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Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluss an offenen Behältern oder zylindrischen Gefässen mit einem Verschlussdeckel aus Kunststoff von kleinem Elastizitätsmodul und hoher Elastizitätsgrenze bzw.
Biegefestigkeit, mit einer unter Vorspannung stehenden, eindrückbaren und elastisch in ihre Ausgangsstellung zurückfedernden Deckwand und einem mit dieser einstückigen, in Abhängigkeit von dem Eindrückzustand hinsichtlich seines Durchmessers elastisch veränderlichen Umfangsrand, welcher mit der Randkante der Wandung eines offenen Behälters zwecks Herstellung eines dichtenden Verschlusses in Eingriff bringbar ist.
Es sind derartige Verschlüsse bekanntgeworden, bei welchen sich der Umfangsrand bei einem Druck auf die
Deckwand vergrössert. Wird ein solcher Verschluss auf eine Behälteröffnung aufgesetzt und danach der auf die
Deckwand ausgeübte Druck beendet, so wird der Umfangsrand von aussen gegen den Umfang der
Behälteröffnung gepresst. Besonders bei dünnwandigen, leicht verformbaren Behältern ist jedoch oft kein dichter
Sitz des Deckels gewährleistet, da die Behälterwand-anstatt gleichmässig zusammengedrückt zu werden-an einer oder mehreren Stellen bevorzugt nach innen ausweicht.
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Verschluss zu schaffen, der frei von dem erwähnten Nachteil und leicht und schnell, vorzugsweise im Preys- odeur Spritzgussverfahren, herstellbar ist. Das Verschliessen eines Behälters soll einfach und rasch möglich und die erzielbare Abdichtung dauerhaft, zuverlässig und hermetisch sein.
Dieses Ziel lässt sich mit einem Verschluss der eingangs erwähnten Art erreichen, bei welchem erfindungsgemäss sich die Deckwand von ihrem Umfangsrand von oben gesehen konkav zur Mitte erstreckt und sich der Durchmesser des Umfangsrandes bei Eindrücken der Deckwand federelastisch verkleinert. Mit Vorteil wird dabei die Deckwand des Deckels kegelig oder abgestumpft kegelig gestaltet. Auch kann zweckmässigerweise die Deckwand des Deckels gewölbt, z. B. kugelschalenförmig oder rotationshyperboloidisch, gestaltet sein, woei die Wölbung abgeflacht sein kann.
Weiters erweist es sich als zweckmässig, wenn sich der unter Druck auf die Deckwand in einen offenen Behälter eingeführte Umfangsrand des Deckels nach Aufhören des Druckes mit seiner Aussenfläche federelastisch an die Innenfläche der Behälterwand anpresst und dadurch den Behälter dichtend abschliesst.
Es kann auch empfehlenswert sein, den Umfangsrand einstückig mit einer ihn alseits umgebenden Dichtungseinrichtung auszubilden, die zusammen mit ihm derart verschiebbar ist, dass sich zumindest ein Teil der Dichtungseinrichtung federelastisch an die Behälterwand anpresst, wenn die Deckwand druckentlastet wird.
Gemäss einer vorteilhaften Fortbildung des Erfmdungsgegenstandes besteht die Dichtungseinrichtung in einem allseitig vorspringenden Wulst, der mit einer an der Innenfläche der Behälterwand allseitig vorspringenden Schulterfläche zwecks Herstellung eines dichtenden Verschlusses in Eingriff bringbar ist.
Zweckdienlich ist es auch, wenn die Dichtungseinrichtung in einer den Umfangsrand mit Abstand umgebenden Aussenwand besteht die mit dem Umfangsrand durch einen kreisringförmigen Steg verbunden ist und zusammen mit diesem eine nach unten offene Nut bildet, durch welche die Behälterwand umschliessbar ist und deren waagrechte Innenfläche an die obere Fläche der Behälterwand anlegbar ist, wobei der untere Rand der Aussenwand höher liegt als derjenige des Umfangsrandes.
Die Erfindung samt ihren weiteren Vorteilen und Aufgaben ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen und den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Verschluss gemäss der Erfindung in einer Draufsicht, Fig. 2 den Verschluss schaubildlich in einem Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 in grösserem Massstab im Schnitt die Randzone eines über einem Behälter befindlichen Verschlusses, Fig. 4 eine
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3, Fig. 5Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verschlusses und Fig. 10 eine schaubildliche Schnittdarstellung nach der Linie 10-10 in Fig. 9.
In den Fig. 3 und 4 ist ein üblicher Behälter dargestellt, dessen konische Wände--10 bzw. 12--in einer oberen Fläche --11-- enden. Bei dem Behälter nach Fig. 3 ist die Wand--12--jedoch an ihrem Rand mit einem Ringwulst --13-- versehen.
Die Behälter können jede beliebige Form haben und aus jedem biegsamen, verformbaren, halbstarren oder starren Material bestehen, z. B. aus Kunststoff, Glas oder Metall. Wenn man ein biegsames oder verformbares Material verwendet, ist die Dichtwirkung des nachstehend beschriebenen Verschlusses auf den auf ihn ausgeübten elastischen Verformungswiderstand zurückzuführen. Bei Verwendung eines steifen Materials wird eine Abdichtung dadurch erzielt, dass die Wände des Verschlusses auf die Wände des Behälters einen Druck ausüben.
Die Deckwand--16--des Verschlusses--14--kann gewölbt gestaltet sein, z. B. kugelschalenförmig oder rotationshyperboloidisch, und besitzt ferner an ihrem Umfang eine aufwärtsgerichtete und die Form eines umgekehrten U zeigende Ringnut. Eine Aussenwand --18-- begrenzt die Nut, endet aber oberhalb einer inneren Seitenwand-20--. Die Seitenwände sind durch einen kreisförmigen Steg --22-- miteinander verbunden.
Die Breite dieser U-förmigen Nut ist so gross, dass beim Verschliessen eines Gefässes die Wand--18--
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Form so abändern, dass beim Einsetzen der Deckwand --16-- in die Öffnung die Wand--18--in einen entsprechenden Abstand von der Behälterwand --10-- gebracht wird. In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist auf der Aussenseite der Wand--20--ein Ringwulst--24--angeordnet. Dieser Ringwulst--24--kann beim Einsetzen des Verschlusses in den Behälter --12-- über dessen Wulst --13-- einrasten, so dass unterhalb desselben eine Abdichtung an der Innenwandung des Behälters --12-- erzielt wird.
Der Wulst - bildet dann einen Anschlag, der der Aufwärtsbewegung des Verschlusses --14-- einen gewissen Widerstand entgegensetzt.
Zum Verschliessen eines Behälters wird der Verschluss mit der unten offenen Nut auf den oberen Rand des Behälters oder seiner Öffnung aufgesetzt und mit dem Daumen oder einer mechanischen Einrichtung der mittlere Teil der Deckwand-16-heruntergedrückt, so dass die nutbegrenzende Seitenwand --20-- zur Mitte zu eingezogen wird. Die erfindungsgemässen Verschlüsse sind folglich so ausgebildet, dass sie eingezogen und ausgedehnt werden können, wobei sich die Seitenwand--20--zusammen mit der Deckwand--16-bewegt. Die einwandfreie Funktion wird durch die Elastizität und deren zeitabhängiges Verhalten der verwendeten Werkstoffe gewährleistet, wobei insbesondere die Deckwand sorgfältig so ausgebildet sein soll, dass die physikalischen Eigenschaften des Materials ausgenutzt werden können.
Die Deckwand --16-- kann gewölbt gestaltet sein, etwa kugelschalenförmig, rotationshyperboloidisch oder konisch. Dabei kann die Wölbung abgeflacht sein und in ihrem Zentrum einen im wesentlichen ebenen Flächenteil --26-- (Fig. 5, 8 und 10) aufweisen. Infolge der gekrümmten Ausbildung der Deckwand tritt bei einem Druck auf ihren mittleren Teil eine Kontraktion des Umfangsrandes auf. Die Deckwand ist dabei so beschaffen, dass sie wie ein Regenschirm zusammenklappen würde, hätte sie nicht eine gewisse Steifheit, welche noch durch die Wände--18, 20--und den Steg --22-- verstärkt wird.
Wie schon erwähnt, besitzt der in Fig. 3 gezeigte Verschluss einen allseitig vorspringenden Wulst--24--, der die Seitenwand--20--an ihrem Aussenumfang umgibt. Fig. 3 zeigt ferner eine Hinterschneidung--28--, unter der sich der Wulst--24--dicht an die Innenwandung--12--des Behälters anlegen kann.
Das Verhältnis der Abstände zwischen der Innenfläche des die U-förmige Nut begrenzenden Steges
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Hinterschneidung liegt und diese nicht berührt, wenn der Verschluss den Behälter dicht verschliesst. Dadurch wird gewährleistet, dass die Abdichtung zwischen dem Wulst--24--oder der Aussenfläche der Seitenwand--20-- (Fig. 4) und der Seitenwand des Behälters und nicht an der Hinterschneidung --28-- erfolgt.
Infolge der angegebenen Differenz der Abstände zwischen der Innenfläche des Steges--22--und dem Wulst--24--einerseits und zwischen der oberen Fläche --11-- und der Hinterschneidung--28-anderseits brauchen bei diesen Teilen keine engen Toleranzen eingehalten zu werden. Wollte man beispielsweise eine dauerhafte Abdichtung zwischen dem Wulst und der Hinterschneidung aufrechterhalten, so müsste zwischen diesen Elementen angesichts ihrer Profilierung eine lineare Berührung aufrechterhalten werden. In der gezeigten Anordnung genügt es jedoch, wenn der Wulst--24--unterhalb der Hinterscheidung --28-- gehalten wird, so dass die Abdichtung an einer ihrem Wesen nach ebenen Wandfläche erfolgt.
Die Hinterscheidung --28-- erzeugt beim Verschliessen eines Behälters eine hörbare Anzeige, die darauf hinweist, dass der Verschluss in die richtige Dichtstellung gelangt ist. Ferner sichert die Hinterschneidung - den Verschluss in seiner Schliessstellung auf dem Behälter. Man kann die beschriebene Wirkung mit einer kontinuierlichen oder einer unterbrochenen Hinterschneidung --28-- erzielen und gegebenenfalls auch die Hinterschneidung an dem Verschluss und den Wulst an dem Behälter ausbilden.
Wie aus der Fig. 4 hervorgeht, kann die Hinterschneidung --28-- auch entfallen. Beispielsweise kann in
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Verwandbarkeit des erfindungsgemässen Verschlusses beeinträchtigt wird.
Zum Entfernen des Verschlusses von einem Behälter wird die Au#enwand --18-- mit dem Daumen und einem Finger erfasst und geräuschlos und ohne Rastvorgang leicht und schnell von dem Randteil des Behälters abgeschält.
Wenn der Behälter aus Glas oder aus einem Werkstoff mit ähnlichen Eigenschaften wie der Verschluss besteht, können der Verschluss und der Behälter zum Verpacken von alkoholischen oder kohlensäurehaltigen Getränken, Obst, Konserven, Milch, Käse und andem Milchprodukten, Süsswaren, andern Nahrungsmitteln und Getränken sowie von Medikamenten usw. verwendet werden.
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen Verschlüsse können in einem Pre#- oder Spritzgussverfahren oder auf andere Weise in Formen hergestellt werden. Die Eigenschaften des Verschlussmaterials unterstützen die Funktion des Verschlusses. Verwendet wird ein gummiartiges thermoplastisches Material, das Wasser weder absorbiert noch von diesem leicht benetzt wird. Es ist geruchlos, bei normalen Temperaturen gegenüber Säuren, Alkalien, Lösungsmitteln und andern Chemikalien beständig und sein Erweichungspunkt liegt weit über dem Siedepunkt des Wassers. Es ist beständig gegenüber Schimmel, Mikroorganismen und Insekten. Ferner ist es biegsam und elastisch mit langsamer Erholung und ist griffig, wobei
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es sich wachsartig anfühlt.
Für die Herstellung des Verschlusses geeignete Werkstoffe mit derartigen Eigenschaften sind beispielsweise die als Polythen und Polyäthylen bezeichneten Polymerisate des Äthylens.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verschluss an offenen Behältern oder zylindrischen Gefässen mit einem Verschlussdeckel aus Kunststoff von kleinem Elastizitätsmodul und hoher Elastizitätsgrenze bzw. Biegefestigkeit, mit einer unter Vorspannung stehenden, eindrückbaren und elastisch in ihre Ausgangsstellung zurückfedernden Deckwand und einem mit dieser einstückigen, in Abhängigkeit von dem Eindrückzustand hinsichtlich seines Durchmessers elastisch veränderlichen Umfangsrand, welcher mit der Randkante der Wandung eines offenen Behälters zwecks
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die Deckwand (16) von ihrem Umfangsrand von oben gesehen konkav zur Mitte erstreckt und sich der Durchmesser des Umfangsrandes bei Eindrücken der Deckwand federelastisch verkleinert.
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