Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluss mit einer auf einem Stutzen aufschraubbaren Kappe. Der Verschluss kann ausser an Behältern z.B. auch an Rohrleitungen. insbesondere Gasrohrleitungen, vorgesehen sein. Der Verschluss soll insbesondere verhindern, dass Kinder die Mündung des Behälters, der Leitung od. dgl.
mit gefährlichem Inhalt öffnen können.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Verschluss zu schaffen, der die erforderliche Sicherheit gegen Öffnung durch Kinder bietet, dessen Herstellungskosten aber diejenigen eines normalen Verschlusses nicht wesentlich übersteigen.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verschluss erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an einem dieser Teile ein erstes unterbrochenes Gewinde vorgesehen ist und am anderen dieser Teile Führungsflächen für das erste unterbrochene Gewinde angeordnet sind, dass im Bereich der Führungsflächen eine Zone vorgesehen ist, durch die ein erstes Element des ersten unterbrochenen Gewindes beim Aufschrauben der Kappe zwangsläufig, beim Abschrauben nur unter Aus übung mindestens einer von der Drehbewegung abweichenden Bewegung hindurchführbar ist.
Dadurch, dass der Benutzer ausser der üblichen Abschraubbewegung eine weitere davon abweichende Bewegung ausüben muss, wird die erforderliche Sicherheit gegen Öffnung durch Kinder gewährleistet. Die zusätzliche Bewegung kann verhältnismässig kompliziert sein, so dass sie erst ausführbar ist, wenn man eine entsprechende aufgedruckte Anweisung gelesen hat.
Die Erfindung lässt sich anwenden auf Mündungen und Kappen aus beliebigem Material und mit beliebiger Oberfläche. Dadurch, dass für das Aufschrauben nur eine Drehung erforderlich ist, wobei allerdings auch axiale Versetzungen zwangsläufig auftreten können, wird das Aufschrauben der Kappen erleichtert.
Zusätzlich zu der von der Drehbewegung abweichenden Bewegung kann der Verschluss so ausgebildet sein, dass die Zone eine verengte Durchtrittsstelle für das erste Gewindeelement aufweist, derart, dass das erste Gewindeelement beim Abschrauben nur unter Ausübung einer Zugkraft durch die Durchtrittsstelle führbar ist. Einem Kind wird das öffnen dann zusätzlich dadurch erschwert, dass noch eine Zugkraft ausgeübt werden muss.
Beim Verschluss kann die Kappe das erste unterbrochene Gewinde in Form nach innen ragender Vorsprünge aufweisen und die Führungsflächen können mündungsseitig am Stutzen vorgesehen sein. Die Teile, die die Führungsflächen aufweisen, stellen wesentlich kompliziertere Gebilde dar, als die Gewindeelemente des ersten unterbrochenen Gewindes. Dadurch, dass man diese komplizierteren Teile an der Mündung anordnet, lassen sie sich, bei Herstellung der Teile aus Kunststoff, mit einfacheren Formen spritzen, als wenn man sie an der Innenwendung der Kappe vorsehen würde.
Der Verschluss kann in Weiterausbildung dadurch gekennzeichnet sein, dass an dem anderen der Teile oder Führungsflächen ein durchlaufendes Gewinde in der Höhe des Randes des Teiles vorgesehen ist, ferner ein zweites unterbrochenes Gewinde, das durch die Lücken des ersten unterbrochenen Gewindes hindurchschiebbar ist und mindestens eine doppelseitige Führungsrampe mit grösserer Steigung als die Gewinde angeordnet ist, wobei die eine Bahn der Führungsrampe vom Gewindeelement des ersten unterbrochenen Gewindes in eine
Lücke des zweiten unterbrochenen Gewindes führt.
Normalerweise bereitet es bei einer als Verschraubmaschine ausgestalteten Verschliessmaschine Schwierigkeiten, eine Kappe mit unterbrochenem Gewinde auf eine Mündung aufzuschrauben, die ebenfalls ein unterbrochenes Gewinde trägt, da man die Kappe zunächst in eine geeignete Anfangsstellung bringen muss, in der die Gewindeelemente beider unterbrochener Gewinde durch die Lücken zwischen den Gewindeelementen des anderen hindurchtreten können. Wird nun zunächst ein durchlaufendes Gewinde in die Nähe des Randes z.B. der Mündung angeordnet, so kann die Kappe in normaler Weise aufgeschraubt werden, wobei deren Gewindeelemente automatisch richtig in das Gewinde einlaufen.
Die Führunsrampe, die z.B. steiler verläuft als die Gewinde, führt dann eines der Gewindeelemente der Kappe in eine Lücke des an der Mündung vorgesehenen zweiten unterbrochenen Gewindes, so dass beide Gewinde zwangsläufig in die richtige Lage gebracht werden, in der sie durcheinander hindurchtreten können.
Zur weiteren Sicherung gegen ein Öffnen durch Kinder kann an einem der Teile ein Anschlag vorgesehen sein, der zum Abnehmen der Kappe im Anschluss an eine axiale Zugbewegung eine Gegendrehbewegung erforderlich macht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Ausführungsform eines Sicherheitsverschlusses mit einer Kappe und einer Mündung eines nur teilweise dargestellten Behälters.
Fig. 2A zeigt in axialem Längsschnitt die Behältermündung mit der aufgeschraubten Kappe.
Fig. 2B zeigt beide im Querschnitt nach Linie 2B-2B in Fig. 2A, wobei jedoch die Kappe gegenüber der Mündung die Stellung nach Fig. 5 einnimmt.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Abwicklung der Mündung und der Gewindeelemente der Kappe bei fest aufgeschraubter Kappe.
Fig. 4 zeigt in gleicher Darstellung die Kappe beim Abschraubvorgang, wobei sich eines ihrer Gewindeelemente der Zone nähert.
Fig. 5 zeigt in gleicher Darstellung das führende Gewindeelement in der Zone maximaler Sperrwirkung beim Abschrauben der Kappe.
Fig. 6 zeigt in gleicher Darstellung, bei weiter abgeschraubter Kappe, wie das letzte Gewindeelement an einer Führungsfläche entlanggeführt wird und dadurch die Kappe aufwärts führt, so dass die Gewindeelemente der Kappe mit einer oben an der Mündung angeordneten Gewinderippe in Eingriff kommen. An dieser Stelle sind die Gewindeelemente der Kappe strichpunktiert dargestellt.
Fig. 7 zeigt entsprechend Fig. 1 eine andere Ausführungsform des Erfindung.
Fig. 8 zeigt in axialem Längsschnitt Mündung und dichtend aufgeschraubte Kappe.
Fig. 9 zeigt für die Ausführungsform nach Fig. 7 eine Abwicklung entsprechend Fig. 3 bei voll aufgeschraubter, die Mündung abdichtender Kappe.
Fig. 10 zeigt den Verschluss bei teilweise abgeschraubter Kappe, wobei das führende Gewindeelement an einem Anschlag anliegt, der eine axiale Bewegung der Kappe erzwingt, woraufhin das führende Gewindeelement durch eine Zone hindurchtritt, die mit einer Sperrpassung ausgestattet sein kann, so dass eine Zugkraft erforderlich wird, um das führende Gewindeelement durch diese Zone hindurchzuführen.
Fig. 11 zeigt das führende Gewindeelement nach Durchtritt durch die Zone, wobei das letzte Gewindeelement gegen einen zweiten Anschlag stösst, der nur dadurch umgangen werden kann, dass die Kappe zunächst zurückgedreht und dann in axialer Richtung ein Stück von der Mündung abgezogen wird.
Fig. 12 zeigt, wie das führende Gewindeelement am zweiten Anschlag vorbeitritt, so dass die Gewindeelemente nun mit der Gewinderippe der Mündung in Eingriff treten können, wie es strichpunktiert dargestellt ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 6 ist eine Kappe 22 vorgesehen, die auf die Mündung 24 eines Behälters 26 aufschraubbar ist. Die Kappe 22 hat eine Deckplatte 30 und eine zylindrische Wand 32. An der Innenseite der Deckplatte kann eine Dichtungsscheibe 34 vorgesehen sein, die zur Abdichtung gegenüber dem Rand 28 der Mündung dient.
Nahe ihrem unteren Ende hat die zylindrische Wand 32 an ihrer Innenseite ein unterbrochenes Gewinde 36, das aus einer Anzahl über den Umfang verteilter Gewindeelemente 36a bis 36d besteht. Die Gewindeelemente können Nasen oder sonstige Vorsprünge sein.
Grösse und Form des Gewindes 36 können gegenüber dem in'Fig. 1 dargestellten abgewandelt werden.
Die Gewindeelemente können in axialer Draufsicht die Form nach Fig. 2B haben.
An der Aussenfläche der Mündung 24 sind vorspringende Teile angeordnet, die mit dem unterbrochenen Gewinde 36 der Kappe zusammenwirken und ein Abschrauben der Kappe nur nach einem Passieren einer Zone gestatten. Nahe dem Rand 28 der Mündung ist eine Gewinderippe 40 vorgesehen.
Die Gewinderippe 40 geht in eine doppelseitige Führungsrampe 41 über, die in die Gegend der Zone 42 ragt, durch die das unterste Gewindeelement 36a (im folgenden auch führendes Gewindeelement genannt) geführt werden muss. Die Zone wird von Führungsflächen begrenzt, nämlich einer Aufschraubführungsfläche 44 am Rippenstück 41 und einer Abschraubführungsfläche 46. Die Aufschraubführungsfläche 44 führt das führende Gewindeelement 36a während des Aufschraubens der IKappe nach unten. Die Abschraubführungsfläche 46 führt das hintere Ende des führenden Gewindeelements 36a während des Abschraubens nach oben. Das führende Gewindeelement 36a und die Führungsflächen 44 und 46 beiderseits der Zone 42 können eine Sperrpassung bilden, die beim Abschrauben nur unter Ausübung einer Zugkraft überwunden werden kann, wodurch eine Kindersicherung geschaffen wird.
Die Führung der Kappe beim Abschrauben und insbesondere durch die Zone 42 hindurch wird weiter durch eine Führungsfläche 48 der Führungsrampe 41 erleichtert, an der das hintere Ende des untersten (im folgenden auch letzten ) Gewindeelementes 3 6d entlanggeführt werden kann.
Während das führende Gewindeelement 36a durch die Zone 42 hindurchtritt, treten die übrigen Gewindeelemente 36b, 36c und 36d durch Lücken 50b, 50c bzw. 50d (Fig. 3) eines unterbrochenen Gewindes 54 hindurch.
Dieses hat Gewindeelemente 54a bis 54d, passend zu den Gewindeelementen 36a bis 36d der Kappe. Die Lücken 50a bis 50d können so eng gemacht werden, dass die Gewindeelemente 36a bis 36d nur unter Ausübung einer Zug- oder Schubkraft durch die Lücken hindurchbewegt werden können. Wenn die Gewindeelemente 36a bis 36d unter die Gewindeelemente 54a bis 54d greifen, wird die Kappe 22 fest nach unten gezogen, so dass die Dichtungsscheibe 34 an den Rand 28 der Mündung dicht angedrückt wird.
Eine Ventildichtung in Form einer nach unten ragenden konzentrischen Lippe an der Innenseite der Deckplatte 30 könnte anstelle der Scheibendichtung mit zusätzlichem Vorteil verwendet werden. Ist die Tiefe der Ventildichtung grösser als der Abstand, um den die Kappe 22 durch die Zone 42 gezogen werden muss, so wird die Gefahr eines versehentlichen Ausschüttens oder Ausgiessens von Flüssigkeit stark herabgesetzt. Dies ist von besonderer Bedeutung für einen Sicherheitsverschluss nach Fig. 7 bis 12, bei dem die Kappe nach oben gezogen werden muss.
Arbeitsweise
Beim Aufschrauben der Kappe 22 werden zunächst deren Gewindeelemente 36a bis 36d von der Gewinderippe 40 der Mündung geführt, so lange, bis das führende Gewindeelement 36a von der Aufschraubführungsfläche 44 abwärtsgeführt wird. Die Kappe rutscht dann zusammen mit ihrem unterbrochenen Gewinde 36 gewissermassen eine Etage tiefer, wobei die Gewindeelemente 36a bis 36d in eine solche Lage gebracht werden, dass sie durch die Lücken 50a bis 50d des zweiten unterbrochenen Gewindes 54 hindurchtreten können. Die Gewindeelemente 36a bis 36d greifen dann unter die Gewindeelemente 54a bis 54d und können zum Abdichten der Mündung festgezogen werden. Durch das zwangsläufige Ineinanderführen beider unterbrochener Gewinde 36 und 54 wird erreicht, dass die Kappen auch von normalen Verschraubmaschinen aufgeschraubt werden können.
Zum Abschrauben wird die Kappe aus der in Fig. 3 dargestellten Lage gedreht, bis das führende Gewindeelement 36a mit der Abschraubführungsfläche 46 in Berührung kommt. Das Gewindeelement 36a wird aufwärts in die Zone 42 geführt. Die Teile haben dann die gegenseitigen Stellungen nach Fig. 4. Das führende Gewindeelement 36a muss nun die Zone 42 durchlaufen. Zu diesem Zweck muss eine Zugkraft auf die Kappe ausgeübt werden, da nur dann die Sperrpassung überwunden werden kann, die ihren Maximalwert in der Lage nach Fig. 5 hat.
Bei weiterem Drehen der Kappe wird das führende Gewindeelement 36a aus der Zone 42 befreit. Gleichzeitig haben auch die Gewindeelemente 36b bis 36d ihre zugehörigen Lücken 50b bis 50d, die an der Mündung 24 vorgesehen sind, durchlaufen. Danach stösst das hintere (in Fig. 6 rechte) Ende des letztenewindeelementes 36d gegen die Führungsfläche 48 und drückt dadurch die Kappe 22 nach oben. Schliesslich kommt das unterbrochene Gewinde 36 mit der Gewinderippe 40 in Eingriff, wie es in Fig. 6 strichpunktiert dargestellt ist. Die Kappe lässt sich dann ohne weiteres abdrehen.
Bei der Ausführungsform des Sicherheitsverschlusses 20' nach Fig. 7 bis 12 haben gleichartige Teile gleiche, jedoch mit einem Apostroph versehene Bezugszeichen.
Zwischen der Gewinderippe 40' und dem unterbrochenen Gewinde 54' ist eine Zone 42' vorgesehen, die, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, eine Sperrwirkung haben kann. Wesentlich ist jedoch, dass die Kappe 22' gegenüber der Mündung 24' nach anfänglicher Drehung axial bewegt werden muss, wenn das führende Gewindeelement 36a' sich der Zone 42' nähert.
Diese kombinierte Bewegung der Kappe gegenüber der Mündung dient dazu, es für ein Kind äusserst schwierig zu machen, die Kappe von der Mündung zu entfernen.
Wie bei der vorigen Ausführungsform sind die Teile an Kappe und Mündung so angeordnet, dass herkömmliche Verschraubvorrichtungen die Kappe auf die Mündung aufschrauben können.
Arbeitsweise
Zum Abschrauben wird die Kappe 22' aus ihrer untersten Stellung nach Fig. 9 entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht, bis das führende Gewindeelement 36a' in Berührung kommt mit dem Anschlag 46', der ein weiteres Drehen der Kappe 22' gegenüber der Mündung 24' verhindert (Fig. 10). Damit das führende Gewindeelement 36a' den Anschlag 46' und die Zone 42' passieren kann, muss die Kappe 22' ein Stück in axialer Richtung nach aussen (oben) gezogen werden.
Als zusätzliche Vorsichtsmassnahme zur Kindersicherung kann die Zone 42' eine Sperre bilden zwischen dem führenden Gewindeelement 36a' und den ihm benachbarten Führungsflächen 44' und 46'. Wie Fig. 11 zeigt, verhindert ein zweiter Anschlag 48' ein weiteres Abschrauben der Kappe, dadurch, dass das letzte Gewindeelement 36d' gegen diesen Anschlag 48' stösst.
Ausserdem kann am oberen Ende des Anschlages 48' ein Vorsprung 56 vorgesehen sein, der durch eine Gegendrehung der Kappe 22, begleitet von einer kurzen axialen Zugbewegung, passiert werden kann. Danach kommt das unterbrochene Gewinde 36' in Eingriff mit der Gewinderippe 40' (Fig. 12). Die Kappe kann nun ohne weiteres ganz abgeschraubt werden.
Die in den Ansprüchen angegebenen Bezugszeichen sind ergänzt zu denken durch Bezugszeichen mit Apostroph. Bezugszeichen mit Apostroph wurden jedoch dann angegeben, wenn die Funktion der zugehörigen Teile von denen mit Bezugszeichen ohne Apostroph wesentlich abweicht.