DE2056527A1 - Vorrichtung, insbesondere Verschlußvor richtung fur Behalter, bestehend aus einer mit einem Behalterhals abdichtend und un verletzlich zusammenwirkenden Verschluß kappe aus elastomerem Material - Google Patents
Vorrichtung, insbesondere Verschlußvor richtung fur Behalter, bestehend aus einer mit einem Behalterhals abdichtend und un verletzlich zusammenwirkenden Verschluß kappe aus elastomerem MaterialInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
dr. W. Schalk · dipl.-ing. P.Wirth ■ dipl.-ing. G. Dannenberg
DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEl N HOLD · DR. D.GUDEL
6 FRANKFURT AM MAIN
PW/Ar . ·
16.November 1970 CAPTOCAP LIMITED
VADUZ (Liechtenstein)
Vorrichtung, insbesondere Verschlussvorrichtung für Behälter, bestehend aus einer
mit einem Behälterhals abdichtend und unverletzlich zusammenwirkenden Verschlusskappe
aus elastomerem Material.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die aus einer plastischen Kappe oder Kunststoffkappe in Verbindung mit einem
Behälterhals besteht und einen äusseren Mantel besitzt, der gegen Durchgang eines Mediums abdichtend, unverletzlich und
sicher gegen Verfälschung des Behälterinhalts an einem Behälterhals angreifen kann.
Die Erfindung schafft einen dichten und unverletzlichen Verschluss
der vorgenannten Art an einem Hals eines Behälters mittels einer Kappe oder Kapsel aus elastomerem Material, und zwar
einer Kappe, die eine nachstehend Boden genannte Stirnwand und einen Mantel besitzt, der ringsum an einem an seiner äusseren
Oberfläche mit mindestens zwei zueinander parallelen Wülsten versehenen Hain angreift und dossen innere Oberfläche mit ringförmigen
Rippen in gleicher Anzahl wie VuIr-:te am Bohälterhnls
vorgesehen rsind, derart verseilen ist, dass die Kippen mit der
innerem Oberfläche doo Mantels Jiuten bilden, in dio die Wülfjto
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des Behälterhalses elastisch eingreifen, wenn die Kappe auf den Hals mit Kraftanwendung aufgezogen oder aufgepresst wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass unter den Wülsten des Halses Ausnehmungen geformt sind, die je einen Hohlraum zwischen
jeder Rippe und dem Hals bilden, in den das Material der Rippen eingepresst v/ird, wenn die Kappe entlang dem Hals in Offnungsrichtung
zum Abnehmen der Kappe bewegt wird.
Nachstehend werden Ausfühirungsformen der Erfindung beispielsweise
anhand der Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigen:
™ Fig. 1 einen Teilschnitt zur Darstellung des äusseren Mantels
einer Verschlusskappe, bevor diese in die dazu passenden
Teile des Behälterhalses eingreift;
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Schnittansicht der Kappe in
ihrer Arbeits- bzw. Eingriffsstellung;
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Schnittansicht zur Erläuterung,
wie sich die Unverletzlichkeit der erfindungsgemässen
Vorrichtung ergibt;
Pig. 4 einen Schnitt zur Darstellung einer abgeänderten Ausführungs
form;
Fig. 5 einen Schnitt zur Darstellung einer Kappe, die mit einem inneren und einem äusseren Mantel und mit einer dreifachen
Sperrung der Kappe am Umfang des zugehörigen Behälterhalses versehen ist;
Fig. 6 einen der ii'ig. 5 ähnlichen Schnitt zur Darstellung einer
Kappe, die eine doppelte Sperrung am Behälterhals herstellt, und
Fig. 8 einen Schnitt zur Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform
der Vorrichtung nach i'.ir,· 4.
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Die Merkmale der erfindimgsgemässen Kappe, die die Unverletzlichkeit
des Verschlusses (z.B. Schutz gegen Verfälschung des Behälterinhalts) erbringen, werden nachstehend anhand der Pig.
1 bis 4 erläutert.
Der Hals 1 des Behälters, im vorstehenden Fall ein Piasehenhals,
besitzt an seiner äusseren Oberfläche, vom oberen Ende bzw. von der Einlasskante 2 nach unten gerechnet, zuferst bzw. an oberster
Stelle einen rings über den Umfang verlaufenden Wulst 3 mit dem Profil einer Nase, das mit einem massig geneigten gera- μ
den Teil 4 beginnt, der in einen am weitesten vorstehenden abgerundeten Teil 5 übergeht, an den sich eine im wesentlichen
kreisförmige Hut 6 anschliesst, deren Krümmungsmittelpunkt 0 im wesentlichen oder praktisch auf der äussersten Erzeugenden
der Nase 5 oder etwas in Bezug auf diese Erzeugende nach innen versetzt liegt. Die Nut 6 geht in einen anderen schwach geneigten
geradlinigen Teil 7 des Nasenprofils eines zweiten Wulstes über, der sich an den geradlinigen Teil mit einem zweiten abgerundeten
Teil 8 anschliesst, welcher seinerseits oberhalb einer weiteren kreisförmigen Nut 9 liegt, die die gleichen Merkmale
wie die Nut 6 besitzt-.
Die aus Kunststoff bestehende Kappe 14 besitzt einen äusseren ^
Mantel 22, der an seiner Innenseite ein Profil besitzt, das im wesentlichen in das vorstehend beschriebene Profil des Halses
1 hineinpasst; der Mantel besitzt nämlich an seiner Innenseite zuerst eine Rippe in \7ulstform mit kreisförmiger Kontur,
z.B. halbkreisförmigem Profil 15, das der Nut 6 des Halses entspricht und in einen schwach geneigten geradlinigen Teil
16 übergeht, an den sich eine weitere Hippe in Y/ulstform 17 anschliesst, die ihrerseits der Nut 9 des Halses entspricht und
in diese eingreift, wenn die Kappe in ihre Verschlussteilung auf dem Hals gebracht v/ird.
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Da die Krümmungsmittelpunkte O- der Rippen 15 und 17 so gewählt
sind, dass sie den Krümmungsmittelpunkten 0 der Nuten 6 und 9 sehr nahe liegen, ist es klar, dass beim Aufsetzen der
Kappe auf den Behälterhals durch Kraftanwendung diese Rippen 15>
17 mit sehr geringem Spielraum in die entsprechenden Nuten 6 und 9 passen. Es ist ersichtlich, dass sich ein im wesentlichen
geradliniger Kontakt zwischen jeder der Nuten und jeder der Rippen entlang einem Oberflächenbereich ergibt, der in einem
Winkel von 30° unter der gezeichneten Horizontale durch den
si cn
Wulst 5 verläuft, und dass/Schmale Hohlräume 20 zwischen dem
Grund der Nuten 6 und 9 und den Rippen ergäben,ferner ebenfalls kleine Zwischenräume zwis&en den gering geneigten, geradlinigen
Teilen 7 und 16 des Halses bzw. der Kappe.
Somit werden die nachstehenden zwei Ergebnisse erzielt:
1. Die engen Hohlräume 20 wirken dem Bestreben der im Behälter befindlichen Flüssigkeit entgegen, durch Kapillarwirkung aus
dem Behälter auszutreten;
2. Wird eine Zugkraft auf die Kappe in Richtung des Pfeiles F (Fig. 3) ausgeübt, so greifen die Rippen 15 und 17 der Kappe
dichtschliessend in die Nuten 6 und 9 des Halses 1 ein und verhindern auf diese Y/eise jegliche Schlupf- oder Abstreifbewegung
der Kappe.
An der inneren Oberfläche des äusseren Mantels der Kappe kann eine grössere Anzahl von Rippen vorgesehen sein, denen dann natürlich
eine gleiche Anzahl von Nuten an der äusseren Oberfläche 14 des Halses 1 entspricht. Fig. 4 zeigt ein typisches
Beispiel einer Kappe und eines Hal'ses, die aneinander angreifen, und zwar mit drei Rippen 15, 17 und 19 am Mantel, denen
drei Nuten 6, 9 und 12 am Hals entsprechen, von denen jede in der Höhe der zugehörigen Rippe des äusseren Mantels der Kappe
liegt, wenn die Kappe in ihre Gebrauchsstellung eingepasst
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worden ist. Die zusätzliche Nut 12 ist unterhalb eines dritten Y/ulstes 11 ausgebildet, der über einen massig geneigten geradlinigen
Teil 10 mit der Nut 9 in Verbindung steht. Andererseits
steht die dritte Hippe 19 der Kappe über einen weiteren massig geneigten geradlinigen Teil 18 mit der zweiten Rippe 17 in
Verbindung.
Unterhalb der untersten Nut 12 kann ein kreisförmiger Wulst ■23 vorgesehen sein, der mit einer ringförmigen flachen Schulter
21 in die Nut 12 übergeht; dabei greift die untere Kante 24 des Mantels 22 an dieser flachen Schulter 21 an, um die Sicherheit |
der Vorrichtung zu erhöhen.und zu verhindern, dass ein Messer, eine Klinge oder ein spitzes Werkzeug zwischen dem Mantel
und dem Hals eingeführt wird.
Pig. 5 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform der
Kappe, bei der ein Innerer Mantelijeil 41 und ein äusserer Mantelteil
22, der zu dem innreren Mantelteil parallel verläuft, so*
wie eine flache Kap.penstirnwandung vorgesehen sind und bei der der Behälterhals mit Oberflächenprofilierungen versehen ist,
die in ihrer Form zu derjenigen der ihm zugekehrten Oberflächen der beiden Mäntel passen.
Der innere Mantelteil 41 der Kappe besitzt an seiner nach innen ™
ragenden Kante eine äussere Umfangsrippe 42, die etwa in der
gleichen Höhe liegt wie eine an der Innenseite des äusseren Mantels der Kappe ausgebildete Rippe 25. Eine dritte im Ring
umlaufende Rippe 44 ist an der Innenseite der flachen Wandung 39» dem sogenannten Boden, derart ausgebildet, dass kreisförmige
Hohlräume zwischen dem inneren Mantelteil 41 und dem äusseren Kappenmantel in der in Fig. 5 gezeigten Gebrauchsstellung der
Kappe entstehen.
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*■" O "™
Unterhalb der ersten Hippe 25 des Aussenmantels 22 ist ein
Garantiestreifen 13 an sich bekannter Art vorgesehen, der dazu bestimmt ist, vollständig oder teilweise abgezogen zu werden.
Ler innere Mantelteil 41 kann mit einem Führungsansatz 60
versehen sein, der gleichfalls in an sich bekannter Bauart ausgeführt ist.
Der äussere Mantel 22 weist unterhalb des Abreisstreifens 13 einen
Teil auf, der mit dem Behälterhals einen dreifachen Verschluss bildet, nämlich drei Rippen 15, 17» 19 in YiFuIstform,
die dazu bestimmt sind, in eine Nut 6 bzw. 9 bzw. 12 der äusseren
Oberfläche des Halses 1 einzugreifen, wenn die Kappe unter Bildung enger Luftspalte 20 mit Preßsitz in ihre Paßstellung
bzw. Gebrauchssteilung gebracht worden ist.
Diese Nuten und Rippen haben die gleichen Eigenschaften wie diejenigen,
die für die Fig. 1 bis Fig. 4 vorstehend mit den gleichen
Bezugszeichen beschrieben wurden.
6 zeigt eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht einer Kappe der gleichen Bauart, bei der jedoch unterhalb des Abreißstreifens
zwei Innenrippen 15 und 17 an dem ausseren Mantel 22 ausgebildet
sind.
In der Schließstellung decken sich diese Rippen 15 und 17 mit einem Paar von Hüten 6 und 9» die zu den Rippen passen und im
wesentlichen halbkreisförmiges Querschnittsprofil haben, das am Behälterhals augebildet ist} diese Nut 6 ist unterhalb des
Wulstes 8 und die Nut 9 unterhalb des Wulstes 11 angeordnet, und die Krümmungsmittelpunkte dieser Nuten liegen nahe bei dem
Krümmungsmittelpunkt der Rippe 15 bzw. 17. Wenn nun der Garantiestreifen
13 ganz odor teilweise abgerissen wird, erhält man ein ringförmiges,zweifach an den Behälterhals angeschlossenes Band
dadurch, dass die Hippen 15 und 17 krat'tüchlüasig in die Nuten
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6 und 9 des Halses eingreifen. Die Dichtheit der Kapsel 39
gegen Flüssigkeit oder Luft erhält man wie "bei den früheren Beispielen, insbesondere dadurch, dass die Hippe 25 in eine
Nut 26 des Halses 1 eingreift. Jeder Versuch, die Kappe in der Pfeilrichtung F abzuziehen, führt dazu, die Rippen 15 und
17 unter die gegenüberliegenden Wülste 8 und 11 des Halses 1 festsperrend einzuziehen, wie in Verbindung mit Fig. 1 bis 4
beschrieben wurde.
Die Dichtheit gegen Durchtritt von Flüssigkeit oder Gas wird wie im vorstehend beschriebenen Fall dadurch gewährleistet,
dass die Hohlräume 20 zwischen den kreisförmigen Rippen 15 . ™
und 17 und der äusseren Oberfläche des Halses 1 vorgesehen sind.
Die flüssigkeitsdichte und gegen Verfälschung des Behälterinhaltes
bzw. gegen Verletzung sichere Kunststoffkappe nach Fig.
und 8 besteht aus zwei Teilen, nämlich aus einem Dichtungsteil,
der vorzugsweise starr ist und aus inertem thermoplastischen Werkstoff besteht, z.B. Polypropylen, und einer Kapsel aus biegsamem
thermoplastischem Kunststoffmaterial, wie z.B. Polyäthylen.
Das Düitungsglied hat im wesentlichen Becherform mit einer zylindrischen
Umfangswand 31 und einem flachen oder etwas konvexen Boden 32, der mit der Mantelwand 31 über einen Kegelstumpf- %
fömigen Wandteil 33 in Verbindung steht. Von der zylindrischen Mantelwand steht am oberen Teil ihrer äusseren Oberfläche eine
Rippe 34 nach aussen vor. Ausserdem besitzt der Becher einstückig mit der Mantelwand einen flachen Flansch 35» von dem
ein Randteil 36 nach unten absteht, der mit der Vertikalen einen Winkel oC von z.B. 15° bildet.
In dem Grund der durch den Flansch 35 und seinen Randteil 36 mit der Becherwand gebildeten Hut ist eine weitere kreisförmig verlaufende
Rippe 37 ausgebildet.
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Die zum Dichtungsglied gehörige Kappe besteht, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, aus einer im
wesentlichen flachen Stirnwandung 39 und einem äusseren Mantel 22. Der Mantel 22 besitzt benachbart zur Stirnwand 39 eine
erste Umfangsrippe 25, die zum Behälterhals hinragt und unter einer Nase 5 des Halses eingreift. Auf diese Rippe folgt der
Abreiss-Garantiestreifen 13» hierauf eine zweite kreisförmige
Rippe 15 mit einem Spezialprofil, das in Sperreingriff mit dem
unteren Teil des \7ulstes 6 des Halses 1 treten soll, hierauf eine nach innen ragende Rippe 17, die unter dem Wulst 9 des
Halses eingreifen soll, und schliesslich eine vierte Rippe 19, die der Nut 12 des Halses entspricht.
Das vorstehend beschriebene Dichtungsglied ist dazu bestimmt, mit Preßsitz in die vorgenannte Kapsel eingepasst zu werden, bis
der Randteil· 36 des Flansches 35 elastisch gegen die Stirnwand 39 und die Rippe 15 anliegt. Das hergestellte Aggregat aus dem
Dichtungsglied und der Kapsel wird dabei seinerseits in Preßsitz auf den Hals 1. wie üblich aufgebracht, was auf Grund der im
Kappenwerkstoff innewohnenden Elastizität möglich ist, wobei das Dichtungsglied das gewaltsame Aufsetzen der Kappe nicht stört,
Die zweiteilige Kappe wirkt genauso wie eine einstückige Kappe, hat aber den Vorteil, dass lediglich das becherförmige Dichtungsglied mit der Flüssigkeit in Berührung ist, die sich in dem
geschlossenen Behälter befindet; deshalb erweist sich die zweiteilige Kappe insbesondere dann als zweckmässig, wenn man eine
physikalische und/oder chemische Beeinflussung des Behälterinhalts vermeiden will, aber dennoch verhältnismässig biegsames
Material mit beliebigen und geeigneten Eigenschaften zur Herstellung
der Kapsel selbst verwenden will. Da das Dichtungsglied mit Preßsitz in die Kappe eingepasst wird, wird die Dichtheit
gegen Austritt von Flüssigkeit oder Gas dadurch erreicht, dass Rippen an dem Dichtungsglied und/oder der Kappe vorgesehen
sind.
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Bei dem abgeänderten Ausführungsbeispiel nach I1Xg.- 8 hat der
Hals 1" der Flasche, wie bei der Ausführungsform nach Pig. 4»
drei ringförmige Wülste 5, 8, 11, die durch Nuten 6 bzw. 9 bzw. 12 voneinander getrennt sind, mit denen Rippen 15 bzw. 17 bzw.
19 des äusseren Mantels 14 der Kappe zusammenarbeiten. Diese Rippen haben gewölbte Profile, die im wesentlichen oder nahezu
ebenso gestaltet sind wie die Profile der Nuten, in die die Rippen elastisch mit Preßsitz eingepasst werden, wenn die Kapsel
39 auf den Piaschenhals 1 aufgeschoben wird>
Zwischen diesen Rippen und dem Grund der Hüten unterhalb der Wülste werden
schmale Hohlräume 20 gebildet, die dazu dienen, Kapillarkräfte \
zu unterbrechen und erlauben, die Rippen fest in den Grund der Nuten einzuziehen, wenn eine Zugkraft ausgeübt wird, die die
Kappe abzuziehen strebt, derart, dass durch dieses Einpressen in die Nuten die Kappe vollständig flüssigkeitsdicht und unverletzbar
wird und praktisch nicht mehr abgezogen werden kann.
Die Kapsel kann einen inneren Mantel 41 besitzen, der mit der Stirnwandung an der Oberseite des Mantels 14 einen ringförmigen
Kanal 50 bildet, in den der Hals 2 der Flasche mit Preßsitz eingepasst wird. Die Dichtigkeit gegen Austritt von Flüssigkeit
oder Gas kann durch ringförmige Rippen 42 und 43 des inneren Mantelteils 41 und ebeneo durch die ringförmige Rippe 44 erhöht jti
werden, die sich am Grund des Kanals 50 befindet. Vorzugsweise
besitzt der Flaschenhals eine flache Abschrägung 47 nach innen, z.B. unter ainem Winkel von 45°.
Vorzugsweise bildet auch die Zwischennut 6 einen Hohlraum mit der Hippe 15, der dieser Rippe ein vertikales Spiel in der Nut
erlaubt und ein Ausgleich für die Kräfte schafft, die in zwei Richtungen auf die Kappe ausgeübt werden, wenn man sie. entweder
aufsetzt oder abziehen will.
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Claims (16)
- CAPTOCAP LIMITED 16.Nov.1970Patent- bzw. Schutzansprüche!Vorrichtung, insbesondere Verschlussvorrichtung für Behälter, Bstehend aus einer mit dem Hals eines Behälters dicht gegen Durchtritt eines Mediums, unverletzlich und sicher gegen Verfälschung des Behälterinhaltes zusammenarbeitenden Verschlusskappe aus elastomerem Material, die einen Bodenteil und einen Mantelteil besitzt, der ringsum an dem Behälterhals angreift, dessen äussere Oberfläche mit mindestens zwei zueinander parallelen umlaufenden Wülsten versehen ist, während die innere Oberfläche des Mantels ringförmige Rippen in gleicher Anzahl wie die Wülste des Behälterhalses besitzt, wobei diese Rippen mit der inneren Oberfläche des Mantels Nuten bilden, in die die Wülste elastisch eingreifen, wenn die Kappe mit Kraftanwendung auf den Behälterhals aufgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass unter den Wülsten (5, 8, 11) des Halses (1 bzw. 2) Ausnehmungen (6, 9, 12) am Hals . ausgebildet sind, die zwischen dem Hals und jeder der Rippen (15, 17, 19, 25) Hohlräume (bei 6, 9, 12, 20) bilden, in die das Material der Rippen eingepresst wird, wenn die Kappe entlang dem Hals in der Richtung bewegt wird, in der die Kappe (14) vom Hals abgezogen würde.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (15, 17, 19, 25) die an der inneren Oberfläche des Mantels (22), und die Wülste (5, 8, 11), die am Hals (1, 2) des Behälters ausgebildet sind, so geformt sind, dass ein Bcrührun^sbereich zwischen je einer Rippe und dem jeweils dazu passenden Wulst gebildet wird, der etwa 60° zur Achse des Behälterhalses geneigt verläuft.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (14) einen inneren Mantelteil (41) aufweist,
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- der an der Innenseite des Halses (1*2) des Behälters angreift und mindestens eine ringförmige Hippe (4-2) besitzt, die von der äusseren Oberfläche dieses Mantelteils in der Hähe seines unteren Endes vorspringt, und dass der äussere Mantel (22) der Kappe (14) in etwa der gleichen Höhe wie diese Rippe (42) eine Rippe (25) besitzt, die mit der Rippe (42) des inneren Mantelteils zusammenarbeitet und eine Abdichtung der Kante des Behälterhalses mit der anderen Rippe herbeiführt, wobei dieser Hals elastisch zwischen diesem Mantel (22) und dem Mantelteil (41) eingesetzt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei der Rippen (15» 17» 19» 25), die die Kappe (14) auf dem Hals (1, 2) des Behälters festhalten, ein Garantiestreifen (13) angebracht ist, der ganz oder teilweise abreissbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssigkeits- bzw. gasdichter Einsatz (31, 32) aus beständigem Kunststoffmaterial als Abdichtglied vorgesehen ist und aus einem becherförmigen, zylindrischen Mantel (31), einem vorzugsweise konvexen Boden (32) und einem ringförmigen Flansch (35) besteht, von dem ein geneigter umlaufender äusserer Randteil (36) absteht, der elastisch ™ sperrend oberhalb der ersten Rippe (25) des äusseren Mantels (22) der Kappe einsetzbar ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Rippen (15» 17, 19» 25) der inneren Oberfläche des äusseren Mantels (22) der Kappe, deren Rippenprofil gleich oder annähernd gleich dem Profil der zugehörigen Nut verläuft, zwischen zwei ringförmigen, am Halä(i',2) der Flasche angebr/r^&ten Wulsten vorgesehen ist und mit diesem einen Hohlraum in der V/eise bildet, dass die Hippe fest gegen
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- die eine oder die andere Flanke der Nut angepresst wird, je nachdem, in welcher iUchtung eine Zugkraft auf die Kappe ausgeübt wird.
- 7· Vorrichtung nach Anspruch 1 an einem Piasehenhals mit ringförmigen Wulsten und einer Kappe, die aus einem festen Boden oder Stirnwandteil eines äusseren Mantels besteht, der Innenrippen besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (H) einen inneren Mantelteil (41) besitzt, der parallel zu dem Aussenmantel (22) verläuft und mindestens zwei Abdichtrippen (42, 48) an seiner Oberfläche besitzt, die mit dem Flaschenhals in Berührung steht.
- Der Patentanwalt:
- Dr.W.Scha!k.ni--.P;^rth Dr. V S^ ■ ';--y':J; 'Je|
- 6FronkfurtiM.,G..LS.h.nl.eimeritr.3f
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