DE4207841C2 - Stopfen für einen Behälter und Verfahren zur Herstellung des Stopfens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stopfen für einen Behälter, mit einem Deckelteil mit einem umlaufenden, abreißbaren Sicherungs­ ring zur Originalitätssicherung des Behälterinhalts mit schräg nach innen in Richtung des Deckelteils weisenden Laschen, die aus Wandabschnitten des Sicherungsrings ausgebildet sind und einen nach außen weisenden Ringvorsprung des Behälters unter­ greifen. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Stopfens, der in einem ersten Schritt im Spritzverfahren ausgebildet wird.

Der Behälter ist dabei insbesondere zur Aufnahme von Tabletten, Drag´es oder Substanzen in Pulver- oder Granulatform bestimmt und hat vorzugsweise die Form eines Fläschchens oder eines Röhrchens.

Es sind seit längerem Stopfen bekannt, deren abreißbarer Siche­ rungsring mit einer im Querschnitt etwa kegelstumpfförmigen Wulst einen äußeren Ringvorsprung am Hals eines Behälters un­ tergreift. Diese Stopfen haben den Nachteil, daß sie von dem Behälterhals "abgehebelt" werden können, ohne daß die Sollbruch­ naht des Sicherungsrings beschädigt wird, da das Material der­ artiger Stopfen normalerweise die hierzu erforderliche Flexibi­ lität aufweist. Damit kann bei diesen bekannten Stopfen der Si­ cherungsring seine Aufgabe der Originalitätssicherung des Behäl­ ters nicht erfüllen.

In der EP 0 202 506 A2 ist bereits ein Stopfen als Behälter­ verschluß offenbart worden, an dessen Sicherungsring schräg nach innen und in Öffnungsrichtung weisende Laschen angeformt sind, die unter einen umgebördelten Rand des Behälters greifen. Hier­ durch ist zwar das "Abhebeln" des Stopfens von dem Behälterhals erheblich erschwert, jedoch besteht die Möglichkeit, die Laschen durch unter den Sicherungsring eingeführte Werkzeuge so weit in die Wandaussparung zurückzubiegen, daß der Stopfen ohne Beschä­ digung der Sollbruchnaht vom Behälter entfernt werden kann, woraufhin der Behälterinhalt manipuliert werden könnte. Dieser Vorgang des "Abhebelns" des Stopfens erfordert zwar eine gewisse Geschicklichkeit, jedoch ist hierdurch die Originalitätssiche­ rung des Behälterinhalts grundsätzlich nur eingeschränkt gewähr­ leistet.

Denselben Nachteil haben die aus der DE 37 42 858 A1 und DE 84 14 651 U1 bekannten Verschlußkappen, bei denen schräg nach innen weisende Laschen aus dem Umfangsring der Verschlußkappe ausge­ spart sind. Die Laschen werden mit Hilfe eines Schiebers ge­ formt, der durch die zugehörigen Aussparungen bzw. Sichtfenster nach innen geschoben ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stopfen der eingangs genannten Art so weiter zu verbessern, daß die Originalitätssicherung des Behälterinhalts erhöht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Stopfen sind die schräg nach innen weisenden Laschen über eine Materialhaut mit den zugehörigen Randkanten der Ausschnitte des Sicherungsrings verbunden. Diese Materialhaut stützt die Laschen gegenüber dem Sicherungsring ab, so daß die Laschen durch unter den Sicherungsring eingeführte Werkzeuge praktisch nicht mehr so weit zurückgebogen werden können, daß der Stopfen ohne Beschädigung der Sollbruchnaht abgenommen werden kann. Dabei wird die Dicke der Materialhaut so ausgewählt, daß der Stopfen ohne Schwierigkeit auf dem Behälter befestigt werden kann, woraufhin die Materialhaut die Laschen wieder radial nach innen in die Sperrposition zurückdrückt.

Der aus der EP 0 202 506 A2 vorbekannte Stopfen wird mit einem aufwendigen Spritzgußwerkzeug mit sogenannten Tauchkernen her­ gestellt, die die schräg nach oben weisenden Laschen hinter­ greifen. Dies wirkt sich besonders nachteilig bei der Herstel­ lung von Stopfen unterschiedlicher Durchmesser aus, da hierzu jeweils zugehörige Tauchkerne des Spritzgußwerkzeugs erforder­ lich sind. Die Herstellung dieses Stopfens ist daher mit be­ trächtlichen Kosten verbunden. Außerdem werden zwangsläufig im Deckelbereich des vorbekannten Stopfens Aussparungen ausgebil­ det, die beim Herstellungsprozeß von den Tauchkernen durchgrif­ fen werden. Auch wenn diese Aussparungen radial außerhalb der Behälteröffnung liegen, sind sie als nachteilig anzusehen, da durch sie Fremdpartikel in den Halsbereich des Behälters ein­ treten und diesen verschmutzen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines eingangs genannten Stopfens anzugeben, bei dem die Verwendung von Tauchkernen vermieden ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 5 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 6 bis 8 gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Laschen aus Wandabschnitten des Sicherungsrings durch Ultraschall freige­ schnitten und schräg nach innen, in Richtung des Deckelteils weisend, verlagert bzw. verformt. Hierbei ist unter "freige­ schnitten" entweder die vollkommene Trennung der Laschen entlang zweier oder dreier Randkanten von dem umgebenden Sicherungsring zu verstehen, oder aber zwei oder mehr dieser "freigeschnitte­ nen" Randkanten der Laschen sind mittels einer dünnen Material­ haut mit den zugehörigen Trennlinien des Sicherungsrings ver­ bunden, um ein "Abhebeln" des Stopfens von dem Behälterhals mit Sicherheit auszuschließen. In jedem Fall bleiben die Laschen selbstverständlich mit ihrem unteren Endbereich mit dem Siche­ rungsring verbunden, d. h. sie sind lediglich entlang zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Trennlinien und gegebenenfalls entlang einer oberen, hierzu quer verlaufenden Trennlinie aus dem Sicherungsring ausgeschnitten bzw. freigeschnitten.

Erfindungsgemäß werden die Laschen durch Ultraschall aus dem Sicherungsring ausgebildet und nach innen verformt, was schnell und einfach auszuführen ist und mit geringem Aufwand vonstatten geht. Der gesamte Vorgang der Ausbildung der Laschen dauert 0,2 bis 0,3 s, woran sich eine Haltezeit von 0,3 bis 0,5 s an­ schließt, bis die durch die Ultraschallwellen nach innen "ge­ drückten" und erweichten Laschen die erforderliche Festigkeit erlangt haben.

Die Ausbildung der Laschen mittels Ultraschall erfordert demnach keine aufwendigen Tauchkerne, die gemäß dem weiter oben be­ schriebenen vorbekannten Verfahren durch den Deckelteil des Stopfens geführt werden, um die zu spritzenden Laschen zu hin­ tergreifen. Damit entfällt bei dem erfindungsgemäßen Stopfen das Erfordernis, im Deckelbereich Aussparungen auszubilden, so daß dieser durchgehend geschlossen ist. Dies verbessert nicht nur das Erscheinungsbild des erfindungsgemäßen Stopfens, sondern es besteht nicht mehr die Möglichkeit, daß Fremdpartikel durch den Deckelteil in den Behälterhals gelangen können.

Die durch Ultraschall ausgebildeten Laschen sind in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über eine dünne Materialhaut mit den entsprechenden Trennkanten des Sicherungsrings verbunden, wobei diese Materialhaut mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine definierbare Dicke erhält. Es liegt allerdings auch im Rahmen der Erfindung, daß die Laschen mit den entsprechenden Trennkanten des Sicherungsrings völlig unverbunden sind, d. h., daß hier keine verbindende Material­ haut vorgesehen ist. Wenn durch die so entstandenen Öffnungen Fremdpartikel eintreten sollten, ist dies vollkommen unschäd­ lich, da hierdurch Fremdsubstanzen lediglich in den Bereich unterhalb des nach außen weisenden Ringvorsprungs des Be­ hälters, nicht jedoch in den Bereich der Öffnung des Behälters gelangen können. Außerdem wird der Sicherungsring bei Inge­ brauchnahme des Behälters abgerissen, so daß der erfindungsge­ mäße Stopfen dann vollkommen ohne Durchbrüche ist.

Die Verbindung der schräg nach innen weisenden Laschen mit dem Sicherungsring mittels einer dünnen Materialhaut hat den Vorteil, daß Manipulationen des erfindungsgemäßen Stopfens zu­ sätzlich erschwert sind, da die Materialhaut die Laschen ge­ genüber dem Sicherungsring abstützt so daß die Laschen auch durch unter den Sicherungsring eingeführte Werkzeuge nicht so­ weit zurückgebogen werden können, daß der Stopfen ohne Be­ schädigung der Sollbruchnaht "abgehebelt" werden kann. Da die Materialhaut eine exakt einstellbare Dicke haben kann, kann der Versteifungseffekt so ausgelegt werden, daß der Stopfen ohne Schwierigkeiten auf dem Behälter befestigt werden kann, wobei die Laschen von dem nach außen weisenden Ringvorsprung des Behälters zurückgedrückt werden.

Im einzelnen kann der erfindungsgemäße Stopfen so ausgestaltet sein, daß der ebene Deckelteil in einen zylindrischen Wandab­ schnitt übergeht, der den oberen Rand der Behälteröffnung übergreift und an dessen Unterkante der Sicherungsring mittels abreißbarer Stege angesetzt sein kann. In diesem Fall ist es zweckmäßig, daß sich die Laschen bis zur Oberkante des Si­ cherungsrings erstrecken, so daß sie lediglich entlang zweier in Umfangsrichtung beabstandeter, paralleler Trennlinien aus dem Sicherungsring ausgeschnitten bzw. freigeschnitten werden, gegebenenfalls unter Beibehaltung der oben angesprochenen Verbindung mittels einer dünnen Materialhaut.

Der Sicherungsring kann aber auch direkt an dem Deckelteil an­ gesetzt sein, wobei der zylindrische Sicherungsring auch einen rechtwinklig abgewinkelten Kreisringabschnitt haben kann, der mittels einer kreisförmigen Sollbruchnaht von dem Deckelteil getrennt ist bzw. an diesen anschließt. In diesem Fall ist die kreisförmige Sollbruchnaht gegenüber dem zylindrischen Teil des Sicherungsrings radial nach innen versetzt. Wenn der erfindungsgemäße Stopfen mit einer sogenannten Olive im Klemmsitz in dem Behälterhals sitzt, ist hierdurch eine zu­ sätzliche Sicherung gegen ein "Abhebeln" des Stopfens zum Zwecke der Manipulation des Behälterinhalts geschaffen.

Gemäß der Erfindung wird zunächst der Stopfen mit dem ringsum geschlossenen Sicherungsring im Spritzgußverfahren hergestellt, woraufhin sich die Ultraschall-Verformung von Sicherungsring-Wandabschnitten anschließt. Hierbei wird be­ vorzugt, daß ein Metallrohr als Matrize in den Stopfen ein­ geführt wird, wobei sich das Metallrohr innen an den Sicherungsring anlegt. Das Metallrohr hat in seiner Außen­ wand schräg nach innen weisende, in Umfangsrichtung vorzugs­ weise gleichmäßig beabstandete Nuten, in die die aufgeweichten und freigeschnittenen Laschen durch Ultraschall hineingedrückt werden. Hierzu wird jeweils eine Sonotrode an der Außenseite des Sicherungsrings einer Nut gegenüberliegend angeordnet, wobei alle Sonotroden von einer gemeinsamen Energiequelle gespeist werden können.

Das als Matrize dienende innere Metallrohr ermöglicht eine schnelle Ausformung der Laschen mit einer wirkungsvollen Energieübertragung. Die Laschen erhalten dabei exakt die Form, die durch die Nuten in der Außenwand des Metallrohres vorge­ geben ist.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ist vorgesehen, daß die Breite b der Sonotrodenspitze kleiner ist als die Breite a der Nuten, in die die Laschen gedrückt werden. Durch Wahl einer geeigneten Differenz zwischen der Sonotrodenbreite und der Nutbreite kann eine Materialhaut genau definierter Dicke ausgebildet werden, die die Laschen an den beiden in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Trennkanten und/oder einer hierzu quer verlaufenden, oberen Trennkante mit dem Sicherungsring verbindet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Stopfen unter­ schiedlicher Durchmesser mit erheblich einfacheren Werkzeugen herstellen, da die Sonotroden unverändert zur Herstellung von Stopfen unterschiedlicher Durchmesser und Größen einsetz­ bar sind. Lediglich das als Matrize einzusetzende Rohr ist auf den jeweiligen Durchmesser des Sicherungsrings abzustimmen.

Der erfindungsgemäße Stopfen ist auch mit großem Vorteil für Glasbehälter, insbesondere Glasröhrchen anwendbar, bei denen es schwierig ist, einen etwa im rechten Winkel radial nach außen vorstehenden Ringvorsprung auszubilden, der zur Origi­ nalitätssicherung hintergriffen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auch, auf ein­ fache Weise Laschen unterschiedlicher Formen und Neigungen auszubilden, indem die Nuten in dem als Matrize dienenden Me­ tallrohr entsprechend ausgebildet werden und gegebenenfalls Sonotroden unterschiedlicher Breite zum Einsatz kommen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Stopfens;

Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf eine Anordnung zur Herstellung der Laschen und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Aus­ führungsform, bei der die Laschen mittels einer dünnen Materialhaut mit dem Sicherungs­ ring verbunden sind.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Stopfen 1 mit einem ebenen Deckelteil 2, der in einen zylindrischen Wandabschnitt 3 über­ geht. Unterhalb des zylindrischen Wandabschnitts 3 ist über Stege 4 ein Sicherungsring 5 angeformt, der schräg nach innen und in Richtung des Deckelteils weisende Laschen 6 aufweist, die einen rechtwinklig radial nach außen weisenden Vorsprung 7 eines Behälters 8 untergreifen. An dem Deckelteil 2 ist ferner eine sogenannte Olive 9 angeformt, die im Klemmsitz in die Behälteröffnung eingreift.

Die Laschen 6 sind durch Ultraschall ausgebildet, wozu die in Fig. 2 rein schematisch abgebildete Anordnung verwendet wird. Diese Anordnung enthält acht über den Umfang gleich­ mäßig verteilte Sonotroden 10 mit Booster 11.

In den Stopfen wird ein Metallrohr 12 eingefahren, welches den Zwischenraum zwischen der Olive 9 und dem Sicherungsring 5 in etwa ausfüllt und mit Nuten 13 versehen ist, in die durch die Sonotroden 10 erweichtes und dabei freigeschnittenes Sicherungsringmaterial hineingedrückt wird.

Es schließt sich eine Haltezeit von ca. 0,3 bis 0,5 s an, in der das erweichte Laschenmaterial ausreichend erstarrt und er­ härtet, so daß das Metallrohr 12 aus dem Stopfen 12 heraus­ gezogen werden kann.

In der Außenseite des Sicherungsrings 5 werden durch die Ultra­ schall-Bearbeitung Vertiefungen 14 ausgebildet, die durch eine dünne Materialhaut 15 seitlich geschlossen sein können, wie in Fig. 3 angedeutet ist. Die Wanddicke dieser Materialhaut 15 wird dadurch festgelegt, daß die Breite b der Sonotroden­ spitze um einen bestimmen Betrag kleiner ist als die Breite a der Nuten, in die die Laschen 5 nach ihrem Erweichen und Freitrennen hineingedrückt werden.

Claims (8)

1. Stopfen für einen Behälter, mit einem Deckelteil mit einem umlaufenden, abreißbaren Sicherungsring zur Originalitätssiche­ rung des Behälterinhalts mit schräg nach innen in Richtung des Deckelteils weisenden Laschen, die aus Wandabschnitten des Sicherungsrings ausgebildet sind und einen nach außen weisenden Ringvorsprung des Behälters untergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (6) über eine Materialhaut (15) mit den zugehö­ rigen Randkanten des Sicherungsrings (5) verbunden sind.

2. Stopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Deckelteil (2) ein zylin­ drischer Wandabschnitt (3) angeformt ist, der den Rand der Behälteröffnung übergreift und an dessen Unterkante der Siche­ rungsring (5) mittels abreißbarer Stege (4) angesetzt ist, und daß die Laschen (6) an zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Trennlinien aus dem Sicherungsring (5) ausgeschnitten sind, die sich bis zur Oberkante des Sicherungsrings (5) erstrecken.

3. Stopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (6) an zwei in Umfangs­ richtung beabstandeten Trennlinien und einer diese verbindende oberen Trennlinie aus dem Sicherungsring ausgeschnitten sind.

4. Stopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß acht Laschen (6) in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet ausgebildet sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Stopfens für einen Behälter, mit einem Deckelteil mit einem unlaufenden, abreißbaren Siche­ rungsring zur Originalitätssicherung des Behälterinhalts mit schräg nach innen in Richtung des Deckelteils weisenden Laschen, die aus Wandabschnitten des Sicherungsrings ausgebildet sind und einen nach außen weisenden Ringvorsprung des Behälters unter­ greifen, wobei der Stopfen mit dem Sicherungsring in einem ersten Schritt im Spritzgußverfahren ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend durch Ultraschall Laschen aus der Wand des Sicherungsrings freigeschnitten und schräg nach innen weisend verlagert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallrohr mit in Umfangsrich­ tung beabstandeten, schräg nach innen weisenden Nuten als Matri­ ze in den Stopfen eingeführt wird und den Sicherungsring hin­ tergreift, daß jeweils eine Sonotrode an der Außenseite des Sicherungsrings einer Nut gegenüberliegend angeordnet wird und daß sich die durch Ultraschall ausgebildeten Laschen an die Nutböden anlegen.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b) der Sonotrode kleiner ist als die Breite (a) der Nuten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Relation von (b) zu (a) so aufeinander abgestimmt wird, daß die Laschen über eine Haut definierter Dicke mit dem Sicherungsring verbunden sind.