DE3510747C2

DE3510747C2 -

Info

Publication number: DE3510747C2
Application number: DE3510747A
Authority: DE
Inventors: Laurence E. Cheshire Conn. Us Wiles; Frank C. Watertown Conn. Us Page
Original assignee: Specialty Packaging Products Inc
Current assignee: BPrex Healthcare Brookville Inc
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1993-04-29
Also published as: GB2163732B; GB2163732A; DE3510747A1; GB8507755D0; FR2565207B1; FR2565207A1; US4519518A

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter mit Schraubverschluß mit den aus dem Oberbegriff des Hauptanspruches ersichtlichen Merkmalen.

In den letzten Jahren sind bereits viele Behälterverschlüsse vorgeschlagen worden, die sicherstellen sollen, daß gefährliche und giftige Materialien, die in solchen Behältern untergebracht sind, ungeeigneten Personen, die solche Behälter öffnen könnten, beispielsweise kleine Kinder, nicht gefährlich werden können.

Es sind auch Verschlüsse für Behälter für harmlose Stoffe vorgeschlagen worden, bei denen der Verschlußteil auf dem Behälter in einer vorgegebenen Stellung angeordnet ist, insbesondere in einer Stellung, bei welcher eine Orientierungsmarke auf dem Verschluß auf eine Orientierungsmarke auf dem Behälter ausgerichtet ist. Dieses Merkmal bildet bei Plastikbehältern einen großen Fortschritt schon in ästhetischer Hinsicht, weil auf den Behälter ausgerichtete Verschlüsse ein ansprechenderes Äußeres der geschlossenen Behälter ergeben. Ein solcher Verschluß ist beispielsweise durch das US-Patent No. 43 87 817 bekannt. Ein solcher Verschluß ist jedoch vorwiegend als kindersicherer Verschluß entworfen und bietet nur als sekundäres Merkmal die Möglichkeit, den Verschluß auf den Behälter auszurichten.

Bisher bekannte Maßnahmen zum Ausrichten der Verschlußkappe eines Schraubverschlusses auf einem Behälter sind aus dem deutschen Gebrauchsmuster 19 00 904 und aus den US-Patentschriften 40 93 096 und 42 89 248 bekannt. Alle diese Ausführungsformen haben den Nachteil, daß sie ein Überdrehen der Verschlußkappe aus einer Endstellung bei größerer Kraftanwendung zulassen. Bei dem Schraubverschluß nach dem deutschen Gebrauchsmuster sollen zwar jeweils abgesetzte Anschlagflächen der miteinander zusammenwirkenden Gewinde aufeinandertreffen, doch sind die aus der Zeichnung ersichtlichen beiden Ausführungsbeispiele so gestaltet, daß die Anschlagflächen ein gegenseitiges Überlaufen nicht mit Sicherheit ausschließen können. Bei den Schraubverschlüssen nach den beiden US-Patentschriften wird die Endstellung durch das Einrasten eines stationären oder bewegten Vorsprunges zwischen zwei bewegte bzw. feststehende Vorsprünge erreicht. Hierbei muß jeweils ein Vorsprung von dem Gegenvorsprung überfahren werden. Bei Gewaltanwendung kann aber auch der zweite und praktisch gleich ausgebildete Vorsprung ebenfalls überfahren und damit die Verschlußkappe überdreht werden. Allen genannten vorbekannten Schraubverschlüssen ist außerdem gemeinsam, daß nur eine einzige Anschlag- oder Raststelle vorgesehen ist. Diese einzige Anschlagstelle muß entsprechend stabil gestaltet sein, was eine robuste Ausführungsform sowohl der Verschlußkappe als auch des Behälterhalses erforderlich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälterschraubverschluß der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Verschlußkappe bis in eine auf den Behälter ausgerichtete, abdichtende Verschlußstellung aufgeschraubt werden kann, ohne daß die Gefahr eines Überdrehens der Verschlußkappe und eines Abscherens der Gewinde besteht.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Behälter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches aufgeführten Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schraubverschluß sind also zwei in der Drehachse der Verschlußkappe gegeneinander versetzte Anschlagstellen gebildet, auf welche sich die Anschlagkräfte verteilen. Zweckmäßig können die beiden Anschlagflächen an den Enden des Innengewindes um einen Gewindeweg von 360° oder einem Vielfachen davon voneinander entfernt ausgebildet sein. Vorteilhafterweise kann die Verschlußkappe eine flexible Kopfwandung mit einem auf eine eingelegte Dichtscheibe einwirkenden Innenvorsprung aufweisen.

Durch die an den miteinander zusammenwirkenden Gewinden des Schraubverschlusses ausgebildeten Anschlagflächen wird ein Überdrehen der Verschlußkappe auch bei starker Kraftanwendung verhindert und ist eine genaue Endstellung des Verschlusses gegenüber dem Behälter vorgegeben. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß die Verschlußkappe in der Schließstellung nicht verklemmt, also zum Öffnen des Behälters auch wieder leicht abgeschraubt werden kann.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäß ausgebildeten Behälterverschlusses anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines zylindrischen Behälters mit aufgeschraubter, auf den Behälter ausgerichteter Verschlußkappe;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines nicht kreiszylindrischen Behälters mit aufgeschraubter und auf den Behälter ausgerichteter Verschlußkappe;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Behälterhalses des Behälters nach Fig. 1 und seiner abgeschraubten Verschlußkappe;

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung entsprechend Fig. 3, jedoch gegenüber Fig. 3 um 90° um die Schraubachse gedreht;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Verschlußteiles des Behälters nach Fig. 1 bei aufgeschraubter Verschlußkappe;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Schraubverschluß entlang der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 einen schematischen Querschnitt durch den Schraubverschluß entlang der Linie 7-7 in Fig. 5;

Fig. 8 einen schematischen Querschnitt durch den Schraubverschluß entlang der Linie 8-8 in Fig. 5;

Fig. 9 einen zentralen Längsschnitt durch die Verschlußkappe des Verschlusses nach den Fig. 3-8;

Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 11 durch eine andere Ausführungsform des Schraubverschlusses mit unterbrochenen Gewindegängen;

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 10 durch den Schraubverschluß;

Fig. 12 einen Querschnitt durch die Verschlußkappe eines dritten Ausführungsbeispieles eines Behälter-Schraubverschlusses;

Fig. 13 einen Blick in axialer Richtung in eine Verschlußkappe eines vierten Ausführungsbeispieles mit einem flexiblen Dichtungsfutter;

Fig. 14 einen zentralen Längsschnitt durch das vierte Ausführungsbeispiel eines Schraubverschlusses mit aufgeschraubter Verschlußkappe nach Fig. 13;

Fig. 15 einen Querschnitt durch die Verschlußkappe entlang der Linie 15-15 in Fig. 13;

Fig. 16 einen Querschnitt entlang der Linie 16-16 durch die Verschlußkappe eines fünften Ausführungsbeispieles eines Behälter- Schraubverschlusses;

Fig. 17 einen Längsschnitt durch das fünfte Ausführungsbeispiel eines Schraubverschlusses mit einer Verschlußkappe nach Fig. 16, in welche der Schaft einer Bürste, eines Pinsels oder eines Stabes eingesetzt ist.

Fig. 1 zeigt einen kreiszylindrischen Behälter 10 mit dem Buchstaben "A" als Markierung auf seiner Außenseite. Der Behälter 10 weist einen ebenfalls kreiszylindrischen Zylinderhals 11 mit einem Außengewinde auf, auf den eine ebenfalls kreiszylindrische Verschlußkappe 14 mit einem Innengewinde 13 aufgeschraubt ist. Auch die Verschlußkappe 14 ist mit Buchstaben "A" als Markierungen auf ihrer Kopfwandung und auf ihrer Seitenwandung versehen. Wenn die Verschlußkappe 14 auf den Behälterhals 11 voll aufgeschraubt ist, liegen die Markierungen "A" der Verschlußkappe 14 in einer Linie mit der Markierung "A" auf dem Behälter 10.

In Fig. 2 ist ein Behälter 10a dargestellt, der keine kreiszylindrische Form hat, jedoch ebenfalls einen Behälterhals 11. Auf den Behälterhals 11 ist eine Verschlußkappe 14a aufgeschraubt, die ebenfalls nicht kreiszylindrisch ist, sondern eine ähnliche Form wie der Behälter 10a besitzt und in aufgeschraubtem Zustand auf den Behälter 10a ausgerichtet ist.

Die Fig. 3 bis 9 zeigen den Schraubverschluß des Behälters 10 der Fig. 1. Die Fig. 3 und 4 zeigen den Behälterhals 11 und die Verschlußkappe 14 getrennt. Das Außengewinde 12 des Behälterhalses 11 endet in einem unteren Anschlagteil 15, der sich parallel zur Längsachse des Behälters 10 erstreckt. Der untere Anschlagteil 15 weist eine Anschlagfläche 15a auf, die mit einer Anschlagfläche 15b des passenden Innengewindes 13 der Verschlußkappe 14 zusammenwirkt. Das Außengewinde 12 hat auch eine obere Anschlagfläche 16, die mit einer entsprechenden oberen Anschlagfläche 16a des Innengewindes 13 der Verschlußkappe 14 zusammenwirkt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlagflächen 15a und 16 des Außengewindes 12 und die Anschlagflächen 15b und 16a des Innengewindes 13 in Axialrichtung übereinanderliegend, also aufeinander ausgerichtet angeordnet. Sie können aber auch nicht aufeinander ausgerichtet angeordnet sein. Eine Ausrichtung dieser Anschläge aufeinander, insbesondere ein gegenseitiger Abstand um einen Gewindeweg von 360°, führt jedoch zu einer besseren Abdichtung des Schraubverschlusses, weil sie einen wirkungsvolleren Torsionswiderstand gegen eine eventuelle übermäßig starke Drehkraft ergibt. Der Behälterhals 11 weist einen Übergangswulst 11a auf. Der Axialabstand "a" zwischen dem oberen Rand des Übergangswulstes 11a und dem Fuß der Flanke des Gewindesteges an der tiefsten Stelle des Gewindes ist etwas größer als die Breite "b" des Gewindeganges des Innengewindes 13 der Verschlußkappe, so daß bei voll aufgeschraubter Verschlußkappe, wenn die unteren Anschlagflächen 15a und 15b aufeinandertreffen, vom Übergangswulst 11a und dem Außengewinde 12 eine Klemmwirkung auf die Verschlußkappe ausgeübt wird, welche den Torsionswiderstand zusätzlich verstärkt.

Die beiden Gewinde 12 und 13 sind als Trapezgewinde ausgebildet. Diese Gewindeform hat sich bei den hier vorliegenden Schraubverschlüssen als die günstigste erwiesen. Auch hat sich ein Steigungswinkel von kleiner als 8° als vorteilhaft ergeben. Durch eine solche Begrenzung des Steigungswinkels wird ein optimaler Reibungswert beim Aufschrauben der Verschlußkappe erreicht, was zu einer guten Abdichtung führt und trotzdem ein leichtes Aufschrauben und Abschrauben der Verschlußkappe erlaubt. In der Verschlußkappe 14 ist außerdem eine Dichtungsscheibe 9 angeordnet.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel sowie die nachfolgenden Ausführungsbeispiele von Schraubverschlüssen werden vorzugsweise im Spritzgußverfahren hergestellt. Für eine Massenfertigung im Spritzgußverfahren eignen sich viele Kunststoffmaterialien. Als Kunststoffmaterial für die Verschlußkappe hat sich Polypropylen als am vorteilhaftesten erwiesen. Bei der Verwendung der vorstehend genannten Gewindeform, des genannten Steigungswinkels und Materials wird eine Selbsthemmung erreicht.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Dichtungsscheibe 9 aus flexiblem Material, die in die Verschlußkappe 14 vor dem Aufschrauben der Verschlußkappe eingesetzt ist und dort durch einen Ringsteg 17 voll auf den Behälterhals 11 aufgeschraubt ist, ist die Dichtungsscheibe 9 durch einen Innenvorsprung 8 der Verschlußkappe 14 aufgebogen, wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, und dadurch dicht gegen den Öffnungsrand 11b des Behälterhalses 11 gedrückt.

Aus den Fig. 7 und 8 ist ersichtlich, wie die Anschlagflächen 16, 16a und 15a, 15b miteinander zusammenwirken.

Fig. 9 zeigt die Verschlußkappe 14 allein mit der eingesetzten Dichtungsscheibe 9.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schraubverschlusses. Bei diesem Schraubverschluß ist die Schraubkappe mit einem unterbrochenen Gewinde versehen, wodurch beim Spritzgießen der Verschlüsse ein zusammenlegbarer Kern verwendet werden kann. Ein solcher Schraubverschluß hat zwar einen kleineren Torsionswiderstand, funktioniert aber immer noch zufriedenstellend. Je größer die Unterbrechungen im Gewinde sind, um so kleiner der Torsionswiderstand.

Der Schraubverschluß nach den Fig. 10 und 11 funktioniert ähnlich wie der Schraubverschluß nach den Fig. 3 bis 9. Auch bei dieser Ausführungsform haben die Gewinde der Verschlußkappe und des Behälterhalses miteinander zusammenwirkende obere und untere Anschlagflächen.

Fig. 12 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Verschlußkappe. Diese Verschlußkappe weist einen nach innen gerichteten zylindrischen Kragen 7 auf, der gegenüber der Kopfwandung 14b der Verschlußkappe flexibel ist und in bekannter Weise in die Öffnung oder gegen die Öffnung eines nicht dargestellten Behälterhalses ragt. Zu diesem Zweck ist der zylindrische Kragen 7 mit einem einwärts verjüngten kegelstumpfartigen Endteil 7a zur Anlage gegen den oberen Rand eines nicht dargestellten Behälterhalses versehen.

Die Fig. 13, 14 und 15 zeigen ein vierte Ausführungsform eines Schraubverschlusses. Bei dieser Ausführungsform ist die Verschlußkappe 14 ein Futter, das innerhalb einer dekorativen Außenkappe 6 koaxial angeordnet ist. Die Verschlußkappe 14 hat eine flexible Stirnwandung 5, die eine gute Abdichtung durch Niederdrücken und Ausbiegen der eingesetzten Dichtungsscheibe 9 bewirkt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 16 und 17 ist die wieder innerhalb der dekorativen Außenkappe 6 angeordnete Verschlußkappe 14 mit einer Bürste, einem Pinsel oder einem Stab versehen. Der Schaft 4 ist an seinem Ende mit einem Kragen 3 versehen, der eine Dichtungsscheibe bildet und mit dem Innenrand der Öffnung 2 des Behälterhalses 11 zusammenwirkt. Der Schaft 4 für eine Bürste, einen Pinsel oder einen Stab kann beliebig, auch nach bekannter Art, gestaltet sein.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 12 bis 17 ist die flexible Kopfwandung 5 so ausgebildet, daß sie bei einem Steigungswinkel von kleiner als 8° nach einem ersten Dichtungskontakt noch eine Drehung der Verschlußkappe um 180° erlaubt und den dabei entstehenden Dichtungsdruck aushält. Verschlußanschläge, wie aus Fig. 15 ersichtlich, verhindern eine Beschädigung der Deckwandung oder ein Überdrehen, und aus Fig. 17 ersichtliche Dichtungsbänder ergeben einen erweiterten Drehspielraum mit normaler Torsion für eine Drehung um weitere 90°.

Wie bereits vorstehend erwähnt worden ist, wirken die Schraubverschlüsse zufriedenstellend mit scheibenförmigen Einlagen 3, 9 und Einsätzen 4. Die Kopfgestaltung und die Außenwandung der Verschlußkappe mi einem Innengewinde gemäß der Erfindung können immer auf die Außenwandung des Behälters mit einer Genauigkeit von einem Verdrehungswinkel von +/- 5° auf die Außenwandung des Behälters ausgerichtet werden.

Die Erfindung erlaubt den Ansatz der Verschlußkappe am Behälter in nicht ausgerichteter Lage, weil die Gewinde 12, 13 automatisch die Ausrichtung der Verschlußkappe auf den Behälter erbringen.

Wie bereits die wenigen dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele erkennen lassen, sind weitere Formabwandlungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Schraubverschlüsse im Hinblick auf die Abmessungen ihrer Teile, hinsichtlich des verwendeten Materials und auch hinsichtlich der vorgeschlagenen Benutzungsart der Vorrichtung möglich.

Claims

1. Behälter mit Schraubverschluß, mit einem mindestens ein Außengewinde (12) aufweisenden Behälterhals (11) und einer mindestens ein dazu passendes Innengewinde (13) aufweisenden Verschlußkappe (14), wobei das Innengewinde der Verschlußkappe an seinem einen und unteren Ende in einer Anschlagfläche (15b) endet, die bei aufgeschraubter Verschlußkappe gegen eine an einem Ende des Außengewindes (12) des Behälterhalses (11) ausgebildete Anschlagfläche (15a) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (13) der Verschlußkappe (14) zusätzlich auch an ihrem anderen und oberen Ende in einer Anschlagfläche (16a) endet, die bei aufgeschraubter Verschlußkappe (14) zur Anlage gegen eine am einen Ende des Außengewindes (12) ausgebildete Anschlagfläche (16) kommt.

2. Behälter mit Schraubverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlagflächen (15b, 16a) an den Enden des Innengewindes (13) um einen Gewindeweg von 360° oder einem Vielfachen davon voneinander entfernt ausgebildet sind.

3. Behälter mit Schraubverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (14) eine flexible Kopfwandung (14b) mit einem Innenvorsprung (8, 7) aufweist.

4. Behälter mit Schraubverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenvorsprung einen zylindrischen Teil (7) und einen einwärts verjüngten kegelstumpfartigen Endteil (7a) zur dichten Anlage gegen den Öffnungsrand (11b, 2) des Behälterhalses (11) aufweist.

5. Behälter mit Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (14) eine koaxial angeordnete und gegen den Innenvorsprung (8) anliegende, flexible Dichtscheibe (9) aufweist, die beim Aufschrauben der Verschlußkappe (14) nach einem vorgegebenen Schraubweg gegen den Öffnungsrand des Behälterhalses (11) gepreßt wird.

6. Behälter mit Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außen- und/oder das Innengewinde (12, 13) durchgehende Gewindegänge aufweisen.

7. Behälter mit Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außen- und/oder das Innengewinde (12, 13) unterbrochene Gewindegänge aufweisen.

8. Behälter mit Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible Kopfwandung (5) der Verschlußkappe (14) eine zentrale Öffnung zum Einsetzen des Schaftes (4) einer Bürste, eines Pinsels oder eines Stabes aufweist.

9. Behälter mit Schraubverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Anschlagfläche (15a) des Außengewindes (12) an einem Vorsprung (15) des Behälterhalses (11) ausgebildet ist.

10. Behälter mit Schraubverschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vorsprung (15) parallel zur Längsachse des Behälterhalses (11) erstreckt.