CH671385A5

CH671385A5 -

Info

Publication number: CH671385A5
Application number: CH4086/86A
Authority: CH
Inventors: Werner Dubach
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1986-10-14
Filing date: 1986-10-14
Publication date: 1989-08-31
Also published as: JPS63191761A; EP0264152A2; US4887746A; EP0264152A3; CA1296295C

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen zweiteiligen Schraubverschluss an Behälter, insbesondere Kanister, bestehend aus einem mit dem Behälterhals verbundenen Unterteil mit einem Dichtzapfen und mindestens einer peripher dazu angebrachten Durchflussöffnung und einem Schraubdeckel mit Ausgussöffnung.

Verschlüsse der eingangs genannten Art sind insbesondere für Kunststoffbehälter für fliessfähige Kosmetika verbreitet. Es sind zwar diverse Ausführungen bekannt, doch haben alle gewisse übereinstimmende Merkmale. Der Unterteil ist im oder am Behälterhals befestigt und weist einen Dichtzapfen auf. Peripher um den Dichtzapfen sind im Unterteil meist mehrere Durchlassöffnungen angebracht. Sowohl der Schraubdeckel als auch der Unterteil weisen je eine zueinander gerichtete Ringwand auf, die konzentrisch, dichtend aneinanderliegen und als Gleitringdichtung dienen und somit den Zutritt des Behälterinhaltes zum Gewinde verhindert.

Der zentrische Dichtzapfen überragt die Seitenwände des Unterteiles und kommt in der Schliessstellung fluchtend mit der Kappenoberfläche zu liegen.

All diese Verschlüsse sind nur für relativ kleine Behälter geeignet, bei denen der Dichtzapfen in der Grössenordnung von 1 bis 3 mm liegt. Für grössere Dimensionen sind die bekannten Verschlüsse der eingangs genannten Art nicht geeignet. Dies zum einen, weil der vorher beschriebene Aufbau zu unschönen

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und unhandlichen Bauhöhen führt, zum anderen weil bei grossen Dimensionen die am Dichtzapfen hängenbleibenden Resten zu gross wären und den Schraubdeckel verschmutzen. Bei kleineren Mengen und insbesondere bei der Verwendung auf Behälter mit Kosmetika spielt dies keine Rolle, kann doch der Meine Rest mit einem Finger oder einem Wattebausch abgestrichen werden. Bei grösseren Behältern kommt jedoch eine solche Lösung nicht in Frage. Hier muss insbesondere auch den strömungstechnischen Gegebenheiten vermehrt Rechnung getragen werden. Zu den strömungstechnischen Gegebenheiten gehörten auch das gerichtete Ausgiessen. Gerade bei grossen Behältnissen stellt das zielgerichtete Ausgiessen ein wesentliches Problem dar, insbesondere solange das Behältnis noch relativ voll ist.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe,

einen Verschluss gemäss Oberbegriff des Patentanspruches zu schaffen, der auch für grössere Verschlussdimensionen geeignet ist, keine äussere Verschmutzung des Schraubdeckels bei der Verwendung bewirkt, und den strömungstechnischen Gegebenheiten optimal Rechnung trägt.

Diese Aufgabe löst der eingangs beschriebene Verschluss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Die weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsformen wie in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 14 beschrieben, werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schraubverschlusses in Vorderansicht auf den Ausguss, und Fig. 2 dieselbe Ausführung in der Seitenansicht;

Fig. 3 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 2, und Fig. 4 den Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1, mit je einem Detail in grösserem Massstab; in

Fig. 5 erkennt man den Verschluss nach Fig. 1 in der Aufsicht von oben. Der Unterteil des Schraubverschlusses ist in Fig. 6 von unten, in

Fig. 7 im Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 6 und in Fig. 8 von oben ersichtlich. Den Schraubdeckel des Verschlusses sieht man in

Fig. 9 für sich allein von unten. Eine besondere Ausgestaltung des Behälterhalses ist in Fig. 10 verdeutlicht;

Fig. 11 zeigt eine Ausführung des Schraubverschlusses auf einen kanisterförmigen Behälter mit Traggriff und

Fig. 12 einen Teilschnitt in Längsrichtung des Traggriffes durch den Verschluss und den kanisterförmigen Behälter.

Der Verschluss besteht aus zwei getrennten Teilen, einem Unterteil 1 und einem Schraubdeckel 2, wie dies am deutlichsten in den Fig. 3 und 4 durch die unterschiedliche Schraffierung ersichtlich ist. Der Unterteil 1 ist auf den Behälterhals 3 befestigt. Die Befestigung kann auf eine beliebige bekannte Art erfolgen, beispielsweise durch Formschluss mittels einer Ringwulst 4 oder mehreren Einrastnocken am Behälterhals mit entsprechendem Formmittel 5 am Verschlussteil. Diese Mittel ergeben erst eine Lagefixierung in der Höhe bzw. in der Abzugsrichtung zwischen Unterteil 1 und Behälterhals 3. Für den erfindungsgemässen Verschluss ist jedoch auch eine in Drehrichtung exakte Fixierung erwünscht. Dies kann durch eine oder mehrere Erhebungen oder Vertiefungen am Behälterhals 3 erfolgen, in denen gegengleiche Elemente des Unterteils einrasten. In der dargestellten bevorzugten Ausführung gemäss Fig. 10 ist der Behälterhals 3 mit einer Ringwulst 4 versehen. Zwei vertikale Orientierungsrippen 6 sind einander diametral gegenüber angeordnet. In Fig. 7 erkennt man, dass am Unterteil 1 längliche Nocken 7 angeformt sind, die eine Aussparung 8 haben. Die Breite der Aussparungen 8 entsprechen der Dicke der Orientierungsrippen 6. Greifen somit die Nocken 7 einerseits unter die Ringwulst 4 und andererseits um die Orientierungsrippen 6 des Behälterhalses 3, so ist der

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Unterteil 1 des Schraubverschlusses in jeder Richtung exakt positioniert auf dem Behälter gehalten.

Der Unterteil 1 istdoppelwandig ausgestaltet. Die äussere und innere, zueinander konzentrischen, vertikalen Ringwände sind über eine horizontale Verbindungswand miteinander verbunden. Die unterhalb der, in einer Zwischenhöhe befindlichen, Verbindungswand 10 befindlichen Wandpartien dienen der Verbindung mit dem Behälterhals 3, die oberhalb der Verbindungs-wand befindlichen Randpartien dienen der Verbindung mit der Schraubkappe 2. Zu diesem Zweck hat die äussere Wand 11 im Bereich unterhalb der Verbindungswand 10 die bereits beschriebenen länglichen Nocken 7 und im bereich oberhalb der Verbindungswand 10 ein Aussengewinde 12, wie im Detail A dargestellt. Die innere Wand 13 wirkt unterhalb der Verbindungswa;id 10 als ringförmige Dichtlippe 14, die an der Innenwand des Behälterhalses 3 dichtend anliegt. Die Dichtigkeit kann durch zusätzliche, nicht dargestellte, bekannte ringförmige kleine Dichtwülste erhöht werden. Oberhalb der Verbindungswand 10 ist die innere Wand 13 bis auf die gleiche Höhe wie die äussere Wand 11 hochgezogen und dient der Dichtung zwischen Unterteil 1 und Schraubdeckel 2. Am oberen Rand ist die innere Wand 13 mit einer nach innen gerichteten Ringwulst 15 versehen, die wie später noch beschrieben wird, als Teil einer Gleitringdichtung wirkt.

Gegenüber der äusseren Wand 11 nach aussen versetzt ist der Unterteil noch von einem Garantieband 16 umgeben. Dieses ist mittels einer Vielzahl von Verbindungsbrücken 17 mit Sollbruchstellen mit der äusseren Wand 11 verbunden. Ein gewisser Teil des Garantiebandes 16 ist überlappend und bildet so einen Abreisszipfel 18, der zusätzlich noch geriffelt sein kann. Das Detail C zeigt in grösserem Massstab, dass das Garantieband mit vertikalen, radial nach innen gerichteten Hemmrippen 19 ausgestaltet ist, welches ein Öffnen des Schraubdeckels 2 vor der Zerstörung des Garantiebandes verunmöglicht.

Zentrisch im Unterteil 1 ist der Dichtzapfen 20 angeordnet. In den Fig. 6 und 8 erkennt man deutlich, dass der Zapfen 20 mittels Stege 21 im Unterteil 1 gehalten wird. Die Oberfläche des Dichtzapfens 20 liegt unterhalb der oberen Ränder der beiden Wände 11 und 13 und kommt damit nicht in den Bereich der Schraubdeckeloberfläche. Trotzdem ist es sinnvoll, wenn die auf dem Dichtzapfen 20 verbleibende Restmenge des Behälterinhaltes in den Behälter zurückfliesst. In einer Variante ist daher vorgesehen, die Oberfläche des Dichtzapfens zum Schraubdek-kel hin gewölbt auszugestalten. In einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, den Dichtzapfen 20 zum Deckel hin konisch zulaufend zu gestalten. Dies erlaubt eine verbesserte Dichtung zwischen der Ringwand 23 des Deckels 2 und dem Dichtzapfen 20 des Unterteiles 1.

Im weiteren wird nun im Detail auf die Ausgestaltung des Schraubdeckels eingegangen, mit Hinweis auf die Fig. 1-5,9, sowie 11 und 12. Der Schraubdeckel 2 hat eine zylindrische Grundform und weist eine zentrische Ausgussöffnung 21 auf. Von der eigentlichen Schraubkappenoberfläche 22 ragt eine die Ausgussöffnung umgehende Ringwand 23. Diese Ringwand 23 ist in den Schraubdeckel hinein gerichtet. Ist der Schraubdeckel 2 vollständig zugeschraubt, so liegt die Unterkante der Ringwand 23 dichtend auf dem Dichtzapfen 20 auf. Auch der Schraubdek-kel 2 istdoppelwandig ausgeführt. Die, die Aussenkontur des Schraubdeckels bildende, äussere Seitenwand 24 ist mit einem Innengewinde 25 versehen, welches im Detail A ersichtlich ist. Das Innengewinde 25 ist dem Aussenge winde 12 auf der äusseren Wand 11 des Unterteiles 1 angepasst und dient dazu, den Schraubdeckel 2 von der geschlossenen Lage in die offene Lage zu drehen. Um eine möglichst grosse Durchströmöffnung zwischen den Dichtzapfen 20 und der Ringwand 23 zu erreichen,

sind die Gewinde 12,25 mit einer grossen Steigung und dreigängig ausgestaltet. Damit trotz der grossen Steigung das Gewinde

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doch noch selbsthemmend ist, wurde ein Gewinde mit trapezförmigem Querschnitt gewählt.

Ein zweiter, zur ersten Ringwand 23 um die Ausgussöffnung 21, konzentrisch verlaufende Ringwand 26 liegt dichtend an der Innenseite der inneren Wand 13 des Unterteiles 1 an. Diese beiden aneinanderliegenden Wände 13 und 26 bilden gemeinsam eine Art Gleitringdichtung. Bei der Relativverdrehung von Schraubdeckel 2 und Unterteil 1 gleiten die beiden genannten Wände 13 und 26 in tangentialer und axialer Richtung aneinander. Zur Erhöhung der Dichtigkeit ist die zweite Ringwand 26 ebenfalls mit einer Ringwulst 27 versehen. Diese Ringwulst 27 wirkt aber mit der Ringwulst 15 der inneren Wand 13 zusätzlich als eine Abdrehsicherung.

Die Aussenwand 24 des Schraubdeckels 2 hat an ihrem unteren Rand mehrere, radial nach aussen gerichtete, sägezahn-förmige Erhebungen 28, die mit den Hemmrippen 14 des Garantiebandes 16 zusammenwirken. Sie erlauben zwar ein Festdrehen des Schraubdeckels 2 auf den Unterteil 1, ohne die Verbindung zwischen dem Garantieband 16 und dem Unterteil 1 zu zerstören, verhindern jedoch, dass der Schraubdeckel vor dem Zerstören des Garantiebandes erstmals geöffnet werden kann.

Über die Ausgussöffnung 21 hinweg erstreckt sich diagonal über den Schraubdeckel 2 ein gegenüber der Deckeloberfläche 22 erhebender Schnabel 30. Dieser Ausgussschnabel 30 weist radial nach aussen und oben. Markant ist die Lippe 32 des Schnabels 30 mit der Abréisskante 33. Die förmliche Ausgestaltung der Lippe 32 und der Abreisskante 33 ist aus strömungstechnischen Überlegungen und Tests entstanden. Die wesentlichsten Merkmale sind nachfolgend beschrieben. Die Lippe 32 sowie die Abreisskante 33 haben, im montierten Zustand des Verschlusses und in der Normallage des Behälters eine zur Ausgussöffnung 21 in der Schraubdeckeloberfläche 22 gerichtete, abfallende Neigung. Im Übergangsbereich zwischen der Abreisskante 33 und dem zur Deckeloberfläche verlaufenden Abschnitt der Lippe 32 ist eine zur Ausgussöffnung 21 hin um ca. 90° gewölbter Bereich 34. Die scharfkantige Abreisskante 33 errlaubt ein tropfenfreies Ausgiessen vom ersten bis zum letzten Moment.

Die besonders gestaltete Ausgusslippe 32 bildet eine Mulde, die zwei wesentliche Funktionen hat. Beim Ausgiessen füllt sich die Mulde sichtbar, so dass der Benutzer genau weiss, wann das Medium ausströmt. Am Ende des Ausgiessvorganges reisst die Strömung an der Abreisskante exakt ab und die auf der Kante befindliche Restmenge wird von der Rückströmung, die im Bereich der Wölbung auch bei kleinsten Mengen schnell fliesst, in die Mulde mitgerissen. Die in der Mulde der Lippe befindliche

Menge wird durch die Oberflächenspannung des Mediums zusammengehalten und fliesst praktisch restlos gesamthaft durch die Ausgussöffnung 21 in den Behälter zurück.

Ist der Behälter ein Kanister, wie beispielsweise in den Fig. 11 und 12 dargestellt, so ergeben sich zusätzliche Ausgestaltungsformen für den Schraubverschluss. So kann man das Garantieband durch ein Garantiesicherungselement in der Form einer Garantiegabel ersetzen. Der kanisterförmige Behälter Kmuss dazu einen Traggriff G aufweisen und der Behälterhals muss auf der Verlängerung der Längsachse des Traggriffes G angeordnet sein. Unter diesen Voraussetzungen lässt sich am Schraubdeckel 2 eine Garantiegabel 29 , die gleich dem vorherbeschriebenen Garantieband 16 am Unterteil 1, über Verbindungsbrücken mit Sollbruchstellen am Schraubdeckel, angeformt ist. Die Garantiegabel 29 umgreift den Griff G zweiseitig. Erst nachdem die Garantiegabel 29 vom Schraubdeckel abgerissen ist, lässt sich derselbe drehen.

Ein weiteres besonderes Merkmal besteht darin, dass der Schnabel 30 in der Form so gestaltet ist, dass er formlich die Fortsetzung des Traggriffes G bildet.

Obwohl der erfindungsgemässe Verschluss besonders vorteilhaft für die Anwendung an einem kanisterförmigen Behälter ist, lässt er sich prinzipiell auf jeden anderen Behälter mit Behälterhals anbringen. Zweckmässig ist er jedoch besonders für grössere Behälter, aus denen grössere Mengen abgegeben werden müssen.

Gerade bei grossen Kanistern ist es ein nicht zu übersehender Vorteil, wenn der Ausguss in die gewünschte Ausgussrichtung gedreht werden kann, wie dies mit dem Schnabel des erfindungsgemässen Verschlusses möglich ist. Hierdurch wird auch ein Ausgiessen des vollen Behältnisses erheblich verbessert, ohne die Gefahr, dass der Behälterinhalt auf demselben tropft.

Im dargestellten Beispiel werden die Durchführungsöffnungen im Unterteil 1 durch die Zwischenräume zwischen den Stegen 21 ' gebildet. Doch kann natürlich der Dichtzapfen 20 auch über eine mehr oder weniger geschlossenen Wand mit der inneren Wand 13 des Unterteils verbunden sein, und nur durch eine oder mehrere peripher um den Dichtzapfen 20 angeordnete Durchführungsöffnungen unterbrochen sein. Die dargestellte Lösung ist jedoch für viele Anwendungen zu bevorzugen.

Der Unterteil wird vorteilhafterweise aus einem Polypropylen gefertigt, welches sehr formstabil ist und eine hohe Festigkeit hat, während für den Schraubdeckel ein weicheres Material zu bevorzugen ist, wie zum Beispiel ein Polyäthylen.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Zweiteiliger Schraubverschluss an Behälter, bestehend aus einem mit dem Behälterhals (3) verbundenen Unterteil (1) mit einem Dichtzapfen (20) und mindestens einer peripher dazu angebrachten Durchführungsöffnung und einem Schraubdeckel (2) mit Ausgussöffnung (21), dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtzapfen (20) im geschlossenen Zustand des Verschlusses unterhalb der mindestens annähernd bündig mit Oberkante des Unterteiles verlaufenden Deckeloberfläche (22) liegt, und dass von der Ausgussöffnung (21) in der Schraubdeckeloberfläche, eine zum Dichtzapfen (20) gerichtete Ringwand (23) sich erstreckt, die in der Schliessstellung des Verschlusses dichtend auf den Dichtzapfen (20) aufliegt, und dass über der Ausgussöffnung (21) und diagonal über den Schraubdeckel (2) sich erstrek-kend ein als Drehgriff dienender Ausgussschnabel (30) geformt ist, der ein gerichtetes Ausgiessen ermöglicht, wobei durch Drehung des Ausgussschnabels (30) von der Schliesslage in die Ausgusslage gleichzeitig der Schraubverschluss von der dichtenden Stellung in die offene Stellung übergeführt wird.

2. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtzapfen (20) zum Deckel (2) hin gewölbt ist.

3. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgussschnabel (30) mit einer Lippe (32) mit Abreisskante (33) versehen ist und sich über die Peripherie des Unterteiles (1) hinaus erstreckt.

4. Schraubverschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnabel (30) einen, von der Abreisskante (33) um annähernd 90° nach unten zur Ausgussöffnung hin gerichteten, gewölbten Bereich (34) aufweist, so dass die Abreisskante und der zur Deckeloberfläche (22) verlaufende Abschnitt der Lippe (32) annähernd parallel verlaufen.

5. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Unterteil (1) ein Garantieband (16) mittels Verbindungsbrücken (17) mit Sollbruchstellen angeordnet ist, mit radial zum Zentrum gerichteten Arretierrippen (19), die mit am Schraubdeckel (2) vorhandenen radial nach aussen gerichteten Sägezähnen (28) formschlüssig im Eingriff stehen.

6. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil (1) doppelwandig ausgeführt ist und die beiden Wände (11,13) in einer mittleren Zwischenhöhe miteinander über eine geschlossene Verbindungswand (10) verbunden sind, wobei die äussere Wand (11) unterhalb der Verbindungswand (10) mit Mittel (7,8) zur Befestigung auf den Behälterhals ausgestaltet ist, und oberhalb der Verbindungswand mit einem Gewinde (12), welches mit dem Gewinde (25) des Schraubdek-kels (2) übereinstimmt versehen ist, wobei die Verbindungswand in montiertem Zustand des Verschlusses auf den Behälterhals (3) aufliegt.

7. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wand (13) des doppelwandigen Unterteiles (1) unterhalb der Verbindungswand (10) dichtend auf der Behäl-terhalsinnenwand anliegt und oberhalb der Verbindungswand (10) dichtend an einer zweiten Ringwand (26) im Schraubdeckel anliegt, welche Ringwand (23) konzentrisch zur Ringwand um die Ausgussöffnung (21) zwischen derselben und dem der Aus-senwand (24) des Schraubdeckels (2) verläuft, so dass die innere Wand des Unterteiles (13) und die zweite, konzentrische Ringwand (26) des Schraubdeckels (2) zusammen eine Gleitringdichtung bilden.

8. Schraubverschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil der inneren Wand (13) eine endständige, nach innen gerichtete Ringwulst (15) und die zweite konzentrische Ringwand (26) im Schraubdeckel eine untere endständige Ringwulst (27) aufweist, so dass die beiden Ringwülste (15,27) eine Abdrehsicherung des Schraubdeckels (2) vom Unterteil (1) bilden.

9. Schraubverschluss nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden Gewinde (12,25) des

Schraubdeckels und des Unterteiles mehrgängig sind und eine Steigung aufweisen, die den Schraubdeckel durch eine Drehung um 180° von der Schliessstellung, in die vollständig offene Stellung, in der die beiden Ringwülste (15,27) aneinander anliegen, bringt.

10. Schraubverschluss nach Anspruch 1 an einem Behälter mit am Behälterhals (3) angeordneten Orientierungserhebung oder -aussparung (6), dadurch gekennzeichnet, dass am Unterteil des Verschlusses eine gegengleiche Aussparung oder Erhebung (8) angeordnet ist, die eine exakte definierte Montagelage des Unterteiles (1) des Verschlusses auf dem Behälterhals garantiert.

11. Schraubverschluss nach Anspruch 1, an einem kanister-förmigen Behälter (k) mit einem Traggriff (G), wobei der Behälterhals (3) in Richtung der Verlängerung der Längsachse des Traggriffes angeordnet ist , dadurch gekennzeichnet, dass am Schraubdeckel (2) ein gleichzeitig als Garantiesicherungselement dienendes gabelförmiges Lagesicherungselement (29) angebracht ist, das im geschlossenen Zustand des Verschlusses den Traggriff mindestens teilweise umgreift.

12. Schraubverschluss nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagesicherungselement (29) über Verbindungsbrücken mit Sollbruchstellen mit dem Schraubdeckel verbunden ist.

13. Schraubverschluss nach Anspruch 1, an einem kanister-förmigen Behälter mit einem Traggriff, wobei der Behälterhals in Richtung der Verlängerung der Langachse des Traggriffes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgussschnabel (30) formlich so gestaltet ist, dass er in der Schliessstellung als optische Verlängerung des Traggriffes (G) wirkt.

14. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteil (1) aus Polypropylen und der Schraubdeckel (2) aus Polyäthylen gefertigt ist.

15. Schraubverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtzapfen (20) zum Deckel hin konisch zuläuft.