DE3028083A1

DE3028083A1 - Sicherheitsverschluss fuer behaelter

Info

Publication number: DE3028083A1
Application number: DE19803028083
Authority: DE
Inventors: Wilburn Coy Hagerstown Ind. Willis
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1980-07-24
Publication date: 1981-05-07
Also published as: CH637081A5; AU5904680A; ES258140U; ES258140Y; GB2064494B; GR69660B; IT8049303A0; ATA388580A; FR2468516A1; BR8004656A; AR220638A1; AT372604B; JPS5664956A; GB2064494A; AU529022B2; ZA803694B; NL8003859A; SE8004649L; CA1121759A; DK319880A

Description

Sicherheitsverschluß für Behälter

Die vorliegende Erfindung betrifft Sicherheitsverschlüsse für Behälter beispielsweise zur Aufnahme von Medikamenten, Pestiziden, Gif ten und anderen potentiell gefährlichen Substanzen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine zweiteilige Sicherheitsverschlußanordnung, die einfach aufgebaut und in der Herstellung verhältnismäßig billig ist, aber ihre Aufgabe sehr wirkungsvoll erfüllt.

Es treten in den letzten Jahren häufig Fälle auf, in denen kleine Kinder Medikamentenflaschen und dergleichen öffnen, den Inhalt verschlucken und sich so erheblichen Schaden zufügen; einige dieser Fälle haben auch zum Tod geführt. Man hat daher mit erheblichem Aufwand versucht, für derartige Behälter Verschlüsse zu entwickeln, die von kleinen Kindern nicht, aber von Erwachsenen verhältnismäßig leicht geöffnet werden können.

Zahlreiche der für mit Gewinde versehenen Behälter entwickelten Verschlüsse weisen dabei ein Paar Verschlußelemente auf, die so manipuliert werden müssen, daß sie zum Öffnen des Verschlusses zusammenwirken. Einige dieser Verschlüsse enthielten Zahnungen, die miteinander verkämmt werden, wenn man die Anordnung vom Behälter abdrehen will; derartige Anordnungen sind in den US-PSn 3 733 000, 3 924 770 und 3 946 890 offenbart. Diese Ver-

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Schlüsse bestehen im allgemeinen aus Kunststoffelementen, da in Kunststoff Zahnungen verhältnismäßig leicht eingeformt werden können. Es ist möglich Zahnungen auch in Sicherheitsverschlußelementen aus Metall einzudrücken oder einzuformen, aber die Abmessungsgenauigkeit, Präzision und Kleinheit, die für derartige Zähne gemeinhin gefordert sind, machen diese Bearbeitung im allgemeinen schwierig und unwirtschaftlich.

Eine Verschlußanordnung mit einem Außenelement aus Blech hätte jedoch bestimmte Vorteile. Eine solche Anordnung kann mit kleinerem Durchmesser als eine ausschließlich aus Kunststoff bestehende Anordnung hergestellt werden, da eine Kunststoff-Deckkappe eine dickere Schürze verlangt als eine Metall-Deckkappe, um die erforderliche Festigkeit zu erreichen. Auch hinsichtlich einer Bedruckung bietet eine Metalldeckkappe Vorteile gegenüber einer entsprechenden Deckkappe aus Kunststoff. Im allgemeinen werden Kunststoff-Deckkappen, wenn überhaupt, nach einem Stempelverfahren bedruckt. Dieses Verfahren ist zum Aufbringen kleiner, aber gut lesbarer Zeichen oder für das Bedrucken nicht ebener Flächen (beispielsweise der gekrümmten Schürze einer allgemein zylindrischen Deckkappe) nicht geeignet. Andererseits kann man eine Metall-Deckkappe vor der endgültigen Ausbildung offsetlithographisch bedrucken. Nach diesem Verfahren kann man kleine und präzise Zeichen auf einen ebenen Metallrohling aufdrucken, bevor man diesen zu einer allgemein zylindrischen Deckkappe weiterverarbeitet .

Aus diesen Gründen wäre es von Vorteil, wenn man eine Verschlußanordnung mit einer Metall-Deckkappe entwickeln könnte, die die Probleme mit der Herstellung einer Zahnung an einer solchen Deckkappe vermeidet. Eine solche Anordnung ist in der US-PS 3 097 offenbart. Wie die Fig. 17-30 dieser Patentschrift zeigen, ist dort eine zweiteilige Sicherheitsverschlußanordnung mit einer

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Innenkappe mit einer Reihe von Ratschenzähnen und einer Außenkappe mit einer Reihe von elastischen, abwärts vorstehenden Zungen versehen, die aus der Deckfläche der Außenkappe herausgestanzt sind. Diese Strukturelemente allein reichen jedoch nicht aus, um den Verschluß ausreichend zu sichern, und man muß ein Werkzeug oder Hilfsmittel - beispielsweise eine Münze - verwenden, um die Innenkappe und den Außenmantel miteinander zu versperren, damit der Verschluß vom Behälter abgenommen werden kann. Obgleich also die Verschlußanordnung nach der ÜS-PS 3 097 756 das Problem der Herstellung einer Zahnung in einer Metall-Deckkappe vermeidet, muß man ein Werkzeug ansetzen, um den Verschluß vom Behälter entfernen zu können.

Eine verbesserte Sicherheitsverschlußanordnung mit einer Metall-Deckkappe, die die Probleme einer Zahnung mit'kleinen Abmessungen im Metall vermeidet und auch ohne zusätzliche Werkzeuge und Hilfsmittel betätigt werden kann, ist also erwünscht.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Sicherheitsverschlußanordnung anzugeben, die eine Außenkappe aus Metall aufweist und wirkungsvoll mit einem Behälter mit Gewindehals eingesetzt werden kann. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine solche Anordnung anzugeben, für die keine kleinen Zähne präziser Abmessungen und hoher Genauigkeit in der Metallaußenkappe erforderlich sind. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen SicherheitsVerschluß anzugeben, zu dessen Betätigung kein Hilfsmittel oder Werkzeug erforderlich ist. Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Sicherheitsverschluß mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser anzugeben. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen SicherheitsVerschluß mit einer Außenkappe anzugeben, die sich mit kleinen Zeichen hoher Lesbarkeit bedrucken läßt.

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Die vorliegende Erfindung schafft einen Sicherheitsverschluß für einen Behälter mit einem Gewindehals, auf den der Verschluß aufgeschraubt werden kann, um den Behälter zu verschließen, bzw. von dem der Verschluß abgeschraubt werden kann, um Zugang zum Behälterinhalt zu erlangen. Der Verschluß weist eine Innenkappe mit einer Deckfläche mit einer umlaufenden Schürze, einer Vielzahl von Zähnen auf der Deckfläche sowie einem Innengewinde, die auf den Gewindehals des Behälters aufgeschraubt werden kann, und eine Außenkappe aus dünnem Blech mit einer Deckfläche und einer umlaufenden Schürze sowie eine Vielzahl von Jalousielamellen in der Deckfläche auf, die jeweils einen winklig von der Deckfläche abwärts vorstehenden und zu einer Abschlußkante auslaufenden Flanschteil aufweist, der von einem Schlitz in der Deckfläche gebildet wird, wobei ein integraler tragender Bogenteil jede Seite des Flanschteils mit der Deckfläche zwischen der Abschlußkante und dem Übergang vom Flanschteil zur Deckfläche verbindet. Dabei können die Jalousielamellen in Eingriff mit den Zähnen der Innenkappe treten. Die Deckkappe übergreift die Innenkappe und ist locker auf sie aufgesetzt, wodurch eine abwärts gerichtete minimale Kraft, die man auf die Außenkappe aufbringt, während man sie in Aufsetzrichtung dreht, ausreicht, um die Jalousielamellen der Außenkappe in Eingriff mit den Zähnen der Innenkappe zu bringen und den Verschluß auf den Behälterhals aufzuschrauben. Eine abwärts gerichtete Abschraubkraft muß auf die Außenkappe aufgebracht werden, wL^end man sie in der Abschraubrichtung dreht, um die Jalousielamellen der Außenkappe in Eingriff mit den Zähnen der Innenkappe zu bringen und so den Verschluß vom Behälterhals abzuschrauben. Wenn man eine abwärts gerichtete Kraft, die schwächer ist als die Abschraubkraft ist, aufbringt und dabei die Außenkappe in der Aufschraubrichtung dreht, gleiten die .Jalousielamellen über die Zähne der Innenkappe, so daß Innen- und Außenkappe nicht in den Eingriff treten, wie erforderlich wäre, um auf die Innenkappe ein Drehmo-

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ment aufzubringen. Der Verschluß kann also nicht vom Behälter abgenommen werden, wenn man nicht ausreichend stark abwärts auf die Außenkappe drückt, während man sie in der Abschraubrichtung dreht.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung anhand der speziellen Ausführungsform erläutert werden. Die Erfindung ist jedoch auf diese Ausführungsform nicht beschränkt. Vielmehr sind für den Fachmann an den dargestellten Einzelheiten im Rahmen der Erfindung zahlreiche Änderungen und Abweichungen offensichtlich.

Fig. 1 der Zeichnung ist eine Perspektivdarstellung des Sicherheitsverschlusses nach der vorliegenden Erfindung auf einem Behälter;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Sicherheitsverschluß der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Ansicht der Außenkappe nach der vorliegenden Erfindung von unten;

Fig. 4 ist eine Perspektivdarstellung einer der Lamellen der Außenkappe nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Innenkappe nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung, die zeigt, wie eine Lamelle der Außenkappe hinter einen Zahn auf der Innenkappe während der Drehung der Außenkappe in Schließrichtung greift;

Fig. 7 ist eine Schnittdarstellung, die zeigt, wie eine Lamelle der Außenkappe an einem

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Zahn der Innenkappe während einer Drehung der Außenkappe in Abschraubrichtung anliegt.

Wie hier unter Bezug auf einen Verschluß auf einem Behälter verwendet, sollen der Ausdruck "abwärts" die Richtung von der Mündung zum Boden des Behälters, der Ausdruck "einwärts" die Richtung vom Äußeren zum Inneren des Behälters des Verschlusses oder eines Verschlußelements bezeichnen. Die "Unteransicht" einer Außenkappe des Verschlusses ist eine Ansicht im rechten Winkel zur Ebene der Deckfläche der Außenkappe, die die Oberflächen der Außenkappe zeigt, die nicht sichtbar sind, wenn man die Außenkappe als Teil einer Verschlußanordnung auf einem Behälter betrachtet.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Sicherheitsverschluß 10. Dieser Verschluß kann auf einen Behälter wie beispielsweise den Behälter 12 aufgebracht sein, dessen Hals mit einem Gewinde versehen ist; in dieser Form sind üblicherweise u.a. Medikamentenflaschen ausgeführt; vergl. Fig. 1. Der Verschluß 10 hat eine Außenkappe 14 aus dünnem Blechwerkstoff auf. Diese Außenkappe hat eine Deckfläche 16 und eine um diese herum verlaufende und von ihr abwärts vorstehende Schürze 18. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen hat die Schürze 18 einen radial einwärts gerichteten Ealterand 22, der die Innenkappe 32 (vergl. Fig. 2 und 5) in der Außenkappe festhält. Die Deckfläche 16 der Außenkappe 14 ist mit einer Vielzahl von jalousieartigen Lamellen 20 versehen, die vorzugsweise, wie die Fig. 1 und 3 zeigen, zu einem Kreis angeordnet sind. Eine Perspektivdarstellung einer solchen Lamelle 20 ist in der Fig. 4 gezeigt. Jede Lamelle weist einen Flanschteil 28 auf, der winklig von der Deckfläche 16 abwärts vorsteht und zu einer Kante 24 ausläuft, die von einem Schlitz 44 (Fig. 6 und 7) in der Deckfläche gebildet wird. Jede Lamelle weist weiterhin tragende gekrümmte Teile 30 auf, die den Flansch-

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teil 28 seitlich mit der Deckfläche 16 zwischen der Abschlußkante 24 und dem übergang des Flanschteils und der Deckfläche verbinden.

Die Fig. 2 und 5 zeigen die Innenkappe 32 der Verschlußanordnung 10. Die Kappe 32 hat eine Deckfläche mit einer umlaufenden abwärts vorstehenden Schürze 36. Zusätzlich weist die Kappe vorzugsweise ein Futter 35 zum dichten Abschluß gegen die Mündung des Behälters 1 sowie ein Innengewinde 37 auf, mit dem sie auf das Gewinde auf dem Behälter aufgeschraubt werden kann. Die Deckfläche der Kappe 32 hat weiterhin eine Vielzahl von Zähnen 38, die vorzugsweise zu einem Kreis angeordnet sind. Die Kappe 32 kann von der Außenkappe 14 aufgenommen werden; der Rand 22 hält sie in der Außenkappe fest. Die Schürze 36 der Innenkappe 32 ist etwas kürzer als die Schürze 18 der Außenkappe, so daß zwischen Innen- und Außenkappe eine begrenzte Bewegung in Axialrichtung möglich ist. Die Lamellen 20 der Außenkappe 14 können in Eingriff mit den Zähnen 38 der Innenkappe 32 treten. Infolge der lockeren Aufnahme der Innen- in der Außenkappe, kann die Außenkappe auf der Innenkappe frei verdreht werden, wenn die Verschlußelemente axial ausreichend weit voneinander beabstandet liegen.

Die Fig. 6 zeigt das Zusammenwirken der Lamellen der Außenkappe mit den Zähnen der Innenkappe, wenn eine Minimalkraft abwärts auf die Außenkappe aufgebracht wird, während man sie in der Aufschraubrichtung dreht. Die auf die Außenkappe wirkende Schwerkraft reicht bereits aus, um die Lamellen und die Zähne in den in der Fig. 6 gezeigten gegenseitigen Eingriff zu bringen. Wird diese Minimalkraft aufgebracht und die Außenkappe in der Aufschraubrichtung gedreht, greifen die Lamellen 20 mit den Abschlußkanten 24 hinter die Zähne 38, wie die Fig. 6 zeigt. Vorzugsweise sind diese Zähne im Querschnitt allgemein trapezförmig,

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wobei die obere Fläche 40 jedes Zahns allgemein parallel zur Ebene der Innenseite 34 der Deckfläche der Innenkappe verläuft. Die Trapezgestalt erteilt den Zähnen Festigkeit und schützt sie gegen ein Abscheren durch die Lamellen der Außenkappe. In der bevorzugten Ausführungsform, die die Fig. 6 zeigt, verläuft die Seite 46 des Zahnquerschnitts allgemein rechtwinklig zur Ebene der Deckfläche 34, während die Seite 42 unter einem Winkel von etwa 55° zu dieser Ebene liegt.

Da die Seite 46 allgemein rechtwinklig zur Ebene der Deckfläche 34 verläuft, kann die Kante 24 der Lamelle 20 sich leicht an sie legen, wenn eine abwärts gerichtete Finimalkraft aufgebracht wird, um den Verschluß auf den Behälterhals aufzuschrauben.

Die Fig. 7 zeigt, wie eine Lamelle der Außenkappe in Eingriff mit einem Zahn der Innenkappe bei einer Drehung der Außenkappe in der Abschraubrichtung dreht. Das Aufbringen einer abwärts gerichteten Kraft auf die Außenkappe, während man diese in Abschraubrichtung dreht, erzeugt eine Wirkung, die von der Stärke dieser Kraft abhängt. Ist die Kraft stark genug, werden die Flanschteile 28 der Lamellen 20 auf die Seiten 42 der Zähne 38 aufgedrückt; durch Drehen der Außenkappe wird dann der Verschluß vom Behälterhals abgeschraubt. Wenn die Kraft jedoch nicht ausreicht, gleiten die Flanschteile 28 _uf den Seiten 42 aufwärts und über die Flächen 40. Diese Gleitbewegung ist natürlich begleitet von einer axialen Verschiebung der Außenkappe von der Innenkappe hinweg, während die Flanschteile 28 auf den schrägen Seitenflächen 42 emporgleiten. Der Längenunterschied zwischen der Schürze 36 der Innenkappe 3 2 und der Schürze 18 der Außenkappe 14 verlaubt diese axiale Verschiebung, während aufeinanderfolgende Lamellen 20 der Außenkappe 14 über aufeinanderfolgende Zähne 38 der Innenkappe 32 gleiten, ohne daß der Innenkappe ein Drehmoment erteilt wird.

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Die Stärke der Abschraubkraft, die erforderlich ist, um der Innenkappe durch Drehen der Außenkappe in der Schließrichtung, hängt von den Werkstoffen ab, aus denen der Verschluß heraestellt ist, sowie von» Neigungswinkel der Seiten 42 der Zehne auf der Innenkappe. Damit man einen wirkungsvollen Sicherheitsverschluß erhält, der von einem kleinen Kind nicht geöffnet werden kann, hat sich eine abwärts gerichtete Kraft von mindestens 2,3 kp (5,0 lbs.) als notwendig herausgestellt. Damit der Verschluß jedoch von den meisten Erwachsenen geöffnet werden kann, sollte die erforderliche Abschraubkraft auf 3,6 kp (8,0 lbs.) oder weniger begrenzt sein.

Ein beispielhafter Verschluß nach der bevorzugten Ausführungsforir., die in der Zeichnung dargestellt ist, wurde mit einer Innenkappe aus Polypropylen und einer Außenkappe aus Al-Legierungsblech (US-tiorr.art CH14-K19) in einer Dicke von 2,3 mm (0,09 in.) hergestellt. Eine Abschraubkraft von 3 kp (6,5 lbs.) wurde als optimal für diesen Verschluß gewählt; für diese Sollkraft wurde der Neigungswinkel der Seiten 42 der Zehne auf der Innenkappe zu etwa 55° berechnet. Um den Zähnen die erforderliche Festigkeit zu erteilen, wurde die Innenkappe mit einer Breite der Zahneberfläche von 0,5 mm (0,02 in.) ausgeführt. Dieser Verschluß hatte dann die erforderlichen Sicherheitseigenschaften und wirkte als wirkungsvoller Verschluß, der von Erwachsenen verhältnismäßig leicht zu öffnen war.

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Claims

ALUMINUM COMPANY OF AMERICA Alcoa Building, Pittsburgh, Pennsylvania, V. St. A. Patentansprüche

1. Sicherheitsverschluß für einen Behälter mit einem Gewindehals, wobei der Verschluß auf den Kais aufgeschraubt werden kann, um den Behälter zu verschließen, und vom Hals abgeschraubt werden kann,um Zugang zum Behälterinhalt zu schaffen, und zwei zusammenwirkende Kappenelemente aufweist, gekennzeichnet durch eine Innenkappe mit einer Deckfläche mit umlaufender abwärts vorstehender Schürze, einer Vielzahl von Zähnen auf der Deckfläche und einem Innengewinde, das auf den Gewindehals des Behälters aufgeschraubt werden kann, und durch eine Außenkappe aus dünnem Blech mit einer Deckfläche und um diese herum abwärts vorstehender Schürze, einer Vielzahl von jalousieartigen Lamellen in der Deckfläche, die jeweils einen von der Deckfläche winklig abwärts vorstehenden und zu einer Abschlußkante

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auslaufenden Flanschteil, der von einem Schlitz in der Deckfloche gebildet wird, und mit integralen tragenden Bogenteilen, die den Flanschteil auf beiden Seiten mit der Deckfläche zwischen der Abschlußkante und dem Übergang vom Flanschteil zur Deckfläche verbindet, wobei die Lamellen in Eingriff mit den Zähnen auf der Innenkappe treten können, die Außenkappe locker über und auf der Innenkappe aufliegt, wodurch eine abwärts gerichtete Minimalkraft auf die Außenkappe gerichtet werden kann, während man sie in der Aufschraubrichtung dreht, um die Lamellen der Außenkappe in Eingriff mit den Zähnen der Innenkappe zu bringen und so den Verschluß auf den Behälterhals aufzuschrauben, und eine abwärts gerichtete Abschraubkraft auf die Außenkappe aufgebracht werden muß, während man sie in der Abschraubrichtung dreht, um die Lamellen der Außenkappe in Eingriff mit den Zähnen der Innenkappe zu bringen und so den Verschluß vom Behälterhals abzuschrauben.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Innenkappe und die Lamellen der Außenkappe jeweils zu einem Kreis angeordnet sind.

3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Innenkappe jeweils einen trapezförmigen Querschnitt haben, wobei die Oberseite jedes Zahns allgemein parallel zur Ebene der Innenfläche der Deckflache der Innenkappe verläuft.

4. Verschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite jedes Zahns etwa 0,5 mm (0,020 in.) breit ist.

5. Verschluß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Seiten der Zähne nicht parallel verlaufen, wobei eine Seite allgemein rechtwinklig zur Ebene der Deckfläche der Innenkappe und die andere unter einem Winkel von etwa 55° zur Ebene der Deckfläche verläuft.

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6. Verschluß nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkappe aus Aluminium-Legierung der US-Normart CH14-E19 besteht.

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