[0001] Die Erfindung betrifft einen Drehverschluß für eine Behältermündung mit einer Schraubkappe,
die mindestens eine Öffnung aufweist und mit einem zwischen der Schraubkappe und der
Behältermündung angeordneten Dichtungselement, das bei geschlossenem Drehverschluß
zwischen der Schraubkappe und der Behältermündung dichtend eingeklemmt ist.
[0002] Drehverschlüsse mit Schraubkappen sind in vielfacher Form bekannt. Häufig dienen
sie zum Verschließen einer Behältermündung eines Behälters, der mit einer Flüssigkeit
gefüllt ist, die nicht über einen beliebigen Zeitraum Kontakt mit dem Außenraum haben
darf, weil es sich beispielsweise um Chemikalien oder Lebensmittel handelt, die sich
bei Kontakt mit Sauerstoff umsetzen. Außerdem muß bei versehentlich oder vorsätzlich
umgekippten Behältern sichergestellt sein, das diese nicht ohne weiteres auslaufen
oder Flüssigkeit durch den Verschluß nach außen dringen kann.
[0003] Zu diesem Zweck besitzen die Drehverschlüsse ein zusätzliches Dichtungselement. Dieses
Dichtungselement kann entweder eine Flachdichtungsscheibe sein oder auch eine Napfdichtung.
In beiden Fällen ist der radial äußere Bereich des Dichtungselementes meistens so
ausgebildet, daß er flach auf dem äußeren Rand der (runden) Behältermündung aufliegt
und bei zugeschraubter Schraubkappe fest eingeklemmt ist.
[0004] Aus der DE 33 22 326 A1 ist ein ähnlicher Drehverschluß bekannt, bei dem eine metallische
Tellerscheibe mit einem Dichtmittel auf dem Behälterrand aufliegt und durch ein Ringteil
mit Innengewinde auf der Behälteröffnung festgezogen wird. Durch Auswahl glatter Oberflächen
als Gleitflächen soll so das Verschließen und Öffnen des Drehschlusses erleichtert
werden. Das ist jedoch in vielen praktischen Fällen nicht erwünscht oder auch nicht
zulässig, um ein Öffnen bei versehentlicher seitlicher Kraftbeaufschlagung auf den
Drehverschluß zu vermeiden.
[0005] Im Regelfall erfolgt das Verschließen des Behälters mit dem Drehverschluß bei dem
Hersteller oder Abfüller der Flüssigkeit, und zwar maschinell. Um einen absolut sicheren
Verschluß zu gewährleisten, wird der Drehverschluß mit einer hohen Kraft von beispielsweise
15 Nm angezogen. Dadurch ist ein absolut sicheres Klemmen und Abdichten des Drehverschlusses
gewährleistet.
[0006] Problematisch wird dies jedoch für den Benutzer, wenn er nun den Drehverschluß wieder
öffnen möchte. Dies ist dann häufig nur mit Spezialwerkzeug, Zangen oder speziellen
Schlüsseln möglich, die entweder bereit gehalten werden oder vom Hersteller der Flüssigkeit
beigefügt werden müssen. Im Regelfall sind diese Öffnungshilfen stets dann nicht zur
Hand, wenn sie benötigt werden.
[0007] Regelmäßig sehr ärgerlich und durchaus die Arbeit beeinträchtigend ist dieses bei
bestimmten Flüssigkeiten, z. B. Infusionslösungen oder anderen medizintechnischen
Flüssigkeiten in Krankenhäusem, Arzt- oder Zahnarztpraxen. Häufiger ist dabei zu beobachten,
daß Arzthelferinnen oder Krankenschwestern sehr angestrengt versuchen, die Behälter
aufzumachen, deren Inhalt gerade dringend benötigt wird. Dies kann unter Umständen
wertvolle Zeit kosten oder dazu führen, das mit dem Öffnen des Behälters ohnehin gewartet
wird, bis eine Person mit stärkerer Armkraft verfügbar wird.
[0008] Bei bestimmten Flaschen, Kanistern und Fässern ist es auch generell unmöglich, sie
von Hand zu öffnen, da zur Garantie einer Dichtigkeit Anzugskräfte benötigt werden,
die manuell nicht mehr zum Lösen aufgebracht werden können.
[0009] Wünschenswert wäre es, wenn es Drehverschlüsse gäbe, die einerseits die geforderte
Dichtigkeit gewährleisten, andererseits aber auch geöffnet werden können, ohne das
es nun technischer Hilfsmittel und/oder besonders kräftiger Hilfspersonen bedarf.
[0010] Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Drehverschluß dadurch gelöst, daß ein
zusätzliches elastisches Element vorgesehen ist, von dem bei geschlossenem Drehverschluß
zumindest Abschnitte in dem Klemmbereich zwischen dem eingeklemmten Teil des Dichtungselementes
und der Schraubkappe ihrerseits eingeklemmt sind, und daß durch die eine oder durch
mehrere Öffnungen der Schraubkappe Griffbereichsabschnitte des zusätzlichen elastischen
Elements in den Griffbereich des Benutzers ragen.
[0011] Das zusätzliche elastische Element löst überraschend das Problem. Es wird herstellerseitig
beim Verschließen des Drehverschlusses auf der Behältermündung mit dem Dichtungselement
zusammen zwischen der Schraubkappe und der Behältermündung eingeklemmt. Der hohe Anpreßdruck
von 15 Nm ist ohne weiteres erzielbar und wird durch das elastische zusätzliche Element
in keiner Weise abträglich beeinflußt. Der
normale" Öffnungsvorgang würde sich auch unverändert schwierig gestalten, da gegenüber
der bisherigen Ausführung ohne das elastische Element gar keine Veränderung eintritt.
Die Reibungskraft in tangentialer Richtung, die aufgebracht werden müßte, um den Drehverschluß
normal und üblich aufzudrehen, wird ja durch das zusätzliche elastische Element in
keiner Weise verändert. Es wird jedoch erfindungsgemäß möglich, diejenigen Abschnitte
der zusätzlichen Abschnitte des zusätzlichen Elements, die in den Griffbereich des
Benutzers ragen, in eine andere Richtung zu ziehen, nämlich radial nach innen zur
fiktiven Achse der Behältermündung hin. In dieser Richtung ist der Reibungswiderstand
aber wesentlich geringer, denn es ist ja nicht der Reibungswiderstand auf dem kompletten
Umfang der Behältermündung zu überwinden, sondern lediglich über die wenigen Millimeter
Klemmbereich in radialer Richtung, in denen die Schraubkappe auf der Behältermündung
aufliegt. Dies ist etwa die Größenordnung der Dicke der Behälterwandung oder vielleicht
das Doppelte oder auch das 3-fache davon, jedenfalls etwa ein bis zwei Größenordnungen
weniger als der Umfang der Behältermündung.
[0012] Darüber hinaus ist ja nicht nur die gesamte Reibung niedriger. Da es nur notwendig
ist, das zusätzliche elastische Element aus dem Klemmbereich heraus nach innen zu
ziehen, ist auch die notwendige Bewegung auf eben diese wenigen Millimeter beschränkt.
[0013] Ist nun das zusätzliche elastische Element auf einem kleinen Teilbereich aus dem
Klemmbereich des Drehverschlusses herausgezogen, ist ein weiteres Herausziehen über
den Rest des Umfanges der Behältermündung erleichtert.
[0014] Ist nun das zusätzliche elastische Element vollständig entfernt, ist damit der Drehverschluß
noch nicht geöffnet, denn die Schraubkappe mitsamt Dichtungselement sitzt noch genau
dort, wo sie nach dem Verschraubungsvorgang befestigt war. Nun aber ist der Klemmdruck,
mit dem das Dichtungselement auf die Behältermündung gepreßt wurde, wesentlich verringert,
und zwar auf einen Bruchteil, der von der Stärke des zusätzlichen elastischen Elements
abhängt. Auf jeden Fall ist es nun auch ohne größere Kraftaufwendung möglich, die
Schraubkappe von der Behältermündung abzuschrauben und samt eingelegtem Dichtungselement
beiseite zu legen und die Flüssigkeit aus dem Behälter zu entnehmen.
[0015] Es ist auch möglich, anschließend den Behälter nach Teilentleerung wieder mit der
nach wie vor ja intakten Schraubkappe einschließlich Dichtungselement wieder zu verschließen.
Natürlich ist es nicht mehr möglich, ihn wieder mit der ursprünglichen Kraft anzuziehen,
aber für normalen und zeitlich begrenzten Gebrauch entsteht eine ohne weiteres dichte
Verschließung.
[0016] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Griffbereichsabschnitte des zusätzlichen elastischen
Elements radial nach außen gerichtete Zungen aufweisen.
[0017] Dadurch wird erreicht, daß die Herausziehbarkeit aus dem Klemmbereich noch weiter
verbessert wird, ohne das die Qualität der Dichtung leidet.
[0018] Besonders günstig ist es auch, wenn die Griffbereichsabschnitte des zusätzlichen
elastischen Elements eine Zuglasche aufweisen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die
Zuglasche im ungeöffneten geschlossenen Zustand des Drehverschlusses vor Erstöffnung
über Abreißstege zusätzlich mit den Klemmbereichsabschnitten verbunden ist. Dadurch
wird erreicht, daß zum einen eine besonders einfache Handhabbarkeit für den Benutzer
entsteht; darüber hinaus auch eine Originalitätssicherung. Wenn der nach wie vor originalverschlossene,
direkt vom Hersteller kommende Behälter das erste mal auf diese Weise geöffnet wird,
wird gleichzeitig das zusätzliche elastische Element zerstört, denn die Abreißstege
werden durchgerissen, damit die Zuglasche von dem Benutzer richtig ergriffen und benutzt
werden kann. Es ist also nicht möglich, zunächst mittels der Zuglasche eine Öffnung
vorzunehmen und anschließend durch Manipulation das zusätzliche elastische Element
wieder an seinen ursprünglichen Ort zu bringen und den Eindruck zu erwecken, der Behälter
sei noch nicht geöffnet worden. Dies ist zunehmend interessant, um dem Benutzer die
Sicherheit zu geben, das er einen bisher noch nicht geöffneten Behälter vor sich hat.
Die durchgerissenen Abreißstege werden ihm sofort auffallen und sein geeignetes Mißtrauen
erwecken.
[0019] Aufreißlaschen an Dichtungsringen sind in anderem Zusammenhang schon vorgeschlagen
worden, beispielsweise in der DE-PS 960 970. Ein Einsatz bei Drehverschlüssen ist
aber noch nicht in Betracht gezogen worden.
[0020] Zwei Varianten sind für die Schraubkappe selbst bevorzugt. Zum einen besteht die
Möglichkeit, daß die Schraubkappe genau eine zentrale Öffnung in ihrer Kopfplatte
aufweist.
[0021] Zum anderen besteht auch noch die Möglichkeit, daß die Schraubkappe einen umlaufenden
Schlitz als Öffnung in der Kopfplatte aufweist und daß der zentrale, innere Bereich
der Kopfplatte innerhalb des umlaufenden Schlitzes mit dem äußeren Bereich der Schraubkappe
über Stege verbunden ist und in axialer Richtung zur Behältermündung hin versetzt
ist.
[0022] Es ist möglich, nicht nur eine, sondern auch mehrere Öffnungen in der Kopfplatte
als Schraubkappe vorzusehen.
[0023] Im Folgenden wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im
einzelnen beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehverschlusses;
- Figur 2
- eine Explosionsdarstellung im Schnitt der Ausführungsform aus Figur 1;
- Figur 3
- einen Schnitt durch einen Ausschnitt des Drehverschlusses.
[0024] In
Figur 1 ist eine Draufsicht der Erfindung dargestellt. Anders als sonst üblich ist dabei
in durchgezogenen Linien ein Element und in gestrichelten Linien ein zweites Element
dargestellt. Die
Figur 2 zeigt das Element im Schnitt.
[0025] Eine Schraubkappe 10 ist mit einem Innengewinde 11 ausgerüstet, das in Figur 2 im
oberen Drittel der Explosionsdarstellung gut zu erkennen ist. Um die Schraubkappe
besser öffnen zu können, sind auf ihrem Umfang mehrere, beispielsweise acht Rippen
12 vorgesehen. Diese Rippen 12 weisen Bohrungen 13 auf, einerseits zur vereinfachten
Herstellung und andererseits auch, um zusätzliche Originalitätssicherungsstifte einfügen
zu können, die hier nicht näher dargestellt sind.
[0026] Nach oben ist die Schraubkappe 10 durch die Kopfplatte 14 abgeschlossen. Anders als
bei üblichen Schraubverschlüssen besitzt die Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 eine
zentrale, symmetrische mittige Öffnung 15.
[0027] In der Figur 1 ist die Schraubkappe 10 von oben zu erkennen, in der Mitte die Öffnung
15. Die Rippen 12 außen erlauben einen manuellen Angriff und erleichtern das Drehen
um die fiktive, zentrale Drehachse.
[0028] In der Figur 2 im unteren Drittel ist ein Dichtungselement 30 dargestellt, hier eine
Napfdichtung mit einem Napf 3. Das Dichtungselement 30 wird auf eine Behältermündung
(nicht dargestellt) beim Verschließen aufgelegt, wobei sich die Auflagefläche 32 auf
die Oberseite der Behältermündung auflegt.
[0029] Erfindungsgemäß ist nun ein zusätzliches elastisches Element 20 vorgesehen, das im
mittleren Drittel der Explosionsdarstellung in Figur 2 zu sehen ist. Dieses zusätzliche
Element 20 wird auf das Dichtungselement 30 so aufgelegt, das seine äußeren Klemmbereichsabschnitte
21 auf den Bereich des Dichtungselementes 30 zu liegen kommen, dessen Unterseite die
Auflagefläche 32 bildet.
[0030] Anschließend kann die Schraubkappe 10 wiederum darüber gestülpt und zugeschraubt
werden.
[0031] In der praktischen Herstellung wird allerdings zunächst das zusätzliche elastische
Element 20 und danach das Dichtungselement 30 in die Schraubkappe 10 eingefügt und
dann diese gesamte Konstruktion auf der Behältermündung festgeschraubt werden.
[0032] Beim Festschrauben mit großer Kraft, das üblicherweise maschinell erfolgt, werden
die Klemmbereichsabschnitte 21 und die Bereiche an der Auflagefläche 32 des Dichtungselements
30 durch die Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 fest an die Oberseite der Behältermündung
gedrückt.
[0033] Wie die Figur 1 in der Draufsicht zeigt, besitzt das zusätzliche elastische Element
20 in seinen Klemmbereichsabschnitten 21 Zungen 22, und zwar entweder eine größere
Zahl von etwa 10 bis 20 Zungen oder in einer anderen Ausführungsform auch nur 3, 4
oder 5 Zungen von dann größeren Winkelabmessungen. Diese Zungen 22 der Klemmbereichsabschnitte
21 des zusätzlichen elastischen Elements 20 werden nach dem Verschließen des Drehverschlusses
von der Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 abgedeckt und sind für den Benutzer nicht
sichtbar.
[0034] Für den Benutzer zu erkennen ist dagegen ein Griffbereichsabschnitt 23 mit einer
Zuglasche 24, der nämlich unter der Öffnung 15 in der Kopfplatte 14 der Schraubkappe
10 griffbereit angeordnet ist.
[0035] Um zu verhindern, daß die Zuglasche 24, die nur auf einer Seite mit den Klemmbereichsabschnitten
21 einen haltbaren Steg aufweist, nun unbeabsichtigt frei und lose klappen kann, ist
sie über Abreißstege 25 zusätzlich verbunden. Diese Abreißstege sind so dünn ausgeführt,
das der Benutzer beim Anheben der Zuglasche 24 sofort die Abreißstege 25 durchreißt,
so daß sie lediglich noch an dem einen Haltesteg 26 hält.
[0036] Zieht der Benutzer dann weiter an der Zuglasche 24, wird im Bereich gegenüber des
Haltesteges 26 der dort befindliche Teil des Klemmbereichsabschnittes 21 mit seinen
Zungen 22 aus der Klemmung zwischen dem Dichtungselement 30 und der Schraubkappe 10
herausgezogen. Dies geschieht über einen verhältnismäßig kurzen Weg bei relativ geringer
Reibung.
[0037] Wird dann weiter an der Zuglasche 24 gezogen, werden nacheinander auch die weiteren
Umfangsbereiche der Klemmbereichsabschnitte 21 aus der Klemmung radial nach innen
in Richtung zur Drehachse des Drehverschlusses herausgezogen.
[0038] Dadurch sinkt der Druck deutlich ab und die Schraubkappe 10 kann dann leicht gelöst
werden.
[0039] Figur 3 zeigt im Schnitt schematisch eine Seite einer Behältermündung mit aufgesetzter Schraubkappe
10, die deutlich zeigt, welche Effekte auftreten, wenn das zusätzliche elastische
Element 20 herausgezogen ist.
[0040] Zu erkennen ist der Bereich einer Behältermündung auf einer Seite. Der Behälter 40
mit einer auf der Oberseite flachen, hier leicht konisch angedeuteten Oberseite geht
in der Nähe der Behältermündung in einen Mündungshals 41 über, der mit einem in der
Figur 3 nicht dargestellten Außengewinde versehen ist. Auf den Mündungshals 41 mit
seinem Außengewinde wird die Schraubkappe 10 mit ihrem Innengewinde 11 (in Figur 3
ebenfalls nicht dargestellt) aufgeschraubt. Die Schraubkappe 10 steht also mit ihren
Seitenwandungen parallel zum Mündungshals 41. Diese zylindrische Seitenwandung der
Schraubkappe 10 mit dem Innengewinde 11 wird nach oben durch die Kopfplatte 14 abgeschlossen.
[0041] Um sicherzustellen, daß der Verschluß dicht ist, wird ein Dichtungselement 30, hier
eine Flachdichtung, mit der Auflagefläche 32 auf die oberste Kante des Mündungshalses
41 der Öffnung des Behälters 40 aufgelegt. In der Figur 3 ist zur besseren Erkennbarkeit
der einzelnen Elemente zwischen jeweils zwei Elementen eine kleiner Spalt gelassen,
der in der Realität nicht vorhanden ist, da wie gesagt eine Abdichtung erfolgen soll.
Denkbar ist es noch, hier zusätzlich Siegelschichten für Induktionsversiegelungen
oder ähnliches vorzusehen.
[0042] Oberhalb des Dichtungselements 30, aber noch unterhalb der Kopfplatte 14 der Schraubkappe
10 ist in dem Bereich, wo die Kopfplatte 14 über die Dichtscheibe 30 gegen die Auflagefläche
32 drückt, das zusätzliche elastische Element 20 vorgesehen. Im Schnitt ist es scheibenförmig,
ähnlich wie die Flachdichtung des Dichtungselements 30. Die Kopfplatte 14 ist im Gegensatz
zu herkömmlichen Schraubkappen 10 mit der Öffnung 15 versehen, die sich in der Figur
3 einfach als fehlende Kopfplatte" darstellt. In diesem Bereich kann von oben das
zusätzliche elastische Element durch in dieser Figur nicht dargestellte Zuglaschen
24 ergriffen werden. Es ist dadurch möglich in Richtung des Pfeiles 28 Kraft auf das
zusätzliche elastische Element 20 bzw. insbesondere auf dessen Klemmbereichsabschnitte
21 auszuüben. Diese Kraft in Richtung des Pfeiles 28 geht aus dem Klemmbereich oberhalb
der Auflagefläche 32 in Richtung der fiktiven Achse des Mündungshalses 41 des Behälters
40. Die Reibungskraft in dieser Richtung ist relativ gering, da sie nur über eine
relativ kurze Strecke erfolgt.
[0043] Ist das elastische Element herausgezogen, so ergibt sich schon rein optisch in der
Figur 3 ein Leerraum zwischen der Oberseite des Dichtungselements 30 und der Unterseite
der Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10. Natürlich ist hier in der Realität kein Leerraum,
sondern das Dichtungselement 30 wird sich sofort durch den fehlenden Anpreßdruck entsprechend
ausdehnen, da die Figur 3 nicht maßstabsgetreu ist. Auf jeden Fall aber ist der Anpreßdruck
der Kopfplatte 14 der Schraubkappe 10 auf die Auflagefläche 32 auf der Oberseite des
Mündungshalses 41 des Behälters 40 deutlich reduziert und es ist nun möglich, die
Schraubkappe 10 mit weniger Kraftaufwand zu drehen. Eine Drehbewegung in der Figur
3 der Schraubkappe 10 verliefe exakt senkrecht zur Bildebene, da die Tangente an die
Schraubkappe natürlich senkrecht zur Drehachse steht.
[0044] Dabei ist auch sofort deutlich, daß in dieser Richtung normalerweise der Kraftaufwand
und die Reibungskraft wesentlich höher ist, da dann die gesamte Auflagefläche des
Mündungshalses 41 des Behälters 40 über den gesamten Umfang bei diesem Radiaus zum
Tragen kommt.
Bezugszeichenliste
[0045]
- 10
- Schraubkappe
- 11
- Innengewinde
- 12
- Rippen
- 13
- Bohrungen
- 14
- Kopfplatte
- 15
- Öffnung in Kopfplatte 14
- 20
- zusätzliches elastisches Element
- 21
- Klemmbereichsabschnitte
- 22
- Zungen im Klemmbereich 21
- 23
- Griffbereichsabschnitte
- 24
- Zuglasche
- 25
- Abreißstege
- 26
- Haltesteg
- 28
- Pfeil
- 30
- Dichtungselement
- 31
- Napf
- 32
- Auflagefläche
- 40
- Behälter
- 41
- Mündungshals
1. Drehverschluß für eine Behältermündung (40) mit einer Schraubkappe (10), die mindestens
eine Öffnung (15) aufweist und mit einem zwischen der Schraubkappe und der Behältermündung
angeordneten Dichtungselement (30), das bei geschlossenem Drehverschluß zwischen der
Schraubkappe und der Behältermündung dichtend eingeklemmt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zusätzliches elastisches Element (20) vorgesehen ist, von dem bei geschlossenem
Drehverschluß zumindest Abschnitte (21) in dem Klemmbereich zwischen dem eingeklemmten
Teil des Dichtungselementes (30) und der Schraubkappe (10) ihrerseits eingeklemmt
sind, und daß durch die eine oder durch mehrere Öffnungen (15) der Schraubkappe (10)
Griffbereichsabschnitte (23) des zusätzlichen elastischen Elements (20) in den Griffbereich
des Benutzers ragen.
2. Drehverschluß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmbereichsabschnitte (21) des zusätzlichen elastischen Elements (20) radial
nach außen gerichtete Zungen (22) aufweisen.
3. Drehverschluß nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Griffbereichsabschnitte (23) des zusätzlichen elastischen Elements eine Zuglasche
(24) aufweisen.
4. Drehverschluß nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuglasche (24) im ungeöffneten geschlossenen Zustand des Drehverschlusses vor
Erstöffnung über Abreißstege (25) zusätzlich mit den Klemmbereichsabschnitten (21)
verbunden ist.
5. Drehverschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schraubkappe (10) genau eine zentrale Öffnung (15) in ihrer Kopfplatte (14) aufweist.
6. Drehverschlußkappe nach einem der Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schraubkappe (10) einen umlaufenden Schlitz (16) als Öffnung (15) in der Kopfplatte
(14) aufweist, wobei der zentrale, innere Bereich der Kopfplatte (14) mit dem äußeren
Bereich der Schraubkappe (10) über Stege (17) verbunden ist und in axialer Richtung
zur Behältermündung hin versetzt ist.
7. Drehverschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zusätzliche elastische Element (20) in axialer Richtung eine Dicke von 0,2 bis
1 mm besitzt.