 5 zeigt. Der Neigungswinkel der Mantelfläche --24-- des Kegelstumpfes und seine Wandstärke bestimmen das gegenseitige Lageverhältnis benachbarter Wände ineinandergesteckter Behälter.
Bei Verschlusskappen mit einem
Neigungswinkel von zirka 40 und einer Wandstärke von 0, 2 mm beträgt der zwischen Innenwand einer
Verschlusskappe und Aussenwand einer der darüberliegenden Verschlusskappe vorliegende Zwischenraum ungefähr
0, 025 bis 0, 075 mm. Diese Abstandsverhältnisse der Mantelflächen der Kegelstümpfe gewährleisten eine hinreichende seitliche Stabilität der ineinandergesteckten Verschlusskappen, die daher nach erfolgtem
Ineinanderstecken nicht sofort wieder auseinanderfallen noch sich innerhalb des Stapel schrägstellen werden.
Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemässe Ausführungsbeispiel zeigt insbesondere dann besonders zufriedenstellende Ergebnisse, wenn die Wandstärke an die geforderten Abmessungen heranreicht. Ist die Mantelfläche des Kegelstumpfes jedoch dicker als 0, 2 mm, so kann sich eine völlige Berührung zwischen den einander benachbarten Innen- und Aussenflächen der Mantelflächen ergeben, die ein gegenseitiges Verklemmen der Verschlüsse zur Folge hat, so dass eine Trennung derselben nur sehr schwer möglich ist ; eine maschinelle Handhabung solcherart gestapelter Verschlüsse ist überhaupt nicht möglich.
Die angegebenen Abmessungen der erfindungsgemässen Verschlusskappen stehen in einem bevorzugten Verhältnis zueinander. Bei Änderung einer Abmessung müssen eine oder mehrere andere Abmessungen entsprechend geändert werden, um Verschlusskappen zu erhalten, die im gestapelten Zustand Stapel mit den zuvor beschriebenen Eigenschaften ergeben. Auch diese Verschlusskappen liegen im Rahmen der Erfindung.
Bei dem in den Fig. 3, 4 und 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sind bei stets vorliegender schneller Trennbarkeit der ineinandergeschachtelten Verschlusskappen grössere Abweichungen von den optimalen Abmessungen möglich. Bei diesem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist die Manschette und der erste Verankerungsbereich mit den entsprechenden Bereichen des eben beschriebenen Ausführungsbeispiels identisch ; diese Bereiche sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen. Der haubenförmige Bereich dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich jedoch von jenem der vorhergehenden. Der Stapelabstand beträgt vorliegendenfalls ungefähr 3, 8 mm ; die Mantelfläche-60--des Kegelstumpfes ist unter einem Winkel von zirka 7 zur Vertikalen geneigt.
Längs der Wand--60--des Kegelstumpfes sind eine Reihe von Rippen, vorliegendenfalls acht, angeordnet. Diese bilden an der inneren Oberfläche Rinnen. Die radiale
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die Dicke der Mantelfläche des Kegelstumpfes ist dieselbe wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, nämlich 0, 2 mm.
Da die Neigung der Mantelfläche des Kegelstumpfes in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bei gleicher
Stapelhöhe und-länge grösser ist als in jenem der Fig. 5, wird zwischen den einander benachbarten Mantelflächen ineinandergesteckter Verschlüsse ein grösserer Zwischenraum vorliegen, der bei Trennung zweier Verschlüsse in
Längsrichtung zunimmt. Dementsprechend sind die Toleranzen der Abmessungen der Mantelflächen etwas grösser als bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Der zusätzliche, zwischen den Mantelflächen vorliegende Zwischenraum vermindert die Stapelstabilität. Dies ist in Fig. 6 im Anschluss an das obere Ende der Rippe --62-- der unteren Verschlusskappe angedeutet.
Bei einem Neigungswinkel von 7'beträgt der zwischen den Mantelflächen der Kegelstümpfe vorliegende Zwischenraum 0, 127 und 0, 2 mm. Die radiale Höhe der Rippen beträgt 0, 1 mm, so dass zwischen dem äusseren Ende der Rippe der oberen Kappe und der Innenfläche der unteren Kappe ein Zwischenraum von 0, 254 und 1, 0 mm vorliegt, genau so wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Rippen --62-- der Fig. 6 eine axiale Ausdehnung haben, die grösser ist als die Stapelhöhe --40-- und sich daher die Rippen --62-- der unteren Verschlusskappe auch längs eines Teiles der Wand des Kegelstumpfes der darüber befindlichen Verschlusskappe erstrecken.
Im allgemeinen können die gemäss Fig. 6 ausgebildeten und aufgestapelten Verschlusskappen leichter voneinander getrennt werden als die Verschlusskappen der andern Ausführungsbeispiele. Ein Grund dafür ist die Tatsache, dass vorliegendenfalls die Berührung zwischen den aneinandergrenzenden Mantelflächen auf eine bloss linienhafte Berührung längs der Rippen beschränkt ist. Zwischen den Rippen liegt ein hinreichend grosser freier Zwischenraum vor, so dass zwischen diesen beiden Mantelflächen keine "Kolben-Stempel" Wirkung auftreten kann.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel kann die unmittelbar benachbarte Anordnung der Wände der Kegelstümpfe zur Ausbildung einer in sich geschlossenen Kammer zwischen den Endwänden-18-- einander benachbarter Verschlusskappen führen, wodurch die Trennung dieser Verschlusskappen bedeutend erschwert wird.
Die gegenseitige Anordnung der Seitenwände der kegelstumpfförmigen Bereiche der Verschlusskappen schafft eine weitere Verankerung, welche die durch den ersten Verankerungsbereich geschaffene Stabilität unterstützt. Der erste Verankerungsbereich wird durch die V-förmige Rille --32-- der Manschette gebildet.
Des weiteren sei darauf hingewiesen, dass bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung durch die
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längs der Mantelfläche des Kegelstumpfes angeordneten und die seitliche Stabilität bewirkenden Rippen die
Entnahme der Verschlusskappen vom Stapel erleichtert wird. Zufolge der bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel vorliegenden, grösseren Ganghöhe der Mantelfläche, kann zwischen die Seiten- und Endflächen schneller Luft eintreten, wodurch eine erleichterte Trennung der Kappen möglich ist. Eine seitliche
Stabilität kann nur dann erreicht werden, wenn ein Zusammenwirken zwischen den Kegelstümpfen einander benachbarter Behälter längs eines hinreichend grossen axialen Bereiches erfolgt.
Wirken die unter einem verhältnismässig steilen Winkel angeordneten Mantelflächen lediglich längs einiger weniger Hundertstel eines Millimeters zusammen, ergibt sich keine nennenswerte seitliche Stabilität, so dass die Verschlusskappen keiner maschinellen Weiterverarbeitung zugeführt werden können.
Obwohl im Zusammenhang mit den beiden Ausführungsbeispielen Zahlenbeispiele für bevorzugte Dimensionierungen angegeben wurden, liegt es auf der Hand, dass auch Verschlusskappen mit andern Abmessungen möglich sind. Diese zeigen jedoch im aufgestapelten Zustand weniger zufriedenstellende Ergebnisse. Im allgemeinen soll die Neigung der Mantelfläche des Kegelstumpfes 100 nicht überschreiten. Der wenigstens bereichsweise zwischen den Seitenwänden vorliegende Zwischenraum soll bei einer Stapelhöhe von 3, 8 mm und einer Wandstärke von 0, 2 mm nicht grösser als 0, 38 mm sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dünnwandige, einmal verwendbare, einrastende Verschlusskappe aus Kunststoff mit einer Deckfläche und einer von der Berandung derselben ausgehenden und zur Längsachse des Verschlusses geringfügig geneigten Mantelfläche eines Kegelstumpfes, an die sich ein nach aussen gerichteter Steg anschliesst, der sich in eine nach unten gerichtete Manschette fortsetzt, wobei längs der Manschette zur Bildung eines der Sicherung der Verschlusskappe am Behälter dienenden Verschlussleiste eine Rille ausgebildet ist, die eine mit dem Steg einer darunter angeordneten Verschlusskappe zusammenwirkende Innenschulter aufweist, dadurch ge- kennzeichnet, dass die die Verschlussleiste für die Verschlusskappe bildende Innenschulter (32) am Umfang des Steges (28)
einer gleichartigen unter der ersten im Stapel befindlichen Kappe aufliegend ausgeführt ist und
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dieser Kegelstumpfhöhe und der Neigung des Kegelstumpfes (24)-so gewählt ist, dass im Stapel die Kegelstümpfe zwecks Sicherung des Stapels gegen die Wirkung von Seitenkräften-wie bekannt-wenigstens bereichsweise ineinander zu liegen kommen, dass sie jedoch voneinander radialen Abstand haben.
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