Verschlusseinheit an Gebinde für fliessfähiges Gut

Beschreibung

[0001] Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Verpackungsindustrie und betrifft eine Verschlusseinheit gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.

[0002] An Gebinden für Müssigkeiten wie beispielsweise Metalldosen oder Behälter aus beschichtetem Karton werden für eine wiederverschliessbare Öffnung und für ein bequemes Ausgiessen oft Verschlusseinheiten, vorzugsweise aus Kunststoff, bestehend aus einem Ausgussteil mit einer Ausgussöffnung und einem die Ausgussöffnung des Ausgussteils verschliessenden Verschlussteil eingesetzt, die in einer Öffnung des Gebindes angebracht werden. Die beiden schweizerischen Patentanmeldungen Nr. 2740/91 und 2739/91 (Anmeldedatum 17.9.91) derselben Anmelderin beschreiben derartige Verschlusseinheiten. Die beschriebenen Verschlusseinheiten werden nach einem Mehrmaterialien-Spritzgussverfahren gegossen und bestehen aus mindestens zwei, sich in mindestens einer Eigenschaft unterscheidenden Materialien.

[0003] In der genannten Anmeldeschrift Nr. 2740/91 wird neben einer guten Dichtigkeit der Verschlusseinheit gefordert, dass für eine bequeme Handhabung die Verschlusseinheit bei normalem Gebrauch immer als Ganzes mit dem Gebinde verbunden sei, derart, dass der Verschlussteil auch in geöffnetem Zustand nicht vollständig vom Ausgussteil entfernt werden kann. Zur Erfüllung dieser Forderung wird ein flexibler Steg (oder mehrere Stege) vorgeschlagen, der den Verschlussteil mit dem Ausgussteil verbindet oder am Verschlussteil angeformt ist und zwischen Gebinde und Ausgussteil festgehalten wird. Der Nachteil dieser Verbindung zwischen Ausgussteil (bzw. Gebinde) und Verschlussteil besteht darin, dass der Verschlussteil im geöffneten Zustand keine genau definierte Position hat, sodass zum Verschliessen neben einer schliessenden Bewegung auch eine positionierende Bewegung notwendig ist. Wenn die schliessende Bewegung nicht ganz genau ausgeführt wird, müssen die Dichtflächen an der Aussen- oder Innenseite der Ausgussöffnung deformiert werden, was einen unnötigen Kraftaufwand bedeutet.

[0004] Auch bekannte Verschlusseinheiten, die aus einem Material gegossen sind, weisen Verbindungsstege zwischen Ausgussteil und Verschlussteil auf. Die Verschlusseinheit wird in geöffnetem Zustand hergestellt und vor oder nach der Montage am Gebinde geschlossen. Die Stegverbindung weist dieselben Nachteile auf wie die Verbindungsstege gemäss der genannten Anmeldung Nr. 2740/91.

[0005] Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, eine Verschlusseinheit zu schaffen, deren Verschlussteil in geschlossenem Zustand gut gegen den Ausgussteil dichtet und deren Verschlussteil auch in geöffnetem Zustand mit dem Ausgussteil verbunden bleibt und zwar in einer gegenüber dem Ausgussteil derart definierten Stellung, dass eine einzige, einfache Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ausreicht, um die Ausgussöffnung zu verschliessen. Die Verschlusseinheit soll zudem derart ausgestaltet sein, dass beim Verschliessen oder Öffnen möglichst nur die als elastische Formschlussmittel dienenden Zonen deformiert werden müssen, sodass der für das Öffnen und Schliessen benötigte Kraftaufwand ein Minimum beträgt.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verschlusseinheit gemäss dem kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruches.

[0007] Die erfindungsgemässe Verschlusseinheit weist ein Scharnier auf, mit Hilfe dessen der Verschlussteil relativ zum Ausgussteil um eine Schwenkachse begrenzt schwenkbar ist. Die Schwenkachse liegt im wesentlichen auf einem geradlinig verlaufenden Teil der dem Verschlussteil zugewendeten Stirnfläche der Wandung der Ausgussöffnung. Als Dichtungsmittel weist die Verschlusseinheit um die Ausgussöffnung stirnseitige, innere und/oder äussere Dichtflächenpaare auf, die (in geschlossenem Zustand der Verschlusseinheit) je aus einer ausgussteilseitigen und einer verschlussteilseitigen Dichtfläche bestehen, wobei die Dichtflächen derart ausgebildet sind, dass sie bei der Schwenkbewegung des Verschlussteiles nicht deformiert werden.

[0008] Die erfindungsgemässe Verschlusseinheit wird vorteilhafterweise nach dem Mehrmaterialien-Spritzgussverfahren hergestellt, wobei in einer ersten Giessstufe ein Vorspritzling aus einem ersten Material gegossen wird, dann die Giessform wenigstens teilweise bewegt oder ersetzt wird und dann mit einem zweiten Material die Verschlusseinheit fertig gegossen wird, wobei der Vorspritzling wenigstens teilweise als Giessform dient. Es lassen sich mit diesem Verfahren Dichtflächenpaare aneinander giessen, wobei die eine Dichtfläche aus dem ersten Material besteht, die zweite Dichtfläche aus dem zweiten Material. Die aneinandergegossenen Dichtflächen passen sehr präzise aufeinander und bieten dadurch eine optimale Dichtigkeit.

[0009] Einige beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Verschlusseinheit werden anhand der folgenden Figuren detailliert beschrieben. Dabei zeigen:

Figur 1

eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Verschlusseinheit;

Figur 2

innere und äussere Dichtflächenpaare ohne Krümmung um die Schwenkachse;

Figur 3

schematische Darstellungen von erfindungsgemässen Verschlusseinheiten zur Illustration der für die Schwenkbewegung notwendigen Dichtflächenkorrekturen;

Figur 4

eine Detailzeichnung der Verschlusseinheit gemäss Figur 1;

Figur 5

ein Schema zur Erläuterung der für die Schwenkbewegung notwendigen Dichtflächenkorrektur;

Figur 6

eine dreidimensionale Darstellung einer äusseren, ausgussteilseitigen Dichtfläche für eine Verschlusseinheit gemäss Figur 1.

[0010] Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Verschlusseinheit mit einem Ausgussteil 1 und einem Verschlussteil 2. Der Ausgussteil ist mit einem Gebinde 3 fest verbunden. Der Verschlussteil ist über ein Scharnier 4 begrenzt schwenkbar mit dem Ausgussteil 1 verbunden.

[0011] Figur 2 zeigt mögliche Dichtflächenpaare zur Abdichtung der geschlossenen Verschlusseinheit im Schnitt. Diese befinden sich auf der Stirnseite der Wandung der Ausgussöffnung (A), auf der Aussenoberfläche der Wandung (B) und/oder auf der Innenoberfläche der Wandung der Ausgussöffnung (C), wobei die stirnseitigen Dichtflächenpaare im wesentlichen senkrecht zu einer durch den Ausguss laufenden Achse, die äusseren und inneren im wesentlichen parallel dazu verlaufen. Aus der Figur ist leicht ersichtlich, dass die schematisch dargestellten Verschlussteile einfach senkrecht gegen oben (parallel zur Ausgussachse) von den Ausgussteilen entfernt werden können. Anders ist das bei einer Verschwenkung des Verschlussteiles zum Öffnen der Verschlusseinheit. Stellt man sich die dargestellten Dichtflächenpaare als senkrecht zur Papierebene verlaufend vor, ist es offensichtlich, dass die Verschlussteile 2 ohne Schwierigkeiten um eine ausser- und oberhalb der Ausgussöffnung liegende, parallel zur Papierebene verlaufende Schwenkachse in eine geöffnete Position geschwenkt werden könnten. Liegt aber die Schwenkachse nicht in der Papierebene, sondern beispielsweise senkrecht dazu, ist ebenfalls offensichtlich, dass die Dichtflächen der einzelnen Dichtflächenpaare bei einer Verschwenkung des Verschlussteiles miteinander in Konflikt kommen, das heisst, dass sie einander gegenseitig deformieren, wenn ihre Form nicht entsprechend korrigiert ist. Die einzigen bei einer Schwenkbewegung wie bei einer einfachen Abhebbewegung nicht betroffenen Dichtflächenpaare sind die stirnseitigen Dichtflächenpaare A.

[0012] In der Figur 2 sind Schwenkachsen Z senkrecht zur Papierebene eingezeichnet, die Schwenkbewegung des Verschlussteiles mit einem ausgezogenen Pfeil, die entsprechenden Schwenkbewegungen von Randpunkten der Dichtflächen mit gestrichelten Pfeilen angedeutet. Figur 2 ist derart überzeichnet, dass entsprechende Schwenkbewegungen nicht möglich sind, da überall da, wo die schwenkende, verschlussteilseitige Dichtfläche näher an der Schwenkachse liegt als die stationäre, ausgussteilseitige Dichtfläche, die beiden Dichtflächen miteinander in Konflikt kommen, wenn sie geformt sind wie dargestellt.

[0013] Damit die entsprechenden Schwenkbewegungen ohne Deformation der Dichtflächenpaare möglich werden, müssen die Dichtflächenpaare von der Schwenkachse aus gesehen konkav gewölbt sein, das heisst, sie müssen sich um die Schwenkachse krümmen, derart, dass in jeder Schnittfläche senkrecht zur Schwenkachse der von der Schwenkachse am weitesten entfernte Punkt der schwenkenden Dichtfläche sich entlang der stationären Dichtfläche (auf einem Kreisbogen) bewegen kann.

[0014] Figur 3 zeigt nun schematisch verschiedene beispielhafte Ausführungsformen von erfindungsgemässen Verschlusseinheiten als Draufsicht auf die Ausgussöffnung. Das Scharnier ist je symbolisch durch die Schwenkachse Z dargestellt. In den dargestellten Varianten sind gemäss obigen Ausführungen je nach Position relativ zur Schwenkachse innere (C) oder äussere (B) Dichtflächen oder gar keine zu korrigieren. In der Figur 3 sind die zu korrigierenden Dichtflächen (B oder C oder /) an den entsprechenden, die Ausgussöffnung begrenzenden Wandabschnitten markiert.

[0015] Figur 4 zeigt eine erfindungsgemässe Verschlusseinheit gemäss Figur 1 als Draufsicht und als Schnitt gemäss Ansicht F-F der Draufsicht. Die Verschlusseinheit weist ein äusseres Dichtflächenpaar B und ein stirnseitiges Dichtflächenpaar A auf. Wie aus der Schnittzeichnung ersichtlich, ist das Dichtflächenpaar auf den an das Scharnier (Schwenkachse Z) grenzenden Wandbereichen korrigiert.

[0016] Figur 5 zeigt ein Schema zur genauen Ausgestaltung der Korrektur der Dichtflächenpaare an einem einfachen Beispiel. Die Figur besteht aus einer Projektion (unten) in eine Ebene, in der die Schwenkachse liegt, und einer Projektion (oben) in eine Ebene, in der die Ausgussachse (nicht dargestellt) liegt und die im vorliegenden Fall von der Schwenkachse Z senkrecht durchstossen wird. Das Schema zeigt die Fläche, die bei einer Schwenkbewegung von derjenigen Kante der schwenkenden Dichtfläche beschrieben wird, die die stationäre Dichtfläche bei einer Schwenkbewegung ganz überstreift. Im geschlossenen Zustand der Verschlusseinheit hat diese Kante die Position a. Die Punkte P, Q und R auf der Kante a (geschlossene Position) bewegen sich auf den Spuren P', Q' und R' auf Kreisbahnen senkrecht zur Schwenkachse Z, deren Durchmesser p, q und r dem Abstand der Punkte P, Q und R von der Schwenkachse entsprechen.

[0017] Die von den Spuren P', Q', und P' gebildete Fläche entspricht der korrigierten Form eines äusseren Dichtflächenpaares, entlang einem Wandteil, der gegen die Schwenkachse einen Winkel α bildet und in unkorrigiertem Zustand parallel zur Ausgussachse steht. In entsprechender Weise werden korrigierte Dichtflächenpaare auch für kompliziertere Wandbereiche und Dichtflächenformen konstruiert.

[0018] Figur 6 zeigt nun in perspektivischer Darstellung eine korrigierte, äussere Dichtfläche F am Ausgussteil einer Verschlussenheit gemäss Figur 1. Da die Dichtfläche F nicht parallel zur Ausgussachse verläuft, sondern eine sich gegen die Ausgussöffnung verjüngende Form hat, ist die Korrektur nur in einem Bereich, der durch die zwei gestrichelt eingezeichneten Linien m und n begrenzt ist, notwendig.

Ansprüche

1. Verschlusseinheit aus thermoplastischem Kunststoff für ein Gebinde zur Handhabung und Lagerung von fliessfähigem Gut bestehend aus einem im wesentlichen röhrenförmigen Ausgussteil (1) und einem die Öffnung des Ausgussteils verschliessenden Verschlussteil (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussteil (1) um eine feste Schwenkachse (Z) begrenzt schwenkbar mit dem Ausgussteil (2) verbunden ist, dass der Ausgussteil (1) um die Ausgussöffnung Dichtflächen aufweist, die an den inneren und/oder an den äusseren Oberflächen der Wandung des Ausgussteils im Bereich der Ausgussöffnung angebracht sind, dass der Verschlussteil (2) entsprechende Dichtflächen aufweist, die im geschlossenen Zustand der Verschlusseinheit zusammen mit den Dichtflächen des Ausgussteiles dichtende Dichtflächenpaare (B, C) bilden, und dass die Dichtflächenpaare derart um die Schwenkachse (Z) gekrümmt ausgebildet sind sodass sie bei einer Schwenkbewegung des Verschlussteiles (2) um die Schwenkachse (Z) nicht deformiert werden.

2. Verschlusseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtflächenpaare in Schnittebenen senkrecht zur Schwenkachse (Z) eine von der Schwenkachse aus gesehen konkave Wölbung mit der Schwenkachse als Zentrum aufweisen.

3. Verschlusseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtflächenpaare (B), von denen die schwenkende Dichtfläche näher an der Schwenkachse (Z) liegt als die stationäre Dichtfläche, die genannte Wölbung aufweisen.

Claims

1. Closure unit made from a thermoplastic material for a container for handling and storing flowable products, comprising a substantially tubular pouring part (1) and a closure part (2) closing the opening of the pouring part, characterized in that the closure part (1) is pivotably connected to a limited extent with the pouring part (2) about a fixed pivoting axis (Z), that the pouring part (1) has sealing faces around the pouring opening, which are fitted to the inner and/or outer surfaces of the wall of the pouring part in the vicinity of the pouring opening, that the closure part (2) has corresponding sealing faces, which in the closed state of the closure unit form sealing sealing face pairs (B, C) with the sealing faces of the pouring part and that the sealing face pairs are so bent around the pivoting axis (Z) that during a pivoting movement of the closure part (2) about the pivoting axis (Z) they are not deformed.

2. Closure unit according to claim 1, characterized in that sealing face pairs in sectional planes perpendicular to the pivoting axis (Z) have a concave curvature, considered from the pivoting axis, with the said pivoting axis as the centre.

3. Closure unit according to claim 2, characterized in that sealing face pairs (B), whereof the pivoting sealing face is closer to the pivoting axis (Z) than the stationary sealing face, have the aforementioned curvature.

Revendications

1. Capsule de fermeture en matière thermoplastique pour un récipient destiné à la manutention et au stockage de matières liquides, composée d'une partie verseuse (1) sensiblement tubulaire et d'une partie de fermeture (2) fermant l'ouverture de la partie verseuse, caractérisée en ce que la partie de fermeture (2) est reliée à la partie verseuse (1) avec possibilité de pivotement limité autour d'un axe de pivotement (Z) fixe, en ce que la partie verseuse (1) présente autour de l'ouverture verseuse des surfaces d'étanchéité qui sont appliquées sur les surfaces intérieures et/ou extérieures de la paroi de la partie verseuse dans la zone de l'ouverture verseuse, en ce que la partie de fermeture (2) présente des surfaces d'étanchéité correspondantes qui, lorsque la capsule de fermeture est fermée, forment avec les surfaces d'étanchéité de la partie verseuse des paires de surfaces d'étanchéité (B, C), et en ce que les paires de surfaces d'étanchéité sont courbées autour de l'axe de pivotement (Z) de telle sorte qu'elles ne sont pas déformées lors d'un mouvement de pivotement de la partie de fermeture (2) autour de l'axe de pivotement (Z).

2. Capsule de fermeture selon la revendication 1, caractérisée en ce que des paires de surfaces d'étanchéité situées dans les plans de coupes perpendiculaires à l'axe de pivotement (Z) présentent une courbure concave à partir de l'axe de pivotement et dont le centre est l'axe de pivotement.

3. Capsule de fermeture selon la revendication 2, caractérisée en ce que des paires de surfaces d'étanchéité (B) dans lesquelles la surface d'étanchéité pivotante est plus proche de l'axe de pivotement (Z) que la surface d'étanchéité stationnaire, présentent ladite courbure.

Zeichnung