HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Verschlußkappe mit einem
abreißbaren Eingriffsanzeige-(Tamper-Evidence)-Band. Mit
derartigen Verschlußkappen erlaubt der Zustand des TE-Rings
die Erkennung einer früheren Öffnung des Behälters. Wenn die
Verschlußkappe sich auf dem Behälterausguß in Position
befindet, steht der TE-Ring im Eingriff unter einer
Rückhaltefläche auf dem Behältereinguß derart, daß dann, wenn
der Behälter zum ersten Mal geöffnet wird, der TE-Ring
zumindest teilweise abgerissen wird.
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TE-Ringe werden häufig mit Schraubverschlüssen verwendet,
insbesondere mit Schraubkappen zum Verschluß von
Getränkebehältern. Andere Arten von Verschlußkappen, wie etwa
Schnappverschlüsse können jedoch ebenfalls mit abreißbaren TE-
Ringen versehen sein.
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Für den Verschluß von Wegwerfbehältern werden Verschlußkappen
üblicherweise mit einem ringförmigen, über den Umfang
verlaufenden TE-Ring verwendet, der auf dem Behälterhals
zurückbleibt, wenn der Behälter das erste Mal geöffnet wurde.
Der TE-Ring für den Verschluß von recyclebaren Behältern ist
hingegen bevorzugt mit der Kappenwandung derart verbunden, daß
er bei Öffnung des Behälters lediglich teilweise abreißt und
dadurch weiterhin mit der Kappenwandung verbunden bleibt. Mit
dieser Ausführungsform wird außerdem ein kürzerer TE-Ring, der
sich lediglich über einen Teil des Kappenwandungsumfangs
erstreckt, häufig verwendet.
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Bestimmte Ausführungsformen dieser Art eines TE-Rings besitzen
einen Griff, der vor dem Öffnen manuell abgebogen wird.
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Die abreißbare Verbindung zwischen dem TE-Ring und der
Kappenwandung kann in unterschiedlichster Weise ausgelegt
sein, wie in der relevanten Literatur dokumentiert. Mit
Verschlußkappen, die einstückig aus Kunststoff hergestellt
werden, ist der TE-Ring besonders häufig durch abreißbare
Verbindungsbrückenteile mit dem unteren Rand der Kappenwandung
verbunden.
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Auf der Innenseite des TE-Rings sind Rückhalteelemente
angeordnet, welche, wenn die Verschlußkappe sich auf dem
Behälter in Position befindet, in Eingriff unter eine
Eingriffsfläche auf dem Behälterausguß gelangen. Zu diesem
Zweck werden häufig Rückhalteelemente verwendet, welche mit
dem TE-Ring starr verbunden sind. Wenn die Verschlußkappe
angebracht wird, werden diese Eingriffselemente radial
auswärts gedrückt, wenn sie über den Wulst auf den
Behälterausguß geschoben werden. Da die Eingriffselemente mit
dem TE-Ring starr verbunden sind, führt dies gleichzeitig zu
einer Verformung des TE-Rings und damit zu einer Kraft auf die
abreißbare Verbindung zwischen dem TE-Ring und der
Kappenwandung. Bei derartigen Schraubverschlüssen wird diese
Kraft durch Drehmomentkräfte zusätzlich erhöht, die zwischen
der Kappenwandung und dem Eingriffsverhinderungsring ausgeübt
werden, welcher durch Eingriffsmittel einem Zerbrechen
ausgesetzt ist, die mit der Wulst auf dem Behälterausguß in
Verbindung stehen.
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In der EP-A-117 104 ist die Verwendung von radial einwärts
vorstehenden Klappen auf der Innenseite des TE-Rings bereits
als Eingriffsmittel vorgeschlagen worden, wobei die Klappen
aufwärts in Richtung auf die Kappenbasis zeigen, wenn die
Verschlußkappe sich auf den Behälterausguß in Position
befindet und unter der Wulst auf dem Behälterausguß im
Eingriff steht. Diese Klappen sind mit dem TE-Ring
ausschließlich an einem Ende verbunden, und ihr freies Ende
vermag in radialer Richtung relativ zu dem TE-Ring zu
verschwenken. Diese Klappen können deshalb in radialer
Richtung auswärts geschwenkt werden, wenn sie über die Wulst
auf dem Behälterausguß beim anfänglichen Anbringen der
Verschlußkappe gleiten. Die resultierende Kraft, welche auf
die abreißbare Verbindung zwischen dem TE-Ring und der
Kappenwandung einwirkt, wird dadurch beträchtlich verringert.
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Das Problem der Klappen gemäß dem Stand der Technik besteht in
ihrem unangemessenen Widerstand gegenüber Druck in der
Längsrichtung der Klappen. Eine unangemessene Steifigkeit kann
dazu führen, daß die Klappen über die Rückhaltewulst des
Behälters schnappen. Diese Kraft tritt beim Öffnen der
Verschlußkappe auf, oder bei jedem Versuch, das
Eingriffsverhinderungsmittel über die Wulst zu ziehen, ohne es
abzureißen. In diesem Fall können die Klappen gemäß dem Stand
der Technik in diesem Zustand in Längsrichtung verbogen
werden, was dazu führt, daß durch die Klappen ein verringerter
Blockiereffekt ausgeübt wird. In extremen Fällen kann dies
dazu führen, daß die Klappen ihre Verriegelungsposition
gegenüber der Wulst des Behälterausgusses verlieren und eine
abwärts weisende Position weg von der Kappenbasis einnehmen.
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Die US-A-5,282,540 offenbart einen Verschluß mit einem
Eingriffsanzeigering, der ein einziges Rückhalteelement
umfaßt, welches Wellenform besitzt. Aufgrund dieses
Wellenverlaufs steht das Rückhalteelement unter der
Rückhaltewulst auf einem Behälter lediglich teilweise im
Eingriff.
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Die WO-A-96/24532 offenbart einen Eingriffs(anzeige)ring mit
einem Rückhalteelement, welches als Abfolge von Klappen
gebildet ist, die einen gebogenen Abschnitt umfassen. Die
Klappen sind als zwei einander unter einem Winkel schneidende
Flächen gebildet. Die Klappen bilden gemeinsam eine mehreckige
Rückhaltefläche zum Eingriff des Eingriffsanzeigerings unter
einer Wulst auf einem Behälter.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die
Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und den
Widerstand gegenüber Öffnungskräften der Rückhalteelemente
gemäß dem Stand der Technik zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der TE-Ring einer Verschlußkappe zum Verschließen eines
Behälterausgusses ist am unteren Rand der Wandung der
Verschlußkappe angeordnet. Mehrere Rückhalteelemente, von
welchen jedes eine Rückhaltefläche umfaßt, sind auf der
Innenseite des TE-Rings radial einwärts sowie in Richtung auf
die Kappenbasis aufwärts vorstehend angeordnet. Jede
Rückhaltefläche endet in einem Rückhalterand, um unter einer
im wesentlichen kreisförmigen Eingriffsfläche auf dem Ausguß
des Behälters in Eingriff zu gelangen, wenn die Verschlußkappe
sich auf den Behälterausguß in Position befindet. Der
Widerstand gegenüber einer auf die Rückhalteelemente
ausgeübten Kraft und der Kontakt zwischen den
Rückhalteelementen und der Eingriffsfläche sind dadurch
verbessert, daß jeder Rückhalterand als konkaves Segment
gebildet ist, und daß die Rückhalteränder sämtlicher
Rückhalteelemente im wesentlichen einen Kreis festlegen, der
koaxial zu der kreisförmigen Eingriffsfläche des Ausgusses des
Behälters verläuft. Der Durchmesser des Kreises, der durch
sämtliche Rückhalteränder in der Verschlußposition der Kappe
festgelegt ist, ist kleiner als der Außendurchmesser der
kreisförmigen Eingriffsfläche. Durch das konkave Segment ist
die Kontaktfläche zwischen den Rückhalteelementen des
Eingriffsverhinderungsrings des TE-Rings und der kreisförmigen
Eingriffsfläche vergrößert. Durch die Krümmung der
Rückhalteelemente ist ihr Widerstand vergrößert und das
Verbiegen der Rückhalteelemente, welches bei Belastungen in
Längsrichtung auftritt, ist verringert. Da die Oberfläche des
gekrümmten Rückhalterands im wesentlichen der Oberfläche der
Eingriffsfläche folgt, ist der Linienkontakt vergrößert und
der Druck pro Flächeneinheit auf den Rückhalterand ist
verringert.
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Die Rückhalteelemente sind bevorzugt als Klappen ausgelegt,
die mit dem Boden des Eingriffsanzeigerings verbunden sind.
Die Rückhaltelemente können in unterschiedlicher Weise entlang
dem TE-Ring angeordnet sein. Insbesondere kann der Abstand
zwischen benachbart angeordneten Rückhalteelementen in
unterschiedlicher Weise gewählt sein. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform sind die Rückhalteelemente entlang dem TE-Ring
eng benachbart zueinander angeordnet. Die Seitenränder der
benachbart angeordneten Rückhalteelemente sind dabei durch ein
flexibles Brückenmaterialteil in Form eines Gelenks
miteinander verbunden.
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Auf diese Weise entsteht ein langgestreckter Streifen mit
mehreren Rückhalteelementen. Die Rückhalteelemente werden
dadurch gegenseitig in Position zueinander so gehalten, daß
sie nicht mehr ohne weiteres verschwenkt werden können. Dies
ist von Vorteil, wenn die Verschlußkappe in einer Form
gegossen wird, in welcher die Rückhalteelemente von der
Kappenbasis weg abwärts weisen. Diese Position der
Rückhalteelemente ist bevorzugt, wenn die Verschlußkappe
gegossen wird, weil die Kappe nach dem Gießen leichter
entfernt werden kann. Die Rückhalteelemente müssen jedoch
daraufhin von ihrer abwärts weisenden Position einwärts
verschwenkt werden. Dies erfolgt bevorzugt in einem getrennten
Bearbeitungsschritt vor dem Anbringen der Verschlußkappe. Die
Rückhalteelemente besitzen jedoch die grundsätzliche Neigung,
in ihre ursprüngliche Gußposition rückzukehren. Eine
Möglichkeit, dies zu verhindern, besteht darin, benachbart
angeordnete Rückhalteelemente miteinander so zu verbinden, wie
vorstehend erläutert. Die Rückhalteelemente halten sich
dadurch gegenseitig in ihrer inneren Position in Richtung zur
Kappenbasis weisend.
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Die Rückhalteelemente umfassen bevorzugt zwei Seitenränder,
wobei jede Klappe mit dem benachbarten Rückhalteelement durch
ein Gelenk oder einen flexiblen Steg verbunden ist, das bzw.
der die Stabilität des Rückhalteelements verbessert.
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Die Stabilität der Rückhalteelemente kann zusätzlich
verbessert werden, wenn ihr zentraler Abschnitt dicker ist als
der seitliche Bereich. Stege oder Gelenke, welche benachbarte
Rückhalteelemente miteinander verbinden, können eine
Sollbruchlinie umfassen. Wenn von einem Dritten versucht wird,
die Rückhalteelemente zu verbiegen, um ihre
Eingriffsanzeigefunktion zu überwinden, brechen die
Sollbruchlinien. Gebrochene Sollbruchlinien zeigen an, daß ein
Eingriff erfolgt ist.
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Bei sich in Position auf dem Behälterausguß befindlicher
Verschlußkappe kontaktiert das konkave Segment jedes
Rückhalterands die Eingriffsfläche des Behälters im
wesentlichen über seine gesamte Länge.
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Wenn einzelne Rückhalteelemente verwendet werden, die
voneinander beabstandet angeordnet sind, können diese in
anderer Weise in ihren Positionen zur Kappenbasis gerichtet
fixiert sein, beispielsweise mittels kurzer Hitzebehandlung,
nachdem die Rückhalteelemente in diese Position geschwenkt
worden sind. Eine mögliche Alternative besteht darin, die
Rückhalteelemente mittels des Behälterausgusses direkt beim
Anbringen der Verschlußkappe auf den Behälterausguß einwärts
zu verschwenken.
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Bevorzugt wird ein über den Umfang verlaufender
Eingriffsverhinderungsring als TE-Ring verwendet, wobei die
Rückhalteelemente so angeordnet sind, daß sie über den Umfang
gleichmäßig verteilt sind.
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Um die Flexibilität von jedem einzelnen Rückhalteelement zu
verbessern, sind die Rückhalteelemente am Boden des
Eingriffsverhinderungsrings mit einem flexiblen Gelenk
angebracht. Das flexible Gelenk ist bevorzugt auf der
Innenseite des Eingriffsverhinderungsstreifenrings fest
angebracht. Der Widerstand des flexiblen Gelenks kann dadurch
mittels einer derartigen Konstruktion problemlos gesteuert
werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Beispiele und Ausführungsformen der Erfindung sind im
folgenden dargestellt durch die Zeichnungen näher erläutert;
in diesen zeigen:
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Fig. 1 einen Querschnitt einer Verschlußkappe gemäß der
Erfindung,
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Fig. 2 einen Querschnitt des TE-Rings der Verschlußkappe,
die in Fig. 1 gezeigt ist,
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Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht von drei Rückhalteelementen
von oben gesehen,
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Fig. 4 den TE-Ring der Verschlußkappe, die in Fig. 1 gezeigt
ist, von unten gesehen,
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Fig. 5 eine Verschlußkappe in Position auf einem
Behälterausguß,
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Fig. 5a ein Rückhalteelement einer Verschlußkappe in Position
auf einem Behälterausguß.
KURZE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die in Fig. 1 gezeigte Verschlußkappe weist eine Kappenbasis
1, eine angrenzende Kappenwandung 2 und einen abreißbaren TE-
Ring 3 auf, der auf dem unteren Rand der Kappenwandung
angeordnet ist. Der TE-Ring 3 ist mit der Kappenwandung 3
mittels zerreißbarer Brücken 4 integral verbunden. Der in Fig.
1 gezeigte TE-Ring 3 bildet einen über den Umfang verlaufenden
Eingriffsverhinderungsring. Von der Innenseite des
Eingriffsverhinderungsrings 3 stehen mehrere Rückhalteelemente
5 radial einwärts vor. Die Rückhalteelemente 5 sind
unmittelbar benachbart angeordnet und miteinander durch
flexible Gelenke 17 in einem über den Umfang verlaufenden
inneren Klappenstreifen verbunden. Für bestimmte Anwendungen
kann der TE-Ring ohne Gelenke 17 verwendet werden, so daß die
benachbart angeordneten Rückhalteelemente unabhängig
voneinander sind.
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Die Rückhalteelemente 5 sind ausschließlich an einem Ende mit
dem Eingriffsverhinderungsring 3 mittels eines flexiblen
Gelenks 19 verbunden (Fig. 2). Dieses Gelenk 19 erlaubt es,
daß das freie Ende der Rückhalteelemente 5 in radialer
Richtung derart verschwenkt, daß insbesondere beim
anfänglichen Anbringen der Verschlußkappe dieses radial
auswärts gelenkt werden kann, wenn das freie Ende über das
Behälterende gleitet. Das Gelenk 19 ist bevorzugt auf dem
unteren Rand der Innenseite des Eingriffsverhinderungsrings
angeordnet. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, daß der
Eingriffverhinderungsring sich abwärts unter den
Verbindungspunkt der Gelenkverbindung 19 erstreckt.
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines TE-Rings 3, mit dessen
Boden ein Rückhalteelement 5 mittels eines flexiblen Gelenks
19 verbunden ist. Das Rückhalteelement 5 umfaßt eine
Rückhaltefläche 6, die in Richtung auf die Kappenbasis radial
einwärts und auswärts gerichtet ist. Die Rückhaltefläche endet
in einem Rückhalterand 7 zum Eingriff mit einer
Eingriffsfläche eines Behälters. Der Querschnitt ist durch den
zentralen Teil von einem der Rückhalteelemente 5 gelegt.
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Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht von drei
Rückhalteelementen, von oben gesehen. Jedes Rückhalteelement 5 ist
mit dem benachbarten Element durch ein flexibles Gelenk 17
verbunden. Jede s Rückhalteelement 5 umfaßt eine
Rückhaltefläche 6, die in Richtung auf die Kappenbasis radial einwärts
und aufwärts gerichtet ist. Die Rückhaltefläche 6 endet in
einem Rückhalterand 7, der als konkaves Segment gebildet ist.
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Fig. 4 zeigt den TE-Ring 3 von unten gesehen. Die
Rückhalteelemente 5 sind regelmäßig auf der Innenseite des TE-
Rings 3 angeordnet. Jedes Rückhalteelement ist mit den
benachbarten Rückhalteelementen durch ein flexibles Gelenk 17
verbunden. Der Rückhalterand 7 von jedem Rückhalteelement 5
ist als konkaves Segment gebildet. Sämtliche der
Rückhalteelemente bilden gemeinsam im wesentlichen einen
Kreis, der koaxial zu der kreisförmigen Eingriffsfläche eines
Behälters verläuft (siehe Fig. 5). Der Durchmesser des durch
den Rückhalterand 7 gebildeten Kreises ist kleiner als der
Außendurchmesser der kreisförmigen Eingriffsfläche.
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Beim erstmaligen Anbringen der Verschlußkappe auf den
Behälterausguß kontaktiert zunächst der gesamte
Seitenrandbereich der Rückhalteelemente die Wulst des
Behälterausgusses. Wenn die Abwärtsbewegung fortgesetzt wird,
verschwenken die einzelnen Rückhalteelemente 5 um ihr Gelenk
19 radial auswärts. Der durch die Rückhalteränder 7 gebildete
Kreis nimmt einen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser der
Wulst des Behälterausgusses ein oder er steht im Kontakt mit
der Eingriffsfläche 10 eines Behälters.
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Fig. 5a zeigt ein Rückhalteelement 5 einer Verschlußkappe
gemäß Fig. 5 positioniert auf dem Hals eines Behälters. Der
Hals des Behälters umfaßt eine Eingriffsfläche 10, die auf
ihrer Außenseite vorgesehen ist. Die Rückhaltefläche 6 des
Rückhalteelements 5 steht im Eingriff mit der Eingriffsfläche
10 des Halses des Behälters. Die Form der Rückhalteränder 7
entspricht insbesondere der Form der Eingriffsfläche.
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Soweit an der Erfindung Modifikationen und Abwandlungen
vorgenommen werden, ist die vorstehende Beschreibung und sind
die anliegenden Zeichnungen nicht als die Erfindung begrenzend
anzusehen, die durch die nachfolgenden Ansprüche sowie
verschiedene Kombinationen derselben festgelegt sind.