CH664131A5 - Aus kunststoff bestehender verschluss fuer behaelter mit garantiering. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen aus Kunststoff bestehenden Verschluss für Behälter mit Garantiering, der mit ihm über Stege zwecks Anzeige der erstmaligen Öffnung des Behälters verbunden ist.

Garantieringe werden in zunehmendem Masse verwendet, wobei ihre Herstellung zusammen mit dem Verschluss erfolgt, d.h. dieser, der Garantiering und die die beiden verbindenden Stege werden aus einem Stück mittels Spritzguss geformt. Dazu werden eine innere und äussere Form, die sogenannten Stempel, verwendet .Der innere oder untere Stempel wird nach dem Spritzgiessen weggezogen, anschliessend daran wird der fertig gespritzte und einigermassen abgekühlte, aber noch teilweise plastische Verschluss nach oben aus dem äusseren oder oberen Stempel ausgestossen. Das Abziehen des unteren Stempels und das Ausstossen aus dem oberen Stempel bewirken natürlich Reibungen zwischen dem Verschluss und den Stempelwänden, die der erstere aushalten muss, um unbeschädigt aus der Form zu kommen.

Nun muss kurz auf die Funktion der Stege eingegangen werden. Diese dienen dazu, beim Verschluss, der nach erfolgtem vollständigem Abkühlen auf einen Behälter aufgesetzt (in den meisten Fällen aufgeschraubt) wird, das erstmalige Öffnen des Behälters, also das erstmalige Abnehmen des Verschlusses anzuzeigen, indem sie bei der geringsten Drehung des Verschlusses sofort reissen, weil der Garantiering sich nicht mitdreht. Zu diesem Zweck müssen sie also gegenüber dem Verschluss und dem Garantiering schwächer ausgeführt werden, weshalb sie nicht nur eine geringe Breite aufweisen, sondern auch erheblich dünnwandiger ausgeführt sind.

Nun kommt aber das Problem der eingangs erwähnten Reibung dazu. Ist diese zu gross, können die Stege schon beim

Herausnehmen des Verschlusses aus der Form, beim sog. Entformen, beschädigt werden, was unbedingt vermieden werden muss. Im Prinzip wäre ein vorsichtiges Ausstossen, also ein langsames Entformen, denkbar. Dem steht jedoch dieNotwen-5 digkeit gegenüber, auf den Spritzgussmaschinen eine sehr hohe Stückzahl an Verschlüssen zu erreichen, so dass für das Entformen des einzelnen Verschlusses nur sehr wenig Zeit übrig bleibt, dieses also impulsartig vor sich gehen muss.

Erfindungsgemäss wird jedoch dieses Problem durch eine io geeignete Formgebung des Verschlusses gelöst, indemnämlich wenigstens die Innenwand des Garantieringes sich in ihrem Durchmesser von den Stegen aus gegen ihr freies Ende hin stetig erweitert und die Aussenwand mindestens anschliessend an die Stege wenigstens bis zu einer Stelle, an welcher die volle Wand-15 stärke des Garantieringes erreicht ist, in einem Bogen verläuft.

Das Entformen wird dadurch ohne Gefahr der Beschädigung der Stege wesentlich erleichtert. Die konische Form des Garantieringes kommt durch eine Kegelstumpfform des unteren Stempels zustande. Wenn sich dieser nun nach unten bewegt, genau in 2o der Drehachse des soeben gespritzten Verschlusses, ist leicht ersichtlich, dass es überhaupt zu keiner Reibung, mit Ausnahme einer ursprünglichen Haftreibung zu Beginn des Ausfahrens, kommt; sofort bildet sich aber dank der konischen Form ein Spalt zwischen Stempel und Verschluss, so dass das Ausfahren des 25 ersteren ohne Reibung erfolgt, im Gegensatz zu den üblicherweise zylindrischen Stempeln und ebensolchen Garantieringen, bei welchen wegen des konstanten Durchmessers eine Gleitreibung über die ganze Höhe stattfindet.

Das Auswerfen des Verschlusses samt konischem Garantie-30 ring, das nach oben aus dem oberen Stempel erfolgt, scheint nun zwar etwas Mühe zu bereiten, weil das freie Ende des Garantieringes einen grösseren Durchmesser aufweist als das an die Stege angrenzende obere Ende. Der Garantiering muss also gewisser-massen durch einen Trichter hindurchgezwängt werden, so dass 35 hier eine Gleitreibung auftritt. Dazu ist allerdings daraufhinzuweisen, dass der untere Stempel, wie erwähnt, bereits ausgefahren ist und dass der Verschluss selber noch plastisch und damit deformierbar ist. Er kann sich also in den freien Raum hinein komprimieren, der vorher vom unteren Stempel eingenommen 40 wurde, nimmt dann aber nach dem Durchgang wieder seine ursprüngliche Form an. Dieses Durchziehen des Garantieringes durch den oberen Stempel wird auch durch die Form der Aussenwand des Garantieringes erleichtert; die bogenförmige Ausbildung derselben erlaubt ein graduelles Komprimieren in 45 den schon erwähnten freien Raum hinein, so dass die Beanspruchung der Stege, die den Garantiering mitziehen müssen, in Grenzen bleibt.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert; es zeigen 50 Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform des Verschlusses und Garantieringes, und

Fig. 2 und 3 weitere mögliche Ausführungsformen, ferner

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in grösserem Massstab.

In Fig. 1 ist ein Verschluss 1 im Querschnitt dargestellt. Er 55 weist ein Innengewinde 2 auf, um ihn auf eine mit entsprechendem Aussengewinde versehene Flasche oder einen Behälter (nicht dargestellt) aufschrauben zu können. An seinem unteren, freien Rand sind längs dessen Umfanges Stege 3 verteilt, an denen ein Garantiering angebracht ist. Dieser ist generell mit 4 60bezeichnet, seine Innenwand mit 5 und seine Aussenwand mit 6. Auf die Unterschiede in der Formgebung dieses Garantieringes, insbesondere in den Konturen, soll nun im folgenden eingegan-. gen werden.

Allgemein ist die Innenwand 5 so ausgebildet, dass ihr 65Durchmesser sich von den Stegen 3 aus bis zum freien Ende 7 des Garantieringes hin stetig erweitert. Die Innenwand bildet also im Schnitt, wie ersichtlich, eine Gerade, die unter einem Winkel a zur Innenwand 8 des Verschlusses verläuft; da die letztere

zylindrisch und somit parallel zur Achse A des Verschlusses ist, kann gesagt werden, dass die Innenwand unter diesem Winkel zu der genannten Achse verläuft. Er beträgt vorzugsweise 1,5 bis 2,5°.

Der Grund für diese Massnahme ist schon erwähnt worden. In Fig. 1 ist gestrichelt noch ein Teil der inneren Formhälfte, also des unteren Stempels 9, dargestellt. Dieser ist im wesentlichen kegelstumpfförmig,- während der obere Stempel 10 (ebenfalls nur zum Teil und gestrichelt dargestellt) eine komplementäre Form aufweist. Im Zwischenraum bilden sich dann der Garantiering 4 und die Stege 3. Nach durchgeführtem Spritzvorgang verschiebt sich der untere Stempel 9 in Richtung des Pfeiles B nach unten, koaxial zur Achse A; er ist in einer solchen Zwischenstellung dargestellt, um zu zeigen, dass bereits nach Einsetzen dieser Abwärtsbewegung zwischen ihm und dem fertig gespritzten Garantiering 4 und den Stegen 3 ein Zwischenraum s entsteht. Somit löst sich also der Stempel 8 augenblicklich von den genannten Teilen, und es entfällt praktisch jede Gleitreibung. Die dünnen Stege 3 werden daher nicht beansprucht.

. Eine Beanspruchung erfolgt allerdings nachher, doch wird diese durch das Ausfahren des unteren Stempels 9 bedeutend herabgesetzt. Der Verschluss muss nun nämlich aus dem oberen Stempel 10 nach oben ausgestossen werden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, müssen somit der Garantiering 4 und die Stege 3 dabei durch den trichterförmigen unteren Teil des Stempels 10, der sich nach oben verjüngt, gezwängt werden. Dies ist jedoch möglich, weil das Material des Verschlusses noch warm und daher noch besonders nachgiebig ist und sich leicht kurzfristig komprimieren lässt; es nimmtnachher sofort wieder seine ursprüngliche Form an. Diese Kompression, namentlich des Materials des Garantieringes 4, stellt aber dennoch eine Beanspruchung der Stege 3 dar, die ja den Garantiering gewissermas-sen hinter sich herziehen müssen (das Ausstossen des Verschlusses erfolgt durch Anlegen eines Ausstossorganes an den Verschluss 1). Um nun diese Beanspruchung herabzusetzen, wird die Aussenwand 6 anschliessend an die Stege 3 bogenförmig ausgeführt. In Fig. 1 erstreckt sich dieser Bogen 11 mindestens bis zu einer Stelle 12, an welcher die volle Wandstärke d des Garantie-ringes 4 erreicht wird. Von dort an verläuft die Aussenwand 6 bei dieser Ausführungsform parallel zur Innenwand 5; die Wandstärke ist also nunmehr konstant. Diese Ausführungsform ist die einfachste Variante, denn sie erleichtert vor allem auch die

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Masskontrollen bei der Herstellung der Stempel 9,10. Der Bogen 11 bewirkt bei der erwähnten Bewegung ein stetiges Komprimieren des Garantieringes 4 und vermeidet damit einen abrupten Anstieg der Zugkräfte auf die Stege 3.

Die Figuren 2 und 3 zeigen andere Ausführungsformen. In Fig. 2 setzt sich der Bogen 11 der Aussenwand 6 bis zum freien Ende 7 hin fort; die Wandstärke des Garantieringes nimmt also wieder ab. In Fig. 3 ist der Bogen 11' von aussen gesehen konkav statt konvex wie bei den Figuren 1 und 2; er geht an der Stelle 12 in einen Bogen 13 über, der gleich wie der Bogen 11 nach Fig. 2 ist. Wesentlich ist hier, dass die Übergänge an den beiden Enden des Bogens 11' keine Ünstetigkeiten aufweisen, dass sie also nahtlos sind.

Die Bogen in den dargestellten Ausführungsformen können von irgendeiner beliebigen geometrischen Form (parabel-,

sinus-, hyperbelförmig) sein. Am einfachsten sind jedoch, im Hinblick auf die Herstellung des Stempels, kreisförmige Bogen, also mit konstantem Radius, wobei gegebenenfalls mehrere Bogen zusammengesetzt werden können, von denen jeder seinen eigenen Radius aufweist. Fig. 4 zeigt die einfachste Ausführung, analog zu Fig. 1; der Bogen 11 weist hier den Radius r auf.

Aus Fig. 4 ist ferner ersichtlich, dass nicht nur der Garantiering 4, sondern auch die Stege 3 einen Abstand vom Behälter,

hier einer Flasche 14 aufweist und zwar auch nach dem Aufsetzen bzw. Aufschraubendes Verschlusses 1. Dieser Abstand und vor allem die konische Erweiterung vermeiden bei allfälligen Unge-nauigkeiten ein Aufsitzen oder wenigstens ein Anstossen des Garantieringes 4 auf der Flasche 14 und damit ein Stauchen und Beschädigen der Stege 3.

Von besonderem Vorteil ist die Erfindung, wenn die beschriebenen Verschlüsse aus wärmeschrumpffähigem Material hergestellt werden. Dann eignen sie sich nämlich für den Einsatz in sog. Wärmeschrumpfanlagen. Dies sind Anlagen, durch weiche die Behälter mit den aufgesetzten Verschlüssen hindurchbewegt werden, wobei Wärme auf die letzteren einwirkt. Sobald nun diese Wärmeeinwirkung aufhört oder eine Kälteeinwirkung erfolgt, schrumpft der noch lose Garantiering und legt sich satt an den Behälterhals an. Nur dank dieses Vorganges bzw. der Verwendung solcher Anlagen ist es möglich, den Garantiering bei der Herstellung des Verschlusses sich nach unten erweiternd auszubilden und damit das störungsfreie Aufsetzen desselben auf den Behälter wesentlich zu erleichtern bzw. erst zu ermöglichen.

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1 Blatt Zeichnungen

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664 131 PATENTANSPRÜCHE

1. Aus Kunststoff bestehender Verschluss für Behälter mit Garantiering (4), der mit ihm über Stege (3) zwecks Anzeige der erstmaligen Öffnung des Behälters verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Innenwand (5) des Garantieringes (4) sich in ihrem Durchmesser von den Stegen (3) aus gegen ihr freies Ende (6) hin stetig erweitert und die Aussenwand (6) mindestens anschliessend an die Stege wenigstens bis zu einer Stelle (12), an welcher die volle Wandstärke (d) des Garantieringes (4) erreicht ist, in einem Bogen (11) verläuft.

2. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand (6) von jener Stelle (12) an parallel zur Innenwand verläuft, so dass die Wandstärke des Garantieringes bis zum freien Ende (7) hin konstant bleibt.

3. Verschlussnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand (6) von jener Stelle (12) an weiterhin bogenförmig verläuft, so dass die Wandstärke (d) des Garantieringes variiert, wobei aber gegenläufige Bogenstücke unter Vermeidung abrupter Übergänge aneinander anschüessen.

4. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schnitt gesehen, die Innenwand einen Winkel von 1,5-2,5° zur Rotationsachse des Verschlusses bildet.

5. Verschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege ebenfalls eine Neigung derart aufweisen und so zum Garantiering angeordnet sind, dass ihre Innenwände nahtlos in die Innenwand (5) des Garantieringes (4) übergehen.

6. Verschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus wärmeschrumpffähigem Kunststoff besteht.