DE2303020C3 - Behälter-Verschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter-Verschluß gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Behälter-Verschluß ist aus der US-PS 55 524 bekannt. Bei diesem bekannter. Behälter-Verschluß ist der starre Mittelbereich der Innenkappe als konvexe Wölbung ausgebildet. Dieser Wölbung liegt eine konvexe Wölbung gegenüber, die im Mittelbereich der Stirnwand der Außenkappe ausgebildet ist Diese beiden Wölbungen halten die radial verlaufenden Zähne der Innenkappe und der Außenkappe in Abstand voneinander, so daß sie nicht in Eingriff miteinander stehtn. Wenn jedoch eine ausreichend große Axialkraft auf die Außenkappe ausgeübt wird, werden dadurch die Stirnflächen der Innenkappe und der Außenkappe so verformt, daß die radial verlaufenden Zähne zumindest teilweise in Eingriff miteinander kommen und von der Außenkappe ein Drehmoment auf d<c Innenkappe ibertragen werden kann. Diese Wirkungsweise hat zur Folge, daß der Behälter-Verschluß nur dann vom Behälter gelöst werden kann, wenn außer einem Drehmoment in Öffnungsrichtung gleichzeitig eine Axiaikraft auf die Außenkappe wirkt. Dadurch ist der bekannte Behälter-Verschluß als Sicherheitsverschluß geeignet, der beispielsweise verhindern kann, daß Kinder Behälter öffnen, die nicht von ihnen geöffnet werden sollen.

Sicherheitsverschlüsse dieser Art sind wirtschaftlich sehr erfolgreich. Bisweilen tritt jedoch bei den Benutzern solcher Verschlüsse der Wunsch nach einer Verringerung der für das Abnehmen des Verschlusses erforderlichen Axialkraft auf. Beispielsweise ist festgestellt worden, daß Hausfrauen es bevorzugen würden, wenn nur eine geringe Axialkraft zum öffnen des Behälter-Verschlusses ausgeübt werden müßte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter-Verschluß der genannten Art so auszubilden, daß eine geringere Axialkraft als bei bekannten Verschlüssen erforderlich ist, um die radialen Zähne in Eingriff miteinander zu bringen und den Behälter-Verschluß vom Behälter lösen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen in Segmente unterteilten Ring, der eine flexible Kuppel im Mittelbereich der Außenkappe bildet und dem starren Mittelbereich der Innenkappe gegenüberliegt und ihn an in Abstand liegenden Stellen berührt, wobei die Ringsegmente durch eine ausreichende, auf die Außenkappe ausgeübte, abwärts gerichtete Axialkraft nach außen durchbiegbar und die radial verlaufenden Zähne der Außenkappe axial in Richtung auf die Zähne der Innenkappe verlagerbar und mit ihnen in Eingriff bringbar sind.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung braucht die Axialkraft nicht mehr so groß zu sein, daß die Stirnwände der Kappen dadurch verformt werden können. Vielmehr reicht eine Axialkraft aus, durch die die Ringsegmente des unterteilten Ringes nach außen durchgebogen werden. Die gestellte Aufgabe wird somit auf überraschend einfache Weise gelöst. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß sie nur geringe Änderungen des herkömmlichen Behälter-Verschlusses erfordert, so daß die Kosten der Umrüstung von Anlagen zur Herstellung der Behälter-Verschlüsse auf den erfindungsgemäßen Behälter-Verschluß verhältnismäßig gering sind.

Vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Behälter-Verschlusses sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Darstellung eines Sicherheitsverschlusses mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig.2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung von Innen- und Außenkappe des Behälter-Verschlusses gemäß F i g. 1, wobei ein Teil des Randteils der Außenkappe weggebrochen dargestellt ist,

Fig.3 einen Aufsicht auf die Unterseite der Außenkappe bei entfernter Innenkappe,

Fig.4 einen Schnitt praktisch längs der Linie 4-4 in Fig. 1 und

Fig.5 eine Teilaufsicht auf die Oberseite der Innenkappe.

Wie in der Zeichnung zur Verdeutlichung dargestellt ist, ist die Erfindung ganz allgemein in einem Sicherheitsverschluß 11 verkörpernder eine Außenkappe 12 aufweist, welche eine Innenkappe 14 übergreift, wobei Innen- und Außenkappe koaxial miteinander fluchten. Zur Anbringung des Verschlusses an einem nicht dargestellten Behälter ist ein im wesentlichen zylindrischer Randteil 15 der Innenkappe mit einem Behälter-Befestigungsmittel 17, etwa einem wendelförmigen Schraubengewinde 18 versehen. Zur Anbringung des Verschlusses durch Aufschrauben des, Gewindes 18 auf den mit Gewinde versehenen Hals eines Behälters ragt eine Reihe von am Randteil 15 der Innenkappe vorgesehenen Ratschenzähne 19 nach außen und greift mit Ratschenzähnen 20 an der Innenseite eines nach unten abstehenden, im wesentlichen zylindrischen Randteils 21 der Außenkappe 12 zusammen. Genauer gesagt, wenn die Außenkappe in Aufschraubrichtung - im vorliegenden Fall entgegen dem Uhrzeigersinn - gedreht wird, kommen an den Ratschenzähnen 20 der Außenkappe 12 vorgesehene Zahn-Mitnehmerflächen 23 in Anlage und Eingriff mit ähnlichen Zahn-Mitnehmerflächen 25 an den Ratschenzähnen 19 der Innenkappe, und beim weiteren Drehen der Außenkappe wird dann die Innenkappe auf den Behälter aufgeschraubt. Wird die Außenkappe 12 dagegen in Offnungsrichtung, d. h. gemäß F i g. 2 im Uhrzeigersinn, gedreht, so gleiten Schrägflächen 27 an den Ratschenzähnen 20 der Außenkappe über Schrägflächen 29 der Ratschenzähne 19 der Innenkappe hinweg, ohne daß letztere abgeschraubt wird. Dies bedeutet, daß durch die rutschenden Außenzähne auf die Zähne der Innenkappe ausgeübte Drehmoment nicht ausreicht, den Reibungswiderstand zwischen dem Gewinde 18 und dem Behältergewinde zu überwinden. Aus diesem Grund kann ein Kind oder eine andere Person, das bzw. die lediglich die Außenkappe auf der Innenkappe dreht, letztere nicht vom Behälter abschrauben und somit auch keinen Zugang zum Behälterinhalt erhalten.

Zum Abnehmen des Verschlusses vom Behälter muß die Außenkappe 12 nach unten gedrückt und muß gleichzeitig ein Drehmoment in Abschraubrichtung auf den Randteil 21 der Außenkappe ausgeübt werden. Wenn der Abwärtsdruck groß genug ist, werden radial verlaufende Zähne, die, wie am besten aus F i g. 2 und 4 hervorgeht, an der Innenseite der oberen Stirnwand 33 der Außenkappe 12 angeordnet sind, nach unten in Eingriff mit ähnlichen, radial verlaufenden Zähnen 35 (F i g. 3) an der oberen Stirnwand 37 der Innekappe 14 gebracht. Sobald die jeweiligen Radial-Zähne 31 und 35 zusammengreifen, bewirkt ein auf den Außenkappen-Randteil 21 in Öffnungsrichtung ausgeübtes Drehmoment, daß über die miteinander in Eingriff stehenden Zähne ein ähnliches Drehmoment auf die Innenkappe übertragen wird, wodurch dann deren Gewinde 18 vom Behälter abgeschraubt wird.

Bei den bekannten Verschlüssen, wie sie z. B. in der US-PS 30 55 524 beschrieben sind, besitzen die Außenkappen 12 und die Innenkappe 14 jeweils eine Wölbung ähnlich der Wölbung 39, wie sie in F i g. 4 an der Innenkappe 14 dargestellt ist. Genauer gesagt ist eine nach unten ragende, in der genannten US-PS mit 9 bezeichnete Wölbung aus einem Vollmaterialkörper an der Innenseite der oberen Stirnwand der Außenkappe angeformt, die mit ihrer abgerundeten Unterseite an der abgerundeten Oberseite der Wölbung an der Innenkappe anliegt und dabei die Zähne der Außenkappe mit Abstand über den Zähnen der Innenkappe hält. Diese aus Vollmaterial bestehende obere Wölbung versteift den Mittelteil der oberen Stirnwand, so daß ein ringförmiger, die Zähne tragender Abschnitt der oberen Stirnwand durch eine zwischen dem äußeren tragenden Randteil und der inneren Wölbung ausgeübte Kraft durchgebogen werden muß, um die an den beiden Stirnwänden vorgesehenen Zähne in gegenseitigen Eingriff zu bringen. Die hierfür benötigte Kraft wurde von manchen Benutzern bei dieser bekannten Konstruktion als zu groß angesehen.

Beim vorliegenden Gegenstand wird die Größe der erforderlichen axial gerichteten Kraft für das Durchbiegen der Zähne 31 der Außenkappe in den Eingriff mit den Zähnen 35 der Innenkappe hinein dadurch wesentlich vermindert, daß an einem zentralen Abschnitt 40 der oberen Stirnwand 33 der Außenkappe eine ringförmige obere Kuppel 41 vorgesehen ist, die auf neuartige Weise so ausgebildet ist, daß sie zwar elastisch ist, während dennoch in der Mitte von Innen- und Außenkappe Mittel vorgesehen sind, um die Zähne der betreffenden Kappen bis zur Anlegung einer ausreichenden Abwärtskraft auf Abstand voneinander zu halten. Diese Funktionen werden dadurch erreicht, daß die obere Kuppel 14 als in Segmente unterteilter Ring ausgebildet ist, dessen flexible Ringsegmente 43 in Eingriff mit der an der unteren Kappe 14 vorgesehenen Wölbung 39 abwärts ragen und sich bei einem Druck auf den Mittelabschnitt 40 der oberen Kappe ohne weiteres durchzubiegen vermögen. Die Ringsegmente 43 besitzen vorzugsweise einen dünnen Querschnitt und erweitern sich kelchartig von ihren oberen zu ihren unteren Enden, um zu erleichtern, daß sie durch die Wölbung 39 beim Niederdrücken des Mittelabschnitts der oberen Stirnwand 33 nach außen verdrängt werden. Im niedergedrückten Zustand stehen die Ringsegmente unter Federspannung und gewährleisten eine Rückstellkraft zum Abheben der Zähne 31, wenn der von Hand ausgeübte Abwärtsdruck aufgehoben wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Außenkappe 12 des Sicherheitsverschlusses 11 in einem Stück durch Gießen aus einem vergleichsweise flexiblen, nachgiebigen Kunststoff, wie Polyäthylen oder Polypropylen hergestellt. Die obere Stirnwand 33 besteht somit aus einem flexiblen Werkstoff, der sich unter einem axial gerichteten Druck durchzubiegen vermag. Die Stirnwand 33 geht an einer abgerundeten Ecke 48 materialeinheitlich in den nach unten ragenden Randteil 21 über.

Im Inneren der Außenkappe 12 ist eine Reihe von radial verlaufenden Zähnen 31 einstückig an die obere Stirnwand 33 angegossen; diese Zähne ragen von der Innenseite 51 der oberen Stirnwand 33 nach unten. Sie besitzen längliche Form und liegen mit ihren Unterseiten in einer Ebene, die mit Abstand parallel zur Ebene der Innenseite 51 der oberen Stirnwand liegt. Vorzugsweise sind die Zähne 3t auf gleiche Abstände voneinander und auf Winkelabstände um eine durch den Mittelpunkt dieser oberen Stirnwand verlaufenden Achse herum verteilt. Außerdem ist jeder dieser abwärts abstehenden Zähne mit zwei lotrechten, parallelen Seitenflächen 55 versehen, die sich vom

abgerundeten inneren Zahn-Ende 57 zum abgerundeten äußeren Zahn-Ende 59 erstrecken. Die Seitenflächen 55 legen zwischen sich dreieckige, keilförmige Schlitze oder Aussparungen zur Aufnahme der dreieckigen unteren Zähne 35 der unteren bzw. Innenkappe 14 fest.

Wie aus F i g. 5 hervorgeht, ragen die Zähne 35 der Innenkappe 14 von einer Oberseite 60 der oberen Stirnwand 37 der Innenkappe nach oben und sind so bemessen, daß sie in die Aussparungen zwischen den Zähnen 31 der Außenkappe 12 einzugreifen vermögen. Die dreieckigen Zähne 35 besitzen schmale Innenenden 62 und lotrechte Seitenflächen 63, die in Auswärtsrichtung zu einer breiteren, bogenförmigen Außenfläche 64 divergieren. Die Zwischenräume zwischen den Seitenflächen 63 benachbarter Zähne 35 legen praktisch parallele Seitenflächen von Nuten bzw. Schlitzen zur Aufnahme der Zähne 31 der Außenkappe fest. Sowohl die Innen- als auch die Außenkappe weisen somit einander abwechselnde, abstehende Zähne und Schlitze bzw. Aussparungen auf, die mit den Schlitzen und Zähnen der jeweils anderen Kappe zu kämmen vermögen.

Bei dem Segmentring 41, welcher die Kappen 12 und 14 mit ihren Zähnen 31 und 35 auf Abstand voneinander hält, ruhen seine Ringsegmente 43 auf der Erhebung 39 der unteren bzw. Innenkappe 14, so daß ein Kind oder ein anderer Benutzer, das bzw. der lediglich die Außenkappe dreht, die Innenkappe und den Verschluß nicht vom Behälter abzunehmen vermag. Bei der dargestellten Ausführungsform des Segmentsrings sind drei Segmente 43 vorgesehen, die durch lotrechte Lücken 68 zwischen benachbarten Segmenten voneinander getrennt sind. Die Segmente sind an oberen bogenförmigen Enden materialeinheitlich mit der Innenseite 51 der Stirnwand 33 verbunden und kreisförmig um die Achse der Außenkappe herum angeordnet; die Ringsegmente erweitern sich von diesen oberen Innenenden aus kelchartig nach außen zu freien unteren Außenenden 70, die bogenförmig ausgebildet sind und in einer kreisförmigen Anordnung gemeinsam eine konkave Innenfläche festlegen, welche in ihrer Mitte die Erhebung 39 der Innenkappe aufnimmt. Wie am besten aus F i g. 4 hervorgeht, ragen die freien Enden 70 der Segmente 48 weiter nach unten als die oberen Zähne 31 und halten die Zähne auf Abstand voneinander, bis eine ausreichende Axialkraft ausgeübt wird, durch welche diese freien Enden 70 bei gleichzeitiger Abwärtsdurchwölbung der oberen Stirnwand 33 radial nach außen gedrängt werden.

Im Gegensatz zu der bisher bei der Außenkappe vorgesehenen starren oberen Kuppel oder Wölbung vermögen sich die Segmente 43 leicht durchzubiegen, so daß eine geringere Kraft zum Durchdrücken der Stirnwand 33 erforderlich ist. Dies steht im Gegensat/ zu der Wirkung bei den bekannten Verschlüssen, bei <,.s denen ein Axialdruck auf die einander berührenden Erhebungen nur zu einer Durchbiegung der Stirnwand führt. Bei den bekannten Verschlüssen dieser allgemeinen Art dienen nämlich die einander berührenden Erhebungen als erster Festpunkt, während die Ecken 48 (,u einen /weiten Festpunkt bilden und zwischen sich eine kurze Spannweite festlegen, bei welcher eine große Kraft erforderlich ist, um den Ringabschnitt so wei» durchzubiegen, daß die Zähne in Eingriff miteinander gebracht werden. df

Beim Drehen der Außenkappe 12 in Aufschraubrichlung im Uhrzeigersinn legen sich die Zahn-Mitnehmcrflächen 23 der Ralsdien/.ähnc 20 an ähnliche Zahn-Mitnehmerflächen 25 an den inneren Ratschenzähnen 19 an, so daß die Innenkappe 14 gedreht und das Gewinde auf einen komplementären Gewindeteil des Behälters aufgeschraubt wird. Wie am besten aus F i g. 2 hervorgeht, besitzen die Ratschenzähne 20 der Außenkappe 12 im wesentlichen dreieckigen Querschnitt und ragen von der Innenfläche 72 des Randteils radial nach innen. Die Ratschenzähne 20 erstrecken sich von oberen Enden an der Stirnwand 33 zu unteren Enden 71 abwärts, die oberhalb des unteren Rands der Außenkappe 12 liegen. Die Querschnittsfläche jedes Ratschenzahnes verringert sich entgegen dem Uhrzeigersinn von seiner Zahn-Mitnehmerfläche 23 zu einer Hinterkante 73, die stufenlos in die Innenfläche 72 des Kappen-Randteils 21 übergeht.

Wenn die Außenkappe 12 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegen sich die Hinterkanten 73 ihrer Zähne 20 in Berührung mit den Schrägflächen 29 an den Ratschenzähnen 19 der Innenkappe 14 und werden durch diese verdrängt bzw. abgewälzt, so daß sie radial auswärts um die Kanten von abgeflächten Abschnitten 74 verringerten Querschnitts des äußeren Randteils 21 federn. Indem diese Randteil-Wandabschnitte 74 verringerter Dicke an drei Stellen an den Ratschenzähnen 20 vorgesehen sind, vermag sich die Randteilwand leichter radial nach außen zu verschwenken und zu federn, so daß die bei dieser Drehbewegung zwischen den inneren und äußeren Ratschenzähnen auftretende Reibung nicht ausreicht, die Innenkappe 14 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen und sie vom Behälter abzuschrauben.

Um Innen- und Außenkappe zur Verhinderung eines Trennens aneinander festzuhalten, ist am unteren Rand der Außenkappe 12 ein nach innen ragender Haltering 81 (F i g. 2 und 4) angeformt, der einen unteren Rand 82 des Randteils 15 der Innenkappe untergreift. Beim ■Zusammenbau wird die Innenkappe in die Außenkappe 12 hineingedrückt, wobei der Haltering 81 auswärts über den Randteil 15 hinwegfedert, bis sich der Rand des Randteils über dem Haltering 81 befindet, der darm ungehindert unter den Rand 82 des Randtcils einzurasten vermag, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist.

Die Innenkappe 12 wird vorzugsweise aus einem vergleichsweise harten, unelastischen Kunststoff gcgossen, 2. B. aus Polystyrol, Polypropylen, Bakelit od. dgl. Das in ihr vorgesehene Gewinde wird materialcinhcitlich an der Innenwand des Randteils 15 angegossen, während der Unterteil des Randtcils mit einem Bund 85 von größerem Querschnitt versehen wird, um den unteren Rand des Randteile zu verstärken. Dieses verdickte Band 85 ragt radial auswärts in den Bcreicl' zwischen dem Haltering 81 und den unteren Enden 71 der Ratschenzahne 20 der Außenkappe 12 hinein.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist mithii ersichtlich, daß mit der Erfindung ein neuartiger um verbesserter Verschluß geschaffen wird, bei dem e einer kleineren Abwärtskrafl bedarf, um radial vcrlati fcnde Zahne der Außenkappe mit komplcmenUirei Zähnen an der Innenkappe in Eingriff zu bringen und di beiden Kappen für eine gemeinsame Drchbcweguii; zum Abnehmen des Verschlusses vom Behalte miteinander zu koppeln. Die Durchbiegung des Rings 4 der federnden Segmente 43 und des diese tragende Mittelteils der oberen Stirnwand 33 läßt sich m wesentlich geringerer Kraft durchführen, als es bei de bekannten Vorrichtungen dieser Art zum Einrücken di Zähne erforderlich ist.

ΙΓκΊ/11 I BhHt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Behälter-Verschluß mil einer Außenkappe mit einer oberen Stirnwand und einem von deren Außenkante nach unten ragenden Randteil, einer Innenkappe mit einer oberen Stirnwand und einem nach unten ragenden Randteil, der mit der Außenkante der Stirnwand verbunden ist, wobei die Außenkappe die Innenkappe übergreift und koaxial >° zu ihr angeordnet ist und ein am Randteil der Innenkappe vorgesehenes Behälter-Befestigungsmittel zur lösbaren Anbringung an einem Teil eines Behälters vorhanden ist, mit in Eingriff bringbaren, radial verlaufenden Zähnen an der Oberseite der "5 oberen Stirnwand der Innenkappe und an der Innenfläche der Außenkappe, mit an der Innenwand des Außenkappen-Randteils vorgesehenen Ratschenzähnen und in der Außenwand des Innenkappen-Randteils ausgebildete Ratschenzähne, die ineinander greifen, wenn die Außenkappe in Aufschraubrichtung gedreht wird, so daß die beiden Kappen gemeinsam gedreht werden und die Behälter-Befestigungsmittel die Innenkappe mit dem Behälter verbinden, während die Ratschenzähne der Außenkappe über die Ratschenzähne der Innenkappe hinwegrutschen, wenn die Außenkappe in Öffnungsrichtung gedreht wird, mit einem an der Stirnwand der Innenkappe vorgesehenen starren Mittelbereich, welcher der Stirnwand der Außenkappe zugewandt ist, gekennzeichnetdurch einen in Segmente unterteilten Ring (41), der eine flexible Kuppel im Mittelbereich der Außenkappe bildet und dem starren Mineibereich (39) der Innenkappe (14) gegenüberliegt und ihn an in Abstand liegenden Stellen berührt, wobei die Ringsegmente (43) durch eine ausreichende, auf die Außenkappe ausgeübte, abwärts gerichtete Axialkraft nach außen durchbiegbar und die radial verlaufenden Zähne der Außenkappe axial in Richtung auf die Zähne der Innenkappe verlagerbar und mit ihnen in Eingriff bringbar sind.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (43) an einem zentralen Abschnitt (40) der Innenseite der oberen Stirnwand (33) der Außenkappe (12) nach unten ragend angebracht sind und die Wandstärke des Abschnitts (40) geringer ist als die obere Stirnwand (33).

3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringsegmente (43) auswärts und abwärts zu freien Enden kelchartig erweitern und eine konkave Fläche festlegen, und daß der Mittelbereich der Innenkappe (14) eine mit der konkaven Fläche fluchtende, nach oben ragende Wölbung (39) bildet.