DE19725161C2 - Verschlußkappenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußkappenanordnung für einen Behälter, und insbesondere eine Verschlußkappe, die aus einem Material, beispielsweise Kunststoff oder dergleichen, spritzgegossen ist und eine Abdichtung enthält.

Eine Abdichtung ist in einer Verschlußkappe zum Abdichten eines Behäl­ ters vorgesehen, der insbesondere für Flüssigkeiten, beispielsweise Kraftstoff, verwendet wird, um eine Leckage des Behälters zu verhindern. Im allgemeinen ist die Abdichtung aus einem Gummimaterial hergestellt. Gummimaterial dehnt sich aus oder schrumpft aufgrund einer Einwirkung des Kraftstoffes der in dem Container enthalten ist. Als Ergebnis fällt die Abdichtung gelegentlich aus der Verschlußkappe heraus, wenn die Verschlußkappe geöffnet wird. Wenn die Ver­ schlußkappe ohne die Abdichtung wieder geschlossen wird, kommt es zu einer Leckage des Kraftstoffes.

Als ein Mittel, um das Herausfallen des Dichtringes oder der Abdichtung zu verhindern, wird gewöhnlich eine Hinterschneidung im Innern der Verschluß­ kappe ausgebildet, um einen Umfangsabschnitt der Abdichtung aufzunehmen, so daß die Abdichtung in der Kappe gesichert wird, wie es beispielsweise in der US 4,457,325 beschrieben ist. Die Verschlußkappe wird jedoch gewöhnlich im Spritzgußverfahren hergestellt. Um die Hinterschneidung im Inneren der Ver­ schlußkappe auszubilden, muß die Verschlußkappe einem separaten Bearbei­ tungsverfahren unterworfen werden, nachdem die Verschlußkappe spritzgegos­ sen ist. Alternativ muß eine speziell ausgebildete Gußform, beispielsweise ein kollabierbarer Kern oder dergleichen, verwendet werden, wodurch das Heraus­ nehmen der spritzgegossenen Verschlußkappe erleichtert wird.

Wenn die Hinterschneidung durch ein separates Bearbeitungsverfahren hergestellt wird, wird der Wirkungsgrad bei der Herstellung herabgesetzt und die Herstellungskosten werden erhöht. Wenn die Hinterschneidung im Rahmen des Spritzgußverfahrens der Verschlußkappe ausgebildet wird, wird die Struktur der Gußform kompliziert, was ebenfalls zu erhöhten Kosten führt. Ferner ist es zeit­ aufwendig, die spritzgegossene Verschlußkappe aus der Gußform zu entfernen. Dies bewirkt ebenfalls, daß der Wirkungsgrad bei den Gußzyklen herabgesetzt wird.

Aus der CH 288362 ist eine Verschlußkappe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches bekannt. Die Abdichtung ist bei dieser Art der Verschlußkappe nicht gegen ein Herausfallen gesichert, wenn die Verschlußkappe abgeschraubt wird.

Aus dem DE-GM 16 83 510 ist eine Abdichtung für eine Verschlußkappe be­ kannt, die sich über Ansätze auf einem in der Verschlußkappe angeformten Wulst abstützt. Auch dieser Verschlußkappe haften die eingangs erwähnten Nachteile an.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußkappenan­ ordnung mit einer Abdichtung zum Abdichten eines Behälters bereitzustellen, die mit hohem Wirkungsgrad und geringen Kosten im Spritzgußverfahren herge­ stellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Verschlußkappenan­ ordnung in der in dem Hauptanspruch angegebenen Weise ausgebildet. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfinder bei der vorliegenden Erfindung haben erkannt, daß die Ursa­ che für das Erfordernis eines separaten Bearbeitungsverfahrens oder für die Verwendung einer komplexen Gußform darin besteht, daß die Hinterschneidung zum Befestigen der Abdichtung sich in eine Richtung senkrecht zu der Richtung erstreckt, in der die Gußform entfernt wird. Daher ist bei der Erfindung die Hin­ terschneidung dadurch ausgebildet, daß eine vertikale Öffnung in der oberen Wand der Verschlußkappe ausgebildet ist, die sich parallel zu der Richtung, in der die Spritzgußform entfernt oder die spritzgegossene Verschlußkappe ausge­ worfen wird. Die Gußform zum Ausbilden der äußeren Form der Verschlußkappe ist mit einer Vielzahl von Vorsprüngen versehen, die jeweils komplementär zu den vertikalen Öffnungen ausgeformt sind. Die Vorsprünge erstrecken sich gera­ de in die gleiche Richtung, wie die Richtung, in der die Gußform entnommen oder die spritzgegossene Verschlußkappe ausgeworfen wird. Daher ist es bei der Erfindung möglich, die Verschlußkappe aus der Gußform einfach dadurch zu ent­ fernen, daß die Gußform in eine geradlinige Bewegung versetzt oder die gegosse­ ne Verschlußkappe ausgeworfen wird.

Die erfindungsgemäße Verschlußkappe kann einstückig mit einer einfachen Gußform ausgebildet werden, die mit einer Vielzahl von Vorsprüngen auf der Gußform ausgebildet ist, um die äußere Form der Kappe auszubilden. In die fer­ tige Verschlußkappe kann die Abdichtung leicht eingesetzt werden. Wenn die Abdichtung in der spritzgegossenen Verschlußkappe montiert wird, werden seine Ansätze auf den Sockeln abgestützt, die in der Seitenwand nahe bei dem Grenz­ bereich zwischen der oberen Wand und der Seitenwand der Kappe ausgebildet sind. Die Ansätze werden auf den Sockeln durch die selbsttragende Form der Abdichtung oder durch eine Reibung zwischen den Oberflächen der Ansätze und den Sockeln gehalten, so daß ein Herausfallen der Abdichtung verhindert wird. Da die Ansätze durch die vertikalen Öffnungen von der Außenseite her beobach­ tet werden können, kann überprüft werden, ob die Abdichtung vorhanden ist und ob die Flaschenmündung abgedichtet ist oder nicht, indem man in die verti­ kalen Öffnungen hineinsieht, ohne die Verschlußkappe tatsächlich von der Be­ hältermündung zu entfernen.

Die Erfindung liefert eine Verschlußkappe mit einer Abdichtung zum Ab­ dichten eines Behälters, die mit einem hohen Wirkungsgrad und bei geringen Kosten spritzgegossen werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einer Abdichtung, die auf einer Verschlußkappe erfindungsgemäß montiert werden soll;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine spritzgegossene Verschlußkappe nach ei­ nem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3A und 3B Querschnitte entlang der Linie 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4 ein Beispiel für eine Gußform zum Spritzgießen der in den Fig. 2 und 3A dargestellten Verschlußkappe;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Verschlußkappe nach einem zweiten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 von Fig. 5.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist eine Abdichtung 2 einen ringförmigen Körper 4 zum Abdichten einer runden Behältermündung 1a (Fig. 3) eines Be­ hälters 1 und vier Ansätze 6 auf, die sich radial von dem Körper 4 nach außen erstrecken und unter gleichen Abständen zueinander entlang dem Umfang des Körpers 4 angeordnet sind. Die Abdichtung 2 besteht aus einem nachgiebigen Material, beispielsweise aus synthetischem Gummi oder dergleichen, und hat die Eigenschaft, daß seine Form selbsttragend ist, wodurch sichergestellt wird, daß die Behältermündung 1a des Behälters 1 abgedichtet wird und daß die Montage der Abdichtung in der Verschlußkappe erleichtert wird.

Wie in den Fig. 2 und 3A dargestellt ist, hat eine Verschlußkappe 10 ei­ ne obere Wand 12 und eine Seitenwand 14, die daran befestigt ist, wobei beide Wände einstückig aus einem Material, beispielsweise Kunststoff, durch Spritz­ gießen hergestellt werden. An der Innenfläche der Seitenwand 14 ist ein Innen­ gewinde 15 ausgebildet, welches an dem Außengewinde der Behältermündung Ia des Behälters 1 angreift.

Vertikale Öffnungen 16, die sich geradlinig in vertikaler Richtung von der oberen Fläche der oberen Wand 12 erstrecken, sind in der Kappe durch das Spritzgußverfahren ausgebildet. Die Zahl der vertikalen Öffnungen 16 ist die gleiche wie die Zahl der Ansätze 6 der Abdichtung 2, vorzugsweise vier. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, steht jede der vertikalen Öffnungen 16 mit einem Innen­ raum der Kappe 10 durch die Wand der Seitenwand 14 nahe bei dem Grenzbe­ reich zwischen der Seitenwand 14 und der oberen Wand 12 in Verbindung. Die vertikalen Öffnungen 16 bilden vier Taschen 17 zur Aufnahme der Ansätze 6, wobei jede der Taschen eine Öffnung aufweist, die in horizontaler Richtung ra­ dial nach innen orientiert ist. Der Ansatz 6 der Abdichtung 2 wird in die Tasche 17 von der Innenseite der Verschlußkappe 10 her eingeführt und wird durch die untere Fläche der Tasche 17 abgestützt, die einen horizontalen Sockel 8 bildet. Die vertikale Öffnung hat Abmessungen an ihrem Umfang und in radialer Rich­ tung im wesentlichen gleich den Abmessungen des Ansatzes 6. Desweiteren ist der vertikale Abstand zwischen der unteren Fläche der oberen Wand 12 und dem horizontalen Sockel 18 im wesentlichen gleich der Dicke der Abdichtung 2.

Um die Abdichtung 2 in der Innenseite der oberen Wand 12 zu montieren, werden die Ansätze 6 der Abdichtung 2 gebogen und die Abdichtung 2 wird in den Innenraum der Verschlußkappe 10 angeordnet. Dann wird jeder Ansatz 6 in die jeweiligen Taschen 17 eingeführt, die mit dem Innenraum der Verschlußkap­ pe 10 in Verbindung stehen, so daß die Ansätze 6 auf den Sockeln 18 abgestützt werden. Der Ansatz 6 wird in die Tasche 17 dadurch eingepaßt, daß die Tasche im wesentlichen die gleiche Größe wie der Ansatz 6 hat, wie aus der Draufsicht von Fig. 2 zu ersehen ist.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für eine Gußform zum Spritzgießen der Ver­ schlußkappe 10 in einem Spritzgußverfahren. In Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer ersten Gußformhälfte 20, die zum Ausformen der Innenform der Ver­ schlußkappe 10 dient, und ein Schnitt einer zweiten Gußformhälfte 24 darge­ stellt, um die Außenform der Verschlußkappe 10 zu bilden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein Außengewinde 22 zum Ausbilden des In­ nengewindes 15 auf der Innenfläche der Seitenwand 14 auf der Außenfläche der ersten Gußformhälfte 20 ausgebildet. Vier Vorsprünge 28 ragen von der unteren Fläche 26 der zweiten Gußformhälfte 24 nach unten. Jeder Vorsprung 28 hat eine Form, die komplementär mit der der vertikalen Öffnung 16 ist und dient dazu, die vertikale Öffnung 16 in der oberen Wand 12 der Verschlußkappe 10 auszubilden. Nachdem die Verschlußkappe 10 gegossen ist, wird die erste Guß­ formhälfte 20 heruntergeschraubt, um sie von der Verschlußkappe 10 zu entfer­ nen. Dann wird die Verschlußkappe 10 mit einem Stößel (nicht gezeigt) senk­ recht nach unten geschoben, um sie aus der zweiten Gußformhälfte 24 auszuwer­ fen.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine Verschlußkappe 30 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung ent­ lang der Linie 6-6 von Fig. 5. In den Fig. 5 und 6 tragen die gleichen Teile wie die in den Fig. 2 und 3 die gleichen Bezugszeichen. Wie in Fig. 5 darge­ stellt ist, ist eine Schräge, die sich radial nach außen erstreckt und nach unten geneigt ist, auf dem äußeren Rand zwischen der oberen Wand 12 und der Sei­ tenwand 14 der Kappe 30 ausgebildet. Die Abdichtung 2 (Fig. 1) kann auf der Kappe 30 in derselben Weise montiert werden, wie oben erläutert wurde.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Hinterschneidung dadurch ausgebildet, daß eine vertikale Öffnung 16 in der oberen Wand 12 der Verschlußkappe 10, 30 durch einen Vorsprung in der Gußform ausgebildet wird, der sich in derselben Richtung erstreckt wie die Richtung, in der die Gußform entfernt oder die Verschlußkappe 10, 30 ausgeworfen wird. Dadurch kann die Verschlußkappe aus der Gußform einfach dadurch entnommen werden, daß die Gußform in einer geradlinigen Bewegung bewegt oder die Kappe entsprechend ausgeworfen wird.

Da die Ansätze 6 durch die vertikalen Öffnungen 16 von der Außenseite her beobachtet werden können, kann ferner das Vorhandensein der Abdichtung 2 in der Verschlußkappe 10, 30 festgestellt werden, und es kann ferner festgestellt werden, ob die Behältermündung abgedichtet ist oder nicht, indem man in die vertikalen Öffnungen 16 hineinsieht, ohne die Verschlußkappe 10, 30 tatsächlich von der Behältermündung 1a zu entfernen.

Da die Umfangsabmessungen der vertikalen Öffnung 16 im wesentlichen die gleichen sind wie die des Ansatzes 6, wird ein Verdrehen der Abdichtung um die Mittelachse der Verschlußkappe verhindert, wenn die Verschlußkappe von der Behältermündung heruntergeschraubt wird. Dadurch wird auch verhindert, daß der Rand der Abdichtung sich wellt.

Da der vertikale Abstand zwischen der unteren Fläche der oberen Wand und dem Sockel im wesentlichen der gleiche ist wie die Dicke des Ansatzes 6, kann desweiteren die Öffnung, die mit dem Innenraum der Verschlußkappe 10, 30 in Verbindung steht, durch den Ansatz dicht verschlossen werden. Daher wird verhindert, daß Fremdkörper, beispielsweise Schmutz in den Innenraum der Verschlußkappe durch die vertikalen Öffnungen eintritt, wenn die Verschluß­ kappe entfernt wird. Da die Schräge, die sich von der vertikalen Öffnung weg erstreckt, und in einer radialen nach außen gehenden Richtung nach unten ge­ neigt ist, an der Kante zwischen der oberen Wand und der Seitenwand ausgebil­ det ist, können Fremdkörper beispielsweise Schmutzteile, die in die vertikale Öffnung eingedrungen sind, nach außen geleitet werden. Daher sammeln sich Fremdkörper nicht in den Öffnungen.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann der Sockel 18, der in dem ersten und dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel so dargestellt ist, daß er sich horizontal erstreckt, sich auch seitlich erstrecken, solange er den Ansatz 6 der Abdichtung 2 in Position hält. Beispiels­ weise kann der Sockel 18 nach unten und radial nach außen geneigt sein. Der Ansatz 6 der Abdichtung 2 kann mit einem Winkel bezüglich seinem Körper aus­ gebildet sein, so daß er mit der Form des Sockels 18 konform geht. Dadurch wird sichergestellt, daß der Ansatz 6 sich auf dem Sockel 18 einhakt, um das Heraus­ fallen der Abdichtung 2 zu verhindern.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen erstreckt sich die Seitenfläche der vertikalen Öffnungen 16 in einer gerade Linie in vertikale Richtung. Die Seiten­ fläche kann jedoch auch eine andere Form haben, die es ermöglicht, daß die Guß­ form entfernt wird, indem sie einfach in vertikale Richtung bewegt wird, oder daß die spritzgegossene Verschlußkappe in vertikaler Richtung ausgeworfen wird. Daher kann die Seitenfläche geneigt sein, so daß die Querschnittsfläche der vertikalen Öffnung 16 nach unten konvergiert, um das Entfernen der Gußform zu erleichtern.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Umfangsabmessun­ gen und radialen Abmessungen der vertikalen Öffnung im wesentlichen die glei­ che wie die des Ansatzes 6. Die Dimensionen des Ansatzes können jedoch nach Bedarf festgelegt werden, wobei auch eine Ausdehnung und eine Schrumpfung der Abdichtung berücksichtigt werden kann.

Ferner ist die Abdichtung 2, die in Fig. 1 gezeigt ist, auf der Verschluß­ kappe 30 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in der oben beschriebenen Weise montiert. Der Ansatz 60 der Abdichtung 2 kann jedoch mit Stufen entlang dem Rand des Ansatzes 6 ausgebildet sein, so daß er auf der Schräge 32 eingehakt werden kann. Dies stellt sicher, daß die Abdichtung 2 am Herausfallen gehindert wird.

Claims (4)

1. Verschlußkappenanordnung zum Abdichten einer Behältermündung mit einer Verschlußkappe (10, 30), die eine obere Wand (12) mit einer Vielzahl vertikaler Öffnungen (16) und einer Seitenwand (14) aufweist, die von der oberen Wand (12) nach unten verläuft, sowie eine Abdichtung (2) aufweist, die auf der Innen­ seite der oberen Wand (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Öffnungen (16) in der oberen Wand (12) entsprechende Sockel (18) bilden, die sich seitlich in der Nähe des Grenzbereiches zwischen der oberen Wand (12) und der Seitenwand (14) erstrecken, und daß die Verschlußkappe fer­ ner einen Körper (4) der zum Abdichten der Behältermündung geeignet ist und eine Vielzahl von Ansätze (6) aufweist, die sich seitlich von dem Körper nach (4) nach außen erstrecken und voneinander entlang dem Umfang des Körpers (4) beabstandet sind und zu den entsprechende vertikale Öffnungen in der oberen Wand korrespondieren und von den entsprechenden Sockeln (18) abgestützt sind.

2. Verschlußkappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umfangsabmessungen der Öffnungen (16) im wesentlichen die gleichen wie die Umfangsabmessungen der Ansätze (6) sind.

3. Verschlußkappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vertikale Abstand zwischen der unteren Fläche der oberen Wand (2) und den Sockeln (18) im wesentlichen der gleiche wie die Dicke der Ansätze (6) ist.

4. Verschlußkappenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch Schrägen (32), die sich von den jeweiligen vertikalen Öffnun­ gen (16) weg erstrecken und radial nach außen und unten geneigt sind und die an einem Rand zwischen der oberen Wand (12) und der Seitenwand (14) ausge­ bildet sind.