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Die
Erfindung betrifft eine Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
zum Öffnen und Verschließen eines Getränkebehälters,
die ein Befestigungsmittel zur Befestigung am offenen Ende des Getränkebehälters
und ein Deckelelement aufweist, mit dem die Vorrichtung durch Ausübung
einer Druckkraft auf dasselbe geöffnet und verschlossen
werden kann, wobei durch Ausübung einer ersten Druckkraft
von Außen auf einen mittleren Bereich des Deckelelements
die Vorrichtung öffnet sowie die Ausübung einer
zweiten Druckkraft von Außen auf den Rand des Deckelelements
die Vorrichtung schließt, und bei der das Befestigungsmittel
der Vorrichtung sowie das Deckelelement mit einer mehrarmigen Stütz-
und Federstruktur verbunden sind, die radial innerhalb des Befestigungsmittels
und axial unterhalb des Deckelelements angeordnet ist.
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Eine
derartige gattungsbildende Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
ist aus der
DE
10 2005 015 505 A1 bekannt. Gegenüber sonst üblichen
Vorrichtung zum Öffnen und Verschließen eines
Getränkebehälters, die nur unter Nutzung beider
Hände eines Nutzer bedient werden können, erlaubt
dieser Typ von Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
dessen Betätigung mit nur einer Hand sowie mit vergleichsweise
geringem Kraftaufwand. Das Besondere an diesem Verschluss ist sein
Deckel, der seine Geometrie reversibel ändern kann. So
weist der Deckel im geschlossenen Zustand beispielsweise die Geometrie eines
Kugelabschnittes auf. Durch die Einwirkung einer beispielsweise
von einem Finger auf die Mitte des Kugelabschnitts ausgeübten
Kraft lässt sich der Deckel soweit verformen, dass sich
diese nach innen einbeult und an dessen Rand zumindest eine Öffnung
zur Entnahme der Flüssigkeit aus dem Behälter freigibt.
Eine anschließende Einwirkung einer zweiten Kraft auf den
Rand des Deckels führt zu einer Rückverformung
desselben in seine Ausgangsgeometrie, bei der der Deckel den Flüssigkeitsbehälter erneut
abdichtet. Erreicht wird die beschriebene Funktionsweise der Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung durch eine unterhalb des Deckels
angeordnete mehrarmige Stütz- und Federstruktur, die mit
dem Deckel verbunden ist und diesen bei seiner Verformung unterstützt.
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Wenngleich
diese Verschließ- und Öffnungsvorrichtung eine
Reihe von Vorteilen aufweist, so ist sie in der bekannten Form jedoch
nicht ohne weiteres dazu geeignet, kohlensäurehaltige Flüssigkeiten,
wie etwa Mineralwässer, ausreichend dicht in dem Getränkebehälter
einzuschließen. Dies liegt daran, dass solche Flüssigkeiten
ständig Kohlensäure abgeben, wodurch sich im Getränkebehälter
ein Überdruck gegenüber dem Druck der Umgebungsluft
aufbaut. Dieser Überdruck hebt den Deckel an, so dass nachteilig zumindest
die Kohlensäure entweichen kann.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäß ausgebildete Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung für Flüssigkeitsbehälter
so weiterzubilden, dass diese auch nach deren erstmaligen Öffnen
weitgehend gas- und flüssigkeitsdicht ist.
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Die
Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des
Hauptanspruchs, während vorteilhafte Weiterbildungen und
Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar
sind.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der verformbare Deckel
der aus der
DE
10 2005 015 505 A1 bekannten Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
zur Realisierung einer verbesserten Dichtigkeit mit zusätzlichen
Haltemitteln ausgestattet werden muss, die diesen vor dem Erstgebrauch
sowie nach dem erstmaligen Öffnen mit derjenigen Grundstruktur
der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung verbinden
können, die mit dem Flüssigkeitsbehälter selbst
gas- und flüssigkeitsdicht verbunden ist. Dabei sind an
die Dichtigkeit vor dem erstmaligen Öffnen der Vorrichtung
sehr viel höhere Anforderungen gerichtet als an die Dichtungseigenschaften
nach dem erstmaligen Öffnen derselben.
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Die
Erfindung geht daher aus von einer Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
zum Öffnen und Verschließen eines Getränkebehälters,
die ein Befestigungsmittel zur Befestigung am offenen Ende des Getränkebehälters
und ein Deckelelement aufweist, mit dem die Vorrichtung durch Ausübung
einer Druckkraft auf dasselbe geöffnet und verschlossen werden
kann, wobei durch Ausübung einer ersten Druckkraft von
Außen auf einen mittleren Bereich des Deckelelements die
Vorrichtung öffnet sowie die Ausübung einer zweiten
Druckkraft von Außen auf den Rand des Deckelelements die
Vorrichtung schließt, und bei der das Befestigungsmittel
der Vorrichtung sowie das Deckelelement mit einer mehrarmigen Stütz-
und Federstruktur verbunden sind, die radial innerhalb des Befestigungsmittels
und axial unterhalb des Deckelelements angeordnet ist. Zur Lösung der
Aufgabe ist zudem vorgesehen, dass im Bereich des Befestigungsmittels
ein erstes Verriegelungsmittel angeordnet ist, das mit einem zweiten
Verriegelungsmittel am Deckelelement zusammenwirkt.
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Durch
diese Konstruktion wird vorteilhaft erreicht, dass die Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung nach ihrem erstmaligen Öffnen
erneut und vergleichsweise dicht geschlossen werden kann. Die Verriegelungsmittel
halten dabei das Deckelelement bzw. den Deckel in seiner Schließstellung
und dichten dabei die Vorrichtung ab oder tragen zumindest zu deren
Dichtheit bei.
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Die
genannten Verriegelungsmittel können dabei den jeweiligen
Anforderungen entsprechend ausgebildet sein. So ist es möglich,
dass die Verriegelungsmittel vor dem ersten Öffnen der
Verschließ- und Öffnungsvorrichtung über
eine Materialbrücke gas- und flüssigkeitsdicht
miteinander verbunden sind, und dass diese Materialbrücke
bei dem ersten Öffnen der Vorrichtung aufreist, so dass
das Deckelelement mit seinem radialen Rand nach oben ausgelenkt
wird und Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen freigibt.
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Hinsichtlich
der Ausbildung der Verriegelungsmittel ist bevorzugt vorgesehen,
dass das erste Verriegelungsmittel nach axial außen weisend
und das zweite Verriegelungsmittel am Deckelelement axial nach innen
weisend ange ordnet sind. Weiter wird es aus Herstellkostengründen
bevorzugt, wenn die beiden Verriegelungsmittel integrale Bestandteile der
Vorrichtung sind, also stoffschlüssig mit den sie tragenden
Bauteilen der Vorrichtung verbunden sind.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste
Verriegelungsmittel am radial inneren Ende eines in der Öffnungsebene der
Vorrichtung angeordneten Kragens als ringförmig umlaufender
Steg oder in Form von Ringsegmenten ausgebildet ist. Bevorzugt ist
auch das zweite Verriegelungsmittel als ringförmig umlaufender
Steg oder in Form von Ringsegmenten ausgebildet. Während die
Ausbildung als umlaufender Steg eine gas- und flüssigkeitsdichte
Verbindung der gegenüber stehenden Verriegelungsmittel
vor dem ersten Öffnen der Vorrichtung mittels der genannten
Materialbrücke ermöglicht, ist bei einer nur ringstegförmigen
Ausbildung der Verriegelungsmittel eine Materialersparnis zu verzeichnen.
Im letzteren Fall dienen die Verriegelungsmittel daher nur der Verriegelung,
während die Abdichtung nach dem erstmaligen Öffnen
der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung von anderen
Vorrichtungselementen wahrgenommen werden muss, auf die weiter unten
noch eingegangen wird.
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Eine
weitere Ausbildung der Verriegelungsmittel sieht vor, dass diese
im Querschnitt stegförmig und mit einer axial endseitigen
Verdickung oder einem Haken sowie bei beiden Varianten elastisch
reversibel verformbar ausgebildet sind. Dadurch ist sichergestellt,
dass die Verriegelungsmittel lösbar miteinander verriegelbar
sind und auch eine Dichtfunktion erfüllen können.
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Gemäß einer
anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste
Verriegelungsmittel im Bereich von radial äußeren
Enden von elastischen Armen der Stütz- und Federstruktur
ausgebildet ist, wobei die Arme mit dem bereits genannten Kragen
an der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung verbunden
sind. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, dass das erste Verriegelungsmittel
und die radial äußeren Enden der Arme der Stütz-
und Federstruktur an einer vergleichsweise steifen Struktur der Verschließ-
und Öffnungsvor richtung befestigt bzw. ausgebildet sind.
Insbesondere hinsichtlich der Verriegelungsmittel erlaubt dies,
dass die zweiten Verriegelungsmittel, die mit dem Deckelelement
der Vorrichtung verbunden sind, kraftschlüssig mit den
an dem Kragen der Vorrichtung angeordneten Verriegelungsmitteln
unter aufbringen einer Druckkraft verrastet werden können.
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Ein
weiteres Merkmal der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
gemäß der Erfindung ist, dass die radial inneren
Enden der Arme der Stütz- und Federstruktur in einem zentralen,
radial innen liegenden Verbindungsbereich fest miteinander verbunden sind,
und dass dieser Verbindungsbereich mit der Unterseite des Deckelelementes
fest verbunden oder zumindest mit diesem in Kontakt bringbar ist.
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Zur
Verbesserung der Abdichtung der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Deckelelement
im Bereich seines radial äußeren Endes eine axial
ausgerichtete ringförmige Dichtlippe und/oder eine radial ausgerichtete
ringförmige Dichtlippe aufweist. Diese Dichtlippen können
vor der erstmaligen Öffnung der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
gas- und flüssigkeitsdicht mit dem radial nach innen ragenden Kragen
der Vorrichtung verbunden sein, insbesondere von oben auf diesem
aufliegen. Erst bei der erstmaligen Öffnung der Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung wird diese Verbindung aufgerissen.
Die Dichtlippen bleiben dabei aber intakt, so dass diese bei einem
erneuten Verschließen des Deckelelementes auf dem Kragen
zu liegen kommen und den Getränkebehälter zumindest
flüssigkeitsdicht abdichten.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Variante kann vorgesehen sein, dass die axial
ausgerichtete Dichtlippe des Deckelelementes im geöffneten Zustand
der Vorrichtung nach radial innen geneigt ausgerichtet ist. Durch
diese Ausrichtung wird erreicht, dass bei einem Verschließen
der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung und damit
einem Absenken des Deckelelementes die im Wesentlichen axial ausgerichtete
Dichtlippe auf den Kragen nach radial innen gebogen wird, so dass
ein im Flüssigkeitsbehälter nach dessen Verschließen
durch Entgasen von Kohlendioxid entstehender Gasdruck sich auf diese Dichtlippe
legt und diese dichtend in Richtung zum Kragen drückt.
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Ein
weiteres Merkmal einer Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
gemäß der Erfindung sieht vor, dass die axial
ausgerichtete Dichtlippe und/oder die radial ausgerichtete Dichtlippe
vor der Erstbenutzung der Vorrichtung mit dem radial ausgerichteten
Kragen gasdicht und flüssigkeitsdicht derart verbunden ist,
dass diese Verbindung zumindest entlang eines vorbestimmten Umfangssektors
des Deckelelements bei der ersten Öffnungsbetätigung
derselben öffnend versagt.
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In
weiterer Ausgestaltung des zuletzt genannten Merkmals kann vorgesehen
sein, dass die axial ausgerichtete Dichtlippe und/oder die radial ausgerichtete
Dichtlippe mit dem radial ausgerichteten Kragen durch eine dünne
Kunststoffdeckschicht oder einem Kunststoff-Filmscharnier miteinander verbunden
sind. Gemäß einer anderen Variante kann vorgesehen
sein, dass die axial ausgerichtete Dichtlippe und/oder die radial
ausgerichtete Dichtlippe mit dem radial ausgerichteten Kragen mittels
eines Klebers miteinander verbunden sind.
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Weiter
kann vorgesehen sein, dass die axial ausgerichtete Dichtlippe und/oder
die radial ausgerichtete Dichtlippe mit dem radial ausgerichteten
Kragen durch eine thermische Verbindung, wie eine Laser-Verschweißung
oder eine Ultraschall-Verschweißung miteinander verbunden
sind. In jedem Fall sind die Verbindungen zwischen der axial ausgerichteten Dichtlippe
und/oder der radial ausgerichtete Dichtlippe mit dem radial nach
innen weisenden Kragen derart ausgebildet, dass diese Verbindung
beim ersten Öffnen der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
zumindest teilweise aufreist bzw. aufbricht und das Entnehmen von
Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter
ermöglicht.
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Hinsichtlich
des Deckelelementes ist vorgesehen, dass dieses sowie die Stütz-
und Federstruktur derart ausgebildet sind, dass das Einwirken der
in Normakraftrichtung größeren Kraft ein Öffnen
und das Einwirken der in Normakraftrichtung kleineren Kraft ein
Verschließen der Vorrichtung bewirkt.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel der
Vorrichtung als Gewinde, Schnappverschluss oder Umbördelung ausgebildet
ist. Bei jeder Verschlussart ist diese Verbindung so konstruiert
bzw. das Befestigungsmittel derart ausgebildet, dass ein gas- und
flüssigkeitsdichten Verschluss des Getränkebehälters
gegeben ist, sowie dieser nur unter großer Kraftaufwendung vom
dem dazu korrespondierenden Befestigungsmittel des Getränkebehälters
lösbar ist. Unter dem Begriff einer großen Kraftaufwendung
soll im Zusammenhang mit der Erfindung verstanden werden, dass ein
Mensch diese Verbindung nur mit Hilfe von Werkzeugen lösen
kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
die Verschließ- und Öffnungsvorrichtung einen
zylindrischen Abschnitt aufweist, der mit dem Kragen einstückig
verbunden ist. Dieser zylindrische Abschnitt überdeckt
axial sowie radial außen das Befestigungsmittel des Getränkebehälters
und das Befestigungsmittel der Vorrichtung, so dass die Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung an ihrem freien axialen Ende oberhalb
der Oberseite des Deckelelementes endet. Dadurch ist beispielsweise
für die Nutzung der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
an einer Getränkedose ein Trinkrand gebildet.
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Um
einen solchen Trinkrand und auch die Oberseite des Deckelelementes
gegen eine Verschmutzung zu schützen, kann in einer weiteren
Ausgestaltung vorgesehen sein, dass über den genannten
zylindrischen Abschnitt der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
eine entfernbare Schutzhülle oder Kappe lösbar
angeordnet ist. Diese wird bei der Erstbenutzung des Getränkebehälters
entfernt und kann bei Ausbildung als Kappe sogar als Trinkbecher
verwendet werden.
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Entsprechend
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung einer Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung gemäß der Erfindung
kann vorgesehen sein, dass die Arme der Stütz- und Federstruktur
der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung jeweils
wenigstens eine ringförmige Falte aufweisen, die radial
zwischen dem Kragen und dem zentralen Verbindungsbereich derselben
ausgebildet ist. Vorzugsweise sind mehrere ringförmige
Falten an jedem der Arme ausgebildet, deren Erhebungen und Senken
sich in axialer Richtung der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
erstrecken. Mittels dieser Falten wird erreicht, dass die Stütz-
und Federstruktur in axialer Richtung relativ flach ausgebildet
werden kann, und dennoch eine vergleichsweise große Öffnungs-
oder Schließkraft auf das Deckelelement ausübt.
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Eine
andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung mit ihrem unteren zylindrischen
Abschnitt mit dem offenen Ende des Getränkebehälters über
eine gas- und flüssigkeitsdichte Verklebung verbindbar
ist.
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Diese
Verklebung kann durch eine weitere mechanische Verbindung ergänzt
sein, bei der das freie Ende des unteren zylindrischen Abschnitts
der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung mit dem
offenen Ende des Getränkebehälters mittels einer
Umbördelung verbunden ist.
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Schließlich
wird es als vorteilhaft erachtet, wenn die Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung Füße aufweist,
die umfangsverteilt an deren Kragen ausgebildet sind, die radial
innerhalb des unteren zylindrischen Abschnitts sowie radial außerhalb
der Arme angeordnet sind, und die sich axial in Richtung zu dem
Hohlraum des Getränkebehälters erstrecken. Diese
Füße dienen bei einer vertikal übereinander orientierten
Lagerung bzw. Stapelung von einer Mehrzahl von Verschließ-
und Öffnungsvorrichtungen dafür, dass deren Stütz-
und Federstruktur mit ihrer Unterseite auf Abstand zu der benachbart
angeordneten Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
gehalten wird. Bevorzugt sind die Füße axial länger
ausgebildet als der radial außerhalb derselben angeordnete
untere zylindrische Abschnitt der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung.
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Anhand
einer beigefügten Zeichnung lassen sich verschiedene Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Verschließ- und Öffnungsvorrichtung weiter
erläutern. In dieser zeigt
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1 eine
schematische Längsschnittansicht durch einen oberen Abschnitt
eines Getränkebehälters sowie einer daran befestigten
Verschließ- und Öffnungsvorrichtung gemäß der
Erfindung,
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2 eine
schematische Draufsicht auf die Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
gemäß 1,
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3 eine
schematische Draufsicht auf die Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
gemäß 1 im Bereich der Schnittlinie
A-A,
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4 eine
Teilschnittansicht der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
gemäß 1 im Bereich der Dichtlippen
des Deckelelements,
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5 eine
Detailansicht der Verriegelungsmittel der 4,
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6 eine
Ansicht wie in 4, jedoch mit andern Verbindungsmitteln
zur Fixierung der Dichtlippen an dem radial nach innen weisenden
Kragen der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung,
und
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7 eine
Abbildung ähnlich der in 1, jedoch
mit einer Verschließ- und Öffnungsvorrichtung,
bei der die Arme einer flexiblen Stütz- und Federstruktur
ringförmige Falten aufweisen.
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1 veranschaulicht,
dass die Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4 gemäß dem
gewählten Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen
zylindrische Außengeometrie aufweist, die durch einen unteren
zylindrischen Abschnitt 19 und einen mit letzteren verbundenen
oberen zylindrischen Abschnitt 20 gebildet ist. Zwischen
diesen beiden Abschnitten 19 und 20 erstreckt
sich ein in axialer Draufsicht ringförmiger oder ringabschnittförmiger
Kragen 21 radial nach innen, an dem ein axial in Richtung
zu dem Getränkebehälter 1 weisendes Befestigungsmittel 5 ausgebildet
ist. Dieses Befestigungsmittel 5 weist an seiner radial inneren
Mantelfläche eine Umfangsverzahnung auf, die im Sinne einer
gas- und flüssigkeitsdichten Verrastung mit einer Umfangsverzahnung
eines Befestigungsmittels 3 an der Außenmantelfläche des
axial äußeren offenen Endes 2 des Getränkebehälters 1 in
Zahneingriff ist. Als Getränkebehälter 1 ist hier
eine Getränkedose dargestellt, die axial unterhalb des
Befestigungsmittels 3 eine Ringnut 18 aufweist,
die beispielsweise dem Transport der Getränkedose in einer
Abfüllanlage vor deren Verbindung mit der Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung 4 dient.
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Wie
auch die Querschnittsansicht der 3 zeigt,
sind an dem radial inneren Ende des Kragens 21 drei Arme 14, 15, 16 einer
flexiblen Stütz- und Federstruktur 13 befestigt,
zwischen denen axiale Öffnungen 27 zum Durchlassen
von Flüssigkeit ausgebildet sind. Die radial nach innen
weisenden Enden der Arme 14, 15, 16 sind
in der Mitte der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4 in
einem Verbindungsbereich 22 fest miteinander verbunden
und stehen mit der Unterseite eines Deckelelements 6 in
Kontakt. Dieser Kontakt ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine stoffschlüssige Verbindung der aus einem Kunststoff
hergestellten Arme 14, 15, 16 und des
Deckelelements 6.
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Das
kreisförmige Deckelelement 6, welches in den 1 und 2 in
einer Längsschnittsansicht bzw. in einer Draufsicht auf
die Unterseite desselben dargestellt ist, besteht demnach aus einem
Kunststoffmaterial und weist eine vergleichsweise geringe Dicke
von 1 mm bis 2 mm auf. Während die axial nach außen
zeigende Oberseite des Deckelelementes 6 kein besonderes
Funktionsmerkmal aufweist, sind an deren Unterseite Verriegelungsmittel 10 ausgebildet,
die mit zugeordneten Verriegelungsmittel 9 an dem ringförmigen
Kragen 21 reversibel verbindbar sind.
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Wie
die Detailansichten des Deckelelements 6 der 4 und 5 verdeutlichen,
ragen die Verriegelungsmittel 9 am Kragen 21 axial
nach außen in Richtung zu dem Deckelelement 6,
während die Verriegelungsmittel 10 des Deckelelementes 6 axial nach
innen in Richtung zu dem Kragen 21 zeigen. Die Verriegelungsmittel 9 und 10 sind
in dem hier gewählten Ausführungsbeispiel als
Stege ausgebildet, die an ihren freien Enden axial endseitige Verdickungen 10 bzw. 24 aufweisen,
welche zur sicheren Verrastung dieser Verriegelungsmittel 9 und 10 dienen. Um
die reversible Verbindung zwischen dem Deckelelement 6 und
dem Kragen 21 mittels der Verriegelungsmittel 9 und 10 hinsichtlich
einer zumindest flüssigkeitsdichten Verbindung zu optimieren,
sind die Verriegelungselemente 9 etwas nach radial außen geneigt,
so dass es einer elastischen Verformung der Verriegelungselemente 9 und 10 bedarf,
um diese miteinander verrasten zu lassen.
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Um
die Haltekräfte der Verriegelungselemente 9 und 10 vor
dem erstmaligen Öffnen der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4 zu
erhöhen und/oder um bei einer ringförmigen Ausbildung
der Verriegelungsmittel 9, 10 die Gas- und Flüssigkeitsdichtheit
der Vorrichtung 4 zu verbessern, kann gemäß 5 vorgesehen
sein, dass die Verriegelungselemente 9 und 10 über
stoffgleiche Materialbrücken 28 miteinander verbunden
sind, die bei dem ersten Öffnen des Deckelelementes 6 abreißen.
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Außerdem
weist das Deckelelement 6 an seinem radialen Ende ringförmige
Dichtlippen 11 und 12 auf, die stoffschlüssiger
Bestandteil des Deckelelements 6 sind. Wie vor allem die 4 bis 6 verdeutlichen,
liegt die axial äußere Dichtlippe 12 flach
auf der axial nach außen weisenden Oberfläche des
Kragens 21 der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4 dichtend
auf. Zudem ist die radial etwas eingerückt angeordnete
Dichtlippe 11 derart ausgebildet, dass diese nach radial
innen umgebogen auf der Oberfläche des Kragens 21 aufliegt.
Diese Anordnung der Dichtlippe 11 ist mit dem Vorteil verbunden, dass
ein Gasüberdruck und/oder eine Flüssigkeit in den
Raum zwischen der Innenfläche des Deckelelements 6 und
der axial nach außen weisenden Seite der Dichtlippe 11 eindringt
und dort einen Druck auf dieselbe ausübt, welche diese
Dichtlippe 11 mit vergrößerter Wirkung
abdichtend gegen die Oberfläche des Kragens 21 drückt.
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Vor
dem erstmaligen Öffnen der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4 sitzt
das Deckelelement 6 leicht nach außen gewölbt
mit seinem radial äußeren Rand bzw. seinen Dichtlippen 11, 12 auf
dem Kragen 21, wobei die in Eingriff miteinander befindlichen
Verriegelungselemente 9 und 10 einen Teil der
notwendigen Haltkraft aufbringen, um das Deckelelement 6 gegen
die nach axial außen gerichtete Kraft der Stütz-
und Federstruktur 13 in seiner Verschlussposition zu halten.
Insbesondere dann, wenn in dem Getränkebehälter 2 eine
ausgasende Flüssigkeit enthalten ist, sorgt eine absolut
gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem äußeren
Rand des Deckelelements 6 und dem Kragen 21 bzw.
dem zylindrischen Abschnitt 20 dafür, dass sich
das Deckelelement 6 auch bei unsachgemäßer
Behandlung des Getränkebehälters 2 nicht
dem Überdruck nachgebend aus seine Schließstellung
heraus bewegt.
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Wie
die 4 und 6 zeigen, kann diese absolut
gasdichte Verbindung zwischen dem Deckelelement 6 und dem
Kragen 21 bzw. dem zylindrischen Abschnitt 20 mittels
einer Schweißnaht 23 bewerkstelligt sein, wobei
diese Schweißnaht 23 mittels eines Laserstrahls,
einer Ultraschallerwärmung oder anderer geeigneter Verfahren
erzeugt sein kann.
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Gemäß einer
anderen Variante können beide oder auch nur eine der beiden
Dichtlippen 11, 12 mittels eines geeigneten Klebstoffes 26 mit
dem Kragen 21 gas- und flüssigkeitsdicht verbunden
sein.
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Alternativ
oder zusätzlich zu den beschriebenen Verbindungsarten kann
vorgesehen sein, dass das Deckelelement 6 und der Kragen 21 bzw.
der zylindrische Abschnitt 20 mittels einer zusätzliche Kunststoff-Deckschicht 25 oder
einem Filmscharnier aus Kunststoff miteinander verbunden sind.
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Jede
der beschriebenen Verbindungsarten ist jedoch so ausgebildet, dass
diese bei dem erstmaligen Öffnen der Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung 4 mechanisch versagt,
also das Deckelelement 6 zumindest abschnittweise in Öffnungsrichtung
freigibt.
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1 zeigt
auch die beiden Betätigungsstellungen der Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung 4, wobei in der linken
Zeichnungshälfte a die Vorrichtung 4 geöffnet
und in der rechten Zeichnungshälfte b verschlossen abgebildet
ist. Im verschlossenen Zustand sind die Verriegelungsmittel 9 und 10 miteinander
verrastet und die Dichtlippen 11 und 12 liegen
auf der Oberseite des ringförmigen Kragens 21 der
Vorrichtung 4 abdichtend an. Durch Ausüben einer
vergleichsweise größeren Kraft F1 auf den mittleren
Bereich 7 des Deckelelementes 6 wird dieses zusammen
mit dem Verbindungsbereich 22 der Arme 14, 15, 16 der
Stütz- und Federstruktur 13 axial nach unten bewegt,
so dass sich die Verriegelungsmittel 10 des Deckelelements 6 aus
der Verrastung mit den kragenseitigen Verriegelungsmittel 9 herausknöpfen. Dabei
heben die Dichtlippen 11 und 12 von der Oberseite
des Kragens 21 ab. Wenn anschließend die Kraft
F1 nicht mehr ausgeübt wird, drückt die Stütz- und
Federstruktur 13 das Deckelelement 6 vorzugsweise
nur entlang eines Ausgieß- oder Trinkabschnitts axial nach
oben. Es ist jedoch auch möglich, dass das Deckelelement 6 komplett
von dem Kragen 21 abgehoben wird.
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Um
die Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4 wieder
zu verschließen wird eine vergleichsweise kleinere Kraft
F2 auf den radial äußeren Rand 8 des Deckelelements 6 ausgeübt,
wodurch die Verriegelungsmittel 9 und 10 wieder
miteinander verrasten und die Dichtlippen 11, 12 auf
der Oberseite des ringförmigen Kragens 21 der
Vorrichtung 4 abdichtend zur Anlage gelangen.
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Außerdem
weist die Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4 eine
Schutzhülle 17 oder Schutzkappe auf, die den Ausgieß-
oder Trinkabschnitt (Abschnitt 20) der Vorrichtung gegen
Verschmutzungen schützt. Diese Schutzhülle 17 oder
Schutzkappe ist vorzugsweise von Oben über den oberen und
unteren zylindrischen Abschnitt 19, 20 der Vorrichtung 4 geschoben
und mit diesem vergleichsweise leicht lösbar verbunden.
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7 zeigt
eine Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4',
die weitgehend baugleich ist wie die der 1 bis 6,
jedoch im Bereich der flexiblen Stütz- und Federstruktur 13 sehr
viel flacher baut. Um bei einer reduzierten axialen Höhe
der Stütz- und Federstruktur 13 dennoch ausreichend
hohe Verschließ- und Öffnungskräfte auf
das Deckelelement 6 erzeugen zu können, weisen
die Arme 14, 15, 16 der Stütz-
und Federstruktur 13 mehrere ringförmige Falten 33 auf,
die radial innerhalb des Kragens 21 und radial außerhalb
des zentralen Verbindungsbereiches 22 ausgebildet sind.
Dabei erstrecken sich die Falten 33 mit ihren Erhebungen
und Senken erkennbar in axialer Richtung, wenngleich sie sich bei
einem Verschließen oder Öffnen in ihrer Geometrie
mehr oder weniger stark verformen, wie die Radialabschnitte a und
b der 7 verdeutlichen.
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Weiter
zeigt 7, dass die Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4' mit
dem Getränkebehälter 1 über
eine Verklebung 29 mit einem geeigneten Klebstoff verbunden
ist. Diese Verklebung 29 ist im Bereich des offenen Endes 2 des
Getränkebehälters 1 sowie im Bereich
des freien Endes 32 des axial unteren zylindrischen Abschnitts 19 verwirklicht.
Die Verklebung 29 sogt für eine gas- und flüssigkeitsdichte Verbindung
zwischen dem Getränkebehälter 1 und der
Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4'.
Um die mechanische Verbindung zwischen dem Getränkebehälter 1 und
der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4' weiter
zu verbessern, ist das freie Ende 32 des unteren zylindrischen
Abschnitts 19 der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4' in
die Ringnut 18 des Getränkebehälters 1 hinein
gebördelt.
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Schließlich
ist 7 entnehmbar, dass die Verschließ- und Öffnungsvorrichtung 4' über
Füße 30, 31 verfügt,
die umfangsverteilt an dem ringförmigen oder ringsegmentförmigen
Kragen 21 ausgebildet und radial innerhalb des unteren
zylindrischen Abschnitts 19 sowie radial außerhalb
der Arme 14, 15, 16 angeordnet sind,
und die sich axial in Richtung zu dem Hohlraum des Getränkebehälters 1 erstrecken.
Vorzugsweise sind mehr als zwei dieser Füße 30, 31 vorgesehen,
wobei sich die Anordnung von drei oder vier Füßen 30, 31 für
die Erfüllung ihres Gebrauchszeck als Abstandshalter bei
einer gestapelten Lagerung derselben als ausreichend herausgestellt
hat.
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- 1
- Getränkebehälter
- 2
- Offene
Ende des Getränkebehälters
- 3
- Befestigungsmittel
des Getränkebehälters
- 4
- Verschließ-
und Öffnungsvorrichtung
- 5
- Befestigungsmittel
der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
- 6
- Deckelelement
- 7
- Mittlerer
Bereich des Deckelelements
- 8
- Radial äußerer
Bereich des Deckelelements
- 9
- Erstes
Verriegelungsmittel am Kragen 21
- 10
- Zweites
Verriegelungsmittel am Deckelelement
- 11
- Axiale
Dichtlippe
- 12
- Radiale
Dichtlippe
- 13
- Stütz-
und Federstruktur
- 14
- Arm
der Stütz- und Federstruktur
- 15
- Arm
der Stütz- und Federstruktur
- 16
- Arm
der Stütz- und Federstruktur
- 17
- Schutzhülle;
Kappe
- 18
- Ringnut
im Getränkebehälter
- 19
- Unterer
zylindrischer Abschnitt der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
- 20
- Oberer
zylindrischer Abschnitt der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
- 21
- Kragen
in der Öffnungsebene der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
- 22
- Verbindungsbereich
der Arme der Stützstruktur
- 23
- Thermische
Verbindung; Laser-Schweißnaht
- 24
- Axial
endseitige Verdickung der Verriegelungsmittel 9 bzw. 10
- 25
- Kunststoff-Deckschicht;
Filmscharnier
- 26
- Klebstoff
- 27
- Öffnung
der Verschließ- und Öffnungsvorrichtung
- 28
- Materialbrücke
zwischen den Verriegelungsmitteln 8, 9
- 29
- Verklebung
- 30
- Fuß
- 31
- Fuß
- 32
- Freie
Ende des unteren zylindrischen Abschnitts 19
- 33
- Falte
im Arm der stütz- und Federstruktur
- a
- Radialabschnitt
- b
- Radialabschnitt
- F1
- Erste
Druckkraft
- F2
- Zweite
Druckkraft
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005015505
A1 [0002, 0006]