Behälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem auf den Behälterhals aufschraubbaren Verschluss
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere Kunststoffflasche, mit einem auf den Behälterhals aufschraubbaren, mit Rastelementen versehenen Verschluss, der insbesondere als Ausgussverschluss ausgebildet sein kann.
Es ist bereits eine ortsfeste Verbindung einer als Ausguss dienenden Einrichtung mit dem Öffnungsrand eines flaschen- oder kanisterartigen Behälters vorgeschlagen worden, bei welcher der in einen unteren Stutzen konisch ausmündende Fuss des einstückigen, aus Ausgussrohr und Fuss bestehenden Kunststoffausgusses mit einer nach oben durch einen verbreiterten, mit einer Hohlkehle versehenen Tellerkragen abgedeckten und durch einen unteren Bund begrenzten Einschnürung versehen ist, in welche der winklig nach innen umgezogene Behälteröffnungsrand des Fusses als Ausgussverschluss einrastet. Diese bekannte Verbindung hat sich in der Praxis ausgezeichnet bewährt und sicherte eine Unlösbarkeit von Verschluss und Behälter, so dass in dem Behälter verpackte Füllgüter praktisch versiegelt bis zum Verbraucher gelangen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform dieser bekannten Ausgussverschlüsse war eine Mündung vorgesehen, welche mittels eines Werkzeuges abgeschnitten werden konnte und auf diese Weise eine Öffnung für das Ausgiessen des Füllgutes freigab. Die Verwendung dieses Ausgussverschlusses setzte aber voraus, dass der Behälter aus einem Material gefertigt war, welches gegenüber dem aus Kunststoff bestehenden Ausgussverschluss eine gewisse Stabilität besass. In der Praxis kam hauptsächlich Blech als Werkstoff für den Behälter in Betracht. Versuchte man, den bekannten, an sich sehr vorteilhaften Ausgussverschluss in den Behälteröffnungsrand eines aus Kunststoff gefertigten Gefässes einzusetzen, so ergab es sich, dass eine ortsfeste Verbindung nicht gewährleistet war, da der aus Kunststoff bestehende Rand entweder weitgehend elastisch oder zu weich war, um ein festes Einrasten zu ermöglichen.
Man hat auch bereits einen Schraubverschluss für Kunststoffflaschen vorgeschlagen, der gegen ein Wiederöffnen dadurch gesichert werden sollte, dass das Innere der Verschlusskappe und der Behälterhals unterhalb der Gewindegänge jeweils mit einem Sägezahnkranz versehen waren, wobei die Steigung der Sägezähne in der Gewindemündung in Drehrichtung und in der Schraubkappe entgegengesetzt verliefen.
Ferner wurden zur Sicherung gegen Wiederöffnen auch bereits Verschlusskappen angegeben, die ein inneres Gewinde aufwiesen und an ihrer unteren Stirnfläche Rastelemente besassen, die nach Einschrauben in der Endstellung in entsprechende Rastelemente, die aussen am Flaschenhals angebracht waren, eingriffen. Mit diesen bekannten Sicherungen konnte wohl erreicht werden, dass sich die Verschlusskappen nicht ohne weiteres wieder abschrauben lie ssen, nachdem das Füllgut einmal eingebracht war.
Jedoch zeigte es sich, dass diese bekannten Verschlüsse keine ortsfeste Verbindung garantieren, da sie gegen ein seitliches Abdrücken nicht gesichert waren. Mit oder auch ohne Werkzeug gelang es, die Schraubverschlüsse aus den Rasterungen herauszuschwenken und die Schraubverschlüsse zu entfernen.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden.
Der erfindungsgemässe Behälter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente einerseits an der Innenwandung der Mündung des Behälters und anderseits an der Aussenwandung bzw. Stirnfläche einer in die Mündung hineinragenden Tülle des Verschlusses angebracht sind.
Nachfolgend werden anhand der-schematischen Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt in Richtung A-A des Behälters der Fig. 2,
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung B-B des Behälters gemäss Fig. 1,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Behälters in Seitenansicht im Schnitt,
Fig. 4 eine Ausführungsform der Rastelemente,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Behälters und
Fig. 6 bis 8 weitere Ausführungsformen von Rastelementen.
Die Kunststoffflasche 1 besitzt den mit Aussengewinde versehenen Hals 2, auf welchen die ebenfalls aus Kunststoff gefertigte, mit einem Innengewinde versehene Verschlusskappe 3 aufgeschraubt ist. Die Verschlusskappe 3 besitzt einen abschneidbaren Vorsprung 4, welcher den Ausguss darstellt und eine Lasche 5, an welcher ein Verschlusselement zum Aufsetzen auf den abgeschnittenen Ausguss unverlierbar angebracht werden kann.
Der Verschluss besitzt eine in die Mündung des Behälterhalses hineinragende Tülle 6, die an ihrer Aussenwandung mit Rastelementen 7 versehen ist.
Diese Rastelemente greifen beim Aufschrauben des Verschlusses in entsprechende Rastelemente 8, die an der Innenwandung 9 der Mündung des Behälters angebracht sind. Diese Rastelemente können, wie in Fig. 1 dargestellt, sägezahnförmig ausgebildet sein, so dass eine Schraubbewegung des Verschlusses nur in einer Drehrichtung möglich ist.
Der obere Rand 10 der Mündung ist mit einem Aussenkonus und der Verschluss mit einem entsprechenden Innenkonus 11 ausgestattet. Durch diese Ausführung wird erreicht, dass bei der Endstellung, das heisst bei vollständig auf- und eingeschraubtem Verschluss, ein weiteres Widerlager geschaffen wird und der Verschluss unverrückbar festsitzt.
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen - Behäl- ters besteht darin, dass im Gegensatz zu bekannten Ausführungen die Rastelemente nicht nur einzelne Nocken oder schmale Kränze bilden, sondern sich über die gesamte Innenwandung des Behälterhalses erstrecken können. Damit greifen relativ grosse Flächen der Rastelemente ineinander, während bei der bekannten Anbringung von Rastelementen meist nur eine stellenweise oder punktförmige Berührung der beiderseitigen Elemente auftrat.
Der Behälter und der Verschluss können auf einfache Weise aus Kunststoff wirtschaftlich hergestellt werden. Von besonderem Vorteil ist es, dass der Verschluss, der, wie schon ausgeführt, auch als Ausgussverschluss ausgebildet sein und einstückig in einem Arbeitsgang aus Kunststoff gefertigt werden kann.
Ohne Zerstörung des Behälters oder des Verschlusses ist ein Öffnen und damit ein Austausch des in ihm befindlichen Füllgutes nicht möglich.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 dadurch, dass die Rastelemente 12 einerseits an einer innerhalb der Mündung des Behälters angebrachten ringförmigen Schulter 13 und anderseits an der Stirnfläche 14 der Tülle 6 angebracht sind.
Fig. 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung der Rastelemente. Die Zähne 15 der Rastelemente des Verschlusses sind entgegen der Aufschraubdrehrichtung abgebogen, während die an der Innenwandung 9 der Mündung des Behälters angebrachten Zähne 16 entgegengesetzt gerichtet sind. Durch diese Ausführung wird erreicht, dass die Rastelemente in der Aufschraubdrehrichtung, im vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn, leicht übereinander gleiten können, während nach dem Einrasten ein Hintergreifen der beiderseitigen Rastelemente und damit eine innige Verzahnung eintritt, welche ein Abschrauben des Verschlusses, also entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, völlig unmöglich macht.
Vorteilhaft kann es sein, die Rastelemente aus elastischem Material zu fertigen, da hierdurch ein Ausweichen beim Aufschrauben und damit ein leichteres Aufschrauben ermöglicht wird.
Beim Versuch, den Verschluss herauszuschrauben, spreizen sich die Rastelemente fächerförmig nach der Mitte und leisten einem Abschrauben einen besonders grossen Widerstand.
Es wurde weiter gefunden, dass eine noch bessere Sicherung insbesondere gegen ein seitliches Abdrükken dadurch erzielt werden kann, dass die Tülle des Verschlusses unterhalb der Rastelemente einen zylindrischen Fortsatz aufweist, der in einen entsprechenden, zylindrisch ausgebildeten Teil der Innenwandung der Mündung des Behälters hineinragt.
Weiter kann das Innen- bzw. Aussengewinde, welches zum Aufschrauben des Verschlusses dient, als Sägezahngewinde mit senkrecht zur Behälterachse verlaufenden Zahnschultern ausgebildet sein.
Hierdurch werden die radialen Spannungen, die beim sonst üblichen Rundgewinde auftreten, vermieden. Dieses Merkmal ist deshalb von besonderer Bedeutung, da diese Spannungen vielfach zu Rissen führten. Diese Gefahr war besonders gross, wenn die Verschlüsse aus Polyäthylen hergestellt waren, da dieses, wie bekannt, zum Reissen veranlasst wird, wenn es unter dauernden Spannungen steht.
Fig. 5 zeigt diese Ausführungsform. Hier sind das Aussengewinde 22 und das Innengewinde 23 als Sägezahngewinde mit senkrecht zur Behälterachse verlaufenden Zahnschultern ausgebildet. Die Verschlusskappe 3 besitzt einen abschneidbaren Vorsprung 4, welcher den Ausguss darstellt, und eine Lasche 5, an welcher ein Verschlusselement zum Aufsetzen auf den abgeschnittenen Ausguss unverlierbar angebracht werden kann. Der Verschluss besitzt eine in die Mündung des Behälterhalses hineinragende Tülle 6, die an ihrer Aussenwandung mit Rastelementen 15 versehen ist. Diese Rastelemente greifen beim Aufschrauben des Verschlusses in entsprechende Rastelemente 16, die an der Innenwandung 9 der Mündung des Behälters angebracht sind.
Die Tülle 6 des Verschlusses ist unterhalb der Rastelemente 15 mit einem zylindrischen Fortsatz 21 ausgestattet, der in einen entsprechend zylindrisch ausgebildeten Teil 20 der Innenwandung der Mündung des Behälters hineinragt. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Rastelemente für hohe Ansprüche an die Verschlusssicherheit zeigen die Fig. 6 bis 8.
Nach Fig. 6 besitzen die als Sägezahnkränze ausgebildeten Rastelemente 32, 33 Zahnspitzwinkel a, welche spitzwinklig ausgebildet sind und über die nach dem Mittelpunkt der Sägezahnkränze gerichteten Radien hinausragen.
Fig. 7 zeigt den Zustand während des Aufschraubens des Verschlusses in Pfeilrichtung. Die Zahnspitzen a und fl werden infolge des elastischen und damit nachgiebigen Materials weggedrückt, womit ein leichtes Aufschrauben ermöglicht wird. Die Nachgiebigkeit der Zahnspitzen wird auch dadurch bewirkt, dass diese nicht in radialer Richtung unterstützt sind.
Es ist verständlich, dass beim Versuch, einen mit derartigen Rastelementen versehenen Verschluss abzuschrauben, die Schultern 35 der einen Zähne gegen die Schultern 36 der anderen Zähne drücken. Hierbei werden zwar auch radiale Kraftkomponenten wirksam. Diese sind aber so gerichtet, dass eine besonders feste Verklammerung zwischen den Zahnkränzen 32 und 33 hervorgerufen wird. Das hierbei auftretende Aufspreizen der Rastzähne bewirkt, dass die Flächen 37 der Zähne gegen die Wandungen 38 der andern Zähne fest angedrückt werden, wodurch eine weitere Abstützung der beim Abschraubversuch auftretenden Tangentialkräfte erzielt wird. Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 6 dadurch, dass die Zahnspitzen p des Zahnkranzes 32 rechtwinklige Zahnspitzwinkel besitzen und die Zahnbrust 39 jeweils auf einem Radius des Zahnkranzes liegt.
Die Zahnspitzwinkel des Zahnkranzes 33 sind aber, ebenso wie in Fig. 6 dargestellt, geformt. Diese Ausführungsform gemäss Fig. 8 gestattet, dass die Rastzähne des Zahnkranzes 32 beim Aufschrauben leicht in die Zahnlücken des Zahnkranzes 33 einrasten. Jedoch wird das bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 auftretende Spiel vermieden. Beim Versuch, den Verschluss abzuschrauben, bewirken die tangential gerichteten Kräfte, dass sich die Rastzähne des Zahnkranzes 33 in Richtung auf die Mittelachse des Verschlusses bzw. Behälterhalses bewegen und hierdurch die Flächen 30 der Rastzähne gegen die Flächen 31 gedrückt werden, wodurch eine wirksame Abstützung der tangential gerichteten Kräfte erfolgt.
Die Darstellung der Rastelemente in den Fig. 6 bis 8 ist rein schematisch aufzufassen. Bei Ausführungen, wie sie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt sind, wäre die Richtung der Rastzähne entgegengesetzt. Die Zahnformen können selbstverständlich modifiziert werden.
Es hat sich gezeigt, dass der Verschluss ohne- Zer- störung einzelner Teile völlig unlösbar ist.
Anstatt Kunststoff können ebenfalls andere - Ma- terialien verwendet werden und auch andere Schraubverschlüsse, z. B. Bajonettverschlüsse, zur Verwendung gelangen. Auch können andere Rastelemente als in den Ausführungsbeispielen dargestellte, z. B. Nokken und entsprechende Vertiefungen, durchaus geeignet sein.
Container, in particular plastic bottle, with a closure that can be screwed onto the container neck
The present invention relates to a container, in particular a plastic bottle, with a closure which can be screwed onto the container neck and is provided with locking elements and which can in particular be designed as a pouring closure.
A fixed connection of a device serving as a spout with the opening edge of a bottle or canister-like container has already been proposed, in which the foot of the one-piece plastic spout consisting of a spout tube and a foot, which opens out conically into a lower connector, has a is provided with a coved plate collar covered and limited by a lower collar, in which the angled inwardly turned container opening edge of the foot engages as a pouring closure. This known connection has proven itself excellently in practice and ensured that the closure and container cannot be detached, so that the contents packed in the container reach the consumer in a practically sealed manner.
In an advantageous embodiment of these known pour-out closures, a mouth was provided which could be cut off by means of a tool and in this way released an opening for pouring out the filling material. However, the use of this pouring stopper presupposed that the container was made of a material which had a certain stability compared to the pouring stopper made of plastic. In practice, sheet metal was the main material used for the container. If you tried to insert the known, per se very advantageous pouring cap in the container opening edge of a container made of plastic, it turned out that a fixed connection was not guaranteed because the edge made of plastic was either largely elastic or too soft to allow a to allow firm engagement.
A screw cap for plastic bottles has also already been proposed, which should be secured against reopening in that the inside of the cap and the container neck were each provided with a sawtooth rim below the thread, the pitch of the saw teeth in the thread mouth in the direction of rotation and in the Screw cap ran in the opposite direction.
Furthermore, to secure against reopening, closure caps have already been specified that had an internal thread and had locking elements on their lower end face which, after screwing in the end position, engaged with corresponding locking elements that were attached to the outside of the bottle neck. With these known safeguards, it could be achieved that the closure caps could not be unscrewed again without further ado after the product had been introduced.
However, it turned out that these known closures do not guarantee a fixed connection, since they were not secured against being pushed off to the side. With or without a tool, it was possible to swivel the screw caps out of the grid and remove the screw caps.
The invention aims to avoid this disadvantage.
The container according to the invention is characterized in that the latching elements are attached on the one hand to the inner wall of the mouth of the container and on the other hand to the outer wall or end face of a spout of the closure projecting into the mouth.
In the following, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are described with reference to the schematic drawing.
Show it:
Fig. 1 is a section in direction A-A of the container of Fig. 2,
Fig. 2 shows a section in direction B-B of the container according to Fig. 1,
3 shows another embodiment of the container in a side view in section,
4 shows an embodiment of the locking elements,
Fig. 5 shows a further embodiment of the container and
6 to 8 further embodiments of locking elements.
The plastic bottle 1 has the neck 2 provided with an external thread, onto which the closure cap 3, also made of plastic and provided with an internal thread, is screwed. The closure cap 3 has a cut-off projection 4, which represents the spout, and a tab 5, on which a closure element for placing on the cut-off spout can be attached so that it cannot be lost.
The closure has a spout 6 which protrudes into the mouth of the container neck and is provided with latching elements 7 on its outer wall.
When the closure is screwed on, these locking elements engage in corresponding locking elements 8 which are attached to the inner wall 9 of the mouth of the container. As shown in FIG. 1, these latching elements can be designed in a sawtooth shape, so that a screwing movement of the closure is only possible in one direction of rotation.
The upper edge 10 of the mouth is equipped with an outer cone and the closure with a corresponding inner cone 11. This embodiment ensures that in the end position, that is to say when the lock is completely screwed on and screwed in, a further abutment is created and the lock is immovable.
A particular advantage of the described container is that, in contrast to known designs, the locking elements not only form individual cams or narrow rings, but can extend over the entire inner wall of the container neck. Relatively large areas of the locking elements thus interlock, while with the known attachment of locking elements, there was usually only a localized or punctiform contact of the elements on both sides.
The container and the closure can be manufactured economically in a simple manner from plastic. It is of particular advantage that the closure, which, as already stated, can also be designed as a pouring closure and can be manufactured from plastic in one piece.
Without destroying the container or the closure, it is not possible to open it and thus to exchange the product contained in it.
The embodiment according to FIG. 3 differs from the embodiment of FIGS. 1 and 2 in that the latching elements 12 are attached on the one hand to an annular shoulder 13 attached within the mouth of the container and on the other hand to the end face 14 of the spout 6.
Fig. 4 shows a particularly advantageous embodiment of the locking elements. The teeth 15 of the locking elements of the closure are bent against the screwing-on direction, while the teeth 16 attached to the inner wall 9 of the mouth of the container are directed in the opposite direction. This design ensures that the locking elements can easily slide over one another in the unscrewing direction, in the present case in the clockwise direction, while after locking, the locking elements on both sides engage behind and thus an intimate toothing occurs, which means that the closure is unscrewed, i.e. counterclockwise , makes it completely impossible.
It can be advantageous to manufacture the latching elements from elastic material, since this enables evasion during screwing and thus easier screwing.
When an attempt is made to unscrew the closure, the locking elements spread fan-shaped towards the center and offer particularly great resistance to unscrewing.
It has also been found that even better protection, in particular against lateral pressure, can be achieved in that the spout of the closure has a cylindrical extension below the locking elements which protrudes into a corresponding, cylindrical part of the inner wall of the mouth of the container.
Furthermore, the internal or external thread, which is used to screw on the closure, can be designed as a buttress thread with toothed shoulders running perpendicular to the container axis.
This avoids the radial stresses that occur with the otherwise usual round thread. This feature is of particular importance because these stresses often lead to cracks. This danger was particularly great if the fasteners were made of polyethylene, as this, as is known, is made to tear when it is under constant tension.
Fig. 5 shows this embodiment. Here the external thread 22 and the internal thread 23 are designed as buttress threads with tooth shoulders extending perpendicular to the container axis. The closure cap 3 has a cut-off projection 4, which represents the spout, and a tab 5, to which a closure element can be attached so that it cannot be lost for placing on the cut-off spout. The closure has a spout 6 which protrudes into the mouth of the container neck and is provided with latching elements 15 on its outer wall. When the closure is screwed on, these latching elements engage in corresponding latching elements 16 which are attached to the inner wall 9 of the mouth of the container.
The spout 6 of the closure is equipped below the latching elements 15 with a cylindrical extension 21 which protrudes into a correspondingly cylindrical part 20 of the inner wall of the mouth of the container. FIGS. 6 to 8 show a particularly advantageous design of the locking elements for high demands on the locking security.
According to FIG. 6, the latching elements 32, 33 designed as sawtooth rings have acute tooth angles a which are acute-angled and protrude beyond the radii directed towards the center point of the sawtooth rings.
7 shows the state during the screwing of the closure in the direction of the arrow. The tooth tips a and fl are pushed away as a result of the elastic and therefore flexible material, which enables easy screwing. The resilience of the tooth tips is also caused by the fact that they are not supported in the radial direction.
It is understandable that when an attempt is made to unscrew a closure provided with such locking elements, the shoulders 35 of one teeth press against the shoulders 36 of the other teeth. Radial force components are also effective here. However, these are directed in such a way that a particularly firm interlocking between the ring gears 32 and 33 is brought about. The spreading of the ratchet teeth that occurs in this case causes the surfaces 37 of the teeth to be pressed firmly against the walls 38 of the other teeth, which provides further support for the tangential forces that occur during the unscrewing attempt. The embodiment shown in FIG. 8 differs from that of FIG. 6 in that the tooth tips p of the toothed ring 32 have right-angled tooth tip angles and the tooth face 39 lies on a radius of the toothed ring.
The tooth tip angles of the ring gear 33 are, however, shaped in the same way as shown in FIG. 6. This embodiment according to FIG. 8 allows the locking teeth of the toothed ring 32 to easily snap into the tooth gaps of the toothed ring 33 when screwed on. However, the play occurring in the embodiment according to FIG. 6 is avoided. When trying to unscrew the closure, the tangentially directed forces cause the locking teeth of the ring gear 33 to move in the direction of the central axis of the closure or container neck and thereby the surfaces 30 of the locking teeth are pressed against the surfaces 31, whereby an effective support of the tangentially directed forces takes place.
The representation of the locking elements in FIGS. 6 to 8 is to be understood purely schematically. In designs as shown in FIGS. 1 to 5, the direction of the ratchet teeth would be opposite. The tooth shapes can of course be modified.
It has been shown that the closure is completely inseparable without destroying individual parts.
Instead of plastic, other materials can also be used and also other screw closures, e.g. B. bayonet locks, come to use. Other locking elements than those shown in the exemplary embodiments, e.g. B. cams and corresponding depressions are quite suitable.