DE69334022T2

DE69334022T2 - Form zum Formen von Sicherheitsverschlusskappen

Info

Publication number: DE69334022T2
Application number: DE69334022T
Authority: DE
Inventors: Charles Martin Penshurst Tansey; Rodney Malcolm North Luffenham Druitt
Original assignee: Closures and Packaging Services Ltd
Current assignee: Closures and Packaging Services Ltd
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1993-07-14
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2013-07-15
Also published as: US6089390A; DE69333254T2; EP0650444B1; MX9304255A; EP0650444A1; ATE174291T1; ES2261554T3; UA29454C2; TW233286B; SG40024A1; ID23582A; BR9306725A; DE69333254D1; HU218169B; DE69322514T2; IL116860A0; DK0650444T3; CA2140273C; CN1134905A; ATE252026T1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gussform zum Ausbilden von Verschlüssen für Behälter mit einem außen mit Schraubgewinde versehenen Hals und insbesondere solche Verschlüsse, die mit einem Originalitätsband ausgebildet sind (EP-A-306259).
Hintergrund der Erfindung
Hersteller von Nahrungsmitteln, Getränken, Medikamenten, Zahnpasta und dergleichen sind darauf bedacht, sicherzustellen, dass Produkte, die sie auf den Markt bringen, nicht verfälscht werden, bevor sie von dem letztendlichen Verbraucher der Waren geöffnet werden. Zu diesem Zweck ist es üblich geworden, an Verschlüssen für solche Waren Mittel vorzusehen, welche anzeigen, ob der Verschluss vor dem Kauf unberechtigt aufgebrochen worden ist. Im Falle von Behältern mit einem mit äußerem Schraubgewinde versehenen Hals ist es üblich, den Verschluss mit einem Originalitätsband zu versehen, welches hinter einen am Hals des Behälters ausgebildeten Rückhalteflansch greift. Das Originalitätsband ist durch eine Mehrzahl von zerbrechlichen Brücken mit einer nach unten reichenden Ringwand verbunden, die einen Teil des Verschlusses bildet. Beim Anbringen des Verschlusses an dem Behälter wird das Band über den Rückhalteflansch gedrückt, wenn der Verschluss jedoch von dem Behälter abgeschraubt wird, zerreißen die Brücken, da das Band hinter dem Rückhalteflansch gefangen ist, während der Verschluss an dem Hals des Behälters nach oben bewegt wird.
Obgleich solche Originalitätsbänder weit verbreitet akzeptiert sind, besteht eine empfindliche Balance zwischen konkurrierenden Anforderungen. Einerseits muss man in der Lage sein, die Verschlüsse mit sehr hoher Geschwindigkeit auf Behälter aufzubringen, ohne dass die Brücken versehentlich brechen oder das Band selbst reißt oder verformt wird oder die Abdichtung zwischen dem Verschluss und dem Behälter schädlich beeinflusst wird. Andererseits muss das Band genügend eng hinter dem Rückhalteflansch angebracht sein und die Brücken und/oder das Band müssen ausreichend leicht brechen, damit der Verschluss nicht von dem Behälter entfernt werden kann, ohne die Brücken und/oder das Band zu zerreißen.
Ein anderes Problem besteht darin, dass eine unberechtigte Person versuchen könnte, den Verschluss und das Originalitätsband zu entfernen, ohne das Band oder die zerbrechlichen Brücken zu beschädigen, um den Inhalt des Behälters zu verunreinigen oder auszutauschen und danach wieder den Verschluss anzubringen. Ein solcher Vorgang kann mit Hilfe einer dünnen Gerätschaft wie etwa einer Messerklinge versucht werden, die zwischen das Originalitätsband und den Hals des Behälters, an welchem der Verschluss angebracht ist, geklemmt wird. Die Gerätschaft könnte dann nach außen gehebelt werden, um den Innendurchmesser des Bandes zu erweitern, so dass dieses über den Rückhalteflansch des Behälters zurückgeschoben werden kann. Bei einem solchen Vorgang wird die Gerätschaft in Umfangsrichtung um den Rand des Bandes herum geführt, um so das Band allmählich auf einem stetig länger werdenden Abschnitt des Bandumfangs über den Rückhalteflansch hinweg zu lösen.
Verschlüsse der vorstehend erwähnten Art werden in extrem großen Stückzahlen in der gesamten Welt verwendet. Um wirtschaftlich akzeptabel zu sein, müssen solche Verschlüsse auch sehr schnell in automatisierten Maschinen hergestellt werden können. Dies kann an sich schon einen Konflikt mit der Funktionalität des Verschlusses und/oder seines Originalitätsbandes ergeben.
Die Anordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist dafür ausgelegt, für die Allgemeinheit eine alternative Form eines Verschlusses mit einem Originalitätsband bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gussform, wie sie in Anspruch 1 ausgeführt ist.
Vorzugsweise ist der Körperabschnitt mit Vorsprüngen oder anderen lokalen Verdickungsbereichen versehen, um die Längssteifigkeit des Körperabschnitts zu verbessern, während es immer noch möglich ist, dass sich dieser radial ausdehnt, während er über den Rückhalteflansch an einem Behälter gedrückt wird.
Bei Verschlüssen nach dem Stand der Technik ist die Oberseite der Rippe im Querschnitt immer gerade. Die Oberseite liegt entweder in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Verschlusses oder besteht in einer einfachen. kegelstumpfförmigen Fläche, die zu dieser Achse geneigt ist. Im ersten Fall ist sie schwierig zu formen, da die ebene Fläche senkrecht zu der Richtung liegt, in welcher der Kern der Gussform aus der Kappe herausgezogen werden muss. In letzterem Fall besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass die Rippe nach oben über den Flansch an dem Behälterhals gedrückt werden kann. Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme, indem die Oberseite der Rippe als zusammengesetzte Oberfläche vorgesehen wird, die radial außen eine steiler angewinkelte Fläche aufweist, welche die Formgießung der Rippe unterstützt, und die vorzugsweise radial innen eine im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweist, welche es schwieriger macht, den Verschluss intakt von einem Behälter zu entfernen. Zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche an der Oberseite der Rippe ist vorzugsweise eine relativ deutlich definierte Übergangsstelle vorhanden. Die Oberflächen können jedoch auch allmählich ineinander übergehen, so dass die Oberseite der Rippe im Querschnitt im Wesentlichen bogenförmig ist. Es ist festgestellt worden, dass auf diese Weise ein verbesserter Widerstand gegenüber einem Entfernen des Verschlusses von dem Behälter erzielt werden kann, während gleichzeitig das Formgießen des Verschlusses erleichtert wird. Dieser letztere Aspekt ist wesentlich, da es aus ökonomischen Gründen notwendig ist, die Verschlüsse und ihre zugehörigen Originalitätsbänder mit extrem hohen Geschwindigkeiten formen zu können.
Die erste Oberfläche auf der Oberseite der Rippe nimmt vorzugsweise 25 % bis 75 % und bevorzugter 45 % bis 55 % der radialen Breite der Oberseite der Rippe ein. Die erste Oberfläche weist vorzugsweise einen Neigungswinkel zu einer zur Längsachse des Verschlusses senkrechten Ebene von 10° bis 60°, bevorzugter von 12° bis 40° und am meisten bevorzugt von 15° bis 25° auf. Die zweite Oberfläche auf der Oberseite der Rippe macht vorzugsweise 75 % bis 25 % und bevorzugter 55 bis 45 % der radialen Breite der Oberseite der Rippe aus. Die zweite Oberfläche liegt vorzugsweise in einer zur Längsachse des Verschlusses senkrechten Ebene oder in einem Winkel von bis zu 10° zu dieser Ebene, am meisten bevorzugt liegt sie in dieser Ebene.
Bei der Ausführung der Erfindung ist festgestellt worden, dass während des Spritzgießens der Verschlüsse in einer Spritzgussform, die eine Rippe mit einer Oberseite definiert, die eine erste ringförmige Oberfläche und eine zweite ringförmige Oberfläche umfasst, die deutliche Unterscheidung zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche verloren gehen kann oder zumindest in dem geformten Produkt schwer zu erkennen ist. Es wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die zweite ringförmige Oberfläche verformt und in einen Neigungswinkel gezogen wird, der ähnlich jenem der ersten Oberfläche ist, wenn der Verschluss aus der Gussform ausgestoßen wird. Trotz der Abnormität, dass die Gussform deutlich die beiden Flächen zeigt, der geformte Verschluss aber nicht, ist festgestellt worden, dass die in solchen Gussformen geformten Verschlüsse mehr Widerstand gegenüber Verfälschung durch Manipulation im Vergleich zu ähnlichen Verschlüssen zeigen, die in einer Gussform geformt werden, welche nicht bestimmt, dass die Oberseite der Rippen eine erste und eine zweite Oberfläche aufweisen.
Vorzugsweise weist die radiale Innenseite des Bandes eine Anordnung von radial voneinander beabstandeten, sich nach innen erstreckenden Vorsprüngen auf, die zwischen der Rippe und einem freien Rand des Bandes angeordnet sind. Die Vorsprünge, oder einige derselben, können gegebenenfalls Kontakt zu der Unterseite der Rippe über die Breite des Bandes in Längsrichtung haben, oder sie können kurz vor dem unteren freien Rand des Bandes enden. Sie sind vorzugsweise parallel zu der Längsachse des Verschlusses ausgerichtet, können aber auch schräg zu dieser Achse vorgesehen sein. Diese sich nach innen erstreckenden Vorsprünge machen es einer Person schwer, die absichtlich versucht, den Durchmesser des Bandes zu erweitern und dieses intakt von dem Hals des Behälters zu lösen, und zwar durch Einfügen einer Klinge oder eines anderen Werkzeugs zwischen dem Band und dem Behälter.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Rippe segmentiert, und abwechselnde Vorsprünge sind im Abstand unterhalb der Lücken zwischen benachbarten Segmenten angeordnet und sind nicht mit der Rippe verbunden. Die verbleibenden Vorsprünge stoßen vorzugsweise an den oberen Enden an jeweilige Segmente an. Diese restlichen Vorsprünge stoßen an den Segmenten vorzugsweise an deren jeweiligen Mittelpunkten an. Die Vorsprünge sind vorzugsweise radial nach innen geneigt, während sie der Rippe näher kommen, sie erstrecken sich jedoch vorzugsweise nicht so weit von der radialen Innenseite des Körperabschnitts des Bandes aus nach innen wie die Rippe. Die Rippe erstreckt sich vorzugsweise über den Vorsprung hinaus um eine Strecke nach innen, die im Wesentlichen gleich der Breite der zweiten Oberfläche auf der Oberseite der Rippe ist.
Die Rippe, die zur Anlage an dem Rückhalteflansch an dem Behälter ausgebildet ist, kann um das Band herum durchgängig oder segmentiert sein, wenn sie jedoch segmentiert ist, wird sie sich dennoch um einen Großteil der umfänglichen Ausdehnung der Innenseite des Bandes herum erstrecken. Die Rippensegmente, falls vorhanden, sind vorzugsweise in gleichmäßigem Abstand um den Innenumfang des Bandes herum angeordnet und nehmen zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 65% und am meisten bevorzugt zumindest 80% des Innenumfangs des Bandes ein. Die Rippe weist vorzugsweise eine ausreichend breite Basis auf, an der sie mit dem Körperabschnitt des Bandes verbunden ist, dass die Rippe einer Abbiegung nach oben widersteht, wenn sie während des Anbringens des Verschlusses an einem Behälter an dem Rückhalteflansch vorbei gedrückt wird.
Jedes der Rippensegmente ist bevorzugt. mit zwei im Wesentlichen ebenen Endflächen ausgebildet, die zu der Achse des Verschlusses geneigt. sind und von der Oberseite des Verschlusses abgewandt sind, d. h. in eine Richtung gerichtet sind, in die ein zur Formung des Verschlusses genutzter Formkern zurückgezogen wurde. Die ebenen Endflächen sind außerdem vorzugsweise gegenüber einer fiktiven radialen Ebene geneigt, die sich von der Längsachse des Verschlusses zum Ende des jeweiligen Rippensegments erstreckt, so dass die Enden derart geneigt sind, dass sie mit der Ringwand des Verschlusses einen Winkel einschließen, der kleiner als der Winkel ist, der von der jeweiligen gedachten Ebene und der Ringwand eingeschlossen wird.
An dem Originalitätsband sind ferner vorzugsweise lokal verdickte Bereiche vorgesehen, die sich von einer Außenseite des Körperabschnitts des Bandes aus nach außen erstrecken.
Die Verdickungsbereiche erstrecken sich ferner parallel zu der Längsachse des Verschlusses und über- die Längsbreite des Bandes hin.
Die außen verdickten Bereiche dienen dazu, das Originalitätsband zu verstärken und zu festigen. Die Verstärkung des Bandes verbessert vorzugsweise die vertikale Steifigkeit des Bandes, während zugleich eine ausreichende Flexibilität erhalten bleibt, um die Anbringung des Verschlusses an dem Behälter zu ermöglichen. Durch die Verstärkung ist es auch möglich, eine ausreichende axiale Kraft auf das freie Ende des Bandes auszuüben, um den Verschluss mit Erfolg von einem Kernteil einer bei der Verschlussherstellung verwendeten Gussform abzustoßen. Die Verstärkung des Bandes verringert ferner die Möglichkeit, den Verschluss unberechtigt aufzubrechen und das Band derart zu dehnen, dass es über den Rückhalteflansch an einem Behälter, an welchem der Verschluss angebracht ist, zurückgeschoben werden kann.
Die Brücken sind vorzugsweise in gleichmäßigem Abstand um den Umfang des Verschlusses herum angeordnet, können optional jedoch auch in zwei Gruppen angeordnet sein, die diametral einander gegenüberliegen. Jede Gruppe kann vorzugsweise ein Viertel bis ein Drittel des Umfangs des Verschlusses einnehmen, während die Zwischenräume zwischen den Gruppen jeweils ein Viertel bis ein Sechstel dieses Umfangs einnehmen. Jede Gruppe von Brücken besteht vorzugsweise aus 4 bis 10 Brücken, die innerhalb der Gruppe in gleichem Abstand angeordnet sind.
Die einzelnen Brücken in jeder Gruppe können eine Achse parallel zur Achse des Verschlusses aufweisen. Vorzugsweise ist die Achse der jeweiligen Brücke jedoch zur Achse des Verschlusses geneigt, bevorzugter ist diese derart geneigt, dass, im Seitenaufriss betrachtet, das obere Ende der Brücke schräg links in Bezug auf deren unteres Ende liegt. Diese besonders bevorzugte Anordnung wird durch die Tatsache vorgegeben, dass die meisten Schraubgewinde im Uhrzeigersinn festgezogen werden. Die bevorzugte Neigung der Brücken ermöglicht, dass diese sich biegen, wenn der Verschluss auf einen Behälter aufgeschraubt wird. Dadurch wird das Band stabilisiert und die Wahrscheinlichkeit verringert, dass dieses oder die Brücken während des Anbringens brechen oder verzogen werden. Andererseits bedeutet diese bevorzugte Neigung der Brücken, dass, wenn der Verschluss abgeschraubt wird, die Brücken gerade gerichtet werden, und dies dient dazu, die Kräfte, die tendenziell zum Reißen der Brücke führen, an der Befestigungsstelle der jeweiligen Brücke zu dem Band und zu der Ringwand zu konzentrieren.
Das Gewinde an der Innenseite der Ringwand des Verschlusses ist vorzugsweise aus einer Reihe von Gewindesegmenten gebildet, die, beginnend mit einem ersten Gewindesegment, im Abstand von der Oberseite entlang einer schraubenförmigen Windungslinie angeordnet sind. Alle Gewindesegmente, außer dem ersten, sind vorzugsweise mit zwei im Wesentlichen ebenen Endflächen ausgebildet, die zur Achse des Verschlusses geneigt sind und von der Oberseite des Verschlusses abgewandt sind, d. h. in die Richtung zeigen, in welcher der zum Spritzgießen des Verschlusses verwendete Formkern abgezogen wurde. Mit der Bezeichnung "im Wesentlichen ebene Fläche" ist eine Oberfläche gemeint, die tatsächlich eben ist oder die gebogen ist, vorausgesetzt, dass sie insgesamt in die definierte Richtung gerichtet ist. Das erste der Gewindesegmente ist an seinem von dem einen benachbarten Gewindesegment entfernten Ende vorzugsweise spitz, um das Zusammenpassen des Gewindes an dem Verschluss mit einem entsprechenden Gewinde an dem Hals eines Behälter zu unterstützen.
Die im Wesentlichen ebenen Enden der Gewindesegmente sind außerdem vorzugsweise gegenüber einer gedachten radialen Ebene des Verschlusses, die sich von der Längsachse des Verschlusses aus zu dem Ende des jeweiligen Gewindesegments erstreckt, geneigt, so dass die Enden derart schräg zu der zylindrischen Ringwand liegen, dass der eingeschlossene Winkel geringer als der von der jeweiligen gedachten radialen Ebene und der Ringwand eingeschlossene Winkel ist.
Um den Abzug von Gas zwischen den Gewindesegmenten zu unterstützen, sind die Zwischenräume zwischen den Segmenten bei benachbarten Windungen des Gewindes zueinander ausgerichtet. Eine Nut kann an der Innenseite der Ringwand des Verschlusses vorgesehen sein, die sich in Längsrichtung desselben durch die ausgerichteten Zwischenräume hindurch erstreckt.
Die vorliegende Erfindung besteht vorzugsweise in einem spritzgegossenen Artikel, der eine zylindrische Wand mit einem an deren radialer Innenseite ausgebildeten Gewinde aufweist, wobei das Gewinde aus einer Mehrzahl von Segmenten besteht, die in einer beabstandeten Anordnung entlang der Verschraubungslinie des Gewindes angeordnet sind, wobei zumindest einige der Gewindesegmente an zumindest einem Ende in einer im Wesentlichen ebenen Fläche enden, die zu der Achse des Gewindes geneigt ist und in die Richtung gerichtet ist, in welcher ein bei der Formung des Artikels verwendeter Formkern abgezogen wurde.
Der Verschluss wird vorzugsweise mit Mitteln zur abdichtenden Anlage an dem Behälter ausgebildet, um ein Auslaufen desselben zu verhindern. Es kann eine beliebige der bekannten zahlreichen alternativen Dichtungsanordnungen bei dem Verschluss entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese schließen integrale Dichtungsrippen oder -flansche, Polsterungen oder Eingießdichtungen ein.
Die Dichtungsanordnung umfasst vorzugsweise eine ringförmige Dichtungsrippe, die von einer Unterseite des oberen Abschnitts des Verschlusses nach unten ragt, wobei die Rippe einen ersten Abschnitt mit einer im Wesentlichen zylindrischen Innenfläche umfasst, wobei der erste Abschnitt durchgängig mit der Oberseite und angrenzend an die Ringwand des Verschlusses vorgesehen ist, sowie einen zweiten, kegelstumpfförmigen Abschnitt, der durchgängig mit einem von der Oberseite entfernten Ende des ersten Abschnitts vorgesehen ist und sich radial nach innen erstreckt, um in einer ringförmigen, freien Kante zu enden, wobei der Innendurchmesser des ersten Abschnitts mindestens gleich einem Außendurchmesser des Halses des Behälters ist, an welchem der Verschluss angebracht werden soll, so dass während des Verschraubungseingriffs des Verschlusses an dem Hals ein freies Ende des Halses in Anlage an den zweiten, kegelstumpfförmigen Abschnitt kommt und diesen gegen die im Wesentlichen zylindrische Innenseite des ersten Abschnitts der Rippe zurückklappt, so dass eine gasdichte Abdichtung zwischen mindestens einer Außenseite des Halses des Behälters und dem Verschluss gebildet wird.
Der Verschluss weist am meisten bevorzugt eine Ringwand mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form auf, die an ihrer Außenseite eine Reihe dünner, vertikaler Rippen trägt, welche an der unteren Kante der Ringwand in einer schmalen umfänglichen Rippe enden. Die zerbrechlichen Brücken sind in ihren radialen Abmessungen vorzugsweise wesentlich dünner als die Ringwand und das Band, und die Innenseite der Brücken fluchtet mit den jeweiligen radialen Innenseiten der Ringwand und des Bandes. Die radiale Außenseite des Bandes weist einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Ringwand auf, außer in den Bereichen lokaler Verdickung, welche radial nach außen, über die radiale Ausdehnung der Ringwand hinaus ragen.
Bei dieser am meisten bevorzugten Ausführungsform ist die Innenseite der Ringwand vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch, wobei sich eine schraubenförmige Anordnung von Gewindesegmenten von dieser Oberfläche aus radial nach innen erstreckt. Die Gewindesegmente sind durch axial ausgerichtete Zwischenräume voneinander beabstandet. Die Innenseite des Bandes wird vorzugsweise durch eine glatte, obere, zylindrische Fläche oberhalb der Rippe gebildet, die den gleichen Durchmesser wie die Innenseite der Ringwand aufweist. Die Rippe ist vorzugsweise aus Rippensegmenten in axialer Ausrichtung zu den Gewindesegmenten an der Innenseite der Ringwand und mit den Zwischenräumen zwischen den Rippensegmenten in axialer Ausrichtung zu den Zwischenräumen zwischen den Gewindesegmenten gebildet. Unterhalb der Rippe verläuft die Innenseite des Bandes schräg nach unten und außen, so dass das Band an seinem unteren Ende etwas dünner als an seinem oberen Ende ist. Diese schräge Oberfläche trägt eine Anordnung von Vorsprüngen, die axial ausgerichtet sind und deren Dicke geringer als diejenige der Rippensegmente ist. Abwechselnd stoßen die einen Vorsprünge an ihrem oberen Ende am Mittelpunkt eines jeweiligen Rippensegments an, während die anderen Vorsprünge jeweils mit einem der Zwischenräume zwischen den Rippensegmenten ausgerichtet sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine diametrale Schnittansicht durch eine Ausführungsform eines Verschlusses ist, der in einer Gussform entsprechend der vorliegenden Erfindung gegossen worden ist;
2 eine Ansicht entlang der Schnittlinie II-II des Verschlusses aus 1 ist;
3 eine Ansicht entlang der Schnittlinie III-III des Verschlusses aus 1 ist;
4 eine Ansicht entlang der Schnittlinie IV-IV des Verschlusses aus 1 ist;
5 eine Ansicht entlang der Schnittlinie V-V des Verschlusses aus 1 ist;
6 eine Ansicht entlang der Schnittlinie VI-VI des Verschlusses aus 4 ist;
7 eine Ansicht entlang der Schnittlinie VII-VII des Verschlusses aus 4 ist;
8 ein seitlicher Aufriss des Verschlusses aus 1 in Richtung des Pfeils A aus 3 gesehen ist;
9 ein seitlicher Aufriss des Verschlusses aus 1 in Richtung des Pfeils B aus 3 gesehen ist;
10 ein Längsschnitt einer anderen Ausführungsform des Verschlusses in vergrößertem Maßstab ist und den Verschluss in Verbindung mit einem Hals eines Behälters zeigt, wenn der Verschluss auf den Behälter aufgeschraubt wird;
11 ein Längsschnitt des Verschlusses aus 10 ist, wobei der Verschluss abdichtend an dem Hals des Behälters anliegt; und
12 eine vertikale Schnittansicht durch einen Teil einer Gussform entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei der die Rippe definierende Bereich außerdem in vergrößertem Maßstab gezeigt ist.
Der Originalitätsverschluss 10 umfasst ein durchgängiges Originalitätsband 11, das einen im Wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt 12 aufweist, der über zerbrechliche Brücken 13 an einem Kappenteil 14 des Verschlusses 10 angebracht ist. Der Kappenteil 14, die zerbrechlichen Brücken 13 und das Originalitätsband 11 werden integral durch Spritzgießen aus geeignetem Material wie etwa Polyethylen oder Polypropylen ausgebildet. Der Kappenteil 14 umfasst eine kreisförmige Oberseite 15 und eine nach unten reichende Ringwand 16. Die Innenseite der Ringwand 16 ist mit Schraubwindungen versehen und dazu angepasst, an Behältern angebracht zu werden, die üblicherweise aus Glas oder einem Kunststoffmaterial wie etwa Poly(ethylenterephthalat) (PET) hergestellt sind, welche einen Hals mit äußeren Schraubwindungen aufweisen.
Der Behälter 29 (von dem ein Teil in den 10 und 11 gezeigt ist), an welchem der Verschluss 10 angebracht wird, weist einen durchgängigen, allgemein ringförmigen Rückhalteflansch 30 unmittelbar unterhalb des Schraubgewindes 31 des Behälters 29 auf, so dass eine radial nach außen gerichtete Lippe gebildet ist. Das Band 11 umfasst um seine Innenseite herum eine Rippe 18, die derart bemessen und geformt ist, dass sie eine sich nach innen erstreckende Lippe bietet, die unter den Rückhalteflansch 30 des Behälters 29 greift, sobald der Verschluss 10 vollständig an dem Behälter 29 verschlossen ist.
Die Rippe 18 besteht aus einer Reihe von Rippensegmenten 19, die durch kurze Unterbrechungen 20 getrennt sind, wobei die Rippensegmente 19 jedoch etwa 85 des Umfangs des Bandes ausmachen und derart zusammenwirken, als wäre die Rippe 18 im Wesentlichen durchgängig. Die Unterbrechungen 20 bieten eine Flexibilität des Bandes in Umfangsrichtung und ermöglichen, dass die Rippe 18 ohne eine Beanspruchung, die ausreichen würde, um die zerbrechlichen Brücken zu zerreißen, über den Rückhalteflansch 30 gelangt.
Die Rippe 18 weist eine Oberseite 21 auf, die dem Oberseitenabschnitt 15 zugewandt ist, sowie eine Unterseite 22, die von diesem abgewandt ist. Die Oberseite 21 umfasst radial außen eine kegelstumpfförmige Oberfläche 23 und radial innen eine ringförmige Oberfläche 24. Die ringförmige Oberfläche 24 liegt in einer zur Längsachse des Verschlusses 10 senkrechten Ebene, während die kegelstumpfförmige Oberfläche 23 nach innen und nach unten, von dem Oberseitenabschnitt 15 weg, geneigt ist und einen Winkel von etwa 20° mit der zur Längsachse des Verschlusses senkrechten Ebene bildet. Die äußere, kegelstumpfförmige Oberfläche 23 und die innere, ringförmige Oberfläche 24 nehmen jeweils etwa die Hälfte der radialen Breite der Oberseite der Rippe 18 ein. Beim Gebrauch ist die ringförmige Oberfläche 24 diejenige, die unter den Flansch 30 an dem Hals des Behälters 29 greift, an welchem der Verschluss 10 angebracht ist. Das Vorhandensein der kegelstumpfförmigen Oberfläche 23 hilft bei der Formung des Verschlusses 10, indem diese die Produktion von Verschlüssen mit deformierten Rippen 18 verhindert oder zumindest wesentlich reduziert. Sie stellt außerdem die Festigkeit der Rippe 18 sicher und verhindert dadurch eine Verformung der Rippe 18, während diese über den Rückhalteflansch 30 gedrückt wird, wenn der Verschluss 10 nach unten auf den Behälter 29 aufgeschraubt wird. Die Rippe 18 ist ausreichend stabil, so dass sie aus sich heraus den Kräften widerstehen kann, die auf diese während des Anbringens an den Behälter 29 wirken, und verhindert außerdem, dass die Kappe 14 entfernt wird, ohne dass die zerbrechlichen Brücken 13 reißen, und zwar entweder durch normales Entfernen der Kappe 14 oder aufgrund eines unberechtigten Aufbruchs des Behälters 29. Es ist festgestellt worden, dass es sich nicht nachteilig auswirkt, dass sich die ringförmige Oberfläche 24 nicht über die volle Breite der Oberseite 21 der Rippe 18 hin erstreckt.
Unterhalb der Rippe 18 und immer noch an der Innenseite des Körperabschnitts 12 des Bandes 11 befindet sich eine Anordnung aus mehreren sich nach innen erstreckenden Vorsprüngen 25 und 28, die jeweils eine lange Achse aufweisen, welche allgemein mit der Längsachse des Verschlusses 10 ausgerichtet ist. Die Vorsprünge 25 und 28 erstrecken sich von der Innenseite des Körperabschnitts 12 aus radial genügend weit nach innen, um während des Anbringens des Verschlusses 10 an dem Behälter 29 in Kontakt mit dem Rückhalteflansch 30 zu kommen und um, sobald der Behälter verkappt ist, nahe an der Halsaußenseite des Behälters 29 zu liegen. Jeder zweite sich nach innen erstreckende Vorsprung 28 ist im Abstand unter der Unterbrechung 20 in der im Wesentlichen durchgängigen Rippe 18 angeordnet und ist nicht mit der Rippe 18 verbunden. Alle verbleibenden sich nach innen erstreckenden Vorsprünge 25 sind an einem Ende mit der Mitte eines Rippenabschnitts 19 verbunden.
Die radial innen liegende, freie Kante jedes Rippensegments 19 ragt deutlich über die innerste Ausdehnung der Vorsprünge 25 und 28 hinaus und muss robust genug sein, um während des Anbringens des Verschlusses 10 an dem Behälter 29 selbsthaltend zu sein und zu verhindern, dass das Band 11 über den Rückhalteflansch 30 nach oben rutscht.
Die Vorsprünge 25 und 28 verhindern, dass jemand eine Gerätschaft wie etwa eine Messerklinge radial innenseitig des Körperabschnitts 12 des Bandes 11 einführt und die Gerätschaft allmählich in Umfangsrichtung um das Band 11 herum bewegt, und zwar in der Bemühung, die Rippe 18 allmählich nach oben und über den zu ihr passenden Flansch 30 an dem Behälter 29 zu drücken.
Entlang der Außenseite des Bandes 11 sind eine Reihe von Verstärkungen oder Verdickungen 26 vorgesehen. Jede Verdickung 26 erstreckt sich von einem Bereich angrenzend an die Höhe der Rippe 18 zu einem Bereich an dem freien Ende des Bandes 11. Die Verdickungen 26 verstärken in Verbindung mit den sich nach innen erstreckenden Vorsprüngen 25 und 28 das Band 11 und verbessern somit die vertikale Steifigkeit des Bandes 11, während zugleich eine ausreichende horizontale oder radiale Flexibilität erhalten bleibt. Dies macht es auch möglich, eine ausreichende axiale Kraft auf das freie Ende des Verschlusses 10 auszuüben, um den Verschluss 10 mit Erfolg von einem Kernteil einer bei dessen Produktion verwendeten Gussform abzustoßen.
Die Außenflächen der Verdickungen 26 stellen im Wesentlichen flache Erhebungen 27 dar, die radial unmittelbar außerhalb der radialen Ausdehnung des restlichen Verschlusses 10 liegen, so dass an den Erhebungen mechanisch angegriffen werden kann oder diese anderweitig berührt werden können, ohne notwendigerweise die Ringwand zu berühren.
Der Verschluss 10 ist mit einer Dichtungsanordnung ausgebildet, die eine konzentrische, ringförmige Rippe 32 umfasst, welche sich von der Unterseite des Oberseitenabschnitts 15 des Kappenteils 14 aus erstreckt. Die ringförmige Dichtungsrippe 32 umfasst einen ersten oder Basisabschnitt 33, der sich von dem Oberseitenabschnitt 15 in etwa parallel zu der Ringwand 16 nach unten erstreckt, wobei ein zweiter Abschnitt 34 vor der Anlage an dem Hals des Behälters 29 schräg nach innen und von der Ringwand 16 weg steht.
Der zweite Abschnitt 34 der Rippe 32 berührt das Ende 35 des Behälters 29, wenn der Verschluss 10 auf den Behälter 29 aufgeschraubt wird, und es wird bewirkt, dass der zweite Abschnitt 34 gegen die Oberfläche des ersten Abschnitts 33 nach oben klappt. Somit wird eine durchgängige, gasdichte Abdichtung zwischen dem Verschluss 10 und dem Behälter 29 gebildet, die sich an der Seitenwand 36 des Behälters 29 nach oben bis zum Ende 35 des Behälters 29 erstreckt.
Wenn der Verschluss 10 auf den Hals des Behälters 29 aufgeschraubt wird, wird, der zweite Abschnitt 34 der Dichtungsrippe 32 dadurch, dass er zur Oberseite 15 hin abgebogen wird, verformt. Die Verformung setzt sich fort und es kommt zum Kontakt zwischen dem zweiten Abschnitt 34 und einer inneren Rippe 37 an der inneren Oberfläche der Oberseite 15. Die innere Rippe 37 ist eigentlich für die Erfindung nicht wesentlich und kann, falls gewünscht, weggelassen werden.
Sobald der zweite Abschnitt 34 in Kontakt mit dem Oberseitenabschnitt 15 gekommen ist, wird eine weitere Bewegung zum Anbringen des Verschlusses 10 den berührten Teil des zweiten Abschnitts 34 zwischen dem Behälterende 35 und dem Oberseitenabschnitt 15 zusammendrücken und klemmen. Bei fortgesetzter Bewegung zur Anbringung des Verschlusses 10 wird der freie Rand der Rippe 32 tendenziell zwischen dem Behälter 29 und dem Oberseitenabschnitt 15 eingequetscht und der erste Abschnitt 33 der ringförmigen Rippe 32 wird dicht an das Behälterende 35 heran "gezogen", so dass eine dichte Abdichtung um die gebogene Randoberfläche des Behälters 29 herum, die sich von der ringförmigen Oberfläche 35 am äußersten Ende desselben an der Seitenwand 36 nach unten erstreckt, erzeugt wird.
Wenn der Verschluss 10 auf den Hals des Behälters 29 aufgeschraubt wird, greift außerdem das Schraubgewinde 31 in das an der Innenseite der Ringwand 16 vorgesehene Gewinde 39 ein. Während sich der Verschluss 10 am Hals des Behälters 29 nach unten bewegt, bilden die zerbrechlichen Brücken 13 eine ringförmige Schwachstelle, welche gestattet, dass sich die Rippe 18 über dem Rückhalteflansch 30 des Behälters 29 diametral dehnt.
Bei dieser Ausführungsform sind die zerbrechlichen Brücken in gleichmäßigem Abstand um den Umfang des Verschlusses 10 herum angeordnet, und die Achse jeder zerbrechlichen Brücke 13 ist derart geneigt, dass, im seitlichen Aufriss betrachtet, das obere Ende jeder Brücke 13 schräg links in Bezug auf deren unteres Ende liegt. Die Brücken 13 biegen sich daher ab, wenn der Verschluss 10 im Uhrzeigersinn auf den Behälter 29 geschraubt wird. Wenn sich die Rippe 18 über dem Flansch 30 dehnt, haben der untere Rand 42 der Ringwand 16 und der obere Rand 41 des Bandes 11 Platz, sich aufeinander zu zu biegen, während sich die Brücken 13 immer noch zwischen diesen befinden. Dadurch wird das Band 11 stabilisiert und die Wahrscheinlichkeit verringert, dass die Brücken 13 während der Anbringung reißen.
Sobald die Rippe 18 über den Flansch 30 gelangt ist und unter diesen greift, kehren die zerbrechlichen Brücken 13 in ihre entspannte Ausrichtung zurück (11). Wenn man beginnt, den Verschluss 10 von dem Hals des Behälters 29 abzuschrauben, hält die Rippe 18 das Band 11 unter dem Flansch 30 zurück. Wenn der Verschluss 10 weiter abgeschraubt wird, werden die Brücken 13 gerade gerichtet, was dazu dient, die Kräfte, welche in der Tendenz zum Reißen der Brücken 13 führen, an der Anbringungsstelle der jeweiligen Brücke 13 an dem Band 11 und an der Ringwand 16 zu konzentrieren.
Wie am besten in 1 zu sehen ist, befindet sich an der Innenseite der Ringwand 16 ein Gewinde, das aus einer Mehrzahl von Gewindesegmenten 51 besteht, die in beabstandeter Anordnung entlang der Verschraubungslinie angeordnet sind. Jedes Gewindesegment, ausgenommen das erste Segment 52, ist an jedem Ende durch eine ebene Fläche 53 begrenzt. Alle ebenen Flächen 53 sind zur Längsachse des Verschlusses 10 derart geneigt, dass sie von der Oberseite 15 abgewandt sind. Jede ebene Fläche 53 ist außerdem in Bezug auf eine gedachte radiale Ebene, die sich von der Achse des Verschlusses 10 aus zu der fraglichen ebenen Fläche 53 hin erstreckt, derart geneigt, dass der minimal zwischen der ebenen Fläche 53 und der Ringwand 16 eingeschlossene Winkel spitz ist und kleiner als der Winkel ist, den die gedachte radiale Ebene mit der Ringwand 16 bildet.
Das erste Gewindesegment 52 ist an seinem hinteren Rand mit einer ebenen Fläche 53 ausgebildet, an seinem vorderen Rand ist es jedoch mit einer Spitze 54 ausgebildet, um das Zusammenpassen des an dem Verschluss 10 vorgesehenen Gewindes mit dem entsprechenden Gewinde an dem Hals des Behälters 29 zu unterstützen.
Die Gewindesegmente 51 in jeder Windung des Gewindes sind ebenso wie die Zwischenräume zwischen diesen ausgerichtet. In den ausgerichteten Zwischenräumen zwischen benachbarten Gewindesegmenten 51 ist an der Innenseite der Ringwand 16 jeweils eine Nut 43 ausgebildet. Die Nut 43 dient dazu, den Abzug von Gas aus einem Behälter mit kohlensäurehaltigem Getränk zu unterstützen, wenn der Verschluss 10 abgeschraubt wird.
Die Endflächen aller Rippensegmente 19 sind jeweils angewinkelt, wie in Bezug auf die Gewindesegmente beschrieben worden ist. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit dafür reduziert, dass die Enden der Rippensegmente 19 beschädigt werden, wenn der Verschluss 10 aus einer Gussform ausgestoßen wird.
Der Verschluss 10 wird auf einem Formkern geformt, der unter anderem die Innenseite der Ringwand 16, die Gewindesegmente 51 und die Nuten 43 definiert. Es ist festgestellt worden, dass durch Ausbildung der Gewindesegmente 51 mit ebenen Flächen 53 eine Beschädigung der Gewindesegmente 51 beim Abstoßen des Verschlusses 10 von dem Formkern im Vergleich dazu, als wenn alle Gewindesegmente mit einem spitzen Ende ähnlich der Spitze 54 ausgebildet wären, deutlich reduziert wird.
12 stellt jenen Teil der erfindungsgemäßen Gussform 44 dar, welcher genutzt wird, um die Rippensegmente 19 zu formen. Es ist zu sehen, dass die Gussform eine Aussparung 45 definiert, die in der Querschnittsform der gewünschten Neigung der Rippensegmente 19 entspricht und in eine äußere erste Oberfläche 47 sowie eine innere zweite Oberfläche 48 unterteilt ist. Die erste Oberfläche 47 ist durchgängig mit einer zylindrischen Oberfläche 49 der Gussform vorgesehen, welche die Innenseite des Bandes 11 definiert. Diese erste Oberfläche 47 ist zu einer zur Achse der Gussform senkrechten Ebene in einem Winkel von 20° geneigt. Die zweite Oberfläche 48 liegt in der Ebene senkrecht zur Achse der Gussform.
Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass zahlreiche Varianten und/oder Modifikationen an der Erfindung, wie sie in den speziellen Ausführungsformen gezeigt ist, vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er weit gefasst beschrieben worden ist. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten.

Claims

Gussform zur Anwendung beim Spritzgießen eines Verschlusses (10) aus einem synthetischen Kunststoffmaterial, wobei der Verschluss (10) für einen Behälter mit einem außen mit Schraubgewinde versehenen Hals geeignet ist und eine Oberseite (15) sowie eine sich nach unten erstreckende Ringwand (16) aufweist, die an ihrer Innenseite ein zu dem Schraubgewinde an dem Behälter komplementäres Schraubgewinde aufweist, wobei ein freier Rand der sich nach unten erstreckenden Ringwand (16) durch eine Mehrzahl von zerbrechlichen Brücken (13) mit einem Originalitätsband (11) verbunden ist, wobei das Band (11) einen im wesentlichen zylindrischen Körperabschnitt umfasst, sowie eine durchgehende oder segmentierte Rippe (18), die sich von dem Körperabschnitt nach innen erstreckt und dazu angepasst ist, eine Lippe zur Anlage unter einem Rückhalteflansch bereitzustellen, welcher sich von dem Hals des Behälters unterhalb des an diesem vorgesehenen Schraubgewindes nach außen erstreckt, wobei die Rippe eine Oberseite aufweist, die im wesentlichen der Oberseite des Verschlusses zugewandt ist, sowie eine Unterseite, die im wesentlichen weg von der Oberseite gewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussform bestimmt, dass die Oberseite der Rippe (18) eine erste Oberfläche angrenzend an den Körperabschnitt des Bandes umfasst, welche Oberfläche sich von der Verschlussoberseite (15) aus gesehen schräg nach innen und unten erstreckt, sowie eine zweite Oberfläche aufweist, die radial einwärts der ersten Oberfläche angeordnet ist, wobei die zweite Oberfläche einen steileren, nahezu senkrechten Neigungswinkel zur Längsachse des Verschlusses aufweist, und zwar im Vergleich des Neigungswinkels der ersten Oberfläche zu dieser Längsachse.
Gussform nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Oberfläche der Gussform ringförmige Oberflächen sind, die derart aufeinander treffen, dass eine deutliche Unterscheidung zwischen diesen bestimmt wird.
Gussform nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Gussform ferner bestimmt, dass die erste Oberfläche 25 % bis 75 % der radialen Breite der Oberseite der Rippe (18) umfasst.
Gussform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gussform ferner bestimmt, dass die erste Oberfläche 45 % bis 55 % der radialen Breite der Oberseite der Rippe (18) umfasst.
Gussform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gussform ferner bestimmt, dass die erste Oberfläche einen Neigungswinkel zu einer senkrecht zur Längsachse des Verschlusses liegenden Ebene von 10° bis 60° aufweist.
Gussform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gussform ferner bestimmt, dass die erste Oberfläche einen Neigungswinkel zu einer senkrecht zur Längsachse des Verschlusses liegenden Ebene von 12° bis 40° aufweist.
Gussform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gussform ferner bestimmt, dass die erste Oberfläche einen Neigungswinkel zu einer senkrecht zur Längsachse des Verschlusses liegenden Ebene von 15° bis 25° aufweist.
Gussform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gussform ferner bestimmt, dass die zweite Oberfläche 75 % bis 25 % der radialen Breite der Oberseite der Rippe (18) umfasst.
Gussform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gussform ferner bestimmt, dass die zweite. Oberfläche 55 % bis 45 % der radialen Breite der Oberseite der Rippe (18) umfasst.
Gussform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gussform ferner bestimmt, dass die zweite Oberfläche in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Verschlusses oder in einem Winkel von bis zu 10° zu dieser Ebene liegt.