DE3402419A1

DE3402419A1 - Verschluss fuer behaelter

Info

Publication number: DE3402419A1
Application number: DE19843402419
Authority: DE
Inventors: William J. Mount Prospect Ill. Kapolas
Original assignee: Continental White Cap Inc
Current assignee: Continental White Cap Inc
Priority date: 1983-02-01
Filing date: 1984-01-25
Publication date: 1984-08-02
Also published as: GB2134498A; AU566285B2; FI76758C; IT8467098A0; SE8400339L; FR2540074B1; SG34088G; ZA8429B; SE8400339D0; NO158933C; NO840372L; FI840408A0; FR2540074A1; DK46184A; KR840007699A; GB2134498B; DK46184D0; DK160200B; FI76758B; AU2364184A

Description

PATENTANWÄLTE

7676 DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Continental White Cap, Inc. Tri State Center
2215 Sanders Road

Northbrook Illinois 60062 / USA

"Verschluß für Behälter"

Die Erfindung betrifft einen Verschluß für Behälter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, derartige Verschlüsse aus einem schalenförmigen Verschlußkörper aus Blech oder Kunststoff herzustellen und in diesen eine Plastisolschicht als Abdichtungsmaterial einzubringen, die in dem schalenförmigen Verschlußkörper in bestimmter V/eise ausgeformt wird, so daß beim Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälterhals die Auskleidung abdichtend, zumindestens mit der freien Stirnfläche des Behälterhalses zusammenwirken kann. Dabei weist die Auskleidung in erster Linie nur eine ringförmige Dichtfläche auf, auch wenn sich die Auskleidung geringfügig nach unten über den Schürzenabschnitt des schalenförmigen Verschlußkörpers erstrecken kann. Die Auskleidung wird im unausgehärteten Zustand einge-

bracht und anschließend ausgehärtet. Hierbei tritt ein gewisses Ausmaß an Expansion ein, welche die Abdichtungseigenschaften der Auskleidung verbessert. Damit jedoch die Auskleidung mit einer hohen Herstellungsgeschwindigkeit eingebracht werden kann, wird die Auskleidung mit Hilfe eines Pormstempels in die gewünschte Kontur gebracht. Dies bedeutet, daß die radial nach innen weisende Fläche des Schürzenabschnittes der Auskleidung im Querschnitt eine geradlinige Erzeugende aufweisen muß, die zuminde-stens parallel zur Achse des Verschlusses oder gegenüber dieser schwach nach außen geneigt verlaufen muß. Dies ist notwendig, damit der Formstempel nach Ausformen der Auskleidung sicher wieder aus dem Verschluß herausgezogen werden kann, ohne das Plastisol zu verschmieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Abdichtungseigenschaft und die Verriegelung eines solchen Verschlusses weiter zu verbessern«

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Der im geblähten Zustand der Auskleidung vorhandene untere radial nach innen vorspringende Wulst, der integral aus der Auskleidung ausgebildet ist, greift im Schließzustand unter eine äußere Ringwulst am Behälterhals, so daß der Verschluß auf dem Behälter gegen mechanische oder sonstige Kräfte ge-

sichert ist, aber dennoch leicht vom Behälterhals abgedrückt werden kann, wenn der Behälter geöffnet werden soll. Der mit dem Verriegelungswulst des Behälterhalses zusammenwirkende Teil der Auskleidung bildet eine weitere Abdichtung zwischen Behälterhals und Verschluß, so daß der Verschluß eine doppelte Dichtung besitzt.

Zur Verwirklichung der Vorteile des neuen Verschlusses ist es wesentlich, daß der schalenförmige Verschlußkörper im unteren Bereich seines Schürzenabschnittes einen Bereich aufweist, der radial nach außen erweitert ist, wobei die Auskleidung diesen Bereich wenigstens teilweise überlappt und in diesem Bereich eine größere radiale Dicke aufweist, als der darüber liegende* axial angrenzende Bereich der Auskleidung. Dabei kommt es wesentlich darauf an, daß die Auskleidung im Schürzenbereich des schalenförmigen Verschlußkörpers mit variabler Dicke eingebracht werden kann, ohne daß im unausgehärteten Zustand die Auskleidung des Zwischenartikels einen über die radial nach innen weisende Fläche der Auskleidung vorspringenden Bereich aufweist. Der Verschluß kann daher in üblicher Weise hergestellt und die Auskleidung mit einem üblichen Formstempel ausgeformt werden, der leicht und sicher und ohne Verschmieren des Plastisols nach dem Ausformen aus der Verschlußkappe herausgezogen werden kann. Hierbei wird die unterschiedliche Dicke und deren besondere Eigenschaft für die Zwecke der Erfindung in optimaler Weise ausgenutzt, indem ein Plastisol

verwendet wird, dessen Blähvermögen oder Blähgeschwindigkeit von der Schichtdicke abhängt. Dadurch wird erreicht, daß beim Aushärten des Zwischenartikels die dickere Schicht im unteren Bereich des Schürzenabschnittes stärker und schneller bläht als die angrenzenden Bereiche, wodurch sich im verdickten Bereich der Auskleidung im fertigen und ausgehärteten Zustand der oben erwähnte, radial nach innen vorspringende Verriegelungswulst ausbildet.

Der Wulst wird auch dann erhalten, wenn das prozentuale Blähvermögen des Plastisols überall gleich ist, da das Ausmaß der Blähung dann dickenabhängig ausfällt.

Der Schürzenabschnitt des schalenförmigen Verschlußkörpers kann auch in anderer Weise als konisch in dem betreffenden Bereich erweitert sein, soweit nur dadurch erreicht wird, daß in diesem Bereich die Plastisolschicht im unausgehärteten Zustand eine größere Dicke erhalten kann.

Vorteilhafterweise wird ein Plastisol zum Ausbilden der Auskleidung verwendet, bei dem in Grenzen das prozentuale Ausmaß des Blähvermögens zunimmt, wenn die Dicke der Plastisolschicht ansteigt.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Zwischenartikel zur Herstellung eines Verschlusses nach Anspruch 1, der durch die Merkmale des Anspruches 5 gekennzeichnet ist. Zur Herstellung des Verschlusses sieht die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 8 vor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf einen Behälter₃ der mit einem Verschluß gemäß der Erfindung verschlossen ist.

Fig. 2 im größeren Maßstabe und im Ausschnitt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II der Fig. 1, wobei die Figur den Verschluß in abgedichtetem und verriegeltem Zustand auf dem Behälterhals zeigt.

Fig. 3 in weiter vergrößertem Maßstabe und im Ausschnitt einen senkrechten Schnitt durch den Randbereich eines Zwischenartikels zur Herstellung des Verschlusses nach Fig. 1 und 2, wobei die Auskleidung in der unausgehärteten Lage und im ausgehärteten Zustand wiedergegeben ist.

- ίο -

Fig. 4 in ähnlicher Darstellung wie Pig. 3, in der eine Anzahl von Bezugslinien zu Testzwecken eingezeichnet ist, diese auf die Auskleidung sowohl im unausgehärteten, als auch im ausgehärteten Zustand beziehen und

Fig, 5 eine Grafik, welche das prozentuale Blähvermögen gegenüber der anfänglichen Dicke der Auskleidung zeigt.

Aus Fig. 1 ist ein üblicher Behälter 10 ersichtlich, der einen Behälterrumpf 12 aufweist, dessen oberes Ende durch einen Behälterhals 14 gebildet wird. Dieser trägt einen Verschluß gemäß der Erfindung., der mit 16 bezeichnet ist.

Gemäß Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Behälter 10 aus Glas besteht, obwohl er auch aus anderen Materialien ausgebildet sein kann. Der Behälterhals 14 weist eine freie, zu Dichtzwecken dienende Stirnfläche 18 auf. Der Behälterhals 14 besitzt einen äußeren Verriegelungswulst 20, der einstückig an der Außenfläche des Behä lterhalses 14 ausgebildet und im Abstand unterhalb der Dichtfläche 18 angeordnet ist.

Bei der normalen Ausbildung eines solchen Verschlusses, wie der Verschluß 16, wird in einen schalenförmig konturierten Verschlußkörper 22 eine Plastisolauskleidung 24 eingebracht. In den bekannten Fällen, kann der schalenförmige Verschluß-

körper eine radial nach innen gerichtete Verriegelungswulst oder dergleichen aufweisen, welche direkt in Verriegelungseingriff mit dem Wulst des Behälterhalses tritt. Normalerweise erstreckt sich die Auskleidung nur so weit, daß eine zuverlässige Abdichtung mit der Dichtfläche 18 des Behälterhalses gewährleistet ist.

Der schalenförmige Verschlußkörper kann aus Blech oder anderem Material bestehen. Bevorzugt ist er aus Blech hergestellt.

Bei dem neuen Verschluß ist der schalenförmige Verschlußkörper im allgemeinen von gleicher Ausführung wie bekannte Verschlußkörper dieser Art. Er weist einen Verschlußkörperboden 26 auf, der in eine axial nach innen offene kanalförmige Rinne 28 übergeht. An diese schließt sich außen ein allgemein zylindrischer Schürzenabschnitt 30 an, der in eine nach innen gerichtete Einrollung 32 endet. Normalerweise ist die Auskleidung beschränkt auf die Rinne 28 und erstreckt sich nicht wesentlich axial den Schürzenabschnitt entlang.

Bei der neuen Ausbildung ist der Schürzenabschnitt 30 des schalenförmigen Verschlußkörpers im wesentlichen zylindrisch über die ganze Höhe des Schürzenabschnittes, wobei sich lediglich in seinem unteren Ende ein radial nach außen und nach unten erweiternder Abschnitt 36 anschließt. Die Auskleidung

weist zusätzlich zu dem ringförmigen Dichtungsabschnitt 38 einen Schürzenabschnitt 40 auf. Dieser Schürzenabschnitt ist in besonderer Weise ausgebildet, wie nachfolgend beschrieben wird.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Auskleidung mit Hilfe eines Formstempels 42 in eine vorbestimmte Kontur ausgeformt wird. Diese Ausformung erfolgt, solange das Plastisol noch unausgehärtet ist. Damit der Formstempel 42 ohne weiteres wieder aus dem schalenförmigen Verschlußkörper herausgezogen werden kann, ohne daß die Plastisolauskleidung verschmiert wird, ist es ersichtlich, daß die Auskleidung keine radial nach innen vorspringenden Bereiche oder Vertiefungen aufweisen darf. Das ungehärtete Plastisol in der Auskleidung 24 wird daher im Schürzenabschnitt mit einer .radial nach innen weisenden Fläche ausgeformt, die im Querschnitt einer geraden Linie folgt. Diese Innenfläche ist in Fig. 3 mit 44 bezeichnet. Die gerade Linie läuft wenigstens parallel zu der Verschlußachse_s ist jedoch vorzugsweise, wie dargestellt, leicht nach außen und unten konisch ausgebildet, um so das Herausziehen des Formstempels 42 zu erleichtern.

Es wird davon ausgegangen, daß beim Erhitzen und Aushärten das Plastisolmaterial der Auskleidung 24 expandiert oder sich bläht. Wenn angenommen wird, daß diese Ausdehnung mit gleichförmiger Geschwindigkeit unabhängig von der Dicke der Aus-

kleidung erfolgt, ist ersichtlich, daß die innere Kontur der Auskleidung 24 sich gegenüber der unausgehärteten Kontur verändert, und zwar in Übereinstimmung mit den unterschiedlichen Dicken der Auskleidung. Somit wird durch radiales Aufweiten nach außen des Schürzenabschnittes 30 in seinem unteren Bereich für das Dichtungsmaterial eine größere Dicke in diesem Überlappungsbereich gegenüber den axial benachbarten Auskleidungsbereichen 40 erreicht. Der verdickte Bereich ist in Fig. mit 46 bezeichnet. Wenn somit die Auskleidung während des Aushärtens aufgebläht wird, führt die zunehmende Dicke der Auskleidung im Bereich 46 zu einer in radialer Richtung nach innen größeren Ausdehnung des unteren Bereiches des Schürzenabschnittes der Auskleidung im Vergleich zu der radial nach innen gerichteten Expansion in den axial benachbarten Bereichen des Schürzenabschnittes 40 der Auskleidung. Durch entsprechende Wahl der Kontur des Schürzenabschnittes des schalenförmigen Verschlußkörpers, kann somit der untere Teil des Schürzenabschnittes 40 der Auskleidung so expandiert werden, daß sich ein radial nach innen gerichteter Wulst 48 im ausgehärteten Zustand ergibt. Die Lage dieses Wulstes wird bestimmt durch den Beginn der Aufweitung des Schürzenabschnittes 30 des schalenförmig^. Verschlußkörpers. Ebenso wird das Ausmaß dieses Wulstes bestimmt durch das Ausmaß der Aufweitung oder den Aufweitungswinkel. Es können auch andere als kegelstumpfförmige Aufweitungen vorgesehen sein.

Die gfafische Darstellung nach Pig. 5 gibt Kenntnisse wieder, wonach bestimmte Piastisole, insbesondere plastifizierte Polyvinylchloride, welche Zusätze wie Pigmente, Schmiermittel, Stabilisatoren und Blähmittel enthalten, für die Zwecke der Erfindung besonders geeignet sind. Dabei kann der Prozentsatz der Zusätze variieren in Abhängigkeit vom Verschlußtyp und der Verpackungsbehandlung.

Die Piastisole zeigen beim Aushärten keine gleichförmige Blähvermögen. Vielmehr ist eine Zunahme der Blähgeschwindigkeit solcher Piastisole bei einem Anstieg in der Dicke zu beobachten. Es ist ersichtlich, daß die Dicke zwischen 0,25 und 0_s8 mm variier t . Es zeigt sich eine deutliche Zunahme der Blähgeschwindigkeit mit einer Zunahme der Dicke, bis die Blähgeschwindigkeitszunahme im wesentlichen in der gleichen Weise wieder abfällt, wie sie zuvor zugenommen hat, wobei eine prozentuale Blähung von 50 % erreicht wird, wenn die anfängliche Auskleidungsdicke sich in der Größenordnung 1_S25 mm befindet.

Es wird besonders Bezug genommen auf Fig. *J. Es ist ersichtlich, daß die tatsächliche Dicke des unteren Bereiches des Schürzenabschnittes der Auskleidung sowohl im ungehärteten, als auch im gehärteten Zustand in eine Reihe von Bezugsbereiche unterteilt ist, welche durch entsprechend bezeichnete Schnittlinien wiedergegeben sind. Die Dickenmaße in der nachfolgenden Tabelle sind in englischen Zoll angegeben.

Unterschiedliche Blähvermögen

Lage anfängliche Dicke tatsächlich gemessene endgültige

Dicke

.026 .024

.025 .030 .040 .046 .052

.059 .064 .060 .058

.059 .060 .058 .054 .045 .032

Da die Dicke des Plastisols der unausgehärteten Auskleidung für das besondere Plastisol in den Bereich zunehmenden Blähvermögens fallen kann, kann diese Tatsache vorteilhafterweise zur Steuerung der Blähgeschwindigkeit in den Anwendungsbereichen 46 der Auskleidung verwendet werden, um speziell den Wulst zu definieren mit einer Kontur, die ausreicht, um eine Verriegelung unter dem Wulst 20 des Behälterhalses zu gewährleisten. Es ist ersichtlich, daß durch Steuerung der radial nach außen erfolgenden Vergrößerung oder Aufweitung des Schürzenab-

A	.013
B	.012
C	.013
D	.016
E	.020
P	.025
G	.031
H	.036
I	.041
J	.041
K	.040
L	.042
M	.036
N	.029
0	.021
P	.013
Q	.007

schnittes 30 des schalenförmigen Verschlußkörpers die Kontur und die Größe des Wulstes 18 in besonderer Weise überwacht und bestimmt werden kann.

Der Verschluß 16 kann in der ausgeformten Form auf einen Behälter 10 durch Aufpressen des Verschlusses aufgebracht werden, wobei der Wulst 48 über den Wulst 20 gleitet und unter diesen schnappartig in Eingriff gelangt. Der Wulst 4 8 keilt sich nach der Aufbringung des Verschlusses auf den Behälter unterhalb des Wulstes 20 fest.

Der Verschluß kann in der aufgebrachten Form leicht vom Behälter abgedrückt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Kontur des Wulstes 48. Nach Abnehmen des Verschlusses ist eine erneute Verschließung auf einfache Weise durch Aufdrücken des Verschlusses auf die Oberseite des Behälterhalses möglich. Hierbei wird der Verschluß so weit niedergedrückt, bis ein hörbares Einschnappen des Wulstes erfolgt. Sobald dieses hörbare Einschnappen wahrgenommen worden ist, kann davon ausgegangen werden ₃ daß der Verschluß erneut abdichtend aufgebracht ist.

- Leerseite -

Claims

PATENTANWÄLTE 7676DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN Ansprüche

1. ^Verschluß für Behälter mit einem die öffnung umgebenden

Hals, bestehend aus einem schalenförmigen Verschlußkörper und einem in diesem ausgeformten Dichtungsbelag aus Plastisol, der mit der Stirnfläche des Behälterhalses abdichtend zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet , daß die Plastisolauskleidung (24) im geblähten Zustand einen unteren, radial nach innen vorspringenden Wulst (48) aufweist, der im Schließzustand verriegelnd und abdichtend unter einen Wulst (20) am Behälterhals greift.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , daß der schalenförmige Verschlußkörper (22) in seinem unteren Bereich radial nach außen erweitert ist, und daß die Dicke der Auskleidung (24) in diesem Bereich größer ist als in den axial angrenzenden Bereichen der Auskleidung.

3. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Auskleidung unterhalb des Wulstes (48) in einen abgeschrägten Rampenabschnitt ausläuft .

4. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Plastisol eine Blähgeschwindigkeit aufweist, die mit der Dicke der Plastisolschicht zunimmt.

5. Zwischenartikel zur Herstellung eines Verschlusses nach Anspruch 1, besteht aus einem schalenförmigen Verschlußkörper und einer inneren Auskleidung aus einem noch nicht ausgehärteten Plastisol, dadurch gekennzeichnet , daß die Auskleidung (24) einen Schürzenabschnitt (40) aufweist, dessen Innenfläche frei von radial nach innen vorspringenden Bereichen ist, und daß der schalenförmige Verschlußkörper (22) angrenzend an einen Bereich seines Schürzenabsc-hnittes radial nach außen erweitert ist (36), während die Dicke eines unteren Bereiches (46) des Schürzenabschnittes (40) der Auskleidung größer als die angrenzenden Bereiche dieser Auskleidung ist.

6. Zwischenartikel nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet , daß das Plastisol von einer Art ist, die beim Aushärten aufbläht, in der Weise, daß die verdickten Bereiche in ihrer Dicke in einem größeren linearen Ausmaß zunehmen als dünnere Bereiche

7. Zwischenartikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Plastisol eine Bläh-

geschwindigkeit aufweist, die mit der Dicke der Plastisolschicht zunimmt.

8\ Verfahren zum Herstellen eines Verschlusses nach Anspruch 1, bei dem ein schalenförmiger Verschlußkörper mit schürzenartigem Umfangsabschnitt hergestellt und in diesen eine den Umfangsabschnitt und den Verschlußkorperboden wenigstens teilweise bedeckende Auskleidungsschicht aus einem Plastisol so eingebracht und ausgeformt wird, daß die radial nach innen weisende Fläche der Auskleidung frei von nach innen ragenden Bereichen ist, worauf die Plastisolauskleidung ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper an einem unteren Bereich seines Umfangsabschnittes radial nach außen aufgeweitet wird, und die Plastisolauskleidung unter teilweiser Überlappung des aufgeweiteten Bereiches so eingebracht wird, daß der untere Bereich der Auskleidung in Höhe des aufgeweiteten Bereiches des Verschlußkörpers eine größere radiale Dicke als axial angrenzende Bereiche der Auskleidung erhält, worauf beim Aushärten das Plastisolmaterial so gebläht wird, daß der Bereich größerer radialer Dicke der Auskleidung in einen radial nach innen über die angrenzenden Auskleidungsbereiche vorspringenden Verriegelungswulst gebläht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Schürzenabschnitt der noch

nicht ausgehärteten Auskleidung eine radial nach innen weisende Oberfläche aufweist, die im Querschnitt eine gerade Linie als erzeugende aufweist, welche vorzugsweise parallel zur Achse des Verschlusses verläuft oder schwach zu dieser nach außen geneigt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e ke.nnzeichnet , daß die noch nicht ausgehärtete Auskleidung mit Hilfe eines Pormstempels an der freiliegenden Oberfläche mit einer vorbestimmten Kontur versehen wird.

11, Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß ein Plastisol verwendet wird, das eine Blähgeschwindigkeit aufweist, die mit der Dicke der Auskleidungsschicht zunimmt.