DE102004038144A1

DE102004038144A1 - PT-Verschlusseinrichtung für Behälter

Info

Publication number: DE102004038144A1
Application number: DE102004038144A
Authority: DE
Inventors: Peter Dobbelstein; Carsten Pfromm
Original assignee: Amcor Pty Ltd
Current assignee: Silgan Holdings Inc
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: EP1786694B1; PT1786694E; CY1109542T1; ATE437812T1; AU2005269127C1; WO2006012872A1; SI1786694T1; CN101767675B; HK1145669A1; KR101238512B1; DE102004038144B4; BRPI0513920A; US7946438B2; MX2007001247A; US20080105641A1; ES2330541T3; DE112005002456A5; NZ552541A; PL1786694T3; EP1786694A1

Abstract

Die Erfindung betrifft zur leichten Montage eine Verschlusseinrichtung an einem oder für einen durch Drehen zu öffnenden Verschlussdeckel aus Blech. Dieser weist einen Deckelspiegel (10), einen Schürzenabschnitt (20) am Rand des Deckelspiegels (10) und eine Dichtungslage (25) auf, welche sich zwischen einem Umfangsabschnitt des Deckelspiegels und in den Schürzenabschnitt hinein erstreckt (25a; 25b). Ein Sicherungsring (40, 30) aus Nichtmetall hat zwei umfänglich verlaufende Abschnitte: einen Sicherungsabschnitt (40) mit einem angeformten, radial einwärts und aufwärts ragenden Streifenabschnitt (41) und einen Verbindungsabschnitt (30) zur Anbringung des Sicherungsabschnitts (40) an einem axial unteren Ende des Schürzenabschnitts (20). Das über mehr als 180 DEG eingerollte untere Ende (21, 21a) des Schürzenabschnitts wird von dem Verbindungsabschnitt (30) von einer Innenseite des Schürzenabschnitts zumindest teilweise umgriffen (31, 32, 32a, 32b).

Description

Die Erfindung befasst sich mit einer Verschlusseinrichtung an einem Verschlussdeckel ebenso wie mit einer Verschluß-Einrichtung für einen solchen Deckel aus Blech, wobei der Deckel zum Verschließen von Behältern dient und dabei durch einen axialen Druck auf Gewindestege von oben aufgepresst wird, unter Ausbildung von negativ in einen Compound eingedrückten Gewindeelementen im Deckel. Diese Deckel können anschließend durch Drehen geöffnet werden, woraus sich der Begriff eines PT-Verschlussdeckels (Press Twist) herleitet. Ebenfalls betroffen von der Erfindung ist eine Verschlusshilfe (Verschlußhilfseinrichtung) für einen Deckel zum Verschließen eines oberen offenen Endes eines Behälters, insbesondere Glasbehälters.

Solche PT-Verschlussdeckel sind als eine Art von White Cap-Verschlussdeckeln bekannt, beispielsweise EP-B 450 959 (CMB), insbesondere dortige 2 in einem Querschnitt mit einem Gewindesteg 16 am Behälterhals und einen Compound 30, der einerseits dichtet am axialen Ende des Rumpfes und andererseits ein Gewindegegenelement gegenüber dem Gewindesteg 16 definiert. PT Verschlüsse sind dort in Spalte 1, Absätze 1 und 2 gut und treffend erläutert. Andere Verschlusstypen solcher Deckel (Verschlussdeckel) sind Schraubverschlusskappen, wie beispielsweise aus DE-A 22 33 305 (Crown-Bender) oder Verschlussdeckel der Art von US-A 4,607,757 (White Cap), insbesondere dortige 2.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Verschlussring zu schaffen, der günstig, einfach und leicht am metallischen Verschlussdeckel angebracht werden kann und eine Nahtstelle bildet zwischen einer Originalitätskontrolle (meist Tamper-Evidence genannt) und dem schraubbaren Blechdeckel. Tamper-Evidence-Verschlüsse gibt es eine Viel- bis Unzahl, die alle funktionell gemeinsam haben, dass ein einmaliges Öffnen eines Verschlusses von außen sichtbar werden muss, so dass man bei einem unversehrten Verschluss (sinngemäß "Siegel" genannt) von einem original verschlossenen Verpackungsstück ausgehen kann. Das zu verpackende Gut und die es aufnehmenden Rümpfe sind vielschichtig, sie reichen von Lebensmitteln und Glasbehältern, die mit Blechverschlüssen verschlossen werden, bis hin zu Blechbehältern, welche ebenfalls mit Blechverschlüssen zu verschließen sind.

Gelöst wird die genannte Aufgabe durch eine Verschlusseinrichtung, welche einen aus zwei umfänglichen Elementen bestehenden Sicherungsring besitzt (Anspruch 1, Anspruch 10 oder Anspruch 20).

Der Deckel als solches, der aus Blech gefertigt ist, vermag die Sicherungsanzeige (das Siegel) nicht zu gewährleisten, er bildet lediglich das Objekt, welches gesichert wird. Der Deckel hat einen Deckelspiegel, einen umlaufenden Schürzenabschnitt, welcher im wesentlichen senkrecht zum Deckelspiegel ausgerichtet ist, und besitzt eine Dichtungslage im Schürzenabschnitt, die sich auch auf einen Umfangsabschnitt des Deckelspiegels (randseitig gelegen) erstreckt. Dieser Bereich dient einerseits als Dichtung auf der Stirnseite des Behälterrumpfes, und andererseits als zu bildendes Gewinde gegenüber den am Behälter vorgesehenen Nocken oder Gewindestücken, die sich hier jeweils ein Stück weit umfänglich erstrecken, aber in Umfangsrichtung und axialer Richtung gestaffelt und schräg gestellt verlaufen.

Der Sicherungsring ist nicht aus Metall, er ist beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt, welcher es erlaubt, elastischnachgiebig einerseits zu sein und andererseits auch Dünnstellen zu ermöglichen, welche abgerissen werden können, um die "erste Öffnung" anzuzeigen. Der Sicherungsabschnitt und der Verbindungsabschnitt, welche die zwei funktionellen Teile des Sicherungsrings bilden, besitzen am Sicherungsabschnitt einen umgefalteten Streifenabschnitt, der in diesem technischem Gebiet auch J-Band genannt wird, vgl. dazu US-A 4,981,230 (Marshall).

Dieses J-Band wird am Sicherungsabschnitt angeordnet und bildet den umgefalteten Streifenabschnitt, der im verschlossenen Zustand unter einen radialen Vorsprung des Rumpfes greift und damit eine anfangs sperrende Wirkung auf eine Öffnungsbewegung besitzt. Der so genannte Streifenabschnitt, welcher gegen ein axiales Verlagern des Deckels zunächst sperrt, ist am Sicherungsabschnitt angeordnet. Dieser wiederum ist über einen Verbindungsabschnitt mit einer Einrollung des unteren Endes des Schürzenabschnitts verbunden, hier elastisch klemmend befestigt.

Die elastische Klemmung wird an einem mehr als 180° eingerollten unteren Ende der Schürze bewirkt, welche Einrollung nach radial innen erfolgt, zur Innenseite hin mit Bezug auf den Schürzenabschnitt des Deckels. Der Verbindungsabschnitt sorgt für die klemmende Anbringung, der Sicherungsabschnitt hält das J-Band und bewirkt die momentane Sperre. Beide sind über eine (ggf. umfänglich verteilte) Dünnstelle miteinander verbunden, so dass sie bei axialem Entfernen, veranlasst durch ein Drehen, voneinander getrennt werden können und die Öffnung anzeigen.

Die genannte Dünnstelle kann aus einer Vielzahl von umfänglich verteilten Stegen bestehen, die so dünn ausgebildet sind, dass sie leicht brechen oder reißen, wobei die Kraft, mit welcher der Verbindungsabschnitt den eingerollten Abschnitt des Deckels greifend umklammert, größer ist als diejenige Kraft, welche zum Abtrennen oder Abreißen der Dünnstelle erforderlich ist.

Das Umgreifen geschieht ebenfalls auf einem umfassenden Winkel, welcher größer als 150° ist und um den eingerollten unteren Endabschnitt der Deckelschürze erfolgt.

Er ist damit kleiner als der Winkel der Einrollung, aber ausreichend für das Festhalten am Blechdeckel.

Das so gebildete Kunststoffteil kann demzufolge von axial unten an den metallischen Deckel angesteckt werden, greift dabei an dessen Rollung und hält sich mit dem Verbindungsabschnitt fest. Im montierten Zustand hat der Deckel einen am unteren Rand klemmend oder greifend angeordneten umfänglich verlaufenden Verbindungsring, der nach radial innen nicht so weit ausweichen kann, dass der Griffkontakt gelöst wird, ohne die Dünnstellen abzutrennen (Anspruch 18, Anspruch 19).

Dafür sorgt ein nicht groß gewählter umfänglicher Grenzabstand zwischen einer inneren Wandfläche des Griffabschnitts und dem radial am Behälter vorgesehen Vorsprung. Der Griffabschnitt wird so ausgestaltet, dass ein radial nach innen gerichtetes Ausweichen des Griffabschnitts gerade nicht dafür sorgt, dass der greifende Verbindungskontakt des Sicherungsrings von dem eingerollten unteren Rand des Blechdeckels gelöst werden kann. Damit ist die Sicherung zuverlässig erreicht, ebenso wie das leichte Montieren des Sicherungsrings, der klemmend und greifend an der Einrollung angeordnet wird.

Zur Sicherstellung der Platzierung des Sicherungsrings stehen sich zwei Ringflächen gegenüber (Anspruch 16, Anspruch 17). Der gebildete Spalt zwischen diesen Flächen ist kleiner, als das Überkragen des Nasenabschnitts über das am weitesten nach innen ragende Flächensegment des eingerollten Abschnitts (Anspruch 19). Damit kann ein Herausrutschen des Griffabschnitts aus der Halteposition am eingerollten Endabschnitt der Schürze vermieden werden (Anspruch 18).

Die greifenden Elemente, welche um die Einrollung von der Innenseite des Schürzenabschnitts her eingreifen, sind umfänglich beabstandete Einzelvorsprünge, nicht zwingend ein umfänglich ganz durchgehender kragenförmiger Vorsprung. Die elastische Nachgiebigkeit des Kunststoffteils hilft hierbei und ermöglicht das Herübergreifen und das Einrasten dieser einzelnen, umfänglich begrenzt sich erstreckenden Vorsprünge über die nach innen weisende Seite der Randeinrollung des Schürzenabschnitts.

Mit der "Innenseite" ist nicht das Innere der Einrollung gemeint, sondern der Bezug auf den Verschlussdeckel, der radial von innen gesehen eine innere Seite aufweist, die sich als sinngemäß zu bildende zylindrische Wand entlang der Umfangsschürze beschreiben lässt.

Die Einrollung wird über einen auswärts gerichteten Sattel der Schürzenwand zunächst nach außen verlagert und dann nach radial innen ausgebildet, wobei bevorzugt eine ganze Einrollung von nahe 360° gewählt wird. Sie bildet einen großen Widerstand und hat eine große innere Stabilität, um dem greifenden Verbindungs-Abschnitt eine Grundlage für seine haltende Funktion zu geben.

Der Sicherungsabschnitt und der Verbindungsabschnitt gemeinsam, zusammen mit dem umgefalteten Streifenabschnitt bilden ein Kunststoffteil, das auch eigenständige Bedeutung hat (Anspruch 20). Es kann ebenso als "Verschlusseinrichtung" (nach einer Alternative des Anspruchs 1) angesehen werden, ohne den dort zusätzlich beschriebenen Blechdeckel mit Deckelspiegel, Schürzenabschnitt und Dichtungslage sowie dem um mehr als 180° eingerollten unteren Ende des Schürzenabschnitts.

Das Umgreifen geschieht mit dem Griffabschnitt nach Anspruch 10 so, dass zumindest 150° an umfänglichem Greifkontakt zur Verfügung gestellt wird, bevorzugt mehr, bis hin zu etwa 240° bis 270° für einen größeren umfänglichen Kontakt an der Ringeinrollung als unterem Rand des Schürzenabschnitts.

Die umgefaltete Streifenform als J-Band kann an einem Filmscharnier knickbar gestaltet sein, welches umfänglich an mehreren Stellen unterbrochen ist und so Fenster bildet, durch welche Flüssigkeit ablaufen kann, aber auch das Umfalten erleichtert werden kann, bei geringerem inneren Widerstand gegen die umknickende oder umfaltende Bewegung des Streifeabschnitts.

Von den umfänglich verteilten Stegen zwischen dem Sicherungsabschnitt und Verbindungsabschnitt können zur Bestimmung der Reißkraft mehrere vorgesehen sein. Sie können im Bereich zwischen im wesentlichen fünf und zwanzig gewählt werden. Sie können eine kleine umfängliche Erstreckung aufweisen, wie auch eine schmale radiale Dimensionierung, um leicht abgetrennt zu werden und gleichzeitig möglichst gleichmäßig den Sicherungsabschnitt und den Verbindungsabschnitt über den Gesamtumfang mit einem kleinen Mindestabstand zu verbinden, der im montierten Zustand als durchlaufender Spalt von außen zu ersehen ist.

Bei der teilweisen Umgreifung ist hinsichtlich des Verbindungsabschnitts sowohl die umfängliche Richtung in Richtung der Schürze, wie auch senkrecht dazu die umfängliche Richtung um die Rollung gemeint. Die umfänglich beabstandeten Griffsegmente am Verbindungsabschnitt sind eine teilweise Umgreifung, ebenso wie die Umschlingung der Randeinrollung, welche größer als 150° ist, aber jedenfalls kleiner als 300°, insbesondere kleiner als etwa 270° (Anspruch 9).

Nimmt man hypothetisch eine Ebene an, welche der Mittelebene durch die Einrollung entspricht und welche parallel zum Panel verläuft, so kann man vier Quadranten definieren, welche die Einrollung umfasst, der erste Quadrant ist außen, oben, dann im Gegenuhrzeigersinn drei weitere Quadranten. Der dritte Quadrant (innen, unten) ist vollständig von dem umgreifenden Verbindungsabschnitt eingenommen (Anspruch 24), die benachbarten zweiten und vierten Quadranten nur teilweise, wobei auch in den vierten Quadranten die Umfassung erweitert werden kann (Anspruch 25). Im Ergebnis führt das zu einem Selbsthalten durch Formschluss, insbesondere auch durch zusätzlich aufgebrachten Kraftschluss (Anspruch 23).

Beim Umgreifen muss man die radiale Dimension so verstehen, dass sie auf den gesamten Deckel ausgerichtet ist, also die Einrollung von radial innen (von radial außen hinsichtlich der Einrollung betrachtet) zumindest teilweise umfasst wird. Diese Richtung ist deckel-innenseitig genannt. Das Umgreifen erfolgt einrollungs-außenseitig. Dieses Umgreifen ist bildlich gesprochen nur bei einer Schnittansicht zu ersehen und erstreckt sich zusätzlich zumindest abschnittsweise in umfänglicher Richtung bei einem zylindrischen Behälter (Anspruch 2). Dies ist begrenzt in Umfangsabschnitten möglich, im Sinne einer teilumfänglichen Erstreckung.

Die definierte Ebene als Mittelebene der Einrollung kann der Beginn einer Umfassung sein (Anspruch 3), bei stark nach außen ragendem Verbindungsabschnitt (Erstreckung in den vierten Quadranten).

Die Schwächung der Stege bemisst sich über die gewünschte Funktion. Sie sollen abgetrennt werden, wenn sich der metallische Teil des Deckels aufwärts oder umfänglich verlagert (durch die Drehbewegung), gleichzeitig soll diese Drehbewegung durch die sperrende Funktion der Stege (als Dünnstelle) nicht zu stark erschwert werden. Die Schwächung orientiert sich also an dem Benutzungszweck und kann einerseits so schwach definiert werden, dass die Öffnung nicht zusätzlich wesentlich erschwert wird, andererseits so stark definiert sein, dass ein sofortiges Abreißen der Dünnstellen nicht möglich ist. "Schwäche" und "Stärke" definieren gleichermaßen die Dünnstellen, welche die zwei funktionellen Teile der Sicherungseinrichtung – bestimmungsgemäß abtrennbar – miteinander verbinden (Anspruch 4).

Das Abreißen oder Brechen zwischen den beiden umfänglichen Teilen, an der Dünnstelle, geschieht als Folge der Öffnungsbewegung. Die Hauptkomponente der das Reißen oder Brechen bewirkenden Kraft kann axial gerichtet sein, ebenso wie umfänglich, wenn der umgelegte Streifenabschnitt durch Friktion an der Gefäßwand haftet bleibt und eine umfängliche Kraft entsteht, die zumindest als Komponente einer effektiv wirkenden Trennkraft das Reißen oder Brechen verursacht. Es soll deshalb von einer axialen Zugkomponente und von einer umfänglichen Biegekomponente gesprochen werden, welche allein oder in Kombination zur Bewirkung der Abtrennung auftreten können, als Folge einer Öffnungsbewegung der Verschlusseinrichtung.

Es versteht sich, dass das Umgreifen von deckel-innenseitig hinsichtlich der Einrollung nur umfänglich abschnittsweise erfolgen kann, so dass Greifabschnitte in beabstandeter umfänglicher Position um die Innenseite der Einrollung herumgreifen, zur Festlegung des Sicherungsrings (Anspruch 5, Anspruch 6).

Eine bogenförmige Ausbildung der Innenfläche des Greifabschnitts bietet sich an (Anspruch 6). Diese bogenförmige Ausbildung sollte geometrisch an die Einrollung angepasst sein, so dass eine enge berührende Anlage möglich ist. In diesem Zusammenhang ist eine toroidförmige Fläche zumindest abschnittsweise gegeben, aber keine vollständige Toroidform. Die toroide Form erfasst die Einrollung an ihrem Umfang in Rollrichtung und entlang des Umfangs des Deckels (Koordinaten ρ (rho) bzw. φ (phi) im System der Kugelkoordinaten).

Soweit von einer Einrollung gesprochen wurde, erstreckt sie sich in Richtung der Einrollung um mehr als 270°, bevorzugt auch oberhalb von 315°, um eine praktisch vollständige Einrollung zu bilden. Zwischen der Oberseite der Einrollung und dem auskragenden Sattelabschnitt des Schürzenabschnitts als Zwischenbereich zwischen der Schürze und der Einrollung ist ein Abstand vorgesehen, welcher die umgreifenden Nasenabschnitte aufnehmen kann (Anspruch 6, Anspruch 8).

Eine weitere Umschreibung des Umgreifens erfolgt über das Winkelmaß, welches Winkelmaß ein anderes Maß ist, als dasjenige der Einrollung als solches. Das Umgreifen kann über mehr als 160° erfolgen, bevorzugt mehr als 220° bis hin zu ca. 270°, ist aber deutlich unter dem Einrollungsmaß (dem Einrollungswinkel) des unteren Schürzenabschnitts (Anspruch 11, Anspruch 12).

Durch die Nachgiebigkeit des Griffabschnitts des Sicherungsrings und die relative Stabilität der Einrollung ist ein axiales Aufschieben maschinell möglich (Anspruch 14). Zusätzlich können ein Kleben oder Verschweißen oder andere Hilfsmaßnahmen Einsatz finden (Anspruch 15).

Ausführungsbeispiele erläutern und ergänzen die beanspruchte Erfindung.
1 ist eine Seitenansicht eines Verschlussdeckels mit einem Deckelspiegel (Panel) 10, der auf einem Behälter aufgesetzt ist, welcher nur im oberen Rumpfwandbereich 80 seines Halses gezeigt ist. Ein Sicherungsring 40 ist zwischen Behälterhals und Verschlussdeckel in Seitenansicht zu erkennen.
2 ist eine Schnittdarstellung entlang der Ebene A-A von 1.
2a ist ein Ausschnitt als Kreisbereich, der in 2 dargestellt ist, nur vergrößert. Hier ist die Randeinrollung 21 der Schürze 20 des Verschlussdeckels gegenüber einem radialen Vorsprung 81 der Rumpfwand 80 zu erkennen.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in derselben Ansicht wie 1.
4 ist eine Schnittdarstellung der Ebene A-A von 3, mit der Kennzeichnung eines Ausschnittes (Kreisbereich am rechten Rand), welcher in der folgenden Figur abgebildet ist.
4a ist die Ausschnittsvergrößerung des Kreises von 4, in der die Einrollung 21 am unteren Rand der Schürze 20 des Verschlussdeckels dargestellt ist, gegenüber einem radialen Vorsprung 81 der Rumpfwand 80.
5 ist eine erweiterte Variante der Ausführung nach 2a.
6 ist eine erweiterte Variante der Ausführung nach 4a.
In 1 ist eine Seitenansicht eines Verschlussdeckels gezeigt, der ein PT-Verschlussdeckel ist (Press-Twist). Der Verschlussdeckel ist aus Blech ausgeformt und verschließt einen Rumpf, von dem nur ein Halsabschnitt 80 gezeigt ist. Dieser Halsabschnitt ist zylindrisch und kann im Schnitt in der
2, entlang der Ebene A-A in einer Öffnung betrachtet werden. Die Achse 100 bildet die Mittelachse, welche im Zentrum des zylindrisch ausgebildeten Deckels mit seinem oberen kreisförmigen Deckelspiegel als Panel 10 gebildet ist. Im Randbereich des Panels 10 ist ein Übergangsabschnitt 12 vorgesehen, der bogenförmig in eine Schürze 20 überleitet, die am unteren Rand sattelförmig 29 nach außen herauskragt und in eine Rollung 21 überleitet, deren inneres Ende 21a um nahezu 360° umgebogen ist, so dass eine nahezu kreisförmige, volle Rollung entsteht, wie in der Ausschnittsvergrößerung der 2a ersichtlich.
Aufgrund des heraus kragenden Sattelabschnitts 29 ragt ein am weitesten innen liegender Bogenabschnitt der Einrollung 21 nicht weiter nach innen, als die Schürze 20, bevor sie über den Sattel 29 nach außen herauskragt. Am vorderen (radial äußeren) Ende der Auskragung 29 verläuft der Schürzenabschnitt über einen Bogen im Anschluss nahezu zylindrisch, in der Schnittansicht der 2a als gerader Längsabschnitt 28 ersichtlich, bevor die Einrollung beginnt, die sich unterhalb des auskragenden Sattels 29 befindet.
Der gerade Abschnitt, der vom Sattel 29 ausgeht, ist mit 28 benannt, von ihm ausgehend beginnt die Einrollung 21 und endet am inneren Rand 21a.
Der Randbereich 12, welcher zwischen Panel und Schürze 20 angesiedelt ist, nimmt eine Dichtungslage 25 auf, deren oberer Abschnitt 25a nahezu horizontal verläuft, in einer umlaufenden Rinne des Deckelspiegels, gegenüber dem stirnseitigen Ende des Halses 80 mit der Öffnung 90. In dem nahezu senkrecht verlaufenden Schürzenabschnitt 20 ist ein weiterer Anteil des Dichtungswerkstoffs 25, hier mit 25b benannt, zur Ausbildung eines Gewindeabschnitts nach dem axialen Aufdrücken des Deckels auf die in der Seitenansicht nur angedeutet erkennbaren und umfänglich begrenzt vorgesehenen, leicht geneigt ausgebildeten Gewindeabschnitte am Behälterhals (an der äußeren Wand). Diese sind in 2a oberhalb des dort am unteren Ende noch ersichtlichen vertikalen Abschnitts 25b des Dichtungswerkstoffs 25.
Als Dichtungswerkstoff ist jeder übliche Compound zu verwenden, der eine gewisse Elastizität mit sich bringt, zur Abdichtung und gleichzeitig eine gewisse Stabilität behält, um die eingeprägten Gewindeabschnitte aufzunehmen und zu einem drehenden Öffnen zur Verfügung zu stehen.
In 1 ist eine Manschette 40 als ringförmiger Abschnitt unterhalb der Einrollung 21 vorgesehen, wobei ein Spalt 34 zu erkennen ist, der anhand der Ausschnittsvergrößerung der 2a näher erläutert wird, die aus der 2 stammt.
Der Umfangsabschnitt 40 ist ein Sicherungsabschnitt mit einem angeformten, radial einwärts und aufwärts ragenden Streifenabschnitt 41, der über ein Filmscharnier 41a in 2a ersichtlich ist. Er greift unter einen radialen Vorsprung 81 des Behälters, der zu verschließen ist. Das Filmscharnier 41 ist nicht umfänglich durchgehend, sondern mit einzelnen, hier nicht sichtbaren Durchbrüchen oder Fenstern versehen, um das Umfalten oder Umklappen des Streifenabschnitts 41 zu erleichtern und/oder aufgefangene Flüssigkeit nach unten ableiten zu können. Der Sicherungsabschnitt 40 ist in 2a in montiertem Zustand am Gefäß gezeigt. Wie er dorthin gelangt, soll später erläutert werden.
Zunächst ist oberhalb des Abschnitts 40 ein weiterer Greif- oder Verbindungsabschnitt 30 vorgesehen, der der Anbringung des Sicherungsabschnitts 40 an dem Deckel, bzw. an der am unteren Ende der Schürze 20 vorgesehen eingerollten Abschnitt 21 dient. Hierzu ist er bogenförmig nach außen offen ausgeformt und hat nach außen ragende Nasen 32a und 32b, während der Halteabschnitt 32 eine der Rollung entsprechende Oberflächenkrümmung besitzt und sich senkrecht dazu in umfänglicher Richtung erstreckt.
In dem in 2a aus 2 heraus vergrößerten Sicherungsbereich sind mehrere in Umfangsrichtung verteilt und beabstandete Vorsprünge 32a vorgesehen, die über die dort eingezeichnete Mittelebene E herübergreifen und sich an der Rollung 21 festhalten. Entsprechend ist auch unterhalb der Ebene E ein etwa 90° zur Ebene E sich erstreckender Greifabschnitt 32b vorgesehen, der nach radial außen eine Nase bildet, die in 1 als schwarzer Streifen unterhalb der Rollung 21 und oberhalb des umfänglichen Streifens 40 zu erkennen ist. Ein verbliebener Höhenabstand, der nicht belegt ist, sondern einen Spalt bildet, ist in 1 ebenfalls zu erkennen und in 3 in der axialen Schnittansicht und Vergrößerung zwischen der unteren Oberfläche des Vorsprungs 32b und der oberen Oberfläche des Hauptkörpers 43 des Sicherungsabschnitts 40 vorgesehen.
Am radial inneren Ende ist eine Vielzahl umfänglich verteilter Stege 42 vorgesehen, die als Dünnstellen im Vergleich zu ihrer umfänglichen Verteilung nur eine ganz geringe umfängliche Erstreckung besitzen und auch in radialer Richtung sehr dünn ausgebildet sind. Sie können abgetrennt oder abgerissen werden, wenn sich die Rollung 21 zusammen mit dem Greifabschnitt 32, 32a, 32b zunächst umfänglich dreht und durch die Gewindestege aufwärts bewegt. Aufgrund des Eingreifens des J-förmigen (daher der Name J-Band) eingeklappten Sicherungsstreifens 41 kann der Sicherungsabschnitt 40 mit seinen Komponenten 41, 41a, 43 der Aufwärtsbewegung, ggf. auch einer Umfangsbewegung nicht folgen und die Dünnstellen 42 werden abgerissen, insbesondere abgetrennt. Um diese Abtrennung zu erlauben, darf der Greifabschnitt 32 mit seinen Vorsprüngen 32a, 32b nicht von der nach innen ausgerollten Rollung 21 ablassen und muss daran fixiert bleiben, selbst wenn eine Nachgiebigkeit und Bewegung nach radial innen möglich und zugelassen ist.
Dazu sind zwei Maße "a" und "b" eingezeichnet, einmal der Abstand der inneren Wandfläche 35 des Greifabschnitts 30 und einmal die nach radial außen weisende Außenfläche 81a des Vorsprungs 81, der ebenfalls umfänglich verläuft. Beide umfänglich verlaufende Streifen stehen sich gegenüber und bilden einen Spalt, der im Schnitt der 2a als Abstand "a" erscheint. Der Abstand "b" ist derjenige von der Innenfläche der Einrollung 21 bis zum radialen äußeren Ende der oberen Vorsprünge 32a. Um zuverlässig halten zu können, also die Greiffunktion des Verbindungsabschnitts 30 zu erfüllen, ist "b" nicht kleiner als "a", bevorzugt etwas größer gewählt, so dass ein Herabgleiten und vollständiges Lösen des Greifeingriffs der Vorsprünge 32a trotz der radial einwärts nachgiebigen Bewegung bei axialer Zugbelastung nicht möglich ist. Dabei berührt die Innenfläche 35 die radial nach außen weisende Sperrfläche 81a des Vorsprungs 81 und blockiert ein weiteres Abrutschen des Greifabschnitts von der in sich sehr stabilen Einrollung 21.
Zu erwähnen ist der Übergangsabschnitt 33 von dem Greifabschnitt 30 zu den Stegen 42, welche die Dünnstellen bilden und der darunter liegende Hauptkörper 43 des Sicherungsabschnitts 40, der in 1 in der Seitenansicht zu erkennen ist.
Die Größe und die Art der Umfassung des Greifabschnitts 32 um die einwärts gerollte Innenrollung 21 ist in 2a mit zwischen 160° und 170° gewählt, dargestellt durch den Winkel α. Dieser Winkel ist hier kleiner als 180°, aber nicht so klein gewählt, dass die Bedingung des Haltens während des axialen Aufwärtsbewegens nicht erfüllt wird.
Die Montage des Sicherungsrings 40 erfolgt vor einem Aufdrücken des Deckels auf den Behälter. Der Verschlussdeckel mit dem Panel 10, dem Übergangsabschnitt 12 und der Schürze 20 sowie der Einrollung 21 wird separat gefertigt. Ebenfalls wird der Sicherungsabschnitt 40,30, beispielsweise aus Kunststoff separat gefertigt. Danach werden die Teile maschinell zusammengefügt durch ein axiales Aufeinanderzubewegen und ein Einrasten der Greifnasen 32a über die nach innen ragende Oberfläche der Einrollung 21. Dieses axiale Aufeinanderzubewegen und das Einrasten kann auch als "Klicken" benannt werden, was der Handhabung und der klanglichen Wirkung beim Montieren entspricht. Der Fachmann würde hier von einem Aufklicken des Kunststoff-Sicherungsabschnitts 40,30 sprechen, bezogen auf den metallischen Anteil des Verschlussdeckels bzw. seiner Einrollung 21. Bei Auf klicken ist der Streifenabschnitt schon vorhanden.
Der Streifenabschnitt 41 befindet sich beim Montieren (Aufklicken) bereits im umgeklappten Zustand, wobei beide Möglichkeiten gegeben sind, dass er bereits in dieser Form gefertigt wird oder aber zunächst nach unten abragend gefertigt wird und dann über das Filmscharnier 41a nach radial innen und axial aufwärts umgefaltet wird, zum Erhalt der Form nach
2a. Das hängt ab von der Wahl des Spritzgussverfahrens und der Art und Weise der speziellen Fertigung, die beide Möglichkeiten zur Realisierung offen hat Die verschlossene Kombination aus Blechdeckel und Kunststoffteil wird axial abwärts gedrückt, bis das Band 41 über den radialen Vorsprung 81 herübergleitet, wobei der Sicherungsabschnitt 40 elastisch nach außen nachgibt, ohne dass der Greifabschnitt 32 seinen Griff, der von innen nach radial außen an der Einrollung wirkt, verliert. Wird das so verschlossene Gebinde später geöffnet, durch Drehen des Verschlusses, reißt der Rest-Kunststoffteil an der Dünnstelle 42 (der Summe der einzelnen kleinen Stege in dem umlaufenden Spalt 34) vom Sicherungsteil 40 ab und lässt letzteres in abgetrenntem Zustand am Behälter verbleiben. Ein Dritter kann den größeren Spalt 34 von außen erkennen, die einmalige Öffnung wird sichtbar und die Dünnstelle 42 kann nicht mehr so wieder hergestellt werden, dass dem verschlossenen Behälter ein ursprünglich ungeöffneter Zustand durch Täuschungshandlung verliehen werden kann.
Unter normalen Umständen ist es nicht möglich, das Kunststoffteil nach dem Verschließen und im verschlossenen Zustand vom Metallteil zu trennen, ohne dass die genannte Dünnstelle zerreißt. Dafür sorgt der Greifabschnitt 32, der von außen an denjenigen Stellen unzugänglich ist, welche die Verrastung oder Verriegelung erreichen, namentlich die nach innen/oben und unter der Metallschürze 29, 28 versteckten Vorsprünge 32a, respektive eine Vielzahl umfänglich verteilter und beabstandeter Vorsprünge. Letztere erlaubten das anfänglich axiale Zusammenschieben des Blechteils und des Sicherungsring im noch nicht montierten Zustand des Verschlussdeckels am Behälter mechanisch zu vereinfachen und maschinell ausführen zu können.
Die eingehende Beschreibung der 1, 2 und 2a kann hinsichtlich der nahezu identischen Bezugszeichen auch auf das Figurentriple der 3, 4 und 4a übertragen werden.
Hier ist die 3 sehr ähnlich der 1, nur mit einer anderen Gestalt des unteren Abschnitts 32b des Greifabschnitts 32. Hier ist dieser Abschnitt stärker nach radial außen verlagert und 32b' benannt, aber weiterhin Teil des von der Funktion her gleichen Greif- und Verbindungs-Abschnitts 30. Zusätzlich ist am radial äußeren Ende des horizontal verlaufenden unteren Vorsprungs 32b', der durchgehend umfänglich verläuft, ein zylindrischer Streifen 32c vorgesehen, der weit radial hervorragt und bis zur Ebene E aufwärts ragt, die zuvor als Mittelebene der Einrollung 21 beschrieben war. Dieser stärker ausgebildete umfängliche Vorsprung 32c ist auch in der 3 oberhalb des weiterhin gleich hoch bleibenden Sicherungsrings 40 zu erkennen, indem er teilweise über den Krümmungsabschnitt der Einrollung 21 im vierten Quadranten dieser Rollung 21 greift. Die übrigen Komponenten des Verschlussdeckels, Panel 10, Schürze 20 und auswärts kragender Sattel 29 mit vertikal abfallender Flanke 28 sind unverändert. Verschlossen wird weiterhin der obere Hals 80 eines innen mit einer Öffnung 90 versehenen Behälters.
Der Schürzenabschnitt 20 wird auch Halteabschnitt genannt, nachdem seine Aufgabe das Halten über den Compound 25b ist, welcher mit den Schraubnocken des Behälters zusammenwirkt. Im Übergangsabschnitt 12 ist die stirnseitige Dichtung des Dichtungswerkstoffs 25a so vorgesehen, wie zuvor beschrieben.
In 4a wird die Kombination aus dem Griff- und Verbindungsabschnitt 30 und dem Sicherungsring 40 auch gemeinsam als ein Mehrkomponenten-Sicherungsring bezeichnet, der über die Dünnstelle 2 – sprich: Mehrere beabstandete Stege – in Verbindung steht und beim Öffnen in zwei Teile umfänglich erstreckender Natur getrennt wird.
Das Umgreifen des innen mit einer nach außen offenen, teilweise toroiden Form verlaufenden Greifabschnitts 30 um den eingerollten unteren Schürzenabschnitt 21 ist in 4a deutlicher und mehr als 150°, zwischen 240° und 270° gewählt. Ein Umgreifen von größerem Ausmaß, insbesondere mehr als 300°, ist von wenig haltendem Nutzen. Ein Optimum kann gefunden werden zwischen der Menge des benötigten Kunststoffmaterials und der nötigen Halte- und Greiffunktion, die zwischen einem minimalistischen Ansatz nach 2a und einem eher üppigeren Ansatz nach 4a auch alle Zwischenversionen umfassen kann.
Der Abstand "a" ist wiederum zwischen den beiden gegenüberliegenden Ringflächen 35, 81a vorgesehen, in entsprechender Weise ist auch das hier in 4a nicht eingezeichnete Maß "b" zu bestimmen und größer zu wählen, als "a". Eine Siegelung oder Verschweißung kann die Verbindung zur Einrollung 21 verstärken. Diese durch Wärme und/oder Druck entstehende festere Verbindung ist nicht gesondert dargestellt.
In zwei weiteren Ausführungsbeispielen wird das Umgreifen noch deutlicher ausgeprägt, jeweils mit Bezug auf entweder die 2a oder die 4a, auf deren Beschreibung Bezug genommen wird, soweit die 5 und 6 betroffen sind.
In 5 ist gegenüber der 2a eine stärker nach oben verlagerte Ausprägung des Halteabschnitts 32 im Bereich der Nasen 32b von 2a vorgesehen. In 5 ist dazu eine im Querschnitt im wesentlichen dreieckförmige Gestalt vorgesehen, welche die Umgreifung über den gesamten zweiten Quadranten erstreckt, so dass sich ein Umfassungswinkel von etwas mehr als 180° ergibt. Die axial nach oben ragenden Vorsprünge 32e an den stärker ausgeformten Nasen 32d kommen näher an den metallischen Sattelabschnitt 29, berührt ihn aber nicht, so dass ein Mindestabstand gehalten wird.
Eine sich schräg nach unten erstreckende Außenfläche 32d' jeder Nase 32d hat eine andere Neigung, als die schwächer geneigte Sattelfläche 29 und münden etwa im Übergangsabschnitt vom ersten zum zweiten Quadranten als radial äußere Enden der Greifnasen 32d, mit dem sich anschließenden bogenförmigen Innenradius, der zum Umgreifen der Rollung 21 dient.
Eine vergleichbare Ausgestaltung dieser oberen Nasenabschnitt 32d findet sich in der 6, unter Beibehaltung des unten und außen mit dem Abschnitt 32b', 32c stärker ausgeprägten Abschnitts nach 4a. Hier ergibt sich ein umfänglicher Greifwinkel von nahezu 270°, ohne mit den Schrägflächen 32d' den Sattelabschnitt 29 des metallischen Teils des Deckels zu berühren.
In 5 erfolgt die Umfassung von innen nach radial außen auf etwas mehr als zwei Quadranten. In 6 erfolgt die Umfassung auf nahezu drei vollständigen Quadranten. Auch hier sind alle Zwischenwinkel realisierbar. Alle übrigen Bauelemente sind so, wie anhand der 2a bzw. 4a erläutert.

Claims

Verschlusseinrichtung an einem oder für einen durch Drehen zu öffnenden Verschlussdeckel aus Blech, welcher aufweist (1) einen Deckelspiegel (10); (2) einen Schürzenabschnitt (20) am Rand des Deckelspiegels (10); (3) eine Dichtungslage (25), welche sich zwischen einem Umfangsabschnitt des Deckelspiegels und in den Schürzenabschnitt hinein erstreckt (25a; 25b); (4) mit einem Sicherungsring (40,30) aus Nichtmetall, welcher zwei umfänglich verlaufende Abschnitte aufweist, (4a) einen Sicherungsabschnitt (40) mit einem angeformten, radial einwärts und aufwärts ragenden, insbesondere umfaltbaren oder umgefalteten Streifenabschnitt (41); (4b) einen Verbindungsabschnitt (30) zur Anbringung des Sicherungsabschnitts (40) an einem axial unteren Ende des Schürzenabschnitts (20); (5) wobei das über mehr als 180° eingerollte untere Ende (21, 21a) des Schürzenabschnitts von dem Verbindungsabschnitt (30) von einer Innenseite des Schürzenabschnitts zumindest teilweise umgriffen wird (31, 32, 32a, 32b) oder umgreifbar ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine im wesentlichen horizontale Ebene (E) im wesentlichen durch ein Zentrum der Einrollung (21) verläuft, und zumindest von deckel-innenseitig, aber einrollungs-außenseitig das Umgreifen axial oberhalb der Ebene endet (32a), insbesondere deutlich über die Ebene hinaus erstreckt.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 2 oder 1, wobei die Umgreifbarkeit (32, 32b', 32c) des eingerollten Endes (21) sich außenseitig bis im wesentlichen auf die Höhe der Ebene (E) bzw. Mittelebene der Einrollung (21) erstreckt.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sicherungsabschnitt (40) über verteilte geschwächte Verbindungsstege (42) als Dünnstelle mit dem Verbindungsabschnitt (30) gekoppelt ist, welche Verbindungsstelle so schwach oder nur so stark ausgebildet sind, dass sie bei einem durch Drehen veranlaßten Öffnen des Verschlußdeckels durch zumindest eine axiale Zugkomponente abreißen oder brechen wird, insbesondere auch mit einer Umfangskraft-Komponente.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das von innen erfolgende Umgreifen (32) der Einrollung (21, 21a) über umfänglich abschnittsweise verlaufende Nasenabschnitte (32a, 32d) erfolgt, die umfänglich beabstandet sind.
Verschlussdeckel nach Anspruch 5, wobei die Nasenabschnitte (32a, 32d) eine bogenförmige Innenfläche haben, welche geeignet sind, die Einrollung (21) aufzunehmen.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1 oder 6, wobei die Einrollung sich von radial außen nach radial innen eingerollt erstreckt, insbesondere mehr als 270°, bevorzugt im wesentlichen oberhalb 315°.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1 oder 6, wobei der Verbindungsabschnitt (30) mit Haltekräften im wesentlichen an der Einrollung angreift, ohne axiale Kräfte auf einen auskragenden Zwischenabschnitt (29) des Schürzenabschnitts (20) aufzubringen.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 2, wobei das Umgreifen mehr als 150° und weniger als 300° beträgt.
Verschlussdeckel für einen oben offenen Behälter (80) mit einem oberen offenen Ende (90) und einer oberen Außenwand (81), welcher mit dem Deckel zu verschließen ist, wobei der Deckel einen Deckelspiegel ("Panel"; 10), einen umfänglichen Übergangsabschnitt (12) und einen im wesentlichen senkrecht relativ zur Erstreckung des Panels (10) verlaufenden Halteabschnitt (20) aufweist, welcher in den Übergangsabschnitt (12) überleitet; dadurch gekennzeichnet, dass (i) ein vom Panel (10) ferner Randabschnitt (21) des Halteabschnitts (20) von einem – zumindest teilweise umgreifenden – Griffbereich (32; 32a, 32b, 31) eines Sicherungsrings (30,40) um mehr als 150° umgriffen wird; (ii) welcher Sicherungsring einen relativ zur Außenwand (81) gegen ein durch Drehen oder Ziehen veranlasstes Öffnen sperrenden Abschnitt (40, 41) aufweist, der an einer Dünnstelle (42) abreißbar ist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei das Umgreifen auf einem Winkel (α) von mehr als 160°, insbesondere mehr als 220° erfolgt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Randabschnitt (21) des Halteabschnitts auf einem Winkel eingerollt ist, der größer 270°, insbesondere größer als 315° beträgt, bis hin zu einer vollständigen Einrollung (21, 21a), bei der ein freies Ende (21a) einen umfänglichen Streifen (28) der Schürze von innen praktisch berührt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10, wobei der Sicherungsring aus zwei funktionellen Abschnitten besteht, die über mehrere Verbindungsstellen (42) miteinander in einer reiß- oder brechbaren Verbindung stehen, um durch eine axiale und/oder zumindest teilumfänglich wirkende Zugkraft den sperrenden Abschnitt (41, 40) von dem Griffbereich (30) des Sicherungsrings abzutrennen.
Verschlussdeckel nach Anspruch 10 oder Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Griffbereich bzw. der Verbindungsabschnitt (30), nicht aber die metallische Einrollung (21) radial nachgiebig sind, um ein axiales Aufschieben zu erlauben und nach dem Aufschieben radiale Rast- oder Klemmkräfte auszuüben oder ein Abfallen zu verhindern.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, oder Deckel nach Anspruch 10 oder 14, wobei eine umgreifende Verbindung zwischen dem Griffbereich (30) und der Einrollung des unteren Endes des Schürzenabschnitts (20) verstärkt ist, insbesondere durch ein Verschweißen oder Siegeln oder mit Hilfe von Druck und/oder Wärme.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1 oder Deckel nach Anspruch 10, wobei der Griffbereich des Sicherungsrings oder der Verbindungsabschnitt (30) eine nach radial innen weisende, im wesentlichen umfänglich verlaufende Ringfläche (35) besitzt.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 16, wobei die Ringfläche (35) sich über eine Höhe erstreckt, die größer ist, als ein Durchmesser der Einrollung (21).
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Ringfläche (35) einen Innendurchmesser besitzt, der – im verschlossenen Zustand des Verschlußdeckels auf dem Rumpf – einen nur geringen Abstand (a) von einem gegenüber der Umfangsfläche liegenden Wandabschnitt (81, 81a) besitzt, um ein axial abwärts gerichtetes Lösen des Sicherungsrings (30, 40) von der Einrollung (21) zu sperren.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 18, wobei ein teilumfängliches Übergreifen oberhalb einer Mittelebene der Einrollung (21) sich radial weiter nach außen erstreckt (b), als der geringe Abstand (a) der Ringfläche (35) von dem Wandabschnitt (81) des zu verschließenden Behälters mißt.
Verschlusshilfseinrichtung für einen durch Drehen zu öffnenden Verschlussdeckel aus Blech, welcher aufweist (1) einen Deckelspiegel (10); (2) einen Schürzenabschnitt (20) am Rand des Deckelspiegels (10); (3) eine Dichtungslage (25), welche sich zwischen einem Umfangsabschnitt des Deckelspiegels und in den Schürzenabschnitt hinein erstreckt (25a; 25b); (a) mit einem Sicherungsring (40, 30) aus Nichtmetall, welcher zwei umfänglich verlaufende Abschnitte aufweist, (aa) einen Sicherungsabschnitt (40) mit einem angeformten, radial einwärts und aufwärts ragenden, insbesondere umfaltbaren oder umgefalteten Streifenabschnitt (41); (bb) einen Verbindungsabschnitt (30) zur Anbringung des Sicherungsabschnitts (40) an einem axial unteren Ende des Schürzenabschnitts (20); (b) wobei der Verbindungsabschnitt (30) ausgebildet ist, das über mehr als 270° eingerollte untere Ende (21, 21a) des Schürzenabschnitts von einer Innenseite des Schürzenabschnitts zumindest teilweise zu umgreifen (31; 32; 32a, 32b).
Verschlusshilfseinrichtung nach Anspruch 20, wobei der Sicherungsabschnitt (40) über mehrere schwache Verbindungsstege (42) mit dem Greif- und Verbindungsabschnitt (30) gekoppelt ist, welche Verbindungsstege so schwach oder nur so stark ausgebildet ist, dass sie durch eine axiale Zugkomponente zumindest teilweise reißen oder brechen, insbesondere bei einem durch Drehen veranlassten axialen Öffnen des Verschlussdeckels, an dem die Verschlusseinrichtung klemmend angreift.
Verschlusshilfseinrichtung nach Anspruch 20, wobei der Verbindungsabschnitt (30) eine nach außen offen, zumindest teilweise bogenförmig gekrümmt verlaufende Aufnahme besitzt, welche um die Einrollung (21) zu greifen vermag.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsabschnitt durch Formschluss, insbesondere auch durch Kraftschluss, an dem eingerollten unteren Ende des Schürzenabschnitts selbsthaltend angreift.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 2 oder 9, wobei das Umgreifen in drei Quadranten der Einrollung erfolgt, insbesondere der dritte Quadrant ganz belegt ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 24, wobei praktisch der vollständige zweite Quadrant und/oder praktisch der vollständige vierte Quadrant von dem Greifabschnitt (32, 32a, 32b, 32c) belegt ist.