[0001] Die Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere eine bevorzugt aus Kunststoff
hergestellte Weithals-Dose, umfassend: einen Gewinde-Stutzen mit einer Öffnung, die
mit einem bevorzugt aus Kunststoff hergestellten Drehverschluss verschließbar ist.
An dem Stutzen sind radial nach außen vorstehende Rastelemente gebildet, die in einer
Verschlussstellung des Drehverschlusses radial nach innen vorstehende Rastelemente
an einem über mindestens eine Sollbruchstelle an den Drehverschluss angebundenen Originalitätsring
hintergreifen.
[0002] Ein solcher Behälter mit einem Gewinde-Schraubstutzen und einem Drehverschluss in
Form einer Schraubkappe ist aus der
DE 198 15 750 A1 bekannt geworden. Der Gewinde-Schraubstutzen ist außenseitig mit Vorsprüngen versehen,
die Federzungen eines Originalitätsrings in Form eines Rastkranzes in einer Verschlussposition
der Schraubkappe derart unlösbar hintergreifen, dass beim Wiederaufdrehen mehrere
zwischen Schraubkappe und Rastkranz ausgebildete dünne Verbindungsstege als Sollbruchstellen
abreißen.
[0003] Die Sollbruchstellen, über die der Originalitätsring an den Drehverschluss angebunden
ist, können beim Wiederaufdrehen des Drehverschlusses abreißen, wie in der
DE 198 15 750 A1 beschrieben ist, es ist aber auch möglich, dass der Originalitätsring auf andere
Weise als durch das Wiederaufdrehen vom Drehverschluss gelöst wird. Beispielsweise
können zu diesem Zweck an dem Originalitätsring Vorsprünge gebildet sein, die mit
dem Originalitätsring fester verbunden sind als der Originalitätsring über die Sollbruchstellen
mit dem Drehverschluss verbunden ist, wie dies in der
DE 103 18 454 B4 beschrieben ist. Die Sollbruchstellen können auch gelöst werden, wenn der Originalitätsring
als Abreißband ausgebildet ist und eine Abreißlasche oder dergleichen aufweist, um
den Originalitätsring von dem Drehverschluss und somit die Verzahnung der Rastelemente
zu lösen. Ein Abreißband läuft an dem Drehverschluss ggf. in Umfangsrichtung nicht
vollständig um; auch ein solches nicht in sich geschlossenes Abreißband wird in dieser
Anmeldung als Originalitätsring bezeichnet.
[0004] Unter einer Weithals-Dose wird im Sinne dieser Anmeldung ein Behälter mit einem Boden,
einer umlaufenden, typischerweise zylindrischen (oder geringfügig konischen) Seitenwand
und einer typischerweise zentrischen Öffnung an der Oberseite der Dose verstanden,
die von dem Gewinde-Stutzen umgeben ist.
[0005] Um zu erreichen, dass bei größeren Weithals-Dosen oder bei anderen Behältern der
Drehverschluss beim erstmaligen Aufschrauben, bei dem der Originalitätsring noch an
den Drehverschluss angebunden ist, mit akzeptablem Kraftaufwand mit dem Gewinde-Stutzen
verschraubt werden kann, ist es erforderlich, eine elastisch federnde Funktion zwischen
den Rastelementen des Originalitätsrings und den Rastelementen des Gewinde-Stutzens
vorzusehen. In der
DE 198 15 750 A1 wird dies dadurch erreicht, dass die Rastelemente des Originalitätsrings in Form
von Federzungen ausgebildet sind, die in radialer Richtung nach außen bewegt werden,
wenn die Vorsprünge des Drehverschlusses an diesen vorbei bewegt werden.
[0006] Eine solche Art der elastischen Federung ausschließlich der Rastelemente des Drehverschlusses
in radialer Richtung führt aufgrund des Federweges der Federzungen in radialer Richtung
zu einer in der Regel gegenüber dem Drehverschlussgewinde in radialer Richtung deutlich
überstehenden Originalitätsring und im Falle von Weithalsdosen zu einem Rastmechanismus,
der nach außen über die Weithals-Dose, bzw. den Drehverschluss übersteht. Ein solches
Überstehen des Drehverschlusses bzw. des Originalitätsrings führt jedoch zu einer
verringerten Stückzahl von Verpackungseinheiten der Weithals-Dose, die beispielsweise
auf einer (Euro-)Palette nebeneinander angeordnet werden können.
[0007] Beim erstmaligen Aufschrauben des Drehverschlusses auf den Gewinde-Stutzen in die
Verschlussstellung wird auf den Drehverschluss ein vorher eingestelltes Verschließ-Drehmoment
ausgeübt. Abhängig von der Größe des Verschließ-Drehmoments und der Anzahl an typischerweise
äquidistant an dem Gewinde-Stutzen sowie an dem Originalitätsring verteilten Rastelementen
kann die Verschlussstellung des Drehverschlusses in Umfangsrichtung ungünstig sein,
so dass der Drehverschluss um eine gewisse Wegstrecke bzw. um einen gewissen Drehwinkel
zurückgedreht werden kann, ehe die Rastelemente des Originalitätsrings mit den Rastelementen
des Gewinde-Stutzens verrasten bzw. verzahnen. Beim Zurückdrehen wird das vorher eingestellte
Verschließ-Drehmoment und ggf. eine Dichtpressung zwischen dem Drehverschluss und
dem Behälter bzw. der Weithals-Dose reduziert, was zu Undichtigkeiten führen kann.
Auch kann es bei einer ungünstigen Stellung der Rastelemente des Gewinde-Stutzens
und des Drehverschlusses zueinander zu einer Deformation des gesamten Garantiesystems
im Deckelbereich kommen, was auch optisch nachteilig ist.
[0008] Bei einer zu großen Anzahl von Rastelementen kommt es ggf. trotz der elastischen
Federung zu einem ruckartigen Kraftanstieg und somit zu einem pulsierenden Kraftaufwand,
wenn die Rastelemente des Originalitätsrings des Drehverschlusses beim erstmaligen
Aufdrehen an den Rastelementen des Gewinde-Stutzens vorbei geführt werden. Die beim
erstmaligen Aufschrauben zu überwindende Kraft hängt von der Anzahl der gleichzeitig
ineinander eingreifenden Rastelemente des Gewinde-Stutzens und des Originalitätsrings
ab. In der
DE 20 2009 007 864 U1 wird vorgeschlagen, an einer Glasflasche ein Bund mit vier Sägezähnen anzuformen,
die symmetrisch entlang des Umfangs des Bundes verteilt sind. Dadurch, dass die Glasflasche
nur vier Sägezähne aufweist, kann ein Originalitätsring leichter aufgeschraubt werden.
[0009] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Behälter für bzw. mit einem Drehverschluss
mit Originalitätsring bereitzustellen, bei dem der Originalitätsring möglichst eng
an dem Gewinde-Stutzen anliegt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin,
einen Behälter mit Drehverschluss bereitzustellen, bei dem die Rastelemente des Originalitätsrings
aus der Verschlusstellung um einen möglichst kleinen Drehwinkel zurückgedreht werden
können.
[0010] Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die
Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen elastisch federnd ausgebildet und/oder an dem
Gewinde-Stutzen elastisch federnd angebunden sind, um beim erstmaligen Aufschrauben
des Drehverschlusses in die Verschlussstellung die Rastelemente des Originalitätsrings
an den Rastelementen des Gewinde-Stutzens vorbeizuführen. Die Verschlussstellung bildet
diejenige End-Stellung des Drehverschlusses, die der Drehverschluss bei einem vorgegebenen
Verschließ-Drehmoment einnimmt.
[0011] Bei herkömmlichen Behältern, z.B. bei Kanistern, bildet der Gewinde-Stutzen mit den
Rastelementen ein starres Gebilde, welches den Eingriff bzw. den Hintergriff der Rastelemente
des Originalitätsrings ermöglicht, aber selbst nicht nachgeben oder elastisch federn
kann. Beim ersten Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, die Rastelemente an dem
Behälter, der aus Kunststoff hergestellt und insbesondere in Form einer Weithals-Dose
ausgebildet ist, elastisch auszubilden und/oder elastisch an den Gewinde-Stutzen anzubinden.
Auf diese Weise können die an dem Gewinde-Stutzen gebildeten Rastelemente beim erstmaligen
Aufschrauben des Drehverschlusses radial nach innen bewegt werden, wodurch die Notwendigkeit
entfällt, die Rastelemente an dem Originalitätsring elastisch federnd auszubilden
und/oder elastisch federnd an den Originalitätsring anzubinden, was den Federweg an
dem Originalitätsring und somit den Durchmesser des Originalitätsrings verringert.
Es versteht sich, dass ggf. auch die Rastelemente an dem Originalitätsring in radialer
Richtung elastisch federnd ausgeführt sein können. Aufgrund des elastischen Federwegs
der Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen kann der elastische Federweg der Rastelemente
an dem Originalitätsring in radialer Richtung aber geringer ausfallen, als dies bei
einem herkömmlichen Drehverschluss mit Originalitätsring der Fall ist.
[0012] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen
zumindest teilweise elastisch federnd radial nach innen hinter die Gewindeflanken
des Gewinde-Stutzens bewegbar. Bei dieser Ausführungsform kann die radiale Erstreckung
bzw. die Breite der Gewindeflanken des Gewinde-Stutzens radial nach außen, die ohnehin
benötigt wird, um den Drehverschluss aufzuschrauben, vorteilhafter Weise genutzt werden,
um einen Teil des Federwegs der an dem Gewinde-Stutzen gebildeten Rastelemente zu
bilden. Auf diese Weise kann der Bauraum des Originalitätssystems gegenüber herkömmlichen
Originalitätssystemen bei identischem Schließkraftverlaufsprofil deutlich reduziert
werden, d.h. der Durchmesser des Drehverschlusses bzw. des Originalitätsrings nimmt
ab. Die Rastelemente sind an dem Gewinde-Stutzen in der Regel nahezu unmittelbar unterhalb
des unteren Endes des (Außen-)Gewindes gebildet, um die Höhe des Drehverschlusses
zu minimieren.
[0013] Beim Aufschrauben des Drehverschlusses auf den Behälter pulsiert die Schließkraft.
Die Schließkraft erhöht sich, wenn Rastelemente des Gewinde-Stutzens und Rastelemente
des Originalitätsrings aneinander vorbeistreifen. Die Schließkraft reduziert sich,
wenn gerade keine Rastelemente gegenseitig aneinander anliegen bzw. aneinander vorbeistreifen.
Unter einem identischen Schließkraftverlaufsprofil wird verstanden, dass - eine gleiche
Anzahl an Rastelementen vorausgesetzt - die Pulsationen bzw. die Puls-Amplituden beim
Aufschrauben gleich groß sind. Würden größere Ausschläge des Pulsierens akzeptiert
werden, könnte der Federweg der Rastelemente ebenfalls verkleinert werden, was die
Anforderungen an den Bauraum des Gesamtsystems verringern würde, aber in der Regel
unerwünscht ist.
[0014] Die an dem Gewinde-Stutzen gebildeten Rastelemente können elastisch federnd, beispielsweise
in Form von Federzungen ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Rastelemente
an dem Gewinde-Stutzen (annähernd) starr auszubilden und diese an den Gewinde-Stutzen
elastisch federnd anzubinden. Es versteht sich, dass auch elastisch federnde Rastelemente
mit einer elastisch federnden Anbindung an dem Gewinde-Stutzen kombiniert werden können.
[0015] Bei einer Ausführungsform sind an dem Gewinde-Stutzen in radialer Richtung nach außen
vorstehende Stege gebildet, an denen die Rastelemente elastisch federnd angebunden
sind. Zwischen jeweils zwei benachbarten Stegen wird in diesem Fall ein Freiraum gebildet,
in den die Rastelemente elastisch federnd radial nach innen bewegt werden können.
Zu diesem Zweck sind die Rastelemente in Umfangsrichtung zwischen den Stegen angeordnet.
[0016] Bevorzugt sind jeweils zwei benachbarte Stege, genauer gesagt deren radial nach außen
vorstehende Enden, in Umfangsrichtung durch elastisch verformbare Wandabschnitte verbunden,
an denen die Rastelemente gebildet sind. Die elastisch verformbaren Wandabschnitte
können als Ganzes einen umlaufenden, im Bereich zwischen den Stegen elastisch verformbaren
ringförmigen Wandabschnitt bilden. Es versteht sich, dass die elastisch federnde Anbindung
der Rastelemente auch auf andere Weise als hier beschrieben erfolgen kann. Beispielsweise
können ggf. die Stege selbst elastisch verformbar ausgebildet sein und der bzw. ein
jeweiliger ringförmiger Wandabschnitt kann beim erstmaligen Aufschrauben des Drehverschlusses
(auch) in Umfangsrichtung elastisch verformt werden.
[0017] Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen als
Rastzähne mit einer in einer Aufschraubrichtung ausgerichteten Einlaufschräge ausgebildet.
In diesem Fall sind die Rastelemente selbst (praktisch) nicht elastisch federnd ausgebildet,
d.h. die Bewegung radial nach innen wird über eine elastisch federnde Anbindung an
dem Gewinde-Stutzen ermöglicht. Beim erstmaligen Aufschrauben können die Rastelemente
an dem Originalitätsring an der Einlaufschräge der Rastelemente des Gewinde-Stutzens
entlang gleiten.
[0018] Bei einer weiteren Ausführungsform weisen die Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen,
insbesondere in Form der Rastzähne, Anlageflächen auf, die für den Eingriff von Anlageflächen
der Rastelemente des Originalitätsrings ausgebildet sind, oder umgekehrt, wenn diese
in der Verschlussstellung aneinander anliegen. Die Anlageflächen sind derart ausgebildet,
beispielsweise zueinander angewinkelt, dass sich die Rastelemente bei zunehmendem
Drehmoment durch die auf die Anlageflächen wirkenden Normalkräfte noch stärker gegeneinander
verschieben und sich die Überdeckung der Anlageflächen bis zur völligen Blockade vergrößert,
d.h. dass die Rastelemente sich selbst verriegeln. Die Anlageflächen der Rastelemente
an dem Gewinde-Stutzen und/oder an dem Originalitätsring können zu diesem Zweck beispielsweise
widerhakenförmig ausgebildet sein. Die Rastelemente am Gewinde-Stutzen können beispielsweise
eine radial innen liegende Mulde aufweisen, von der ausgehend ein radial außen liegendes
freies Ende des Rastelements in Umfangsrichtung vorsteht. In die Mulde eines jeweiligen
Rastelements des Gewinde-Stutzens greift bei aneinander anliegenden Anlageflächen
ein komplementär geformter Vorsprung an der Anlagefläche des Rastelements des Originalitätsrings
ein, oder umgekehrt.
[0019] Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Behälter einen Drehverschluss auf, der
in einer Verschlussstellung die Öffnung des Gewinde-Stutzens verschließt, wobei der
Drehverschluss einen über mindestens eine Sollbruchstelle angebundenen Originalitätsring
mit radial nach innen vorstehenden Rastelementen aufweist, die in der Verschlussstellung
die radial nach außen vorstehenden Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen hintergreifen.
Die Rastelemente an dem Drehverschluss sind bevorzugt ebenfalls in Form von Säge-
bzw. von Rastzähnen ausgebildet, die in der Verschlussstellung mit den Säge- bzw.
Rastzähnen des Gewinde-Stutzens oder ggf. mit dort gebildeten Federzungen verzahnen.
Die Verwendung von starren Rastelementen in Form von Rastzähnen an Stelle von Federzungen
an dem Originalitätsring ist günstig, um einen Originalitätsring mit einem möglichst
geringen Durchmesser zu realisieren. Bei der Sollbruchstelle kann es sich beispielsweise
um eine nahezu vollständig umlaufende keilförmige Kontur handeln, welche den kleinsten
Querschnitt an ihrer radial innen liegenden, dem Drehverschluss zugewandten Seite
aufweist. Bei Lösen der Anbindung reißt die keilförmige Kontur im Bereich ihres kleinsten
Querschnitts ab, so dass die keilförmige Kontur am Originalitätsring verbleibt. Es
versteht sich, dass auch mehrere im Wesentlichen punktuelle Anbindungen, z.B. in Form
von Stegen oder dergleichen, als Sollbruchstellen dienen können.
[0020] Bei dem zweiten Aspekt der Erfindung, der insbesondere mit dem ersten Aspekt der
Erfindung kombiniert werden kann, weist der weitere oben beschriebene Behälter den
weiter oben beschriebenen Drehverschluss auf und die Anzahl der Rastelemente an dem
Originalitätsring unterscheidet sich von der Anzahl der Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen,
wobei bevorzugt die Anzahl der Rastelemente an dem Originalitätsring kein ganzzahliges
Vielfaches der Anzahl der Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen bildet.
[0021] Bei diesem Aspekt der Erfindung wird eine unterschiedliche Anzahl von Rastelementen
an dem Gewinde-Stutzen und an dem Originalitätsring verwendet, wobei die Rastelemente
sowohl an dem Gewinde-Stutzen als auch an dem Originalitätsring in der Regel in Umfangsrichtung
äquidistant, d.h. in gleichen Abständen zueinander, angeordnet sind. Durch die unterschiedliche
Anzahl der jeweiligen Rastelemente können nicht alle Rastelemente gleichzeitig ineinander
eingreifen, vielmehr erfolgt das Ineinandergreifen der Rastelemente beim erstmaligen
Aufschrauben des Drehverschlusses nur bei einem Teil der Rastelemente gleichzeitig,
bzw. im Fall des ganzzahligen Vielfachen der Rastelemente am Gewinde-Stutzen und am
Originalitätsring greift maximal die kleinere Anzahl der Rastelemente der beiden Bauteile
ineinander ein.
[0022] In der Regel wird die Anzahl der Rastelemente des Gewinde-Stutzens kleiner gewählt
als die Anzahl der Rastelemente des Originalitätsrings, dies ist aber nicht zwingend
erforderlich.
[0023] Bei einer Ausführungsform liegt die Anzahl der gleichzeitig ineinander greifenden
Rastelemente des Originalitätsrings und des Gewinde-Stutzens bei mindestens einem,
bevorzugt bei mindestens zwei, insbesondere bei mindestens fünf. Die Anzahl der gleichzeitig
ineinander greifenden Rastelemente wird abhängig vom zulässigen Abreiß- bzw. Drehmoment
beim Lösen der Sollbruchstelle(n) des Originalitätsrings von dem Drehverschluss bzw.
von der Kraft festgelegt, die beim erstmaligen Aufschrauben des Drehverschlusses auf
den Behälter benötigt wird. Die Anzahl der gleichzeitig ineinander greifenden Rastelemente
kann anwendungsbezogen bis auf eins reduziert werden. Die Anzahl der gleichzeitig
ineinander greifenden Rastelemente des Originalitätsrings und des Gewinde-Stutzens
stellt bei äquidistanten Rastelementanordnungen den größten gemeinsamen Teiler der
Anzahl der Rastelemente des Originalitätsrings und der Anzahl der Rastelemente des
Gewinde-Stutzens dar, wie weiter unten näher erläutert wird. Bei einer Anzahl von
z.B. 30 Rastelementen an dem Originalitätsring und von z.B. 24 Rastelementen an dem
Gewinde-Stutzen liegt der größte gemeinsame Teiler bei sechs, d.h. es greifen jeweils
sechs Rastelemente gleichzeitig ineinander ein.
[0024] Für den Fall, dass die Rastelemente an dem Gewinde-Stutzen und/oder an dem Originalitätsring
nicht äquidistant, d.h. nicht unter identischen Winkeln zueinander ausgerichtet sind,
ist es möglich, dass die Anzahl von gleichzeitig ineinander eingreifenden Rastelementen
beim Aufdrehen des Drehverschlusses abhängig von dessen Stellung in Umfangsrichtung
variiert. Beispielsweise kann eine erste Anzahl von drei Rastelementen, die unter
einem Winkel von 120° zueinander ausgerichtet sind, gleichzeitig ineinander greifen,
und beim Weiterdrehen des Drehverschlusses in Umfangsrichtung kann eine zweite Anzahl
von vier Rastelementen, die jeweils unter einem Winkel von 90° zueinander ausgerichtet
sind, ineinandergreifen. Bei einer nicht äquidistanten Anordnung der Rastelemente
in Umfangsrichtung wird unter der Anzahl der gleichzeitig ineinander greifenden Rastelemente
die minimale Anzahl von gleichzeitig ineinander eingreifenden Rastelementen verstanden.
[0025] Gleichzeitig ineinander greifende Rastelemente sind an dem Gewinde-Stutzen und an
dem Originalitätsring in Umfangsrichtung unter identischen Winkeln zueinander ausgerichtet.
Bei einer Anzahl von 30 äquidistanten Rastelementen an dem Originalitätsring sind
jeweils zwei benachbarte Rastelemente unter einem Umfangs-Winkel von 12° zueinander
ausgerichtet. Bei einer Anzahl von 24 äquidistanten Rastelementen an dem Gewinde-Stutzen
sind zwei benachbarte Rastelemente jeweils unter einem Umfangs-Winkel von 15° zueinander
ausgerichtet. Jedes vierte Rastelement an dem Originalitätsring und jedes fünfte Rastelement
an dem Gewinde-Stutzen greifen in diesem Fall gleichzeitig ineinander, wobei die gleichzeitig
ineinander greifenden Rastelemente jeweils unter einem Winkel von 60° zueinander ausgerichtet
sind, d.h. es greifen jeweils sechs der Rastelemente des Originalitätsrings und des
Gewinde-Stutzens gleichzeitig ineinander.
[0026] Neben der Anzahl der gleichzeitig ineinander greifenden Rastelemente stellt auch
der Rück-Drehwinkel, um den bei einer ungünstigen Stellung der Rastelemente zueinander
der Drehverschluss aus der Verschlussstellung zurück gedreht werden kann, bis die
Rastelemente des Originalitätsrings und die Rastelemente des Gewinde-Stutzens ineinander
greifen bzw. bis deren Anlageflächen aneinander anliegen, eine wesentliche Randbedingung
für die Anzahl der Rastelemente dar. Der Rückdreh-Winkel hängt vom kleinsten Umfangs-Winkel
zwischen allen jeweils benachbarten Anlageflächen aller Rastelemente in Umfangsrichtung
ab. Durch eine nicht äquidistante Verteilung der Rastelemente in Umfangsrichtung kann
auch mit einer geringen Anzahl von Rastelementen ein kleiner Rückdreh-Winkel erreicht
werden.
[0027] Bei einer weiteren Ausführungsform liegt ein maximaler Rück-Drehwinkel des Originalitätsrings
aus der Verschlussstellung bei 5° oder weniger, bevorzugt bei 3° oder weniger. Der
(maximale) Rück-Drehwinkel ist definiert als der Winkel in Umfangsrichtung, den ein
Drehverschluss maximal (d.h. ausgehend von der ungünstigsten Stellung des Drehverschlusses/Originalitätsrings
in Umfangsrichtung) zurückgedreht werden kann, bis die Anlageflächen mindestens eines
Rastelements seines Originalitätsrings an einer Anlagefläche eines Rastelements des
Gewinde-Stutzens anliegt bzw. bis diese beiden Anlageflächen ineinandergreifen. Bei
äquidistant angeordneten Rastelementen entspricht der Rückdreh-Winkel für gewöhnlich
der Winkel-Differenz zwischen dem Umfangs-Winkel zweier benachbarter Rastelemente
des Originalitätsrings und dem Umfangs-Winkel zweier benachbarter Rastelemente des
Gewinde-Stutzens. Bei in Umfangsrichtung nicht äquidistant angeordneten Rastelementen
besteht in der Regel ein komplexerer Zusammenhang zwischen dem Rückdreh-Winkel und
den Umfangs-Winkeln zwischen benachbarten Rastelementen des Originalitätsrings bzw.
des Gewinde-Stutzens. Dieser Zusammenhang muss hier nicht angegeben werden, da der
maximale Rückdreh-Winkel unmittelbar an dem Behälter bestimmt werden kann, indem festgestellt
wird, wie weit der Drehverschluss zurückgedreht werden kann. Es versteht sich, dass
die Winkel-Differenz von der Anzahl der Rastelemente abhängig ist, so dass diese für
die Gewährleistung eines kleinen Rück-Drehwinkels nicht zu klein gewählt werden sollte.
[0028] Bei dem weiter oben beschriebenen Beispiel mit 30 Rastelementen am Originalitätsring
liegt der Umfangs-Winkel zwischen benachbarten Rastelementen bei 12° und bei 24 Rastelementen
an dem Gewinde-Stutzen liegt die Winkel-Differenz bei 15°, so dass sich ein Differenz-Winkel
bzw. ein Rück-Drehwinkel von 3° ergibt. Bei einer identischen Anzahl von äquidistanten
Rastelementen an dem Originalitätsring und an dem Gewinde-Stutzen entspricht der maximale
Rück-Drehwinkel hingegen stets dem Umfangs-Winkel zwischen benachbarten Rastelementen.
Um einen kleinen Rück-Drehwinkel zu erreichen, ist es bei einer identischen Anzahl
von Rastelementen an dem Originalitätsring und an dem Gewinde-Stutzen in diesem Fall
erforderlich, eine größere Anzahl von Rastelementen vorzusehen.
[0029] Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Originalitätsring mindestens eine Abreißlasche
zum Lösen der mindestens einen Sollbruchstelle der Anbindung des Originalitätsrings
an dem Drehverschluss auf. Die Abreißlasche kann von einem Bediener ergriffen werden,
um den Originalitätsring von dem Drehverschluss zu lösen, wobei die Sollbruchstelle(n),
die beispielsweise in Form von dünnen Stegen oder dergleichen ausgebildet sein können,
durchbrochen werden. Für die Anbindung der Abreißlasche ist es ggf. erforderlich,
eines der Rastelemente des Originalitätsrings durch die Anbindung der Abreißlasche
zu ersetzen. Bei den obigen Betrachtungen wird das weggelassene Rastelement nicht
berücksichtigt, d.h. es wird von einer Anzahl an Rastelementen ausgegangen, die einer
äquidistanten Anordnung der Rastelemente in Umfangsrichtung an dem Originalitätsring
entspricht.
[0030] Bei einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Material des Behälters
und/oder des Drehverschlusses um Polyethylen, Polypropylen, Polyamide, PET oder Polyolefine.
Behälter aus Polyolefinen, insbesondere aus Polypropylen, Polyethylen, Polyamid oder
aus Polyethylenterephthalat (PET) sind typischerweise kostengünstig herstellbar. Ferner
weisen derartige Behälter vorteilhafte Eigenschaften auf, wie z.B. eine große Beständigkeit
durch hohe Zähigkeits- und Reißdehnungswerte. Grundsätzlich können der Behälter bzw.
der Drehverschluss aber auch aus anderen Kunststoff-Materialien (insbesondere aus
Thermoplasten, ggf. auch aus Duroplasten) hergestellt sein. Der Behälter und/oder
der Drehverschluss sind typischerweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt, es
ist aber ggf. auch möglich, den Behälter durch ein Tiefzieh- oder ein Blasformverfahren
herzustellen. Insbesondere ist es günstig, wenn sowohl der Behälter als auch der Drehverschluss
aus einem recyclingfähigen Kunststoff hergestellt sind.
[0031] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.
Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß
jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.
Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung
zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung
der Erfindung.
[0032] Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen die:
- Fig. 1u.2
- Darstellungen eines Drehverschlusses mit einem Originalitätsring gemäß dem Stand der
Technik,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Behälters in Form einer Weithals-Dose
mit elastisch federnd an einen Gewinde-Stutzen angebundenen Rastelementen und mit
einem Drehverschluss,
- Fig. 4
- eine Detaildarstellung des Behälters von Fig. 3 mit den Rastelementen, die an elastisch
federnden Wandabschnitten angebracht sind,
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf einen Drehverschluss mit einem Originalitätsring, der eine Anzahl
von 29 Rastelementen aufweist, sowie
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf einen Gewinde-Stutzen eines Behälters mit einer Anzahl von 24
elastisch federnd angebundenen Rastelementen.
[0033] Fig. 1 und
Fig. 2 zeigen einen Drehverschluss
1 für einen nicht bildlich dargestellten Behälter in Form eines Kanisters. An den Drehverschluss
1 ist ein in Umfangsrichtung umlaufender Originalitätsring
2 über Sollbruchstellen
3 in Form von dünnen Stegen angebunden. Der Originalitätsring 2 weist radial nach innen
vorstehende Rastelemente
4 in Form von Federzungen auf, die in einer Verschlussstellung des Drehverschlusses
1 mit (nicht gezeigten) Rastelementen an dem Behälter verrasten. Der Drehverschluss
1 kann nicht aus der Verschlussstellung gelöst werden, ohne dass die Sollbruchstellen
3 aufgebrochen werden und der Originalitätsring 2 sich von dem Drehverschluss 1 löst.
[0034] Wie in Fig. 1 und Fig. 2 zu erkennen ist, steht der Originalitätsring 2 über den
seitlichen Rand des Drehverschlusses 1 über, wobei der Überstand eine vergleichsweise
große Breite B in radialer Richtung aufweist. Die große Breite B des Überstands kommt
dadurch zustande, dass beim erstmaligen Aufschrauben des Drehverschlusses 1 in die
Verschlussstellung die Rastelemente 4 des Originalitätsrings 2 an den Rastelementen
des Behälters vorbei geführt werden müssen, wozu es einer elastisch federnden Bewegung
der Rastelemente 4 des Originalitätsrings 2 bedarf. Diese elastisch federnde Bewegung
wird bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Drehverschluss 1 dadurch erreicht, dass
die Rastelemente 4 in Form der Federzungen, genauer gesagt von deren freien Enden,
in radialer Richtung nach außen ausweichen und hierbei einen vergleichsweise großen
Federweg in radialer Richtung zurücklegen.
[0035] Um zu erreichen, dass der Drehverschluss 1 bzw. der Originalitätsring 2 einen möglichst
geringen Außendurchmesser aufweist, d.h. möglichst wenig über einen in
Fig. 3 gezeigten Gewinde-Stutzen
5 eines Behälters
6 in Form einer Weithals-Dose in radialer Richtung übersteht, sind bei dem in Fig.
3 gezeigten Beispiel radial nach außen vorstehende Rastelemente
7 an dem Gewinde-Stutzen 5 vorgesehen, die elastisch federnd angebunden sind. Wie in
Fig. 4 zu erkennen ist, sind die Rastelemente 7 als Rastzähne ausgebildet, die an einem
jeweiligen elastisch federnden Wandabschnitt
8 an dem Gewinde-Stutzen 5 radial nach außen überstehend angeformt sind. Die Rastelemente
7 in Form der Rastzähne weisen eine Einlaufschräge
9 auf, die in Aufschraubrichtung ausgerichtet ist, um beim erstmaligen Aufschrauben
an einer entsprechenden Einlaufschräge der Rastelemente 4 an dem Originalitätsring
1 entlang zu gleiten.
[0036] Die Rastelemente 7 in Form der Rastzähne des Gewinde-Stutzens 5 weisen eine jeweilige
Anlagefläche
9a auf, die zum Eingriff mit einer Anlagefläche
9b eines jeweiligen Rastelements 4 des Originalitätsrings 2 ausgebildet ist. Die Rastelemente
7 des Gewinde-Stutzens 5 sind in der Art von Widerhaken ausgebildet, d.h. deren Anlageflächen
9a weisen eine Mulde auf, in die ein Vorsprung an der Anlagefläche 9b eines jeweiligen
Rastelements 4 des Originalitätsrings 2 eingreift. Auf diese Weise wird ein Selbstverriegelungseffekt
der an den Anlageflächen 9a, 9b aneinander anliegenden Rastelemente 7, 4 erzeugt.
Es versteht sich, dass an Stelle der Anlageflächen 9a der Rastelemente 7 des Gewinde-Stutzens
5 die Anlageflächen 9b der Rastelemente 4 des Originalitätsrings 2 in der Art von
Widerhaken ausgebildet sein können, in die ein komplementär geformter Vorsprung einer
jeweiligen Anlagefläche 9a des Gewinde-Stutzens 5 eingreift.
[0037] Die Wandabschnitte 8 bilden insgesamt einen umlaufenden Ring
10, der über radial nach außen vorstehende Stege
11 an dem Gewinde-Stutzen 5 angebracht ist. Zwischen dem Ring 10 und dem Gewinde-Stutzen
5 sind Freiräume
12 gebildet, in die ein jeweiliger Wandabschnitt 8 elastisch federnd radial nach innen
bewegt werden kann, um beim erstmaligen Aufschrauben an einem jeweiligen Rastelement
4 des Gewinde-Stutzens 5 ein Rastelement 7 des Originalitätsrings 2 vorbei zu führen.
[0038] Die Rastelemente 4 des Gewinde-Stutzens 5 werden hierbei teilweise elastisch federnd
radial nach innen hinter die Gewindeflanken
13 eines an dem Gewinde-Stutzen 5 gebildeten Außengewindes
14 bewegt, das mit einem Innengewinde
15 des Drehverschlusses 1 zusammenwirkt, um eine Öffnung
16 des Gewinde-Stutzens 5 zu verschließen. Auf diese Weise erstreckt sich ein Teil des
Federwegs der Rastelemente 4 an dem Gewinde-Stutzen 5 in radialer Richtung in die
radiale Ausdehnung des Außengewindes 14 hinein. Dies ermöglicht es, den Außen-Durchmesser
des Originalitätsrings 2 des Drehverschlusses 1 gegenüber dem in Fig. 1 und in Fig.
2 gezeigten Drehverschluss 1 zu reduzieren. Insbesondere können auf diese Weise die
an dem Originalitätsring 2 angebrachten Rastelemente 4 als Rastzähne und nicht wie
in Fig. 1 und in Fig. 2 als Federzungen ausgebildet werden. Wie in Fig. 3 zu erkennen
ist, ist der Bauraum, der für die Rastelemente 4 in Form von Rastzähnen an dem Originalitätsring
2 benötigt wird, sehr gering, da diese keinen Federweg in radialer Richtung zurücklegen
müssen.
[0039] Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Anzahl der Rastelemente 4 an dem Originalitätsring
2 sich von der Anzahl der Rastelemente 7 an dem Gewinde-Stutzen 5 unterscheidet.
Fig. 5 zeigt einen Drehverschluss 1, der eine Anzahl von 29 Rastelementen 4 aufweist, die
wie in Fig. 3 als Rastzähne ausgebildet sind. Die Rastelemente 4 des in Fig. 4 gezeigten
Drehverschlusses 1 sind äquidistant in einer 30-er Teilung angeordnet, d.h. ein Umfangs-Winkel
zwischen benachbarten Rastelementen 4 liegt bei 12°. Von den dreißig Rastelementen
der 30-er Teilung wurde bei dem Drehverschluss 1 von Fig. 5 eines weggelassen und
durch eine Anbindung für eine Abreißlasche
17 ersetzt. Die Abreißlasche 17 ermöglicht es einem Bediener, den Originalitätsring
2 von dem Drehverschluss 1 abzureißen, wobei eine Sollbruchstelle 3 in Form einer
nahezu vollständig in Umfangsrichtung umlaufenden keilförmigen Kontur entlang ihres
kleinsten Querschnitts durchbrochen wird. Die keilförmige Kontur weist im gezeigten
Beispiel ihren kleinsten Querschnitt an der radial innen liegenden Seite der keilförmigen
Kontur auf. Die Sollbruchstelle 3 in Form der keilförmigen Kontur verbleibt daher
beim Abreißen an dem Originalitätsring 2.
[0040] Der zu dem Drehverschluss 1 von Fig. 5 passende Gewinde-Stutzen 5 ist in
Fig. 6 dargestellt. Der Gewinde-Stutzen 5 ist wie in Fig. 3 beschrieben ausgebildet, d.h.
die Rastelemente 7 in Form von Rastzähnen sind an den Gewinde-Stutzen 5 elastisch
federnd angebunden. Die Anzahl der elastisch federnden Rastelemente 4 liegt bei dem
gezeigten Beispiel bei vierundzwanzig, d.h. benachbarte Rastelemente 4 sind in einem
Umfangs-Winkel von 15° zueinander entlang des Umfangs des Gewinde-Stutzens 5 angeordnet.
[0041] Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl der Rastelemente 4, 7 greifen beim erstmaligen
Aufschrauben des Drehverschlusses 1 nicht alle vierundzwanzig Rastelemente 7 des Gewinde-Stutzens
5 gleichzeitig in entsprechende Rastelemente 4 des Originalitätsrings 2 ein, vielmehr
liegt die Anzahl der gleichzeitig eingreifenden Rastelemente 4, 7 im gezeigten Beispiel
bei sechs. Die Anzahl der gleichzeitig ineinander greifenden Rastelemente 4, 7 sollte
nicht zu gering gewählt werden, damit sichergestellt ist, dass der Drehverschluss
1 nicht von dem Gewinde-Stutzen 5 gelöst werden kann, ohne dass die Sollbruchstelle
3, an denen der Originalitätsring 2 angebunden ist, hierbei durchbrochen wird. Die
Anzahl der gleichzeitig ineinander greifenden Rastelemente 4, 7 entspricht dem größten
gemeinsamen Teiler der Anzahl der Rastelemente 4 des Originalitätsrings 2 und der
Anzahl der Rastelemente 7 des Gewinde-Stutzens 5, wobei aufgrund der gleichmäßigen
30-er Teilung von einer Anzahl von dreißig und nicht von neunundzwanzig Rastelementen
4 an dem Originalitätsring 2 ausgegangen wurde.
[0042] Neben der Anzahl der gleichzeitig ineinander greifenden Rastelemente 4, 7 stellt
auch der maximale Rück-Drehwinkel des Drehverschlusses 1 aus der Verschlussstellung
eine relevante Randbedingung dar. Unter dem (maximalen) Rück-Drehwinkel wird derjenige
Winkel verstanden, um den der Drehverschluss 1 maximal aus der Verschlussstellung
zurück gedreht werden kann, bis die Rastelemente 4, 7 aneinander anliegen und eine
weitere Drehung des Drehverschlusses 1 unterbinden. Ein zu großer Rück-Drehwinkel
kann dazu führen, dass das vorher eingestellte Verschließ-Drehmoment in der Verschlussstellung
reduziert wird und eine ggf. vorhandene Dichtpressung zwischen dem Drehverschluss
1 und dem Behälter 6 bzw. dem Gewinde-Stutzen 5 reduziert wird, was zu Undichtigkeiten
führen kann. Der Rück-Drehwinkel sollte daher möglichst gering ausfallen.
[0043] Der Rück-Drehwinkel entspricht in diesem Beispiel dem Differenz-Winkel β
2 - β
1 zwischen dem Umfangs-Winkel β
1 zwischen zwei benachbarten Rastelementen 4 des Originalitätsrings 2 (hier: β
1 = 12°) und dem Umfangs-Winkel β
2 zwischen zwei benachbarten Rastelementen 7 des Gewinde-Stutzens 5 (hier: β
2 = 15°). Der (maximale) Rück-Drehwinkel liegt bei dem in Fig. 5 und in Fig. 6 gezeigten
Beispiel somit bei 3°. Typischerweise sollte der Rück-Drehwinkel nicht mehr als ca.
5° betragen.
[0044] Bei den weiter oben beschriebenen Beispielen sind sowohl der Behälter 6 als auch
der Drehverschluss 1 aus Kunststoff gebildet, beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen,
Polyamiden, PET oder Polyolefinen. Es versteht sich, dass auch andere Arten von Kunststoff
für die Herstellung des Drehverschlusses 1 und des Behälters 6 verwendet werden können.
Bevorzugt werden sowohl der Behälter 6, insbesondere in Form einer Weithals-Dose,
als auch der Drehverschluss 1 in einem Spritzgussverfahren hergestellt.
1. Behälter (6), insbesondere bevorzugt aus Kunststoff hergestellte Weithals-Dose, umfassend:
einen Gewinde-Stutzen (5) mit einer Öffnung (16), die mit einem bevorzugt aus Kunststoff
hergestellten Drehverschluss (1) verschließbar ist,
wobei an dem Gewinde-Stutzen (5) radial nach außen vorstehende Rastelemente (7) gebildet
sind, die in einer Verschlussstellung des Drehverschlusses (1) radial nach innen vorstehende
Rastelemente (4) an einem über Sollbruchstellen (3) an den Drehverschluss (1) angebundenen
Originalitätsring (2) hintergreifen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rastelemente (7) an dem Gewinde-Stutzen (5) elastisch federnd ausgebildet und/oder
an den Gewinde-Stutzen (5) elastisch federnd angebunden sind, um beim erstmaligen
Aufschrauben des Drehverschlusses (1) in die Verschlussstellung ein Vorbeiführen der
Rastelemente (4) des Originalitätsrings (2) an den Rastelementen (7) des Gewinde-Stutzens
(5) zu ermöglichen.
2. Behälter nach Anspruch 1, bei dem die Rastelemente (7) an dem Gewinde-Stutzen (5)
zumindest teilweise elastisch federnd radial nach innen hinter die Gewindeflanken
(12) des Gewinde-Stutzens (5) bewegbar sind.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem an dem Gewinde-Stutzen (5) in radialer Richtung
nach außen vorstehende Stege (11) gebildet sind, an denen die Rastelemente (7) elastisch
federnd angebunden sind.
4. Behälter nach Anspruch 3, bei dem benachbarte Stege (11) durch elastisch verformbare
Wandabschnitte (8) verbunden sind, an denen die Rastelemente (7) gebildet sind.
5. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Rastelemente an dem
Gewinde-Stutzen (5) als Rastzähne (7) mit einer in Aufschraubrichtung ausgerichteten
Einlaufschräge (9) ausgebildet sind.
6. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Rastelemente (7) an
dem Gewinde-Stutzen (5) Anlageflächen (9a) aufweisen, die zum Eingriff von Anlageflächen
(9b) der Rastelemente (4) des Originalitätsrings (2) ausgebildet sind, oder umgekehrt.
7. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: einen Drehverschluss
(1), der in der Verschlussstellung die Öffnung (16) des Gewinde-Stutzens (5) verschließt,
wobei der Drehverschluss (1) einen über mindestens eine Sollbruchstelle (3) angebundenen
Originalitätsring (2) mit radial nach innen vorstehenden Rastelementen (4) aufweist,
die in der Verschlussstellung die radial nach außen vorstehenden Rastelemente (7)
an dem Gewinde-Stutzen (5) hintergreifen.
8. Behälter nach Anspruch 7, bei dem die Anzahl der Rastelemente (7) an dem Originalitätsring
(2) sich von der Anzahl der Rastelemente (4) an dem Gewinde-Stutzen (5) unterscheidet,
wobei bevorzugt die Anzahl der Rastelemente (4) an dem Originalitätsring (2) kein
ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Rastelemente (7) an dem Gewinde-Stutzen (5)
darstellt.
9. Behälter nach Anspruch 8, bei dem die Anzahl der gleichzeitig ineinander greifenden
Rastelemente (4, 7) des Originalitätsrings (2) und des Gewinde-Stutzens (5) bei mindestens
einem, bevorzugt bei mindestens zwei, insbesondere bei mindestens fünf liegt.
10. Behälter nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem ein maximaler Rück-Drehwinkel
des Originalitätsrings (2) aus der Verschlussstellung bei 5° oder weniger, bevorzugt
bei 3° oder weniger liegt.
11. Behälter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem der Originalitätsring (2) mindestens
eine Abreißlasche (17) zum Lösen der mindestens einen Sollbruchstelle (3) der Anbindung
des Originalitätsrings (2) an dem Drehverschluss (1) aufweist.
12. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Material des Behälters
(6) und/oder des Drehverschlusses (1) Polyethylen, Polypropylen, Polyamide, PET oder
Polyolefine sind.