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Die Erfindung betrifft eine Verschlusskappe mit Originalitätsring, der einen mit der Verschlusskappe verbundenen Verbindungsring und einen Kranz mit dem Verbindungsring gelenkig verbundener Laschen aufweist, die gegen eine Rückstellkraft unter spitzem Winkel gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings anstellbar sind.
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Eine solche Verschlusskappe mit Originalitätsring wird durch Kunststoff-Spritzgießen hergestellt und entformt und anschließend werden die Laschen gegen eine Rückstellkraft unter spitzem Winkel gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings angestellt.
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Beim Verschließen einer Behälteröffnung, die einen Hals und einen oder mehrere radial auswärts gerichtete Vorsprünge um den Hals aufweist, mittels einer solchen Verschlusskappe mit Originalitätsring wird die Verschlusskappe, insbesondere mittels Schrauben, axial auf den Hals des Behälters aufgebracht und die Laschen werden unter Kontakt zu dem Vorsprung um den Hals gegen die Rückstellkraft gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings angestellt und rasten mittels der Rückstellkraft bei Erreichen einer Rastposition unter den Vorsprung um den Hals greifend ein.
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Verschlusskappen mit Originalitätsring der vorstehend genannten Art kommen zum Verschließen von Behältern, insbesondere Flaschen, zur Aufbewahrung von Lebensmitteln oder medizinischen Präparaten zur Anwendung. Die unter den Vorsprung um den Hals greifenden Laschen bilden eine Art Widerhaken und blockieren ein axiales Abziehen des Originalitätsringes. Der Originalitätsring ist ferner dergestalt mit der Verschlusskappe verbunden, dass die Verbindung beim erstmaligen Öffnen der Verschlusskappe wahrnehmbar getrennt wird. Die Trennung kann teilweise oder vollständig erfolgen, so dass der Originalitätsring entweder an der Verschlusskappe oder an dem Behälter zurückbleibt. Die teilweise oder vollständige Trennung kennzeichnet jedenfalls einen bereits geöffneten Behälter, um ihn von original verschlossenen Behältern unterscheidbar zu machen.
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Die Laschen befinden sich nach dem Spritzgießen zwecks einfacher Entformung regelmäßig nicht in einer Lage unter spitzem Winkel zur inneren Umfangsfläche des Verbindungsrings und werden deshalb anschließend um eine Gelenkverbindung zu dem Verbindungsring in das Kappeninnere gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings umgebogen. Dem Umbiegen wirkt aufgrund der Materialelastizität und -geometrie eine Rückstellkraft entgegen. Es hat sich beim Verschließen von Behälteröffnungen mit einer solchen Verschlusskappe als nachteilig erwiesen, dass diese Rückstellkraft eine axiale Abwärtskomponente aufweist, die das erstmalige Verschließen des Behälters mit der Verschlusskappe erschwert. Anders gesagt neigen die Laschen aufgrund der Rückstellkraft dazu, sich aufzubiegen, so dass eine auf die Behälteröffnung aufgesetzte Verschlusskappe zunächst axial angedrückt werden muss, bis beispielsweise bei einem Schraubverschluss die Gewindegänge in der Verschlusskappe und am Hals des Behälters ineinander greifen. Dies kann ein Problem darstellen, wenn Verschließstationen von Abfüllanlagen nicht dazu eingerichtet sind, einen axialen „Kopfdruck” aufzubringen, um zunächst die axiale Abwärtskomponente der Rückstellkraft zu überwinden, bis das Gewinde greift.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verschlusskappe mit Originalitätsring dergestalt weiterzuentwickeln, dass diese Verschlusskappe auf einfache und prozesssichere Weise auf die Behälteröffnung aufgebracht werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verschlusskappe mit Originalitätsring gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Verschlusskappe mit Originalitätsring ist durch Arretierungsmittel gekennzeichnet, die durch einen an der Verschlusskappe oder dem Verbindungsring angeordneten Vorsprung gebildet sind und hinter die die Laschen, vorzugsweise mit ihrem freien Ende, in einer gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings angestellten Arretierungslage einrastbar sind.
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Die Laschen können deshalb nach dem Kunststoff-Spritzgießen gegen eine Rückstellkraft unter spitzem Winkel gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings umgebogen bzw. angestellt werden, bis sie hinter die Arretierungsmittel einrasten. Beim Verschließen einer Behälteröffnung werden die Laschen zunächst gegen eine Rückstellkraft unter spitzem Winkel gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings angestellt, bis sie hinter die Arretierungsmittel einrasten, bevor die Verschlusskappe, insbesondere mittels Schrauben, axial auf den Hals des Behälters aufgebracht wird, wobei die Laschen unter Kontakt zu dem Vorsprung um den Hals weiter gegen den Verbindungsring angestellt werden und schließlich mittels der Rückstellkraft bei Erreichen einer Rastposition unter den Vorsprung um den Hals greifend einrasten.
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Durch die Arretierungsmittel ist sichergestellt, dass die Laschen schon vor Zusammenfügen mit dem Behälter in angestellter Lage unter spitzem Winkel verharren, so dass die Rückstellkraft im Wesentlichen nur noch eine radial einwärts wirkende Komponente aufweist. In der so definierten Arretierungslage sind die Laschen vorzugsweise noch nicht vollständig gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings angestellt, so dass zwischen der Lasche und der inneren Umfangsfläche ein spitzer Winkel α1 > 0° verbleibt, um den die Laschen weiter elastisch angestellt werden können. Dies geschieht beim Aufbringen der Verschlusskappe auf den Hals des Behälters bis die Laschen bei Erreichen der Rastposition unter den Vorsprung um den Hals greifend einrasten können, wobei die Rückstellkraft diese radial nach außen bewegt.
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Die „Arretierungslage” ist mithin durch den spitzen Anstellwinkel α1 ≥ 0° gegenüber der inneren Umfangsfläche, unter dem die Laschen hinter die Arretierungsmittel eingerastet verharren, definiert. Als „spitzer Winkel” oder „spitzer Anstellwinkel” soll ausdrücklich auch ein Winkel α1 verstanden werden, der – wenn auch nicht unbedingt bevorzugt – den Grenzfall 0° einschließt. Die „Rastposition” ist die axiale Position, bei der die Laschen unter den Vorsprung um den Hals einrasten. In der Rastposition können die Laschen einen Anstellwinkel α2 ≤ α1 gegenüber der inneren Umfangsfläche des Verbindungssteges einnehmen.
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Der Vorsprung ist bevorzugt ringförmig ausgebildet.
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Der Vorsprung weist ein freies Ende auf, welches vorzugsweise im Wesentlichen axial abwärts, den Laschen zugewandt ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weisen die Laschen einen in der gegen die innere Umfangsfläche des Verbindungsrings angestellten Lage radial einwärts gerichteten Absatz auf. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weisen die Laschen unter spitzem Winkel miteinander verbundene, lange und kurze Schenkel auf, wobei ein freies Ende des kurzen Schenkels den Absatz bildet, über den das freie Ende des langen Schenkels hinausragt.
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Diese Konfiguration stellt im Zusammenwirken mit dem Vorsprung um den Hals des Behälters vorteilhafterweise sicher, dass die Laschen beim Verschließen der Behälteröffnung mit ihrem Absatz unter den Vorsprung greifend einrasten.
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Während also der Absatz, bzw. der kurze Schenkel der Laschen unter dem Vor- sprung um den Hals des Behälters einrasten und somit ein axiales Abziehen des Originalitätsrings verhindern, stützen sich die Laschen an ihrem freien Ende, insbesondere mit ihrem langen Schenkel, umfänglich an dem Vorsprung um den Hals des Behälters ab. Dies verhindert, dass die Laschen bei einer axialen Zugkraft um die Gelenkverbindung mit dem Verbindungsring schwenkend wegklappen können.
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Wie bereits erwähnt, weist die Verschlusskappe besonders bevorzugt einen Schraubverschluss auf, der mit einem korrespondierenden Gewinde an dem Hals des Behälters zusammenwirkt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verschlusskappe sieht vor, dass auf der inneren Umfangsfläche der Verschlusskappe oder des Verbindungsrings radial einwärts vorstehende Anschlagelemente angeordnet sind, die einen minimalen Anstellwinkel der Laschen definieren. Auf diese Weise kann die radial einwärts gerichtete Rückstellkraft nach Bedarf erhöht bzw. justiert werden.
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Besonders bevorzugt ist der Verbindungsring einstückig über Verbindungsstege mit der Verschlusskappe verbunden.
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Die Verbindungsstege bilden Sollbruchstellen, an denen die Verbindung zwischen der Verschlusskappe und dem Originalitätsring beim erstmaligen Öffnen der Verschlusskappe irreversibel getrennt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in den Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Verschlusskappe mit Originalitätsring, nach dem Spritzgießen;
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2 eine perspektivische Darstellung der Verschlusskappe gemäß 1 nach dem Umbiegen der Laschen;
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3 eine Schnittdarstellung der Verschlusskappe im Zustand gemäß 1;
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4 eine Ausschnittvergrößerung aus 3;
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5 eine Schnittdarstellung der Verschlusskappe im Zustand gemäß 2;
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6 eine Ausschnittvergrößerung aus 5;
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7 eine Schnittdarstellung der auf eine Behälteröffnung aufgesetzten Verschlusskappe mit Originalitätsring und
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8 eine Ausschnittvergrößerung aus 7.
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In allen Figuren ist dieselbe Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlusskappe mit Originalitätsring gezeigt, weshalb durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben Merkmale der Erfindung verwendet werden. Die Darstellungen der Verschlusskappe unterscheiden sich lediglich in deren Fertigungs- bzw. Verwendungszustand.
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Die 1 und 3 zeigen eine perspektivische Darstellung bzw. eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Verschlusskappe 10 mit Originalitätsring 12, nach dem Spritzgießen aber vor dem Umbiegen der Laschen.
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4 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Details „A” der Lasche. Der Originalitätsring 12 weist einen Verbindungsring 14 auf, an dessen der Verschlusskappe 10 entgegengesetzten axialen Ende mehrere Laschen 16 mittels einer Gelenkverbindung 17 gelenkig verbunden angeordnet sind. Die Verschlusskappe 10 ist mit dem Verbindungsring 14 über einstückig an diese angeformte Verbindungsstege 18 verbunden. Die Verbindungsstege 18 bilden Sollbruchstellen, die eingerichtet sind, beim ersten Öffnen der Verschlusskappe 10 abzureißen.
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Die Laschen 16 bilden einen umfänglichen Kranz. Die Gelenkverbindung 17 zwischen den einzelnen Laschen 16 und dem Verbindungsring 14 wird durch einen relativ dünnwandigen Kunststoffabschnitt gebildet, der die Laschen 16 mit dem Verbindungsring 14 einstückig verbindet.
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Die Laschen 16 schließen sich nach dem Spritzgießen zwecks einfacher Entformung in axialer Fortsetzung an den Verbindungsring 14 an und werden anschließend um die Gelenkverbindung 17 zu dem Verbindungsring 14 zunächst radial einwärts auf die Mittelachse M der Verschlusskappe 10 zu und dann in das Kappeninnere gegen die innere Umfangsfläche 19 des Verbindungsrings 14 umgebogen, bis sie unter spitzem Winkel α1 gegen die innere Umfangsfläche 19 des Verbindungsrings 14 angestellt, in einer radial auswärts gerichteten Bewegung hinter Arretierungsmittel einrasten, wobei sie ihre Arretierungslage ein- nehmen.
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Die Arretierungslage ist in den 2, 5 und 6 abgebildet. 2 zeigt die Verschlusskappe 10 mit Originalitätsring 12 gemäß 1 nach dem Umbiegen der Laschen 16 wiederum in perspektivischer Darstellung, 5 eine Schnittdarstellung derselben und 6 eine Ausschnittsvergrößerung des Details „A” der umgebogenen Lasche 16. Zu erkennen ist, dass die Laschen 16 in der Arretierungslage unter einem spitzen Anstellwinkel α1 zu der inneren Umfangsfläche 19 des Verbindungsrings 14 angestellt sind. Die Arretierungsmittel sind als Vorsprung 20 ausgebildet. Der Vorsprung 20 weist ein freies Ende auf, welches vorzugsweise im Wesentlichen in axialer Richtung den umgebogenen Laschen 16 zugewandt ist.
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Es ist ferner eine leichte Einbuchtung oder Deformierung 21 des Verbindungsringes 14 im Bereich der Gelenkverbindung 17 zu erkennen. Diese Deformierung 21 ist einer Streckung des die Gelenkverbindung 17 bildenden dünnwandigen Kunststoffabschnittes beim Umbiegen der Laschen 16 geschuldet, der im Ausgangszustand gemäß 1 kreissegmentförmig ist. Diese Deformierung 21 ist überwiegend elastisch und trägt den größten Teil zur Rückstellkraft der Laschen 16 bei.
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7 zeigt schließlich eine Schnittdarstellung der auf eine Behälteröffnung aufgesetzten Verschlusskappe 10 mit Originalitätsring 12 und 8 einen vergrößer- ten Ausschnitt des Details „A” aus 7. In den 7 und 8 ist ein Behälter 22 mit einer in dieser Darstellung nach links weisenden Öffnung dargestellt. Im Bereich der Öffnung weist der Behälter 22 einen verjüngten Hals 23 auf, der an seinem oberen Ende ein außenliegendes Gewinde 24 für eine Schraubverbindung mit der Verschlusskappe 10 aufweist. Die Verschlusskappe 10 weist entsprechend ein innenliegendes Gewinde 26 auf.
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Um den Hals 23 ist ferner ein radial auswärts gerichteter ringförmiger Vorsprung 28 vorgesehen, der eine Kante 30 ausbildet, unter den die Laschen 16 greifend in der nachstehend beschriebenen Weise einrasten, wenn die Verschlusskappe 10 mit Originalitätsring 12 auf die Behälteröffnung aufgeschraubt wird.
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Die 7 und 8 zeigen die Lasche 16 während sie gegen eine radial einwärts gerichtete Rückstellkraft unter spitzem Anstellwinkel α2 ≤ α1 gegen eine innere Umfangsfläche 19 des Verbindungsrings 14 angestellt ist. Die Lasche 16 weist einen langen Schenkel 34 und einen kurzen Schenkel 36 auf, die unter spitzem Winkel miteinander verbunden sind. Das freie Ende des kurzen Schenkels 36 bildet einen Absatz 38, über den das freie Ende des langen Schenkels 34 hinausragt. Dieser Absatz 38 greift in der dargestellten Rastposition unter die Kante 30 des ringförmigen Vorsprungs 28 um den Hals 23 des Behälters 22.
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Während also der Absatz 38, bzw. der kurze Schenkel 36 der Lasche 16 unter dem Vorsprung 28 um den Hals 23 des Behälters 22 einrasten und somit ein axiales Abziehen des Originalitätsrings 12 verhindern, stützen sich die Laschen 16 mit ihrem langen Schenkel 34, umfänglich an dem Vorsprung 28 um den Hals 23 des Behälters 22 ab. Dies verhindert, dass die Laschen 16 bei einer axialen Zugkraft um die Gelenkverbindung 17 mit dem Verbindungsring 14 sich schwenkend nach unten wegbiegen lassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verschlusskappe
- 12
- Originalitätsring
- 14
- Verbindungsring
- 16
- Lasche
- 17
- Gelenkverbindung
- 18
- Verbindungssteg
- 19
- innere Umfangsfläche des Verbindungsrings
- 20
- Vorsprung
- 21
- Deformierung
- 22
- Behälter
- 23
- Hals
- 24
- Außengewinde
- 26
- Innengewinde
- 28
- Vorsprung um den Hals
- 30
- Kante
- 34
- langer Schenkel
- 36
- kurzer Schenkel
- 38
- Absatz
- α1
- Anstellwinkel in Arretierungslage
- α2
- Anstellwinkel in Rastposition
- M
- Mittelachse der Verschlusskappe
