Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine Verschlußvorrichtung dieser Bauart ist aus US-A-4 984 702 bekannt. Diese Vorrichtung zum Verschließen eines Behälters weist eine Öffnung mit einem Flansch auf und besteht ferner aus einer einen Abgabekopf aufweisenden, von Hand betätigbaren Pumpe, die an ihrem dem Behälter abgekehrten Ende mit einem Ringflansch versehen ist. Die Vorrichtung ist ferner mit einem im wesentlichen ringförmigen Adapter versehen, der an seinem oberen Ende mit einem Innenflansch zum Übergreifen des Ringflansches der Pumpe sowie mit einem Unterteil ausgerüstet ist, der (1) eine Ausnehmung oder Nut zur Aufnahme des Behälterflansches und (2) einen inneren Vorsprung zum Erfassen des Behälterflansches unter Schnappwirkung aufweist.
Behälter sind häufig mit einem Sprühkopf und einer sogenannten Standardpumpe versehen, deren Gehäuse am Behälterhals durch einen Befestigungsring befestigt ist. Die Verbindung der Verschlußvorrichtung mit dem gefüllten Behälter erfordert eine fluiddichte Verbindung, die optisch anspricht, keine scharfen oder hervorstehenden Kanten und Ecken aufweist und möglichst einfach herstellbar ist.
Bisher sind zum Verschließen eines gefüllten Behälters mittels einer Verschlußvorrichtung verschiedene Arbeitsvorgänge erforderlich. Man muß die Pumpe auf dem Behälterhals befestigen, dann den Überwurfring darüber schieben und schließlich die Schutzkappe aufstecken. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Bestandteile der Verschlußvorrichtung getrennt bevorratet und einzeln einer Montagestation zugeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußvorrichtung anzugeben, die zusammen mit der Pumpe in einem einzigen Montageschritt auf gefüllte Behälter oder Flaschen aufgesteckt werden kann, so daß der Montageaufwand vermindert und die Lagerhaltung vereinfacht werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die Erfindung wird eine stabile und dichte Verbindung zwischen Verschlußvorrichtung und Behälter durch einen einzigen, axialen Aufsteckvorgang erreicht, bei dem der Adapter auf die Behälteröffnung axial aufgeprellt wird. Da die Verschlußvorrichtung als eine kompakte Montageeinheit angeliefert werden kann, die vorzugsweise aus Adapter, Überwurfring, Schutzkappe und Standardpumpe besteht, läßt sich die Belieferung mit Verschlußvorrichtungen sowie deren Vorratshaltung und Montage wesentlich vereinfachen.
Ein weiterer, durch die Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß die die eigentliche Verbindung bewirkenden Vorsprünge durch den Überwurfring abgedeckt und damit in ihrer Befestigungsstellung am Flansch des Behälters gesichert sind. Ferner hat die Verschlußvorrichtung eine glatte und formangepaßte Struktur, die ansprechend aussieht und angenehm handhabbar ist.
Vor der Montage der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung wird zunächst der Behälter mit der entsprechenden, meist kosmetischen Flüssigkeit gefüllt, und in einem darauffolgenden Schritt wird die gesamte Verschlußvorrichtung komplett auf den Behälter aufgeprellt. Dabei wird die auf die Schutzkappe axial aufzubringende Kraft über den Überwurfring auf den Adapter übertragen, wobei aufgrund der Wirkung der Sperre die anfängliche Lagezuordnung zwischen Überwurfring und Adapter zunächst unverändert bleibt. Durch die auf die Schutzkappe wirkende Prellkraft werden die am Umfang des Adapters angeordneten Vorsprünge über den Flansch des Behälters unter elastischer, radial nach außen gerichteter Ausbiegung geschoben und schnappen hinter oder unter dem Flansch ein.
Durch die weiterhin auf die Schutzkappe ausgeübte Prellkraft wird nun der Widerstand der Sperre zwischen Adapter und Überwurfring überwunden, nachdem der Adapter der aufgebrachten Prellkraft nicht mehr ausweichen kann, und der Überwurfring verschiebt sich weiter in Axialrichtung über den Adapter und dessen Vorsprünge. Dadurch werden die Vorsprünge am Flansch verriegelt, so daß der Adapter am Behälter axial unverschiebbar befestigt ist. Der Überwurfring wird vorzugsweise soweit in Richtung des Behälters verschoben, bis dessen behälterseitiger oder unterer Rand auf der Behälterschulter aufliegt. Vorzugsweise ist der Überwurfring derart dimensioniert, daß eine Reibpassung zwischen diesem und dem Adapter vorhanden ist, damit der Überwurfring an der Außenseite des Adapters relativ fest, aber verschiebbar gehalten ist. Wenn der Überwurfring am Behälter anliegt, ist der Verschließvorgang des Behälters beendet. Die Schutzkappe läßt sich anschließend leicht vom Adapter abziehen und wieder aufstecken.
Die erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung eignet sich insbesondere zum Zusammenbau mit Kosmetikpumpen und Sprühköpfen, wie sie häufig für Spraybehälter verwendet werden, mit denen Duftstoffe wie Parfums, Raumsprays und Deodorants versprüht werden. Dabei ist es zweckmäßig, den Überwurfring axial so zu dimensionieren, daß dieser im montierten Zustand in Höhe des unteren Randes des Ringflansches der Pumpe den Adapter umgibt.
Vorzugsweise weist die Schutzkappe an der Unterseite ihrer Kopfwand einen axialen, zylindrischen Führungsstutzen auf, der mit leichter Reibpassung den Überwurfring umfaßt, der als Halterung für die Schutzkappe dient.
Die Erfindung ermöglicht eine einfache Massenabfüllung von Behältern, woraufhin aufeinanderfolgend und/oder gleichzeitig jeweils eine der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtungen vom Abfüller maschinell in einem einzigen Arbeitsgang auf den Behälter gesteckt werden kann, ohne daß aufwendige Kontrolleinrichtungen zur Überwachung des Verschlußvorgangs vorgesehen werden müssen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Verschlußvorrichtung 10 zum Verschließen einer Flasche oder eines Behälters 12 gezeigt, dessen Öffnung 14 am oberen Ende seines Halses 16 mit einem äußeren Flansch 18 versehen ist. Die Verschlußvorrichtung 10 weist eine von Hand betätigbare Pumpe 20 auf, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht und deren Zylinder 22 aus der Behälteröffnung 14 hervorragt, einen nicht sichtbaren, axialen Durchlaßkanal hat und auf dem oberen Ende einen Abgabekopf 24 zur Verteilung eines im Behälter 12 enthaltenen Fluids trägt. Die Pumpe 20 ist durch eine abnehmbare Schutzkappe 26 abgedeckt. Diese Schutzkappe 26 hat eine Kopfwand 28, von deren Unterseite ein zylindrischer, rohrförmiger Führungsstutzen 30 koaxial zur Behälterachse in Richtung des Behälters 12 nach unten vorsteht und einen zylindrischen Hohlraum 32 seitlich umgibt. Eine Innenwandung 34 des Führungsstutzens 30 ist bis zu seiner etwa mittleren Höhe mit einer zylindrischen Erweiterung 36 versehen, die am oberen Ende in Form einer Anschlagfläche 38 gegenüber der Innenwandung 34 des Führungsstutzens 30 abgesetzt ist. In diese Erweiterung 36 ist ein zylindrischer Überwurfring 40 mit Reibsitz eingesetzt, der mit einem oberen, nach innen abgekröpften Ende 42 an der Anschlagfläche 38 der Erweiterung 36 anliegt. Ein unteres Ende 44 des Überwurfringes 40 steht nur geringfügig nach unten aus einem unteren, offenen Ende des Führungsstutzens 30 vor und übergreift mit Reibsitz einen ringförmigen Adapter 46, dessen Funktion nachstehend näher erläutert wird.
Die Pumpe 20 ist an ihrem dem Behälter 12 abgekehrten Ende mit einem Ringflansch 48 versehen, dessen Durchmesser etwa demjenigen des Flansches 18 entspricht. Unter dem Ringflansch 48 ist eine ringförmige Dichtscheibe 50 angeordnet. Im montierten Zustand der Verschlußvorrichtung 10, der in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, verbindet der Adapter 46 den Ringflansch 48 mit dem Flansch 18 des Behälters 12, derart, daß der Überwurfring 40 auf den Adapter 46 gemäß Fig. 3 vollständig aufgeschoben ist, auf welchen wiederum die Schutzkappe 26 mit Reibsitz aufgesteckt ist.
Der Adapter 46 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet; er ist an seinem oberen Ende mit einem ringförmigen Innenflansch 52 versehen, der gemäß Fig. 1 auf dem Ringflansch 48 der Pumpe 20 aufliegt. Von der Unterseite dieses ringförmigen Innenflansches 52 erstrecken sich in gleichen Umfangswinkelabständen mindestens drei Vorsprünge 54 Parallel zur Behälterachse abwärts in Richtung des Behälters 12. Die Vorsprünge 54 sind an ihrer Innenseite mit einer in Umfangsrichtung auf gleicher Höhe verlaufenden Nut 56 versehen. Die Nut 56 dient zur Aufnahme des Ringflansches 48 der Pumpe 20 und des Flansches 18 des Behälters 12. Die Nut 56 in den Vorsprüngen 54 wird nach unten jeweils von einem Nocken 70 begrenzt, der zum unteren Ende jedes Vorsprunges 54 als eine sich nach unten erweiternde Auflauffläche 71 ausgebildet ist. Diese Auflauffläche 71 erleichtert das Spreizen und Überschieben der Vorsprünge 54 über den Ringflansch 48 der Pumpe 20, um die Montageeinheit aus Schutzkappe 28, Überwurfring 40, Adapter 46 und Pumpe 20 zu bilden. Darüber hinaus erleichtert die Auflauffläche 71 auch die Montage der beschriebenen Montageeinheit auf dem Behälter 12, bei welcher die Vorsprünge 54 unter Spreizung den Flansch 18 über- und anschließend sperrend oder haltend untergreifen.
Der Überwurfring 40 ist gemäß Fig. 1 auf dem Adapter 46 axial verschiebbar und liegt mit seinem unteren Ende an mindestens einer elastischen, radial nach außen über die zylindrische Umfangsfläche des Adapters 46 hinaus vorgespannten Sperre 60 an. Die Sperre 60 besteht aus mindestens einem, vorzugsweise drei Sperrnocken 62, die mittels je eines nicht dargestellten Filmgelenkes zwischen den Vorsprüngen 54 an einem unteren Rand des oberen Innenflansches 52 des Adapters 46 angespritzt sind. Das Filmgelenk hält jeweils den zugehörigen Sperrnocken 62 in der radial nach außen elastisch vorgespannten Lage, in welcher jeder Sperrnocken 62 über die zylindrische Umfangsfläche des Adapters 46 hinaus nach außen vorsteht. Unter dem unteren Rand des Innenflansches 52 des Adapters 46 ist zwischen jeweils benachbarten Vorsprüngen 54 ein Freiraum 64 (Fig. 2 und 3) vorgesehen, in welchen jeder Sperrnocken 62 durch das untere Stirnende des zylindrischen Überwurfringes 40 in Abhängigkeit von der auf diesen ausgeübten Prellkraft radial nach innen weggebogen werden kann. Infolgedessen kann der Überwurfring 40 dann vollständig auf dem Adapter 46 weiter nach unten bis zur Auflage auf einer Behälterschulter 68 verschoben und durch die Sperrnocken 62 geklemmt werden.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform der Verschlußvorrichtung 10 wird die Standardpumpe 20 mit dem Abgabekopf 24, der Dichtscheibe 50 und dem Adapter 46 an dem Überwurfring 40 montiert. Der so bestückte Überwurfring 40 wird in den Führungsstutzen 30 der Schutzkappe 26 gesteckt und so zum Abfüller gesandt. Der Abfüller steckt nach dem Füllen des Behälters 12 die Pumpe 20 auf den Behälter (Fig. 1). Dabei greift der Ringflansch 48 in die Nut 56 des Adapters 46 ein, nachdem die Nocken 70 am unteren Ende der Vorsprünge 54 beim Auftreffen auf den Ringflansch 48 elastisch radial nach außen weggebogen worden sind.
Gemäß Fig. 2 werden durch weitere Ausübung des axialen Prelldruckes auf die Verschlußvorrichtung 10 die Sperrnocken 62 des Adapters 46 durch das untere Ende 44 des zylindrischen Überwurfringes 40 in den Freiraum 64 zwischen den Vorsprüngen 54 umgebogen, und es wird die Schutzkappe 26 mit dem Überwurfring 40 bis auf die Behälterschulter 68 nach unten geschoben (Fig. 3).
Der Sperrnocken 62 und der Überwurfring 40 sind so dimensioniert, daß der Überwurfring 40 durch die entstehende Flächenpressung auf dem Adapter 46 klemmt und die Schutzkappe 26 zum gewöhnlichen Gebrauch abgezogen werden kann.
Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 4 bis 7 sind ein Führungsstutzen 130 und ein Überwurfring 140 gegenüber der ersten Ausführungsform in den Fig. 1 bis 3 modifiziert. Ein unteres Ende einer zylindrischen Erweiterung 136 in einem Führungsstutzen 140 einer Schutzkappe 126 ist nämlich durch einen vorzugsweise ringförmigen Schnappwulst 172 begrenzt, der an der Unterseite ebenfalls eine sich zum unteren Ende des Führungsstutzens 130 erweiternde Auflauffläche 174 zur leichteren Montage des Überwurfringes 140 aufweist.
Der Überwurfring 140 ist auf etwa mittlerer Höhe mit einem Ringwulst 176 versehen, der gemäß Fig. 4 auf dem Schnappwulst 172 des Führungsstutzens 130 aufliegt, so daß der Überwurfring 140 zwischen einer oberen, abgesetzten Anschlagfläche 138 und dem unteren, ringförmigen Schnappwulst 172 der Erweiterung 136 axial so festgelegt ist, daß eine Trennung der Schutzkappe 126 vom Überwurfring 140 unter normalen Transportbedingungen ausgeschlossen ist.
In Fig. 4 bis 7 ist ferner zu sehen, daß der Überwurfring 140 an seinem unteren Ende mit einer inneren, umlaufenden Haltenut 178 versehen ist, die sickenförmig von einem äußeren Ringwulst 179 gebildet ist. Sie dient zum Eingriff von eine Sperre 160 bildenden Sperrnocken 162 des Adapters 146, so daß die Ausgangs- oder Ruhestellung der Verschlußvorrichtung 110 auf dem Behälter 112 hierdurch eindeutig definiert ist, wie Fig. 4 zeigt.
In der nachfolgenden Montagephase der die Montageeinheit aus Verschlußkappe 126, Überwurfring 140 und Adapter 146 mit Pumpe 120 bildenden Verschlußvorrichtung 110 gemäß Fig. 5 übergreifen unter Spreizung Nocken 170 von Vorsprüngen 154 einen Flansch 118 des Behälters 112 und untergreifen diesen rastend. Dadurch wird die Verschlußvorrichtung 110 mit dem Behälter 112 unter Kompression einer Dichtscheibe 150 so fest verbunden, daß unter normalen Gebrauchsbedingungen der Adapter 146 vom Flansch 118 des Behälters 112 nicht getrennt werden kann und diese vollständig geschlossene Lage der Verschlußvorrichtung 110 eindeutig bestimmt ist.
Gemäß Fig. 6 werden bei weiterer Druckausübung auf die Verschlußvorrichtung 110 die Sperrnocken 162 des Adapters 146 durch den Überwurfring 140 in einen Freiraum 164 zwischen den in Umfangswinkelabständen angeordneten Vorsprüngen 154 umgebogen und der Überwurfring 140 bis auf eine Behälterschulter 168 geschoben, wie aus Fig. 7 hervorgeht. In dieser Endstellung der Schutzkappe 126 und des mit ihr verschobenen Überwurfringes 140 rasten die in bezug auf die Behälterachse radial nach außen elastisch vorgespannten Sperrnocken 162 des Adapters 146 in eine obere, ringförmige, an der Innenseite des oberen Ringwulstes 176 vorgesehene, sickenartige Haltenut 180 ein und verriegeln den Adapter 146 erneut mit dem Überwurfring 140, so daß der Überwurfring 140 nicht mehr vom Adapter 146 abgezogen werden kann. Es ist verständlich, daß durch die Anordnung des oberen Ringwulstes 176 die zum Abziehen der Verschlußvorrichtung 110 von dem Adapter 146 notwendige Kraft genau bestimmt werden kann.
Fig. 8 entspricht der Darstellung der Verschlußvorrichtung in Fig. 7, jedoch mit Ausnahme eines abgeänderten Adapters 246, dessen Vorsprünge 254 an der Innenseite jeweils mit zwei übereinander angeordneten Nuten 256, 258 versehen sind. Die obere, einem Innenflansch 252 des Adapters 246 unmittelbar benachbarte Nut 256 dient zur Aufnahme eines Ringflansches 248 einer Pumpe 220, während die zweite, unter der ersten Nut 256 angeordnete Nut 258 zur Aufnahme eines Flansches 218 an einem Hals 216 eines Behälters 212 dient. Die übereinander liegenden Nuten 256, 258 sind in einem solchen Abstand voneinander getrennt, daß die Abdichtung der Pumpe 220 gegenüber dem Behälter 212 durch eine hinreichende Kompression einer Dichtscheibe 250 gewährleistet ist. Dadurch, daß eine getrennte Nut für den Ringflansch 148 und den Flansch 218 vorgesehen ist, wird die Position der Pumpe 220 mit ihrem Ringflansch 248 in der Nut 256 eindeutig bestimmt. Diese axial bestimmte Lage zwischen dem Ringflansch 248 der Pumpe 220 und dem Adapter 246 kann aus Gründen der Vormontage der aus Schutzkappe 226, Überwurfring 240 und Adapter 246 gebildeten Montageeinheit vor dem Aufprellen derselben auf den Behälter 212 erwünscht sein.
Der Adapter 46; 146 und die Schutzkappe 26; 126 sind vorzugsweise aus handelsüblichem Kunststoff wie Polypropylen oder Polyethylen als Spritzgießteile gefertigt. Für hochwertige Anwendungen können auch andere Materialien, insbesondere Metalle, für einzelne Bestandteile der Verschlußvorrichtung 10; 110 verwendet werden. Der Überwurfring 40; 140 besteht vorzugsweise aus Aluminium.
Die Vorsprünge 54; 154 haben eine solche Länge, daß die Dichtscheibe 50; 150 abdichtend auf dem Behälter 12; 112 aufliegt und ein Austritt von Flüssigkeit sicher verhindert wird.
Die Vorsprünge 54; 154 werden außenseitig vom Überwurfring 40; 140 gegen Lösen vom Flansch 18; 118 gesichert, so daß ein Lösen der Verschlußvorrichtung 10; 110 vom Behälter 12; 112 sicher verhindert wird. Der Überwurfring 40; 140 wiederum wird durch seine Haftreibung am Adapter 46; 146 in dieser Lage gehalten, so daß ein Zurückschieben des Überwurfrings 40; 140 wog vom Behälter 12; 112 nur unter erheblichem Kraftaufwand möglich ist. Gleichzeitig ist die Reibung zwischen dem Überwurfring 40; 140 und dem Führungsstutzen 30; 130 in der Schutzkappe 26; 126 erheblich geringer, so daß die Schutzkappe ohne großen Kraftaufwand abgezogen und wieder aufgesteckt werden kann.
Ein wesentlicher Vorteil der zweiten Ausführungsform in Fig. 4 bis 7 gegenüber der ersten Ausführung in Fig. 1 bis 3 besteht darin, daß die Sperre 160 nicht nur eine Bewegung des Überwurfrings 140 über den Adapter 146 verhindert, sondern darüberhinaus vermeidet, daß der Überwurfring 140 in der Gegenrichtung vom Adapter 146 abrutscht. Dadurch wird vermieden, daß die einzelnen Bestandteile der Verschlußvorrichtung 110 vor der Montage am Behälter 112 durch unsachgemäße Behandlung voneinander getrennt werden.