CH650466A5

CH650466A5 - Gegen unerlaubte eingriffe gesicherter kunststoffverschluss.

Info

Publication number: CH650466A5
Application number: CH3266/81A
Authority: CH
Inventors: George Victor Mumford
Original assignee: Owens Illinois Inc
Priority date: 1980-05-19
Filing date: 1981-05-19
Publication date: 1985-07-31
Also published as: ZA8166B; KR860000319B1; NZ196847A; JPS5952100B2; PH18937A; KR830006086A; IT8148442A0; BR8103060A; AU522088B2; ES267257U; JPS56161953A; IT1142500B; JPS6258350U; DE3100629C2; GB2076381A; ES265592U; FR2482565B1; FR2482565A1; MX152081A; US4322009A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunststoffverschluss gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Gegen unerlaubtes Öffnen gesicherte Verschlüsse werden schon in grossem Ausmass von der Verpackungsindustrie für Nahrungsmittel, Getränke und Liköre in den letzten Jahren verwendet, um dem Endkäufer anzuzeigen, ob der Verschluss der Verpackung schon vorher geöffnet worden ist.- Ein zum Verschrauben mit dem Behälterhals bestimmter Verschluss ist besonders der Gefahr des unerlaubten Öffnens ausgesetzt. Jede einen Supermarkt durchstreifende Person kann schnell einen solchen Behälter bzw. eine solche Flasche ergreifen, den Verschluss öffnen, einen Teil des Inhaltes kosten und dann wieder an seinen Platz zurückstellen. Solche unerlaubte Eingriffe sind für Nahrungsmittel, alkoholfreie Getränke und Liköre allgemein bekannt. Im allgemeinen gilt, dass, je teurer das Produkt, um so mehr die Wahrscheinlichkeit s besteht, dass versucht wird, die Behälter bzw. die Flaschen unerlaubter Weise zu öffnen.

Insofern es Behälter bzw. Flaschen mit einem engen Hals betrifft, wurden schon bekannte Verschlüsse aus Aluminiumfolie verwendet, um erkennen zu können, ob versucht io worden ist, den Verschluss zu öffnen. Ein solcher Verschluss besitzt im allgemeinen einen zylindrischen Randteil, der einem Schneidevorgang unterworfen wird, um im mittleren Teil der Seitenwand des zylindrischen Teiles eine Reihe von Schlitzen zu erhalten. Dieser haubenförmige Verschluss wird 15 dann auf den Hals des Behälters bzw. der Flasche in bekannter Weise durch Aufrollen der geschlitzten zylindrischen Seitenwand aufgesetzt und gleichzeitig wird der unterste Teil des haubenförmigen Verschlusses so verformt, dass dieser Teil eine darunterliegende, radial nach aussen 20 abstehende Rippe des Flaschenhalses umgreift, um so den genannten Teil des Verschlusses gegenüber dem Behälter bzw. der Flasche zu sichern. Jeder Versuch den Verschluss durch Schrauben desselben vom Behälterhals zu lösen, hat zur Folge, dass die Brücken, welche durch die nicht wegge-2s schnittenen Teile der zylindrischen Wand zwischen den Schlitzen gebildet sind, brechen.

Es wurde bisher versucht, die gleiche Ausführungsart auf Kunststoffverschlüsse zu übertragen. Alle derartigen Versuche gingen in Richtung des Herstellens von Verschlüssen 30 mit geformten Schlitzen und Brücken während dem Herstel-lungsprozess des Verschlusses selbst, in der Meinung, dass das Formen des vollständigen Verschlusses in einem Arbeitsgang weniger teuer sei, als das nachträgliche Anbringen der Schlitze. Es hat sich herausgestellt, dass dies nicht der Fall ist. 35 Zum Erhalten einer Anzahl durch Schlitze gebildete Brücken im geformten Verschluss wird eine komplizierte Form benötigt, wodurch die Werkzeugkosten zum Herstellen dieses Verschlusses recht hoch sind. Weiter ergeben sich Schwankungen, die dem Verschlussherstellungsverfahren anhaften, 40 wenn versucht wird, grössere Teile mit sehr kleinen Kunststoffsegmenten zu verbinden, der Grösse und Festigkeit der erhaltenen Brücken, wodurch sich beachtliche Schwankungen in der Scherfestigkeit dieser Brücken ergeben. Wenn konventionelle Maschinen zum Aufsetzen der Verschlüsse 45 verwendet werden, so müssen letztlich die Brücken genügend breit sein, damit sie nicht abgetrennt werden, wenn sie während dem Aufsetzvorgang über die radial vorstehende Rippe des Behälterhalses gezwängt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kunststoffverschluss der eingangs genannten Art zu schaffen, der billiger und einfacher in der Herstellung ist und der eine wesentlich konstantere Aufreissfestigkeit aufweist, als die bisher bekannten Kunststoffverschlüsse.

55 Der erfindungsgemässe Kunststoffverschluss ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Solche Verschlüsse mit derartigen Brücken besitzen alle gleichmässige Abmessungen und sind daher durch Einwir-60 kung eines bestimmten Drehmomentes auf den Verschluss voneinander trennbar. Die Schlitze sind genügend schmal, damit die benachbarten Wandteile eine ausreichende Kraft aufweisen, um nach dem Überschnappen der Rippe am Hals des Behälters bzw. der Flasche an den Hals anzuliegen. Dar-65 überhinaus wird die Möglichkeit des Reissens der Brücken während dem Verschliessvorgang auf ein Minimum reduziert.

Die Erfindung ist nachstehend mit Bezugnahme auf die

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Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines noch nicht fertig hergestellten Verschlusses, der im Spritzgussverfahren hergestellt wurde, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Verschluss gemäss der

Fig. 1,

Fig. 3 die schematische Darstellung eines Teiles eines Schneidwerkzeuges, das auf den zylindrischen Teil des Verschlusses einwirkt,

Fig. 4 einen Randteil des Schneidwerkzeuges in einem grösseren Massstab gezeichnet,

Fig. 5 die Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Verschlusses,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Verschluss gemäss der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt durch den auf einen mit einem Gewinde versehenen Flaschenhals aufgesetzten Verschluss gemäss der Fig. 5,

Fig. 8 einen Teil des Verschlusses gemäss der Fig. 5 in schaubildlicher Darstellung und teilweise im Schnitt, in einem grösseren Massstab gezeichnet,

Fig. 9 eine ähnliche Darstellung gemäss der Fig. 8, wobei jedoch eine andere Form der Brücken ersichtlich ist und

Fig. 10 eine ähnliche Darstellung wie die Fig. 8, jedoch mit einer weiteren Ausführungsform der Brücken.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Herstellungsphase eines gegen unbefugtes Öffnen gesicherten Kunststoffverschlusses, d.h. die Form, wie der Verschluss mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt wurde. Die anfängliche Form ist ein topf-förmiges Element 1 mit einem scheibenförmigen Eckstück 2 und einem an dasselbe anschliessenden zylindrischen Teil 3. Der zylindrische Teil 3 kann an seiner Aussenseite achsial verlaufende Rippen 3c aufweisen. Auf der inneren Seite des oberen Teiles 3a des zylindrischen Teiles 3 befinden sich nach innen vorstehende Gewindegänge 4, die zum Zusammenarbeiten mit einem Aussengewinde eines Behälter- bzw. Flaschenhalses dienen, auf den der Verschluss aufgesetzt werden soll. Der untere Teil 3b des zylindrischen Teiles 3 besitzt eine radial nach innen vorstehende ringförmige Rippe 5. Die Rippe 5 ist so ausgebildet, dass sie beim Aufsetzen des Verschlusses 1 über einen radial nach aussen abstehenden Wulst am Behälter- bzw. Flaschenhals schnappt, welcher Wulst in der Fig. 7 mit 12 bezeichnet ist.

Dem Fachmann ist es klar, dass die oben beschriebene einfache Form des Verschlusses 1 mit hoher Geschwindigkeit und wirtschaftlich mittels einer konventionellen Spritzgussformmaschine hergestellt werden kann. Das Dichtungselement des Verschlusses 1, welches Element den Flaschenhals verschliesst, ist nicht Teil der Erfindung und kann entweder eine eingesetzte Dichtungsscheibe oder eine sich vom scheibenförmigen Deckstück 2 nach innen erstreckende kreisringförmige Rippe 2a (Fig. 2 und 7) sein, die die Öffnung des Flaschenhalses 10 abschliesst. Zum Herstellen des Verschlusses wird vorzugsweise Polypropylen verwendet, aber irgend ein anderer Kunststoff mit ähnlichen Dehnungs- und Federungseigenschaften kann verwendet werden.

Der nächste Verfahrensschritt zum Herstellen des Ausfüh-rungsbeipieles des erfindungsgemässen Verschlusses ist das Einarbeiten einer Kerbe 6 am äusseren Umfang des unteren Abschnittes des zylindrischen Teiles 3. Gemäss der Fig. 3 erfolgt das Einschneiden der Kerbe 6 in dem der zylindrische Teil 3 des Verschlusses 1 entlang einer Messerkante 20 mit Ausschnitten 21 abgerollt wird. Der zylindrische Teil 3 wirkt so mit der Messerkante 20 zusammen, dass die Messerkante 20 durch die ganze Wanddicke des zylindrischen Teiles 3 durchdringt, mit Ausnahme an jenen Stellen, an denen sich die Ausschnitte 21 befinden, wodurch nicht vollständig durchtrennte Materialbrücken 7 verbleiben. Dieser Schneidevorgang kann mittels bestehenden Maschinen zum Schneiden von peripheren Schlitzen in Aluminiumkapseln ausgeführt werden.

Nach dem Durchführen des Schneidevorganges besitzt der Verschluss 1 seine endgültige, in den Fig. 5 und 6 dargestellte Form, wobei für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 verwendet wurden. Es ist ersichtlich, dass in der Wandung des zylindrischen Teiles 3 die Kerbe 6 eingeschnitten ist, die den zylindrischen Teil 3 in einen Abschnitt mit dem Gewinde 3a und in einen Abschnitt mit der nach innen vorstehenden Rippe 5 unterteilt. Die Kerbe 6 erstreckt sich mit Ausnahme einer Anzahl regelmässig angeordneter Stellen durch die Wandung des zylindrischen Teiles 3 des Verschlusses 1 hindurch, an welchen Stellen je eine dünne Materialbrücke 7 verbleibt, entsprechend den Stellen der Ausschnitte 21 in der Schneidekante 21 des Schneidemessers. Es sei hervorgehoben, dass die Materialbrücken sich von der Innenfläche des zylindrischen Teiles 3 radial nach aussen gegen die Aussenfläche des zylindrischen Teiles 3 erstrecken. Die Materialbrücken 7 sind daher gegen Beschädigung vollständig geschützt während dem Handhaben der Verschlüsse und dem Aufsetzen derselben auf einen mit einem Gewinde versehenen Flaschenhals 10, wie in der Fig. 7 dargestellt.

Bei den in der Fig. 8 in vergrössertem Massstab dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kerbe 6 so geschnitten, dass sie einen sich verjüngenden Querschnitt aufweist, wobei zur Entlastung für die Messerkante 20 vorzugsweise die weiter vom scheibenförmigen Deckstück 2 entfernte Seitenwand 6b der Kerbe 6 in einer zum Deckstück 2 parallelen Ebene liegt. Jede der Materialbrücken 7 ist so geschnitten, dass ihre äussere Frontfläche 7a in Richtung zum scheibenförmigen Deckstück 2 geneigt ist. Dies bedeutet, dass die untere, mit der Seitenwand 6b der Kerbe 6 verbundene Fläche der Materialbrücke wesentlich kleiner ist als die mit der Seitenwand 6c der Kerbe 6 verbundene Fläche der Materialbrücke 7. Die reduzierte untere Fläche führt dazu, dass das Abtrennen der Materialbrücken 7 von demjenigen Abschnitt des zylindrischen Teiles 3 mit der Rippe 5 leichter ausgeführt werden kann, während die geneigte äussere Frontfläche 7a der Materialbrücken 7 das Anliegen der mittleren Teile der horizontalen Seitenwand 6b an die geneigte Seitenwand 6c der Kerbe 6 ermöglicht, wenn zum Aufsetzen des Verschlusses 1 auf einen Flaschenhals eine genügend grosse achsial wirkende Kraft auf denselben ausgeübt wird, damit die nach innen vorstehende Rippe 5 des Verschlusses 1 über den Wulst 12 des Flaschenhalses 10 schnappen kann, wie nachstehend näher beschrieben.

Durch den Schneidevorgang entsteht auf der Innenseite der Materialbrücke 7 eine leichte Ausbuchtung 7b.

Wenn der Verschluss 1 zum Verschrauben mit dem mit einem Aussengewinde versehenen Flaschenhals 10 durch irgend eine konventionelle Aufsetzmaschine gedreht wird, so lässt diese gleichzeitig eine nach unten gerichtete Kraft auf den Verschluss 1 einwirken. Die Kombination dieser Kraft mit der durch das Ineinandergreifen der Gewindegänge 4 des Verschlusses 1 mit den Gewindegängen 11 des Aussengewindes am Flaschenhals 10 entstehenden Kraft presst die radial nach innen vorstehende Rippe 5 des Verschlusses 1 gegen den Wulst 12 am Flaschenhals 10, so dass sich die Rippe 5 ausdehnt und über den Wulst 12 schnappen kann. Dieser Vorgang findet unmittelbar vor dem Erreichen der Einstellung der Verschraubung des Verschlusses mit dem Flaschenhals 10 statt.

Jeder Versuch, den Verschluss durch Einwirkenlassen eines Drehmomentes von dem mit dem Gewinde versehenen Flaschenhals zu lösen, hat zur Folge, dass die Materialbrücken 7 abgetrennt werden, wodurch sich eine wirksame

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Anzeige ergibt, dass versucht worden ist, den Verschluss unerlaubt zu öffnen.

Der Fachmann wird erkennen, dass die ausserordentliche schmale Kerbe 6 in der Wandung des Verschlusses 1 bewirkt, dass der Querschnitt der Materialbrücken 7 recht klein ist, ohne dass die Übertragung der achsial wirkenden Kräfte auf den unteren Abschnitt 3b des zylindrischen Teiles 3 verhindert wird, weil die dem Kunststoff, aus dem der Abschnitt 3b besteht, innewohnende Elastizität Teile der Seitenwände 6b und 6c der Kerbe 6 zur gegenseitigen Anlage bringt, wenn der Verschluss erstmalig auf den Flaschenhals 10 aufgesetzt wird und wobei die ganze achsial wirkende Kraft zum Ausdehnen der Rippe 5 des Verschlusses über den Wulst 12 des Flaschenhalses 10, während der gleichzeitigen Drehung des Abschnittes 3b mit der Rippe 5, nicht allein über die Materialbrücken 7 übertragen wird. Aus diesem Grunde werden die Materialbrücken 7 recht klein gemacht und können auch leicht abgetrennt werden, wenn versucht wird, den Verschluss 1 durch Drehen im Gegenuhrzeigersinn von der Flasche in der üblichen Weise abzuschrauben.

Vorzugsweise besitzt die Kerbe eine maximale Breite in der Grössenordnung von 0,12 bis 0,76 mm. Die kleinste Querschnittsfläche der Materialbrücken 7 beträgt etwa 0,83 mm2. Die Anzahl der Materialbrücken nimmt mit dem Durchmesser des Verschlusses 1 zu. Für einen Verschluss für geistige Getränke, welcher Verschluss einen Durchmesser von etwa 28 mm aufweist, werden sechs bis zehn Materialbrücken 7 bevorzugt.

Wenn die Erfindung für einen Verschluss mit einer relativ dicken Wand 13 des zylindrischen Teiles angewendet wird, dann wird die in der Fig. 9 dargestellte Form der Materialbrücken 17 verwendet. Die Kerbe 16 erstreckt sich teilweise ganz druch die Wand 13 des Verschlusses hindurch und die s Materialbrücken 17 erstrecken sich von der Innenfläche 13a der Wand 13 bis in den mittleren Bereich der Kerbe 16, d.h., sie enden vor Erreichen der Aussenfläche der Wand 13. Diese Ausbildung gestattet wiederum, dass Teile der Seitenwände 16a und 16b der Kerbe aneinander anliegen, wenn in io achsialer Richtung ein Druck auf den Verschluss ausgeübt wird, um denselben auf den Flaschenhals aufzusetzen, wobei die vorgenannte Rippe über den Wulst am Flaschenhals geschoben wird.

Wenn die Erfindung für einen Verschluss mit einer relativ 15 dünnen Wand 23 des zylindrischen Teiles angewendet wird, so weisen die Materialbrücken 27 die in der Fig. 10 dargestellte Form auf. Die Kerbe 26 erstreckt sich wiederum teilweise durch die ganze Wand 23 des Verschlusses und die Materialbrücken 27 erstrecken sich in radialer Richtung von der Innenfläche 23a der Wand 23 bis zur Aussenfläche der Wand 23. Überdies sind die Materialbrücken 27 nicht angeschrägt sondern füllen den ganzen Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Kerbe 26 aus. Diese Ausführung gestattet dennoch, dass Teile der Seitenwände der 25 Kerbe 26 zwischen den Materialbrücken 27 aneinander anliegen, wenn während dem Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter bzw. die Flasche ein achsialer Druck angelegt wird, um die weiter oben genannte Rippe über den Wulst 12 am Behälter- bzw. Flaschenhals zu schieben.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Gegen unerlaubte Eingriffe gesicherter Kunststoffver-schluss zum Aufsetzen auf einen ein Gewinde aufweisenden Behälter- oder Flaschenhals mit einem unter dem Gewinde angeordneten Wulst, dadurch gekennzeichnet, dass ein einstückiger Topf mit einem scheibenförmigen Deckstück (2) und einem zylindrischen Teil (3) vorhanden ist, dass der zylindrische Teil durch eine sich wenigstens teilweise längs des Umfanges des zylindrischen Teiles erstreckenden Kerbe (6) in einen oberen Abschnitt (3a) unterteilt ist, dass auf der Innenseite des oberen Abschnittes ein Innengewinde (4) zum Zusammenwirken mit dem Gewinde am Behälter- bzw. Flaschenhals angeordnet ist, dass sich von der Innenseite des unteren Abschnittes (3b) eine kreisringförmige dehnbare Rippe (5) zum Hintergreifen des Wulstes am Behälter bzw. Flaschenhals radial nach innen erstreckt, dass die Kerbe (6) nur stellenweise die ganze Dicke der Wand des zylindrischen Teiles (3) durchdringt, dass zwischen den Stellen an denen die Kerbe die genannte Wand ganz durchdringt, den oberen und unteren Abschnitt verbindende Materialbrücken (7) vorhanden sind, und dass die Materialbrücken durch Drehen des oberen Abschnittes beim Abschrauben vom Behälter- bzw. Flaschenhals durchtrennbar sind.
2. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Kerbe (6) und die Querschnittsfläche der Materialbrücken (7) so gewählt sind, dass Teile der Seitenwände (6b, 6c) der Kerbe aneinander anstossen, wenn zum Überschnappen der ringförmigen Rippe (5) über den Wulst am Behälter- bzw. Flaschenhals eine achsiale Kraft auf den Verschluss ausgeübt wird.
3. Verschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (6b, 6c) der Kerbe (6) gegenüber einander geneigt sind und dass sich der maximale Abstand zwischen den genannten Seitenwänden an der Aussenseite des zylindrischen Teiles (3) befindet.
4. Verschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche, über welche die Materialbrücken (7) mit dem unteren Abschnitt (3b) des zylindrischen Teiles (3) verbunden sind, kleiner ist als die Querschnittsfläche, über welche die Materialbrücken (7) mit dem oberen Abschnitt (3a) verbunden sind, und dass die aussen liegende Frontfläche (7a) jeder Materialbrücke (7) von innen her in Richtung zum scheibenförmigen Deckstück (2) geneigt ist.
5. Verschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Materialbrücken (27) von der Innenfläche (23a) der Wand des zylindrischen Teiles (23) bis zur Umfangsfläche des zylindrischen Teiles erstrecken (Fig. 10).
6. Verschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbrücken (27) den Zwischenraum zwischen den Seitenwänden der Kerbe (26) vollständig ausfüllen.