DE1607914B2

DE1607914B2 - Verschluss fuer tuben, flaschen u.dgl.

Info

Publication number: DE1607914B2
Application number: DE1967R0047507
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Chem. Dr.rer. nat. 7000 Stuttgart Kürner
Original assignee: Bringe zu, Hans-Joachim, 6500 Mainz
Priority date: 1967-12-05
Filing date: 1967-12-05
Publication date: 1977-06-02
Also published as: DE1607914A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluß für Tuben, Flaschen u. dgl, bestehend aus einer Verschlußkappe mit einer zentralen öffnung in der Stirnfläche und einem auf dem Behälterhals aufsitzenden, in die Behälteröffnung ragenden, im wesentlichen hohlzylindrischen Einsatz mit stirnseitiger Füllgut-Durchlaßöffnung und einem zentralen, beim Verschließen des Behälters die zentrale öffnung der Verschlußkappe verschließenden, mit einem axial gegen den Innenrand der zentralen öffnung der Verschlußkappe treffenden Teil ausgebildeten Verschluß-Stift, sowie einem ringförmigen, mit einer zylindrischen Innenfläche der Verschlußkappe zusammenwirkenden Wulst an der Oberkante des Einsatzes.

Es sind Verschlüsse dieser Art bekannt, bei denen der Verschluß-Stift begrenzt axial verschiebbar in der Mündung des Behälterhalses bzw. in dem in den Behälterhals eingesetzten hohlzylindrischen Einsatz gehalten ist und hinter seinem, in die zentrale öffnung der Verschlußkappe greifenden Teil ein scheibenförmiges Verschlußelement trägt, das in Schließstellung des Verschlusses vollständige Abdichtung sowohl an der zentralen öffnung der Verschlußkappe als auch an der Mündung des Behälterhalses bzw. dem Durchgang des hohlzylindrischen Einsatzes bewirkt (US-PS 39 33 428). Durch diese Ausbildung des Verschluß-Stiftes wird kurz vor Erreichen der vollständigen Schließstellung zwisehen der Verschlußkappe und der Stirnseite des Behälterhalses bzw. des hohlzylindrischen Einsatzes eine ringsum geschlossene, vollständig mit Füllgut angefüllte Kammer geschaffen, in der beim Festziehen der Verschlußkappe in Schließstellung das dort befindliche Füllgut unter erheblichen Druck gesetzt wird. Das Füllgut kann diesem Druck nur dadurch ausweichen, daß es um den umfänglichen Wulst am hohlzylindrischen Einsatz bzw. am Behälterhals herum in den zylindrischen Zwischenraum zwischen der Verschlußkappe und dem Behälterhals eintritt und von dort — nicht zuletzt auch durch die Mitwirkung des Wulstes — beim mehrmaligen Auf- und Zuschrauben der Verschlußkappe in den Gewindebereich geschoben wird.

Bei ähnlichen bekannten Verschlüssen (US-PS 32 85 453 und 3121519) werden ebenfalls beim Zuschrauben der Verschlußkappe frühzeitig die Durchlaßöffnung in den Behälterhals und die Auslaßöffnung bzw. Auslaßöffnungen in der Verschlußkappe verschlossen, so daß das zwischen der Verschlußkappe und dem Behälterhals bzw. einem in diesen eingesetzten Dichtungseinsatz verbliebene restliche Füllgut nur dadurch dem auf es ausgeübten Druck nachgeben kann, daß es die zwischen dem Außenrand des Behälterhalses und der Innenfläche der Verschlußkappe wirksame Dichtung durchsetzt und in den Bereich des Verschlußgewindes gelangt.

Es ist auch bereits bekannt, bei Tubenverschlüssen den Verschluß-Stift axial vorstehend auf dem Kreuzungspunkt von sich radial nach außen gegen die Umfangswand des Dichtungseinsatzes abstützenden Stegen anzuordnen (DT-PS 8 04 307). Dabei fehlt aber der Umfangswand des Dichtungseinsatzes ein mit der zylindrischen Innenfläche der Verschlußkappe zusammenwirkender Dichtungswulst, und die Stege gehen auch von einem Bereich der Umfangswand des Dichtungseinsatzes aus, der weit rückwärts in dem Bereich des Kappengewindes selbst liegt. Ferner ist bei diesem bekannten Verschluß der hohlzylindrische Dichtungseinsatz so ausgebildet, daß er mit seiner nach dem Außenumfang hin abgeschrägten Stirnfläche erst dann mit der entsprechend kegelförmigen stirnseitigen Innenfläche der Verschlußkappe in Berührung kommt, nachdem der Verschluß-Stift die zentrale öffnung der Verschlußkappe fest verschlossen hat und die Verschlußkappe noch in Schließstellung festgezogen wird. Da es praktisch unmöglich ist, den aus relativ weichem Kunststoff bestehenden Dichtungseinsatz an der inneren spitzwinkeligen Kante seiner Stirnfläche gratfrei

auszubilden, wird sich in der Praxis beim Schließen des Verschlusses die abgeschrägte Stirnfläche des Dichtungseinsatzes mit dieser spitzwinkligen Innenkante zuerst an die konische innere Stirnfläche der Verschlußkappe anlegen, so daß beim Festziehen der Verschluß-

kappe zwischen der Innenfläche der Verschlußkappe und der abgeschrägten Stirnfläche des Dichtungseinsatzes eingefangenes Füllgut um die hintere stumpfwinklige Kante herum an die Umfangsfläche des Dichtungs-

einsatzes gedrückt und von dort in den Bereich des Verschlußgewindes geschoben wird.

Schließlich sind Verschlüsse bekannt, bei denen eine axial verschiebbare Kugel zwischen Behälterhals und Verschlußkappe eingesetzt und am Behälterhals im Abstand von seinem Öffnungsrand eine gegen eine zylindrische Innenfläche der Verschlußkappe wirksame Dichtung eingelegt ist (BE-PS 5 42 439). Aber auch bei diesen Verschlüssen fehlt eine ausreichend sichere Abdichtung gegenüber dem Kappengewinde, weil das bei festem Zuschrauben der Verschlußkappe ringsum der Kugel eingefangene und unter Druck gesetzte Füllgut auch durch eine solche Dichtungsanordnung nicht daran gehindert werden kann, unter Druck an der Dichtung vorbeizutreten und in den Bereich des Verschlußgewindes zu gelangen.

Bei allen bekannten Verschlüssen der eingangs beschriebenen Art besteht somit der Mangel, daß bei festem Zuschrauben der Verschlußkappe Füllgut seitlich abgedrängt wird, was einerseits Verschleiß an Füllgut bedeutet und andererseits zu unliebsamen Störungen Anlaß gibt, weil das in das Verschlußgewinde gelangende Füllgut dort verhärtet bzw. oxydiert u. dgl.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, diese bekannten Nachteile zu beseitigen und eine absolute Dichtigkeit sowie eine Verhinderung des Verschleißes an Füllgut zu bewirken.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Verschluß-Stift in an sich bekannter Weise axial vorstehend auf dem Kreuzungspunkt von sich radial nach außen gegen die Umfangswand des Einsatzes mit dieser einstückig erstreckenden Stegen angeordnet ist, wobei die Stege von dem den Wulst aufweisenden Bereich der Umfangswand des Einsatzes ausgehen und dem Wulst eine am Übergang von der zylindrischen Innenfläche zur stirnseitigen Innenfläche in der Verschlußkappe ausgebildete, ringförmige Anlagefläche für die Schließstellung zugeordnet ist, die schräg zu der zylindrischen Innenfläche der Verschlußkappe liegt.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß keine toten, abgesperrten Räume mehr entstehen, in denen Füllgut eingesperrt, unter Druck gesetzt und zum Entweichen in den Bereich des Verschlußgewindes gezwungen wird. Beim Festziehen der Schraubkappe legt sich notwendigerweise zuerst der Dichtungswulst an der Umfangswand des Einsatzes an die schräge Anlagefläche an, wobei noch immer die Verbindung des zwischen Verschlußkappe und Einsatz gebildeten Innenraumes mit dem Behälterinneren besteht, also das Füllgut in den Behälter zurückgedrückt werden kann. Das bei dem weiteren Festschrauben der Verschlußkappe eintretende Verspannen des Einsatzes führt zu einem sehr festen Anpressen des Dichtungswulstes an die schräge Anlagefläche, wobei die den Verschluß-Stift tragenden Stege die Umfangswand des Einsatzes gegen diesen Anlagedruck des Dichtungswulstes gegen die schräge Anlagefläche abstützen. Damit ist dem Füllgut jeglicher Weg nach dem Kappengewinde hin versperrt, bevor es überhaupt im Inneren der Verschlußkappe eingesperrt werden könnte.

Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, wenn die Stirnfläche des Einsatzes ausgehend vom Wulst in Form eines stumpfen Kegels zum Verschluß-Stift hin verläuft und der Verschluß-Stift durch einen auf den Stegen aufgebrachten, gegen den Innenrand der zentralen öffnung der Verschlußkappe treffenden Kegel und einen anschließenden, in die zentrale öffnung der Verschlußkappe greifenden zylindrischen Teil gebildet ist. Durch diese besondere Ausbildung kommt es zu einer Gegenwirkung zwischen dem sich an die ringförmige, schräge Anlagefläche anlegenden und dort verkeilenden Wulst und dem Zentralverschluß aus Verschluß-Stift und zentraler öffnung der Verschlußkappe. Die Kegelform an der Stirnfläche des Einsatzes bzw. der den Verschluß-Stift tragenden Stege hat zur Folge, daß sich axial auf dem gegen den Innenrand der zentralen öffnung der Verschlußkappe treffenden Kegel wirkender Verschlußdruck radial als Verschlußdruck am Umfangswulst. des Einsatzes und umgekehrt umsetzen läßt. Dies bedeutet, daß beim festen Zudrehen der Verschlußkappe ein gegenseitiges Verspannen von Zentralverschluß und umfänglicher Abdichtung eintritt.

Für den erfindungsgemäßen Verschluß ist es besonders zu empfehlen, die Verschlußkappe aus einem härteren Material, beispielsweise hitzehärtbarem Kunststoff, und den Einsatz aus einem weicheren Material, beispielsweise thermoplastischem Kunststoff, herzustellen. Dadurch hat der Einsatz insbesondere im Bereich seines Umfangswulstes besonders gute Fähigkeit, sich an die in der aus härterem Material bestehenden Verschlußkappe ausgebildete ringförmige Anlagefläche elastisch anzuformen. Da weichere Materialien, insbesondere thermoplastische Kunststoffe, eine gewisse Zeit benötigen, um nach elastischer Verformung ihre ursprüngliche Form wieder einzunehmen, wird bei dem öffnen des Verschlusses der an der schrägen ringförmigen Anlagefläche elastisch verformte Wulst zunächst mit erhöhtem Anlagedruck entlang der zylindrischen Innenfläche der Verschlußkappe gleiten, so daß auch beim öffnen des Verschlusses über eine ausreichend lange Zeit erhöhte Abdichtung am Umfang des Einsatzes besteht, bis der Zentralverschluß weit genug geöffnet ist und kein so hoher Druck mehr im Füllgut erzeugt werden kann, der ausreichen könnte, Füllgut um den Dichtungswulst herum zu drängen. Durch die Ausbildung der Verschlußkappe aus härterem Material und des Einsatzes aus weicherem Material ist somit eine besonders einfache Möglichkeit geschaffen, die mit der Erfindung angestrebte absolute Dichtigkeit auch unter Zulassen relativ weiter Toleranzgrenzen bei der Herstellung der Verschlußteile zu erreichen. Dies bedeutet, daß der Verschluß unter voller Erreichung der mit ihm angestrebten Wirkung billig hergestellt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

F i g. 1 einen Verschluß gemäß der Erfindung in axialem Schnitt und

F i g. 2 den hohlzylindrischen Einsatz des Verschlusses in Draufsicht.

Im dargestellten Beispiel ist der Verschluß auf einer Flasche 1 angebracht, die über eine Schulter in einen Flaschenhals 2 übergeht und dort ein übliches Gewinde 3 trägt. Am Ende des Gewindes 3 ist eine Sperrwulst 4 vorgesehen. Auf dem Flaschenhals ist ein Einsatz 6 aufgesetzt, der annähernd zylindrisch ausgebildet ist und in den Flaschenhals 2 eingreift, wo er mit einem im Flaschenhals 2 angebrachten Haltering 5 befestigt ist. Die Unterseite des zylindrischen Einsatzes 6 ist mit einem nach der Innenseite hin abgeschrägten Finder 7 ausgebildet Diese Abschrägung spielt eine Rolle, wenn die Verschlußkappe 20 und der Einsatz 6 vor dem Aufbringen auf den Flaschenhals 2 zusammengesetzt und nach dem Füllen der Flasche gemeinsam aufge-

schraubt werden sollen.

Die Oberseite des Einsatzes 6 ist an der Außenseite im Verhältnis zum Flaschenhals in Höhe der Verschlußfläche abgesetzt. Diese Verschlußfläche wird durch mindestens einen ringförmig ausgebildeten Wulst 8 begrenzt. Dieser Wulst ist in seiner Funktion einem Kolbenring vergleichbar. Anstelle des in F i g. 1 gezeigten einzigen Wulsts können auch mehrere vorgesehen werden, wenn dies aus irgendwelchen technischen Gründen erforderlich sein sollte.

Von diesem Wulst 8 ausgehend verläuft der Einsatz an seiner Vorderseite in Form eines stumpfen Kegels in der Stirnfläche 9 zu dem Verschluß-Stift 10 im Zentrum des Einsatzes 6. In dieser Stirnfläche 9 sind öffnungen 13 vorgesehen, und zwar im dargestellten Beispiel vier öffnungen. Wie F i g. 2 zeigt, ähnelt diese Anordnung in Draufsicht einem Kreuz, in dessen Zentrum sich der Verschluß-Stift 10 befindet. Zwischen den öffnungen 13 liegen somit die Stege 12.

Zur Ausbildung des Verschluß-Stiftes 10 ist auf den Stegen 12 ein Kegel 14 aufgebaut, der dann in einen zylindrischen Teil 15 übergeht. Dieser zylindrische Teil 15 ist oben eben ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Verschluß-Stift 10 an der Unterseite über die Stege 12 pfahlartig hinausragen, um den Fluß des Füllgutes zu lenken.

Die Verschlußkappe 20 ist in üblicher Weise kegelförmig ausgestaltet. Entsprechend den Ausbildungsformen des Flaschenhalses 2 ist im mittleren und unteren Teil der Verschlußkappe 20 ein Innengewinde 26 ausgebildet. Entsprechend dem Sperrwulst 4 ist ein Sperr-Ring 21 vorgesehen. Diese beiden Elemente greifen gegebenenfalls ineinander ein.

An das Gewinde schließt sich im oberen Innenteil der Kappe eine zylindrische Innenfläche 22 an, auf der der Wulst 8 bzw. die Wulste beim öffnen und Schließen des Verschlusses laufen. Die zylindrische Innenfläche 22 wird im dargestellten Beispiel durch eine kleine, ringförmige Anlagefläche 23 begrenzt, die in einem Winkel von 45° zur zylindrischen Innenfläche 22 liegt. Beim Schließen des Verschlusses läuft der Wulst 8 auf

ι ο diese Anlagefläche 23 auf und gewährleistet dadurch auf jeden Fall eine sichere Abdichtung nach dem Gewinde 3, 26 hin, selbst wenn aus herstellungstechnischen Gründen der Verschluß im übrigen nicht in der gewünschten Weise arbeiten sollte.

An die ringförmige Anlagefläche 23 schließt sich die stirnseitige Innenfläche 24 der Verschlußkappe 20 an, auf der die Stege 12 mit ihrer Stirnfläche 9 in verschlossenem Zustand fest aufliegen. Schließlich ist entsprechend dem Verschluß-Stift 10 die zentrale

öffnung 25 der Verschlußkappe 20 in Kegel- und Zylinderform ausgebildet.

Für die Funktion des Verschlusses ist auch die Wahl des Materials von Bedeutung. Es wurde festgestellt, daß die Wahl des gleichen Materials für die Herstellung der

Verschlußkappe 20 und des Einsatzes 6 nicht die optimalen Ergebnisse liefert. Vielmehr hat sich gezeigt, daß bei der Wahl eines weicheren Materials für den Einsatz 6 und eines härteren für die Verschlußkappe 20 das angestrebte Ziel wesentlich besser erreicht werden

kann. Bevorzugt empfiehlt sich für die Verschlußkappe 20 ein hitzehärtbarer Kunststoff (Duroplast) und für den Einsatz 6 ein thermoplastischer Kunststoff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verschluß für Tuben, Flaschen u. dgl., bestehend aus einer Verschlußkappe mit einer zentralen öffnung in der Stirnfläche und einem auf dem Behälterhals aufsitzenden, in die Behälteröffnung ragenden, im wesentlichen hohlzylindrischen Einsatz mit stirnseitiger Füllgut-Durchlaßöffnung und einem zentralen, beim Verschließen des Behälters die zentrale öffnung der Verschlußkappe vorschließenden, mit einem axial gegen den Innenrand der zentralen öffnung der Verschlußkappe treffenden Teil ausgebildeten Verschluß-Stift, sowie einem ringförmigen, mit einer zylindrischen Innenfläche der Verschlußkappe zusammenwirkenden Wulst an der Oberkante des Einsatzes, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß-Stift (10) in an sich bekannter Weise axial vorstehend auf dem Kreuzungspunkt von sich radial nach außen gegen die Umfangswand des Einsatzes (6) mit dieser einstückig erstreckenden Stegen (12) angeordnet ist, wobei die Stege (12) von dem den Wulst (8) aufweisenden Bereich der Umfangswand des Einsatzes (6) ausgehen und dem Wulst (8) eine am Übergang von der zylindrischen Innenfläche (22) zur stirnseitigen Innenfläche (24) in der Verschlußkappe (20) ausgebildete, ringförmige Anlagefläche (23) für die Schließstellung zugeordnet ist, die schräg zu der zylindrischen Innenfläche (22) der Verschlußkappe (20) liegt.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (9) des Einsatzes (6) ausgehend vom Wulst (8) in Form eines stumpfen Kegels zum Verschluß-Stift (10) hin verläuft und der Verschluß-Stift (10) durch einen auf den Stegen (12) aufgebrachten, gegen den Innenrand der zentralen öffnung (25) der Verschlußkappe (20) treffenden Kegel (14) und einen anschließenden, in die zentrale öffnung (25) der Verschlußkappe (20) greifenden zylindrischen Teil (15) gebildet ist.

3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (20) aus einem härteren Material, beispielsweise hitzehärtbarem Kunststoff, und der Einsatz aus einem weicheren Material, beispielsweise thermoplastischem Kunststoff, hergestellt sind.