DE3788802T2

DE3788802T2 - Behälterverschlusssystem mit Öffnungsindikation und Verfahren zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: DE3788802T2
Application number: DE87904194T
Authority: DE
Inventors: Thomas Hayes
Original assignee: Anchor Hocking Packaging Co
Current assignee: Anchor Hocking Packaging Co
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2007-06-13
Also published as: EP0314684B1; WO1987007583A1; DE3788802D1; EP0314684A4; CA1288389C; EP0314684A1; US4694970A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verschlußsystem mit Öffnungsindikation, das Verfahren zu seiner Herstellung und insbesondere ein Verschlußsystem mit einem Kunststoffgußring oder einem gegossenen Randteil aus Kunststoff und einem aus Metall oder anderem Material bestehendem separatem Deckelteil, das an der Oberseite des Ringteiles verrastet ist.
Gegenwärtig sind eine Anzahl von Verschlußsystemen zum Verschließen von Behältern in Gebrauch, welche aus einem Kunststoffgußring oder einem aus Kunststoff gegossenen Randteil und einem aus Metall bestehenden Deckel oder einer Scheibe, welche(r) in das Oberteil des Ringes eingefügt ist, um einen vollständigen Verschluß zu bilden, bestehen. Diese bekannten Verschlüsse werden unter Anformung partieller Kunststoff- Deckelteile an den oberen Bereichen der Kunststoffringe hergestellt, um die getrennten Deckel daran befestigen und aufnehmen zu können. Das Vorhandensein dieser partiellen Deckelteile oder Flansche an der Oberseite hat dazu geführt, daß der Kunststoffring so gegossen wird, daß die fertiggestellten Ringe mit dem Deckelteil zuerst aus der Form herausgezogen werden. Ein solcher Gießprozeß ergibt sich folgerichtig aus dem Gießen von Kunststoff-Verschlüssen, die einen durchgehenden Deckel aufweisen, und eine Entnahme aus der Form mit dem Deckel voran erfordern. Für solche gegossenen Kunststoff-Verschlüsse mit zumindest partiellen Deckelteilen ist ein solcher Gießablauf geeignet und zufriedenstellend.
In jüngster Zeit sind jedoch Verschlußsysteme, die aus Kunststoffringen und Metalldeckeln bestehen, und an den Unterseiten der gegossenen Ränder Einrichtungen zur Öffnungsindikation in Form von Vorsprüngen, Verschlußlaschen oder angelhakenförmigen Teilen haben, entstanden. Das Entfernen solcher Kunststoffringe in der Weise, daß die Laschen oder angelhakenförmigen Teile über die verbleibenden Teile des Kernes gezogen werden, tendiert dazu, daß die Laschen oder angelhakenförmigen Teile zerstört werden oder daß es notwendig ist, sie von vornherein ohne jegliche nennenswerte radial nach innen gerichteten Vorsprünge zu gießen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, ein verbessertes Verschlußkappensystem und ein Herstellungsverfahren anzugeben.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand besteht darin, ein verbessertes Verschlußkappensystem mit einer Einrichtung zum Befestigen eines separaten Deckels vorzusehen, welche nach innen vorstehende volle oder partielle, am Ring befindliche Kunststoffdeckelteile bei der Befestigung meidet.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein verbessertes Verschlußkappensystem mit Öffnungsindikation mittels vorgeformter, einwärts gerichteter, den Behälter umgreifender Laschen oder angelhakenförmiger Teile.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Gießen des Kunststoffringteiles eines Verschlußkappensystems anzugeben.
US-A-45 60 076 erörtert einen Verschluß, welcher ein Band zur Öffnungsindikation, das an einem Behälterverschlußdeckel angebracht oder zusammen mit diesem geformt ist, besitzt.
Der obere Teil des Bandes zur Öffnungsindikation kann an den Verschlußdeckel durch Eingriff einer vorstehenden, geschwungenen Kante des Deckels in eine innere ringförmige Aussparung des Öffnungsindikationsbandes befestigt werden. Der untere Teil des Öffnungsindikationsbandes hat eine Bördelung, welche unter eine entsprechende Bördelung des Behälters greift. Wenn der Deckel vom Behälter entfernt wird, zerreißen die zerstörbaren Brücken, die den oberen und unteren Teil des Öffnungsindikationsbandes miteinander verbinden, und danach kann der Deckel durch Eingriff der Gewindegänge an der Oberseite des Behälters in die mit Gewinde versehene Dichtung innerhalb des Deckels auf den Behälter aufgebracht oder von diesem entfernt werden.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verschlußsystem für einen Behälter angegeben, dessen Merkmale die Kennzeichen des Patentanspruches 1 sind.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren angegeben, dessen Merkmale die Kennzeichen des Patentanspruches 8 sind.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Gießverfahren dort eingesetzt, wo kein Deckel oder Deckelteil vorhanden ist und die Lasche oder das angelhakenförmige Teil mit einem deutlich nach innen gerichteten Vorsprung versehen ist.
Vorzugsweise sieht das erfindungsgemäße Verschlußsystem eine neue Einrichtung zum Anbringen separater Verschlußdeckel an der Oberseite der Kunststoffgußringe vor und ermöglicht außerdem eine Ringgestaltung mit Laschen oder angelhakenförmigen Teilen mit deutlichem, nach innen gerichtetem Vorsprung. Die gegossenen Ringe in einer solchen Form werden aus der Form entfernt, indem die angelhakenförmigen Teile ohne Beeinträchtigung aus der Form gezogen werden, wobei am Gußring kein wesentliches Deckelteil vorhanden ist, das eine solche herausziehende Bewegung behindern könnte.
Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Weise realisiert werden, und im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben werden.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verschlußsystems.
Fig. 2 ist ein teilweiser Längsschnitt durch den in Figur 1 dargestellten Verschluß.
Fig. 3 ist eine Ansicht von unten in einen Verschluß entsprechend den Fig. 1 und 2.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte zur Herstellung des Verschlußsystems.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Detaildarstellung einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschlusses im Längsschnitt.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kunststoffringteiles, das einen weichen Streifen zeigt, der von der Innenseite des Ringes in Richtung zur Außenseite eingeschnitten ist.
Fig. 7 ist eine vergrößerte Detailansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschluß-Gußringes.
Wie in den Figuren dargestellt, besteht die Verschlußkappe zum Verschließen des Behälters 11 aus einem Verschlußsystem 1 mit einem separaten Deckel 2 und einem Gußring 3. Der Deckel 2 umfaßt bevorzugt eine polierte und bedruckte Abdeckung mit einer eingegossenen oder anderweitigen Dichtung 4. Die Dichtung 4 kann die übliche Plastisol-Eingußdichtung oder ein ausgeschnittener Ring sein, der am Rande des Deckels 2 befestigt ist.
Der Deckel 2 ist am oberen Teil des Kunststoff-Gußringes 3 in einer Aussparung 5 befestigt. In der Verschlußkappe 1 wird der Deckel 2 bevorzugt in der Weise befestigt, daß er zunächst nach unten in die Aussparung 5 im oberen Teil des Kunststoff-Gußringes 3 gedrückt wird. Um dieses Einfügen ebenso wie das nachfolgende Festhalten des Deckels 2 zu erleichtern, ist die Oberseite des Ringes 3 abgeschrägt, wie Position 6 zeigt, um die Abwärtsbewegung der Ecke 7 des Deckels zu erleichtern. Der Deckel 2 wird nach unten gedrückt, bis er auf einer relativ schmalen Kante 8 aufsitzt, die am Ring 3 radial nach innen vorsteht. Unmittelbar über der vorstehenden Kante 8 ist der Kunststoff-Gußring 3 so geformt, daß er eine Aussparung 5 bildet, die geeignet ist, die Deckelkante 7 aufzunehmen und eine flache untere Fläche 9 besitzt, um die teilweise geschwungene Kante 7 des Deckels 2 aufzunehmen und abzustützen, und daß er eine relativ gerade obere Fläche 10 aufweist, um das Festhalten des Deckels 2 innerhalb des Ringes 3 zu erleichtern.
Die geschwungene Kante 7 des Deckels hat vorzugsweise die Form einer Greifrille oder eines Angelhakens. Dies gibt der unbearbeiteten Kante des angelhakenförmigen Teils 7 Gelegenheit, in die Aussparung 5 einzutreten und sich dicht an die Oberfläche der Aussparung 5 anzulegen, wodurch eine Offenlegung der unbearbeiteten Kante verhindert wird, so daß die Notwendigkeit einer Korrosionsschutzbeschichtung entfällt. Der Kunststoffgußring 3 ist mit Gewindegängen 12 versehen, die den Behälter 11 umfassen, und besitzt eine Öffnungsindikation in Form eines Öffnungsindikationsbandes 14, das an der Unterseite des Rings 3 angeordnet ist.
Die Entfernung des Gießkernes aus der Oberseite des Ringes ermöglicht das Herausziehen und gestattet es, daß die oberen Flächen jedes der Gewinde 12 eine annähernd horizontale obere Fläche aufweisen, wodurch eine verbesserte Gewindehaftung aus dem Zusammenwirken des Gewindes mit einer annähernd horizontalen unteren Fläche an dem Behältergewinde 16 resultiert. Das nach oben erfolgende Herausziehen des Gießkernes ermöglicht auch die Anordnung einer abgeschrägten unteren Fläche an jedem Gewinde 12 des Ringes 3 zur Erzielung einer aufpreßbaren Form für den Einsatz der Verschlußkappe.
Das Öffnungsindikationsband besitzt eine Anzahl nach innen gerichteter Laschen oder angelhakenförmiger Teile 15. Die Laschen 15 haben eine sich nach innen und oben erstreckende Lage, die es ihnen ermöglicht, über die Gewinde 16 des Behälters und eine Sicherungswulst 17 zu schnappen, wenn die Verschlußkappe 1 auf den Behälter 11 aufgebracht wird und verursacht, daß die Laschen 15 beim Entfernen der Verschlußkappe sich unter der Wulst 17 verhaken und dabei das Öffnungsindikationsband 14 vom Ring 3 des Verschlusses abreißt. Dieses Abtrennen des Ringes 3 wird erleichtert durch einen kreisförmigen weichen Streifen 18, den das Band 14 darstellt, und der vorzugsweise durch Einschnitt einer unterbrochenen Nut 18 um den gesamten Umfang des Verschlußkappenringes 3 gebildet wird. Dabei bleibt nur eine Anzahl von zerstörbaren Brücken 19 (Fig. 1) zum Halten des Bandes 14 am Kunststoffgußring, bevor der Verschluß entfernt wird.
Eine bevorzugte Form des weichen Streifens beinhaltet eine Nut 19, die in die innere Fläche des Verschlußkappenringes 3, wie in Fig. 5 dargestellt, eingeformt ist. Die Nut schwächt den Rand und erleichtert sein Abreißen beim Entfernen der Verschlußkappe. Eine Reihe von Brücken 20 unterbricht die Nut an bestimmten Stellen, um den Ring mit seinem 360º-Einschnitt gegen vorzeitiges Zerreißen zu sichern.
Eine andere bevorzugte Form des weichen Streifens wird mittels Durchschneiden des Kunststoffringes 3 von der Innenseite in Richtung Außenseite erreicht, indem die Brücken 22 zwischen den Abschnitten des Einschnittes 21 und ein unter Spannung weißwerdender Streifen 24, wie in Fig. 6 dargestellt, stehenbleiben. Die Brücken verbleiben teilweise ungeschnitten. Der bedeutende Vorteil dieses weichen Streifens besteht in dem Effekt, der als "Weißwerden unter Spannung" bekannt ist und eintritt, wenn das Schneidelement 25 die Außenfläche des Kunststoffringes 3 durchdringt. Dieses Weißwerden 24 (strichpunktiert) wird durch "Arbeiten" des Kunststoffes verursacht und führt dazu, daß dieser ein bestimmtes weißliches Aussehen annimmt. Wenn der Kunststoffring gefärbt ist, sorgt das Weißwerden für eine klare Aussage des Öffnungsindikationsringes und seine Bestimmung als Öffnungsanzeige des Verschlusses. Die Brücken 22 behalten ebenfalls die Originalfarbe, die vorzugsweise dunkel ist, um den Kontrast zu erhöhen. Wenn die Brücken beim Entfernen der Verschlußkappe zerreißen, werden diese ebenfalls weiß, um die Öffnungsindikation noch deutlicher zu machen.
Bei den bekannten Behälterverschlußsystemen mit Öffnungsindikation dieses Typs wurden Laschen verwendet, die nach innen und oben gerichtet waren, aber ihre endgültige, die Wulst umfassende Lage, war auf einen weiteren Formungs- oder Biegevorgang der angelhakenförmigen Teile zurückzuführen, nachdem sie ursprünglich in einer im wesentlichen zum Kunststoffring 3 parallelen Anordnung geformt worden waren. Der Grund für solch eine zusätzliche Bearbeitung der Laschen nach dem Gießen resultierte bei den bekannten Verfahren aus den Problemen beim sofortigen Gießen der Laschen, weil die bekannten Kunststoffverschlüsse oder Kunststoffbänder aus ihren Formen mit dem Deckel oder dem Oberteil zuerst entnommen wurden. Dies machte es schwierig, solche Laschen, wie sie oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verschluß beschrieben wurden, ohne Schwächung oder Zerstörung beim Herausziehen aus den Formteilen zu entnehmen.
Es hat sich gezeigt, daß die Ringe 3, wie sie oben beschrieben wurden, unter Verwendung eines nach oben zerlegbaren Kernes gegossen werden können, so daß der Teil des Kunststoffgußringes, der zuerst entfernt wird, die nach innen gerichteten Teile besitzt.
Den Vorteil einer Lasche, die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verschluß gegossen wurde, besteht darin, daß die erwünschte endgültige Formgebung möglich ist, sowie in der Vermeidung zusätzlicher Formgebungsschritte nach dem Gießen.
Dieser bedeutende Vorteil für Behälterverschlüsse mit Öffnungsindikation wird durch den weiteren Vorteil, der in einem vereinfachten Verfahren besteht, durch Zufügen der Deckel 2 ein Behälterverschlußsystem mit oder ohne Öffnungsindikation herzustellen, ergänzt. Die Deckel 2 für die erfindungsgemäßen Verschlüsse werden durch nach unten und einwärts gerichtetes Drücken an der Oberseite des Kunststoffringes eingefügt. Die bekannten zusammengesetzten Verschlüsse, die zumindest Teile von Deckeln enthielten, verlangten das Einpressen der Deckel 2 von der Unterseite des Ringes 3, vorbei an den Verschlußsicherungsteilen 12 und allen anderen am Kunststoffring 3 nach innen vorstehenden Teilen.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform eines Verschlußsicherungsteiles zur Anwendung an den Kunststoffringen 3, die als elastisches Gewinde (corner thread) bekannt ist. Wie unter Position 23 in Fig. 5 erkennbar ist, enthalten diese Gewinde flexible, nach außen und oben gerichtete Elemente. Sie erleichtern die Anwendung der Verschlußkappe, indem sie sich beim Aufbringen der Kappe nach innen biegen, um über die Ringe und Gewindegänge des Behälters bis zur Schließstellung zu gleiten. Sie können durch das erfindungsgemäße Gießverfahren endgültig geformt werden, weil der Gießkern nach oben herausgezogen wird, in der Richtung, in der die Gewindegänge normalerweise nach außen und oben vom Kunststoffring vorstehen.
Eine weitere Verbesserung des Gießverfahrens wird durch die Anwendung von Kernen erreicht, die als Keilkerne (wedge cores) bekannt sind. Die Entfernung des Keiles aus solchen Kernen gestattet es, den Kern zusammenzuklappen oder radial nach innen und weg von im wesentlichen allen inneren Oberflächen des gegossenen Ringes zu bewegen. Die Entfernung des Kernes erlaubt die Gestaltung schärferer Kanten am gegossenen Gegenstand, ohne Probleme bei der Entfernung aus der Form auf zuwerfen.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kunststoffringes. Bei dieser Ausführungsform ist ein Schrumpfring 30 an der Unterseite des Kunststoffringes 31 als Öffnungsindikationsband vorgesehen. Die Verwendung eines nach oben herausziehbaren Kernes, ohne oder mit einer Kernverkeilung, erlaubt es, den Schrumpfring in den verbleibenden Teilen des Kunststoffringes 31 anzuordnen, um den Betrag der Schrumpfung, der zum Dichten der Verschlußkappe notwendig ist, zu minimieren. Das oben beschriebene Gießverfahren gestattet ein leichtes Herausziehen des Gußringes 31.
Wie zu erkennen ist, wurde mit vorstehendem ein verbessertes Verschlußsystem beschrieben, das einen Ring mit einem Oberteil zum Aufbringen des Deckels aufweist und sowohl die Entnahme aus den Formteilen ohne Beschädigung der nach innen vorstehenden Laschen für die Öffnungsindikation gestattet, als auch eine geeignetere Handhabung der Befestigung der Deckel auf den Ringen von der Oberseite her, besser als durch Drücken der Deckel nach oben über die Gewindegänge und andere vorstehende Teile des Kunststoffringes, vorsieht.

Claims

1. Verschlußsystem (1) für einen Behälter (11), wobei der Verschluß einen Deckel (2) und einen getrennten Kunststoffgußring (3) umfaßt, in den der Deckel eingepaßt angeordnet ist, wobei der Ring Schließsicherungsteile (12) auf einer radial einwärts gerichteten Fläche des Ringes unterhalb des Deckels zur Befestigung und Entfernung des Deckels an bzw. von dem Behälter besitzt, der Ring ein relativ dünnes, zylindrisches Teil mit einer oberhalb der Sicherungsteile angeordneten Aussparung zur Aufnahme des Deckels (5) ist, der Ring eine Öffnung auf der Oberseite des Ringes besitzt, durch die der Deckel in die Aussparung eingesetzt werden kann, der Deckel eine in die Aussparung eingreifende äußere Kante (7) besitzt, der Außendurchmesser des Deckels größer als der Innendurchmesser der Sicherungsteile auf dem Ring ist und der Ring ein als weicher Streifen (18) ausgebildetes Band zur Öffnungsindikation (14) beinhaltet und den unteren Teil des Ringes bildet, wobei das Band von seiner unteren Kante nach oben und innen vorstehende Behältereingreifvorrichtungen (15) besitzt.

2. Verschlußsystem nach Anspruch 1, wobei der Deckel eine metallische Scheibe mit einem gewellten, in einer nach oben geschwungenen Gradkante (7) endenden Außenbereich aufweist, wobei die Gradkante so angeordnet ist, daß sie in die Aussparungsfläche fest eingreift, wodurch sie vor Außeneinflüssen geschützt ist und Korrosion verhindert wird.

3. Verschlußsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aussparung (5) im Bereich des Deckeleingriffs eine relativ ebene obere Fläche (10) besitzt.

4. Verschlußsystem nach Anspruch 3, wobei die obere Fläche so angeordnet ist, daß sie die Arretierung des Deckels erleichtert, so daß die abwärts gerichtete axiale Bewegung des Ringes den Deckel in dichtenden Eingriff auf den Behälter nach unten zieht.

5. Verschlußsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der weiche Streifen (18) einen eingekerbten Ring mit Überbrückungen in Abständen umfaßt.

6. Verschlußsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verschlußsicherungsteile (12) Gewindegänge mit relativ ebenen Oberseiten sind.

7. Verschlußsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verschlußsicherungsteile (12) Gewindegänge mit relativ stark geneigten Unterseiten sind.

8. Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbau eines Verschlußsystems mit einem durch die Öffnung in die Oberseite eines Kunststoffgußringes eingesetzten Deckel, wobei das Verfahren umfaßt: Formgießen des Ringes an einen Gußkern, wobei das Formgießen das Formen einer oberen und inneren Kante am Ring, wobei die innere Kante einen kleineren Durchmesser als der Deckel besitzt, das Formen von Verschlußsicherungsteilen an einer nach innen gerichteten Fläche des Ringes zur Befestigung an bzw. Entfernung von einem Behälter, wobei die Verschlußsicherungsteile einen kleineren Innendurchmesser als der Deckel besitzen, das Formen einer Aussparung zur Aufnahme des Deckels in dem Ring unterhalb der oberen und inneren Kante und oberhalb der Sicherungsteile und das Formen eines Öffnungsindikationsbandes im unteren Bereich des Ringes, wobei Behältereingreifvorrichtungen von der unteren Kante des Bandes nach oben und innen vorstehen, beinhaltet, Entfernen des Ringes vom Gußkern durch axiales Abziehen des Ringes vom Gußkern, indem man zuerst den unteren Bereich des Ringes vom Kern und zuletzt die obere Kante des Ringes entfernt, und Einsetzen des Deckels durch die Öffnung des Ringes in die Aussparung zum Deckeleingriff, wobei die Öffnung durch die obere und innere Kante definiert ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, das die Formung einer nach oben geschwungenen Gradkante (7) auf einem metallischen scheibenförmigen Deckel und den Eingriff der Kante in die Fläche der Aussparung enthält, wodurch die Scheibenkante vor Außeneinflüssen geschützt ist und Korrosion vermieden wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die obere und innere Kante mit einer Abschrägung ausgebildet ist, um beim Einsatz des Deckels in die Aussparung behilflich zu sein.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Formgießen in einer Form mit einem keilförmigen Kern durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, das die Bereitstellung eines kreisförmigen weichen Streifens, der als Öffnungsindikationsband ausgebildet ist, beinhaltet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der weiche Streifen von der Innenseite in Richtung der Außenseite des Bandes eingekerbt wird, wodurch Überbrückungen zwischen den eingekerbten Bereichen und ein bei Belastung weil werdender Streifen zurückbleiben.