DE3727789A1 - Zweiteiliger verschluss aus kunststoff fuer feste und flexible behaelter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen zweiteiligen Verschluss aus Kunststoff für feste und flexible Behälter.

Für Campingzwecke sind Kunststoffbeutel und Kunststofftanks zur Aufbewahrung und dosierter Abgabe von Wasser bekannt.

Ueblicherweise sind solche Gebinde mit zwei Verschlüssen versehen. Ein in Gebrauchslage des Gebindes oberer Verschluss dient dem Füllen, während der in Gebrauchslage des Gebindes untere Verschluss zur dosierten Abgabe des Inhaltes geeignet ist. Der Einfüllverschluss besteht dabei aus einem Einfüllstutzen mit Aussengewinde und einem Flansch zur Befestigung am Kunststoffgebinde sowie einem Schraubdeckel mit Innengewinde. Der zweite, untere Verschluss weist meist ein einfaches Ventil mit Drehhahn auf. Ist das Gebinde ein Kunststoffbeutel wird oftmals auch mit nur einem Verschluss gearbeitet, weil das Gebinde bei der Entnahme von Wasser sich der Volumenänderung anpassen kann und somit es nicht erforderlich ist, dass Luft nachströmen kann. Wird nur mit einem Verschluss gearbeitet, so ist dies meist ein einfacher Drehverschluss, der aus einem Einfüllstutzen mit Aussengewinde und einem Flansch zur Befestigung am Kunststoffbeutel sowie einem Schraubdeckel mit Innengewinde besteht. Ein solcher Verschluss erlaubt jedoch nicht die dosierte Abgabe von Wasser, weil nur zwei Funktionsstellungen möglich sind, nämlich vollständig offen oder vollständig geschlossen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Verschluss der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sowohl zum Füllen eines Behälters, sowie zur dosierten Entnahme des Inhalts geeignet ist, eine preiswerte Herstellung erlaubt, vielseitig anwendbar und einfach in der Bedienung ist.

Diese Aufgabe löst ein zweiteiliger Verschluss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Ein solcher Verschluss lässt sich aus nur zwei gespritzten Kunststoffteilen herstellen und ist damit für die Massenfertigung geeignet. Muss der Behälter gefüllt werden, so schraubt man lediglich den Deckel vollständig ab. Für die dosierte Entnahme des Inhalts schraubt man lediglich den Deckel etwas auf, wobei der Verdrehungswinkel proportional zur Ausflussmenge sich verhält, wie bei einem üblichen Wasserhahn.

Die direkte Dichtung zwischen Einfüllstutzen und Schraubdeckel über das Gewinde ist nur mit höchster Präzision und geeignetem Kunststoff realisierbar. Diese Schwierigkeit kann beispielsweise dadurch behoben werden, dass der Einfüllstutzen mindestens im oberen, zum Schraubdeckel gerichteten Bereich doppelwandig ausgebildet ist, wobei die äussere Wand ein Aussengewinde aufweist, und dass im Schraubdeckel mit Innengewinde eine zentrische, ringförmige, nach innen versetzte, als Gleitringdichtung dienende Ringwand vorgesehen ist, deren Aussendurchmesser dem Innendurchmesser der innere Wand des doppelwandigen Einfüllstutzens entspricht.

Für die einfache Handhabung kann es von Vorteil sein, wenn am Einfüllstutzen ein Traggriff befestigbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform an einem Kunststoffbeutel dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen gefüllten Kunststoffbeutel mit dem erfindungsgemässen Verschluss mit Traggriff in perspektivischer Darstellung.

Fig. 2 eine Schnittzeichnung durch den Einfüllstutzen mit Aussengewinde;

Fig. 3 denselben Einfüllstutzen nach Fig. 2 in der Ansicht von oben mit einer Teilansicht des Traggriffes.

Fig. 4 zeigt einen halbseitig geschnittenen Schraubdeckel des Verschlusses in Seitenansicht und

Fig. 5 den gesamten Verschluss teilweise geschnitten im geschlossenen Zustand.

Der in Fig. 1 dargestellte, gefüllte Kunststoffbeutel 1 hat im leeren Zustand etwa eine quadratische Form. Im Diagonalen-Schnittpunkt des Beutels 1 ist der Verschluss 2 befestigt. Von beiden Seiten her verläuft entlang einer Mittellinie eine Schweissnaht 3 in Richtung des Verschlusses. Dies führt im gefüllten Zustand des Kunststoffbeutels 1 zum Aussehen gemäss der Fig. 1. Am Verschluss 2 ist ein Traggriff 4 mit zwei Henkeln befestigt.

Der Verschluss 2 besteht aus zwei getrennten Teilen, einem Einfüllstutzen 10 und einem Schraubdeckel 20. Der Einfüllstutzen 10 ist in Fig. 2 mittig geschnitten und in Fig. 3 in Ansicht von oben dargestellt. Die wesentlichen Elemente des Einfüllstutzens 10 sind ein Rohrabschnitt 11 mit einem endständigen, unteren Flansch 12 als Befestigungsorgan. Die obere Hälfte des Einfüllstutzens 10 ist mit einem Aussengewinde 13 versehen. Eine ringförmige Schulter 14 begrenzt das untere Ende des Aussengewindes 13. Ueber radial nach innen verlaufende Verbindungen in Form von Stege 15 ist ein Ventilkegel 16 zentrisch im Einfüllstutzen 10 gehalten. Der untere Teil des Ventilkegels ist zylindrisch. Die Stege 15 verlaufen radial zwischen dem zylindrischen Teil des Ventilkegels 16 und dem unteren Teil des Rohrabschnittes 11. Obwohl die radial verlaufende Stege genau in der Schnittebene liegen sind sie zur besseren Verständlichkeit der Zeichnung in Ansicht gezeigt. Die senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden radialen Stege 15′ sind strichliniert angedeutet. Wegen den während des Spritzvorganges auftretenden Temperaturen kann es sinnvoll sein die Stege 15 gebogen zu formen.

Im Bereich des Aussengewindes 13 ist der Einfüllstutzen 10 doppelwandig ausgeführt. Die relativ grossen Wanddickenunterschiede im Bereiche des Gewindes 13 führen durch die materialbedingte Schwindung zu Unebenheiten, die keine genügende Dichtung des Verschlusses garantieren könnten. Die innere, konzentrische Wand 17 weist jedoch eine gleichmässige Wandstärke auf und ist daher zur Dichtung ausgezeichnet geeignet.

Oberhalb des Flansches 12 ist aussen am Einfüllstutzen 10 eine Ringwulst 18 angebracht, die zusammen mit dem Flansch 12 eine Ringnut 19 definiert. Diese Ringnut 19 dient der Aufnahme eines nachträglich einpressbaren Traggriffes 4. Der Traggriff 4 hat eine Platte 5 mit einem Durchgangsloch, dessen Durchmesser dem Aussendurchmesser des Einfüllstutzens im Bereich der Ringnut 19 entspricht. An zwei gegenüberliegenden Seiten der Platte 5 ist je ein Henkel 6 des Traggriffes 4 angeordnet.

Die Folie 7 des Kunststoffbeutels 1 ist mit der Oberfläche des Flansches 12 verschweisst. Die flächige Verschweissung der Folie 7 mit dem Flansch 12 ergibt eine hohe Festigkeit der Verbindung.

Der Schraubdeckel 20 ist für sich in Fig. 4 teilweise im Schnitt und in Fig. 5 zusammen mit dem Einfüllstutzen dargestellt. Im unteren, zylindrischen Teil 21 ist der Schraubdeckel 20 mit einem Innengewinde 22 versehen. Das Innengewinde 22 des Schraubdeckels 20 passt mit dem Aussengewinde 13 des Einfüllstutzens 10 zusammen. Das Innengewinde 22 erstreckt sich lediglich etwa über die obere Hälfte des zylindrischen Teils 21 des Schraubdeckels 20. Die Deckeloberfläche verläuft kegelförmig nach oben zu einem zentrischen Auslaufrohr 24. Das zentrische Auslaufrohr 24 durchsetzt den Schraubdeckel 20 und ragt nach innen bis kurz oberhalb des unteren Endes des Innengewindes 22. Der untere Rand 25 des zentrischen Auslaufrohres 24 ist leicht konisch gestaltet, so dass er etwa die Neigung des Ventilkegels 16 aufweist. Der Aussendurchmesser des zentrischen Auslaufrohres 24 entspricht etwa dem Durchmesser des Ventilkegels 16.

Im Schraubdeckel 20 ist eine zentrische, ringförmige, nach innen versetzte Ringwand 26 angebracht, deren Aussendurchmesser dem Innendurchmesser der konzentrischen Wand 17 des Einfüllstutzens 10 etwa entspricht. Diese Ringwand 26 dient der Dichtung des Schraubdeckels 20 gegenüber dem Einfüllstutzen 10. Hierzu kann die Ringwand 26 leicht konisch nach aussen verlaufen oder, wie im Beispiel dargestellt, eine endständige, ringförmige, nach aussen gerichtete Wölbung 27 haben. Die doppelwandige Ausführung des Einfüllstutzens 10, wie weiter oben bereits beschrieben, garantiert eine hohe Dichtigkeit.

Die innere, konzentrische Wand 17 des Einfüllstutzens 10 bildet mit der Ringwand 26 des Schraubdeckels 20 eine Gleitringdichtung mit hoher Präzision. Die Höhe der Ringwand 26 ist geringer bemessen als die Höhe des Innengewindes 22. Der Zweck dieser Ausgestaltungsform ist wie folgt zu erklären. Schraubt jemand, zur Entnahme des Inhaltes des Schlauchbeutels, den Schraubdeckel 20 auf, so kommt anfänglich wenig, je weiter er den Deckel aufschraubt umso mehr des flüssigen Inhaltes heraus, bis das Ventil vollständig geöffnet ist. Schraubt er weiter, so wird sich die Ausflussmenge nicht erhöhen. Schraubt er immer noch weiter auf, so kommt er zu dem Punkt, wo die Ringwand 26 nicht mehr dichtend an die konzentrische Wand 17 des Einfüllstutzens 10 anliegt. Nun wird die Flüssigkeit durch das nichtdichtende Gewinde zwischen Schraubdeckel 20 und Einfüllstutzen 10 nach aussen gepresst und der Benützer wird dadurch gewarnt, dass bei weiterem Aufdrehen des Schraubdeckels dieser abfällt.

Die Befestigung eines Traggriffes am Kunststoffbeutel 1 ist kostspielig und aufwendig. Zudem lässt die Festigkeit des Schlauchbeutels keine rein punktuelle Befestigung eines Traggriffes zu. Es ist daher sinnvoll, den Traggriff mit dem Kunststoffverschluss gemäss der vorliegenden Erfindung zu vereinen. Dies erfolgt in der bereits weiter oben beschriebenen Weise, wobei die Platte 5 des Traggriffes 4 in die Ringnut 19 des Einfüllstutzens 10 gepresst wird. Dies verlangt jedoch eine gewisse Flexibilität im Bereich des Durchgangloches 40 der Platte 5. Dies kann beispielsweise durch eine Ringnut 41, die konzentrisch um das Durchgangsloch 40 verläuft, erfolgen.

Eine weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Lösung, sieht vor, dass die Platte in das Ringloch ragende Ringwulstabschnitte aufweist. Die Ringwulstabschnitte würden im montierten Zustand in die Ringnut 19 des Einfüllstutzens 10 hineingreifen. Damit die Ringwulstabschnitte beim Aufsetzen auf den Einfüllstutzen radial nach aussen federn können, müssten hinter den Ringwulstabschnitten radial nach aussen gelegene schlitzförmige Aussparungen vorgesehen sein.

Der erfindungsgemässe Verschluss ist sowohl für flexible Behälter, wie z.B. für Kunststoffwasserbeutel zur Kriegsvorsorge, als auch für feste Behälter geeignet. Die mit dem erfindungsgemässen Verschluss versehenen Kunststoffbeutel können über Jahre hinweg leer gelagert werden, weil der Verschluss ohne irgendwelche Dichtungen oder Dichtungsringe, die über die Jahre ihre Wirkung verlieren würden, auskommt. Materialbedingte Formänderungen, die bei Kunststoff nie vollständig ausgeschlossen werden, treten beim Einfüllstutzen 10 und beim Schraubdeckel 20 gleichermassen auf und da kein weiteres Material verwendet wird, ist somit die Formveränderung gleichmässig und die Dichtigkeit des Verschlusses bleibt gewahrt.

In der Anwendung für feste Behälter kommen Einfüllstutzen in Frage, die als Teil des Behälters geformt sind, oder solche mit anderen Befestigungsorgane als den dargestellten Flansch. Die erste Lösung ist insbesondere für Kunststoffkanister für Wein, flüssige Düngemittel, flüssige Seife, destilliertes Wasser etc, geeignet. Aber auch auf flaschenartige Behälter lassen sich solche Verschlüsse anwenden.

Claims (7)

1. Zweiteiliger Verschluss aus Kunststoff für feste und flexible Behälter, gekennzeichnet durch einen Einfüllstutzen mit Gewinde und einem Organ zur Befestigung am Behälter, sowie einem Schraubdeckel mit auf das Gewinde des Einfüllstutzen passendes Gewinde, wobei im Einfüllstutzen (10) mittels Verbindungen (15) ein Ventilkegel (16) zentrisch gehalten ist und dass der abschraubbare Deckel (20) von einem zentrischen Auslaufrohr (24) durchsetzt ist, dessen nach innen­ ragendes Ende (25) im zusammmengeschraubten Zustand des Verschlusses (2) zum Ventilkegel (16) gerichtet ist, derart dass im vollständig zusammengeschraubten Zustand der Ventilkegel (16) dichtend auf das Auslaufrohrende (25) aufliegt.

2. Verschluss nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Einfüllstutzen (10) mindestens im oberen, zum Schraubdeckel (20) gerichteten Bereich doppelwandig ausgebildet ist, wobei die äussere Wand ein Aussengewinde aufweist, und dass im Schraubdeckel mit Innengewinde eine zentrische, ringförmige, nach innen versetzte, als Gleitringdichtung dienende Ringwand (26) vorgesehen ist, deren Aussendurchmesser dem Innendurchmesser der inneren Wand des doppelwandigen (17) Einfüllstutzens entspricht.

3. Verschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Ringwand (26) geringer als die Gewindelänge des Innengewindes (22) des Schraubdeckels (20) ist.

4. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Einfüllstutzen (20) ein Traggriff (4) befestigbar ist.

5. Verschluss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass aussen am Einfüllstutzen (20) als Befestigungsorgan ein Flansch (12) vorgesehen ist, und dass eine Ringnut (19) im flanschnahen Bereich eingelassen ist, in den ein Traggriff (4) eingepresst ist, der aus einer Platte (5) mit zentrischem Durchgangsloch (40) besteht, dessen Durchmesser mit dem Durchmesser der Ringnut (19) im Einfüllstutzen (20) übereinstimmt und dass an zwei gegenüberliegenden Seiten der Platte (5) je ein Henkel (6) des Traggriffes (4) angeordnet ist.

6. Verschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass um das Loch (40) in der Platte eine konzentrische Nut (41) verläuft.

7. Verschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte in das Durchgangsloch ragende Ring­ wulstabschnitte aufweist, hinter denen in Richtung ra­ dial nach aussen Aussparungen liegen, die eine Ein­ federung der Ringwulstabschnitte beim Aufsetzen auf den Einfüllstutzen (20) erlauben.