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Behälterverschluß Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußanordnung
für einen Behälter aus thermoplastischem Material wie Polyäthylen mit einer Öffnung,
einem die Öffnung abgrenzenden Teil und einem Verschlußorgan für diese Öffnung.
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Bei dem die Öffnung abgrenzenden Teil kann es sich um den Hals des
eigentlichen Behälters handeln, oder um das äußere Ende eines gesonderten Bauteils,
das durch die Öffnung in das Innere des Behälters ragt und einen sich an der Behälterwand
oder am Behälterhals abstützenden fianschähnlichen Abschnitt aufweist; dieses gesonderte
Bauteil kann z. B. eine umlegbare oder ausschiebbare Gießtülle sein.
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Es hat sich gezeigt, daß sich bezüglich der Erzielung einer gleichbleibend
guten Abdichtung bei einer solchen Verschlußanordnung, da die zusammenarbeitenden
Teile aus einem synthetischen, thermoplastischen Material bestehen, Schwierigkeiten
ergeben. Die Verwendung einer Dichtung aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen
Material bei einer Verpackung, die im übrigen ausschließlich aus Polyäthylen oder
einem ähnlichen Material besteht, ist im allgemeinen unerwünscht, da Gummi häufig
von in Polyäthylenbehältern untergebrachten Flüssigkeiten angegriffen wird. Man
hat daher schon eine Verschlußanordnung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen,
bei welcher das die Öffnung abgrenzende Teil und/oder das Verschlußorgan auf der
Außenseite mit einer am Umfang verlaufenden Nut versehen ist bzw. sind, die eine
ringförmige, nach außen vorspringende und wenigsten etwas nachgiebige Dichtungslippe
abgrenzt, welche einer Dichtungsfläche des Teiles, bzw. des Verschlußorgans benachbart
ist und daran anliegen kann. Hierbei besteht die Dichtung bzw. das Dichtungselement
in der Form der Dichtungslippe aus dem gleichem Material wie das die Öffnung abgrenzende
Teil oder das Verschlußorgan.
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Diese bekannte Anordnung hat aber den Nachteil, daß die Abdichtung
allmählich nachläßt und schließlich völlig versagt, weilldie Dichtungslippe aus
dem thermoplastischen Material fließt oder sich kalt ver formt und bei anhaltendem
Druck sich übermäßig verformt.
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Zwecks Überwindung dieser Schwierigkeiten ist bei der Verschluß anordnung
nach der Erfindung in die Nut ein Stützring aus einem wenigstens etwas elastischen,
von dem Material des Behälters, des abgrenzenden Teiles und des Verschluß organs
abweichenden Material, wie Gummi, eingelegt. Hierdurch wird die Dichtungslippe abgestützt
und gegen übermäßige Verformung und bleibende Kaltverformung -bzw. Fließen des Materials
geschützt, auch wenn das
Verschlußorgan sehr fest angebracht wird. Andererseits wird
die Gefahr vermieden, daß der Inhalt des Behälters in Berührung mit dem Stützring
aus Gummi oder einem anderen elastischen Material kommt, was zu einer Beschädigung
des Stützringes führen könnte.
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Gemäß der Erfindung kann die Nut, in welche ein Stützring eingelegt
ist, in dem die Öffnung abgrenzenden Teil, d. h. im Behälterhals oder am Ende eines
gesonderten Bauteils ausgebildet sein, das in der Behälteröffnung angeordnet ist
und in dessen Inneres hineinragt, z. B. einer umlegbaren oder ausziehbaren Gießtülle.
Eine in dem die Öffnung abgrenzenden Teil ausgebildete Nut bietet in manchen Fällen
Vorteile. Es kann z. B. zweckmäßig sein, das Verschlußorgan aus einem ziemlich harten
Material herzustellen, das weniger nachgiebig ist als das Material des die Öffnung
abgrenzenden Teils; dann ist es natürlich vorteilhaft, die Dichtungslippe am nachgiebigeren
Teil vorzusehen, um eine optimale Nachgiebigkeit und eine optimale Dichtungswirkung
zu erzielen.
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Wenn das Verschlußorgan die Form eines Verschlußstopfens hat, kann
man den Stützring in einer Nut in der Außenfläche des Stopfens unterbringen.
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Die Nut kann in einem flanschähnlichen oberen Teil des Stopfens oder
im untersten Teil des Stopfenschaftes vorgesehen sein.
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Somit sieht die Erfindung ferner für eine Verschluß anordnung der
geschilderten Art einen Verschlußstopfen
vor, der in einer Außenfläche
eine in der Umfangsrichtung verlaufende Nut aufweist, welche eine nach außen ragende,
mindestens etwas nachgiebige Dichtungslippe abgrenzt, und zwar entweder an einem
flanschähnlichen oberen Teil oder einem schaftähnlichen unteren Teil, in welcher
Nut sich der Stützring aus elastischem Material befindet.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen.
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Fig.1 ist ein vergrößerter senkrechter Schnitt durch eine Ausführungsart
einer erfindungsgemäßen Verschlußanordnung; Fig.2 ist ein ebenfalls vergrößerter
senkrechter Teilschnitt durch eine weitere Ausbildungsform in deren geöffnetem Zustand;
F i g. 3 ähnelt F i g. 2, zeigt die Anordnung jedoch im geschlossenen Zustand; Fig.4
ist eine ähnliche Schnittdarstellung einer weiteren Ausbildungsform; F i g. 5 zeigt
in einem Teilschnitt eine Abwandlung der Ausbildungsform nach F i g. 4; F i g. 6
ist ein im gleichen Maßstab gezeichneter Teilschnitt durch eine weitere Ausbildungsform;
F i g. 7 ist ein F i g. 1 ähnelnder, jedoch in einem erheblich größerem Maßstab
gezeichneter Teilschnitt durch eine weitere Ausbildungsform ähnlich derjenigen nach
Fig. 1; F i g. 8 zeigt als Teilschnitt im gleichen Maßstab wie F i g. 7 eine Abwandlung
der Ausbildungsform nach F i g. 7.
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In F i g. 1 ist die aus Polyäthylen oder einem anderen thermoplastischen
Material bestehende Behälterwand mit 11 bezeichnet; zwar kann der Behälter bzw.
seine Wand selbsttragend sein, doch kann die Wand 11 auch einen Innenbehälter oder
eine Auskleidung in einem äußeren Behälter bilden. Die Behälterwand 11 weist eine
Öffnung auf, die von einem die Öffnung abgrenzenden Teil in Form eines Halses 12
mit einem Außengewinde 13 umgeben ist. Ferner umfaßt diese Verschlußanordnung ein
Verschlußorgan für die Öffnung; gemäß F i g. 1 ist eine Kappe bzw. ein Deckel 14
vorgesehen, der ein Innengewinde 15 gleicher Art und Abmessungen wie das Außengewinde
13 des Halses 12 aufweist, damit der Deckel auf den Hals aufgeschraubt werden- kann,
um die Behälteröffnung zu schließen und abzudichten.
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Der Behälterhals ist an seinem freien Ende auf der Außenseite mit
einer in der Umfangsrichtung verlaufenden Nut 16 versehen, die eine nach außen ragende
nachgiebige Dichtungslippe 17 abgrenzt, welche nahe der Dichtungsfläche 18 des Schraubdeckels
14 angeordnet ist und daran angreifen kann. Der Behälterhals 12 besitzt somit eine
im wesentlichen radial verlaufende obere Fläche, die mit einer ebenfalls im wesentlichen
radialen Fläche des Deckels 14 zusammenarbeitet; diese besondere Form des Halses
ermöglicht gegebenenfalls die Verwendung oder führt mindestens zu einer Erleichterung
der Verwendung einer hier nicht gezeigten Entlüftungsscheibe und/ oder einer ebenfalls
nicht gezeigten ausziehbaren Tülle oder einer nachstehend an Hand von F i g. 2 und
3 zu beschreibenden umlegbaren Tülle.
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Die Querschnittsabmessungen der Nut sind so gewählt, daß die Dichtungslippe
17 und deren ringförmige Verbindung mit dem eigentlichen Behälterhals 12 eine relativ
geringe Wandstärke aufweist, damit
die Dichtungslippe eine große Flexibilität erhält.
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Hierdurch werden starke örtliche Verformungen ermöglicht, so daß sich
die Dichtungslippe Unregelmäßigkeiten in oder auf der Dichtungsfläche 18 des Schraubdeckels
anpassen kann. Diese große Flexibilität könnte sich jedoch insofern als nachteilig
erweisen, als sie es unmöglich macht, einen Flächendruck zu erzielen, der genügend
hoch ist, um eine einwandfreie Abdichtung zu gewährleisten. Zwar kann man den Druck
erhöhen, indem man das Verschlußorgan mit einer größeren Kraft aufbringt bzw. im
vorliegenden Falle den Deckel fester auf den Hals aufschraubt, doch kann hierbei
die Ringnut6 schließlich geschlossen werden, wobei die Vorteile der Verwendung einer
Ringnut praktisch verloren gehen und die Verschlußanordnung im wesentlichen die
gleichen Eigenschaften erhält wie bekannte Konstruktionen, bei denen eine solche
Ringnut nicht vorgesehen ist.
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Bei einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung ist ein Stützring
19 aus einem elastisch verformbaren Material, z. B. aus Gummi, in die Nut 16 eingelegt.
Hierdurch wird die Gefahr einer übermäßigen Verformung der Dichtungslippe 17 und
des teilweisen oder vollständigen Schließens der Nut 16 vermieden, wobei gleichzeitig
verhindert wird, -daß der Behälterinhalt mit dem Gummiring in Berührung kommt.
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Bei der in F i g. 2 und 3 im geöffneten bzw. im geschlossenen Zustand
gezeigten Ausbildungsform umfaßt die Verschlußanordnung eine umlegbare Gießtülle
20 mit einem auf der oberen Stirnfläche des Behälterhalses 12 aufliegenden flanschähnlichen
Abschnitt 21. Bei dieser Konstruktion ist die Ringaut 16 im Flansch 21 der Tülle
ausgebildet.
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Ein weiterer Unterschied zwischen dieser Ausbildungsform und derjenigen
nach F i g. 1 besteht darin, daß der obere Teil des Flansches 21, d. h. die Dichtungslippe
17, in ihrer Ruhestellung gemäß F i g. 2 zur Dichtungsfläche 18 des Deckels geneigt
ist, und zwar derart, daß sie beim Anbringen des Verschlußorgans, d. h. beim Aufschrauben
des Deckels 14, in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise verformt und gespannt wird.
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Der Deckel 14 trägt eine sich von seiner - inneren Stirnwand nach
unten erstreckende Ringfläche, die mit enger Passung in die Öffnung eingreift, welche
im vorliegenden Falle durch die Gießtülle20 abgegrenzt wird. Diese Ringiläche wird
durch die Außenfläche einer ringförmigen Rippe 22 auf der Innenseite der Stirnwand
des Deckels 14 gebildet. Sie hat die Aufgabe, das obere Ende der Tülle von innen
her radial abzustützen und zu verhindern, daß -die Tülle hier nach innen zusammengedrückt
wird, was dadurch erleichtert werden könnte, daß der Flansch durch die Ringnut 16
geschwächt ist.
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Natürlich könnte man diese konstruktiven Maßnahmen auch bei der Ausbildungsform
nach F i g. 1 anwenden, bei der die Nut 16 im Behälterhalsl2 selbst ausgebildet
ist.
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Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausbildungsform ist als Verschlußorgan
ein Verschlußstopfen 23 mit einem Flanschabschnitt 24 und einem Schaftabschnitt
25 vorgesehen. Die Ringnut6 ist im Flanschabschnitt24 ausgebildet, so daß die Nut
16 und der gemäß Fig.4 gegebenenfalls vorgesehene Stützring 19 relativ weit vom
Behälterinhalt entfernt sind.
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F i g. 5 zeigt eine Abwandlung der Konstruktion nach F i g. 4, bei
der als Verschlußorgan wiederum ein Verschluß stopfen 23 vorgesehen ist, der nur
einen-
Schaft 25 umfaßt. In diesem Falle ist der unterste Teil des
Schaftes mit der Nut 16 versehen, so daß die Nut und der gemäß F i g. 5 gegebenenfalls
vorgesehene Stützring gegen Verschmutzen und Beschädigungen durch Wettereinflüsse
und andere ungünstige Bedingungen geschützt sind. Jedoch kann auch in diesem Falle
der Behälterinhalt nicht mit dem Stützring in Berührung kommen, denn die Nut 16
ist ebenso wie die Dichtungslippe 17 nach außen gerichtet.
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Bei der in F i g. 6 gezeigten Ausbildungsform hat das Verschlußorgan
ebenfalls die Form eines Verschlußstopfens 23 mit einem Flanschabschnitt 24 und
einem Schaftabschnitt 25. Hierbei ist die Nut 16 an der Außenseite des Behälterhalses
12 ausgebildet, und um den Stützring 19 und die Nut 16 gegen Verschmutzen, Witterungseinflüsse
u. dgl. zu schützen, ist der Stopfen mit einem in der Umfangsrichtung verlaufenden
Mantel 26 versehen, der sich vom Rand des Flansches 24 aus nach unten über den Stützring
19 hinweg erstreckt.
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Die Ausbildungsformen der Erfindung, bei denen das Verschlußorgan
eine Kappe bzw. ein Deckel ist, und bei denen die Nut und die Dichtungslippe in
bzw. auf dem die Öffnung abgrenzenden Teil vorgesehen sind, wie es in F i g. 1 bis
3 gezeigt ist, bieten natürlich die gleichen Vorteile.
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F i g. 7 zeigt in erheblich größerem Maßstab eine der Konstruktion
nach F i g. 1 weitgehend ähnelnde Ausbildungsform. Jedoch ist hier der Deckel 14
bzw. dessen Dichtungsfläche 18 mit einer ringförmigen Erhöhung 27 versehen, die
der Dichtungslippe 17 zugewandt ist, so daß die Erhöhung praktisch die Rolle der
Dichtungsfläche übernimmt. Wegen des kleinen Flächeninhalts des Scheitels der Erhöhung
27 erzeugt schon eine relativ kleine auf das Verschlußorgan aufgebrachte Kraft einen
Flächendruck, der genügt, um eine einwandfreie Abdichtung zu gewährleisten.
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F i g. 7 zeigt noch ein weiteres Merkmal, das darin besteht, daß
die mit enger Passung in die Öffnung eingreifende Ringfläche des Deckels durch die
äußere Umfangsfläche eines scheibenförmigen Fortsatzes 28 an der Innenfläche der
Stirnwand des Deckels 14 gebildet wird. Alternativ kann diese Ringfläche durch die
Außenfläche eines vertieften Mittelstücks 29 der Deckelstirnwand gebildet werden,
wie es in F i g. 7 mit gestrichelten Linien angedeutet ist.
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Wenn man gemäß F i g. 7 bei dieser Ausbildungsform einen Stützring
19 vorsieht, ist es wichtig, daß der Durchmesser D am Scheitel der ringförmigen
Erhöhung 27 größer ist als der Durchmesser d an der Mittelachse des Querschnitts
des Stützrings; anderenfalls könnte der Stützring ganz oder teilweise nach außen
gedrückt werden, und dies könnte zu Schwierigkeiten und Funktionsstörungen führen.
Wenn das Verschlußorgan und/oder der die Öffnung abgrenzende Teil aus einem thermoplastischen
Material hergestellt werden, können bei einem der Teile oder bei beiden Teilen Abweichungen
von der genau zylindrischen Form oder Maßabweichungen vorkommen.
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Dies kann dazu führen, daß die ringförmige Erhöhung 27 an der Dichtungslippe
17 ganz oder teilweise innerhalb des Stützrings 19 statt auf dessen Außenseite angreift.
Um diese Gefahr zu vermeiden, kann man die ringförmige Erhöhung auf der der Dichtungsfläche
18 zugewandten Seite der Dichtungslippe an dieser vorsehen, wie es in F i g. 8 bei
27 a gezeigt ist.
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Patentansprüche: 1. Verschlußanordnung für einen Behälter aus thermoplastischem
Material mit einer Öffnung, einem die Öffnung abgrenzenden Teil und einem Verschlußorgan
für die Öffnung, bei welcher das die Öffnung abgrenzende Teil und/oder das Verschlußorgan
auf der Außenseite mit einer am Umfang verlaufenden Nut versehen sind, die eine
ringförmige, nach außen vorspringende und wenigstens etwas nachgiebige Dichtungslippe
abgrenzt, welche einer Dichtungsfläche des Teiles bzw. des Verschlußorgans benachbart
ist und daran anliegen kann, dadurch gekennz e i c h n e t, daß in die Nut (16)
ein Stützring (19) aus einem wenigstens etwas elastischen, von dem Material des
Behälters, des abgrenzenden Teiles und des Verschlußorgans abweichenden Material,
wie Gummi, eingelegt ist.