DE3208295A1 - Schraubkappen-schneidverschluss - Google Patents

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Patentanwalt Dr.-Ing. R. Liesegang

zugelassen beim Europäischen Patentamt — admitted to the European Patent Office — Mandataire agree aupres Γ Office Europeen des Brevets

NEOPAC AG .

Oberdiessbach, Schweiz
P 025 68

Schraubkappen-Schneidverschluß

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Die Erfindung betrifft einen Schraubkappen-Schneidverschluss an einem Behälter aus Kunststoff mit einer vor dem Erstgebrauch membranverschlossenen Mündungsöffnung und einer darauf aufschraubbaren Kappe, die an der Innenseite ihres Bodens einen koaxial zur Kappenachse angeordneten Hohlzylinder aufweist, welcher nach seiner offenen Seite in eine in sich geschlossene Ringschneide übergeht und dessen glatte Innenfläche zur Aufnahme eines an der Verschlussmembran angeformten, vorspringenden Mittelteils ausgebildet ist. Derartige Anordnungen sind insbesondere als Garantieverschlüsse für Kunststofftuben geeignet , wobei vor dem Erstgebrauch ein hermetischer Ab-Schluss des Tubeninhaltes sichergestellt und jederzeit nachprüfbar ist. Der Verschluss kann zu gegebener Zeit mittels der Schneidorgane an der Kappe geöffent werden.

Aus CH-PS 446 092 ist ein grundsätzlich in

dieser Weise ausgestalteter Verschluss bekannt, bei welchem 0 der Mittelteil der Membran einen dem Durchmesser des Hohlzylinders entsprechenden Aussendurchmesser aufweist und nach dem Abtrennen in diesem haften bleibt. Diese bekannte Anordnung weist verschiedene Nachteile auf. Zum einen ist die Verschlusskappe vor dem Erstgebrauch nicht ausreichend gegen Verlieren zu sichern. Fehlt aber diese Verschlusskappe, kann das Oeffnen nicht auf dem vorgesehen Weg erfolgen. Die bekannte Anordnung verlangt überdies besondere aufwendige Massnahmen, um einem ungewollten Oeffnen vorzubeugen. Diese führen jedoch bloss dazu, dass erst unmittelbar vor der Abtrennung des Mittelteils ein fühlbarer Widerstand auftritt, was bei unachtsamer Behandlung ein unbeabsichtigtes Oeffnen nicht verhindert.

Ferner stellt der Passitz des abgetrennten Mittelteils im Hohlzylinder keine ausreichende Fixierung dar,^tund es ist nicht sichergestellt, dass dieser sich

bei entsprechender Erschütterung nicht wieder daraus löst. Aus CH-PS 573 337 ist andererseits ein Verschluss bekannt, bei welchem versucht wurde, das letztgenannte Problem mit einer aufwendigen Gewindeanordnung zu beheben, der in der Folge jedoch andere Unzulänglichkeiten aufweist, indem als Oeffnungsorgan ein sägezahnförmiger Vorsprung vorgesehen ist, der die Verschlussmembran entlang einer Kreislinie aufschneidet. Dabei kann die Entstehung von Spänen, die ins Füllgut gelangen, nicht ausgeschlossen werden, insbesondere bei späterem Wiederverschliessen des geöffenten Verschlusses. Ferner kann sich der mittels der Gewindeanordnung in der Kappe gehaltene, abgetrennte Mittelteil bei Erschütterungen unter Umständen dennoch daraus lösen, indem er sich selbsttätig aus dem Gewinde herausdreht.

Es stellt sich die Aufgabe, einen Schraubkappenverschluss der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass die erläuterten Nachteile behoben werden. Dies erfolgt erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 0 angegebenen Merkmale.

Vorzugsweise wird der Verschluss derart ausgebildet, dass der vorspringende Mittelteil eine Umfangswand aufweist, deren Aussenflache gegen die Verschlussoberseite hin konisch auseinander läuft bis zu einem Durchmesser, der den Innendurchmesser des Hohlzylinders übersteigt und die nach der entgegengesetzten Seite an eine Trennzone angrenzt. Dies bewirkt, dass der Hohlzylinder an der Kappe während des Aufschraubens auf den Behälter bereits vor dem SchneideVorgang unter Spannung über den Mittelteil geschoben wird, womit die Kappe vor Verlieren gesichert ist. Der so entstehende fühlbare Widerstand beim Drehen der Kappe vor dem Erstgebrauch verhindert ein ungewolltes Oeffnen des Verschlusses. Nach dem Oeffnen wird der Mittelteil durch elastisch vorgespannten Pressitz im Hohlzylinder gehalten.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel

der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: »

Fig. 1 eine Schnittansicht des Schraubkappen-Verschlusses, dargestellt bis zur Mittelachse;

Fig. 2 eine Detailansicht aus Fig. 1, und

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht bei aufgeschraubter Kappe.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt des Tubenkörpers 1 gezeigt, an den ein Gewindeteil 2 anschliesst, auf den eine Kappe 3 aufschraubbar ist. Die Tubenöffnung ist zunächst durch eine Verschlussembran 4, welche einstückig mit dem Tubenkörper 1 ausgebildet ist, hermetsich abgeschlossen. Die Verschlussmembran 4 hat die Funktion eines Garantieverschlusses, der die Menge und die Unversehrheit des Tubeninhaltes sicherstellt. Sie weist einen vorspringenden Mittelteil 5 auf, der von einer konzentrisch zur Tubenachse 6 verlaufenden Umfangswand 7 und einer Deckwand gebildet ist. Dieser Mittelteil 5 wird bei Erstgebrauch vom restlichen Tubenkörper 1 getrennt. Hierzu ist die Kappe 3 in folgender Weise ausgebildet. Sie weist

der
einen Boden 9 auf ^^uäusserst einen koaxial angeordneten Griff- und Schutzmantel 10 trägt. Mit kleinerem Durchmesser ist darin ein hohlzylindrischer Ansatz 11, der das Kappengewinde 12 trägt, angeformt. Innerhalb dieses

Ansatzes 11 schliesslich ist ein Hohlzylinder 13 angeordnet, welcher an seinem unteren Rand mit einer in sich geschlossenen Ringschneide 14 versehen ist. Diese ist aus demselben Kunststoffmaterial gespritzt, wie die restlichen Kappenteile. Die Kappe ist relativ starr ausgebildet, so dass insbesondere der Hohlzylinder 13 mit der Ringschneide 14 die notwendige Festigkeit zur Durchtrennung der Verschlussmembran 4 besitzt. Im Gegensatz dazu ist der Mittelteil 5 der Verschlussmembran 4 derart ausgebildet, dass er beim Aufschrauben der Kappe 3 durch den Hohlzylinder 13 um ein

^5 gewisses Mass elastisch zusammendrückbar ist. Die Ausgestaltung dieses Mittelteils ist im einzelnen aus Fig. 2 zu entnehmen. Seine Umfangswand 7 besitzt eine sich konisch

gegen die Verschlussoberseite öffnende Aussenflache. In ihrem engsten Bereich weist sie einen Durchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Hohlzylinders 13 entspricht, während ihr Durchmesser im weitesten Bereich diesen Innendurchmesser übersteigt, und zwar um ein Mass, das durch elastische Verformung auf diesen Innendurchmesser reduziert werden kann, wie anhand der Fig. 3 noch näher erläutert werden wird.

Die Umfangswand 7 weist gegen ihren unteren Teil eine verminderte Dicke auf, indem sie im Querschnitt kegelförmig aufgebaut ist. Dies wirkt bei der Verformung des Mittelteils spannungsmindernd und erlaubt die optimale Einstellung der Spannungsverhältnisse.

Angrenzend an den Mittelteil 5 der Verschlussmembran weist der Tubenkörper eine radila verlaufende Schneidzone 15 auf. In diesem Bereich wird der Mittelteil 5 durch die Ringschneide 14 vom Tubenkörper getrennt. Die Ringschneide 14 setzt auf einer Radialfläche 16 der Schneidzone 15 an. Diese Radialfläche dient nach dem Durchtrennen der Verschlussmembran dazu, zusammen mit einer 0 entsprechenden Stirnfläche 17 am Hohlzylinder 13 bei aufgeschraubter Kappe eine Dichtung zu bilden. Die Ringschneide wird von zwei Schneidflächen 18,19 gebildet. Die äussere Schneidfläche 18 hat bezüglich der Achsrichtung einen relativ geringen Neigungswinkel, im vorliegenden Beispiel 15 , und weist im wesentlichen in die Richtung des Durchschneideweges. Die innere Schneidfläche 19 dagegen besitzt einen grösseren Neigungswinkel, im Beispiel 30 , so dass eine ausreichende Schneidenstärke gewährleistet ist. Der Schneidenwinkel beträgt im vorliegenden Beispiel somit 45 . Die äussere Schneidfläche 19 verläuft in die Stirnfläche 17 und stellt damit sicher, dass vom Moment des Abtrennens der Verschlussmembran 4

zur
bis'Abdichtung durch die Stirnfläche 17 kein Füllgut in $' ■> s den Raum zwischen dem Hohlzylinder 13 und dem Ansatz 11 austritt.

Nachfolgend wird der Vorgang des Aufschraubens der Kappe 3 auf die Tube 1 zum erstmaligen Gebrauch näher erläutert. Das Gewinde 12 der Kappe wird zunächst in Eingriff mit dem entsprechenden Gegengewinde am Gewindeteil 2 der Tube gebracht. Durch Drehen der Kappe wird diese gegen den Tubenkörper 1 hin verschoben. Die innere Schneidfläche 19 zentriert sich im gegebenen Zeitpunkt selbsttätig auf einem konischen Bereich 20, der zu diesem Zweck oben am Mittelteil 5 der Verschlussmembran ausgebildet ist. Beim Welterdrehen der Kappe 3 wird mittels der genannten Zentrierungsflächen der Mittelteil 5 zusammengedrückt, wodurch dieser gegen die glatte Innenfläche des Hohlzylinders 13 vorgespannt wird. Der so entstehende radiale Druck auf den Hohlzylinder 13 bleibt beim Weiterdrehen bestehen und bewirkt einen Drehwiderstand. Dadurch bleibt die Kappe 3 vor dem erstmaligen Oeffnen gegen Verlust gesichert, und es wird zudem vermieden, dass die Verschlussmembran unabsichtlich durchgetrennt wird, indem der fühlbare Widerstand vor dem Durchtrennen auf 0 die noch geschlossene Membran hinweist.

Beim Erstgebrauch wird nun mit anfangs

spürbar weiter zunehmendem Widerstand die Kappe bis zum Anschlag zugeschraubt. Der Schneidvorgang selbst spielt sich in zwei Phasen ab. Zunächst dringt die Ringschneide 14 im Bereich der Trennzone 15 in die Tubenwandung ein, wobei der Mittelteil 5 gegen die Ringschneide 14 abgestützt ist. In der EntscWeldphase sitzt der Mittelteil 5 im Hohlzylinder 13 fest, wodurch zusätzlich eine Scherkraft auf die verbleibende Materialdicke ausgeübt wird. Die endgültige Trennung erfolgt durch Abscheren. Der Umstand, dass die Festklemmung des Mittelteils 5 im Hohlzylinder in dessen oberem Bereich erfolgt, während im unteren Bereich kein oder nur ein geringer Druck auf den Hohlzylinder erfolgt (wie in Fig. 3 schematisch mit Pfeilen α angedeutet), hat zur Folge, dass das Abscheren nicht zu früh erfolgt und dass der Mittelteil 5 sich nicht in

der letzten Phase des Durchtrennvorganges wieder aus dem Hohlzylinder lösen kann, indem die Klemmwirkung im oberen Bereich auf jeden Fall erhalten bleibt.

Das Weiterdrehen der Kappe 3 bis zum An-

schlag, der durch die Flächen 16,17 gebildet wird, stellt sicher, dass eine vollständige Durchtrennung der Verschlussmembran erfolgt ist. Der Mittelteil 5 bleibt denach im Innern des Hohlzylinders 13, dessen Ausmasse entsprechend abgestimmt sind, festgeklemmt.

Die Kappe 3 wird danach als normaler Tubenverschluss verwendet, wobei der abgetrennte Mittelteil 5 unverlierbar in der Kappe festgehalten wird.

AO

Leerseite

Claims (8)

Patentansprüche

1. Schraubkappen-Schneidverschluss an einem Behälter (1) aus Kunststoff mit einer vor dem Erstgebrauch membranverschlossenen Mündungsöffnung und einer darauf aufschraubbaren Kappe (3), die an der Innenseite ihres Bodens einen koaxial zur Kappenachse (6) angeordneten Hohlzylinder (13) aufweist, welcher nach seiner offenen Seite in eine in sich geschlossene Ringschneide

(14) übergeht und dessen glatte Innenfläche zur Aufnahme eines an der Verschlussmembran angeformten, vorspringenden Mittelteils (5) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil (5) einen Aussendurchmesser aufweist, der den Innendurchmesser des Hohlzylinders bereichsweise übersteigt und durch dessen Einwirkung elastisch verformbar ist.

2. Schraubkappen-Schneidverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (3) und der Hohlzylinder (13) mit Ringschneide (14) aus demselben Material gespritzt und starr ausgebildet sind.

3. Schraubkappen-Schneidverschluss nach

einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorspringende Mittelteil (5) eine Umfangswand

(7) aufweist, deren Aussenfläche gegen die Verschluss-Oberseite hin konisch, auseinander läuft bis zu einem Durchmesser, der den Innendurchmesser des Hohlzylinders (13) übersteigt und die nach der entgegengesetzten Seite an eine Trennzone (15) angrenzt.

4. Schraubkappen-Schneidverschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Umfangswand (7) gegen die Trennzone (15) hin abnimmt.

5. Schraubkappen-Schneidverschluss nach

einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschneide (14) von zwei in einer Schneidekante zusammenlaufenden, geneigten Schneidflächen (18,19)

gebildet ist, von denen die äussere (18) mit der Hohlzylinderfläche einen kleineren Winkel einschliesst als die innere (19) und im wesentlichen in Richtung des Durchschneidewegs verläuft.

6. Schraubkappen-Schneidverschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schneidfläche (19) in die Innenfläche des Hohlzylinders übergeht und ihr Winkel mit der Hohlzylinderfläche derart gewällt ist, dass eine für das Aufschneiden der Membran ausreichende Schneidenstärke erzielbar ist.

7. Schraubkappen-Schneidverschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schneidfläche (19) selbsttätig an einem an der Oberseite des Mittelteils (5) von dessen grösstem Durchmesser zur Deckfläche verlaufenden, konischen Bereich (20) zentriebar ist.

8. Schraubkappen-Schneidverschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Schneidfläche (18) gegen die VerschlussQberseite von einer sich radial nach aussen erstreckenden, ebenen Stirnfläche (17) begrenzt ist, die nach dem Aufschneiden der Membran in dichtende Anlage zu einer entsprechenden Gegenfläche (16) der Mündungsöffnung bringbar ist.