DE19822563C1

DE19822563C1 - Drehverschluß für eine Behältermündung

Info

Publication number: DE19822563C1
Application number: DE19822563A
Authority: DE
Inventors: Gerold Keil
Original assignee: KUNSTSTOFF TECHNIK HELMSTEDT G
Current assignee: KUNSTSTOFF TECHNIK HELMSTEDT G
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-08-26
Anticipated expiration: 2018-05-21
Also published as: DE59910041D1; EP0959016B1; EP0959016A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehverschluß für eine Behältermündung mit einer Schraubkappe, die mindestens eine Öffnung aufweist und mit einem zwischen der Schraubkappe und der Behältermündung angeordneten Dichtungselement, das bei geschlossenem Drehverschluß zwischen der Schraubkappe und der Behältermündung dichtend eingeklemmt ist.

Drehverschlüsse mit Schraubkappen sind in vielfacher Form bekannt. Häufig dienen sie zum Verschließen einer Behältermündung eines Behälters, der mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die nicht über einen beliebigen Zeitraum Kontakt mit dem Außenraum haben darf, weil es sich beispielsweise um Chemikalien oder Lebensmittel handelt, die sich bei Kontakt mit Sauerstoff umsetzen. Außerdem muß bei versehentlich oder vorsätzlich umgekippten Behältern sichergestellt sein, das diese nicht ohne weiteres auslaufen oder Flüssigkeit durch den Ver schluß nach außen dringen kann.

Zu diesem Zweck besitzen die Drehverschlüsse ein zusätzliches Dichtungsele ment. Dieses Dichtungselement kann entweder eine Flachdichtungsscheibe sein oder auch eine Napfdichtung. In beiden Fällen ist der radial äußere Bereich des Dichtungselementes meistens so ausgebildet, daß er flach auf dem äußeren Rand der (runden) Behältermündung aufliegt und bei zugeschraubter Schraubkappe fest eingeklemmt ist.

Aus der DE 33 22 326 A1 ist ein ähnlicher Drehverschluß bekannt, bei dem eine metallische Tellerscheibe mit einem Dichtmittel auf dem Behälterrand aufliegt und durch ein Ringteil mit Innengewinde auf der Behälteröffnung festgezogen wird. Durch Auswahl glatter Oberflächen als Gleitflächen soll so das Verschließen und Öffnen des Drehschlusses erleichtert werden. Das ist jedoch in vielen praktischen Fällen nicht erwünscht oder auch nicht zulässig, um ein Öffnen bei versehentlicher seitlicher Kraftbeaufschlagung auf den Drehverschluß zu vermeiden.

Im Regelfall erfolgt das Verschließen des Behälters mit dem Drehverschluß bei dem Hersteller oder Abfüller der Flüssigkeit, und zwar maschinell. Um einen absolut sicheren Verschluß zu gewährleisten, wird der Drehverschluß mit einer hohen Kraft von beispielsweise 15 Nm angezogen. Dadurch ist ein absolut sicheres Klemmen und Abdichten des Drehverschlusses gewährleistet.

Problematisch wird dies jedoch für den Benutzer, wenn er nun den Drehver schluß wieder öffnen möchte. Dies ist dann häufig nur mit Spezialwerkzeug, Zangen oder speziellen Schlüsseln möglich, die entweder bereit gehalten wer den oder vom Hersteller der Flüssigkeit beigefügt werden müssen. Im Regelfall sind diese Öffnungshilfen stets dann nicht zur Hand, wenn sie benötigt werden.

Regelmäßig sehr ärgerlich und durchaus die Arbeit beeinträchtigend ist dieses bei bestimmten Flüssigkeiten, z. B. Infusionslösungen oder anderen medizin technischen Flüssigkeiten in Krankenhäusern, Arzt- oder Zahnarztpraxen. Häu figer ist dabei zu beobachten, daß Arzthelferinnen oder Krankenschwestern sehr angestrengt versuchen, die Behälter aufzumachen, deren Inhalt gerade dringend benötigt wird. Dies kann unter Umständen wertvolle Zeit kosten oder dazu führen, das mit dem Öffnen des Behälters ohnehin gewartet wird, bis eine Person mit stärkerer Armkraft verfügbar wird.

Bei bestimmten Flaschen, Kanistern und Fässern ist es auch generell unmöglich, sie von Hand zu öffnen, da zur Garantie einer Dichtigkeit Anzugskräfte benötigt werden, die manuell nicht mehr zum Lösen aufgebracht werden können.

Wünschenswert wäre es, wenn es Drehverschlüsse gäbe, die einerseits die ge forderte Dichtigkeit gewährleisten, andererseits aber auch geöffnet werden können, ohne das es nun technischer Hilfsmittel und/oder besonders kräftiger Hilfspersonen bedarf.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Drehverschluß dadurch gelöst, daß ein zusätzliches elastisches Element vorgesehen ist, von dem bei geschlos senem Drehverschluß zumindest Abschnitte in dem Klemmbereich zwischen dem eingeklemmten Teil des Dichtungselementes und der Schraubkappe ihrer seits eingeklemmt sind, und daß durch die eine oder durch mehrere Öffnungen der Schraubkappe Griffbereichsabschnitte des zusätzlichen elastischen Elements in den Griffbereich des Benutzers ragen.

Das zusätzliche elastische Element löst überraschend das Problem. Es wird herstellerseitig beim Verschließen des Drehverschlusses auf der Behältermün dung mit dem Dichtungselement zusammen zwischen der Schraubkappe und der Behältermündung eingeklemmt. Der hohe Anpreßdruck von 15 Nm ist ohne weiteres erzielbar und wird durch das elastische zusätzliche Element in keiner Weise abträglich beeinflußt. Der "normale" Öffnungsvorgang würde sich auch unverändert schwierig gestalten, da gegenüber der bisherigen Ausführung ohne das elastische Element gar keine Veränderung eintritt. Die Reibungskraft in tan gentialer Richtung, die aufgebracht werden müßte, um den Drehverschluß nor mal und üblich aufzudrehen, wird ja durch das zusätzliche elastische Element in keiner Weise verändert. Es wird jedoch erfindungsgemäß möglich, diejenigen Abschnitte der zusätzlichen Abschnitte des zusätzlichen Elements, die in den Griffbereich des Benutzers ragen, in eine andere Richtung zu ziehen, nämlich radial nach innen zur fiktiven Achse der Behältermündung hin. In dieser Rich tung ist der Reibungswiderstand aber wesentlich geringer, denn es ist ja nicht der Reibungswiderstand auf dem kompletten Umfang der Behältermündung zu überwinden, sondern lediglich über die wenigen Millimeter Klemmbereich in ra dialer Richtung, in denen die Schraubkappe auf der Behältermündung aufliegt. Dies ist etwa die Größenordnung der Dicke der Behälterwandung oder vielleicht das Doppelte oder auch das 3-fache davon, jedenfalls etwa ein bis zwei Grö ßenordnungen weniger als der Umfang der Behältermündung.

Darüber hinaus ist ja nicht nur die gesamte Reibung niedriger. Da es nur not wendig ist, das zusätzliche elastische Element aus dem Klemmbereich heraus nach innen zu ziehen, ist auch die notwendige Bewegung auf eben diese weni gen Millimeter beschränkt.

Ist nun das zusätzliche elastische Element auf einem kleinen Teilbereich aus dem Klemmbereich des Drehverschlusses herausgezogen, ist ein weiteres Her ausziehen über den Rest des Umfanges der Behältermündung erleichtert.

Ist nun das zusätzliche elastische Element vollständig entfernt, ist damit der Drehverschluß noch nicht geöffnet, denn die Schraubkappe mitsamt Dich tungselement sitzt noch genau dort, wo sie nach dem Verschraubungsvorgang befestigt war. Nun aber ist der Klemmdruck, mit dem das Dichtungselement auf die Behältermündung gepreßt wurde, wesentlich verringert, und zwar auf einen Bruchteil, der von der Stärke des zusätzlichen elastischen Elements abhängt. Auf jeden Fall ist es nun auch ohne größere Kraftaufwendung möglich, die Schraubkappe von der Behältermündung abzuschrauben und samt eingelegtem Dichtungselement beiseite zu legen und die Flüssigkeit aus dem Behälter zu entnehmen.

Es ist auch möglich, anschließend den Behälter nach Teilentleerung wieder mit der nach wie vor ja intakten Schraubkappe einschließlich Dichtungselement wieder zu verschließen. Natürlich ist es nicht mehr möglich, ihn wieder mit der ursprünglichen Kraft anzuziehen, aber für normalen und zeitlich begrenzten Ge brauch entsteht eine ohne weiteres dichte Verschließung.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Griffbereichsabschnitte des zusätzlichen elastischen Elements radial nach außen gerichtete Zungen aufweisen.

Dadurch wird erreicht, daß die Herausziehbarkeit aus dem Klemmbereich noch weiter verbessert wird, ohne das die Qualität der Dichtung leidet.

Besonders günstig ist es auch, wenn die Griffbereichsabschnitte des zusätzli chen elastischen Elements eine Zuglasche aufweisen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Zuglasche im ungeöffneten geschlossenen Zustand des Dreh verschlusses vor Erstöffnung über Abreißstege zusätzlich mit den Klemmbe reichsabschnitten verbunden ist. Dadurch wird erreicht, daß zum einen eine besonders einfache Handhabbarkeit für den Benutzer entsteht; darüber hinaus auch eine Originalitätssicherung. Wenn der nach wie vor originalverschlossene, direkt vom Hersteller kommende Behälter das erste mal auf diese Weise geöff net wird, wird gleichzeitig das zusätzliche elastische Element zerstört, denn die Abreißstege werden durchgerissen, damit die Zuglasche von dem Benutzer richtig ergriffen und benutzt werden kann. Es ist also nicht möglich, zunächst mittels der Zuglasche eine Öffnung vorzunehmen und anschließend durch Ma nipulation das zusätzliche elastische Element wieder an seinen ursprünglichen Ort zu bringen und den Eindruck zu erwecken, der Behälter sei noch nicht ge öffnet worden. Dies ist zunehmend interessant, um dem Benutzer die Sicherheit zu geben, das er einen bisher noch nicht geöffneten Behälter vor sich hat. Die durchgerissenen Abreißstege werden ihm sofort auffallen und sein geeignetes Mißtrauen erwecken.

Aufreißlaschen an Dichtungsringen sind in anderem Zusammenhang schon vorgeschlagen worden, beispielsweise in der DE-PS 960 970. Ein Einsatz bei Drehverschlüssen ist aber noch nicht in Betracht gezogen worden.

Zwei Varianten sind für die Schraubkappe selbst bevorzugt. Zum einen besteht die Möglichkeit, daß die Schraubkappe genau eine zentrale Öffnung in ihrer Kopfplatte aufweist.

Zum anderen besteht auch noch die Möglichkeit, daß die Schraubkappe einen umlaufenden Schlitz als Öffnung in der Kopfplatte aufweist und daß der zentrale, innere Bereich der Kopfplatte innerhalb des umlaufenden Schlitzes mit dem äußeren Bereich der Schraubkappe über Stege verbunden ist und in axialer Richtung zur Behältermündung hin versetzt ist.

Es ist möglich, nicht nur eine, sondern auch mehrere Öffnungen in der Kopfplatte als Schraubkappe vorzusehen.

Im Folgenden wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsge mäßen Drehverschlusses;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung im Schnitt der Ausführungsform aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Ausschnitt des Drehverschlusses.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht der Erfindung dargestellt. Anders als sonst üblich ist dabei in durchgezogenen Linien ein Element und in gestrichelten Linien ein zweites Element dargestellt. Die Fig. 2 zeigt das Element im Schnitt.

Eine Schraubkappe 10 ist mit einem Innengewinde 11 ausgerüstet, das in Fig. 2 im oberen Drittel der Explosionsdarstellung gut zu erkennen ist. Um die Schraubkappe besser öffnen zu können, sind auf ihrem Umfang mehrere, bei spielsweise acht Rippen 12 vorgesehen. Diese Rippen 12 weisen Bohrungen 13 auf, einerseits zur vereinfachten Herstellung und andererseits auch, um zusätz liche Originalitätssicherungsstifte einfügen zu können, die hier nicht näher dar gestellt sind.

Nach oben ist die Schraubkappe 10 durch die Kopfplatte 14 abgeschlossen. Anders als bei üblichen Schraubverschlüssen besitzt die Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 eine zentrale, symmetrische mittige Öffnung 15.

In der Fig. 1 ist die Schraubkappe 10 von oben zu erkennen, in der Mitte die Öffnung 15. Die Rippen 12 außen erlauben einen manuellen Angriff und er leichtern das Drehen um die fiktive, zentrale Drehachse.

In der Fig. 2 im unteren Drittel ist ein Dichtungselement 30 dargestellt, hier eine Napfdichtung mit einem Napf 3. Das Dichtungselement 30 wird auf eine Behältermündung (nicht dargestellt) beim Verschließen aufgelegt, wobei sich die Auflagefläche 32 auf die Oberseite der Behältermündung auflegt.

Erfindungsgemäß ist nun ein zusätzliches elastisches Element 20 vorgesehen, das im mittleren Drittel der Explosionsdarstellung in Fig. 2 zu sehen ist. Dieses zusätzliche Element 20 wird auf das Dichtungselement 30 so aufgelegt, das seine äußeren Klemmbereichsabschnitte 21 auf den Bereich des Dichtungsele mentes 30 zu liegen kommen, dessen Unterseite die Auflagefläche 32 bildet.

Anschließend kann die Schraubkappe 10 wiederum darüber gestülpt und zuge schraubt werden.

In der praktischen Herstellung wird allerdings zunächst das zusätzliche elasti sche Element 20 und danach das Dichtungselement 30 in die Schraubkappe 10 eingefügt und dann diese gesamte Konstruktion auf der Behältermündung fest geschraubt werden.

Beim Festschrauben mit großer Kraft, das üblicherweise maschinell erfolgt, wer den die Klemmbereichsabschnitte 21 und die Bereiche an der Auflagefläche 32 des Dichtungselements 30 durch die Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 fest an die Oberseite der Behältermündung gedrückt.

Wie die Fig. 1 in der Draufsicht zeigt, besitzt das zusätzliche elastische Ele ment 20 in seinen Klemmbereichsabschnitten 21 Zungen 22, und zwar entwe der eine größere Zahl von etwa 10 bis 20 Zungen oder in einer anderen Ausfüh rungsform auch nur 3, 4 oder 5 Zungen von dann größeren Winkelabmessun gen. Diese Zungen 22 der Klemmbereichsabschnitte 21 des zusätzlichen elasti schen Elements 20 werden nach dem Verschließen des Drehverschlusses von der Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 abgedeckt und sind für den Benutzer nicht sichtbar.

Für den Benutzer zu erkennen ist dagegen ein Griffbereichsabschnitt 23 mit einer Zuglasche 24, der nämlich unter der Öffnung 15 in der Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 griffbereit angeordnet ist.

Um zu verhindern, daß die Zuglasche 24, die nur auf einer Seite mit den Klemmbereichsabschnitten 21 einen haltbaren Steg aufweist, nun unbeabsich tigt frei und lose klappen kann, ist sie über Abreißstege 25 zusätzlich verbun den. Diese Abreißstege sind so dünn ausgeführt, das der Benutzer beim Anhe ben der Zuglasche 24 sofort die Abreißstege 25 durchreißt, so daß sie lediglich noch an dem einen Haltesteg 26 hält.

Zieht der Benutzer dann weiter an der Zuglasche 24, wird im Bereich gegenüber des Haltesteges 26 der dort befindliche Teil des Klemmbereichsabschnittes 21 mit seinen Zungen 22 aus der Klemmung zwischen dem Dichtungselement 30 und der Schraubkappe 10 herausgezogen. Dies geschieht über einen verhält nismäßig kurzen Weg bei relativ geringer Reibung.

Wird dann weiter an der Zuglasche 24 gezogen, werden nacheinander auch die weiteren Umfangsbereiche der Klemmbereichsabschnitte 21 aus der Klemmung radial nach innen in Richtung zur Drehachse des Drehverschlusses herausge zogen.

Dadurch sinkt der Druck deutlich ab und die Schraubkappe 10 kann dann leicht gelöst werden.

Fig. 3 zeigt im Schnitt schematisch eine Seite einer Behältermündung mit auf gesetzter Schraubkappe 10, die deutlich zeigt, welche Effekte auftreten, wenn das zusätzliche elastische Element 20 herausgezogen ist.

Zu erkennen ist der Bereich einer Behältermündung auf einer Seite. Der Behäl ter 40 mit einer auf der Oberseite flachen, hier leicht konisch angedeuteten Oberseite geht in der Nähe der Behältermündung in einen Mündungshals 41 über, der mit einem in der Fig. 3 nicht dargestellten Außengewinde versehen ist. Auf den Mündungshals 41 mit seinem Außengewinde wird die Schraub kappe 10 mit ihrem Innengewinde 11 (in Fig. 3 ebenfalls nicht dargestellt) auf geschraubt. Die Schraubkappe 10 steht also mit ihren Seitenwandungen parallel zum Mündungshals 41. Diese zylindrische Seitenwandung der Schraubkappe 10 mit dem Innengewinde 11 wird nach oben durch die Kopfplatte 14 abge schlossen.

Um sicherzustellen, daß der Verschluß dicht ist, wird ein Dichtungselement 30, hier eine Flachdichtung, mit der Auflagefläche 32 auf die oberste Kante des Mündungshalses 41 der Öffnung des Behälters 40 aufgelegt. In der Fig. 3 ist zur besseren Erkennbarkeit der einzelnen Elemente zwischen jeweils zwei Ele menten eine kleiner Spalt gelassen, der in der Realität nicht vorhanden ist, da wie gesagt eine Abdichtung erfolgen soll. Denkbar ist es noch, hier zusätzlich Siegelschichten für Induktionsversiegelungen oder ähnliches vorzusehen.

Oberhalb des Dichtungselements 30, aber noch unterhalb der Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 ist in dem Bereich, wo die Kopfplatte 14 über die Dichtscheibe 30 gegen die Auflagefläche 32 drückt, das zusätzliche elastische Element 20 vorgesehen. Im Schnitt ist es scheibenförmig, ähnlich wie die Flachdichtung des Dichtungselements 30. Die Kopfplatte 14 ist im Gegensatz zu herkömmlichen Schraubkappen 10 mit der Öffnung 15 versehen, die sich in der Fig. 3 einfach als "fehlende Kopfplatte" darstellt. In diesem Bereich kann von oben das zusätz liche elastische Element durch in dieser Figur nicht dargestellte Zuglaschen 24 ergriffen werden. Es ist dadurch möglich in Richtung des Pfeiles 28 Kraft auf das zusätzliche elastische Element 20 bzw. insbesondere auf dessen Klemmbe reichsabschnitte 21 auszuüben. Diese Kraft in Richtung des Pfeiles 28 geht aus dem Klemmbereich oberhalb der Auflagefläche 32 in Richtung der fiktiven Achse des Mündungshalses 41 des Behälters 40. Die Reibungskraft in dieser Richtung ist relativ gering, da sie nur über eine relativ kurze Strecke erfolgt.

Ist das elastische Element herausgezogen, so ergibt sich schon rein optisch in der Fig. 3 ein Leerraum zwischen der Oberseite des Dichtungselements 30 und der Unterseite der Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10. Natürlich ist hier in der Realität kein Leerraum, sondern das Dichtungselement 30 wird sich sofort durch den fehlenden Anpreßdruck entsprechend ausdehnen, da die Fig. 3 nicht maßstabsgetreu ist. Auf jeden Fall aber ist der Anpreßdruck der Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 auf die Auflagefläche 32 auf der Oberseite des Mün dungshalses 41 des Behälters 40 deutlich reduziert und es ist nun möglich, die Schraubkappe 10 mit weniger Kraftaufwand zu drehen. Eine Drehbewegung in der Fig. 3 der Schraubkappe 10 verliefe exakt senkrecht zur Bildebene, da die Tangente an die Schraubkappe natürlich senkrecht zur Drehachse steht.

Dabei ist auch sofort deutlich, daß in dieser Richtung normalerweise der Kraft aufwand und die Reibungskraft wesentlich höher ist, da dann die gesamte Auf lagefläche des Mündungshalses 41 des Behälters 40 über den gesamten Umfang bei diesem Radiaus zum Tragen kommt.

Bezugszeichenliste

10

Schraubkappe

11

Innengewinde

12

Rippen

13

Bohrungen

14

Kopfplatte

15

Öffnung in Kopfplatte

14

20

zusätzliches elastisches Element

21

Klemmbereichsabschnitte

22

Zungen im Klemmbereich

21

23

Griffbereichsabschnitte

24

Zuglasche

25

Abreißstege

26

Haltesteg

28

Pfeil

30

Dichtungselement

31

Napf

32

Auflagefläche

40

Behälter

41

Mündungshals

Claims

1. Drehverschluß für eine Behältermündung (40) mit einer Schraubkappe (10), die mindestens eine Öffnung (15) aufweist und mit einem zwischen der Schraubkappe und der Behältermündung angeordneten Dichtungselement (30), das bei ge schlossenem Drehverschluß zwischen der Schraubkappe und der Behälter mündung dichtend eingeklemmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches elastisches Element (20) vorgesehen ist, von dem bei geschlossenem Drehverschluß zumindest Abschnitte (21) in dem Klemmbe reich zwischen dem eingeklemmten Teil des Dichtungselementes (30) und der Schraubkappe (10) ihrerseits eingeklemmt sind, und daß durch die eine oder durch mehrere Öffnungen (15) der Schraubkappe (10) Griffbereichs abschnitte (23) des zusätzlichen elastischen Elements (20) in den Griff bereich des Benutzers ragen.

2. Drehverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbereichsabschnitte (21) des zusätzlichen elastischen Ele ments (20) radial nach außen gerichtete Zungen (22) aufweisen.

3. Drehverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffbereichsabschnitte (23) des zusätzlichen elastischen Elements eine Zuglasche (24) aufweisen.

4. Drehverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuglasche (24) im ungeöffneten geschlossenen Zustand des Dreh verschlusses vor Erstöffnung über Abreißstege (25) zusätzlich mit den Klemmbereichsabschnitten (21) verbunden ist.

5. Drehverschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubkappe (10) genau eine zentrale Öffnung (15) in ihrer Kopf platte (14) aufweist.

6. Drehverschlußkappe nach einem der Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubkappe (10) einen umlaufenden Schlitz (16) als Öffnung (15) in der Kopfplatte (14) aufweist, wobei der zentrale, innere Bereich der Kopf platte (14) mit dem äußeren Bereich der Schraubkappe (10) über Stege (17) verbunden ist und in axialer Richtung zur Behältermündung hin versetzt ist.

7. Drehverschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche elastische Element (20) in axialer Richtung eine Dicke von 0,2 bis 1 mm besitzt.