DE2801277A1 - Verschlussvorrichtung fuer flaschen, kruege und dergleichen behaelter - Google Patents
Verschlussvorrichtung fuer flaschen, kruege und dergleichen behaelterInfo
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Description
Verschlußvorrichtung für Flaschen, Krüge und dergleichen Behälter
Die Erfindung betrifft eine Verschlußvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Verschlußvorrichtung
ist für Flaschen, Krüge und dergleichen Behälter bestimmt, die eine im wesentlichen zylindrische
Öffnung aufweisen.
Es ist seit langem bekannt, Stopfen aus Kork, Gummi, Kunststoff oder einem anderen elastischen Werkstoff zu verwenden,
insbesondere wenn die Öffnungsdurchmesser der in Rede stehenden Behälter einen großen Toleranzbereich aufweisen.
Der Durchmesser des Stopfens muß gegenüber dem Innendurchmesser der Behälteröffnung etwas Übermaß auf-
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weisen, damit der Stopfen beim Einführen zusammengedrückt werden kann,um einen dichten Verschluß zu gewährleisten.
Der Stopfen liegt üblicherweise mit dem ganzen in die Öffnung eingesteckten Teil gegen die Innenfläche der
Öffnung an. Dadurch erhält man eine relativ große Berührungsfläche,
die sowohl eine Dichtungsfläche als auch
gleichzeitig eine Reibungsfläche bildet. Der Stopfen wird mit verhältnismäßig großer Kraft in die Öffnung eingedrückt
und muß mit einer entsprechend großen Kraft wieder herausgezogen
werden. Wenn der Behälterinhalt darüber hinaus
eine klebrige Flüssigkeit ist und außerdem dazu neigt, auszutrocknen, kann sich zwischen Stopfen und Öffnungs—
wand ein aushärtender Flüssigkeitsfilm bilden, der das Herausziehen des Stopfens sehr erschwert.
Bei der Massenherstellung von Glasflaschen kann beispielsweise
der Öffnungsdurchmesser einer gewissen Menge von Flaschen innerhalb relativ weiter Grenzen variieren. Das
bedeutet, daß die Stopfen für den größtmöglichen Öffnungsdurchmesser dimensioniert werden müssen. Andererseits
müssen die gleichen Stopfen auch für den kleinsten in der Menge vorkommenden Öffnungsdurchmesser verwendet
werden können, wo der Stopfen am meisten zusammengedrückt wird und dabei den größten Widerstand einem Einführen und
Herausziehen entgegensetzt. Die hierfür notwendigen
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maximalen Kräfte können üblicherweise von normal gesunden und kräftigen Personen aufgebracht werden. Dagegen
kann es für behinderte oder schwache Menschen unmöglich sein, einen solchen Stopfen herauszuziehen oder in die
Öffnung ausreichend stark einzudrücken, um eine Abdichtung zu erhalten.
Um einen leichter handhabbaren Verschluß zu erhalten, hat man bereits daran gedacht, einen Schraub- oder einen Rastdeckel
zu verwenden. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß auch solche Verschlüsse in vielen Fällen vor
allem mit der kleinen Kraft und den Bewegungsmöglichkeiten behinderter Personen nicht geöffnet werden können. Wenn
ein Schraubdeckel ausreichend dicht schließen soll, muß sein Boden unter einem gewissen Druck gegen den Öffnungsrand anliegen, was bedeutet, daß der Deckel mit einer
ziemlich großen Kraft festgedreht werden muß, die mindestens wieder aufgewandt werden muß, wenn der Deckel losgeschraubt
werden soll. Was die Rastdeckel anbetrifft, so müssen auch dort relativ große Kräfte aufgewandt werden, um die Deckel
beim Öffnen und Schließen über einen Rastwulst zu drücken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußvorrichtung
zu schaffen, deren Stopfen unabhängig vom Öffnungsdurchmesser des Behälters bei üblichen Toleranzen
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mit nur verhältnismäßig geringer Reibungskraft in der
Schließstellung gehalten wird und die trotzdem eine gute Abdichtung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung besteht im
wesentlichen aus zwei Kunststoff—teilen, nämlich einem
unteren, am Öffnungsrand des Behälters befestigbaren Teil und einem oberen, einen Stopfen aufweisenden Deckelteil.
Das untere Teil besteht aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff und kann mit einer hxnterschnittenen Ringnut
versehen sein, in die der wulstförmige Öffnungsrand des Behälters zur Befestigung eingedrückt werden kann. Da das
untere Teil aus elastisch nachgiebigem Kunststoff besteht, kann es sich beim Aufdrücken auf den Behälterrand in
einem weiten Bereich an unterschiedliche Öffnungsweiten anpassen, so daß bei der Herstellung der Behälter
keine große Genauigkeit einzuhalten ist. Das untere Teil ist von zylindrischer Gestalt und weist im Inneren
einen koaxialen rohrförmigen Ansatz auf, der an seiner Innenfläche mindestens einen ringförmigen, schräg nach
unten weisenden Flansch aufweist. Der freie Teil des
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Flansche bildet einen elastischen Dichtungsring, dessen Durchmesser bei der Herstellung innerhalb enger Grenzen
gehalten werden kann, wenn das untere Teil im Spritzgußverfahren mit hoher Genauigkeit hergestellt wird.
Das obere Teil besteht aus einem Deckel mit einem zylindrischen oder leicht konischen Stopfen-Ansatz. Der
Außendurchmesser des Stopfens ist etwas größer als der Innendurchmesser des genannten Flanschs. Wenn der Stopfen
nach unten in das untere Teil eingedrückt wird, verschiebt er den Flansch etwas nach außen, so daß dieser mit einem
elastischen Dichtungsdruck gegen den Stopfen anliegt. Da auch das obere Teil mit dem Stopfen im Spritzgußverfahren
hergestellt wird, weist der Stopfen eine große Maßgenauigkeit auf, so daß der Anpreßdruck des Flanschs gegen den
Stopfen bei allen Verschlußvorrichtungen auch einer größeren Menge nahezu gleich ist. Zur Befestigung an einem
Behälter können die beiden Teile zu einer Einheit miteinander verbunden werden, die mittels bekannter Verschlußmaschinen
fest auf den Öffnungsrand des Behälters aufgedrückt bzw. in dessen Öffnung eingedrückt werden kann.
Dichtigkeitsuntersuchungen mit erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtungen
für Flaschen haben gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Stopfen eine sehr wirksame Abdichtung er-
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zielt wird, obwohl die für das Eindrücken des Stopfens in das untere Verschlußteil erforderliche Kraft sehr
klein ist. Entsprechend ist auch die für das Herausziehen des Stopfens erforderliche Kraft sehr klein; sie kann
bedeutend kleiner als die Kraft gewählt werden, die bei bekannten Verschlüssen erforderlich ist, um einen Stopfen
in direkter Berührung mit der Innenfläche der Behälteröffnung einzudrücken. Die erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung
kann somit auch sehr einfach von Personen gehandhabt werden, die, aus welchen Gründen auch immer,
nicht die gleichen Kräfte wie.normal gesunde und kräftige Personen aufbringen können.
Um eine verbesserte Führung des Stopfens im Rohransatz des unteren Teils zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn
an dem Rohransatz in axialem Abstand voneinander zwei nach innen überstehende Ringflansche angeformt sind.
Um den Behälter mit der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung
besser transportieren zu können, ist es zweckmäßig, die Vorrichtung mit einem Bajonettverschluß
zwischen dem Deckelteil und dem unteren Teil zu versehen. Das Deckelteil kann dabei von einer freien Lage, in der es
aus dem unteren Teil herausgezogen werden kann, in eine Verriegelungslage gedreht werden, in der Verriegelungs-
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vorspriinge des Deckelteils mit entsprechenden Verriegelungsschultern
des unteren Teils zusammenwirken. Der Bajonettverschluß kann ohne Nachteil so ausgebildet werden,
daß das Deckelteil relativ leicht von seiner Verriegelungslage in die freie Lage gedreht werden kann, da das Verschließen
des Bajonettverschlusses keinen Einfluß auf die Wirksamkeit der Dichtung zwischen dem Stopfen und den
Flanschen hat. In manchen Fällen ist es jedoch erwünscht, daß der Bajonettverschluß aus seiner Verriegelungslage
relativ schwer zu öffnen ist. Dies ist beispielsweise dort von Vorteil, wo die Behälter von Kleinkindern nicht
geöffnet werden sollen. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß die Verriegelungsvorsprünge am Deckelteil etwas größer
gewählt werden, so daß sie stärker mit den Schultern oder anderen Teilen des unteren Teils zusammenwirken, so daß
beim Drehen des Deckelteils zwischen der freien und der verriegelten Lage ein wesentlich größerer Widerstand zu
überwinden ist. Wenn der Deckel dazu noch eine glatte Außenfläche aufweist, kann er von einem Kleinkind nicht
geöffnet werden.
Die Verschlußvorrichtung kann vorteilhafterweise auch mit einer Sicherheitsverriegelung versehen werden, die beim
erstmaligen Öffnen aufgebrochen werden muß. In solchen Fällen, wo die erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung sowohl
eine aufzubrechende Sicherheitsverriegelung als auch einen
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Bajonettverschluß aufweist, ist es für behinderte Personen üblicherweise notwendig, beim erstmaligen Öffnen
des Behälters fremde Hilfe in Anspruch zu nehmen. Danach ist es jedoch auch für diese Personen möglich, die Verschlußvorrichtung
ohne Schwierigkeit mit nur geringem Kraftaufwand zu öffnen und zu verschließen.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung, in der ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel in schematischer Weise dargestellt ist, erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Verschlußvorrichtung mit teilweise herausgezogenem Deckelteil;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 eine ausschnittsweise Seitenansicht einer Verschlußvorrichtung
gemäß Fig. 1 mit einer Sicherheitsverriegelung in vergrößerter Darstellung;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3;
Fig. 5 einen von innen gesehenen Ausschnitt des unteren Teils mit einer Anzahl in Umfangsrichtung sich erstreckender
Verriegelungsschultern eines Bajonettverschlusses;
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Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 5;
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 3, der einen der Verriegelungsvorsprünge des Bajonettverschlusses
zeigt;
Fig. 8 eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 4 mit eingedrücktem Deckelteil und Sicherheitsverriegelung
in ungebrochenem Zustand.
Die Verschlußvorrichtung besteht aus zwei Präzisions-Spritzgußteilen
aus Kunststoff, einem oberen als Deckel oder Kappe dienenden Teil 10 und einem unteren, im Bereich
der Öffnung eines Behälters befestigten Teil 11. Der Behälter ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Glasflasche
12, die einen wulstfö'rmigen Öffnungsrand 13 aufweist, auf den das untere Verschlußteil 11 aufgeklemmt ist.
Das Deckelteil kann aus relativ hartem Kunststoff bestehen, während das untere Teil etwas weicher und elastisch nachgiebig
sein sollte.
Das Deckelteil enthält eine zylindrische Wand 14, die an ihrem oberen Ende mit einem flachen Boden 15 verbunden ist.
Von der Unterseite des Bodens steht außerdem ein koaxialer zylinderrohrförmiger Stopfenansatz 16 ab.
Die zylindrische Wand 14 weist in der Nähe ihres unteren
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Randes eine Rille 17 sowie eine Mehrzahl von entlang dieser Rille angeordneter, radial nach außen überstehender
VerriegelungsvorSprünge 18 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die nach unten und nach oben weisenden Flanken 19,20 der VorSprünge abgeschrägt (Fig. 7), um
das Anbringen des Deckelteils am unteren Teil zu erleichtern.
An einer Stelle entlang des Umfangs der zylindrischen Wand
14 befindet sich eine axiale Tasche 21 mit Seitenwänden 22 und einer Bodenwand 23, wie insbesondere aus Fig. 3 und 4
ersichtlich ist.
Das aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff bestehende untere Teil 11 enthält eine zylindrische Wand 24, an deren
Innenfläche ein Ringsteg 25 angeformt ist, der seinerseits an seinem Innenrand in einen nach oben weisenden Rohransatz
26 und eine nach unten weisende Hülse 27 übergeht. Die Hülse 27 liegt in aufgestecktem Zustand dicht gegen die
Innenfläche der Flaschenöffnung an. Unterhalb des Ringsteges 25 ist die zylindrische Wand 24 mit einem nach
innen gerichteten Wulst%28 versehen, der den Wulstrand 13
der Flasche hintergreift. Zum Befestigen des unteren Verschlußteils 11 wird dieses Teil in an sich bekannter
Weise axial nach unten auf den Öffnungsrand der Flasche
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gedrückt, wobei die Wand 24 nach außen über den Wulst gebogen wird und der Wulst 28 hinter den Wulstrand 13
einrastet. Das untere Teil wird dabei sicher und fest auf dem Wulstrand 13 festgeklemmt, auch wenn die Piaschenöffnung
nicht mit großer Maßgenauigkeit hergestellt ist.
An der Innenseite des zylindrischen Rohransatzes 26 befinden sich zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete
und schräg nach unten weisende Flansche 29,30. In den Figuren ist der Zustand gezeigt, in dem der Stopfenansatz
16 in das untere Teil eingeführt ist und die elastisch verformbaren Plansche 29,30 etwas aufgeweitet hat, so daß
diese mit einem gewissen Druck gegen die Stopfenwand anliegen, um eine wirksame Abdichtung zu erzielen.
In seinem oberen Bereich geht der rohrförmige Ansatz 26
in einen nach außen weisenden Dichtungsflansch 31 über, der außerdem das Ausgießen einer Flüssigkeit aus dem Behälter
erleichtert.
Oberhalb des Ringsteges 25 weist die zylindrische Wand einen ringförmigen Randteil 32 auf. Auf der Innenseite
hiervon sind eine Anzahl in Umfangsrichtung weisender Verriegelungsschultern
33 mit abgeschrägten Flanken angeformt, wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist. Die Schultern
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weisen einen Abstand voneinander auf, wodurch Öffnungen gebildet werden, durch die die Verriegelungsvorsprünge
ein- oder herausgeführt werden können. An ihrem einen Ende sind die Schultern mit einem schräg nach unten bis zu dem
Ringsteg 25 sich erstreckenden Führungsteil 36 versehen.
Zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Deckelteil und dem unteren Teil unter Bildung einer Einheit, die
ihrerseits anschließend an der Behälteröffnung angebracht werden kann, werden die beiden Teile in einer bestimmten
Drehlage zueinander gegeneinandergedrückt und in die in Fig. 8 gezeigte Lage gebracht. Die Verriegelungsvorsprünge
18 des Deckelteils werden dabei in eine Lage hinter den Verriegelungsschultern 33 geführt, indem der Ringteil
elastisch nach außen gedruckt wird, so daß die Verriegelungsvorsprünge
nach unten in ihrer Verriegelungslage hinter den Schultern 33 einrasten können, in der die abgeschrägten
oberen Flanken 20 der Vorsprünge gegen die ebenfalls abgeschrägten unteren Flanken der Schultern 33
anliegen. Die abgeschrägten Oberflanken 20 der Vorsprünge ermöglichen es auch, die Sicherheitsverriegelung durch
axiales Abziehen des Deckelteils 10 zu öffnen, ohne daß das Deckelteil in eine freie Lage gedreht werden müßte,
in der die Vorsprünge den Öffnungen 35 zwischen den Schultern gegenüberliegen. Die für ein solches Abziehen erforderliche
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Kraft ist vergleichsweise groß, weshalb diese Möglichkeit nur zusätzlich für jemanden vorgesehen ist, der den Verschluß
öffnen will, ohne zu wissen, daß das Deckelteil zur Lösung des Bajonettverschlusses gedreht werden muß.
Wenn das Deckelteil gedreht wird, schlagen die Vorsprünge gegen die geneigten Führungsteile 36 an und gleiten auf
diesen durch die Öffnungen 35 hindurch.
Sofern eine etwas strammere Verbindung in dem Bajonettverschluß erwünscht ist, kann diese einfach dadurch erhalten
werden, daß die Vorsprünge 18 etwas größer ausgebildet werden, so daß sie etwas kräftiger gegen die Innenfläche
des ringförmigen Teils 32 oder gegen die Unterflanken der Schultern 33 andrücken. Der Bajonettverschluß
kann auf diese Weise so stramm gemacht werden, daß er von kleinen Kindern, die beispielsweise 3 bis 4 Jahre alt sind,
nicht geöffnet werden kann, vor allem wenn das Deckelteil eine völlig glatte Außenfläche aufweist.
Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, sind am Rand des ringförmigen Bereichs 32 relativ dünnwandige Stege 39
angeformt, die eine Verriegelungszunge 40 tragen, die ihrerseits zueinander parallele Seitenkanten sowie einen
nach ihrem oberen Rand zusammenlaufenden keilförmigen Querschnitt aufweist, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn das
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Deckelteil 10 von der in Fig. 4 dargestellten Zwischenlage aus in die Lage gemäß Fig. 8 gedrückt wird, wird die Verriegelungszunge
40 unter Bildung eines Sicherlieitsverschlusses in ihre Verriegelungslage in der Tasche 21 eingeführt.
In dieser Lage befinden sich auch die Verriegelungsvorsprünge 18 unter den Schultern 33. Die Verriegelungszunge
ist in diesem Zustand vollständig versenkt angeordnet und bildet keinen Vorsprung, der bei der Handhabung
der Verschlußvorrichtung in einer Verschlußmaschine ein Hindernis darstellen könnte.
Zum Aufbrechen des Sicherheitsverschlusses ist der Deckelteil gegenüber dem unteren Teil zu verdrehen, so daß die
dünnwandigen Stege 39 abgeschert werden. Die Verriegelungszunge 40 bleibt dabei in der Tasche 21 eingeklemmt.
Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, liegen die Flansche 29,30 in einer solchen Weise gegen den Stopfen 16 an, daß ein
Überdruck im Behälter ein festeres Andrücken der Flansche hervorruft. Der Dichtungsflansch 31 .liegt seinerseits
gegen die Unterseite des Bodens 15 an und ist so gerichtet, daß er im Falle eines Unterdruckes in der Flasche kräftiger
gegen den Boden 15 angedrückt wird. Dies kann dann von Bedeutung sein, wenn der Behälter mit einem Wareninhalt
gefüllt wird, der nach Aufbringen der Verschlußvorrichtung abkühlen kann.
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Claims (8)
- A 12 143/ 11.1.1978- /- f - ktPatentansprücheIy Für Flaschen, Krüge und dergleichen Behälter mit einer im wesentlichen zylindrischen Öffnung bestimmte Verschlußvorrichtung mit einem dicht schließenden, außen zylindrischen Stopfen, gekennzeichnet durch ein mit seinem unteren Bereich dicht am Öffnungsrand (13) des Behälters befestigbares Kunststoffteil (11), das einen zentrisch angeordneten, mindestens einen nach innen überstehenden Ringflansch (29,30) aufweisenden axialen Rohransatz (26) aufweist, und ein Deckelteil (10) aus Kunststoff, das einen den Stopfen bildenden, zentrisch angeordneten, axialen Ansatz (16) trägt, der so in den Rohransatz (26) einführbar ist, daß ihn der Flansch (29,30) mit seinem freien Rand federelastisch und dicht umfaßt.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Rohransatz (26) zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete, nach innen überstehende Ringflansche (29,30) angeformt sind, die den in den Rohransatz (26) eingeführten Stopfenansatz (16) in einer koaxialen Lage halten.809829/0851 _2-ORIGINAL INSPECTEDA 12 143 11.1.1978 - 2 - f - kt
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Deckelteil (10) an seinem unteren Rand eine Anzahl über den Umfang verteilter, radial nach außen überstehender Vorsprünge (18) aufweist, die hinter eine Anzahl sich in Umfangsrichtung des anderen Teils (11) erstreckender Schultern (33) nach Art eines Bajonettverschlusses einführbar sind, wobei zum Öffnen der Verschlußvorrichtung das Deckelteil (10) gegenüber dem anderen Teil (11) in eine Lage drehbar ist, in der die Vorsprünge (18) beim axialen Abziehen des Deckelteils durch Öffnungen (35) zwischen den Schultern (33) frei hindurchführbar sind.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das am Öffnungsrand (13) des Behälters befestigbare Teil (11) zumindest im Bereich der Schultern (33) so elastisch nachgiebig ist, daß das Deckelteil (10) durch Andrücken der Vorsprünge (18) hinter die Schultern (33) einrastbar ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die VorSprünge (18) und/oder die Schultern (33) an ihren gegeneinander anliegenden Flanken (19,20) abgeschrägt sind, damit die Schultern (33) beim809829/0851-3-A 12 143 11.1.1978 - 3 - f - ktAndrücken der Vorsprünge (18) radial nach außen verschiebbar sind, um das Einrasten der Vorsprünge in die Verriegelungsstellung zu ermöglichen.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am dem Deckelteil (10) zugewandten Rand des am Öffnungsrand (13) befestigbaren Teils (11) mindestens ein Steg (39) angeformt ist, der eine in eine in den Abmessungen angepaßte axiale Tasche (21) im Deckelteil (10) einsteckbare Verriegelungszunge (40) trägt und beim Drehen des Deckelteils gegenüber dem anderen Teil leicht abscherbar ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Verriegelungszunge (40) an mehreren in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden Stegen (39) angeformt ist.
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