DE19712334A1 - Behälterverschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluß für einen Behälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Das Einkaufsverhalten des Durchschnittskonsumenten ist insbesondere für Güter des täglichen Bedarfs durch sogenannte Selbstbedienung bestimmt. Der Konsu­ ment wählt, prüft und bezieht allein die Waren ab Lager oder Regal, die er zu kaufen gedenkt. Diese Art Warenhandel birgt für verpackte Waren für Käufer wie Verkäufer gewisse Sicherheitsrisiken, die sich über­ wiegend aus der Integrität der Verpackungsbehälter ableiten. Beschädigte Verpackungen sind ein Indiz für unbrauchbaren Inhalt, was zu prüfen auch der Verkäu­ fer verpflichtet ist. Beschädigungen können unwil­ lentliche oder willentlich erfolgen. Gegen unwillent­ liche Beschädigungen versieht die Verpackungsindu­ strie ihre Produkte mit ausreichenden Sicherungen, die das Packgut im Warenverkehr ausreichend schützen. Zum Schutz gegen willentliche Beschädigungen hat sich die Verpackungsindustrie vorwiegend auf die Sicherung von Verschlüssen für Einfüllöffnungen ausgerichtet. Diese Sicherungen sind meist für eine spezielle Verpackung entwickelt und lassen sich nicht ohne weiteres zu gleichem Zweck auf eine andere Verpackung übertragen. Trotz der Vielfalt bestehender Sicherungen sollen sie alle folgende Anforderungen erfüllen. Eine Sicherung soll nur einmal, d. h. irreversibel und ohne übermäßigen Kraftaufwand auslösbar sein. Die Auslösung muß von sich aus angezeigt werden, wobei die Anzeige nicht kaschierbar sein darf. Die Anzeige muß bei flüchtiger, visueller Kontrolle sichtbar sein. Ferner sollen ausgelöste Sicherungen das ästhetische Erscheinungsbild einer Verpackung oder eines Verschlusses ebensowenig beeinträchtigen, wie deren Benutzungskomfort. Verschlüsse mit Sicherungen, die nur einmal, irre­ versibel auslösbar sind, und deren Auslösungsanzeige von sich aus und nicht kaschierbar erkennbar wird, werden in der Fachsprache als "tamper evident closures in deutscher Übersetzung Manipulationen anzeigende Verschlüsse" bezeichnet, d. h. qualifi­ ziert. Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Drehverschlüsse dieser Qualifikation (folgend kurz Verschlüsse genannt) für Tuben, Flaschen oder dgl. Behälter wie Dosen oder Kannen zur Verpackung fester, pastöser oder flüssiger Füllgüter.

Bekannt ist ein Verschluß aus Kunststoff oder Metall, umfassend eine Schraubkappe mit einem an ihrem offenen Ende angeformten Sicherungsring. Bei Manipulationen an der Schraubkappe, z. B. Drehbewegun­ gen in Öffnungsrichtung, wird der mit dem Behälter in Eingriff gebrachte Sicherungsring von der Schraub­ kappe abgetrennt, indem der Sicherungsring der Bewegung der Schraubkappe nicht folgt. Die Trennung erfolgt entlang einer Sollbruchlinie zwischen Schraubkappe und Drehverschluß. Bei Trennung werden die Trennkanten sichtbar, die jedoch visuell schwer wahrnehmbar werden, sobald der Drehverschluß in seine ursprüngliche Schließstellung zurückgedreht wird. Gleiches gilt in verstärktem Masse für klein­ dimensionierte Verschlüsse dieser Art. Hinzu tritt, daß die schwer wahrnehmbaren Trennkanten relativ leicht kaschierbar sind.

Weiter wäre der von der Verschlußkappe abgetrennte Sicherungsring bei anschließend normaler Benutzung des Behälters aus ästhetischen und hygienischen Gründen zu entfernen. Visuell ungenügende Erkenn­ barkeit, einfache Kaschierung der Sicherungslösung durch Abtrennung und manueller Aufwand zur Entfernung des Sicherungsringes sind Nachteile des bekannten Verschlusses.

Der Verschluß vorgenannter Ausgestaltung wurde zur Überwindung der genannten Nachteile konstruktiv abge­ wandelt, indem der Sicherungsring nicht integral, d. h. rundum mit der Verschlußkappe, sondern über Stege verbunden ist, und der Sicherungsring nahe der Stege in Längsrichtung der Verschlußkappe laufend angeordnete Bruchkerben aufweist. Bei Drehung der Verschlußkappe wird bei dieser Ausführungsform der Sicherungsring nicht abgetrennt, sondern es werden Segmente des Sicherungsringes nach außen aufge­ spreizt. Dadurch wird die Sichtbarkeit der Siche­ rungauslösung deutlich verbessert, jedoch ist der Benutzungskomfort des Verschlusses spürbar beein­ trächtigt, weil für den Gebrauch des Behälters die aufgespreizten Segmente zu entfernen sind, die an der Verschlußkappe durch Entfernung scharfe Abbruch­ kanten hinterlassen. Die Sichtbarkeit der Sicherungs­ auslösung ist bei dieser Ausführungsform durch die abgespreizten Segmente zwar deutlich verbessert, aber die Kaschierbarkeit ist im Vergleich zu ersterer Ausführungsform sehr viel einfacher, indem lediglich die Segmente in ihre Ursprungsstellung zurückbewegt werden müssen. Die Sicherungsringe sind unter Einhal­ tung enger Toleranzen um die Ausgüsse von Behältern anzulegen. Sind die Toleranzen zu eng eingehalten wird die Entfernung des Sicherungsringes in unseg­ mentierter Ausführung schwierig. Sind die Toleranzen zu weit, kann Verschlußkappe zusammen mit z. B. Sicherungsring vom Ausguß eines Behälters abgezogen oder abgedreht werden, d. h. der Sicherungsring tritt nicht in Funktion.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verschluß zu schaffen, mit dem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden sind, und diese Aufgabe wird durch einen Verschluß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung wendet sich von der aus dem Stand der Technik bekannten Lehre ab, Verschlüsse mit Siche­ rungseinrichtungen auszustatten. Mit der Erfindung wird ein Verschluß der Qualifikation tamper evident geschaffen, bei dem die Verschlußkappe die Funktion eines Dreh- oder Steckverschlusses und die einer Sicherungseinrichtung erfüllt. Mit der Erfindung wird erstmals der visuellen eine materielle Integritäts­ kontrolle zur Seite gestellt. Ist die Verschlußkappe vom Ausguß separiert, was ohne weiteres visuell erkennbar ist, dann wurde am Verschluß vorgangig manipuliert. Wurde durch Manipulationen nur eine teilweise Separierung der Verschlußkappe vom Ausguß vorgenommen, so ist dieser Zustand visuell und/oder manuell feststellbar. Die Verschlußkappe ließe sich bei teilweiser Separierung auf den Ausguß bewegen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verschlusses kennzeichnen die Merkmale der dem Patentanspruch 1 folgenden Ansprüche.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und der Zeichnung, es zeigen:

Fig. 1 In teilweisem Schnitt einen Tubenkopf mit einem erfindungsgemäß am Tubenkopf ange­ ordnetem Verschluß und einem am Tuben­ kopf angeformten Tubenrohr.

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung des Ver­ schlusses nach der Erfindung in stark schematisierter und vereinfachter Dar­ stellung im Längsschnitt.

Fig. 3 in Vergrößerung eine Einzelheit bei J in Fig. 1 darstellend eine Befestigungs­ einrichtung zwischen Kappe und Ausguß.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt eine Verpackungs­ tube 10 (folgend kurz Tube genannt), umfassend einen rohrförmigen Tubenkörper 11 (folgend kurz Rohr genannt), der einends an einem Tubenkopf 12 (folgend kurz Kopf genannt) angeordnet ist. Der Kopf 12 umfaßt seinerseits eine Schulter 13 und einen rohrförmigen Ausguß 14, der nach der dargestellten Ausführungsform auf seinem äußeren Umfang ein Außengewinde trägt, welches mit einem Innengewinde 16 am inneren Umfang der Verschlußkappe 17 (folgend kurz Kappe genannt) in Eingriff bringbar ist, wenn die Tube 10 bei bestimmungsgemäßem, normalem Gebrauch zu öffnen oder zu schließen ist.

Bezüglich Füllgutbewegungsrichtungen bedeutet eine Bewegung in Richtung B eine abstromseitige und eine solche in Richtung C eine aufstromseitige Bewegungs­ richtung, die auf technische Merkmale der Ver­ packungstube 10 übertragen sind, diese mithin abstrom- oder aufstromseitig angeordnet, vorgesehen, ausgerichtet, öffnend, schließend, ausgebildet etc.

Nach dieser Festlegung öffnet sich das Innere A des Ausgusses 14 einends aufstromseitig über das Innere der Schulter 13 in das Rohr 11 und anderenends abstromseitig in die Ausgußöffnung 18 (folgend kurz Öffnung genannt) aufgenommen in einer Ausguß­ abdeckung 19 (folgend kurz Abdeckung genannt). Die Abdeckung 19 mit Rohrinnenfläche 20 (folgend Aufstromfläche genannt) und Rohraußenfläche 21 (folgend Abstromfläche genannt) umgibt die in ihr aufgenommene Öffnung 18 bei Einkammertuben vor­ zugsweise konzentrisch. Die Kappe 17 ist als ein einends geschlossenes Rohr ausgebildet, umfassend eine Deckscheibe 23 mit aufstromseitiger Fläche 24 (Außenfläche) und abstromseitiger Fläche 25 (Innen­ fläche) und hohlzylindrischem Abschnitt 26 auf dessen innerer Umfangsfläche 30, das Innengewinde 16 und auf dessen äußeren Umfangsfläche 31 Riffelungen 27 zur Bedienungserleichterung der Kappe 17 vorgesehen sind. Mit 29 ist die offene Stirnseite der Kappe 17, der den hohlzylindrischen Abschnitt 26 einends ver­ schließende Deckscheibe 23 gegenüberliegend bezeichnet.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Kappe 17 mit dem Ausguß 14 vermittels einer Befestigungseinrichtung 28 verbunden. Die Einrichtung 28 ist zwischen der Abstromfläche 21 der Abdeckung 19 des Ausgusses 14 und der aufstromseitigen Fläche 24 der Deckscheibe 23 der Kappe 17 angeordnet, steht mit bezeichneter Abstromfläche 21 und aufstromseitiger Fläche 24 in Eingriff und befestigt so - nach der Erfindung einmalig lösbar - die Kappe 17 mit dem Ausguß 14 des Kopfes 12. Gemäß Fig. 3 ist die Befestigungseinrich­ tung 28 in einer bevorzugten Ausführungsform als ein ringförmiger Steg (folgend Steg 28 genannt) ausgebil­ det, der die Ausgußöffnung 18 unbeabstandet umläuft. Unbeabstandet umlaufen bedeutet, daß sich der Steg 28 mit einer ersten, der Ausgußöffnung 18 zugewandten Seite 28a direkt an den Umfang der Ausgußöffnung anschließt. Der ersten Seite 28a liegt in Querrichtung zur Längsachse des Kopfes 12 beabstandet eine zweite Seite 28b des Steges 28 gegenüber, die ein radiales Quermaß des Steges 28 bilden, während der axiale Abstand 28c zwischen der Abstromfläche 21 der Abdeckung 19 und der aufstromseitigen Fläche 24 der Deckscheibe 23 die Höhe des Steges bestimmt, wobei Quermaß und Höhe die axiale Querschnittsfläche des Steges 28 ausmachen.

Der Steg 28 und mit ihm die Befestigung der geschlossenen Außenfläche 24 der Deckscheibe 23 der Kappe 17 auf der Abstromfläche 21 der Ausguß­ abdeckung 19 des Ausgusses 14 bilden eine bevorzugte Ausführung der Erfindung bei der als Verschluß der Ausgußöffnung 18 die Außenfläche 24 der Deckscheibe 23 und als Sicherungseinrichtung bzw. Anzeige­ einrichtung für vorgängige Manipulationen am erfindungsgemäßen Verschluß 22 der Steg 28 bestimmt sind. Wird bei dem erfindungsgemäß bevorzugten Verschluß 22 die abstromseitig offene Kappe 17 gedreht oder in Längsrichtung zur Längsachse der Tube 10 beabstandete mit einer Kraft belastet, so bricht der Steg 28 ganz oder teilweise mit dem Ergebnis der Separation der Kappe 17 vom Kopf 12 oder Lösung der festen Verbindung zwischen Kappe 17 und Kopf 12.

Zu diesem Zweck haben sich folgende Dimensionen des Steges 28 als vorteilhaft erwiesen:
Abstand zwischen erster Seite 28a und zweiter Seite 28b des Steges 28 0,1 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,4 mm, Abstand 28c 0,05 mm bis 0,5 mm, vorzugs­ weise 0,1 bis 0,3 mm.

Zur Herstellung von Tuben werden Rohre entweder mit vorgefertigten Köpfen verbunden oder mit letzteren während ihres Bildungsvorganges durch Spritz- oder Preßformgebung vereint. Insbesondere bei der Spritz- und Preßformgebung von Köpfen bei gleichzeitiger Vereinigung mit Rohren werden Werkstoffe für Köpfe gewählt, die geeignet sind, sich während dieses Arbeitsschrittes mit dem oder den Werkstoffen der Rohre zu vereinigen. Zu diesem Zweck haben sich für Rohr und Kopf Polyolefine, z. B. Polyethylen durchgesetzt. Bei Kappen ist die Werkstoff­ kompatibilität mit Tube nicht kritisch, da sie bekanntermaßen stets gesondert gefertigt und auf den Kopf aufgeschraubt werden.

Fig. 2 zeigt in stark vereinfachter schematisierter Form eine Vorrichtung 40 zur Herstellung einer Tube 10 nach der Erfindung. Der Herstellungsvorgang schließt die Verbindung eines Tubenkörpers 11 mit dem Kopf 12, d. h. am umlaufenden Rand der Schulter 13 des Kopfes 12 ein, wobei die Verbindung während des Bildungsvorganges des Kopfes 12 gleichzeitig mit Kappe 17 erfolgt. Mit dem erfindungsgemäßen Verschluß werden Kappen 17 also neu nicht mehr separat gefertigt und aufgeschraubt. Der Bildungs­ vorgang beruht auf dem Prinzip der Preßformgebung, d. h. es wird eine erwärmte Materialportion aus Kunst­ stoff durch Druck in einem Werkzeug in eine end­ gültige Form gebracht, die der Konturierung des Werkzeuges entspricht.

Die Vorrichtung 40 zur Herstellung einer Tube 10, umfassend ein Rohr 11, einen Kopf 12 mit Schulter 13 und Ausguß 14 auf dem der erfindungsgemäße Verschluß 22 angeordnet ist, besteht aus einem Dorn 41, einer Matrize 42 und eine sogenannten Gewindelochstempelbüchse 45 (folgend kurz Büchse genannt).

Die Matrize 42 ist mehrteilig ausgeführt. Sie weist neben dem Matrizenteil 46, der die äußere Oberfläche der Schulter 13 bildete und gleichzeitig das Rohr 11 an die Schulter 13 anformt, drei oder vier Formbacken 43 auf, die horizontal verschiebbar ausgebildet sind und in zusammengefahrener Position an die Schulter 13 anschließend die äußere Oberfläche des Ausgusses 14, die des Steges 28 und die der Kappe 17 bilden.

Der Dorn 41 bildet die innere Oberfläche der Schulter 13, des Ausgusses 14 und die der Ausgußöffnung 18, wobei sich deren Wandstärken nach der Bemessung des Dornes 41 und der Matrize 42 bemessen. Die horizon­ tale Verschiebbarkeit der Backen 43 erfüllt den Zweck, den Formkörper mit seinen formtechnisch gesehenen Hinterschneidungen freizulegen, damit er aus dem durch die Backen 43 gebildeten Matrizenteil ausgefahren werden kann. Hinterschneidungen sind z. B. das Außengewinde 15 wie auch die Deckscheibe 22. Die Matrize 42 ist vermittels einer Büchse 45 abgeschlos­ sen in der sich ein Formstift 47 dreht, dessen freies Ende das Innengewinde 16 der Kappe 17 formt. In Arbeitsstellung der Vorrichtung 40 sind die Backen 43 zusammen und der Formstift 47 in die Backen 43, bzw. in die Kappe 17 bildende Ausnehmung in den Backen 43 eingefahren. Die Matrize 42 wird bei noch ausgefahre­ nem Dorn 41 mit einem plastifizierten Kunststoff­ rohling, vorzugsweise ringförmig und von oben nach unten freifallend beschickt. Von oben nach unten frei fallend bedeutet Ausstoß des Rohlings aus einem Extruder (nicht gezeigt) und freier Fall mit Auf­ schlag auf die Stirnfläche des Formstiftes 47. Nach dieser Beschickung fährt der Dorn 41 mit aufgebrach­ tem Rohr 11 in die Matrize, den Kopf 12 mit erfin­ dungsgemäßem Verschluß 22 durch Verpressung des Rohlings bildend, ein. In Entladestellung dreht sich der Formstift 47 aus der Kappe 17, die Backen 43 öffnen sich und geben somit die Hinterschneidungen frei und der Dorn 41 fährt mit der gebildeten Tube 10 aus der Matrize 42 aus. Anschließend wird die Tube 10 vom Dorn 41 abgestreift.

In Fig. 2 ist eine Matrize 42 gezeigt, deren Matrizenteil 46 die gesamte Schulter formt. Die horizontale Trennung E zwischen Matrizenteil 46 und Backen 43 liegt also am Übergang D von Schulter 13 zum Ausguß 14. Der Übergang D ist in den Backen 43 nicht sondern in den Matrizenteil 46 als kreisrundes Loch 44 ausgeformt, dessen Durchmesser den größtmöglichen Durchmesser F der Kappe 17 bestimmt, damit die erfindungsgemäß fertiggestellte Tube 10, d. h. ihr Kopf 12 mit Kappe 17 das Loch 44 durchfahrend aus der Matrize ausgefahren werden kann. Gezeigt ist in Fig. 2 eine Matrize 42, deren Inneres so konturiert ist, daß sie eine Kappe 17 formt, deren äußerer Durchmesser ca. 50% (fünfzig von Hundert) des äußeren Durchmessers G des Rohres 11 entspricht. Durch Verlegung der Trennlinie E in Richtung des Überganges H von Rohr 11 in Schulter 13 würde der Durchmesser des Loches 44 wachsen, so daß Kappen 17 ausformbar werden, deren äußeren Durchmesser F in etwa dem äußeren Durchmesser G des Rohres 11 entspräche. Dabei könnte der äußere Durchmesser des Ausgusses 14 variiert werden. Auch in umgekehrter Richtung zur Darstellung in Fig. 2 lassen sich die äußeren Durchmesser des Ausgusses 14 mit Kopf 12 verkleinern, indem die Trennlinie E am Übergang D von Schulter 13 zu Ausguß 14 belassen, aber die Konturierung in dem Backen 43 entsprechend verkleinert wird. Auf diese Weise lassen sich die äußeren Durchmesser von Kappe 17, Ausguß 14 variieren.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist die gleichzeitige Bildung von Ausguß 14, Steg 28 und Kappe 17 wie vor­ stehend beschrieben. Möglich ist aber auch die Kappe 17 mit einem Steg 28 separat zu fertigen und Kappe 17 vermittels des Steges 28 vermittels Reibschweißung mit der Abstromfläche 21 der Abdeckung 19 zu verbinden. Unter Reibverschweißung wird eine Verbindung unter Anwendung von Bewegung - hier beispielsweise Drehung der Kappe 17 - und Druck - hier andrücken der Kappe 17 auf die Abdeckung 19 - verstanden. Eine weitere Möglichkeit, die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen, besteht darin, als Befestigungseinrichtung 28 zwischen der Abstromfläche 21 der Abdeckung 19 und der Außen­ fläche 24 der Deckscheibe 23 eine Klebschicht zur Verbindung von Ausguß 14 und Kappe 17 anzuordnen. Diese Klebschicht kann aus aufgetragenem Klebstoff bestehen oder als beidseitig klebende Folie ausge­ bildet sein. Bevorzugt sind in beiden Fällen aushär­ tende Kleber, damit bei Verschlußmanipulationen eine restliche Klebkraft nicht zu Kaschierungszwecken gebraucht werden kann.

Claims (8)

1. Verschluß der Qualifikation tamper evident für einen Behälter oder dergleichen Gebinde, insbesondere Verpackungstuben, umfassend einen Ausguß mit Ausgußöffnung und eine mit dem Ausguß zusammenwirkende Verschlußkappe, bestehend aus einem hohlzylindrischen Wand­ abschnitt und einer den Wandabschnitt einends verschließender geschlossener Deckscheibe mit Innen- und Außenfläche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschlußkappe (17) mit der Außenfläche (24) ihrer Deckscheibe (23) die Ausgußöffnung (18) überdeckend auf dem Ausguß (14) lösbar angeordnet ist.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschlußkappe (18) auf dem Ausguß (14) mit einer Befestigungs­ einrichtung (28) angeordnet ist.

3. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungseinrichtung als ein die Ausgußöffnung (18) umlaufender ringförmiger Steg ausgebildet ist.

4. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (28) als eine beidseitig klebende Folie ausgebildet ist.

5. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (28) als eine Klebstoffschicht ausgebildet ist.

6. Verschluß nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffe aushärten­ de Klebstoffe sind.

7. Verschluß nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steg (28) axiale Quer­ schnittsflächen aufweist, gebildet aus einem radialen Abstand einer ersten Seite (28a) und einer zweiten Seite (28b), beabstandete von einander zwischen 9,1 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 0,4 mm und einem axialen Abstand (28c) von 0,05 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm.

8. Verschluß nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Verschlußkappe (17) Ausguß (14) und Befestigungseinrichtung (28) aus Kunststoff durch Preßformgebung als ein Stück aneinander befestigt ausgebildet sind.