DE2801277C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußvorrichtung ent­ sprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Verschlußvorrichtung ist für Flaschen, Krüge und der­ gleichen Behälter bestimmt, die eine im wesentlichen zylindrische Öffnung aufweisen.

Es ist seit langem bekannt, Stopfen aus Kork, Gummi, Kunststoff oder einem anderen elastischen Werkstoff zu verwenden, insbesondere wenn die Öffnungsdurchmesser der in Rede stehenden Behälter einen großen Toleranz­ bereich aufweisen. Der Durchmesser des Stopfens muß gegen­ über dem Innendurchmesser der Behälteröffnung etwas Über­ maß aufweisen, damit der Stopfen beim Einführen zusammen­ gedrückt werden kann, um einen dichten Verschluß zu ge­ währleisten. Der Stopfen liegt üblicherweise mit dem ganzen in die Öffnung eingesteckten Teil gegen die Innen­ fläche der Öffnung an. Dadurch erhält man eine relativ große Berührungsfläche, die sowohl eine Dichtungsfläche als auch gleichzeitig eine Reibungsfläche bildet. Der Stopfen wird mit verhältnismäßig großer Kraft in die Öffnung eingedrückt und muß mit einer entsprechend großen Kraft wieder herausgezogen werden. Wenn der Behälterinhalt darüber hinaus eine klebrige Flüssigkeit ist und außerdem dazu neigt, auszutrocknen, kann sich zwischen Stopfen und Öffnungswand ein aushärtender Flüssigkeitsfilm bilden, der das Herausziehen des Stopfens sehr erschwert.

Bei der Massenherstellung von Glasflaschen kann beispiels­ weise der Öffnungsdurchmesser einer gewissen Menge von Flaschen innerhalb relativ weiter Grenzen variieren. Das bedeutet, daß die Stopfen für den größtmöglichen Öffnungsdurchmesser dimensioniert werden müssen. Anderer­ seits müssen die gleichen Stopfen auch für den kleinsten in der Menge vorkommenden Öffnungsdurchmesser verwendet werden können, wo der Stopfen am meisten zusammengedrückt wird und dabei den größten Widerstand einem Einführen und Herausziehen entgegensetzt. Die hierfür notwendigen maximalen Kräfte können üblicherweise von normal gesunden und kräftigen Personen aufgebracht werden. Dagegen kann es für behinderte oder schwache Menschen unmöglich sein, einen solchen Stopfen herauszuziehen oder in die Öffnung ausreichend stark einzudrücken, um eine Abdichtung zu erhalten.

Um einen leichter handhabbaren Verschluß zu erhalten, hat man bereits daran gedacht, einen Schraub- oder einen Rastdeckel zu verwenden. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß auch solche Verschlüsse in vielen Fällen vor allem mit der kleinen Kraft und den Bewegungsmöglich­ keiten behinderter Personen nicht geöffnet werden können. Wenn ein Schraubdeckel ausreichend dicht schließen soll, muß sein Boden unter einem gewissen Druck gegen den Öff­ nungsrand anliegen, was bedeutet, daß der Deckel, mit einer ziemlich großen Kraft festgedreht werden muß, die mindestens wieder aufgewandt werden muß, wenn der Deckel losgeschraubt werden soll. Was die Rastdeckel anbetrifft, so müssen auch dort relativ große Kräfte aufgewandt wer­ den, um die Deckel beim Öffnen und Schließen über einen Rastwulst zu drücken.

Es ist eine Verschlußvorrichtung der eingangs angegebenen Art bekannt (Zeitschrift "Neues aus der Technik", Vo­ gel-Verlag, Heft 4, 1. Juli 1967, Seite 2), bei der ein zentrisch angeordneter, axialer Ansatz an einem Deckel­ teil als Stopfen dichtend in einen Rohransatz gepreßt wird, der an einem am Öffnungsrand eines Behälters be­ festigbaren Kunststoffteil angebracht ist. Um eine Dicht­ funktion ausüben zu können, muß dabei der Außendurchmesser des Stopfens gegenüber dem Innendurchmesser des Rohran­ satzes Übermaß aufweisen. Da die beiden Teile dadurch großflächig gegeneinander gepreßt werden, ist eine große Kraft zum Hineindrücken und Herausziehen des Stopfens notwendig. Die aufzuwendende Kraft kann sich noch erhöhen, wenn Temperatureinflüsse hinzukommen oder wenn der Behälter­ inhalt klebrig ist und zum Austrocknen neigt.

Bei Flaschenverschlüssen ist es außerdem an sich bekannt (DE-Patentanmeldung 1 80 381), Ringflansche vorzusehen, die direkt gegen die Innenseite der Flaschenöffnung gepreßt werden. Die Ringflansche dienen dort der Abdichtung zwischen einer schräg auf der Flasche verbleibenden Kappe und der Flasche selbst. Das Öffnen und Schließen der Flasche zum Zwecke des Ausgießens seines Inhalts erfolgt mit Hilfe eines zusätzlichen Propfens auf dem Ausgießrohr. Dieser Propfen entspricht in seiner Funktion einem Deckel, der seinerseits keine Ringflansche aufweist. Durch die Ringflansche soll dort ein sehr fester Halt der Kappe auf der Flasche erreicht werden, um beim Öffnen des Pfropfens nicht gleich­ zeitig die Kappe abzuziehen. Die Ringflansche sind deshalb radial nach außen gerichtet und werden beim Einführen des Stopfens unter großem Kraftaufwand nach oben gebogen, wobei sie sich verklemmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Verschlußvorrichtung der eingangs angegebenen Art dahin­ gehend zu verbessern, daß ein Öffnen und Schließen mit nur verhältnismäßig geringer Reibungskraft ermöglicht und trotzdem eine gute Abdichtung gewährleistet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die freien Ränder der beiden in axialem Abstand voneinander angeordneten, nach innen überstehenden, schräg nach unten weisenden Ringflansche am Rohransatz wird der eingeführte Stopfenansatz federelastisch mit geringer Reibung umfaßt und gleichzeitig in einer koaxialen Lage gehalten. Die Durchmesser der beiden ineinandergreifenden rohrförmigen Teile können so gewählt werden, daß nur sehr kleine Ringflansche erforderlich sind, deren Dichtkanten optimal angepaßt werden können. Die nach unten weisenden Dichtkanten üben beim Einführen des Stopfens auch eine Abstreiffunktion aus, die ein Verkleben der Dichtflächen wirksam verhindert. Durch die sehr kleinen Dichtflächen, die jedoch mit relativ großer Kraft gegen den Stopfen drücken, ist eine leichte Beweglichkeit des Stopfens bei guter Dichtheit gewährleistet. Die empfindlichen Dicht­ kanten liegen innerhalb des Rohransatzes sind daher gegen Beschädigung weitgehend geschützt.

Um den Behälter mit der erfindungsgemäßen Verschlußvor­ richtung besser transportieren zu können, ist es zweck­ mäßig, die Vorrichtung mit einem Bajonettverschluß zwi­ schen dem Deckelteil und dem unteren Teil zu versehen. Das Deckelteil kann dabei von einer freien Lage, in der es aus dem unteren Teil herausgezogen werden kann, in eine Verriegelungslage gedreht werden, in der Verrie­ gelungs­ vorsprünge des Deckelteils mit entsprechenden Verriege­ lungsschultern des unteren Teils zusammenwirken. Der Bajonettverschluß kann ohne Nachteil so ausgebildet werden, daß das Deckelteil relativ leicht von seiner Verriegelungs­ lage in die freie Lage gedreht werden kann, da das Ver­ schließen des Bajonettverschlusses keinen Einfluß auf die Wirksamkeit der Dichtung zwischen dem Stopfen und den Flanschen hat. In manchen Fällen ist es jedoch erwünscht, daß der Bajonettverschluß aus seiner Verriegelungslage relativ schwer zu öffnen ist. Dies ist beispielsweise dort von Vorteil, wo die Behälter von Kleinkindern nicht geöffnet werden sollen. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß die Verriegelungsvorsprünge am Deckelteil etwas größer gewählt werden, so daß sie stärker mit den Schultern oder anderen Teilen des unteren Teils zusammenwirken, so daß beim Drehen des Deckelteils zwischen der freien und der verriegelten Lage ein wesentlich größerer Widerstand zu überwinden ist. Wenn der Deckel dazu noch eine glatte Außenfläche aufweist, kann er von einem Kleinkind nicht geöffnet werden.

Die Verschlußvorrichtung kann vorteilhafterweise auch mit einer Sicherheitsverriegelung versehen werden, die beim erstmaligen Öffnen aufgebrochen werden muß. In solchen Fällen, wo die erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung sowohl eine aufzubrechende Sicherheitsverriegelung als auch einen Bajonettverschluß aufweist, ist es für behinderte Per­ sonen üblicherweise notwendig, beim erstmaligen Öffnen des Behälters fremde Hilfe in Anspruch zu nehmen. Danach ist es jedoch auch für diese Personen möglich, die Ver­ schlußvorrichtung ohne Schwierigkeit mit nur geringem Kraftaufwand zu öffnen und zu schließen.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in schematischer Weise dargestellt ist, erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Verschlußvor­ richtung mit teilweise herausgezogenem Deckelteil;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine ausschnittsweise Seitenansicht einer Verschluß­ vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer Sicherheitsver­ riegelung in vergrößerter Darstellung;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 einen von innen gesehenen Ausschnitt des unteren Teils mit einer Anzahl in Umfangsrichtung sich er­ streckender Verriegelungsschultern eines Bajonett­ verschlusses;

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

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 3, der einen der Verriegelungsvorsprünge des Bajonett­ verschlusses zeigt;

Fig. 8 eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 4 mit eingedrücktem Deckelteil und Sicherheitsver­ riegelung in ungebrochenem Zustand.

Die Verschlußvorrichtung besteht aus zwei Präzisions- Spritzgußteilen aus Kunststoff, einem oberen als Deckel oder Kappe dienenden Teil 10 und einem unteren, im Bereich der Öffnung eines Behälters befestigten Teil 11. Der Be­ hälter ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Glas­ flasche 12, die einen wulstförmigen Öffnungsrand 13 auf­ weist, auf den das untere Verschlußteil 11 aufgeklemmt ist. Das Deckelteil kann aus relativ hartem Kunststoff bestehen, während das untere Teil etwas weicher und elastisch nach­ giebig sein sollte.

Das Deckelteil enthält eine zylindrische Wand 14, die an ihrem oberen Ende mit einem flachen Boden 15 verbunden ist. Von der Unterseite des Bodens steht außerdem ein koaxialer zylinderrohrförmiger Stopfenansatz 16 ab.

Die zylindrische Wand 14 weist in der Nähe ihres unteren Randes eine Rille 17 sowie eine Mehrzahl von entlang dieser Rille angeordneter, radial nach außen überstehender Verriegelungsvorsprünge 18 auf. In dem gezeigten Aus­ führungsbeispiel sind die nach unten und nach oben weisen­ den Flanken 19, 20 der Vorsprünge abgeschrägt (Fig. 7), um das Anbringen des Deckelteils am unteren Teil zu er­ leichtern.

An einer Stelle entlang des Umfangs der zylindrischen Wand 14 befindet sich eine axiale Tasche 21 mit Seitenwänden 22 und einer Bodenwand 23, wie insbesondere aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist.

Das aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff bestehende untere Teil 11 enthält eine zylindrische Wand 24, an deren Innenfläche ein Ringsteg 25 angeformt ist, der seinerseits an seinem Innenrand in einen nach oben weisenden Rohransatz 26 und eine nach unten weisende Hülse 27 übergeht. Die Hülse 27 liegt in aufgestecktem Zustand dicht gegen die Innenfläche der Flaschenöffnung an. Unterhalb des Ring­ steges 25 ist die zylindrische Wand 24 mit einem nach innen gerichteten Wulst 28 versehen, der den Wulstrand 13 der Flasche hintergreift. Zum Befestigen des unteren Ver­ schlußteils 11 wird dieses Teil in an sich bekannter Weise axial nach unten auf den Öffnungsrand der Flasche gedrückt, wobei die Wand 24 nach außen über den Wulst 13 gebogen wird und der Wulst 28 hinter den Wulstrand 13 einrastet. Das untere Teil wird dabei sicher und fest auf dem Wulstrand 13 festgeklemmt, auch wenn die Flaschen­ öffnung nicht mit großer Maßgenauigkeit hergestellt ist.

An der Innenseite des zylindrischen Rohransatzes 26 be­ finden sich zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete und schräg nach unten weisende Flansche 29, 30. In den Figuren ist der Zustand gezeigt, in dem der Stopfenansatz 16 in das untere Teil eingeführt ist und die elastisch verformbaren Flansche 29, 30 etwas aufgeweitet hat, so daß diese mit einem gewissen Druck gegen die Stopfenwand an­ liegen, um eine wirksame Abdichtung zu erzielen.

In seinem oberen Bereich geht der rohrförmige Ansatz 26 in einen nach außen weisenden Dichtungsflansch 31 über, der außerdem das Ausgießen einer Flüssigkeit aus dem Behälter erleichtert.

Oberhalb des Ringsteges 25 weist die zylindrische Wand 24 einen ringförmigen Randteil 32 auf. Auf der Innenseite hiervon sind eine Anzahl in Umfangsrichtung weisender Ver­ riegelungsschultern 33 mit abgeschrägten Flanken angeformt, wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist. Die Schultern 33 weisen einen Abstand voneinander auf, wodurch Öffnungen 35 gebildet werden, durch die die Verriegelungsvorsprünge 18 ein- oder herausgeführt werden können. An ihrem einen Ende sind die Schultern mit einem schräg nach unten bis zu dem Ringsteg 25 sich erstreckenden Führungsteil 36 versehen.

Zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Deckelteil und dem unteren Teil unter Bildung einer Einheit, die ihrerseits anschließend an der Behälteröffnung angebracht werden kann, werden die beiden Teile in einer bestimmten Drehlage zueinander gegeneinandergedrückt und in die in Fig. 8 gezeigte Lage gebracht. Die Verriegelungsvorsprünge 18 des Deckelteils werden dabei in eine Lage hinter den Verriegelungsschultern 33 geführt, indem der Ringteil 32 elastisch nach außen gedrückt wird, so daß die Verriege­ lungsvorsprünge nach unten in ihrer Verriegelungslage hinter den Schultern 33 einrasten können, in der die ab­ geschrägten oberen Flanken 20 der Vorsprünge gegen die ebenfalls abgeschrägten unteren Flanken der Schultern 33 anliegen. Die abgeschrägten Oberflanken 20 der Vorsprünge ermöglichen es auch, die Sicherheitsverriegelung durch axiales Abziehen des Deckelteils 10 zu öffnen, ohne daß das Deckelteil in eine freie Lage gedreht werden müßte, in der die Vorsprünge den Öffnungen 35 zwischen den Schultern gegenüberliegen. Die für ein solches Abziehen erforderliche Kraft ist vergleichsweise groß, weshalb diese Möglichkeit nur zusätzlich für jemanden vorgesehen ist, der den Ver­ schluß öffnen will, ohne zu wissen, daß das Deckelteil zur Lösung des Bajonettverschlusses gedreht werden muß. Wenn das Deckelteil gedreht wird, schlagen die Vorsprünge 18 gegen die geneigten Führungsteile 36 an und gleiten auf diesen durch die Öffnungen 35 hindurch.

Sofern eine etwas strammere Verbindung in dem Bajonett­ verschluß erwünscht ist, kann diese einfach dadurch er­ halten werden, daß die Vorsprünge 18 etwas größer ausge­ bildet werden, so daß sie etwas kräftiger gegen die Innen­ fläche des ringförmigen Teils 32 oder gegen die Unter­ flanken der Schultern 33 andrücken. Der Bajonettverschluß kann auf diese Weise so stramm gemacht werden, daß er von kleinen Kindern, die beispielsweise 3 bis 4 Jahre alt sind, nicht geöffnet werden kann, vor allem wenn das Deckelteil eine völlig glatte Außenfläche aufweist.

Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind am Rand des ringförmigen Bereichs 32 relativ dünnwandige Stege 39 angeformt, die eine Verriegelungszunge 40 tragen, die ihrerseits zueinander parallele Seitenkanten sowie einen nach ihrem oberen Rand zusammenlaufenden keilförmigen Querschnitt aufweist, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn das Deckelteil 10 von der in Fig. 4 dargestellten Zwischenlage aus in die Lage gemäß Fig. 8 gedrückt wird, wird die Ver­ riegelungszunge 40 unter Bildung eines Sicherheitsver­ schlusses in ihre Verriegelungslage in der Tasche 21 ein­ geführt. In dieser Lage befindet sich auch die Verriege­ lungsvorsprünge 18 unter den Schultern 33. Die Verriege­ lungszunge ist in diesem Zustand vollständig versenkt an­ geordnet und bildet keinen Vorsprung, der bei der Hand­ habung der Verschlußvorrichtung in einer Verschlußmaschine ein Hindernis darstellen könnte.

Zum Aufbrechen des Sicherheitsverschlusses ist der Deckel­ teil gegenüber dem unteren Teil zu verdrehen, so daß die dünnwandigen Stege 39 abgeschert werden. Die Verriegelungs­ zunge 40 bleibt dabei in der Tasche 21 eingeklemmt.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, liegen die Flansche 29, 30 in einer solchen Weise gegen den Stopfen 16 an, daß ein Überdruck im Behälter ein festeres Andrücken der Flansche hervorruft. Der Dichtungsflansch 31 liegt seinerseits gegen die Unterseite des Bodens 15 an und ist so gerichtet, daß er im Falle eines Unterdruckes in der Flasche kräftiger gegen den Boden 15 angedrückt wird. Dies kann dann von Bedeutung sein, wenn der Behälter mit einem Wareninhalt gefüllt wird, der nach Aufbringen der Verschlußvorrichtung abkühlen kann.

Claims (6)

1. Für Flaschen, Krüge und dergleichen Behälter mit einer im wesentlichen zylindrischen Öffnung bestimmte Ver­ schlußvorrichtung, mit einem mit seinem unteren Bereich dicht am Öffnungsrand (13) des Behälters befestig­ baren Kunststoffteil (11), das einen zentrisch ange­ ordneten axialen Rohransatz (26) aufweist, und mit einem Deckelteil (10) aus Knststoff, das einen einen Stopfen bildenden, zentrisch angeordneten, außen zy­ lindrischen, axialen Ansatz (16) trägt, der dichtend in den Rohransatz (26) einführbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Rohransatz (26) zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete, nach innen überste­ hende, schräg nach unten weisende Ringflansche (29, 30) angeformt sind, die den in den Rohransatz (26) ein­ geführten Stopfenansatz (16) mit ihren freinen Rändern federelastisch und dicht umfassen und in einer koaxia­ len Lage halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil (10) an seinem unteren Rand eine Anzahl über den Umfang ver­ teilter, radial nach außen überstehender Vorsprünge (18) aufweist, die hinter eine Anzahl sich in Umfangsrichtung des anderen Teils (11) erstreckender Schultern (33) nach Art eines Bajonettverschlusses einführbar sind, wobei zum Öffnen der Verschlußvorrichtung das Deckelteil (10) gegenüber dem anderen Teil (11) in eine Lage drehbar ist, in der die Vorsprünge (18) beim axialen Abziehen des Deckelteils durch Öffnungen (35) zwischen den Schultern (33) frei hindurchführbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das am Öffnungsrand (13) des Be­ hälters befestigbare Teil (11) zumindest im Bereich der Schultern (33) so elastisch nachgiebig ist, daß das Deckelteil (10) durch Andrücken der Vorsprünge (18) hinter die Schultern (33) einrastbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorsprünge (18) und/oder die Schultern (33) an ihren gegeneinander anliegenden Flanken (19, 20) abgeschrägt sind, damit die Schultern (33) beim Andrücken der Vorsprünge (18) radial nach außen ver­ schiebbar sind, um das Einrasten der Vorsprünge in die Verriegelungsstellung zu ermöglichen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß am dem Deckelteil (10) zugewandten Rand des am Öffnungsrand (13) befestigbaren Teils (11) mindestens ein Steg (39) ange­ formt ist, der eine in eine in den Abmessungen angepaßte axiale Tasche (21) im Deckelteil (10) einsteckbare Ver­ riegelungszunge (40) trägt und beim Drehen des Deckel­ teils gegenüber dem anderen Teil leicht abscherbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Veriegelungszunge (40) an mehreren in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden Stegen (39) angeformt ist.