DE1960674C3 - Aufschraubbarer VerschluSdecke! für Behälter oder Rohrstutzen - Google Patents

Description

Gegenstand der Anmeldung sind durch Verschrauben auf Behältern oder Rohrstutzen aufsetzbare Ver schlußdeckel nach vorstehend genanntem Anspruch 1 mit im Deckel eingelagerter und gegen einen Rand dei Mündungsöffnung gepreßter Dichtung in einer Schei ben- oder Ringform.

Bei solchen Schraubverschlußdeckeln, vor allem füi größere Behälter- bzw. Stutzen-Öffnungen, zeigt e; sich nachteilig, daß sie leicht derart fest angezogcr werden in Verschließ-Drehrichtung und ein öffnen vor Hand in der umgekehrten Drehrichtung kaum nocr möglich ist, da der angezogene Gewindepreßdruck mn schwer zu lösen ist. Auch eine besondere Griffigkeil an Außenrand des Deckeis oder größere Fjnbuchtungcr zum Hinlegen einzelner Finger am Dcckclumfang bzw auf der Dcckcloberfläche quer darüber sich erstrecken de Handgriffteile sind oft nicht ausreichend zum Löset solcher Schraubdeckel aus ihrer festgezogenen Ver schließposition, so daß mechanische Hilfsmittel zun öffnen des Deckels erforderlich sind.

F.s sind für Flaschen der Chemikalien- oder Pharma

zcutikindustrien aufschraubbare Verschlußdeckel mit besonderer Sicherungsvorrichtung gegenüber Betätigung von Kinderhand bekannt (US-PS 3 260 393), wobei innerhalb eines äußeren Kappenteiles ein weiteres mit Innengewinde versehenes Deckelteil leioskopariig in Axialrichtung verschiebbar eingepaßt ist und beide Teile relativ zueinander verdrehbar sind. Zwischen beiden Deckelteilen sind zu diesem Zweck an einer mit dem äußeren Kappenteil fest verbundenen Zwischenscheibe an deren Randumfang sitzende Federbeine vorgesehen, welche in Axialrichtung gegen das innere Gewindedeckelteil von oben abstützen, wodurch beide Deckelleile in größerem Axialabstand auseinandergedrückt gehalten worden. Weiterhin sind auf dem inneren Gewindedeckelteil in der Mitte nach oben hin gerichtet auf Abstand gegenüberstehende. Vorsprünge angeordnet, zwischen welche dann weitere an der Zwischenscheibe sitzende Kupplungs-Federteile erst zum Eingriff kommen können, wenn als Sicherungsfunktion der äußere Kappenteil gegen den inneren Gewindedekkelteil hin in Achsenrichtung besonders eingedrückt wird, entgegen den zuvor genannten Federbeinkräften, welche beide Deckelteile auf Abstand auseinanderzudrücken suchen, damit als Absicherung gegenüber ungewollter Deckelöffnung nur das äußere Kappenteil al- as lein drehbar ist. Weiter ist es hierdurch bekannt, die Kupplungsteile derart abfedernd zu gestalten, daß sie im Zusammenwirken mit Schrägflächen der oberen Vorsprünge auf dem inneren Gewindedeckelteil, bei dessen festgezogenem Gewindesitz auf einer Flasche diese Schrägflächen dann zurückfedernd überrasten und die Bedienungsperson dann weiß, daß der Verschlußdeckel fest genug angezogen ist, wodurch eine Begrenzung der vom äußeren auf das innere Deckelteil übertragbaren Drehmomentkraft entsteht. Beim Loslassen des äußeren Drehkappenteiles springt dieses selbsttätig zurückfedernd wieder auf Abstand in Axialrichtung gegenüber inneren Gewindedeckelteil.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, insbesondere für größere Schraubverschlußdeckel mit auftretenden starkeren Drehmomentkräften, ζ. B. für Kraft- oder Brennstofftanks von Fahrzeugen, daß ein äußeres Drehkappenteil und ein darin eingelagertem Gewindedeckelteil lediglich relativ zueinander verdrehbar sind, und eine vereinfachte federnde Kupplungsanordnung dazwisehen so wirkt, daß jederzeit ein zu festes Anziehen in die Verschließposition verhindert, andererseits aber zum öffnen des Deckels in der umgekehrten Drehrich-'ung jederzeit zwangläufig gegenseitiger Kupplungseingriff entsteht. Auch soll erreicht werden, daß die zwischen innerem Gewindedeckelteil und Behälteroder Stutzenrandung liegende Dichtung von Drehmomentkräften möglichst unbeeinflußt liegen bleibt, also nicht etwa zerstörenden Scherkräften durch Drehbewegungen des Deckels ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird gelöst nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.

Der technische Fortschritt nach der Erfindung gegenüber den bekannten Schraubverschlußdeckeln ist darin zu sehen, daß unter Verwenden nur eines einzigen Federsystems zwischen dem äußeren Drehkappcnteil und dem inneren Gcwindedeckelteil gleichzeitig eine Drehmomentbegrenzung zwischen beiden relativ zueinander nur drehbaren Teilen geschaffen, wie auch deren axiale Spannlagerung zueinander von diesem Federsystem gewährleistet wird, und durch möglichst großen diagonalen Abstand der gegenseitig zusammenwirkenden Kupplungsflächen die Übertragung von Drehmomentkräften auch für größere Schraubverschlußdeckel jetzt ermöglicht ist.

Das Wesen der Erfindung ist an Hand von Ausführungsbeispielen in den Figuren beschrieben. Es zeigt hierbei

Fig. 1 im Mittenschnitt einen Schraubverschlußdekkel nach der Erfindung und

Fig.2 in einem Schnitt senkrecht hierzu nach Linie EI-Il in Fig. 1,

F i g. 3 eine abgewandelte Ausführungsform nach der Erfindung im Mittenschnitt und

Fig.4 in teilweisem Ausschnitt senkrecht hierzu nach Linie IV-IV in Fig.3,

Fig.5 eine weitere Gestaltungsform im Mittenschnitl,

Fig.6 in einem Mittenschnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung sowie

F i g. 7 im Schnitt senkrecht hierzu nach Linie VIl-VIl in Fig.6,

F i g. 8 eine weiter abgewandelte Ausführung der Erfindung im Mittenschnitt,

F i g. 9 ein Federsystem nach der Erfindung in einer Scheibenform in Draufsicht und getrennt gezeigten Federzungenschnitten,

Fig. 10 eine Mitnehmerscheibe in Draufsicht von oben als Kupplungsteil nebst Teil-Seitenansicht,

F i g. 11 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einem Mittenschnitt, und

Fig. 12 in Draufsicht von oben auf den Verschlußdeckel.

In den F i g. 1 und 2 ist ein äußeres, die Drehbewegung übertragendes Kappenteil 1 mit quer darüber hohl herausgedrücktem Handgriffteil Γ gezeigt, während das außen heruntergezogene und das innere Gewindedeckelteil 2 übergreifende Randteil 1" mit am unteren Umfang eingebördeltem Rand 1'" beide Deckelteile einheitlich zusammengefaßt haltert. Zwischen den Deckelteilen 1 und 2 ist ein Scheibenteil 3 eingelagert, das mit am Außenrand nach unten abgewinkelten Vorsprüngen bzw. Zapfen 3" in entsprechende Auskehlungen im Randumfang 2' des inneren Gewindedeckelteiles 2 als Mitnehmer eingreift. Auf der Oberseite des Scheibenrandes 3 stehen diametral gegenüber Federlaschen 3' in größtmöglich diagonalem Abstand voneinander im Eingriff zum hohlen Handgriffteil 1' des äußeren Drehkappenteiles 1, und bewirken die Spannlagerung zwischen dem inneren Gewindedeckelteil 2 und dem äußeren Drehkappenteil 1 bei relativer Drehbarkeit zueinander, wie in F i g. 2 in durchgezogener Linienform für eine auf dem Außenrand der Scheibe 3 angeordnete Federungslasche 3' gezeigt ist. Hiernach können schräg nach oben in Verschließrichtung liegend herausgedrückte Laschen 3' in das Handgriffteil 1' mit vorbestimmter Federungs-Spannkraft eingreifen, so daß durch Drehen des Kappenteiles 1/171"/!'" in Verschließrichtung, das innere Gewindedeckelteil 2/2' durch die Scheibe 3/3" über die Federlaschen 3' mitgedreht, auf einen Behälter oder Rohrstutzen aufschraubbar ist. Beim Erreichen eines vorbestimmten Deckelanzugsmomentes bzw. Gewindeanzuges für den Verschlußdeckel, klinken aber die Kupplungs-Federzungen 3' aus dem Eingriff zur äußeren Drehkappe 1 bzw. deren Handgriffieil Γ automalisch aus, so daß diese beim weiteren Drehen der Kappe 1 nur noch überrasten, also das innere Gewindedeckelteil 2 nicht weiter angezogen werden kann, jeweils abhängig zur Spannkraft der verwendeten Kupplungs-Federeleinente. Zu diesem Zweck können als einzulagernde Mitnehmer-

Kupplungsscheibe 3/3' wahlweise federnde Materialien verwendet werden, um entsprechende Spannkraft für die Lagerung der relativ zueinander drehbaren Deckelteile 1 und 2 zu erreichen, und gleichzeitig mit diesem einzigen Federsystem die Drehmomentbegrenzung zwischen Gewindedeckelteil 2 und Drehkappenteil 1 zu gewährleisten. In umgekehrter Drehrichtung ist der Verschlußdeckel auch jederzeit leicht von Hand wieder zu öffnen, indem jetzt die Fcdcrzungcii 3' in der in F i g. 2 gestrichelt gezeigten Lage sofort in das Hand- ίο griffteil Γ gegen deren andere Seite zur Kupplung einklinkt, zwecks Verbindung beider Dcckelteile 1/2 und zum Herausschrauben des inneren Gewindedeckelteiles 2 vom nicht gezeigten Behälter oder Rohrstutzen.

In den F i g. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform für die Erfindung dargestellt, bei der im Kopfteil 12' eines inneren Gewindedeckelteiles 12 unter Wirkung von Druckfedern 15 stehend eingelagerte Kugeln 14 in diagonal weit auseinanderliegenden Durchbrüchen einer Abdeckplatte 13 in einem derartigen Maße teil- ao weise herausragen, daß sie im F.ingriff zum hohlen Handgriffteil Γ der äußeren Drehkappc 1 wiederum als Mitnehmer und gleichzeitig Spannlagerung wirken als einziges Federsystem, und so lange die Verbindung zwischen den beiden Deckelteilen 1 bzw. 12 kuppeln. bis das vorab festgelegte Deckelanzugsmoment gegenüber einem Stutzengewinde erreicht ist. Hierauf werden die Kugeln 14 zurückfedernd ausklinken, und das Handgriffteil Γ beim Weiterdrehen diese überrasten, da in Reaktion des festgezogenen Gewindedeckelteiles 12 die Spannkraft der Druckfedern 15 überwunden ist. Der innere Gewindedeckelteil 12 ist also wiederum nur in einem Maße festgezogen, daß er in umgekehrter Drehrichtung des oberen Kappenteiles MY unter Eingriff der Mitnehmerkugeln 14 ohne weiteres wieder leicht zu öffnen ist.

Eine weitere Ausführung der Erfindung zeigt F i g. 5, bei der nockenartige Vorsprünge 5 auf dem Randumfang 6 eines inneren Gewindedeckelteiles diagonal gegenüberstehend einen möglichst großen Abstand zueinander besitzen, und in entsprechende Aussparungen eines darüberliegend starren Bleches 7 eingreifen, das seinerseits mit dem äußeren Drehkappenteil 1 durch auf seiner Oberseite angeordnete Halterungslaschen T unter Eingriff in das hohle Handgriffteil Γ verbunden ist. Auf der Oberseite dieses Bleches 7 sind auf beiden Seiten sich innerhalb des Hangriffteiles Γ nach oben hin abstützende Druckfedern 8 aufgelagert, die als einziges Federsystem zwischen beiden Deckelteilen 1 und 6 gleichzeitig als Spannlagerung dienen. Durch Drehen des äußeren Kappenteiles 1/1' in Verschließrichtung wird das innere Gewindedeckelteil 6 über die Nocken 5 im Eingriff zur unter Druckfederwirkung (8) stehenden Mitnehmerscheibe 7/7' vom Drehgriff Γ so lange mitgenommen, bis das Deckelanzugsmoment bei festsitzend innerem Gewindedeckelteil in Reaktion die Druckfederkraft (8) überwindet, worauf die Schrägflächen der Nocken 5 in Verschließrichtung ansteigend liegend, aus der nach oben zurückfedernden Mitnehmerscheibe 7 ausklinken bzw. von dieser überrastet werden. Durch Drehbewegung des äußeren Kappenteiles 1/1' im entgegengesetzten Sinn, klinkt dagegen die auf der anderen Seite senkrecht abfallende Flanke der Nocken 5 in das Federscheibenteil 7 sofort wieder ein, so daß der innere Gewindedeckelteil 6 leicht wieder zu öffnen isL

In den Fig.6 und 7 greifen Nocken 18 auf dem Randumfang einer in das äußere Drehkappenteil 1 unterhalb des hohlen Handgriffteiles Γ eingelegten Scheibe 18', unter Wirkung einer Druckfeder 9 in das Hand griffteil Γ wiederum ein. Hierbei ist die Druckfeder <■ innerhalb einer Aussparung im Kopfteil 10 des innerer Gewindedeckelteiles eingelagert und wirkt von unter in der Mitte gegen die Nockenscheibe 18/18' als Spann· lagerung zwischen beiden Deckelleilen 1/10, wahrem: ein Mitnehmerzapfen 11 des inneren Gewindedeckel teiles 10 in einer Aussparung der Nockenscheibe 18 mit Spiel hindurchgreift, mit axial freier Beweglichkeil der Scheibe 18'. Die in das äußere Drehkappenteil 1/1 federnd eingreifenden Nocken 18 werden von diesem in Verschließrichtung über abgeschrägte Flächenteile so lange mitgenommen, bis in Reaktion vom festgezogenen inneren Gewindedeckelteil 10 her deren Feder-Spannkraft 9 überwunden wird, worauf sie unter Zurückfedern der Scheibe 18' nach unten zu, selbsttätig aus dem Handgriffteil Γ ausklinken, also beide Deckel teile 1 bzw. 10 gegenseitig entkuppelt sind. In der entgegengesetzten Drehrichtung zum Öffnen klinken dann wiederum die senkrechten Flanken der Nocken Ii automatisch gegenüber Handgriffteil Γ in der in I i g. 7 gezeigten Weise ein, unter Wirkung der von unten ge gen die Scheibe 18' drückenden Feder 9.

Eine weitere Gestaltungsform der Erfindung ist der F i g. 8,9 und 10 wiedergegeben, mit zwischen äußererr Drehkappenleil MY als Verbindung zum inneren Ge windedeckelteil 2 eingelegten Federblech 16 und ar dessen Randumfang nach unten schräg zulaufend her ausgedrückten Federzungen 16' als Spannlagerung Diese Federzungen 16' liegen gegen aus dem Gewinde deckelteil 2 nach oben gerichtet nockenartige Vor Sprünge 17' an, während auf der Oberseite des Feder bleches 16 aufgesetzte Laschenteile 16" in das hohle Handgriffteil Γ wiederum eingreifen. Es kann hierfüi auch eine besondere Mitnehmerscheibe 3 mit nach un ten abgewinkelten Vorsprüngen bzw. Zapfen 3" zun Eingriff in entsprechende Auskehlungen im Außcnranc 2' des Gewindedeckelteiles 2 — wie in Fig. 1/2 ver wendet werden, wie sie jetzt in Fig. 10 getrennt ge zeigt ist. Hier sitzen abgewandelt jetzt aber nockenarti ge Zapfen 17' darauf, über welche im Zusammenwirker mit den Schrägflächen der Federzungen 16' in Ver schließrichtung der innere Gewindedeckelteil 2 bis zi einem festen, vorab bestimmten Anzugsmoment mitge nommen wird, woraul dann diese Federzungen 16' die unteren feststehenden Zapfen 17' beim Weiterdreher überrasten, — während sie in umgekehrter Drehrich tung sofort wieder gegen die Mitnehmerzapfen 17 zwangläufig mit ihrer nach unten querliegenden Ab schlußkante (16') gegenlagern, also beide Deckelteile 1/2 zum Öffnen des Gewindedeckelteiles 2 zwangläufij wieder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

In den Fig. 11 und 12 schließlich ist eine Ausfüh rungsform der Erfindung derart gezeigt, daß innerhalt drehbeweglich relativ zueinander in der Mitte gelageri äußerem Kappenteil 21 mit Handgriffteilen 21', bzw innerem Gewindedeckelteil 22 mit auf dessen zentraler Innenstutzen 26 gleichzeitig gelagerter Kupplungs scheibe 23 mit nach eben gerichtet vorstehenden, au! einer Seite abgerundeten Nocken 23', in auf dem Innen umfang des äußeren Drehkappenteiles 21 in gleichmä ßigen Abständen verteilt angeordnete Aussparunger 24 federnd eingreifen, nämlich unter Wirkung einer un terhalb der Kupplungs-Nockenscheibe 23 sitzenden gegen den Boden des inneren Gewindedeckelteiles 22 abstützenden Druckfeder 25, die gleichzeitig dei Spannlagerung zwischen den beiden Deckelteilen 21

und 22 dient. Bei Erreichung des vorab in Abhängigkeit jeweils verwendeter Spannfeder 25 festgelegten Dekkelanzugsmomentes klinkt die Nockenscheibe 23/23' zurückfedernd nach unten zu aus, während bei Weiterdrehen des äußeren Kappenteiles 21 dessen innere Aussparungen 24 die Nocken 23' nur noch iiberra- «en. In umgekehrter Drehrichtung zum öffnen klinken diese Nocken 23' mit ihren zur anderen Seile angeordnet senkrechten Flanken zwangläufig sofort wieder in

die Aussparungen 24 des äußeren ürehkappenteiles 2 zur kraftschlüssigen Kupplung ein.

In sämtlichen Figuren ist eine Dichtung 4 zwische innerem Gewindedeckelteil und — nicht dargestellt Behälter bzw. Rohrstutzen jeweils eingelegt, womit si im angestrebten Sinne von Drehmomentkräften mö£ liehst entlastet ist, also nicht etwa zerstörend wirker den Scherkräften ausgesetzt sein kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1 674 Patentansprüche:

1. Aufschraubbarer Deckel zum Verschließen von Behältern und Rohrstutzen, bestehend aus einem inneren mit einer Dichtung und einem Gewinde versehenen Teil, einem äußeren dieses übergreifenden und relativ zu ihm drehbaren Kappenteil, einem ersten Federsystem zur axialen Verspanr.ung von Gewinde- und Kappenteil und aus einem zweiten Pedersystem zur Übertragung eines begrenzten Drehmomentes vom Kappenteil auf das Gewindeteil, welch letzteres bei festgezogenem Gewindeteil selbsttätig ausklinkt, so daß das Kappenteil frei weiterdrehbar ist, wobei diese Fedc-i systeme aus zueinander symmetrisch liegend angeordneten Fedcrelementen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Deckelteil und das äußere Kappenteil mittels übergreifendem Bördelrand nur drehbeweglich miteinander verbunden sind und ao zwischen diesen Teilen nur ein einziges Federsyttem angeordnet ist, dessen Federelemente und/oder die mit ihnen zusammenwirkenden Kupplungsflächen einen größtmöglichen diagonalen Abttand innerhalb des Deckelumfangs haben, so daß as dieses Federsystem die Drehmomentbegrenzung lind gleichzeitig die axiale Spannlagerung zwischen Gewindedeckel· und Drehkappenteil bewirkt.

2. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf dem inneren Gewindedeckelteil (2) sitzendes, in dessen -oberen Randumfang (2') eingreifendes Scheibenteil (3) durch auf seinem Flächenrand diametral gegenüberstehende, in Verschließrichtung des Deckels Schräg nach oben gerichtet herausgedrückte Federlaschen (3') in ein aus dem äußeren Drehkappenteil (1) quer darüberliegend hohl herausgedrücktes Handgriffteil (V) zur gegenseitigen Spjnnlagerung abfedernd eingreift.

3. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mitnehmer-Scheibenteil (3/3¹) durch an seinem Außenrand nach unten abgewinkelte Nasen (3") in entsprechende Auskehlungen im Randumfang (2') des Gewindedeckelteiles (2) eingreift.

4. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kopfteil (12') eines inneren Gewindedeckelteiles (12) unter Druckfederkraft (15) stehend eingelagerte Kugeln (14) in Durchbrüchen einer Abdeckplatte (13) teilweise herausragend in das im äußeren Drehkappenteil (1) herausgedrückte Handgriffteil (V) als Mitnehmer und Spannlagerung federnd eingreifen.

5. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nockemartige Vorsprünge (5) auf dem Randumiang eines inneren Gewindedeckelteiles (6) in Aussparungen eines darüber eingelegt starren Bleches (7) als Mitnehmer eingreifen, welches Zwischenblech in das äußere Drehkappenteil (1) eingreift und mittels Druckfedern (8) gegen dieses als Spannlagcrung abgestützt ist.

6. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (8) zwischen einem aus dem äußeren Kappenteil (I) hohl herausgedrückten Handgriffteil (!') und einem F.inlagenblech (7) mit darauf angeordneten Halterungslaschen (7') mit Eingriff in dieses Handgriffteil (I') abstützen.

7. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen äußerem Drehkappenleil (1) als Verbindung zum inneren Gewindedeckelteil (2) eingelegtes Federblech (16) mit an seinem Umfang nach unten schräg zulaufend herausgedrückten Federzungen (16') gegen aus dem inneren Gewindedeckelteil (2) auf dessen Randumfang nach oben gerichtet nockenartige Vorsprünge (17') anlagen.

8. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federblech (16) zum äußeren Kappenteil (1) hin mittels fest aufgesetzten, in dessen Handgriff teil (V) eingreifende Laschen (16") kraftschlüssig verbunden ist.

9. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum äußeren Drehkappenteil (21) hin mittels Nocken (23') eingreifende Kupplungsscheibe (23) gegen den Boden des inneren Gewindedeckelteiles (22) als Spannlagerung abstützt, und die Kupplungsnocken (23') zur begrenzenden Drehmoment-Kräfteübertragung in auf dem Innenumfang in gleichmäßigen Abständen verteilt angeordnete Aussparungen (24) des äußeren Drehkappenteiles (21) abfedernd eingreifen.

10. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß äußerer Drehkappenteil (21) und innerer Gewindedeckelteil (22) in der Mitte über einen zentralen Stutzen (26) zueinander relativ drehbeweglich gelagert sind.

11. Aufschraubbarer Deckel nach Ansprüchen IC und 9, gekennzeichnet durch drehfeste Lagerung der Kupplungs-Nockenscheibe (23/23') auf einem zentralen Stutzenteil (26) des inneren Gewindedekkelteiles (22).

12. Aufschraubbarer Deckel nach Anspruch 1 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Nocken (18) einer im äußeren Drehkappenteil (I] eingelegten Scheibe (18') in das hohle Hamdgrifftei (V) eingreifen, und vom inneren Gewindedeckeltei (10) her ein Mitnehmerzapfen (11) die Scheibe (18'] durchgreift, welche zur Spannlagerung unter Wirkung einer sich am inneren Gewindedeckelteil (10] abstützenden Druckfeder (9) steht.