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Die
Erfindung betrifft manipulations-anzeigende Verschlüsse und
insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, manipulations-anzeigende
Verschlüsse
für blasgeformte
Behälter.
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Ein
bekannter manipulations-anzeigender Behälterverschluß weist
folgendes auf einen Behälter
mit einem Ansatz in Kombination mit einem Verschluß für den Behälteransatz,
wobei der Ansatz und der Verschluß drehbar aneinander angreifende
Merkmale haben, womit der Verschluß den Ansatz abnehmbar verschließen und
den Behälter
abdichten kann, und wobei an dem Verschluß ein zusammenhängender
oder segmentierter manipulations-anzeigender Ring vorgesehen ist,
der an dem Verschluß mittels
zerbrechlicher Zwischenglieder angebracht ist, wobei der Ring und
der Behälteransatz
komplementäre
Einwegmerkmale aufweisen, die bei Gebrauch eine schließende Drehung
des Verschlusses und des Rings relativ zu dem Behälter erlauben,
aber derart zusammenwirken, daß eine öffnende
Drehung des Rings verhindert wird und hierbei die zerbrechlichen
Zwischenglieder zerbrechen, um eine Manipulationsanzeige zu liefern.
Der Verschluß und
der manipulations-anzeigende Ring sind gewöhnlich durch Spritzformen integral
aus Kunststoff geformt, und die Behälteransätze mit den Einwegmerkmalen
sind entweder separate Kunststoff-Formteile, die an einem Behälter angeschweißt oder
anderweitig daran angebracht sind, oder der Behälter ist bevorzugt ein einheitliches
Blasformteil aus Kunststoff, wobei sämtliche Ansatzmerkmale integral
mit dem Behälter
ausgebildet sind. Solche 220-Liter-Behälter (55-Gallon-Behälter) werden
in vielen Industriezweigen rasch zum Standard, was Behälter für Getränkekonzentrate
einschließt.
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Die
Dokumente
EP-A-0 324
196 ;
US-A-4
308 969 ;
DE-A-30
10 769 ;
US-A-4
607 759 ;
US-A-4
534 479 zeigen Beispiele dieser Art von manipulations-anzeigenden
Behälterverschlüssen. Bei
diesem Typ von Behälterverschluß treten
Probleme auf. Ein Problem ist, daß der Verschluß an dem
Behälter durch
relatives Drehen des Verschlusses angebracht werden muß, wobei
die Einwegmerkmale übereinander
gleiten, bis der Verschluß den
Behälteransatz verschließt und abdichtet;
dadurch wird zwischen dem Verschluß und dem Ring ein signifikantes
Drehmoment oder eine relative Drehkraft aufgebracht, und die Zwischenglieder
müssen
ausreichend stark sein, um dieser Kraft standzuhalten. Diese "ausreichend starken" Zwischenglieder
sind entweder zu stark, so daß der
Verschluß nicht
ohne weiteres entfernt werden kann, oder – was noch wichtiger ist – sie können zulassen,
daß der
Verschluß von
dem Behälter
abgedreht wird, ohne die Zwischenglieder zu zerbrechen, weil der
Ring über
die Einwegmerkmale zurückgleiten
kann, ohne einige oder sämtliche
Zwischenglieder zu zerbrechen. Ein weiteres Problem ist, daß das Anbringen
von Verschlüssen
an Behältern
häufig
mechanisiert ist und das Schließdrehmoment,
das zum Drehen des Verschlusses vorgegeben ist, um eine zuverlässige Abdichtung
zwischen dem Verschluß und
dem Ansatz eines blasgeformten Behälters sicherzustellen, häufig so
hoch ist, daß die Zwischenglieder
beim Treiben des Verschlusses auf den Behälteransatz zerbrechen können.
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Das
Dokument
US-A-4534479 (American Safety
Closure Corp.) zeigt einen manipulations-anzeigenden Behälterverschluß für einen
Behälter,
der einen Ring
14 hat, der einen ringförmigen Hauptbereich
32 und
eine Vielzahl von dxeieckförmigen
Klinken
34 aufweist, die gleichmäßig um den ringförmigen Hauptbereich
herum beabstandet sind und sich von dem ringförmigen Hauptbereich des Klemmrings radial
nach innen erstrecken (siehe Sp. 2, Z. 59–65).
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Die
vorliegende Erfindung bietet eine Lösung für die oben angegebenen Probleme.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist ein Verfahren zum Befestigen eines manipulations-anzeigenden Behälterverschlusses
an dem Ansatz eines Behälters
die folgenden Schritte auf
- i) Vorsehen drehbar
aneinander angreifender Merkmale am Behälteransatz und Verschluß, mittels
derer der Verschluß abnehmbar
den Ansatz verschließen
und den Behälter
abdichten kann;
- ii) Anbringen eines zusammenhängenden oder segmentierten
manipulations-anzeigenden Rings mittels zerbrechlicher Zwischenglieder
an dem Verschluß;
- iii) Vorsehen komplementärer
Einwegmerkmale an dem Ring und dem Behälteransatz, die bei Gebrauch
eine verschließende
Drehung des Verschlusses relativ zum Behälter erlauben, aber derart
zusammenwirken, daß eine öffnende
Drehung verhindert wird und hierbei die zerbrechlichen Zwischenglieder
brechen;
- iv) Vorsehen des Verschlusses mit Mitnehmer-Merkmalen;
- v) Vorsehen eines Verschlußbefestigungswerkzeugs
mit Mitnehmer-Merkmalen, die komplementär zu denjenigen des Verschlusses
sind;
- vi) Bestücken
des Befestigungswerkzeugs mit einem Verschluß,
- vii) Ansetzen des Werkzeugs an einem Behälteransatz; und
- viii) Drehen des Werkzeugs in bezug auf den Behälter, um
sowohl den Verschluß als
auch den Ring so auf den Ansatz zu treiben, daß auf die zerbrechlichen Zwischenglieder
kein Verschließdrehmoment
aufgebracht wird.
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Dadurch überbrückt das
Verschließwerkzeug
wirksam die zerbrechlichen Zwischenglieder und bringt das Verschließdrehmoment
direkt auf den manipulations-anzeigenden Ring sowie auf den Verschluß auf, so
daß die
Zwischenglieder leichter zerbrechlich sein können, weil sie kein Verschließdrehmoment
von dem Verschluß auf
den Ring übertragen müssen.
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Es
ist bekannt, einen manipulations-anzeigenden Behälterverschluß mit einem
aufgetriebenen manipulations-anzeigenden Ring in Form eines Einweg-Merkmals
zu versehen, der von dem Verschluß nach unten verläuft und
an einem komplementären Einweg-Merkmal
des Rings angreift. Es ist nicht nur schwieriger, einen solchen
Verschluß zu
formen, als einen Verschluß für das Verfahren
der vorliegenden Erfindung zu formen, sondern die komplementären Einweg-Mitnehmermerkmale
können
ein Öffnen
des Verschlusses erschweren.
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Bei
einer Ausführungsform
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist der komplementäre manipulations-anzeigende
Ring mit Einweg-Mitnehmermerkmalen versehen, um dadurch zu verhindern, daß ein Drehen
des Werkzeugs in Öffnungsrichtung den
manipulations-anzeigenden Ring mitnimmt. Dadurch wird verhindert,
daß ein
Verschließwerkzeug zum Öffnen eines
Behälters
verwendet werden kann, ohne die zerbrechlichen Zwischenglieder zu
zerbrechen.
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Ebenfalls
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein manipulations-anzeigender Behälterverschluß für einen
Behälter
mit einem Ansatz angegeben, wobei:
- i) der Verschluß und ein
gegebener Behälteransatz
drehbar aneinander angreifende Merkmale haben, womit bei Gebrauch
der Verschluß abnehmbar
den Ansatz verschließen
und den Behälter
abdichten kann;
- ii) der Verschluß einen
zusammenhängenden oder
segmentierten manipulations-anzeigenden Ring aufweist, der am Verschluß mittels
zerbrechlicher Zwischenglieder angebracht ist;
- iii) der Ring und der Behälteransatz
komplementäre
Einwegmerkmale aufweisen, die bei Gebrauch eine schließende Drehung
des Verschlusses relativ zum Behälter
erlauben, aber derart zusammenwirken, daß eine öffnende Drehung verhindert
wird und hierbei die zerbrechlichen Zwischenglieder zerbrechen;
- iv) der Verschluß Mitnehmer-Merkmale
aufweist, die komplementär
zu den Mitnehmer-Merkmalen eines
gegebenen Verschlußbefestigungswerkzeugs
sind, derart, daß bei
Gebrauch das Werkzeug verwendet werden kann, um den Verschluß auf den
Ansatz zu treiben; und
- v) die äußere Randeinfassung
des manipulations-anzeigenden Rings Mitnehmer-Merkmale aufweist,
die komplementär
zu den Mitnehmer-Merkmalen des vorgegebenen Verschlußbefestigungswerkzeugs
sind, derart, daß bei
Gebrauch das Werkzeug verwendet werden kann, um unmittelbar sowohl
den Verschluß als
auch den Ring so auf den Ansatz zu treiben, daß kein Verschließungs-Drehmoment
auf die zerbrechlichen Zwischenglieder übertragen wird.
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Keines
der eingangs genannten Dokumente hat speziell vorgesehene manipulations-anzeigende Ringmitnehmer-Merkmale
um die äußere Randeinfassung
des manipulations-anzeigenden Rings herum.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die manipulations-anzeigenden Ringmitnehmer-Merkmale
so geformt, daß sie eine
Einweg-Mitnehmerwirkung haben, so daß im Gebrauch ein Drehen des
Werkzeugs in der Öffnungsrichtung
den manipulations-anzeigenden Ring nicht mitnimmt.
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Die
vorstehenden und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind
beispielhaft in den Zeichnungen veranschaulicht; in den Zeichnungen:
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1 ist teilweise im Schnitt
eine Ansicht eines manipulations-anzeigenden Behälterverschlusses in einem Behälteransatz
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Draufsicht auf
den Verschluß von 1;
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3 ist eine teilweise Unteransicht
des Verschlusses von 1;
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4 ist ein vergrößertes Detail
des Verschlusses von 1;
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5 ist eine Schnittansicht
eines Verschlußanbringwerkzeugs
für den
Verschluß von 1;
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6 ist eine vergrößerte Einzelheit
des Verschlußanbringwerkzeugs
von 5;
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7 ist eine Unteransicht
des Verschlußanbringwerkzeugs
von 5;
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8 ist eine Draufsicht auf
ein Verschlußöffnungswerkzeug
für den
Verschluß von 1;
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9 ist eine Ansicht des Verschlußöffnungswerkzeugs
von 8;
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10 ist teilweise im Schnitt
eine Ansicht eines manipulations-anzeigenden Verschlusses gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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11 ist eine Unteransicht
des Verschlusses von 10.
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Wie 1 zeigt, hat ein Behälter 10,
der eine aus Kunststoff wie etwa HDPE (Polyethylen hoher Dichte)
blasgeformte 220-Liter-Trommel sein kann, einen Ansatz 12,
der an der oberen Oberfläche 14 der
Trommel angeordnet ist.
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Der
angeformte Ansatz 12 springt sowohl axial nach außen von
der ausgesparten Trommeloberfläche 14 als
auch axial nach innen in die Trommel vor. Der Ansatz 12 hat
einen Rand 16, ein Innengewinde 18 und einen radial
einwärts
gerichteten Flansch 20, der axial einwärts von dem Gewinde 18 positioniert
ist. Der Flansch 20 hat eine axial nach außen gerichtete,
kegelstumpfförmig
geformte abdichtende Gegenfläche 22.
Eine Serie von radial nach außen
verlaufenden, manipulations-anzeigenden Sperrzähnen 24 ist um den
axial nach außen
verlaufenden Teil des Ansatzes 12 herum ausgebildet.
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Wie
die 1 bis 4 zeigen, ist eine Verschlußkappe 26 aus
Kunststoff wie etwa Polyethylen bzw. PE oder Polypropylen bzw. PP
so geformt, daß sie
einen allgemein axialzylindrischen Körper 28 hat, an dessen äußerer Oberfläche ein
Gewinde 30 ausgebildet ist. Eine radiale Umfangsnut 32 liegt
unter dem Schraubgewinde 30 der Kappe. Die Kappenoberseite 34 hat
einen radial nach außen
verlaufenden Flansch, dessen Unterseite eine axiale Nut 36 mit
einem zu dem Rand 16 des Behälteransatzes komplementären Querschnitt
hat. Ein kreisförmiger
manipulations-anzeigender Ring 38 ist mit der Kappenoberseite
durch axiale zerbrechliche Zwischenglieder 40 verbunden.
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Die
innere Oberfläche
des manipulations-anzeigenden Rings 38 ist mit radial einwärts verlaufenden Sperrzähnen 42 versehen,
die auf bekannte Weise so geformt sind, daß sie über die manipulations-anzeigenden Sperrzähne 24 des
Behälteransatzes
gleiten, wenn die Kappe 26 in den Ansatz 12 gedreht
wird, aber damit verblockt werden, wenn die Kappe aus dem Ansatz
herausgedreht wird, wodurch die Zwischenglieder 40 zerbrechen
und eine Manipulationsanzeige erhalten wird. Der manipulations-anzeigende
Ring 38 ist gemeinsam mit der Kappe 26 geformt.
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Ein
Dichtring 44 mit allgemein rechteckigem oder rundem Querschnitt
liegt in der Radialnut 32 der Kappe.
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Das Äußere der
Verschlußkappe 26 ist
so ausgebildet, daß etwaige
Ausnehmungen oder Vertiefungen, die Trommelinhalt zurückhalten
und später verunreinigen
könnten,
vermieden werden.
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Die äußere Randeinfassung 46 der
Kappenoberseite 34 und die äußere Randeinfassung 48 des
manipulations-anzeigenden Rings 38 sind bei 50 und 52 durchbrochen
bzw. haben Zinnen, um den einfachen Angriff des Metallkopfs 54 eines
automatischen Kappenbefestigungs- und -verschließungswerkzeugs (5 bis 7) zu ermöglichen, wobei der Kopf so
geformt ist, daß er
sowohl an der Kappe als auch an dem Ring angreift, um sicherzustellen,
daß die
Zwischenglieder 40 nicht ungewollt zerbrochen werden, wenn
die Kappe auf den Ansatz geschraubt wird.
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Wie
die 3 und 4 deutlicher zeigen, bilden die
Zinnen 50 der Kappenoberseite und die Zinnen 52 des
manipulations-anzeigenden Rings Mitnehmermerkmale, wobei sie axial
ausgefluchtete radiale Vorderkanten 56 und 58 haben,
die von radial einwärts
gerichteten axialen Stäben 60 des
Kappenbefestigungswerkzeugs 54 aufgenommen werden; die innere
Tiefe des Kappenbefestigungswerkzeugs ist dabei ausreichend, um
an beiden Zinnen 50 und 52 anzugreifen, wenn das
Werkzeug mit der Kappe bestückt
wird. Wenn das Werkzeug benützt
wird, um eine Kappe 26 an einem Behälteransatz 12 anzubringen,
nimmt das Werkzeug sowohl die Kappe als auch den manipulations-anzeigenden
Ring 38 unmittelbar mit, so daß auf die zerbrechlichen Zwischenglieder 40 kein
Verschließungsdrehmoment
aufgebracht wird.
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Die
Zinnen 50 der Kappe sind zwar als herkömmlich rechteckig dargestellt,
um sowohl als Verschließungsmitnehmer-Merkmale
als auch als spätere Öffnungsmerkmale
zu dienen, aber die Zinnen 52 des manipulations-anzeigenden
Rings sind keil- oder nockenförmig,
wobei sie von der Vorderkante 58 radial einwärts in die
Randeinfassung 48 des Rings verjüngt sind. Diese Form erlaubt
es, daß diese
manipulations-anzeigenden Zinnen 52 des Rings eine Einwegmitnahmewirkung
haben; während
die Stege 60 des Kappenbefestigungswerkzeugs die Zinnen 52 des
manipulations-anzeigenden Rings aufnehmen und sie in der Schließrichtung
mitnehmen können, gleiten
sie über
die Zinnen, wenn das Werkzeug in der entgegengesetzten Öffnungsrichtung
gedreht wird. Somit kann von dem Werkzeug keine Mitnahmewirkung
auf den manipulations-anzeigenden Ring ausgeübt werden, und infolgedessen
wird auf die zerbrechlichen Zwischenglieder 40 ein Öffnungsdrehmoment übertragen
und zerbricht sie.
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Außerdem sind
die eine Manipulation verhindernden Sperrzähne 42 des manipulations-anzeigenden Rings
als Flügel
dargestellt, die in radialer Richtung nach innen zu und in der den
Verschluß schließenden Drehrichtung
auslaufen, wobei die freien Enden 62 der Flügel über die
Sperrzähne 24 des Behälteransatzes
gleiten, wenn die Kappe 26 in der Verschließrichtung
gedreht wird, aber an den Sperrzähnen 24 des
Behälterhalses
blockiert werden, wenn die Kappe in der Öffnungsrichtung gedreht wird.
Die Flügel
erlauben ein Biegen des manipulations-anzeigenden Rings 38 radial
einwärts
und zerbrechen somit die zerbrechlichen Zwischenelemente 40,
wenn der Versuch gemacht wird, den Behälter 10 unter Verwendung
eines Kappenbefestigungswerkzeugs 54 zu öffnen. Dieser
Vorgang findet zusätzlich zu
der im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen Übertragung der Behälteröffnungsdrehkraft
auf die zerbrechlichen Zwischenglieder 40 statt.
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Der
Behälter 10 kann
durch den Gebrauch des Öffnungswerkzeugs 64 geöffnet werden,
das in den 8 und 9 gezeigt ist. Das Werkzeug
hat einen Griff 66 und einen Ring 68 mit einem
Durchmesser, der auf eine Kappe 26 paßt, sowie radial nach innen gerichtete
Zinnen 70 um den Innenrand 72 des Rings, wobei
die inneren Zinnen eine zu der Randeinfassung 46 der Kappe
und zu den Zinnen 50 der Kappe komplementäre Gestalt
haben. Das Öffnungswerkzeug
ist erforderlich wegen der hohen Verschließdrehkraft, die durch die automatische
Verschließmaschine
auf die Kappe aufgebracht wird.
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Eine
zweite Ausführungsform
einer manipulations-anzeigenden Verschlußkappe gemäß der vorliegenden Erfindung
ist in den 10 und 11 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform
hat eine Schraubverschlußkappe 74 vom
Typ DIN 60, die ein HDPE-Formteil eines allgemein bekannten Typs
ist, keil- oder nockenförmige
Einwegmitnahmemerkmale 76, die in der Randeinfassung 78 des
manipulations-anzeigenden Rings 80 ausgebildet sind. Manipulations-verhindernde
Flügel 82 sind
in dem Innenumfang 84 des manipulations-anzeigenden Rings 80 ausgebildet,
der mit der Kappe 74 durch radiale zerbrechliche Zwischenglieder 86 verbunden
ist. Die Kappe 74 hat eine Serie von radial nach außen sowie axial
verlaufenden Rippen 88, die um den Kappenumfang 90 herum
gleichbeabstandet sind und Kappenmitnahmemerkmale bilden. Diese
Mitnahmemerkmale 76 und 88 sind – anders
als die Mitnahmemerkmale 50 und 52 der ersten
Ausführungform – nicht
axial ausgefluchtet.