DE2356007C2

DE2356007C2 - Mißbrauchsicherer Schraubverschluß

Info

Publication number: DE2356007C2
Application number: DE19732356007
Authority: DE
Inventors: Garth London Wright
Original assignee: Metal Box PLC Reading Berkshire; Metal Box PLC
Current assignee: Crown Packaging UK Ltd
Priority date: 1972-11-10
Filing date: 1973-11-09
Publication date: 1984-01-05
Also published as: GB1438648A; FR2206253B1; DE2356007A1; FR2206253A1

Description

Die Erfindung betrifft einen mißbrauchssicheren, einteiligen Kunststoff-Verschluß für einen mit einem Gewinde versehenen Behälterausguß, wobei ein erster Rand des Verschlusses mittels eines Gewindes lösbar mit dem Behälter verbunden werden kann und ein zweiter Rand von größerer lichter Weite als der erste Rand sich koaxial über den ersten Rand hinaus erstreckt und mehrere Verstrebungen sich mit gegenseitigem Abstand um den ersten Rand außen herum erstrecken und die beiden Ränder integral verbinden sowie bruchfest mit dem ersten Rand und mittels einer nach außen gerichteten Spitze brechbar mit dem zweiten Rand verbunden sind, wobei ferner der zweite Rand eine nach innen gerichtete, elastische, vorstehende Verankerungsvorrichtung integral an seiner inneren Umfangsfläche aufweist, die den zweiten Rand an dem Behälter derart verankert, daß der erste Rand nur durch Trennen der abbrechbaren Spitzen der Verstrebungen von dem zweiten Rand abtrennbar ist und die Verankerungsvorrichtung mehrere Vorsprünge mit gegenseitigem Abstand an der inneren Umfangsfläche aufweist, sowie ein Gießwerkzeug zur Herstellung eines Verschlusses und ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlußteils.

Ein derartiger Verschluß ist aus der französischen Patentschrift 1154161 bekannt Dieser Verschluß erfordert eine besondere Flaschenhalsform, die mehrere Abstufungen haben muß. Ferner läßt sich der bekannte Verschluß nur relativ schwer auf den Behälterhals aufschrauben, wobei ferner nachteilig ist, daß sich der Verschluß leicht unbeabsichtigt vom unteren Rand trennt.

Der Erfindung liegt daher dl'- Aufgabe zugrunde, einen mißbrauchsicheren Schraubverschluß zu schaffen, der auch auf einfacher gestaltete Flaschenhälse sicher und leicht aufgeschraubt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich der Schraubabschnitt (oberer Rand) vom unteren Arretierungsteil unbeabsichtigt löst Ferner soll ein zur Herstellung des Verschlusses geeignetes Gießwerkzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlußteils geschaffen werden.

Bei dem eingangs genannten Kunststoff-Verschluß ist dazu erfindungsgemäß vorgesehen, daß jeder Vorsprung in der Mitte zwischen den brechbaren Verbindungen zweier benachbarter Verstrebungen mit dem zweiten Rand angeordnet ist Dadurch wird dem unteren Randabschnitt eine außerordentlich große radiale Flexibilität verliehen, die das Aufbringen des Verschlusses auf einen Flaschenhals wesentlich erleichtert. Ferner kann ein zufälliges, unbeabsichtigtes Durchtrennen der Bruchstellen praktisch nicht mehr auftreten.

Der zweite Rand hält in Weiterbildung der Erfindung dann sicherer auf dem Flaschenhals, wenn die Vorsprünge eine nach oben weisende Haken- oder Widerhaken-Form haben. Dadurch wird ein mißbräuchliches Abnehmen des Verschlusses vom Flaschenhals sicher verhindert

Das Gießwerkzeug zur Herstellung des genannten Verschlusses, das einen Unterschnitteil und einen Oberschnitteil aufweist, zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß die innere Form des Unterschnitt-

teils die äußere Konfiguration des Verschlußteils mit Ausnahme einer Endfläche definiert, daß die äußere Form des Oberschnitteiis die innere Konfiguration des Verschlußteiles und die Endfläche definiert, wenn das Oberschnitteil koaxial innerhalb und axial lösbar in dem Unterschnitteil positioniert ist, wodurch eine Kunststoff-Spritzform von verbundenen Form-Räumen zwischen dem Oberschnitteil und dem Unterschnitteil gebildet ist derart, daß nach Einspritzen des Kunststoffes ein erster Verschlußteilrand gebildet ist, daß ein zweiter Verschlußteilrand die Endfläche an einer querlicgenden Trennfläche zwischen dem Unterschnittteil und dem Oberschnitteil aufweist, wobei der zweite Rand größere lichte Weite besitzt als der erste Rand und sich axial über diesen hinaus erstreckt, daß mehrere Verstrebungen um den ersten Rand mit gegenseitigem Abstand außen herum zur Verbindung der Ränder mit einem relativ kleinen, eine Verbindung jeder Verstrebung an einer nach außen gerichteten Spitze derselben mit dem zweiten Rand definierenden Raum angeordnet ist, so daß jede Verbindung brechbar ist, während die Verbindungen der Verstrebungen mit dem ernten Ri^nd bruchfest sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Verschlußteiles zeichnet sich dadurch aus, daß ein Oberschnitteil und ein Unterschnitteil des erwähnten Gießwerkzeuges zur Bildung einer Form positioniert werden, Kunststoff in die Form eingespritzt wird, das Unterschnitteil und das Oberschnitteil axial voneinander getrennt werden und das Verschlußteil ausgeworfen wird. Somit wird der Verschluß in einem Stück gespritzt, ohne daß in dem Werkzeug an einer Fläche des Verschlusses ein Spalt auftritt, durch weichen ein Austrieb hervorgerufen werden könnte.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine allgemeine Ansicht eines Verschlusses, welcher eine Ausführungsform darstellt,

F i g. 2 einen Grundriß eines Verschlusses in umgekehrter Lagp und zwar in weggebrochener Darstellung,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-1II in der Fig. 2,

F i g. 4 eine Darstellung, weiche der F i g. 3 entspricht, wobei jedoch der Verschluß auf einer Flasche angeordnet ist,

Fig.5 iiinen Grundriß, welche¹· einen Teil eines Unterschnittes darstellt, wie er bei einem Spritzguß-Herstellungsverfahren zur Fertigung eines in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Verschlusses verwendbar ist.

Fig. 6 einen Schnitt ^es Unterschnittes, entlang der Linie Vi-Vl in der F i g. 5.

Fig. 7 fine Außenansicht, welche den Oberschnitt darstellt, der mit dem in den F i g. 5 und 6 dargestellten Unterschnitt zusammenwirkt, wobei die linken und die rechten Hälften Cer Fig. 7 in denselben Richtungen gesehen werden wie die entsprechenden Hälften eier Fig. 6.

Fig. 8 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1. jedoch in bezug auf eine andere Ausführungsform des Verschlusses, und

Fig.9 einen ähnlichen Schnitt wie Fig.4. jedoch entlang der Linie IX-IX. in der F i g. 8, um den modifizierten Verschluß in seiner Lage auf einem Metallausguß eines Behälters zu /eigen.

Der in den F i g. I bis 4 dargestellte miübrauchsichere Verschluß weist eine Kappe 10 bus einem verhältnismäßig festen Plnstikmatcpiil auf. welches eine aewis.se Plastizität besitzt, beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen. Die Kappe 10 weist ein Innengewinde 11 auf. Der Verschluß umfaßt weiterhin einen Befestigungsteil 12. Die Kappe 10 hat eine kreisscheibenförmi ge Deckplatte 13, von welcher aus sich ein erster Rand 14 in axialer Richtung erstreckt wobei das Schraubengewinde 11 in dem Rand 14 ausgebildet ist Innerhalb der Kappe und unmittelbar unterhalb der oberen Deckplatte 13 ist ein ringförmiger Dichtungsring vorgesehen, der einen verhältnismäßig elastischen Teil

ίο 15 aufweist welcher einen sich radial nach innen erstreckenden Wulst 16 hat und weiterhin eine ringförmige, nach unten gerichtete Dichtfläche 17 besitzt Eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Verstrebungen 18 sind äquidistant um die Außenseite des Randes 14 herum angeordnet und bilden einen integralen Bestandteil mit diesem Rand, und sie sind weiterhin unabtretbar mit dem Rand verbunden, an welchem jede Verstrebung 18 über ihre gesamte Länge angefügt ist

Der Befestigungsteil 12 weist einen zweiten, ringförmigen, unteren Rand 19 auf, dessen.-innendurchmesser größer ist als derjenige des Randes 14 jnd der sich in axialer Richtung über den Rand 14 hinaus erstreckt Die nach außen gerichteten Ecken oder Enden der Verstrebungen 18 bilden einen integralen Bestandteil der oberen Fläche 20 des zweiten Randes 19, um an jedem derartigen Ende eine Sollbruchstelle 21 zu bilden, welche die obere Fläche 20 geringfügig überlappt

Gleiche Abstände aufweisend um die Innenumfangsfläche des zweiten Randes 19 und zwar in der Mitte zwischen den Sollbruchstellen 21, sind jeweils eine Vielzahl von Vorsprüngen 22 in Form von nach innen vorspringenden Widerhaken angeordnet, von denen jeder eine radial nach innen weisende Fläche 23 besitzt, die sich vom oberen Ende 24 nach unten und nach außen verjüngt, und weiterhin eine obere Fläche 25 angeordnet ist, die unter einem kleineren Winkel von dem Ende 24 nach abwärts gerichtet ist oder zu einer einzigen radialen Fläche ausgebildet ist.

■to Die F i g. 4 zeigt auch einen Teil eines Behälters 26 in Form einer Flasche, die einen Hals 27 mit Schrauben-Auiiengewinde 28 hat, mit welchem das Kappengewinde 11 des Verschlusses 29 in Eingriff gelangen kann, der auf den Flaschenhals aufgebracht wird. Der Hals 27 ist

■>'' weiterhin mit einem sich um den Umfang herum erstreckenden Wulst 30 ausgestattet, welchen die Vorsprünge 22 hintergreifen, um den Verschluß auf dem Behälter 26 gegen ein Herunternehmen zu sichern.

Der Verschluß 29 wird auf die Flasche aufgeschraubt.

"«' Bei der Drehung des zweiten Randes 19 gehen die Vorsprünge 22 an dem Flaschenwulst 30 vorbei, der Rand 19 verformt sich elastisch radial nach außen, die Innenflächen 23 der Vorsprünge gleiten auf dem Wulst 30 nuoii außen, bis ihre Enden 24 sich außerhalb des

5> Wulstes befinden, worauf die Vorsprünge aufgrund der Elastizität des Randes hinter dem Wulst 30 einschnappen. Da sich die Vorsprünge 22 in der Mitte zwischen den Sollbruchsteilen 21 auf dem Rand befinden, können sich die Abschnitte des Randes elastisch gemäß der

^b° Darstellung bei 19' in der Fig.4 nach außen biegen, wobei eine geringstmögliche Dehnung bzw. Spannung auf die Sollbruchstellen 21 aufgebracht wird.

Sobald der Verschluß auf die Flasche angebracht ist. kann die Kappe 10 nur abgenommen werden, indem die

"i Sollbruchstelle 21 zerbrochen wird. Dies geschieht durch Drehung der Kappe, wodurch eine Kraft auf die Sollbruchstellen wirkt, die eine tangentiale und eine axiale Komponente (nach oben) aufweist. Die Axial-

komponente nimmt bei der Aufwärtsbewegung der Kappe zu, da der zweite Rand 19 gegen eine Axialbewegung durch die Vorsprünge 22 gehallen ist. Die Sollbruchstellen 21 werden somit zerbrochen. Danach kann die Kappe abgeschraubt und in normaler -, Weise wieder aufgeschraubt werden.

Wenn die Kappe von der Flasche abgenommen war. so ist dies an der zerbrochenen Sollbruchstelle 21 sichtbar.

Gemäß der Darstellung in den Fig.5 bis 7 wird der in Verschluß in einer (nicht dargestellten) Hochleistungs-Spritzgußmaschine bekannter Art hergestellt, und zwar in einer Form, die aus einem Oberschnitteil 50, wie er in der Fig. 7 dargestellt ist, und einem von diesem in axialer Richtung lösbaren Unterschnitteil 51 besteht, r, wie er in den F i g. 5 und 6 dargestellt ist.

Die Gesamtheit der Formoberflächen des Oberschnitteiles 50 sind an oder oberhalb von einer flachen Trennfläche 52 des Oberschnitteiles 5O angeordnet, und die Gesamtheit der Formoberflächen des Unterteiles 51 _>n sind an oder oberhalb von einer entsprechenden flach ausgebildeten äußeren Form 53 des Unterschnitteiis 51 angeordnet.

Der Unterschnitteil 51 hat ein Oberteil 54, um die äußere Oberfläche der Kappe 10 und die Verstrebungen ?■> 18 auszubilden. Er verfügt weiterhin um eine untere Ausnehmung 55, in welcher als integrale Bestandteile ausgebildete und nach unten weisende Formteile 56 radial auf Abstand voneinander nach innen gegenüber der äußeren Wand 57 der Ausnehmung 55 weisen. Jeder jn Teil 56 hat zwei nach unten stehende Beine 58, welche durch eine nach unten gerichtete Fläche 59 miteinander verbunden sind, welche die Oberfläche 25 von jeweils einem Vorsprung 22 (F i g. 3) des Verschlusses festlegt. Die Fläche 59 ist in der F i g. 6 horizontal dargestellt, so π daß die Fläche der Vorsprünge 22 in diesem Falle in einer einzigen radialen Ebene liegen.

Der Oberschnitteil 51 hat ein Oberteil 54, um die äußere Oberfläche der Kappe 10 und die Verstrebungen

18 auszubilden. Er verfügt weiterhin um eine untere Ausnehmung 55, in welcher als integrale Bestandteile ausgebildete und nach unten weisende Formteile 56 radial auf Abstand voneinander nach innen gegenüber der äußeren Wand 57 der Ausnehmung 55 weisen. Jeder Teil 56 hat zwei nach unten stehende Beine 58, welche durch eine nach unten gerichtete Fläche 59 miteinander verbunden sind, welche die Oberfläche 25 von jeweils einem Vorsprung 22 (F i g. 3) des Verschlusses festlegt. Die Fläche 59 ist in der F i g. 6 horizontal dargestellt, so daß die Fläche der Vorsprünge 22 in diesem Falle in einer einzigen radialen Ebene liegen.

Der Oberschnitteil 50 weist eine kegelstumpfförmige Räche 60 auf, welche gegenüber der Trennfläche 52 vorspringt und durch Nasen 61 unterbrochen ist, welche dieselbe radiale Stärke wie die Teile 56 des Unterschnitteiles aufweisen und welche eng zwischen die Teiie 56 hineinpassen, wenn die beiden Formteile im Betrieb miteinander im Eingriff sind derart, daß ein ringförmiger Hohlraum 62 gebildet ist, in welchem der zweite Rand

19 geformt wird. In der F i g. 6 ist diejenige Stellung, in welcher sich der

Oberschnitteil 50 im Betrieb in bezug auf den Unterschnitteil 51 befindet durch einen strichpunktierten Linienzug angedeutet.

Bei der Herstellung des Verschlusses, wobei sich die zwei Teile 50 und 51 in ihrer Betriebsstellung befinden, wird Polyäthylen oder Polypropylen mit hoher Dichte durch die Öffnung 63 (Fig. 6) in den Hohlraum eingeführt, welcher zwischen den zusammenwirkenden Formteilen gebildet ist.

Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß die äußere Konfiguration des Verschlusses durch die innere Formgebung festgelegt ist und durch die axiale Längsausdehnung des Unterschnitteiles 51 bestimmt wird, mit Ausnahme der unteren Begrenzungsfläche des zweiten Randes 19, die durch die Fläche 52 des Oberschnitteiles 50 festgelegt ist. Die oberen Flächen 25 der Vorsprünge 22 können zu diesem Zweck als äußere Flächen angesehen werden, welche durch den Unterschnitt festgelegt sind. In ähnlicher Weise ist die restliche oder die innere Konfiguration des Verschlusses durch die äußere Form des Oberschnitteiles 50 festgelegt. Dabei wird jede Sollbruchstelle 21 in einem verhältnismäßig engen Raum an dem inneren oberen Rand des Hohlraumes 62 geformt, in welchem der zweite Rand 19 gebildet wird.

Nach Abschluß des Spritzgußvorganges werden die beiden Teile 50 und 51 axial auseinandergefahren und das Kappen-Schraubengewinde 11 sowie der Dichtungswulst 16 werden in bekannter Weise von den entsprechenden Oberflächen des Oberschnittes abgeworfen.

Es is* ersichtlich, daß die zwei ebenen Trennflächen 52 und 53 koplaner mit dem äußersten unteren Rand des Verschlusses verlaufen, so daß kein Grat zwischen den zwei Teilen auf der unteren äußeren Oberfläche des Verschlusses gebildet wird.

In den Fig. 8 und 9 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Verschlusses dargestellt, die sich von der in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform in einigen Punkten unterscheidet. Die ringförmigen Verstrebungen 80, die anstelle der Verstrebungen 18 vorgesehen sind, und welche untrennbar mit dem ersten Rand 14 verbunden sind, weisen im Aufriß eine rechteckige Form auf. Der zweite Rand 19 hat Ausnehmungen 81 über den Vorsprüngen 22, wodurch die Bauhöhe des Verschlusses geringer wird und weiterhin die erste Aufbringung auf einen Behälterhals erleichtert wird. Ansteile des Dichtungsringes 15 und des Wulstes 16 ist ein separater Dichtungspfropfen herkömmlicher Art vorgesehen.

In der F i g. 9 ist dieser Verschluß dargestellt, wie er ein herkömmliches Metall- oder Plastik-Halsteil 83 verschließt welches ein Schraubengewinde 84 und einen Befestigungswulst 85 aufweist, wobei der Hals an einem Behälter 86 angebracht ist, der eine in ihrer Gescvitheit rechteckige Plastikflasche oder Metallbüchse sein kann.

Das Gießwerkzeug und das Gießverfahren, die zur Herstellung des Verschlusses nach den Fig.8 und 9 verwendet werden, können im allgemeinen so beschaffen sein, wie es oben unter Bezugnahme auf die F i g. 5 bis 7 beschrieben wurde, wobei diejenigen Flächen, weiche den Dichtring 15 und den Wulst 16 festlegen, entfallen. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß in dem Gießwerkzeug gemäß F i g. 5 bis 7 zur Herstellung des Verschlusses nach den Fig.8 und 9 anstatt der Elemente 57 im Teil 50 die Elemente 61 des Teils 51 etwas länger ausgebildet sein können, so daß auf diese Weise der Aufbau des Werkzeuges vereinfacht ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mißbrauchsicherer, einteiliger Kunststoff-Verschluß für einen mit einem Gewinde versehenen Behälterausguß, wobei ein erstar Rand des Ver-Schlusses mittels eines Gewindes lösbar mit dem Behälter verbunden werden kann und ein zweiter Rand von größerer lichter Weite als der erste Rand sich koaxial über den ersten Rand hinaus erstreckt und mehrere Verstrebungen sich mit gegenseitigem Abstand um den ersten Rand außen herum erstrecken und die beiden Ränder integral verbinden sowie bruchfest mit dem ersten Rand und mittels einer nach außen gerichteten Spitze brechbar mit dem zweiten Rand verbunden sind, wobei ferner der zweite Rand eine nach innen gerichtete, elastische, vorstehende Verankerungsvorrichtung integral an seiner inneren Umfangsfläche aufweist, die den zweiten Rand an dem Behälter derart verankert, daß der erste Hand nur durch Trennen der abbrechbaren Spitzen der Verstrebungen von dem zweiten Rand abtrennbar ist und die Verankerungsvorrichtung mehrere Vorsprünge mit gegenseitigem Abstand an der inneren Umfangsfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung (22) in der Mitte zwischen den brechbaren Verbindungen (21) zweier benachbarten Verstrebungen (18,80) mit dem zweiten Rand (19) angeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge eine nach oben weisende Haken- oder Widerhaken-Form haben.

3. Gießwerkzeug zur Herstellung eines Verschlusses nach-ainem der vorhergehenden Ansprüche im Spritzgießverfahren nät einem Unterschnitteil und einem Oberschnitteil, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Form (54—57, 62) des Unterschnitteiis (50) die äußere Konfiguration des Verschlußteils mit Ausnahme einer Endfläche definiert, und daß die äußere Form (53,60, 61) des Oberschnitteiis (51) die innere Konfiguration des Verschlußteiles und die Endfläche definiert, wenn das Oberschnitteil koaxial innerhalb und axial lösbar in dem Unterschnitteil positioniert ist, wodurch eine Kunststoff-Spritzform von verbundenen Form-Räumen zwischen dem Oberschnitteil und dem Unterschnitteil gebildet ist derart, daß nach Einspritzen des Kunststoffes ein erster Verschlußteilrand (14) gebildet ist; daß ein zweiter Verschlußteilrand (19) die Endfläche an einer querliegenden Trennfläche (52, 53) zwischen dem Unterschnitteil und dem Oberschnitteil aufweist, wobei der zweite Rand größere lichte Weite besitzt als der erste Rand und sich axial über diesen hinaus erstreckt; daß mehrere Verstrebungen (18, 80) um den ersten Rand mit gegenseitigem Abstand außen herum zur Verbindung der Ränder mit einem relativ kleinen, eine Verbindung (21) jeder Verstrebung an einer nach außen gerichteten Spitze derselben mit dem zweiten Rand definierenden Raum angeordnet sind, so daß jede Verbindung brechbar ist, während die Verbindungen der Verstrebungen mit dem ersten Rand bruchfest sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines Verschlußteils nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oberschnitteil und ein Unterschnitteil eines Gießwerkzeuges nach An- eö spruch 3 zur Bildung einer Form positioniert werden, Kunststoff in die Form eingespritzt wird, das Unterschnitteil und das Oberschnitteil axial voneinander getrennt werden und das Verschlußteil ausgeworfen wird.