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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen neuartigen, insbesondere einteiligen
Verschluss für
Behälter
zur Identifikation einer vorherigen Öffnung.
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Behälter für Lebensmittel,
Getränke,
Arzneimittel u. Dgl. aber auch für
Reinigungs- und
Haushaltsmittel werden regelmäßig mit
einem Schraubdeckel verschlossen. Dieser ist meist kappenförmig ausgebildet
und an einer umlaufenden Wandung mit einem ein- oder mehrgängigen Innengewinde
versehen, das in ein korrespondierendes Außengewinde am Behälter eingreift.
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Um
feststellen zu können,
ob ein Behälter bereits
geöffnet
worden ist, wird der Deckel mit einem Siegel versehen, das beim
erstmaligen Öffnen
verletzt wird. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen Ring,
der über
dünne Materialstege
am unteren Rand der Deckelwandung angeformt ist. Der Ring hat überdies
einen radial nach innen gerichteten Kragen, der sich in Schließstellung
des Deckels von unten an einem an dem Behälter ausgebildeten, radial
nach außen
gerichteten Vorsprung abstützt.
Schließt
man den Behälter
erstmals nach dem Befüllen,
gleitet der Ring des Deckels über
den Vorsprung des Behälters hinweg.
Beim Öffnen
hingegen bleibt der Ring mit seinem Kragen am Vorsprung des Behälters hängen. Die
Materialstege zerreißen
beim Weiterdrehen des Deckels, so daß der Ring vollständig abgetrennt
wird.
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Von
Nachteil hierbei ist, daß der
Ring nach dem Abschrauben des Deckels am Behälter verbleibt. Soll dieser
für eine
erneute Befüllung
wieder verwendet werden, beispielsweise im Rahmen eines Pfandflaschensystems,
muss der Ring vor jeder Reinigung der Flasche in einem separaten
Arbeitsschritt entfernt werden, was entsprechend aufwendig ist. Verschließt man einen
noch nicht vollständig
entleerten Behälter
erneut mit dem Deckel, so kann man optisch kaum erkennen, ob der
Behälter
bereits geöffnet
worden ist oder nicht, insbesondere dann, wenn die Flaschen in einer
Kiste – oder
im Falle von Öl,
die Ölkanister
oder Ölflaschen – in einem
Gebinde stehen und man den Deckel nur von oben sehen kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher diese und weitere Nachteile
des Standes der Technik zu überwinden
und einen Verschluss zur visuellen und taktilen Sichtbarmachung
einer vorherigen Öffnung
für Behälter zu
schaffen, der mit einfachen Mitteln aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
Angestrebt wird ferner eine einfache Montage und eine stets zuverlässige Handhabung.
Der gesamte Materialaufwand soll insgesamt gering ausfallen.
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Lösung der Aufgabe
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
einen Verschluss gemäß Anspruch
1.
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Den
Kern der Erfindung bildet die Vorsehung einer oder mehrerer Ausformungen
am oberen Ende des Behälters.
Die Ausformung kann dabei in der oberen Abschlussfläche (im
Deckelkopf), oder im Bereich eines vorgesehenen Innengewindes eines
entsprechenden Behälters,
oder im Bereich des Außengewindes
eines entsprechend ausgestatteten Behälters vorgesehen sein oder
den entsprechend vorgenannten Bereichen des Behälters abnehmbar zugeordnet
sein. Zur Wechselwirkung dieser Ausformung weist der entsprechende
erfindungsgemäße Deckel des
erfindungsgemäßen Verschlusses
Wechselwirkungsmittel auf, die so ausgeführt sind, dass nach erster Öffnung des
Verschlusses, dieser im Bereich des De ckels eine taktil oder/und
visuell wahrnehmbare Änderung,
insbesondere durch Weißbruch
aufweist.
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Einige
Ausführungsbeispiele
sind in den nachfolgenden Textpassagen und Figuren beschrieben.
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Weißbruch-Varianten Einleitung
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Dieses
neuartige System verändert
den Verschluss bei Erstöffnung
sichtbar und fühlbar – und eignet
sich für
Behälter
aller Art. Da der Weißbruch eine
irreversible Materialveränderung
darstellt, sind nachträgliche
Manipulationen bei dieser Innovation schwierig bis unmöglich. Insbesondere
hochwertige Abfüllinhalte
wie z.B. Motorenöl
oder dergleichen unterliegen diesem Verpackungsproblem, das hiermit gelöst werden
kann.
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Weiterhin
wird bei dieser Innovation Material eingespart. Der Behälterhals
benötigt
keinen Raum für
ein später
aufliegendes Tamperband, also verkürzt sich jener Hals dementsprechend.
Auch das Tamperband am Verschluss selbst fällt weg, dadurch spart man
auch diese Materialmenge ein.
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Patent
Nr.
DE 10 2005 013 435 .1
(Anmeldenummer) löst
dies bereits durch ein zweiteiliges System. Hierbei müssen während der
Produktion zwei Teile ineinander gefügt werden, was zusätzliche
Kosten verursacht.
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Ziel
der Erfindung ist es, die visuelle und taktile Sichtbarmachung einer
Erstöffnung
durch ein einteiliges Verschluss-System zu lösen – um damit eine extrem Kosten
sparende und effektive, aber vor allem manipulationsresistente Verschlusstechnik
zu gewährleisten.
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Das
neuartige, einteilige Verschluss-System liegt in drei Varianten
vor: „Umlaufend
im Deckelkopf", „seitlich
umlaufend" und „entlang
der Gewindeführung". Diese sind auch
als Teilstrecken der Sichtbarmachung möglich und entsprechend variabel
umsetzbar.
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Es
zeigt schematisch:
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1:
eine erste Ausführungsform
(„Weißbruch-Anzeige
umlaufend im Deckelkopf")
des erfindungsgemäßen Verschluss
in dreidimensionaler Darstellung,
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2:
eine zweite Ausführungsform
(„Weißbruch-Öffnungsanzeige,
seitlich umlaufend")
in dreidimensionaler Darstellung.
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3:
eine dritte Ausführungsform
(„Weißbruch-Öffnungsanzeige,
entlang Gewindeführung" in dreidimensionaler
Darstellung, Weißbruch-Öffnungsanzeige,
umlaufend im Deckelkopf
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1:
Bei dieser Variante stehen Deckel und Behälter in funktionaler Abhängigkeit.
In der Innenwand des Behälters
ist eine Führung
angebracht, die über
eine Neigung verfügt.
Diese Führung
ist ähnlich
wie das Außengewinde
konzipiert, allerdings ist deren Neigungsgrad proportional geringer
als der des Außengewindes.
Mindestens eine Ausformung, z.B. in Form eines Dorns, der im Eintrittsbereich
dieser Führung
angebracht ist, dient der späteren
Erzeugung des Weißbruchs.
Die Neigungsdifferenz zwischen innerer und äußerer Behälterführung bestimmt die spätere Anpresskraft
des Deckels und so die Weißbruch-Verformungsintensität.
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Der
einteilige Verschluss verfügt über mindestens
einen Mitnehmer, der im inneren Bereich des Deckelkopfes angebracht
ist. Bei Erstverschließen ab
Abfüllung
schnappt dieser Mitnehmer in mindestens einen Raum zwischen der
Behälterführung ein und
bringt sich so bereits unwiderruflich in seine spätere Bewegungsbahn.
Mindestens eine nach oben führende
weitere Ausformung (neben dem Dorn als erster Ausformung) im Deckelkopf
bildet ein Reservoir für
den leicht über
den Behälterrand
stehenden Dorn. Eine entsprechende Führung im Deckel umschließt die Dornspitze
fortan. Der Deckelkopf ist in dem Raum dieser Führung so beschaffen, dass Weißbruch bereits
durch geringe Verformung begünstigt
wird. Weiterhin bleibt der Deckel Transport- und druckstabil.
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Kommt
es nun zu einer Erstöffnung,
untergreift der Mitnehmer die Behälterführung radial. Dadurch wird
der Deckelkopf vom Mitnehmer in Verbindung mit der geringer als
das Außengewinde
geneigten Führung
an den Dorn angepresst, sobald das Reservoir überwunden ist. Der Dorn erzeugt
nun durch die fortlaufende Öffnungsbewegung
einen radialen Weißbruch-Streifen – oder eine
oder mehrere partielle Verformung, die jeweils von außen fühlbar und sichtbar
sind. Ist nur ein Dorn vorhanden, so beträgt der umlaufende Weißbruch eine
Drehung um bis zu 360 Grad. Bei mehreren Dornpositionen verkürzt sich die
Kennzeichnungsstrecke entsprechend. Ist diese überwunden, also befindet sich
der Mitnehmer wieder im Raum zwischen der Behälterführung, kann der Verschluss
wie gewohnt bis zur endgültigen Öffnung weiter
gedreht und danach wieder verschlossen werden. Die Erstöffnungs-Kennzeichnung
ist von nun an irreversibel. Weiterhin kann mindestens eine Nase am
Ende der Führungsstrecke
einen Sollbruch am dafür
vorbereiteten Mitnehmer erzeugen. So wird ein wiederholtes Einschnappen
verhindert und so die Öffnung
somit fortan so einfach wie möglich.
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Weißbruch-Öffnungsanzeige, seitlich umlaufend
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2:
Bei dieser Variante stehen Deckel und Behälter ebenfalls in funktionaler
Abhängigkeit. In
der Innenwand des Behälters
oder in einer entsprechend an oder auf der Innenwand des Behälters angebrachten
Teilvorrichtung ist mindestens eine horizontale Führung angebracht,
die über
mindestens eine Auslassung verfügt.
Parallel dazu befindet sich unmittelbar am Außenwinde mindestens ein Dorn, der
den späteren
Weißbruch
am Deckel herbeiführt. Die
Stärke,
bzw. die Tiefe der Führung
bestimmt die spätere
Anpresskraft des Deckels und so die Weißbruch-Verformungsintensität.
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Im
inneren Kopfbereich des Verschlusses befindet sich mindestens eine
radial zur Außenwand parallele
Wandung, an der mindestens ein Mitnehmer angebracht ist, der die
Behälterführung sowohl untergreifen
kann, als auch dafür
sorgt, dass die Außenwand
des Deckels gezielt an den Behälter
gepresst wird, um kontrollierten Weißbruch oder Materialverformung
herbei zu führen.
Mindestens eine Ausformung an der Außenwand dient als Reservoir für den Dorn.
Beim Erstverschließen
ab Abfüllung schnappt
der Mitnehmer in die Auslassung der Führung ein, somit ist seine
Bewegungsstrecke festgelegt. Die Ausformung im Verschluss bildet
das Reservoir für
den darunter liegenden Dorn.
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Kommt
es nun zur Erstöffnung,
schiebt sich der Mitnehmer von der Auslassung auf die Führung und
erzeugt Anpressdruck am äußeren Deckelrand. Der
Dorn greift nun gezielt in den Deckelrand ein und bildet während seiner
Wegstrecke entweder gezielt partiellen Weißbruch oder einen radial umlaufenden Weißbruch-Streifen am Deckelrand
aus, wobei die jeweilige Umsetzung von außen sichtbar und je nach Intensität fühlbar ist.
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Ist
nur ein Dorn vorhanden, so beträgt
der umlaufende Weißbruch
eine Drehung um bis zu 360 Grad.
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Bei
mehreren Dornpositionen verkürzt
sich die Kennzeichnungsstrecke entsprechend. Ist diese überwunden,
also befindet sich der Mitnehmer wieder im Raum zwischen der Behälterführung, kann
der Verschluss wie gewohnt bis zur endgültigen Öffnung weiter gedreht und danach
wieder verschlossen werden. Die Erstöffnungs-Kennzeichnung ist von
nun an irreversibel. Weiterhin kann mindestens eine Nase am Ende
der Führungsstrecke
einen Sollbruch am dafür
vorbereiteten Mitnehmer erzeugen. So wird ein wiederholtes Einschnappen
verhindert und so die Öffnung
somit fortan so einfach wie möglich.
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Weißbruch-Öffnungsanzeige entlang der
Gewindeführung
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3:
Auch bei dieser Variante stehen Deckel und Behälter in funktionaler Abhängigkeit.
Der Behälter
verfügt
am Eintrittsbereich seines Außengewindes über mindestens
eine Widerhaken-Rastnase oder ein gleichwertiges Prinzip, welches
sich in Schließrichtung
dem Gewindelauf anpasst, sich aber bei Öffnung zu einem auslösenden Dorn
mittels einer Lasche umklappen kann. Ab Herstellung ist diese Rastnase
so ausgebildet, dass sie immer nach außen steht, und so einen Öffnungs-Angriffspunkt
gezielt zulässt.
Um beim Verschließen
kein Hindernis darzustellen, lässt
sich optional ein hinterer Teil der Rastnase in einer Vertiefung
des Behälteräußeren versenken.
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Der
Verschluss verfügt über jeweils
parallel verlaufende Gewindeführungen,
die das Gewinde des Behälters
von oben und unten stabil umschließen. Mindestens ein in der
Deckelseitenwand oberhalb angebrachtes Reservoir umschließt später die (wieder)
nach außen
stehende Rastnase.
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Wird
der Deckel ab Abfüllung
erstmalig aufgeschraubt, passt sich die Rastnase dem Gewindelauf
an und versenkt sich entsprechend. Am Gewindeende, also am Schließpunkt angekommen,
wirkt das entsprechend angebrachte Reservoir: Die Rastnase geht
in ihre ursprüngliche
Form zurück
und steht nach außen.
Mindestens ein korrespondierender Mitnehmer im Deckel, unmittelbar
hinter dem Reservoir gelegen, verzahnt sich nun unwiederbringlich mit
der Rastnase.
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Bei
der Erstöffnung
wird nun die Rastnase durch die radiale Öffnungsbewegung zum Dorn umgeklappt,
sodass sie über
nun über
eine Tiefe verfügt, die
einen Weißbruch
im Deckeläußeren erzeugt.
Da sich das Deckelgewinde jedoch gerade im Anfangsstadium seiner
Bewegungsstrecke befindet, kommt der gesamte, dünnwändiger vorbereitetete Bereich zwischen
den Gewindeführungen
mit dem Dorn in Kontakt. Dies führt
zu einem radialen, spiralförmig ausgerichteten
Weißbruch-Streifen,
der von außen fühlbar und
sichtbar ist. Das Funktionsprinzip kann auch an mehreren Stellen
gleichzeitig erfolgen – was die
Weißbruch-Form
somit abändern
kann.
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Beim
Wiederverschließen
folgt die Rastnase wieder dem Gewindelauf. Der Deckel ist nun allerdings
sichtbar und manipulationsresistent entsiegelt.
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4 zeigt
eine Möglichkeit,
den Weißbruch gezielter
anzuwenden und die Verformung zu beschleunigen. Gezeigt werden 3
Varianten im Querschnitt. Die Konstruktion ist so beschaffen, dass
die optimierte Funktionsweise durch ein herkömmliches Spritzgussverfahren
ohne Mehraufwand produziert werden kann. Die Abbildung „Spritzguss-Rohling" zeigt den ersten
Produktionszustand ab Werk. „Nachbearbeitung" verdeutlicht, wie
zwei bislang horizontale Vorsprünge
nun vertikal verformt werden, und zwar so, dass sie der späteren Anpressposition des
Dorns weniger Raum geben. Dadurch werden die einwirkenden Kräfte kompri miert,
was zur zielgenauen Weißbruch-Veränderung
führt,
wie in „Funktionsweise" dargestellt. Weiterhin
macht diese Variante den Verformungsbereich nur schwer zugänglich, was
das Manipulationsrisiko nochmals deutlich minimiert.
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Bei
allen hier dargestellten Erfindungen ist die einteilige Ausgestaltung
auch als zweiteilige Variation möglich,
um bereits vorhandene Behälter
lediglich mit einem dort anzubringenden Funktionselement nachzurüsten, das
die technischen Funktionseigenschaften des bisherigen, fixierten
Behälterinneren
ersetzen kann.
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5 zeigt
eine einteilige Variante einer weiteren Originalitätssicherung,
die das herkömmliche Tamperband
einspart, somit flacher konstruierbar ist als ein herkömmlicher
Tamperverschluss, und die erfolgte Öffnung auf den ersten Blick
visuell und taktil erkennbar macht.
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5a) zeigt die Verschlusskappe im ersten Produktionsschritt.
Eine oder mehrere Laschen sind leicht nach innen geformt und eine
oder mehrere an diesen Laschen anbrachte Begrenzungen K stoppen jene
Lasche am Bereich der Außenwandung
des Deckels b). Als weitere Produktionsalternative kann die Laschenfunktion
auch derart in einem Stück
gegossen werden, dass einer oder mehrere Sollbruchstege c) das Laschenende
an der Sollbruchverbindung zur Wandung als „ungeöffnet" fixieren. Die Begrenzung K liegt auch
dann unmittelbar hinter der Wandung.
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Der
dazugehörige
Behälterhals
hat einen oder mehrere Auslösestege
d), welche dem aufsteigenden Gewinde folgen können, um eine großflächigere
Kontaktmöglichkeit
zum Deckel zu gewährleisten.
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Beim
Aufschrauben ab Werk werden die beschriebenen Laschenbegrenzungen
K oder c) nicht verletzt. Trifft der Deckel nun auf die Auslöse-Stege, rutschen
im Widerhakenprinzip geformte Nasen zwischen mindestens 2 Auslösestege
d) und bleiben dort versiegelt fixiert. Kommt es nun zu einer Erstöffnung,
müssen
K und/oder c) die Auslösestege
d) durch die geänderte
Drehrichtung überwinden.
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Durch
diesen mechanischen Einfluss verformen, zerbrechen oder verändern sich
K und/oder c), mindestens eine Lasche bricht nun sichtbar und/oder fühlbar nach
außen,
was die Erstöffnung
deutlich kennzeichnet.
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Weiterhin
kann die Position der Lasche/n in Öffnungsstellung auch fixiert
werden. Zeichnung L zeigt eine seitenverkleidete Variante, bei der
die Öffnung
mittels einer integrierten Rastung dauerhaft, d.h. für alle weiteren Öffnungs-
und Schließvorgänge in diesem
Zustand gehalten werden kann.
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6 zeigt
das artverwandte Funktionsprinzip von 5, mit einigen
Modifikationen. Um die Öffnung
durch eine dafür
ausgewiesene Farbe oder eine Ausprägung zu kennzeichnen, zeigen
a) und b) den Spritzguss-Rohling unmittelbar nach der Produktion.
In einem weiteren Schritt wird eine Farbe, z.B. mittels Siebdruck
angebracht. Im späteren, gefügten Zustand
der Originalitätsversiegelung
ist diese Farbe dann nicht zu sehen, sondern sie tritt erst nach
der Erstöffnung
in Erscheinung und verdeutlicht visuell den Entsiegelungsvorgang
durch den Konsumenten.
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Abbildung
M (unten links) zeigt die Begrenzungen K in einer möglichen
Funktionsweise: Unmittelbar nach dem Guss befindet sich die Lasche
noch vor der Wandung, bei der Fügung
rutscht die Nase auf der Lasche hinter die Wandung und bleibt dort
fixiert. Beim Öffnungsstart
bricht eine integrierte Sollbruchstelle und gibt die Lasche frei,
um die Wandung zu durchdringen und den Öffnungszustand anzuzeigen.
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Da
die Lasche/n aufgrund der Ausgangsform in dieser Variante immer
nach außen
drängen,
lassen lässt
sich deren Öffnungsposition
unwiederbringlich fixieren, indem ein Vorsprung an der optionalen
Seitenverkleidung die Position an mindestens einer festgelegten
Stelle begrenzt (Abb. N).