Behälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem auf den Behälterhals aufschraubbaren Verschluss
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem auf den Behälterhals aufschraubbaren, mit Rastelementen versehenen Verschluss, der insbesondere als Ausgussverschluss ausgebildet sein kann.
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 Kunststoffausgusses mit einer nach oben durch einen verbreiterten, mit einer Hohlkehle versehenen Tellerkragen abgedeckten und durch einen unteren Bund begrenzten Einschnürung versehen ist, in welche der winklig 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 gelangen.
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 Stabilität 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.
Ferner wurden zur Sicherung gegen Wiederöffnen 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 lie ssen, nachdem das Füllgut einmal eingebracht war.
Jedoch zeigte es sich, dass diese bekannten Verschlüsse keine ortsfeste Verbindung garantieren, da sie gegen ein seitliches Abdrücken nicht gesichert waren. Mit oder auch ohne Werkzeug gelang es, die Schraubverschlüsse aus den Rasterungen herauszuschwenken und die Schraubverschlüsse zu entfernen.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden.
Der erfindungsgemässe Behälter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente einerseits an der Innenwandung der Mündung des Behälters und anderseits an der Aussenwandung bzw. Stirnfläche einer in die Mündung hineinragenden Tülle des Verschlusses angebracht sind.
Nachfolgend werden anhand der-schematischen Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt in Richtung A-A des Behälters der Fig. 2,
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung B-B des Behälters gemäss Fig. 1,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Behälters in Seitenansicht im Schnitt,
Fig. 4 eine Ausführungsform der Rastelemente,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Behälters und
Fig. 6 bis 8 weitere Ausführungsformen von Rastelementen.
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.
Der Verschluss besitzt 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.
Der obere Rand 10 der Mündung ist mit einem Aussenkonus und der Verschluss mit einem entsprechenden Innenkonus 11 ausgestattet. Durch diese Ausführung wird erreicht, dass bei der Endstellung, das heisst bei vollständig auf- und eingeschraubtem Verschluss, ein weiteres Widerlager geschaffen wird und der Verschluss unverrückbar festsitzt.
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen - Behäl- ters 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 und 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 Ausführungsform gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 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.
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, 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.
Vorteilhaft kann es sein, die Rastelemente aus elastischem Material zu fertigen, da hierdurch ein Ausweichen beim Aufschrauben und damit ein leichteres Aufschrauben ermöglicht wird.
Beim Versuch, den Verschluss herauszuschrauben, spreizen sich die Rastelemente fächerförmig nach der Mitte und leisten einem Abschrauben einen besonders grossen Widerstand.
Es wurde weiter gefunden, dass eine noch bessere Sicherung insbesondere gegen ein seitliches Abdrükken 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.
Weiter kann das Innen- bzw. Aussengewinde, welches zum Aufschrauben des Verschlusses dient, als Sägezahngewinde mit senkrecht zur Behälterachse verlaufenden Zahnschultern ausgebildet sein.
Hierdurch werden die radialen Spannungen, die beim sonst üblichen Rundgewinde auftreten, vermieden. Dieses Merkmal ist deshalb von besonderer Bedeutung, da diese Spannungen vielfach 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. Hier sind das Aussengewinde 22 und das Innengewinde 23 als Sägezahngewinde mit senkrecht zur Behälterachse verlaufenden Zahnschultern ausgebildet. 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. 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.
Die Tülle 6 des Verschlusses ist 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 bis 8.
Nach Fig. 6 besitzen die als Sägezahnkränze ausgebildeten Rastelemente 32, 33 Zahnspitzwinkel a, welche spitzwinklig ausgebildet sind und über die nach dem Mittelpunkt der Sägezahnkränze gerichteten Radien hinausragen.
Fig. 7 zeigt den Zustand während des Aufschraubens des Verschlusses in Pfeilrichtung. Die Zahnspitzen a und fl werden infolge des elastischen und damit nachgiebigen Materials weggedrückt, womit ein leichtes Aufschrauben ermöglicht wird. Die Nachgiebigkeit der Zahnspitzen wird auch dadurch bewirkt, dass diese nicht in radialer Richtung unterstützt sind.
Es ist verständlich, dass beim Versuch, einen mit derartigen Rastelementen versehenen Verschluss abzuschrauben, die Schultern 35 der einen Zähne gegen die Schultern 36 der anderen Zähne drücken. Hierbei werden zwar auch radiale Kraftkomponenten wirksam. Diese sind aber so gerichtet, dass eine besonders feste Verklammerung zwischen den Zahnkränzen 32 und 33 hervorgerufen wird. Das hierbei auftretende Aufspreizen der Rastzähne bewirkt, dass die Flächen 37 der Zähne gegen die Wandungen 38 der andern Zähne fest angedrückt werden, wodurch eine weitere Abstützung der beim Abschraubversuch auftretenden Tangentialkräfte erzielt wird. Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 6 dadurch, dass die Zahnspitzen p des Zahnkranzes 32 rechtwinklige Zahnspitzwinkel besitzen und die Zahnbrust 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 beim Aufschrauben leicht in die Zahnlücken des Zahnkranzes 33 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 bzw. Behälterhalses bewegen und hierdurch 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 bis 8 ist rein schematisch aufzufassen. Bei Ausführungen, wie sie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt sind, wäre die Richtung der Rastzähne entgegengesetzt. Die Zahnformen können selbstverständlich modifiziert werden.
Es hat sich gezeigt, dass der Verschluss ohne- Zer- störung einzelner Teile völlig unlösbar ist.
Anstatt Kunststoff können ebenfalls andere - Ma- terialien verwendet werden und auch andere Schraubverschlüsse, z. B. Bajonettverschlüsse, zur Verwendung gelangen. Auch können andere Rastelemente als in den Ausführungsbeispielen dargestellte, z. B. Nokken und entsprechende Vertiefungen, durchaus geeignet sein.