CH645585A5

CH645585A5 - SCREW CAP CUT LOCK.

Info

Publication number: CH645585A5
Application number: CH306981A
Authority: CH
Inventors: Arthur Spori
Original assignee: Neopac Ag
Priority date: 1981-05-12
Filing date: 1981-05-12
Publication date: 1984-10-15
Also published as: FR2505784B1; DE3208295A1; DE3208295C2; FR2505784A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubkappen-Schneidver-schluss an einem Behälter aus Kunststoff mit einer vor dem Erstgebrauch membranverschlossenen Mündungsöffnung und einer darauf aufschraubbaren Kappe, die an der Innenseite ihres Bod'ens einen koaxial zur Kappenachse angeordneten The invention relates to a screw cap cutting closure on a container made of plastic with a muzzle opening which is membrane-sealed before first use and a cap which can be screwed thereon and which is arranged on the inside of its base coaxially to the cap axis

Hohlzylinder aufweist, welcher nach seiner offenen Seite in eine in sich geschlossene Ringschneide übergeht und dessen glatte Innenfläche zur Aufnahme eines an der Verschlussmembran angeformten, vorspringenden Mittelteils ausgebildet ist. Derartige Anordnungen sind insbesondere als Garantieverschlüsse für Kunststofftuben geeignet, wobei vor dem Erstgebrauch ein hermetischer Abschluss des Tubeninhaltes sichergestellt und jederzeit nachprüfbar ist. Der Verschluss kann zu gegebener Zeit mittels der Schneidorgane an d!er Kappe geöffnet werden. Has hollow cylinder which merges into a self-contained annular cutting edge on its open side and the smooth inner surface of which is designed to receive a projecting central part molded onto the sealing membrane. Such arrangements are particularly suitable as guarantee closures for plastic tubes, a hermetic seal of the tube contents being ensured before the first use and can be checked at any time. The closure can be opened at the appropriate time using the cutting elements on the cap.

Aus CH-PS 446 092 ist ein grundsätzlich in dieser Weise ausgestalteter Verschluss bekannt, bei welchem der Mittelteil der Membran einen dem Durchmesser des Hohlzylinders entsprechenden Aussendruckmesser aufweist und nach dem Abtrennen in diesem haften bleibt. Diese bekannte Anordnung weist verschiedene Nachteile auf. Zum einen ist die Verschlusskappe vor dem Erstgebrauch nicht ausreichend gegen Verlieren zu sichern. Fehlt aber diese Verschlusskappe, kann das Öffnen nicht auf dem vorgesehenen Weg erfolgen. Die bekannte Anordnung verlangt überdies besondere aufwendige Massnahmen, um einem ungewollten Öffnen vorzubeugen. Diese führen jedoch bloss dazu, dass erst unmittelbar vor der Abtrennung des Mittelteils ein fühlbarer Widerstand auftritt, was bei unachtsamer Behandlung ein unbeabsichtigtes Öffnen nicht verhindert. From CH-PS 446 092 a closure designed in this way is known, in which the central part of the membrane has an external pressure gauge corresponding to the diameter of the hollow cylinder and adheres to it after separation. This known arrangement has several disadvantages. On the one hand, the cap must not be adequately secured against loss before first use. However, if this cap is missing, it cannot be opened in the intended way. The known arrangement also requires special complex measures to prevent unwanted opening. However, these only result in a noticeable resistance only immediately before the middle part is separated, which does not prevent inadvertent opening if handled carelessly.

Ferner stellt der Passsitz des abgetrennten Mittelteils im Hohlzylinder keine ausreichende Fixierung dar, und es ist nicht sichergestellt, dass dieser sich bei entsprechender Erschütterung nicht wieder daraus löst. Aus CH-PS 573 337 ist andererseits ein Verschluss bekannt, bei welchem versucht wurde, das letztgenannte Problem mit einer aufwendigen Gewindeanordhung zu beheben, der in der Folge jedoch andere Unzulänglichkeiten aufweist, indem als Öffnungsorgan ein sägezahnförmiger Vorsprung vorgesehen ist, der die Verschlussmembran entlang einer Kreislinie aufschneidet. Dabei kann die Entstehung von Spänen, die ins Füllgut gelangen, nicht ausgeschlossen werden, insbesondere bei späterem Wie-derverschliessen des geöffneten Verschlusses. Ferner kann sich der mittels der Gewindeanordnung in der Kappe gehaltene, abgetrennte Mittelteil bei Erschütterungen unter Umständen dennoch daraus lösen, indem er sich selbsttätig aus dem Gewinde herausdreht. Furthermore, the snug fit of the separated middle part in the hollow cylinder does not represent sufficient fixation, and it cannot be ensured that it will not come loose from it if it is shaken appropriately. From CH-PS 573 337, on the other hand, a closure is known, in which an attempt was made to solve the latter problem with an elaborate thread arrangement, but which subsequently has other shortcomings in that a sawtooth-shaped projection is provided as the opening element, which extends the closure membrane along one Cut open the circular line. The formation of chips that get into the filling material cannot be ruled out, especially when the opened closure is subsequently closed again. Furthermore, the severed middle part held in the cap by means of the thread arrangement can, under certain circumstances, still detach from it in that it turns itself out of the thread.

Es stellt sich die Aufgabe, einen Schraubkappenver-schluss der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass die erläuterten Nachteile behoben werden. Dies erfolgt erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale. The task is to design a screw cap closure of the type mentioned at the outset in such a way that the disadvantages explained are eliminated. This is done according to the invention by the features specified in claim 1.

Vorzugsweise wird der Verschluss derart ausgebildet, d:ass der vorspringende Mittelteil eine Umfangswand aufweist, deren Aussenfläche gegen die Verschlussoberseite hin konisch auseinander läuft bis zu einem Durchmesser, der den Innendurchmesser des Hohlzylinders übersteigt und die nach der entgegengesetzten Seite an eine Trennzone angrenzt. Dies bewirkt, dass der Hohlzylinder an der Kappe während des Aufschraubens auf den Behälter bereits vor dem Schneidevorgang unter Spannung über den Mittelteil geschoben wird, womit die Kappe vor Verlieren gesichert ist. Der so entstehende fühlbare Widerstand beim Drehen der Kappe vor dem Erstgebrauch verhindert ein ungewolltes Öffnen des Verschlusses. Nach dem Öffnen wird der Mittelteil durch elastisch vorgespannten Presssitz im Hohlzylinder gehalten. The closure is preferably designed in such a way that the projecting central part has a peripheral wall, the outer surface of which tapers apart towards the top of the closure up to a diameter which exceeds the inside diameter of the hollow cylinder and which adjoins a separation zone on the opposite side. This causes the hollow cylinder on the cap to be pushed over the middle part under tension during the screwing onto the container before the cutting process, thus securing the cap from being lost. The resulting tangible resistance when turning the cap before first use prevents the closure from opening unintentionally. After opening, the middle section is held in the hollow cylinder by an elastically pre-tensioned press fit.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In it show:

Fig. 1 eine Schnittansicht des Schraubkappen-Verschlusses, dargestellt bis zur Mittelachse; Figure 1 is a sectional view of the screw cap closure, shown up to the central axis.

Fig. 2 eine Detailansicht aus Fig. 1, und Fig. 2 is a detailed view of Fig. 1, and

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht bei aufgeschraubter Kappe. Fig. 3 is a view corresponding to FIG. 2 with the cap screwed on.

5 5

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In Fig. 1 ist ein Abschnitt des Tubenkörpers 1 gezeigt, an den ein Gewindeteil 2 anschliesst, auf den eine Kappe 3 aufschraubbar ist. Die Tubenöffnung ist zunächst durch eine Verschlussmembran 4, welche einstückig mit dem Tubenkörper 1 ausgebildet ist, hermetisch abgeschlossen. Die Ver-schlussmembran 4 hat die Funktion eines Garantieverschlusses, der die Menge und die Unversehrtheit des Tubeninhaltes sicherstellt. Sie weist einen vorspringenden Mittelteil 5 auf, der von einer konzentrisch zur Tubenachse 6 verlaufenden Umfangswand! 7 und einer Deckwand gebildet ist. Dieser Mittelteil 5 wird bei Erstgebrauch vom restlichen Tubenkörper 1 getrennt. Hierzu ist die Kappe 3 in folgender Weise ausgebildet. Sie weist einen Boden 9 auf, der zuäusserst einen koaxial angeordneten Griff- und Schutzmantel 10 trägt. Mit kleinerem Durchmesser ist darin ein hohlzylindrischer Ansatz 11, der das Kappengewinde 12 trägt, angeformt. Innerhalb dieses Ansatzes 11 schliesslich ist ein Hohlzylinder 13 angeordnet, welcher an seinem unteren Rand! mit einer in sich geschlossenen Ringschneide 14 versehen ist. Diese ist aus demselben Kunststoffmaterial gespritzt, wie die restlichen Kappenteile. Die Kappe ist relativ starr ausgebildet, so dass insbesondere der Hohlzylinder 13 mit der Ringschneide 14 die notwendige Festigkeit zur Durchtrennung der Verschlussmembran 4 besitzt. Im Gegensatz dazu ist der Mittelteil 5 der Verschlussmembran 4 derart ausgebildet, dass er beim Aufschrauben der Kappe 3 durch den Hohlzylinder 13 um ein gewisses Mass elastisch zusammendrückbar ist. Die Ausgestaltung dieses Mittelteils ist im einzelnen aus Fig. 2 zu entnehmen. Seine Umfangswand 7 besitzt eine sich konisch gegen die Verschlussoberseite öffnende Aussenfläche. In ihrem engsten Bereich weist sie einen Durchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Hohlzylinders 13 entspricht, während! ihr Durchmesser im weitesten Bereich diesen Innendurchmesser übersteigt, und zwar um ein Mass, das durch elastische Verformung auf diesen Innendurchmesser reduziert werden kann, wie anhand der Fig. 3 noch näher erläutert werden wird. In Fig. 1, a section of the tube body 1 is shown, to which a threaded part 2 connects, on which a cap 3 can be screwed. The tube opening is initially hermetically sealed by a closure membrane 4, which is formed in one piece with the tube body 1. The closure membrane 4 has the function of a guarantee closure, which ensures the quantity and the integrity of the tube contents. It has a projecting central part 5, which extends from a circumferential wall concentric to the tube axis 6! 7 and a top wall is formed. This middle part 5 is separated from the rest of the tube body 1 when it is used for the first time. For this purpose, the cap 3 is designed in the following way. It has a base 9, which carries an extremely coaxially arranged grip and protective jacket 10. With a smaller diameter, a hollow cylindrical extension 11, which carries the cap thread 12, is formed therein. Finally, a hollow cylinder 13 is arranged within this approach 11, which at its lower edge! is provided with a self-contained cutting edge 14. This is molded from the same plastic material as the other parts of the cap. The cap is relatively rigid, so that in particular the hollow cylinder 13 with the ring cutting edge 14 has the necessary strength to cut through the sealing membrane 4. In contrast to this, the central part 5 of the closure membrane 4 is designed such that it can be elastically compressed by the hollow cylinder 13 when the cap 3 is screwed on. The design of this middle part is shown in detail in FIG. 2. Its peripheral wall 7 has an outer surface that opens conically against the top of the closure. In its narrowest area it has a diameter that corresponds to the inside diameter of the hollow cylinder 13, while! their diameter in the widest range exceeds this inner diameter, by an amount that can be reduced to this inner diameter by elastic deformation, as will be explained in more detail with reference to FIG. 3.

Die Umfangswand 7 weist gegen ihren unteren Teil eine verminderte Dicke auf, indem sie im Querschnitt kegelförmig aufgebaut ist. Dies wirkt bei der Verformung des Mittelteils spannungsmindernd und erlaubt die optimale Einstellung der Spannungsverhältnisse. The peripheral wall 7 has a reduced thickness against its lower part by being conical in cross section. This has a stress-reducing effect when the middle section is deformed and allows the tension to be optimally adjusted.

Angrenzend an den Mittelteil 5 der Verschlussmembran weist der Tubenkörper eine radial verlaufende Schneidzone 15 auf. In diesem Bereich wird der Mittelteil 5 durch die Ringschneide 14 vom Tubenkörper getrennt. Die Ringschneide 14 setzt auf einer Radialfläche 16 der Schneidzone 15 an. Diese Radialfläche dient nach dem Durchtrennen der Verschlussmembran dazu, zusammen mit einer entsprechenden Stirnfläche 17 am Hohlzylinder 13 bei aufgeschraubter Kappe eine Dichtung zu bilden. Die Ringschneide wird von zwei Schneidflächen 18, 19 gebildet. Die äussere Schneidfläche 18 hat bezüglich der Achsrichtung 6 einen relativ geringen Neigungswinkel, im vorliegenden Beispiel 15°, und weist im wesentlichen in die Richtung des Durchschneideweges. Die innere Schneidfläche 19 dagegen besitzt einen Adjacent to the middle part 5 of the closure membrane, the tube body has a radially extending cutting zone 15. In this area, the central part 5 is separated from the tube body by the ring cutting edge 14. The annular cutting edge 14 starts on a radial surface 16 of the cutting zone 15. After cutting through the closure membrane, this radial surface serves to form a seal together with a corresponding end face 17 on the hollow cylinder 13 when the cap is screwed on. The ring cutting edge is formed by two cutting surfaces 18, 19. The outer cutting surface 18 has a relatively small inclination angle with respect to the axial direction 6, in the present example 15 °, and points essentially in the direction of the cutting path. The inner cutting surface 19, however, has one

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grösseren solchen Neigungswinkel, im Beispiel 30°, so dass eine ausreichende Schneidenstärke gewährleistet ist. Der Schneidenwinkel beträgt im vorliegenden Beispiel somit 45°. Die äussere Schneidfläche 19 verläuft in die Stirnfläche 17 und stellt damit sicher, dass vom Moment des Abtrennens der Verschlussmembran 4 bis Abdichtung durch die Stirnfläche 17 kein Füllgut in den Raum zwischen dem Hohlzylinder 13 und den Ansatz 11 austritt. Larger such angle of inclination, in the example 30 °, so that a sufficient cutting edge thickness is guaranteed. The cutting edge angle is thus 45 ° in the present example. The outer cutting surface 19 extends into the end surface 17 and thus ensures that from the moment the closure membrane 4 is separated to the sealing by the end surface 17, no filling material escapes into the space between the hollow cylinder 13 and the shoulder 11.

Nachfolgend wird der Vorgang des Aufschraubens der Kappe 3 auf die Tube 1 zum erstmaligen Gebrauch näher erläutert. Das Gewinde 12 der Kappe wird zunächst in Eingriff mit dem entsprechenden Gegengewinde am Gewindeteil 2 der Tube gebracht. Durch Drehen der Kappe wird diese gegen den Tubenkörper 1 hin verschoben. Die innere Schneidfläche 19 zentriert sich im gegebenen Zeitpunkt selbsttätig auf einem konischen Bereich 20, der zu diesem Zweck oben am Mittelteil 5 der Versclilussmembran ausgebildet ist. Beim Weiterdrehen der Kappe 3 wird' mittels der genannten Zentrierungsflächen der Mittelteil 5 zusammengedrückt, wodurch dieser gegen die glatte Innenfläche des Hohlzylinders 13 vorgespannt wird. Der so entstehende, radiale Druck auf den Hohlzylinder 13 bleibt beim Weiterdrehen bestehen und bewirkt einen Drehwiderstand. Dadurch bleibt die Kappe 3 vor dem erstmaligen Öffnen gegen Verlust gesichert, und es wird zudem vermieden, dass die Verschlussmembran unabsichtlich durchgetrennt wird, indem der fühlbare Widerstand vor dem Durchtrennen auf die noch geschlossene Membran hinweist. The process of screwing the cap 3 onto the tube 1 for the first use is explained in more detail below. The thread 12 of the cap is first brought into engagement with the corresponding counter thread on the threaded part 2 of the tube. By turning the cap, it is moved towards the tube body 1. At the given time, the inner cutting surface 19 is automatically centered on a conical area 20, which for this purpose is formed at the top of the middle part 5 of the sealing membrane. When the cap 3 is turned further, the central part 5 is pressed together by means of the centering surfaces mentioned, as a result of which it is prestressed against the smooth inner surface of the hollow cylinder 13. The resulting radial pressure on the hollow cylinder 13 remains when turning further and causes a rotational resistance. As a result, the cap 3 is secured against loss before it is opened for the first time, and it is also avoided that the closure membrane is inadvertently cut through by the tactile resistance indicating that the membrane is still closed before the cut.

Beim Erstgebrauch wird nun mit anfangs spürbar weiter zunehmendem Widerstand die Kappe bis zum Anschlag zugeschraubt. Der Schneidvorgang selbst spielt sich in zwei Phasen ab. Zunächst dringt die Ringschneide 14 im Bereich der Trennzone 15 in die Tubenwandung ein, wobei der Mittelteil 5 gegen die Ringschneide 14 abgestützt ist. In der Endscheidphase sitzt der Mittelteil 5 im Hohlzylinder 13 fest, wodurch zusätzlich eine Scherkraft auf die verbleibende Materialdicke ausgeübt wird. Die endgültige Trennung erfolgt durch Abseheren. Der Umstand, dass die Festklemmung des Mittelteils 5 im Hohlzylinder in dessen oberem Bereich erfolgt, während im unteren Bereich kein oder nur ein geringer Druck auf den Hohlzylinder erfolgt (wie in Fig. 3 schematisch mit Pfeilen A angedeutet), hat zur Folge, dass das Abscheren nicht zu früh erfolgt und dass der Mittelteil 5 sich nicht in der letzten Phase des Durchtrennvorganges wieder aus dem Hohlzylinder lösen kann, indem die Klemmwirkung im oberen Bereich auf jeden Fall erhalten bleibt. When used for the first time, the cap is screwed on as far as it will go with initially increasing resistance. The cutting process itself takes place in two phases. First, the annular cutting edge 14 penetrates into the tube wall in the region of the separation zone 15, the central part 5 being supported against the annular cutting edge 14. In the final deciding phase, the middle part 5 is firmly seated in the hollow cylinder 13, which additionally exerts a shear force on the remaining material thickness. The final separation is made by foreseeers. The fact that the central part 5 is clamped in the hollow cylinder in its upper region, while in the lower region there is no or only a slight pressure on the hollow cylinder (as indicated schematically in FIG. 3 with arrows A), which means that Shearing does not take place too early and that the middle part 5 cannot come loose from the hollow cylinder in the last phase of the severing process by the clamping effect in the upper area being retained in any case.

Das Weiterdrehen der Kappe 3 bis zum Anschlag, der durch die Flächen 16, 17 gebildet wird, stellt sicher, dass eine vollständige Durchtrennung der Verschlussmembran erfolgt ist. Der Mittelteil 5 bleibt danach im Innern des Hohlzylinders 13, dessen Ausmasse entsprechend abgestimmt sind, festgeklemmt. The further rotation of the cap 3 up to the stop, which is formed by the surfaces 16, 17, ensures that the closure membrane has been completely severed. The middle part 5 then remains clamped inside the hollow cylinder 13, the dimensions of which are matched accordingly.

Die Kappe 3 wird danach als normaler Tubenverschluss verwendet, wobei der abgetrennte Mittelteil 5 unverlierbar in der Kappe festgehalten wird. The cap 3 is then used as a normal tube closure, the separated central part 5 being held captive in the cap.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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40 40

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1.Screw cap cutting closure on a container (1) made of plastic with a mouth opening which is membrane-sealed before first use and a cap (3) which can be screwed onto it and which has a hollow cylinder (13) arranged coaxially to the cap axis (6) on the inside of its base, which on its open side it merges into a self-contained annular cutting edge (14) and its smooth inner surface is designed to receive a projecting central part (5) molded onto the sealing membrane, characterized in that the central part (5) has an outer diameter that corresponds to the inner diameter of the hollow cylinder exceeds in some areas and can be elastically deformed by its action.

2. screw cap cutting closure according to claim 1, characterized in that the cap (3) and the hollow cylinder (13) with ring cutter (14) are injection molded from the same material and are rigid.

2nd

PATENT CLAIMS

3. screw cap cutting closure according to one of the preceding claims, characterized in that the projecting central part (5) has a peripheral wall (7), the outer surface of which tapers apart towards the top of the closure up to a diameter which corresponds to the inner diameter of the hollow cylinder (13) exceeds and which borders on the opposite side to a separation zone (15).

4. screw cap cutting closure according to claim 3, characterized in that the thickness of the peripheral wall (7) decreases towards the separation zone (15).

5. screw cap cutting closure according to one of the preceding claims, characterized in that the ring cutting edge (14) of two converging in a cutting edge, inclined cutting surfaces (18, 19) is formed, of which the outer (18) with the hollow cylindrical surface a smaller angle includes as the inner one (19) and runs essentially in the direction of the cutting path.

6. screw cap cutting closure according to claim 5, characterized in that it merges the inner cutting surface (19) into the inner surface of the hollow cylinder and its angle with the hollow cylinder surface is in the range of 30 °, so that a sufficient cutting thickness for cutting the membrane can be achieved .

7. screw cap cutting closure according to claim 5, characterized in that the inner cutting surface (19) is automatically centered on a on the top of the central part (5) from its largest diameter to the top surface, conical region (20).

8. screw cap cutting closure according to claim 5, characterized in that the outer cutting surface (18) against the closure top of a radially outwardly extending, flat end face (17) is limited, which after cutting the membrane in sealing contact with a corresponding Counter surface (16) of the mouth opening can be brought.

9. Screw cap cutting closure according to one of the preceding claims, characterized in that the central part (5) has an outer diameter exclusively in its upper region, which exceeds the inner diameter of the cutting part (14) and is dimensioned such that the central part (5th ) is elastically deformable by the cutting part (14).