DE9012924U1 - Plastic screw cap for containers - Google Patents
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CatunVDate 10. September 1990CatunVDate September 10, 1990
OlOil
Verschlußachraubkappe aus Kunststoff fOr Behälter Plastic screw cap for containers
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußschraubkappe aus Kunststoff für Behälter mit einem an ihrer dem Behälter zugewandten Stirnfläche gehaltenen Sicherungsring für die Originalitätssicherung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a plastic screw cap for containers with a locking ring for tamper-evident protection held on its front surface facing the container according to the preamble of claim 1.
Derartige Verschlußschraubkappen dienen bei Behältern, die mit verderblichen oder gefährlichen Füllstoffen gefüllt sind, der sogenannten Originalitätssicherung. Vor jedem Offnen des Behälters durch Abschrauben der Verschlußschraubkappe ist für den Benutzer infolge der ungelösten Verbindung zwischen der eigentlichen Kappe und dem Sicherungsring ersi'htlich, daß sich im Behälter noch das ursprünglich eingefüllte Füllgut befindet,Such screw caps are used for the so-called tamper-evident seal on containers filled with perishable or dangerous filling materials. Before opening the container by unscrewing the screw cap, the user can see that the original filling material is still in the container due to the unbroken connection between the actual cap and the locking ring.
-2--2-
HR/LaHR/La
Ol während nach dem Öffnen des Behälters durch Abschrauben der Verschluöschraubkappe und ihrer Trennung vom Sicherungsring für jeden Benutzer erkennbar ist, daß die Originalität, also die ursprüngliche Füllung des Behäl- ;.yrs nicht mehr gewährleistet ist.Oil, while after opening the container by unscrewing the screw cap and separating it from the locking ring, it is clear to every user that the originality, i.e. the original filling of the container, is no longer guaranteed.
Bei bekannten Verschlußschraubkappen der sich aus dem Oberbegriff des Anspruch 1 ergebenden Art sind die abscherbaren Verbindungen zwischen Sicherungsring und Verschlußschraubkappe dadurch gebildet, daß auf der der Kappe zugewandten Stirnfläche des Sicherungsrings auf dem Umfang verteilt abscherbare Zapfen angeformt sind, und es werden diese Zapfen zur lösbaren Verbindung mit der Schraubkappe in entsprechend auf dem Umfang der dem Behälter zugewandten Kappenstirnfläche angeordneteIn known screw caps of the type resulting from the preamble of claim 1, the shearable connections between the locking ring and the screw cap are formed by forming shearable pins distributed around the circumference of the locking ring’s front face facing the cap, and these pins are inserted into correspondingly arranged pins on the circumference of the cap’s front face facing the container for detachable connection to the screw cap.
einer Relativdrehung zwischen Verschlußschraubkappe und Sicherungsring abgeschert werden. Diese Art der sbscherbaren Verbindungen hat schwerwiegende Nachteile: Zur Verbindung von Verschlußschraubkappe und Sicherungsring ist eine manuelle Hontage erforderlich, um die Zapfen in die zugehörigen Bohrungen einzuführen. Dies bedeutet einen hohen Fertigungeaufwand, der bei derartigen Massenbauteilen besonders ins Gewicht fällt. Außerdem wird lediglich eine lose Steckverbindung erzielt, und es ist durch unvermeidliche unterschiedliche Schwundmaße von Kappe und Sicherungsring ein Herausfallen und damit Losen oder ein teilweises Lösen des Sicherungsrings von der Schraubkappe möglich, wonach entweder eine ernaute Montage erforderlich wird oder eine derartige Kappe nicht mehr verwendbar ist. Es besteht farner die Gefahr, daß die Originalitätssicherung nicht gewährleistet ist, da ein Austauschen des Sicherungsrings nicht mit Sicherheit ausgeschlossen ist. Ein weiterer Nachteil beetPhS darin, daß nach dem Abscheren dor Zapfen bei Relativdre-a relative rotation between the screw cap and the locking ring. This type of shearable connection has serious disadvantages: To connect the screw cap and the locking ring, manual assembly is required in order to insert the pins into the corresponding holes. This means a high level of manufacturing effort, which is particularly significant for mass-produced components of this type. In addition, only a loose plug connection is achieved and, due to unavoidable different shrinkage dimensions of the cap and the locking ring, the locking ring can fall out and thus come loose or partially come loose from the screw cap, after which either further assembly is required or such a cap can no longer be used. There is also the risk that the tamper-evident seal is not guaranteed, since it is not possible to completely rule out the need to replace the locking ring. Another disadvantage is that after the pin is sheared off, the locking ring can be damaged by relative rotation.
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Ol hung zwischen Kappe und Sicherungsring abgescherte HaXfcestiftf dee Füllgut verunreinigen können, Schließlich ist die Originelitätssicherung auch nicht vollständig gewährleistet, weil eich Sicherungering und Kappe auch ohne sichtbare Beschädigung voneinander trennen lassen, indem die Zapfen aus den zugehörigen Bohrungen herausgezogen werden.If the cap and the retaining ring are not properly secured, sheared-off pins can contaminate the contents. Finally, the tamper-evident seal is not completely guaranteed because the retaining ring and cap can be separated from each other without visible damage by pulling the pins out of the corresponding holes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine V'erschlußschraubkappe der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der sowohl die Montage verbessert, vereinfacht und verbilligt wird als auch die Originalitätssicherung in höchstem Meß gewährleistet wird, und zwar alles dies unter Vermeidung der geschilderten Nachteile der bekannten Anordnung.The invention is based on the object of creating a screw cap of the type specified at the beginning, in which assembly is improved, simplified and made cheaper and the tamper-evident seal is guaranteed to the highest degree, and all this while avoiding the disadvantages described of the known arrangement.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die abscherbaren Verbindungen zwischen Sicherungsring und dem Behälter zugewandter Kappenstirnfläche durch punktförmiges Verschweißen von Sicherungsring und Schrgubkappenstirnfläche mittels Ultraschall gebildetThis object is achieved according to the invention in that the shearable connections between the retaining ring and the cap face facing the container are formed by spot welding of the retaining ring and the bevelled cap face using ultrasound.
Zusind. Dies bringt unter Vermeidung der geschilderten Nachteile der bekannten Anordnung folgende wesentliche Vorteile mit sich: Die Verbindung von Sicherungsring und eigentlicher Schraubkappe kann maschinell an einer geeigneten Ultraschallschweißeinrichtung vorgenommenThis brings the following significant advantages while avoiding the disadvantages of the known arrangement: The connection between the retaining ring and the actual screw cap can be made mechanically using a suitable ultrasonic welding device.
25werden. Infolge der Schweißstellen ist an diesen Verbindungsstellen eine stoffschlüssige und damit lediglich durch den späteren Schervorgang lösbare Verbindung geschaffen. Dies ermöglicht oder fördert zumindest die maschinelle Handhabung der Einheit von Schraubkappe und25. As a result of the welding points, a material-tight connection is created at these connection points, which can only be broken by the subsequent shearing process. This enables or at least promotes the mechanical handling of the unit of screw cap and
30Sicherungsring beim Aufbringen auf die Behälter. Auch ist es möglich, bereits vorhandene Verschlüsse nachträglich mit Hilfe der ultraschallverschweißten Verbindungen «sit einem Sicherungsring auszurüsten. Die Originalitäts-30Securing ring when applied to the containers. It is also possible to retrofit existing closures with a securing ring using the ultrasonically welded connections. The tamper-evident
-A--A-
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Ol sicherung wird ganz wesentlich verbessert. Denn beim Offnen, also beim Abschrauben der Schraubkappe vom Sicherungsring erfolgt eine eindeutige Zerstörung der Verbindungsstellen zwischen diesen Bauteilen. Vorher ist eine eindeutige Erkennbarkeit der Unversehrtheit des Gesamt Verschlusses des Behälters gewährleistet, und es ist keine Möilichkeit einer Manipulation gegeben. Durch entsprechende Anordnung, Ausgestaltung und VerteilungOil security is significantly improved. When opening, i.e. when unscrewing the screw cap from the locking ring, the connection points between these components are clearly destroyed. Before this, the integrity of the entire closure of the container is clearly visible and there is no possibility of manipulation. Through appropriate arrangement, design and distribution
uox &idiagr;|&ogr;&ogr;&ugr;&igr;&igr;»&bgr;&igr;&ugr;&ngr;&ogr;&igr;&igr; · —it/xiiuox &idiagr;|&ogr;&ogr;&ugr;&igr;&igr;»&bgr;&igr;&ugr;&ngr;&ogr;&igr;&igr; · —it/xii
tatsächlich ausschließlich Sollbruchstellen zu schweißen, was die Sicherheit der Verbindung weiter erhöht. Dazu ist in einfacher Weise lediglich eine entsprechende Konstruktion und Einstellung der Ultraschallschweißeinrichtung erforderlich. Insgesamt werden also unter \ to actually weld only predetermined breaking points, which further increases the safety of the connection. All that is required is a suitable design and adjustment of the ultrasonic welding device. Overall, therefore, under \
Vermeidung der geschilderten Nachteile der bekannten Anordnung Fertigung, Montage und Originalitätssicherung ganz wesentlich gefördert und verbessert bzw. gewährleistet .Avoidance of the described disadvantages of the known arrangement of manufacturing, assembly and tamper evident is significantly promoted and improved or guaranteed.
Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 wird -■■ an den jeweils vorgesehenen Verbindungsschweißstellen &ngr;By the characterizing features of claim 2 -■■ at the respectively provided connecting weld points &ngr;
des Sicherungsrings das für den Scnweißvöfgang erföfdöf- f liehe Material zusätzlich zur Verfugung gestellt, vor allem werden aber definierte Sollverbindungs- und damit | Abscherstellen gebildet. Höhe und Ausdehnung der Vor- &igr;of the retaining ring, the material required for the welding process is additionally made available, but above all defined desired connection and thus shearing points are formed. Height and extent of the pre- &igr;
sprünge kann dem Material und der gewünschten Verbindungsstärke entsprechend gewählt werden. Die Vorsprünge werden zweckmäßig in ihrer Höhe verhältnismäßig gering gewählt, so daß nach dem Jltraschweißvorgang der Sicherungsring nahezu abstandslos auf der Stirnfläche der Kappe aufliegt. Durch die weitere Ausgestaltung nach Anspruch 3 kann die Lage, die Art und die Sicherheit der Lage und der Sollbruchstärke der Schweißverbindung weiter gefördert werden.The number of jumps can be selected according to the material and the desired connection strength. The jumps are expediently selected to be relatively small in height, so that after the ultra-welding process the locking ring rests almost completely on the front surface of the cap. The further design according to claim 3 can further improve the position, type and safety of the position and the predetermined breaking strength of the welded connection.
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• &igr; · &igr; ■ ii ·•&igr; · &igr; ■ ii ·
• ••it· it·· O«J··•••it· it·· O«J··
Ol Sind in der Kappenstirnfläche auf dem Umfang verteilt Bohrungen vorgesehen, z.B. für die Anbringung von Plomber, oder bei Nachrüstung von vorhandenen Schraubkappen von früheren Verbindungsarten her, so wird zweckmäßig eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 gewählt. Ol If holes are provided in the cap face distributed around the circumference, e.g. for attaching sealers, or when retrofitting existing screw caps from earlier types of connection, then an embodiment of the invention according to claim 4 is expediently selected.
ui rri nach &iacgr;&ogr;&ugr;&agr;&iacgr;&idiagr;&iacgr;&eegr;&agr;&eegr;&igr; UoruonHiinncjuort 11 &eegr; rl &ogr; +- &ogr; f- &egr; im ·· — - — -- — — ·. ^ — — — — a - — — — ·· — — ..-, — —-- — —.- — .. _ _■___«. «...ui rri after &iacgr;&ogr;&ugr;&agr;&iacgr;&idiagr;&iacgr;&eegr;&agr;&eegr;&igr; UoruonHiinncjuort 11 &eegr; rl &ogr; +- &ogr; f- &egr; im ·· — - — -- —— ·. ^ ———— a - ——— ·· —— ..-, ——--——.-— .. _ _■___«. «...
Hinblick auf die Ultraschallverschweißung gewählt. Als besonders zweckmäßig hat sich ein thermoplastischer Kunststoff gezeigt.with regard to ultrasonic welding. A thermoplastic material has proven to be particularly suitable.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eir is Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigenFurther features, details and advantages of the invention emerge from the claims and from the following description of an embodiment of the invention with reference to the drawing.
Fig. 1 eine Untersicht der Verschlußschraubkappe mit ihrem Sicherungsring,Fig. 1 a bottom view of the screw cap with its locking ring,
;, nung nach Fig. 1, jeweils durch eine Verbindungsstelle,;, arrangement according to Fig. 1, each through a connection point,
20 und zwar in der rechten Hälfte vor der Ultraschallverschweißung und in der linken Hälfte nach der Ultra20 in the right half before ultrasonic welding and in the left half after ultrasonic welding
schallverschweißung der geschnittenen Verbindungsstelle,sonic welding of the cut joint,
Fig. 3a und 3b jeweils eine vergrößerte geschnittene Teilansicht entsprechend den Ausschnitten A bzw. B in Fir- 2,Fig. 3a and 3b each show an enlarged sectional partial view corresponding to sections A and B in Fig. 2,
Fig. 4a und 4b eine vergrößerte Seitenansicht des Bereichs der Verbindungsstellen gemäß Bereich A bzw. B in Fig. 2 undFig. 4a and 4b an enlarged side view of the area of the connection points according to area A and B in Fig. 2 and
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Ol Fig. 5 eine Draufsicht auf die Schraubkappe nach Fin. I in einer Hälfte.Ol Fig. 5 a plan view of the screw cap according to Fin. I in one half.
Fig. 1 und 2 zeigen die Gesaentanordnung aus eigentlicher Verschlußschraubkappe 1 und Sicherungsring 2. Beide bestehen zweckmäßig aus thermoplastischem Kunststoff und sind in ihrer Grundform in üblicher Weise ausgestaltet. An der dem Behälter zugewandten Stirnfläche, die in Fig.Fig. 1 and 2 show the entire arrangement of the actual screw cap 1 and the locking ring 2. Both are made of thermoplastic material and are designed in the usual way in their basic form. On the front surface facing the container, which is shown in Fig.
1 Horn Rotrarhfpr
— -■ 1 Horn Rotrarhfpr
—■
auanHt &igr; et. —-- — auanHt &igr; et. —-- —
nH in PinH to Pi
weist, ist der Sicherungsring 2 für die Originalitätssicherung gehalten, und zwar an auf dem Umfang verteilten Verbindungsstellen an der dem Behälter zugewandten Kappenstirnfläche lösbar ober aus dem Kunststoff geformte Verbindungen befestigt. Diese Verbindungsstellen oder Befestigungen sind bei der öffnenden Drehung der Kappe 1 gegenüber dem Sicherungsring 2 abscherbar.The locking ring 2 for tamper-evident protection is held in place at connection points distributed around the circumference on the cap face facing the container, detachably attached to connections molded from the plastic. These connection points or fastenings can be sheared off when the cap 1 is rotated to open it relative to the locking ring 2.
Die abscherbaren Verbindungen sind durch punktförmiges Verschweißen von Sicherungsring 2 und "chraubkappenstirnfläche mittels Ultraschall gebildet. Diese Verbindungsstellen sind in Fig. 1 jeweils bei 3 angedeutet undThe shearable connections are formed by spot welding of the retaining ring 2 and the screw cap face using ultrasound. These connection points are indicated at 3 in Fig. 1 and
den Fig. 2 bis 4b sind solche Verbindungsstellen 3 im einzelnen dargestellt. Dabei zeigen Fig. 2 in der rechten Hälfte sowie Fig. 3b und 4b eine solche Verbindungsstelle vor dem Ultraschweißvorgang und Fig. 2 in der linken Hälfte sowie Fig. 3a und 4a eine ''i.indungsstel-Ie nach dem Ultraschweißvorgang.Such connection points 3 are shown in detail in Fig. 2 to 4b. Fig. 2 in the right half as well as Fig. 3b and 4b show such a connection point before the ultrasonic welding process and Fig. 2 in the left half as well as Fig. 3a and 4a show a connection point after the ultrasonic welding process.
Wie insbesondere Fig. 3b und 4b zeigen, sind an den jeweils auf dem Umfang verteilt vorgesehenen Verbindungsstellen auf der der Kappenstirnfläche zugewandten Stirnfläche des Sicherungsrings 2 Vorsprünge zur Auflage und zur Bereitstellung des zu verschweißenden KunststoffäDöreichs angeformt, und zwar bestehen diese Vor-As shown in particular in Fig. 3b and 4b, projections for supporting and providing the plastic part to be welded are formed on the connection points provided distributed around the circumference on the face of the locking ring 2 facing the cap face, and these projections consist of
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Ol sprünge jeweils aus einem erhöhten Ringabschnitt 4 und einem daraus vorspringenden schmalen Schweißsteg 5. Wie Fig. 2, linke Hälfte und Fig. 3a sowie 4a zeigen, wird an den so vorbereiteten Verbindungsstellen ein Ultraschweißvorgang derart ausgeführt, daß über das Material und die Lage des Schweißstegs 5 eine Verschweißung mit der gegenüberliegenden Stirnflächenstelle der Kappe 1 bewirkt, wonach dann der Ringabschnitt 4 verschweißt an der Stirnfläche der Kappe 1 anliegt.Each of the two parts consists of a raised ring section 4 and a narrow welding web 5 protruding from it. As shown in Fig. 2, left half and Fig. 3a and 4a, an ultrasonic welding process is carried out on the connection points prepared in this way in such a way that the material and position of the welding web 5 causes a weld to the opposite end face of the cap 1, after which the ring section 4 is welded to the end face of the cap 1.
Hierdurch ist die eingangs geschilderte sichere Verbindung von Verschlußschraubkappe 1 und Sicherungsring 2 für die Originalitätseicherung hergestellt. Beim öffnen des Behälters, also bei einer relativen Drehbewegung der Schraubkappe 1 gegenüber dem Sicherungsring 2 wird die an den Verbindungsstellen 3 geschaffene Schweißverbindung abgeschert.This creates the secure connection between the screw cap 1 and the locking ring 2 described at the beginning to ensure tamper-evident integrity. When the container is opened , i.e. when the screw cap 1 rotates relative to the locking ring 2, the welded connection created at the connection points 3 is sheared off.
Sind in der Stirnfläche der Schraubkappe, auf der der Sicherungsring gehalten wird, Bohrungen vorgesehen, wie dies bei 6 in Fig. 1 engedeutet ist, so können die Verbindungsstellen 3 bzw. 4, 5 derart auf dem Sicherungsringumfang verteilt angeordnet werden, daß wenigstens der größere Teil der Verbindungsstellen außerhalb der Bohrungen 6 auf der Kappenstirnfllche gelegen sind, wis Fig. 1 zeigt. Auf diese Weise ist auch bei einem Nachrüeten vorhandener Schraubkappen mit dem Sicherungsring entsprechend der Erfindung die geschilderte vorteilhafte Originalitätssicherung gewährleistet.If holes are provided in the front surface of the screw cap on which the locking ring is held, as indicated at 6 in Fig. 1, the connection points 3 or 4, 5 can be distributed around the circumference of the locking ring in such a way that at least the majority of the connection points are located outside the holes 6 on the front surface of the cap, as shown in Fig. 1. In this way, the advantageous tamper-evident protection described is also ensured when existing screw caps are retrofitted with the locking ring in accordance with the invention.
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