DE20023663U1

DE20023663U1 - Stapelung begünstigender Nocken-Drehverschluss

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Publication number: DE20023663U1
Application number: DE20023663U
Authority: DE
Original assignee: Amcor Pty Ltd
Current assignee: Silgan Holdings Inc
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2010-04-07
Also published as: EP1145977A1

Abstract

Schraubnockendrehverschlussdeckel mit einem Deckelspiegel (25,26), einer umlaufenden Schürzenwand (20) und daran angeordneten, umfänglich verteilten Schraubnocken (18) in einer am äußeren bzw. unteren Schürzenrand angeordneten Einrollung, wobei in einer Randzone (R) des Deckelspiegels (26,25) auf der Innenseite des Verschlussdeckels ein nachgiebiges, insbesondere elastomeres Dichtungsmittel (12) ringförmig in einer im wesentlichen U-förmigen Rinne (21,22,23,24,24a,21a) eingebracht bzw. eingebettet ist; und wobei
die umlaufende Rinne (21 bis 24) einen abgestuften Abschnitt (22,23) aufweist, in dessen Bereich die Stärke des Dichtungsmittels (12) gegenüber dem übrigen Rinnenbereich (21a,21) herabgesetzt ist (11);
dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufung (22,23) aufweist
(i) eine im Wesentlichen ebene Stand- oder Sattelfläche (23) zum Aufstehen eines Unterendes eines oberen Rumpfs;
(ii) eine Zentrier- oder Ringwand (22), die radial außen von der Sattelfläche (23) ausgehend stufig (22), unter Bildung einer im wesentlichen senkrecht, verlaufenden Wand (22) in einen übrigen Rinnenbereich (21a,21) überleitet;
(iii) den übrigen Rinnenbereich (21a,21), der...

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Schraubnockenverschluss, wie er bevorzugt zum Verschließen von Rümpfen verwendet wird, die heiß oder kalt mit einem Füllgut gefüllt werden und im Boden- und Mündungsbereich einen im wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen.
Die Rümpfe (Behälter) haben ein oberes kreisförmiges Ende, auf das der Schraubnockenverschluss im verschlossenen Zustand mit einem Dichtungsmittel aufliegt, unter Bildung einer soliden Dichtungsstelle, die eine Ausbildung von Unterdruck oder Überdruck im verschlossenen Gebinde erlaubt. Unterhalb dieser Dichtungsstelle und radial außerhalb greift der Schraubnockenverschluss mit umfänglich beabstandeten Schraubnocken unter entsprechende schräggestellte Eingriffselemente des Behälters, zum Aufbringen von axialer Spannkraft. Die Dichtungsstelle und die Eingriffsstelle der Schraubnocken sind axial deutlich und radial geringfügig beabstandet. Meist ist auch das obere Ende des unteren Rumpfes eingezogen, so daß der radiale Überhang des Schraubnockenverschlusses mit seiner Schürzenwand im wesentlichen den übrigen Rumpfbereich in axialer Richtung fortsetzt, ohne deutlich radial eingezogen oder auskragend zu sein.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Stapelfähigkeit oder -eignung des Verschlusses zu verbessern, wobei ein Stapeln von Gebinden so begünstigt werden soll, daß ein sicherer Halt eines auf dem Verschluß oben gestapelten Rumpfes möglich sein soll, ohne die Dichtungswirkung des Verschlusses zu beeinträchtigen.
Die Lösung liegt darin, eine umfänglich verlaufende Abstufung im Bereich des Dichtungsmittels vorzusehen, so daß das untere Ende des Rumpfes auf dieser Abstufung zu stehen vermag und Kräfte von oben durch den Verschluß und den Compound hindurch unmittelbar auf das obere Ende des unteren Rumpfes übertragen werden können (Anspruch 1).
Die Abstufung hat dabei zweierlei Aufgaben. Zum einen bildet sie eine Standfläche für den oberen Rumpf (Anspruch 14), zum anderen ist sie Ausgangspunkt für eine den oberen Rumpf ein kurzes axiales Stück einfassende Zentrierwand (Anspruch 15, 20, 21), die ein seitliches Verrutschen des gestapelten Behälters (Rumpfes) zu vermeiden weiß.
Zusätzlich ergibt sich durch die unmittelbare Überlagerung des gestapelten Gebindes im Bereich des Dichtungsmittels eine Vermeidung von solchen Drehmomenten in der Dichtungszone, die zum Undichtwerden eines Verschlusses führen kann, wenn eine Vielzahl von Gebinden übereinander gestapelt sind (Anspruch 14). Dabei muss berücksichtigt werden, daß nicht nur das jeweils gestapelte Gebinde in der Stapelzone betrachtet werden kann, sondern auch eine Vielzahl von weiteren Gebinden weiter oberhalb ebenfalls gestapelt sind und die gesamte Kraft des Stapels auf dem untersten Gebinde ruht, dessen Dichtungszone durch solcherart erhöhte Kräfte durchaus beeinträchtigt werden kann, wenn nicht die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergriffen werden.
Durch den gestuften Bereich kann die Zone des Dichtungsmittels in zwei Abschnitte unterteilt werden, einen weiter innen liegenden und einen übrigen Rinnenbereich, der radial außerhalb liegt. Der innere Ringbereich dient der Abdichtung. Er kann in radialer Erstreckung etwas kleiner als der übrige Rinnenbereich ausgebildet sein (Anspruch 17). In axialer Richtung ist das Maß dieser beiden Dichtungsmittelbereiche so gestaltet, daß der abdichtende Rinnenbereich eine geringere Stärke gegenüber dem übrigen Rinnenbereiches besitzt, der insbesondere nach Anspruch 16 ausgebildet ist. Beide Rinnenbereiche zusammen sind einem im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Ringbereich angeordnet, wobei die U-förmige Ausbildung durch die Stufe selbst verändert wird.
Die Herabsetzung kann treppenförmig sein (Anspruch 3), unter Ausbildung eines außen stufigen und innen stetigen Übergangs (Anspruch 9).
Die Abstufung selbst kann eine ebene Sattelfläche aufweisen, auf der das Unterende des oberen Gebindes im wesentlichen glatt aufstehen kann, zur Ausbildung eines wirklichen Standstreifens.
Sind die radialen Breiten des oberen Endes, des unteren Endes und der Ringzone aufeinander abgestimmt, so besteht die geringst-mögliche Gefahr, daß sich Stapelkräfte zu Drehmomenten im Dichtungsbereich entwickeln (Anspruch 8).
Die Einformung in den Rinnenbereich zur Bildung der Aufstandsfläche (des Aufstandsringes) ist im radialen Bereich des Dichtungsmittels angeordnet, so daß bei einem gestapelten Zustand von zwei Gebinden (Anspruch 14) die Oberenden, Unterenden und die ausgebildete Standfläche im gesamten Stapel im wesentlichen fluchten.
Die abdichtende Oberfläche des Dichtungsmittels bleibt im wesentlichen flach, ohne Abstufungen, insbesondere bis hin zu der Schürzenwand. Eine leichte Muldenform (Anspruch 18) kann vorgesehen sein.
Die Schraubnocken am unteren Ende der Schürzenwand in der Ringeinrollung erstrecken sich nach radial innen und im wesentlichen so weit, wie eine axiale Verlängerung der Zentrier- oder Rindwand (unter Berücksichtigung einer geschnittenen Darstellung).
Die Ringeinrollung, aus der die Nocken ausgeformt sind, ist eine nach innen umgeformte Ringeinrollung, deren Ringform im Bereich der Nocken abgeflacht verläuft.
Ausführungsbeispiele erläutern und vertiefen das Verständnis der Erfindung.
1 ist eine Seitenansicht im axialen Schnitt, wobei ein oberes Gebinde 43, ein unteres Gebinde 33 und ein das untere Gebinde verschließender Schraubnockenverschluss dargestellt sind, der mit zwei Ausschnittsvergrößerungen in 2a und 2b an zwei in 1 dargestellten Positionen verdeutlicht ist.
2a ist eine Ausschnittsvergrößerung im Bereich des Dichtungsmittels, wobei das untere Ende 40 des oberen Behälters und das obere Ende 30 des unteren Behälters mit dargestellt sind.
2b ist eine Ausschnittsvergrößerung des Nockenbereiches 18 und seines Eingriffes am unteren Rumpf.
1 veranschaulicht das untere Ende des oberen Behälters 43 und das obere Ende des unteren Behälters 33. Beide Behälter können Glasbehälter sein, wobei das untere Ende leicht eingezogen ist und das obere Ende im Verschlußbereich ebenfalls leicht eingezogen ist. In diesem Verschlußbereich sind leicht schräg gestellte und beabstandete Vorsprünge 31,32 vorgesehen, die an entsprechend ausgebildete Schraubnocken 18 in ihrem Rastermaß angepaßt sind.
Die Schraubnocken 18 selbst sind an dem zwischen den beiden Behältern ersichtlichen Verschluß in einer Einrollung angeordnet, die am unteren Ende einer umfänglich verlaufenden Schürzenwand 20 angebracht ist.
Die Schürzenwand selbst hat im wesentlichen die axiale Höhe des radialen Einzugsbereiches des unteren Behälters 33.
Der Deckelspiegel, der einen zentralen Abschnitt 26, der im wesentlichen flach verläuft, und einen ringförmigen Zonenbereich 25 als Entlastungsbereich aufweist, hat eine umfänglich verlaufende Rinne R, die in den Ausschnittsvergrößerungen besser zu erkennen ist.
Eine solche Ausschnittsvergrößerung zeigt die 2a. Eine weitere Ausschnittsvergrößerung der 2b ist dem Nockenbereich 18 gewidmet, der im verschlossenen Zustand unter einen im Schnitt ersichtlichen Vorsprung greift, der ebenso ausgebildet ist wie die beiden in Seitenansicht gezeigten Vorsprünge 31 und 32 von 1.
2a veranschaulicht den Randbereich R des Deckels, ausgehend von dem äußeren Rand des stetig abfallenden Zonenbereichs 25 bis hin zu der im wesentlichen vertikal verlaufenden Schürzenwand 20. Zur Übersicht ist das untere Ende 40 des oberen Rumpfes und das obere Ende 30 des unteren Rumpfes ebenfalls dargestellt.
In einem Rinnenbereich, der aus den Abschnitten 24,23,22,21a,21 besteht, ist ein elastisches Dichtungsmittel 12 eingebracht, das als ein Elastomer die zufriedenstellende Abdichtung am oberen Behälterrand 30 ermöglicht. Solche Dichtungsmittel werden oft auch "Compound" genannt.
Dieses Dichtungsmittel hat in 2a zwei unterschiedliche Stärken, eine in einem Abstufungsbereich 23,22 des Rinnenbereiches, der im gesamten im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist.
Der übrige Bereich 21a,21 verbleibt radial außerhalb dieses stufigen Bereiches und ist ebenfalls mit Compound 10 gefüllt.
Der gesamte Compound 12 hat mithin zwei wesentliche Stärken, eine erste Stärke 11, die etwa die Hälfte der zweiten Stärke des Dichtungsmittels 10 ist. Die erste Stärke kann auch weiter reduziert sein.
Die umfänglich verlaufende äußere Dichtungszone 10 ist im wesentlichen senkrecht oberhalb der Schraubnocken 18 vorgesehen, von denen einer aus 2b ersichtlich ist, die eine axiale Verlängerung der 2a (unter Berücksichtigung des Schnittes) darstellt.
Die im R-Bereich eingebrachte Stufe 22,23 hat eine ringförmige Plateaufläche, auf der das untere Ende 40 satt aufstehen kann. Die im wesentlichen oder bis zu nahezu vertikal stehende innere Stützwand 22 gibt dem unteren Ende 40 zusätzlich radialen Halt und sorgt für deren Zentrierung. Daher der Name "Zentrierwand".
Ein von der Wand 22 ausgehender und im wesentlicher horizontal verlaufender Rinnengrund 21a geht über eine bogenförmige Überleitung 21 in die vertikal verlaufende Schürzenwand 20 über. Der Rinnengrund verläuft im wesentlichen parallel zu dem Plateau 23.
Auf der radial innen liegenden Seite der Stufe 22,23 bzw. des Ringplateaus 23 ist eine stetige Änderung der Dicke des Compounds 11 vorgesehen, bis zur Stärke Null an einem umfänglichen Tiefpunkt 24a, von dem ausgehend sich die Entlastungszone 25 stetig steigend erstreckt.
Der Übergangsbereich von dem in seiner Stärke reduzierten Dichtungsmittel 11 ist ein bogenförmiger Abschnitt 24, dessen Mittelpunkt eines Krümmungsradius oberhalb des Verschlußdeckels liegt.
Ersichtlich ist, daß die beiden Enden 40,30 nahezu fluchtend übereinander liegen und zwischen ihnen die Aufstandsfläche 23 (die ringförmig ausgebildete Fläche) und der in seiner Stärke reduzierte Dichtungsmittel-Belag 11 zu liegen kommen. Scherkräfte oder Drehmomente entstehen dabei in der Stapelzone nicht, auch dann nicht, wenn eine Vielzahl von Behältern aufeinander gestapelt werden.
Für die Aufbringung der axialen Dichtungskraft sind noch die in 2b ersichtlichen Elemente zu berücksichtigen. Sie zeigen das untere Ende der Schürzenwand 20, die über einen bogenförmigen Abschnitt 19 in eine Ringeinrollung überleitet, deren radial äußeres Ende 17 ist. Die umfänglich sich erstreckende Einrollung ist zur Ausbildung von Nocken 18 im dargestellten Bereich entsprechend verformt. Die Verformung erfolgt axial zu einer Abflachung der Nocken 18 gegenüber der Querschnittsform der Ringeinrollung. In 2b ist der dargestellte Nocken 18 in zwei Lastzuständen gezeigt; entlastet als Nocken 18', und im Eingriff als Nocken 18 an dem schrägen Vorsprung 32 des Behälters, wie in 1 in Seitenansicht dargestellt.
Das radiale Maß des in seiner Stärke reduzierten Dichtungsmittels 11 ist etwas geringer als das radiale Maß des übrigen Dichtungsmittels 10 radial außerhalb der Stapelzone. Das stetig in seiner Stärke abnehmende Dichtungsmittel radial innerhalb des Stapelplateaus 23 ist dabei nicht berücksichtigt.
Die Herstellung des Verschlusses geschieht so, daß der Rinnenbereich 24a bis 21 zunächst ausgeformt wird, um dann mit Dichtungsmittel belegt zu werden. Möglich ist auch die Herstellung so, daß ein zunächst gänzlich u-förmig ausgebildeter Rinnenbereich, ohne die Abstufung 22,23 mit Dichtungsmittel belegt wird, um dann nachträglich eine Einformung in dem Dichtungsbereich herzustellen, unter Komprimierung des zunächst dickeren und schon ausgehärteten Dichtungsmittels in der Stapelzone.

Claims

Schraubnockendrehverschlussdeckel mit einem Deckelspiegel (25,26), einer umlaufenden Schürzenwand (20) und daran angeordneten, umfänglich verteilten Schraubnocken (18) in einer am äußeren bzw. unteren Schürzenrand angeordneten Einrollung, wobei in einer Randzone (R) des Deckelspiegels (26,25) auf der Innenseite des Verschlussdeckels ein nachgiebiges, insbesondere elastomeres Dichtungsmittel (12) ringförmig in einer im wesentlichen U-förmigen Rinne (21,22,23,24,24a,21a) eingebracht bzw. eingebettet ist; und wobei die umlaufende Rinne (21 bis 24) einen abgestuften Abschnitt (22,23) aufweist, in dessen Bereich die Stärke des Dichtungsmittels (12) gegenüber dem übrigen Rinnenbereich (21a,21) herabgesetzt ist (11); dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufung (22,23) aufweist (i) eine im Wesentlichen ebene Stand- oder Sattelfläche (23) zum Aufstehen eines Unterendes eines oberen Rumpfs; (ii) eine Zentrier- oder Ringwand (22), die radial außen von der Sattelfläche (23) ausgehend stufig (22), unter Bildung einer im wesentlichen senkrecht, verlaufenden Wand (22) in einen übrigen Rinnenbereich (21a,21) überleitet; (iii) den übrigen Rinnenbereich (21a,21), der von der Zentrier- oder Ringwand (22) ausgeht, wobei das radiale Maß des abgestuften Abschnitts (22,23) – als radiale Erstreckung – kleiner ist als der radial außerhalb liegende übrige Rinnenbereich (21,21a) mit dem übrigen Dichtungsmittel (10).
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei die Abstufung (22,23) radial innerhalb des übrigen Rinnenbereichs (21a,21) liegt, so daß das Dichtungsmittel (11) im Bereich der Sattelfläche (23) der Abstufung auf einem oberen Rand (30) eines zu verschließenden Rumpfes abdichtend zu liegen kommen kann, wenn der Verschlussdeckel auf den Rumpf aufgeschraubt ist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei die Abstufung (22,23) treppenförmig ist, mit einer senkrecht zur Schürzenwand verlaufenden, ebenen Ringfläche (23).
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei der übrige Bereich (21,21a) der Rinne radial außerhalb eines mit dem Verschluß verschlossenen Rumpfoberendes (30) zu liegen kommt, insbesondere im wesentlichen senkrecht oberhalb der Schraubnocken (18) oder Einrollung.
Verschlussdeckel nach Anspruch 2, wobei die Abstufung (22,23) über eine radial weiter innen liegende Tiefstelle (24a) in einen im wesentlichen stetig steigenden Ringabschnitt (25) einleitet.
Verschlussdeckel nach Anspruch 5, wobei der Ringabschnitt (25) in einen Zentralbereich (26) des Deckelspiegels überleitet, der im wesentlichen flach ist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei im übrigen Rinnenbereich (21,21a) keine weitere Stufung vorgesehen ist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei die Abstufung (i) eine Breite aufweist, die im wesentlichen an die Breite eines Oberendes (30) eines – zu verschließenden – Rumpfes angepaßt ist; und/oder (ii) eine Breite aufweist, die im wesentlichen an die Breite eines Unterendes (40) eines – weiter oben zu stapelnden – Rumpfes angepaßt ist.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei die Abstufung (22,23) radial innen im wesentlichen stetig (24) in eine Entlastungszone (25,24a) überleitet.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei die Stärke des Dichtungsmittels (12) im Bereich des abgestuften Abschnitts (22,23) im wesentlichen die Hälfte – oder weniger – der Stärke des Dichtungsmittels (10) im übrigen Rinnenbereich radial außerhalb des abgestuften Abschnitts beträgt.
Verschlussdeckel nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 9, wobei eine frei liegende Oberfläche des Dichtungsmittels (12) einen im wesentlichen stetigen, insbesondere sanft zur Rinne (21 bis 24) gewölbten Verlauf besitzt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei der übrige Rinnenbereich (21a,21), welcher von der Zentrier- oder Ringwand ausgeht, sich anfangs im wesentlichen horizontal erstreckt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei die Zentrier- oder Ringwand (22) axial fluchtend zu den axial tiefer liegenden Innenrändern der Schraubnocken (18) ausgerichtet ist.
Im gestapelten Zustand von zwei – insbesondere aus Blech bestehenden – Rümpfen (43,33), von denen der untere mit einem Verschlußdeckel, insbesondere gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 verschlossen ist, liegt ein Unterende (40) des oberen Rumpfes (43) im wesentlichen auf demselben radialen Maß wie ein Oberende (30) des unteren Rumpfes (33), wobei zwischen den beiden Enden (40,30) eine Ringplateaufläche (23) des Verschlußdeckels liegt, die radial außen von einer den oberen Rumpf zentrierenden Wand (22) umgeben ist.
Schraubnockenverschluss mit einem Deckelspiegel, einer Schürzenwand (20) und daran angeordneten Schraubnocken, wobei eine ringförmige Aufstandsfläche (23) auf der Oberseite des Verschlusses im Bereich des auf der Innenseite desselben Verschlusses angeordneten Dichtungsmittels (12;11,10) angeordnet ist, welche Aufstandsfläche (23) in eine im wesentlichen vertikal oder axial verlaufende Zentrierwand (22) zum Halten eines gestapelten Behälters gegen seitliches bzw. radiales Verrutschen überleitet, und wobei eine daran anschließende weitere Wand (21a) als Rinnengrund im wesentlichen parallel zur Aufstandsfläche verläuft und einen übrigen Rinnenbereich (21a,21) begrenzt, der radial außerhalb der Zentrierwand (22) liegt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei die Stärke des Dichtungsmittels (12) im Bereich des gestuften Abschnitts (22,23) im wesentlichen die Hälfte – oder weniger – der Stärke des Dichtungsmittels (10) im übrigen Rinnenbereich radial außerhalb des gestuften Abschnitts beträgt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei das radiale Maß des abgestuften Bereiches (22,23) kleiner ist als der radial außerhalb liegende übrige Rinnenbereich (21,21a) mit dem übrigen Dichtungsmittel (10).
Verschlussdeckel nach einem der vorigen Ansprüche, wobei eine frei liegende Oberfläche des Dichtungsmittels (12) einen im wesentlichen stetigen, insbesondere sanft zur Rinne (21 bis 24) gewölbten Verlauf besitzt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, wobei im übrigen Rinnenbereich (21,21a) keine weitere Stufung vorgesehen ist.
Verschlussdeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein übriger Rinnenbereich radial außerhalb der Abstufung (22,23) so weit ausladend ist, dass die Zentrierwand (22) der Abstufung (22,23) im wesentlichen auf demselben radialen Maß liegt, wie die axial entfernt gelegenen Schaubnocken (18).
Verschlussdeckel nach Anspruch 1, 14 oder 15, wobei eine bzw. die Zentrierwand (22) für das einfassende Halten des oben gestapelten Behälters auf im wesentlichen demselben radialen Maß liegt wie die Schraubnocken (18).
Verschlussdeckel nach Anspruch 15 oder 20, wobei die weitere Wand (21a) sich im wesentlichen horizontal erstreckt.
Verschlussdeckel nach Anspruch 15 oder 20, wobei die Zentrierwand (22) axial fluchtend zu den Innenrändern der Schraubnocken (18) verläuft.
Verschlussdeckel nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die am unteren Schürzenrand angeordnete Ringeinrollung nach radial innen, axial oben eingerollt ist.