DE3144407C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Versiegelungsverschluß gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 33 29 295 ist ein Versiegelungsverschluß dieser Gattung bekannt, an der inneren Oberfläche dessen oberer End­ wand eine Dichtungsvorrichtung in Form einer Dichtungsscheibe angeordnet ist, die im aufgesetzten Zustand des Versiege­ lungsverschlusses gegen die Öffnung des Behälters gepreßt wird und diese dadurch verschließt. Bei der Herstellung eines derartigen Versiegelungsverschlusses ist es notwendig, den Verschlußkörper und die Dichtungsscheibe jeweil als separate Bauteile auszubilden und dann die Dichtungsscheibe in dem Verschlußkörper anzubringen, was herstellungstechnisch auf­ wendig sowie zeit- und kostenintensiv ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Versiegelungsverschluß zu schaffen, der in einfacher Weise herstellbar ist und zugleich eine gute Dichtungswirkung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die einstückig angeformte Dichtungsmembran kann die Dichtungsvorrichtung gleichzeitig mit dem Verschlußkörper hergestellt werden kann, ohne daß ein separates Dichtungselement notwendig ist. Darüber hinaus wird aufgrund der hohen Flexibilität der Dichtungsmembran eine gute Abdichtung der Öffnung des Behälters gewährleistet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen definiert.

Aus der DE-OS 23 49 265 ist eine Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters mittels einer Schraubkappe bekannt, bei der die Schraubkappe napfförmig ausgebildet ist und an ihrem Kappenboden einen zylindrischen Vorsprung aufweist, der im aufgesetzten Zustand in die Öffnung des Behälters hineinragt. Die Oberkante des Behälters, die die Öffnung umgibt, legt sich im aufgesetzten Zustand an den Kappenboden an, wobei kein spezielles Dichtungselement vorgesehen ist. Die Dichtungswirkung wird dabei durch die Genauigkeit der Ausbildung der Verschlußkappe und des Behälters bestimmt.

Auch bei den Versiegelungsverschlüssen gemäß dem DE-GM 18 59 147 und der US-PS 39 04 062 ist die Dichtungsvorrichtung je­ weils von Vorsprüngen gebildet, die an dem Verschlußkörper ausgebildet sind und im aufgesetzten Zustand in die Öffnung des Behälters hineinragen.

Gemäß dem DE-GM 79 08 673 und der DE-OS 31 00 424 können Dichtungsvorrichtungen alternativ zu den obengenannten Vor­ sprüngen oder zusätzlich dazu ringförmige am Kappenboden der Schraubkappe ausgebildete Dichtungsrippen aufweisen, die beim Aufschrauben der Kappe an die Oberkannte des Behälters gepreßt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht zweier Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Versiegelungsver­ schlusses;

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Ver­ siegelungsverschlußeinheit;

Fig. 3 eine Schnittansicht eines erfin­ dungsgemäßen Versiegelungsverschlusses, der vollkommen auf einen Behälter aufgeschraubt ist;

Fig. 4 eine im vergrößerten Maßstab gezeigte Schnittansicht der eingekreisten Einzelheit des in Fig. 3 gezeigten Versiegelungsverschlusses;

Fig. 5 eine Schnittansicht der in Fig. 3 einge­ kreisten Einzelheit;

Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen sich gleiche Bezugsnummern auf gleiche Abschnitte beziehen, zeigt Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Versiegelungsverschluß 1, der bevorzugterweise aus ther­ moplastischem Material hergestellt ist, wenn er vollkommen auf eine Flasche oder auf einen Behälter 3 aufge­ schraubt ist. Unter der Bezeichnung "Versiegelungsverschluß" soll in der vorliegenden Beschreibung ein Ver­ schluß verstanden werden, der in der Lage ist, durch sein Erscheinungsbild deutlich darzutun, daß bzw. ob ein befugter oder unbefugter Eingriff am Verschluß vor­ genommen wurde. Der Behälter 3 selbst weist einen Gewindehalsabschnitt 5 und einen darunter liegenden ringförmigen Kragenabschnitt (im folgenden "Kragen" genannt) 7 auf. Dieser ringförmige Kragen 7 wird manchmal auch als Transportkragen bzw. -wulst bezeichnet, da er in der Vergangenheit in Ver­ bindung mit der Herstellung von gewissen Flaschentypen (im allgemeinen Glasflaschen) deshalb angeformt wurde, um den Transport oder die Bewegung der Flasche während ihres Formprozesses zu unterstützen. Es ist dieser Kragen 7, mit dem der vorliegende Versiegelungsverschluß sowohl vor als auch nach dem Bruch des Versie­ gelungsabschnitts des Verschlusses in Funktionseingriff bzw. in Verschlußeingriff gebracht wird und der darüber hinaus den Bruchvorgang selbst unterstützt.

Der Verschluß 1 weist eine obere Endwand 9 und einen mit einem Innengewinde versehenen oberen Abschnitt 11 auf, der dem Gewindehalsabschnitt 5 des Behälters 3 entspricht, auf den er aufgebracht ist. Der Ab­ schnitt des Verschlusses 1, der am Kragen 7 befestigt ist, wenn der Verschluß 1 vollkommen auf den Behälter 3 aufgeschraubt ist, weist einen herabhängenden bzw. nach unten orientierten unteren Stegabschnitt 12 auf. Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, besitzt dieser herabhängende untere Stegabschnitt 12 eine im wesentli­ chen L-förmige Außenoberfläche, die eine obere horizon­ tale Schulteroberfläche 14 und eine herabhängende bzw. nach unten gerichtete Seitenwandoberfläche 15 besitzt. Die innere Oberfläche dieser herabhängenden Seitenwand­ oberfläche 15 weist eine Wulst 16 auf, die am besten in Fig. 5 erkennbar ist und die ihrerseits eine obere Oberfläche 18 und eine untere Oberfläche 19 besitzt. Die untere Oberfläche 19 stellt eine stufenweise geneigte oder konische Oberfläche dar, so daß der gesamte Stegabschnitt 12, wenn der Verschluß 1 auf den Behälter aufgeschraubt wird und die Oberfläche 19 in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Kragens 7 auf den Behälter 3 gelangt, allmählich bzw. zunehmend nach außen gedrückt wird, bis er über die Wulst 16 schnappt, wodurch der Verschluß 1 vollkommen auf den Behälter 3 aufgeschraubt wird und so in die in Fig. 3 gezeigte Lage gelangt. Andererseits jedoch, wenn jemand versucht, den Verschluß 1 vom Behälter 3 zu ent­ fernen, so verhindert nun die im wesentlichen plane oder horizontale obere Oberfläche 18 der Wulst bzw. des Kra­ gens 16 der in festem Eingriff mit der entsprechenden unteren Oberfläche des Kragens 7 des Behälters 3 steht, jegliche derartige allmähliche Bewegung des Stegab­ schnitts 12 nach außen, wodurch ein wirksamer Bruch des Verschlusses 1 bewirkt wird, wie dies nachstehend de­ taillierter diskutiert wird.

Wie aus den Fig. 1 und 3 und 5 ersichtlich ist, befindet sich oberhalb der ringförmigen Wulst 16 eine als ringförmige Aussparung 21 ausgebildete Schwachzone. Im einzelnen befindet sich auf der Außenoberfläche des Verschlusses 1 eine Nut. Die Tiefe der Nut sollte derart gewählt sein, daß ein Abstand X (siehe Fig. 5) zwischen dem Grund der Nut und der Innenwand des Verschlusses 1 verbleibt, der im wesentlichen im Bereich zwischen etwa 0,075 mm bis 0,13 mm, be­ vorzugterweise im Bereich zwischen etwa 0,05 mm bis etwa 0,075 mm liegt, und der am besten kleiner als etwa 0,05 mm ist. Es ist jedoch auch möglich und in vielen Anwen­ dungsfällen bevorzugt, daß in der Nut zumindest ein Abschnitt oder mehrere Unterbrechungsabschnitte 23 vor gesehen sind, die vollkommen durch die Wand des Ver­ schlusses 1 verlaufen, wie dies auch in der Teilan­ sicht auf der rechten Seite der Fig. 1 gezeigt ist; die Unterbrechungsabschnitte 23 müssen allerdings so ausgebildet sein, daß immer noch eine genügend feste Verbindung zwischen dem mit dem Innengewinde versehenen oberen Ab­ schnitt 11 und dem herabhängenden unteren Stegabschnitt 12 des Verschlusses 1 verbleibt, so daß der Verschluß 1 auf den Behälter 3 aufgebracht bzw. aufge­ setzt werden kann, ohne daß bereits zu diesem Zeitpunkt ein vorzeitiger Bruch bewirkt wird.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf die Fig. 1 und 5 wird gezeigt, daß in der Außenwand des Verschlusses 1 eine Nut derart eingeformt ist, so daß bei einem auftretenden Bruch dieser in einr horizontalen Ebene quer zum Verschluß 1 verläuft, d. h. im allgemeinen ent­ lang einer Linie 22, die sich im Grund der im allgemei­ nen V-förmigen Nut befindet. Der Bruch wird somit an eine Stelle auftreten, die oberhalb des herabhängenden unteren Stegabschnitts 12 liegt, so daß der ge­ samte herabhängende untere Stegabschnitt 12 (nach dem Bruch) in fester Verbindung bzw. in festem Funktionsein­ griff mit dem Behälter 3 verbleibt, selbst wenn der mit Innengewinde versehene obere Abschnitt 11 vollkommen vom Behälter entfernt worden ist. Wie man ersehen kann, weist kein Teil des herabhängenden unteren Stegab­ schnitts 12 irgendeine geschwächte Zone auf, und in der Tat tritt kein Bruch in der Nähe des Kragens 7 auf dem Behälter 3 auf. Genauer ausgedrückt, tritt ein Bruch weder in einer Ebene, die durch den Kragen 7 verläuft, noch in einer Ebene auf, die tangential zum Kragen 7 verläuft. Es wird somit ein einstückiger Versiegelungsverschluß 1 geschaffen, das bei einem Versuch, dieses von dem Behälter 3 zu entfernen, zu einem sauberen und wirksamen Bruch der geschwächten Zone führt. Dieses Ergebnis ist mit den Ergebnissen nicht vergleichbar, die mit irgendwelchen anderen be­ kannten derartigen Einrichtungen erhalten werden können.

Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 1 ergibt sich, daß die Außenoberfläche des mit einem Innengewinde ver­ sehenen oberen Abschnitts 11 einen Bereich aufweist, der eine Vielzahl von vertikalen Verzahnungsflächen bzw. Riffelungen 24 aufweist, die eine linear aufgerauhte Oberfläche darauf ausbilden. Es wurde herausgefunden, daß diese Oberfläche nicht nur ästhetisch ansprechend wirkt, sondern daß sie vielmehr dazu beiträgt, denjenigen zu unterstützen, der den Verschluß 1 angreift und ihn verdreht, um dem Bruch zu bewerkstelligen bzw. zu bewir­ ken und den mit dem Innengewinde versehenen oberen Ab­ schnitt 11 abzunehmen.

Der erfindungsgemäße Verschluß 1 ist bevorzugterweise aus thermoplastischem Material hergestellt und kann in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden. Somit kann das Innengewinde des Verschlusses 1 durch die Einwirkung einer sich herausschraubenden Form geformt werden. Dies bedeutet, daß sich während des Öffnens der Form, nachdem das Teil geformt ist, die Kerne der Form drehen und vom Verschluß 1 abschrauben, wodurch die Gewindegänge geformt werden. Der Verschluß selbst wird während dieser Aus­ schraubphase mittels Stahlzähnen von einer Drehbewegung abgehalten, die in den Boden des Verschlusses 1 eingreifen und ihn in Lage halten, während der Kern bzw. der Werk­ zeugkern rotiert.

Nachdem der Abschraubzyklus abgeschlossen ist, wirft eine Stripper- bzw. Abstreifplatte, die selbst ein Teil der Form bzw. Spritzgießform ist, den fertiggestellten Verschluß 1 aus der Form aus. Wenn die Form erstmals öff­ net und bevor der Abschraubzyklus stattfindet, wird der Verschluß 1 mittels Winkelstiften, die bewirken, daß sich Nockenstangen bzw. - Riegel vom Umfang des Ver­ schlusses 1 lösen, aus einer Hinterschneidungsposition freigegeben. Diese Hinterschneidungsposition wird ge­ schaffen, weil vorspringende Abschnitte der Form (Nocken) erforderlich werden, um die ringförmige Nut, d. h. den Schwächungsabschnitt des Verschlusses, der brechen soll, zu formen bzw. spritzzugießen.

Das Verhältnis des Innendurchmessers dieser vorspringen­ den Nut in den Nocken zum Außendurchmesser des Gießkerns bestimmt die in Fig. 5 gezeigte Dimension "X" im Punkt der Nut. Es ist somit möglich, diese Dimension im Ver­ schluß zu verändern, indem lediglich diese Nockenab­ schnitte ersetzt werden. Der Rückstand bzw. der Preßrest des Formgebungs- bzw. des Formgießprozesses ist der gleiche wie bei herkömmlichen Themoplast-Formgießpro­ zessen.

Der erfindungsgemäße Verschluß kann so ausgebildet sein, daß er mit verschiedenartigsten Behältern verwendet werden kann, bei denen beispielsweise der ringförmige Kragen der Flasche Dimensionen besitzt, die sich von der in Fig. 3 gezeigten unterscheiden, oder bei denen sich der ringförmige Kragen an bezüglich des Endes des Gewindehalsabschnitts 5 des Behälters 3 unterschiedlichen Positionen befindet.

Gemäß Fig. 3 besitzt die Endwand 9 einen kreisförmigen zentralen zurück­ gesetzten Abschnitt 27 und einen ringförmigen äußeren erhabenen bzw. angehobenen Abschnitt 29. Diese Abschnitte sind mittels einer ringförmigen Dichtungsmembran 30 verbunden, welche den zurückversetzten Abschnitt 27 und den angehobenen Abschnitt 29 verbindet und zwischen die­ sen Abschnitten unter einem Winkel R (siehe Fig. 4) im Bereich zwischen ca. 25 und 45° angeordnet ist. Die Dichtungsmembran 30 besteht aus demselben Kunststoffma­ terial, aus dem der gesamte Verschluß 1 hergestellt ist; ein Unterschied besteht jedoch darin, daß die Dichtungsmembran 30 in Abwandlung zur stehenbleibenden Material­ stärke der Endwand 9, d. h. sowohl des zurückgesetzten Abschnitts 27 als auch des angehobenen Abschnitts 29, die im allgemeinen eine Dicke im Bereich zwischen ca. 1 mm und 1,5 mm besitzt, viel dünner ausgebildet ist und im allgemeinen eine Dicke im Bereich zwischen ca. 0,4 mm und 0,635 mm und bevorzugterweise zwischen etwa 0,25 mm und 0,4 mm wie z. B. unter etwa 0,635 mm aufweisen wird. Auf diese Weise erhält die Dichtungsmembran 30 eine erhöhte Flexibilität, so daß die obere Endwand des Gewindehalsabschnitts 5 des Behälters 3 nach dem Auf­ schrauben des Verschlusses 1 auf den Behälter 3 in Kontakt mit der Dichtungsmembran 30 der Endwand 9 gepreßt wird, wodurch die Dichtungsmembran 30 unter Verformung gegen den Gewindehalsab­ schnitt 5 gepreßt wird. Dies erzeugt eine Abdichtung zwi­ schen dem Inneren des Behälters 3 und der Innenwand des mit dem Innengewinde versehenen oberen Abschnitts 11 des Verschlusses 1. Um die Flexibilität der Dichtungsmembran 30 weiter anzuheben, sind zusätzlich Scharnier­ faltenstellen bzw. Faltenscharniere 32 und 33 vorgesehen, die V-förmige, ringförmige Nuten auf der inneren und der äußeren Oberfläche der ringförmigen Dichtungsmembran 30 umfassen.

Claims (13)

1. Versiegelungsverschluß zur Verwendung in Verbindung mit einem Behälter, der einen, eine Öffnung des Behälters umge­ benen Gewindehalsabschnitt und einen unterhalb des Gewinde­ halsabschnittes angeordneten, ringförmigen Kragenabschnitt besitzt, mit
einem Verschlußkörper, der eine obere Endwand, einen mit einem Innengewinde versehenen Wandabschnitt, der mit dem Gewindehalsabschnitt in Eingriff treten kann, und eine sich nach innen erstreckende Wulst aufweist, die den ringförmigen Kragenabschnitt des Behälters hintergreifen kann,
wobei an der inneren Oberfläche der oberen Endwand eine Dichtungsvorrichtung angeordnet ist, die die Öffnung des Behälters verschließt, wenn der Verschlußkörper vollständig auf den Behälter aufgesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtung einen radial inneren, im we­ sentlichen kreisförmigen Abschnitt (27) und einen radial äußeren, ringförmigen Abschnitt (29) der oberen Endwand (9) umfaßt, wobei die Abschnitte (27, 29) der oberen Endwand (9) mittels einer ringförmigen Dichtungsmembran (30) flexi­ bel miteinander verbunden sind.

2. Versiegelungsverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmembran (30) im Vergleich zu der Endwand (9) eine im wesentlichen kleinere Dicke aufweist und im wesentlichen flexibler ist, so daß sie sich an die Form des Halsabschnitts des Behälters anpassen kann, wenn der Verschluß vollkommen auf den Behälter geschraubt wird.

3. Versiegelungsverschluß nach Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch Faltenscharniere (32, 33), die an den inneren und äußeren ringförmigen Oberflächen der Dichtungsmembran (30) angeordnet sind, so daß die Flexibilität der Dichtungsmembran 30 erhöht wird.

4. Versiegelungsverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltenscharniere (32, 33) mittels ringförmiger V-Nuten in die Endwand (9) ausgebildet sind.

5. Versiegelungsverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach innen erstreckende Wulst (16) eine sich allmählich verjüngende untere Oberfläche (19) zur Unterstützung des allmählichen Nachaußenbiegens eines herabhängenden unteren Stegabschnitts (12) beim vollkommenen Aufschrauben des Verschlusses auf den Behälter (3) und eine im wesentlichen ebene horizontale obere Oberfläche (18) aufweist, die für den Eingriff mit dem ringförmigen Kragenabschnitt (7) dient, wenn der Verschluß vollkommen auf den Behälter (3) aufgeschraubt ist, wodurch sich der herabhängende untere Stegabschnitt (12) beim Abschrauben des Verschlusses (1) vom Behälter (3) nicht allmählich nach außen biegen kann, ohne daß das Auftreten eines Bruchs hervorgerufen wird.

6. Versiegelungsverschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der herabhängende untere Stegabschnitt (12) eine Schulter (14) aufweist, die sich vom oberen Abschnitt (11) des Verschlusses (1) nach außen erstreckt, wobei die sich nach innen erstreckende Wulst (16) unterhalb der Schulter (14) lokalisiert ist.

7. Versiegelungsverschluß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der äußeren Oberfläche des Verschlusses (1) befindliche ringförmige Aussparung (21), wobei der Grund der ringförmigen Aussparung (21) eine umlaufende V-förmige Nut aufweist.

8. Versiegelungsverschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (21) unterhalb des mit einem Innengewinde versehenen oberen Abschnitts (11) angeordnet ist.

9. Versiegelungsverschluß nach Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Aussparung (21) eine umlaufende V-förmige Nut aufweist.

10. Versiegelungsverschluß nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch zumindest einen Unterbrechungsabschnitt (23), der zumindest einen Abschnitt der ringförmigen Aussparung (21) umfaßt und vollkommen durch den Verschluß hindurchgeht.

11. Versiegelungsverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt (11) und der herabhängende untere Stegabschnitt (12) eine im wesentlichen identische Querschnittsstärke aufweisen.

12. Versiegelungsverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von vertikalen Riffelungen (24) auf der äußeren Oberfläche des mit einem Innengewinde versehene oberen Abschnitts des Verschlusses.

13. Versiegelungsverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Kunststoffmaterial besteht.