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Verschlußanordnung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußanordnung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Verschlußanordnungen können zum lösbaren
Abschließen irgendeiner Öffnung dienen Von besonderem Interesse ist ein Verschluß
für einen Behälter und insbesondere für Flaschen und flexible Tuben wie beispielsweise
Zahnpasta, Shampoo und Kosmetik enthaltende Tuben oder Flaschen. Die Erfindung ist
jedoch in keiner Weise auf die Anwendung bei solchen Verschlüssen beschränkt, sie
bezieht sich auch auf Verschlüsse, die zum Ablassen von Luft aus Flüssigkeit enthaltenden
Systemen dienen können, sowie auf Verschlüsse für Ausgabebehälter von pharmazeutischen
Produkten entweder in flüssiger oder fest dosierter Form. Die Erfindung ist auch
anwendbar bei einstellbaren Wasserstrahlen bei Regnern für den Garten oder Gartenschläuchen.
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Es sind viele Verschlußanordnungen hergestellt worden, bei denen
Ausnehmungen in zwei relativ zueinander drehbaren Teilen, zweckmäßigerweise als
Kappe und Auslaßteil bezeichnet,
zwischen einer Ausrichtlage und
einer Nichtausrichtlage bewegt werden können, so daß ein Auslaß durch die Schließanordnung
gewünschtenfalls geschaffen werden kann. Einige dieser Vorschläge verwenden zusammenwirkende
Kurvenflächen und Fahnen oder andere Gebilde an der Kappe und dem Auslaßteil. Größtenteils
hat sich jedoch die Fertigung solcher Anordnungen und das nachfolgende Zusammensetzen
solcher Teile als schwierig erwiesen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußanordnung
mit zusammenwirkenden Kurvenflächen und Vorsprüngen oder Fahnen oder anderen Gebilden
zu schaffen, die leicht zu fertigen und zusammenzusetzen sind.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 gegebene
Lehre gelöst. Weiterbildungen dieser Lehre sind in den Kennzeichen der Unteransprüche
enthalten.
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Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen anhand von zwei in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt I-I durch eine Kappenanordnung
gemäß Fig. 2, Fig. 2 ist ein Schnitt II-II durch die Verschlußanordnung gemäß Fig.
1, Fig. 3 ist eine Abwicklung der Innenfläche des unteren Teils der Kappe und verdeutlicht
die Anordnung der Kanäle und der Kurvenfläche, Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich Fig.
1 und zeigt jedoch eine andere Art der Verbindung eines Auslaßteils mit einer Behälteröffnung,
Fig.
5 zeigt die Kappe allein in Seitenansicht, Fig. 6 entspricht Fig. 2 und verdeutlicht
eine Ausführungsform der Erfindung, bei der nur eine Formation und ein Kanal vorgesehen
sind, Fig. 7 zeigt einen Teilschnitt und verdeutlicht den Dichtungseinsatz, und
Fig. 8 ist eine perspektivische Teilansicht eines Kanals mit einer anderen Ausführungsform
einer Fangvorrichtung darin.
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Bei der in den Fig. 1 bis 3 und 5 verdeutlichten Ausführungsform
dient die Verschlußanordnung zum Aufschrauben auf einem vorhandenen Außengewinde
auf dem Auslaß eines Behälters wie beispielsweise einer Zahnpastatube oder einem
anderen Behälter für flüssige Materialien oder Pasten. Der Auslaß kann natürlich
in gleicher Weise als integraler Bestandteil eines solchen Behälters gefertigt werden.
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Bei dieser Ausführungsform weist das Auslaßteil einen zylindrischen
Teil 1 mit konstantem Durchmesser auf, an dessen äußerstem Ende sich ein kegelstumpfförmiger
Abschnitt 2 befindet, dessen Konuswinkel in diesem Falle ungefähr 700 beträgt.
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Das zylindrische Teil 1 weist ein Innengewinde 3 auf, das zum Aufschrauben
auf eine Tube für Zahnpasta oder dergleichen bestimmt ist, die eine Tülle mit entsprechendem
Außengewinde (nicht dargestellt) aufweist. In diesem Falle möge der Innendurchmesser
des zylindrischen oder rohrförmigen Teils des Auslasses ungefähr 10,7 mm betragen.
Dieser Durchmesser ermöglicht eine Öffnung 4 mit einem Durchmesser von ungefähr
6,25 mm in
dem konischen Abschnitt.
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Eine zusammenwirkende Kappe 5 weist einen zylindrischen Abschnitt
6 auf, der über den zylindrischen Abschnitt 1 des Auslasses paßt und einen komplementären
konischen Abschnitt 7 aufweist, der mit dem konischen Abschnitt 2 des Auslasses
zusammenwirkt. Der konische Abschnitt 7 der Kappe ist so angeordnet, daß er einen
kleinen freien Raum 8 zwischen der Endfläche des Auslasses und der inneren gegenüberliegenden
Fläche der Kappe läßt, so daß eine axiale Bewegung der Kappe in einen festeren Kontakt
mit der konischen Fläche des Auslasses möglich ist, wenn die Kappe in eine Lage
gedreht wird, in der die Auslaßanordnung in einer Schließlage verriegelt ist.
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Der zylindrische oder rohrförmige Abschnitt 6 der Kappe ist ebenfalls
kegelstumpfförmig, jedoch beträgt bei dieser bevorzugten Form der Konuswinkel ungefähr
110. Somit entfernt sich die äußere Fläche des rohrförmigen Abschnittes des Auslasses
von der inneren Fläche des rohrförmigen Abschnittes der Kappe in Richtung weg von
den konischen Abschnitten davon:.
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Der rohrförmige Abschnitt des Auslasses weist einen nach außen gerichteten
Flansch 9 an seinem dem konischen Abschnitt abgewandten Ende auf, und der Flansch
9 weist ein Paar von entgegengesetzt gerichteten, sich nach außen erstreckenden
Vorsprüngen 10 auf, die mit einer Rille 11 in der Innenfläche der Kappe zusammenwirken.
Die Seitenwandung 12 der dem konischen Abschnitt nähergelegenen Rille der Kappe
ist ganz einfach eine in einer Ebene gebildete umlaufende Wandung. Die dem konischen
Abschnitt jedoch am weitesten entfernt liegende Seitenwandung 13
der
Rille bildet jedoch die Kurvenflächen.
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Diese Seitenwandung weist einen Abschnitt 14 auf, der die mit den
Vorsprüngen 10 zusammenwirkende Wandung darstellt entsprechend dem unterschiedlichen
Maß der Übereinstimmung einer Öffnung 15 in der Kappe (die den gleichen Durchmesser
hat wie die Öffnung 4 in dem Auslaß) und der Öffnung 4 in dem Auslaßteil. An diesen
Abschnitt 14 der Seitenwandung der Rille schließt sich eine erhabene Nase 20 an,
die mit einem vorspringenden Abschnitt 16 der Kurvenfläche zusammenwirkt. Der zuletzt
genannte Abschnitt 16 der Kurvenfläche dient dazu, mit den Vorsprüngen zusammenzuarbeiten,
wenn sich die Ausnehmungen in der Kappe und dem Auslaß nicht decken und sich die
Kappe in einer geschlossenen und verriegelten Lage befindet, in der die Kappe fester
auf den Auslaß gedrückt ist.
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Am Ende des Abschnittes 16 der die Kurvenfläche bildenden Seitenwandung
13 befindet sich ein Anschlagteil 17, das sicherstellt, daß die Breite der Rille
in diesem Bezirk etwas geringer ist als die Dicke der Vorsprünge 10. Diese verengte
Zone der Rille wirkt direkt mit einem Kanal 18 in der inneren Fläche der Kappe zusammen
und erstreckt sich im wesentlichen in axialer Richtung zu seine entfernt von dem
konischen Abschnitt liegenden Ende. Die zuvor beschriebene Kurvenflächen- und Kanalanordnung
ist doppelt vorhanden, so daß die verschiedenen Abschnitte davon diametral gegenüberliegende
Gegenstücke auf den gegenüberliegenden Seiten der Kappe haben. Außerdem befindet
sich am Ende jedes Abschnittes 14 der Wandung der Rille entfernt von der zugehörigen
Nase 20 ein Endanschlag 19, über den
sich die Vorsprünge bei Gebrauch
nicht hinausbewegen können.
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Die Anschlaganordnung in der Wandung der die Kurvenfläche bildenden
Rille ist vorzugsweise abgeschrägt, wie das in Fig. 3 gezeigt ist, so daß ein nach
oben in den Kanal 18 eingeführter Vorsprung hinter das Anschlagteil 17 und in die
Rille gedrückt werden kann. Die Anschlagvorrichtung wirkt somit im Sinne einer Fangvorrichtung.
Die Abmessungen des Kanals 18 sind so gewählt, daß er leicht die Vorsprünge 10 an
dem Auslaßteil aufnimmt und somit der Zusammenbau der Schließanordnung in hohem
Maß vereinfacht wird, da die Kappe axial auf das Auslaßteil aufgebracht werden kann,
wobei die Vorsprünge sich in den Kanälen befinden, und dann kann die Kappe ganz
einfach gedreht werden, um die Vorsprünge in die Rillen zu bringen, die die Kurvenflächen
aufweisen. Durch richtige Bemessung der Tiefe der Rille und natürlich der entsprechenden
Abmessungeii der Vorsprünge ist es möglich, den Kappenteil ganz einfach in einer
zweigeteilten Spritzform durch Spritzen herzustellen, und während das Material noch
ausreichend plastisch ist, kann die Kappe von dem inneren Formteil abgezogen werden.
Auf diese Weise läßt sich eine verkleinerbare Formanordnung vermeiden, die hohe
Kosten verursacht.
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Bei Gebrauch befindet sich der Verschluß für den Transport, die Lagerung
und den Verkauf in einer Lage, in der die Vorsprünge 10 mit den vorspringenden Abschnitten
16 der Kurvenfläche zusammenwirken und so die Kappe fest auf dem Auslaß halten.
In dieser Lage ist eine unbeabsichtigte Drehung der Kappe im wesentlichen unmöglich,
da die Vorsprünge hinter die
Nasen 20 zu schnappen haben, damit
die Öffnungen 4 und 15 in Flucht- und Durchtrittslage kommen können. Eine unbeabsichtigte
Drehung der Kappe in der entgegengesetzten Richtung ist noch schwieriger zu erreichen,
da die Vorsprünge hinter die Anschläge 17 gelangen müssen.
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Gewünschtenfalls kann die Kappe so gedreht werden, daß die Vorsprünge
über die Nasen 20 hinweg in eine Lage gleiten, in der sie mit dem Abschnitt 14 der
die Kurvenfläche bildenden Seitenwandung zusammenwirken. Dieser Abschnitt ist ausreichend
lang, so daß die Kappe zwischen einer vollständig geschlossenen und einer vollständig
offenen Lage verdreht werden kann, in der die Öffnungen miteinander fluchten. Wenn
die Vorsprünge mit diesem Abschnitt der Kurvenfläche zusammenarbeiten, verschwindet
die Kraft, die die beiden konischen Endabschnitte zusammendrücken, und die Kappe
kann leicht gedreht werden, gewöhnlich nur mit einem Daumen, und zwar zwischen der
Offen- und Schließlage, ohne daß eine axiale Bewegung der Kappe relativ zum Auslaß
erfolgt. Für Reisezwecke kann die Kappe wieder so gedreht werden, daß die Vorsprünge
hinter die Nasen 20 treten und mit den vorspringenden Abschnitten 16 der Kurvenfläche
zusammenwirken, so daß in dieser Lage die Kappe axial auf das Auslaßteil gedrückt
ist.
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Fig. 4 verdeutlicht eine andere Ausführungsform eines Auslaßteils
21, das, anstelle der Schraubgewinde darin, eine oder mehrere sich in Umfangsrichtung
erstreckende Rillen 22 in seiner Innenfläche in der Nähe des dem konischen Endabschnitt
abgewandten Endes aufweist. Diese Rillen wirken mit
komplementären
Rippen 23 auf der Außenfläche eines glatten Endes 24 eines Behälters 25 zusammen.
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Es bestehen gewisse Grenzen hinsichtlich der maximal zulässigen Winkeldrehung
der Kappe relativ zum Auslaß nach dem Anbringen. Als Folge davon ist die Größe einer
Öffnung relativ zu der Gesamtgröße der Kappe und dem Auslaß ebenfalls begrenzt.
In Fällen, in denen diese Beschränkung den gewünschten Zweck beeinträchtigt, kann
die in Fig. 6 der Zeichnung dargestellte Ausführungsform verwendet werden.
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Im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist nur ein Vorsprung 26
an einem Flansch 27 vorgesehen, der sich an einem Auslaßteil 28 befindet. Die Umfangslänge
des Vorsprunges kann größer sein als die der Anordnung mit zwei Vorsprüngen, wie
sie zuvor beschrieben wurde, so daß eine wesentlich größere relative Drehung der
Kappe zum Auslaß möglich ist. In diesem Falle ist nur ein Kanal 29 vorgesehen, ein
Anschlag 30 gegenüber einem vorspringenden Abschnitt 31 der Kurvenfläche33 und eine
Nase 32 zwischen der zuletzt genannten und dem Rest der Kurvenfläche, mit der der
einzige Vorsprung für eine normale Drehung zwischen einer Offen- und Schließstellung
zusammenarbeitet.
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Die zuvor beschriebenen Schließanordnungen sind zum Herstellen durch
Spritzen von Kunststoffmaterial gedacht, jedoch sind auch Verschlüsse dieser Art
aus Metall wünschenswert für viele Anwendungsfälle, insbesondere zum Ablassen von
Flüssigkeiten oder Gasen aus Flüssigkeitssystemen wie beispielsweise zum Entlüften
von hydraulischen Bremssystemen für Fahrzeuge.
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Für die Anwendung bei Metallverschlußanordnungen wurde gefunden,
daß es zweckmäßig ist, einen Einsatz 34 (s. Fig. 7) vorzusehen, der einen rohrförmigen
Teil 35 aufweist, der sich aus der Öffnung 36 in der Kappe selbst herauserstreckt
und einen Flansch 37 aufweist, der innerhalb derKappe und zwischen der Innenfläche
der Kappe und der Außenfläche des damit zusammenwirkenden konischen Abschnitts 38
des Auslaßteils angeordnet ist. Dieser Einsatz besteht vorzugsweise aus verformbarem
oder elastomerem Material wie beispielsweise einem passenden Kunststoffmaterial,
z.B. Polypropylen, Polytetrafluoräthylen oder Polyurethan, er ist etwas zusammendrückbar,
so daß eine gute Abdichtung beim Zusammendrücken der konischen Abschnitte in axialer
Richtung in die Schließlage erzielt ist.
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Der Flansch 37 des Einsatzes bildet im wesentlichen die Dichtung.
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Im Falle einer Metallkappe ist es nicht möglich, die eingeschnürte
Zone an der Stelle vorzusehen, wo die Kurvenfläche mit dem Kanal zusammenwirkt,
wo ein solcher vorgesehen ist.
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In diesem Falle (s. Fig. 8) kann eine Blattfeder 39 am inneren Ende
des Kanals 40 vorgesehen sein, so daß sein freies Ende einen Eintritt in die die
Kurvenfläche 42 bildende Rille 41 verhindert. Um einen Vorsprung, der sich an einem
passenden einzuführen, Auslaßteil (nicht dargestellt) befindet,/kann der Vorsprung
ganz einfach gegen die Blattfeder gedrückt werden, um diese ausreichend von dem
Eintritt in die Rille 41 wegzubiegen, so daß der Vorsprung in die Rille gelangen
kann. Nachdem er sich in der Rille befindet, federt die Blattfeder in ihre Ruhelage
zurück,
in der sie den Eingang in die Rille 41 verschließt und somit ein Austreten eines
Vorsprungs ganz einfach durch Drehung der Kappe relativ dazu verhindert. Andere
Fanganordnungen können in gleicher Weise verwendet werden, diese können z.B. Spiralfedern
oder andere nachgiebige Teile enthalten, die die gleichen Funktionen wie gerade
zuvor beschrieben ermöglichen.
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Es sind die verschiedensten Abwandlungen der Erfindung möglich. Insbesondere
können die Vorsprünge oder gleichwertige Gebilde an der Kappe und die Kurvenfläche
und Kanäle an dem Auslaßteil an dem Auslaßteil vorgesehen sein. Das Auslaßteil kann
auch ganz einfach mit gewissen Arten von Behältern aus einem Stück bestehen.