NO121702B - - Google Patents

Description

Beholder og lukkekapsel med en del som har en skruegjenge.

Oppfinnelsen vedrører generelt skruegjenger som har seivlåsende karakter, nærmere bestemt en beholder og lukkekapsel med en del som har en skruegjenge bestemt for å skrues på en samvirkende gjenge og frembringe en aksielt rettet kraft samt en friksjonslåsende effekt mellom gjengene når gjengene skrues sammen. Et hovedformål for oppfinnelsen er å tilveiebringe anord-ninger som gjør lukkekapselen seivlåsende på en slik måte at det må et så stort dreiemoment til for å skru kapselen av at et barn vil ha større vansker med å skru den av enn ved vanlige skrue-kapsler. Oppfinnelsen kan derfor være særlig nyttig i forbindelse med beholdere for farmasøytiske eller andre farlige substanser som vanlig finnes i et hjem, men som må være utilgjengelige for barn.

Et særlig formål for oppfinnelsen er å fremskaffe en seivlåsende skruegjenge som kan utformes på slik måte at det store dreiemomentet som skal til ved avskruing opprettholdes selv etter at kapselen er dreiet noe.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en beholder og lukkekapsel med seivlåsende skruegjenge av foran nevnte type og som kan fremstilles ved vanlig støpetek-

nikk uten at det stilles særlige krav til snevre toleranser, og hvorved en gjenget kapsel kan settes på støpte deler som har liten veggtykkelse og som derfor kan fremstilles billig.

Beholderen og lukkekapselen ifølge oppfinnelsen er

nærmere bestemt av den typen hvor toppen av gjengen på enten beholderdelen eller kapselen er utført med klaring omkring rot-

partiet av den samvirkende gjengen, og beholderen og lukkekapselen ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at gjengen på beholderen eller kapselen er utført med en gjengeprofil med en avtrapning,

og ved at den bakre del av flanken på gjengen når gjengen skrues til har slik gjengeprofil at aksialkraften mellom de to gjengene presser toppen på den samvirkende gjengen mot avtrapningen, hvilken avtrapning har med toppen på den samvirkende gjengen en inngrepspasning som sentrerer de to gjengene i forhold til hverandre og frembringer en radialkraft mellom avtrapningen og toppen av den samvirkende gjengen hvilket frembringer en friksjonsmessig sam-

låsing av angjeldende to gjenger.

I det spesielle tilfelle med en flaske som har en på yttersiden skruegjenget hals og en kapsel med et indre skrue-

gjenget skjørt, er det fortrinnsvis kapselen som har gjenger med en avtrappet profil på flanken og som kan støpes fra et fleksibelt plastmateriale, og gjengen på flaskehalsen har derfor en konvensjonell utforming. I dette tilfelle har således kapselen et skjørt med en indre gjenge som har en avtrappet gjengeprofil i den flanke som er lengst borte fra skjørtets åpne ende, idet gjen-geprofilen er slik at når kapselen skrues på en konvensjonell flaskehals, har toppen av flaskehalsgjengen en klaring mot roten av kapselgjengen, avtrapningen er slik utformet at når kapselen trekkes til på flasken og derved gir en aksialkraft mellom flaskehalsen og kapselen, trykkes flaskegjengen opp mot avtrapningen som har inngrepspasning mot toppen av flaskegjengen, slik at kapselen holdes fast på grunn av friksjonskontakten som hindrer løsning av kapselen.

I en alternativ utførelse hvor kapselen har den konvensjonelle gjenge, har imidlertid den gjengeflanke på flaskehalsen som ligger lengst borte fra halsens åpne ende, den avtrappete profil. Gjengeprofilen er slik og avtrapningen er slik utformet at man får den samme virkning som når den avtrappete gjenge er utformet i kapselen.

For å muliggjøre at toppen på den konvensjonelle gjenge skal kunne ri på avtrapningen er det påkrevd med en viss grad av elastisk ettergivenhet i flaske eller kapsel, og graden av inngrep mellom toppen av den konvensjonelle gjenge og avtrapningen er avhengig av graden av denne elastiske ettergivenhet. Når toppen av den konvensjonelle gjenge ligger an mot avtrapningen, utvirkes det en aksialkraft mellom disse to,og den friksjonsmotstand som derfor møtes når kapselen skal skrues av er større enn den man møter ved en vanlig skruekapsel. For å fjerne kapselen fra flasken må den avskrues så langt at der fås så stort spillerom mellom kapselen og flasken ved at kapselen dreies på flasken, at toppen av den konvensjonelle gjenge tvinges bort fra avtrapningen og tilbake mot roten av den avtrappede gjenge hvor der finnes klaring. Etter at dette er gjort kan kapselen med letthet skrues av på samme måte som en vanlig kapsel hvor det er klaring over hele gjengeprofilet, men inntil toppen av den konvensjonelle gjenge er tvunget bort fra avtrapningen, vil friksjonsmotstanden som motvirker avakruingen fortsette når kapselen avskrues, mens derimot en konvensjonell skruekapsel er løs med en gang åpningsmot-standen for kapselen er overvunnet.

Når en beholder eller kapsel har en gjenge ifølge oppfinnelsen, vil et barn ikke bare finne det vanskelig å dreie kapselen fra sin fullt tilskruede stilling, men barnet må fortsette å dreie kapselen en viss lengde mot friksjonsdreiemoméntet før kapselen løsner og dermed kan fjernes. Selv om et barn et øyeblikk kan frembringe det dreiemoment som er nødvendig for å fjerne kapselen, er det tvilsomt om barnet vil være i stand til

å frembringe dette dreiemoment i tilstrekkelig lang tid til at det vil kunne løsne kapselen fullstendig.

Bortsett fra denne motstand mot avskruing med det særtrekk at det gir sikkerhet mot at barn skrur kapselen av, vil imidlertid en del, spesielt en flaske eller^kapsel, som er forsynt med en gjenge ifølge oppfinnelsen ha en fordel som gjør den egnet for en mer vidstrakt anvendelse enn til de områder hvor det er nødvendig med en viss grad av motstand for å hindre at den skal kunne åpnes av barn. Således er det på grunn av unøy-aktigheter som nødvendigvis inntreffer ved fremstilling av skruegjenger på flasker eller støpte kapsler, ved konvensjonelle gjenger nødvendig med toleranser som gir anledning til en vesentlig klaring mellom gjengen på flasken og gjengen på kapselen. Når de konvensjonelle gjenger på- eller avskrues, vil kanskje kapselen forskyves radielt på flaskehalsen på en slik måte at det på den ene side av flasken ikke er noen klaring mellom kapsel-

og flaskegjenger, .mens det er vesentlig klaring på den annen side. Hvis der da finnes noen elastisk ettergivenhet, som det vanlig-vis er i tilfelle kapslene er støpt av et plastmateriale, særlig thermoplastmateriale, er det en tendens til at gjengene avbøyes lokalt ved det punkt hvor det er maksimal klaring når kapselen er påskrudd flasken, hvilket er kjent som "overtrekking av gjengene" og som da kan finne sted. Dette betyr at gjengen på flasken og gjengen på kapselen "rir" over hverandre ved avbøyningspunktet på kapselgjengen, slik at gjengene ikke gir effektiv forankrings-stilling av kapselen på flasken.

For å hindre at dette skal skje, er det nødvendig

å fremstille kapselskjørtet tilstrekkelig stivt til å hindre at den lokale avbøyning av gjengen, som gir anledning til gjenge-overtrekking, ikke finner sted. Dette fører til at kapselskjørtet må gjøres tykkere enn nødvendig ut fra andre styrkebetraktninger.

Når imidlertid enten kapselen eller flasken er forsynt med en avtrappet gjenge ifølge oppfinnelsen, kan der likevel være en vesentlig klaring mellom toppen av den konvensjonelle gjenge og roten av den avtrappede gjenge, slik at det kan brukes vanlige fremstillingstoleranser, fordi det er mulig med en vesent^ lig inngrepspasning mellom avtrapningen og toppen av den konvensjonelle gjenge, slik at det blir et inngrep mellom gjengene selv med forholdsvis vide toleransegrenai&f. Når derfor toppen av den konvensjonelle gjenge begynnar å ri på avtrapningsskulderen, finnes det i det hele tatt ikke noen klaring ved noe punkt rundt kapselen og flaskehalsen. Dét er derfor en kontinuerlig linje-kontakt mellom- de to gjenger,og på grunn av denne mangel på klaring sentreres kapselen automatisk på flaskehalsen. Fordi det ikke er noen klaring ved noe punkt og fordi gjengene på kapsel-skjørtet dermed er understøttet rundt hele lengden, er det ikke noen mulighet for at en lokal deformasjon skal finne sted. Derfor vil ikke en overtrekking av gjenger inntreffe, og det er dermed mulig å fremstille kapselskjørtet med mye tynnere gods enn det som på annen måte ville være mulig, men likevel sikres det at kapselen holdes i god, fast stilling på flaskehalsen.

Dette trekk er av særlig betydning ved kapsler som

er fremstilt av polypropylen og andre noe elastisk ettergivende thermoplastmaterialer, og det blir dermed av disse materialer mulig å fremstille kapsler med mye tynnere partier enn det som ellers ville være mulig. Da en betraktelig del av den totale kostnad for en kapsel ligger i kostnadene for de materialer den fremstilles av, blir det en svært høy totalreduksjon i kapsel-kostnaden.

Enda en fordel med den seivlåsende gjenge er at den

i høy grad yter motstand mot "selvavskruing", hvilket er en vanlig tendens som alle skruegjengekapsler har til å løsne ved vibrasjon. Denne tendens er et resultat av den aksiale kraft som virker mellom de to gjenger og av gjengenes stigningsvinkel som sammen virker til avskruing av lukkekapselen. Selvavskruing kan finne sted når kompresjonen av delene i lukkekapselen og pakningen i denne avtar eller når beholder med kapsel utsettes for en vibrasjon som kan oppstå under transport.

Avtrapningsflaten hvorpå toppen av den konvensjonelle gjenge trykkes når de to gjenger trekkes fullstendig sammen, kan være konkav slik at toppen av den konvensjonelle gjenge til en viss grad passer inn i avtrapningsflaten. Det vil si at i lukket stilling griper avtrapningen over og strekker seg forbi toppen av den konvensjonelle gjenge. Når de to gjenger avskrues i forhold til hverandre, vil i dette tilfelle toppen av den konvensjonelle gjenge forbli på avtrapningen, og for å løsne den må de to gjenger ikke bare avskrues tilstrekkelig i forhold til hverandre, men de to gjenger må presses aksialt for å trykke toppen av den konvensjonelle gjenge ut av avtrapningen. I tilfellet med en flaske og en kapsel må kapselen avskrues og derpå presses ned på flasken til den konvensjonelle gjenge kommer fri og inn i klaringen ved roten av den avtrappede gjenge. I tilfellet med flasker for farmasøytiske pro-dukter og andre materialer som må holdes ute av barns rekkevidde, vil en slik form på avtrapningen på denne måte skaffe en ekstra sikkerhet, da de fleste barn ikke vil følge den rekkefølge av handlinger som består i dreining av kapselen med påfølgende ned-pressing av denne, idet deres naturlige instinkt vil føre til at de snarere trekker i kapselen enn skyver den ned med samtidig dreining.

Hvis derimot avtrapningen er plan i aksialretningen slik at den ikke kommer i kontakt med den konvensjonelle gjenge ut over dennes topp, vil den konvensjonelle gjenge ha en tendens til å hoppe av avtrapningen så snart de to gjenger dreies tilstrekkelig i forhold til hverandre.

Et eksempel på eh gjenget kapsel samt beholder som

er konstruert i samsvar med oppfinnelsen er vist på de medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1 er et diametralsnitt gjennom en flaskekapsel ifølge oppfinnelsen, idet den er vist mens den blir skrudd av på en flaskehals som har konvensjonelle gjenger. Fig. 2 er et diametralsnitt som det på fig. 1, men viser kapselen på et senere trinn under tilskruing på halsen. Fig. 3 er et snitt som det på fig. 1 og 2, men viser kapselen når den er helt tilskrudd på halsen. Fig. 4 er et perspektivriss i mindre målestokk av kapselen som er vist på fig. 1 til 3. Fig. 5 er et sideriss av flaskehalsen ifølge oppfinnelsen med en kapsel vist i diametralsnitt mens den blir skrudd på flaskehalsen, og Fig. 6 er et riss som det på fig. 5, men viser kapselen når den er helt tilskrudd på flaskehalsen.

I det eksempel som er vist på fig. 1 til 4 på tegningene har en flaske 1 en hals 2 som er utformet med en gjenge 3 med det konvensjonelle, runde profil. En lukkekapsel 4, som i dette eksempel er fremstilt ved spcøytestøpning av polypropylen, men som kan fremstilles ved press-støpning, har en toppvegg 5 og et skjørt 6. På innsiden ved den indre enden av skjørtet 6 er det innbrakt en ettergivende pakning 7 og på utsiden av omkrets-flaten 8 på skjørtet er det utformet en rekke aksialtgående ribber som tjener til å gi et fast grep.

Skjørtet 6 er utformet med en indre skruegjenge 9, hvis profil har en rett bunndel 10 og en rett forflanke 11, hvilken er den flanke som ligger på den gjengeside som vender mot skjørtets 6 frie ende.

Den andre flanke på gjengen 9, d.v.s. flanken sora vender mot kapselens toppvegg 5, har en rett del 12 og en avtrapning 13. Avtrapningen 13 er konkav, som det er vist på diametral-snittene på fig. 1 til 3 på tegningene, og den strekker seg fra kanten av det rette parti 12 og opp til toppen 14.

Diameteren ved roten 10 er slik at det blir vesentlig klaring til toppen av gjengen 3, men diameteren for den radielt sett ytterste del på avtrapningen 13 er slik at den selv ved til-latte stillingstoleranser har inngrepspasning med toppen av gjengen 3. Ved begynnende tilskruing av kapselen 4 på flaskehalsen 2 vil derfor toppen 14 ri på den øvre flanke av gjengen 3 og der er en klaring mellom toppen av gjengen 3 og roten 10 og også mellom toppen 14 og foten av gjengen 3.

Etter som påskruingen av kapselen 4 fortsetter kommer endeflaten 15 på halsen 2 i kontakt med undersiden av pakningen 7, slik at det fra halsen 2 overføres en oppadvirkende aksialkraft til kapselen 4. Denne aksialkraft får gjengen til å forskyves opp mot gjengen 3 til den stilling som er vist på fig. 2 på tegningene er nådd, hvor et hjørne 16 i avtrapningen 13 er kommet i kontakt med gjengen 3 et lite stykke nedenfor gjengetoppen.

Etter som påskruingen av kapselen 4 fortsetter videre, sammentrykkes pakningen 7 ytterligere og aksialkraften mellom halsen 2 og kapselen 4 øker inntil toppen av gjengen 3 trykkes opp på avtrapningen 13 rundt hele omkretsen av de to gjenger slik som vist på tegningenes fig. 3.

Når dette trinn er nådd holdes kapselen 4 fast tilskrudd på halsen 2 ikke bare ved hjelp av friksjonskraften som frembringes av aksialkraften mellom gjengene 3 og 9 og som er avhengig av det dreiemoment som kapselen 4 utsettes for, men også ved hjelp av friksjonskraften som frembringes av en radialkraft mellom avtrapningen 13 og toppen av gjengen 3. Denne radialkraft er bestemt av størrelsen av inngrepet mellom avtrapningen 13 og toppen av gjengen 3 og er uavhengig av det dreiemoment som er brukt for påskruing av kapselen 4, forutsatt at det er tilstrekkelig til å presse toppen av gjengen opp på avtrapningen 13.

Når kapselen 4 skal skrues av igjen vil det friksjons-moment som motvirker avskruingen og som skyldes aksialkraften mellom halsen 2 og kapselen 4, avta øyeblikkelig og falle til null så snart som pakningen 7 ikke lengre er sammentrykt. Toppen av gjengen 3 forblir imidlertid på avtrapningen slik at friksjonen som utvirkes av radialkraften mellom gjengene opprettholdes og fortsetter til kapselen er avskrudd så langt at det blir mulig

å trykke kapselen 4 nedad med det resultat at gjengen 3 hopper ned fra avtrapningen.

For å lette tilskruing qg avskruing av kapselen 4 er denne forsynt med to parallelle ribber 17 som stikker opp fra topp-veggen 5, slik.at en mynt som på fig. 4 er vist med prikkete linjer 18, kan innsettes mellom ribbene og den virker da som en skruetrekker.

I det eksempel som er vist på fig. 5 og 6 på tegnin-gen har en flaske 21, en hals 22 som er forsynt med skruegjenger 23. En kapsel 24 har en toppvegg 25 med et skjørt 26 og en indre pakning 27. Flasken med gjengen på halsen er fremstilt på konvensjonell måte, f.eks. ved ekstrudering/blåsestøpning eller sprøyte/blåsestøpning, når den er fremstilt av et thermoplastisk materiale eller ved liknende blåsestøpning når den fremstilles av glass.

I dette eksempel har skjørtet 26 en indre gjenge 29 med konvensjonelt profil med plane flanker 30 og plan topp 31. Gjengen 23 har en plan flanke 32 på den side av gjengen som vender mot åpningen i halsen 22 og på den side som er fjernest fra hals-åpningen har den en flanke med et plant parti 36 som støter opp til gjengeroten 37. Toppen av gjengen 29 har klaring mot roten 37, men har inngrepspasning mot avtrapningen 35.

Ved eh begynnende påskruing av kapselen 24 inntar gjengene den stilling som ér vist på tegningenes fig. 5, hvor toppen 34 rir på den nedre flanke 30 på gjengen 29.

Når imidlertid kapselen tilskrues fast og det oppstår en aksialkraft mellom pakningene 27 og endeflaten 38 på halsen 22, presses gjengen 29 opp på gjengen 23, først til en stilling som tilsvarer stillingen på fig? 2 på tegningene og derpå til den fullt fastlåste stilling som er vist på tegningenes fig. 6, hvor toppen 31 er presset opp på avtrapningen 35.

Under disse betingelser er der mellom gjengene 23 og 29 en radialkraft som frembringer et låsende moment på nøyaktig samme måte som i eksemplet som er vist på figurene 1 til 4. Dette låsende moment motvirker en avskruing av kapselen 24 inntil det er mulig å trykke kapselen ned i forhold til halsen 22, slik at toppen 31 skyves ned fra avtrapningen 35.

I det eksempel som er vist på fig. 5 og 6 kan selv-følgelig kapselen 24 hvis så ønskes, være utformet med ribber som likner ribbene 17 i det på fig. 1 til 4 viste eksempel#eller med andre midler for å lette påskruing og avskruing av kapselen.

Claims (4)

1. Beholder og lukkekapsel med en del som har en skruegjenge bestemt for å skrues på en samvirkende gjenge og frembringe en aksielt rettet kraft samt en friksjonslåsende effekt mellom gjengene når gjengene skrues stramt sammen, idet toppen av gjengen på enten beholderdelen eller kapselen er utført med en klaring omkring rotpartiet av den samvirkende gjengen, karakterisert ved at gjengen (9,23) på beholderen eller kapselen er utført med en gjengeprofil med en avtrapning (13,35) og ved at den bakre del av flanken på gjengen (9,23) når gjengen skrues til har slik gjengeprofil at aksialkraften mellom de to gjengene presser toppen (3,31) på den samvirkende gjengen (3,29) mot avtrapningen (13,35), hvilken avtrapning (13,35) har med toppen (3,31) på den samvirkende gjengen en inngrepspasning som sentrerer de to gjengene i forhold til hverandre og frembringer en radialkraft mellom avtrapningen (13,35) og toppen av den samvirkende gjengen hvilket frembringer en friksjonsmessig samlåsing av angjeldende to gjenger.

2. Beholder og lukkekapsel som angitt i krav 1 og hvor kapselen er anordnet med et skjørt, karakterisert ved

at gjengen (9) på kapselen er utformet med avtrapningen (13) på innsiden av et skjørt (6) og at avtrapningen (13) er utformet på den av gjengens (9) flanker som er lengst borte fra skjørtets (6) frie ende.

3. Beholder og lukkekapsel som angitt i krav 1 og hvor beholderen er utført med en hals som en flaske, karakterisert ved at den avtrappete skruegjengen (23) er utformet på utsiden av halsen (22) og at avtrapningen (35) er utformet på den av gjengens (23) flanker som er lengst borte fra halsens (22) åpne ende (38).

4. Beholder og lukkekapsel som angitt i kravene 1-3, karakterisert ved at avtrapningen (13) på kapselgjengen (3) er konkavt utført slik at toppen av beholderens gjenge (3) passer inn i kapselgjengens avtrapning (13) og at avtrapningen (13) griper over og strekker seg forbi toppen av beholder-gjengen (3).