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Bezeichnung: Verschlußeinrichtung für Behälter,
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insbesondere Enghalsflaschen Beschreibung: Die Erfindung betrifft
eine Verschlußeinrichtung für Behälter, insbesondere Enghalsflaschen, mit einem
die zu verschließende Öffnung aufweisenden, im wesentlichen zylindrischen Hals und
einer ihn übergreifenden Verschlußkappe mit einer Dichtung gegenüber der Stirnfläche
des Halses und bzw. oder seiner an dieser befindlichen Öffnung.
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Insbesondere bei Flaschen und vorzugsweise bei Enghalsflaschen wird
häufig gewünscht, daß die Verschlußkappe in ihrer Verschlußlage eine bestimmte Drehlage
gegenüber dem Flaschenkörper hat. Dies ist vor allem dann von Bedeutung, wenn wegen
der Beschriftungen oder Darstellungen auf entsprechenden Behälter- und Kappenflächen
oder auch wegen eines nicht kreisrunden, z. B. ovalen, Querschnittes die Drehlage
der Kappe gegenüber derJenigen des Behälters in verschlossenem Zustand einzuhalten
ist.
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Gleichzeitig ist dabei aber auch eine sichere Abdichtfunktion des
Verschlusses gegenüber der Behältermündung zu gewährleisten.
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Durch die DE-AS 17 57 325 ist es bekannt, den Verschluß zwischen Kappe
und Flasche in üblicher Weise durch ein
Gewinde herbeizuführen.
Dabei geht die Stirnwand der Flasche über eine umlaufende Schulter in die Umfangswand
über und die Kappe sitzt mit ihrem unteren Rand auf der Stirnwand der Flasche auf,
bevor die Verschluß lage erreicht worden ist.
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Um diese bekannte Ausführung einigermaßen zuverlässig zu gestalten
und eine in etwa gesicherte Dichtwirkung zu erhalten, ist es dort erforderlich,
ein Steilgewinde zu verwenden. Dieses hat den Nachteil, z. B, bei RUttel-oder Stoßbeanspruchungen
nicht mehr selbsthemmend zu wirken, so daß die Dichtwirkung dann aufgehoben wird.
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Außerdem erfordert diese bekannte Verschlußeinrichtung eine äußerste
Maßgenauigkeit, da die Dichtwirkung zwischen Kappe und Stirnfläche bzw. Öffnung
des Flaschenhalses auf das Zusammenwirken zwischen dem unteren Rand der Kappe und
der Außenkante der Stirnwand des Behälters vollständig abgestimmt sein muß, in welche
gemäß der dortigen Ausführung der Rand der Kappe unter elastischer Verformung einschnappen
soll.
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Während die durch RUttel- oder Stoßbeanspruchungen od.
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dgl. auftretenden Nachteile beispielsweise beim Transport entstehen
können, ergibt sich nach wiederholten Verschließvorgängen, daß die Gewinde-Verschlußeinrichtung
verschleißt und eine Maßgenauigkeit nicht mehr besteht. In der Verschlußstellung
besitzt deshalb die Kappe nicht mehr die geforderte Drehlage gegenüber dem Behälter.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden
und der Kappe in ihrer Verschlußlage eine bestimmte Drehlage sowie eine ausreichende
Dichtwirkung zu erteilen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen auf Anzug
angelegten Verschluß nach Art eines
Bajonettverschlusses und je
einen Anschlagvorsprung an Behälter und Kappe, welche die Kappe in Verschluß lage
auf einen vorbestimmten Umfangswinkel festlegen.
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Dadurch wird die Verwendung eines Gewindes, insbesondere eines Steilganggewindes,
vermieden. Die Verschlußeinrichtung gemäß der Erfindung kann unter beliebig geringer,
ggf. selbsthemmender Steigung über einen Drehwinkel betätigt werden, welcher 1800
nicht übersteigt. Dabei ist es gemäß der Erfindung erforderlich, je einen Anschlagvorsprung
an beiden Teilen vorzusehen, der die Kappe in Verschlußlage auf den vorbestimmten
Umfangswinkel festlegt. Dadurch bleibt bei einer Kappe, deren von der Rotationsform
abweichende Flächen mit den Seitenflächen des Behälters fluchten, die bei der bekannten
Ausführung angestrebte fluchtende Lage zuverlässig erhalten.
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Mit der Lösung gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten
Ausführung weitgehend überwunden, de9n im Hinblick auf die Verwendung eines ggf.
nur schwachen Steigungswinkels des oder der Verschlußeinheiten und auf die Nachgiebigkeit
der üblichen, zwischen Kappe und Behälter eingefügten Dichtung lassen sich die beiden
Forderungen nach Dichtwirkung einerseits und fluchtenden Seitenwänden der beiden
Teile andererseits unter geringem Aufwand und mit wesentlich größerer Genauigkeit
befriedigen.
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Im einfachsten Fall kann die Verschlußeinrichtung gemäß der Erfindung
so ausgebildet sein, daß lediglich zwei Verschlußeinheiten vorgesehen sind, der
Drehwinkel also etwas weniger als 1800 beträgt und die Rasteinrichtung, die in der
Regel aus einem Anschlag am Flaschenhals und einem Gegenanschlag an der Kappe besteht,
di-e-genaue Verschlußlage gewährleistet. Dies ist dann möglich,
wenn
der Behälter- und Kappenquerschnitt nur zwei Symmetrieachsen aufweist, also bei
quadratischen, rechteckigen und ovalen Querschnitten, bei denen es auf die Einhaltung
von vorderer und rückwärtiger Fläche nicht ankommt.
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Will man dagegen zu anderen, beispielsweise unregelmäßigen Querschnitten
übergehen, oder auch bei den vorstehend genannten Querschnitten bzw. einem kreisrunden
eine genaue Ubereinanderlage von Kappe und Behälter in der Verschlußlage erhalten,
so kann man dies dadurch erreichen, daß zumindest eine Verschluß einheit axial gegenüber
dem bzw. den anderen verschoben angeordnet ist. Dann sind die Beschriftung oder
die Darstellungen auf der Kappe und dem Behälter eindeutig nach Vorder- und Rückseite
unterscheidbar.
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Ist vorstehend von nur zwei Verschlußeinheiten als ausreichend für
die Verwirklichung der Erfindung ausgegangen, empfiehlt es sich gleichwohl, insbesondere
zumindest drei Verschlußeinheiten vorzusehen, weil durch diese Dreipunktauflage
die genaue Parallelität der Stirnflächen an Hals und Kappe gewährleistet und die
Dichtwirkung gesichert ist.
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Die einfachste Ausführung hinsichtlich der besonderen Ausgestaltung
der Verschlußeinheiten besteht in der Verwendung von radial nach außen bzw. innen
vorspringenden Halszapfen und Kappenzapfen mit axial schräggestellten Wirkflächen
an Hals bzw. Kappe. Gibt man in diesem Falle die Kappe auf den Hals und vollführt
die Drehbewegung, so wird in dem Augenblick, in welchem die Zapfen in ihren gegenseitigen
Bereich eintreten, die Verschluß wirkung herbeigeführt. Der gemäß der Erfindung
vorge-
sehene Raste begrenzt die Drehbewegung.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung ist dann gegeben, wenn man zylindrische
Halszapfen und Kappenzapfen verwendet, weil in diesem Falle zylindrische Wandungen
der Zapfen aneinander vorbeigleiten und sich der Neigungswinkel ständig verringert.
Dadurch wird die Schließbewegung der Kappe gegenüber dem Hals bei gleichem Drehwinkel
zunächst groß und anschließend fortlaufend geringer.
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Man muß dann die Anschläge so vorsehen, daß die Schließlage kurz vor
dem Erreichen der axialen Ubereinanderstellung der beiden Zapfen, spätestens aber
bei genauer Über- und Untereinanderlage von Halszapfen und Kappenzapfen erreicht
wird.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der auf besondere Anschläge
verzichtet werden kann, ist gekennzeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete
Kappenzapfen und einen Halszapfen oder zwei nebeneinander angeordnete Halszapfen
bzw. einen Kappenzapfen, die so angeordnet sind, daß der Halszapfen in der Schließlage
zwischen den beiden Kappenzapfen einschnappt bzw. der Kappenzapfen zwischen den
beiden Halszapfen. Dabei kann man die beiden am einen Teil angeordneten Zapfen zu
einem Element mit Mittelnut zusammenfassen, in das der zugeordnete Zapfen einschnappt.
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Von besonderem Vorteil ist es, sich einer an Weithalsflaschen bekannten
Abhebevorrichtung zu bedienen. Diese ist dort so ausgestaltet, daß der Verschluß
durch einen nachgiebigen Deckel herbeigeführt wird, der lediglich axial mit einer
Innenwulst über eine Außenwulst am Weithals des Behälters einschnappt. Hierbei ist
am Hals
des Behälters bei dieser bekannten Ausführung eine wellenlinienförmige
Mantelkurve vorgesehen, während der untere Rand der Kappe entsprechend ausgestaltet
ist. Nachdem man nun durch einfaches Aufdrücken den Verschluß herbeigeführt hat,
kann man im"Twist-off-Verfahrens durch Drehen die wellenförmigen Mantelkurven zur
Wirkung kommen lassen, so daß der Deckel abgehoben wird.
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Gegenüber diesen bekannten Mantelkurven sieht die Erfindung eine radial
vorspringende, wellenförmige Mantelkurve am Hals und eine entsprechende, untere
Gegenkurve an der Kappe vor, die als Abhebeeinrichtung dienen. Dabei sind die Verschlußeinheiten
so eingerichtet, daß der in Verschließrichtung ansteigende Teil der Mantelkurve
als Drehanschlag, der absteigende Teil als Abhebeteil in Öffnungsrichtung dient,
wobei die Öffnungsrichtung der Schließrichtung entgegengesetzt ist.
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Gemäß der Erfindung können die Mantelkurven jedoch nicht nur als Abhebevorrichtung
vorgesehen werden.
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Darüber hinaus können nämlich die Mantelkurven in Verbindung mit den
Verschlußeinheiten dazu dienen, der Kappe in ihrer Verschlußlage eine bestimmte
Drehlage gegenüber dem Behälter zu erteilen. Diese Lösung gemäß der Erfindung ist
gekennzeichnet durch axial unterschiedliche Abstände der Verschlußeinheiten von
der Mantelkurve. Die Abstände werden so bestimmt, daß nur jeweils einander zugeordnete
Zapfen entlang der Mantelkurve in Drehrichtung bewegt werden können. Der Zweck kann
dadurch erreicht werden, daß die Durchmesser der Zapfen unterschiedlich und/oder
die wellenförmige Mantellinie ungleichmäßig ist.
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Für eine zuverlässige Dichtung der Verschlußeinrichtung muß ein Dichtelement
vorgesehen werden, das genügend nachgiebig ist, um während der Gebrauchszeit nicht
zu sehr zu verschleißen oder zu ermüden. Dies läßt sich durch genügend nachgiebige
Werkstoffe und ausreichende Stärken oder auch durch Membrandichtungen und bzw. oder
Zapfendichtungen erreichen, die mit einem Zapfen in die Öffnung des Halses der Flasche,
insbesondere der Enghalsflasche, hineinreichen. In letzterem Falle ist es bekannt,
Hohlzapfen zu verwenden, und es ist vorgeschlagen worden, die Wandstärke eines solchen
Hohlzapfens zu seinem freien Ende hin zu verringern. Eine derartige Dichtung wirkt
jedoch nicht mit Sicherheit stets über den Hub, der beim Verschließen auftritt.
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Dieser Nachteil wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung beseitigt.
Diese ist gekennzeichnet durch einen in die Öffnung des Behälters reichenden Hohlzapfen
als gesondertes, in der Kappe angeordnetes Dichtelement, dessen Wandung im Wurzelbereich
dünner ist als im Spitzenbereich. Dabei bietet der Wurzelbereich den gewünschten
Federweg. Es ist möglich, daß Dichtelement und Kappe einstückig sind. Die Aufgabe,
ein Dichtelement mit-genügend langem Federweg vorzusehen, kann auch durch eine zwischen
Kappe und Dichtelement angeordnete und in Dichtrichtung wirkende Federungsvorrichtung
gelöst werden. Dabei kann die Federungsvorrichtung unterschiedlich sein, beispielsweise
mechanisch oder pneumatisch.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels, wobei
auf
die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht
auf eine Enghalsflasche beim Verschließen, Fig. 2 die Enghalsflasche gemäß Fig.
1 nach dem Verschließen, Fig. 3 einen Teilschnitt gemäß Linie III-III der Fig. 2,
Fig. 4 eine Membrandichtung als Dichtelement, Fig. 5 eine Hohlzapfen-Dichtung als
Dichtelement, Fig. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Enghalsflasche, Fig. 6a-c
Seitenansichten gegen die drei Zapfen aus Fig. 6, Fig. 7 eine Abwicklung der Mantelfläche
des Halses in vergrößertem Maßstab, Fig. 8 eine Teilansicht der Kappe, Fig. 9 eine
Teilansicht unter die Kappe und Fig. 1o eine Abwicklung der Innenfläche der Kappe.
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Gemäß Fig. 1 weist die Enghalsflasche 10 einen flachen Querschnitt
mit Symmetrieachsen 11 und 12 auf, wobei die Schmalseiten 13 und 14 halbzylinderförmig
abgerundet sind. Die Kappe 15 besteht aus Kunststoff und weist einen Rechteckquerschnitt
auf.
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Fig. 3 zeigt, daß die Kappe 15 aus einer Außenkappe 16, einer Innenkappe
17 und einem Dichtelement 18 mit einem in die Öffnung 19 des Halses der Enghalsflasche
10 eintretenden Hohlzapfens 20 besteht. Am Hals der Enghalsflasche 10 ist eine wellenförmige,
radial aus der zylindrischen Halsform vorspringende Mantelkurve 21 vorgesehen, die
insgesamt drei Wellen aufweist, wobei aus dem Hals der Enghalsflasche 10 drei Halszapfen
22 radial vorspringen, die bei Verdrehen der Kappe 15 im Sinne des Pfeiles 23 gemäß
Fig. 1 in die Lage gemäß Fig. 2 von entsprechenden Kappenzapfen 24 an der Kappe
15 untergriffen werden, die von der Innenkappe 17 radial nach innen zu vorspringen.
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Fig. 4 zeigt ein Dichtelement 18, welches als Membrandichtung ausgestaltet
ist. Dabei dient die Membran 29 für den erforderlichen Federweg.
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Fig. 5 zeigt ein Dichtelement 18, welches einen Hohlzapfen 20 aufweist.
Dieser ist im Wurzelbereich 30 dünner ausgestaltet als im Spitzenbereich 31. Der
für den beim Verschließen auftretenden Hubweg erforderliche Federweg wird in diesem
Falle durch die Nachgiebigkeit des Hohlzapfens 20 im Wurzelbereich 30 gegeben.
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Fig. 6 zeigt eine Anordnung ähnlich derjenigen gemäß den Fig. 1 -
3, wobei der Querschnitt der Enghalsflasche abgewandelt ist. Fig. 6 läßt erkennen,
daß der Halszapfen 22 einen bestimmten Abstand x vom Wellental 25 aufweist, der
beim Halszapfen 22 gemäß Fig. 6b unverändert ist, während der entsprechende Abstand
des Halszapfens 22 vom Wellental 25 nach Fig. 6c deutlich geringer ist. Hierdurch
wird erreicht, daß
die Kappe 15, die den gleichen Ovalquerschnitt
aufweisen kann, den die Enghalsflasche 10 trägt, nur in einer einzigen Drehlage
verschließbar ist.
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Liegen Halszapfen 22 und Kappenzapfen 24 genau untereinander, so ist
es möglich, die Kappe 15 aus der Schließlage in derselben Drehrichtung zum Lösen
weiterzudrehen, in welcher die Kappe vorher zum Schließen gedreht worden ist. Die
Drehung kann wahlweise entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn
erfolgen. Möglich ist es, die Schließlage so enden zu lassen, daß Halszapfen 22
und Kappenzapfen 24 nicht genau untereinander stehen, sondern kurz vor der Totpunktlage
liegen, so daß ein Weiterdrehen nicht möglich ist. In diesem Falle kommt der ansteigende
Teil der Mantelkurve 21 als Anschlagteil 26, der absteigende Teil als Abhebeteil
27 für die Kappe 15 im Sinne der Rückwärtsdrehung zur Wirkung, so daß zum Schließen
und Öffnen eine Hin- bzw. Herbewegung erfolgt. Die unterschiedlichen Abstände x
und x' sind ebenfalls in Fig. 7 dargestellt.
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Aus Fig. 8 ergibt sich die Ausgestaltung mit zwei nebeneinander angeordneten
Kappenzapfen 24 und 24'.
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Fig. 10 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Abwicklung der Kappe gemäß
den Fig. 8 und 9. Dabei sind Rippen 32 dargestellt, die zur Führung der Kappe 15
auf dem Hals der Enghalsflasche 10 dienen. Die nebeneinander angeordneten Kappenzapfen
24' und 24" sind unterschiedlich ausgestaltet.
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