DE102008025430B4

DE102008025430B4 - Verschlussvorrichtung für einen Behälter

Info

Publication number: DE102008025430B4
Application number: DE200810025430
Authority: DE
Inventors: Guido 42799 Endert
Original assignee: Cliqloc 50769 GmbH; CLIQLOC GmbH
Current assignee: Cliqloc 50769 Koeln De GmbH; Cliqloc De GmbH
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2028-05-28
Also published as: DE102008025430A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung (2) zum Verschließen einer Öffnung eines Behälters (1), wobei die Öffnung (1.1) des Behälters (1) einen Öffnungsrand (1.2) aufweist, der eine Innenwand (1.3) und Außenwand (1.4) umfasst, und wobei die Verschlussvorrichtung (2) ein Dichtungselement (4) aufweist, womit die Öffnung (1.1) des Behälters (1) abdichtend verschließbar ist, und dass die Verschlussvorrichtung (2) an dem Behälter (1) durch ein Verschlusselement (3) befestigt ist, wobei das Verschlusselement (3) mit dem Behälter (1) über einen Klick-Klack-Verschluss zusammenwirkt, wobei das Verschlusselement (3) zwei verschiedene Stellungen (1,11) in Form von zwei gesicherten Lagen annehmen kann, wobei in der ersten Stellung (I) der Behälter (1) verschlossen ist und das Verschlusselement (3) den Öffnungsrand (1.2) formschlüssig hintergreift und in der zweiten Stellung (II) der Behälter (1) zu öffnen ist und das Verschlusselement (3) den Öffnungsrand (1.2) freigibt. Bei einer solchen Verschlussvorrichtung ist es vorgesehen, dass eine Abdichtung des Behälters (1) durch die Verschlussvorrichtung (2) unabhängig von einem Anpressdruck (Pk) ist, der von der Verschlussvorrichtung (2) auf den Behälter (1), insbesondere den Öffnungsrand (1.2) wirkt, wobei das Dichtungselement (4) eine Dichtlippe (4.1) aufweist, welche in die Öffnung (1.1) des Behälters (1) ragt und durch eine elastische Verformung abdichtend an der Innenwand (1.3) des Öffnungsrands (1.2) zur Anlage kommt und der Anpressdruck (Pk), der von Verschlussvorrichtung (2) auf den Öffnungsrand (1.2) des Behälters (1) wirkt, im Wesentlichen wirkungslos auf die Dichtlippe (4.1) ist. Ferner ist die Erfindung auch auf einen Behälter mit einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung (2) gerichtet sowie auf ein Verfahren bei dem eine Abdichtung des Behälters (1) durch die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung (2) unabhängig von einem Anpressdruck (Pa) erfolgt, der von der Verschlussvorrichtung (2) auf den Behälter (1), insbesondere den Öffnungsrand (1.2) wirkt.

Description

Die folgende Erfindung ist auf eine Verschlussvorrichtung zum Verschließen einer Öffnung eines Behälters gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 gerichtet. Derartige Verschlussvorrichtungen dienen dazu, einen Behälter zu verschließen, der einen Öffnungsrand aufweist, der eine Innen- und Außenwand umfasst. Bei dem Behälter kann es sich beispielsweise um eine Dose, insbesondere Getränkedose, Flasche, Vorratsbehälter oder dergleichen handeln. Ferner kann der Behälter selbst aus Kunststoff, Metall, Porzellan, Glas oder aus verschiedenen anderen Materialien bestehen. Die Verschlussvorrichtung weist ein Dichtungselement auf, womit die Öffnung des Behälters abdichtend verschließbar ist. Üblicherweise werden bekannte Behälter durch Verschlussvorrichtungen abdichtend verschlossen, indem die Dichtung in der Verschlussvorrichtung zwischen der Verschlussvorrichtung selbst und dem Behälter, insbesondere einem Öffnungsrand verpresst wird. Hierdurch wird besonders bei Behältern, die einen Innendruck aufbauen, eine Abdichtung erwirkt. Dabei ist es bekannt, dass der Anpressdruck auf das Dichtungselement größer sein muss, als der entstehende oder vorhandene Innendruck in dem Behälter, damit die Verschlussvorrichtung den Behälter entsprechend abdichtet. Derartige Verschlussvorrichtungen werden z. B. bei Getränkeflaschen in dem Deckel, der als Verschlussvorrichtung dient, integriert und über das Gewinde mit der Getränkeflasche verpresst, so dass die abdichtende Wirkung der Verschlussvorrichtung durch eine entsprechende Verformung der Dichtung erzeugt wird. Aus der Druckschrift GB 1 433 208 ist ein Klick-Klack-Verschluss für einen Behälter bekannt, der ebenfalls ein vorhandenes Dichtungselement auf den Öffnungsrand des Behälters presst, wobei der Klick-Klack-Verschluss selber nur einen unzureichenden Anpressdruck für das Dichtungselement erzeugt, um den Behälter druckdicht zu verschließen. Auch ist es bekannt, z. B. ein Reagenzglas mit einem Gummipfropfen zu verschließen, wobei der Gummipfropfen kegelstumpfartig ausgestaltet ist und mit einem großen Anpressdruck in den Öffnungsrand des Reagenzglases hineingepresst wird, um dieses zu verschließen. Auch in diesem Fall muss durch einen entsprechenden Anpressdruck eine Verformung des Gummipfropfens bewirkt werden. Darüber hinaus sind z. B. Kronkorkenverschlüsse für Flaschen bekannt, die ebenfalls das Dichtungselement zwischen dem Kronkorkenverschluss, der als Verschlussvorrichtung dient, und dem Flaschenrand einpresst. Derartige Kronkorkenverschlüsse weisen den Nachteil auf, dass sie nicht wieder verwendbar sind. Des Weiteren können sie nur mit Hilfe von maschinellen Vorrichtungen angebracht werden, um die Flaschen zu verschließen. Darüber hinaus sind noch weitere zahlreiche Varianten von Verschlussvorrichtungen für Behälter aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, die alle einen entsprechenden Anpressdruck auf das Dichtungselement ausüben, um es zu verformen. Aus der Druckschrift AT 169 590 B ist beispielsweise eine derartige Verschlusseinrichtung für Flaschen, Gläser und ähnliche Gefäße bekannt, bei der das Dichtungselement in die Verschlussöffnung gepresst wird.
Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung auch auf einen Behälter mit einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung gerichtet. Ebenfalls richtet sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Verfahren gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 12 zum Abdichten eines Behälters mit einer Öffnung durch die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung.
Beispielsweise ist aus der Druckschrift DE 103 12 237 A1 ein Verschluss für eine Dose bekannt, bei dem der Dosenverschluss in einer Öffnung des Dosendeckels maschinell angebracht ist. Der Verschluss selber ist mehrteilig aufgebaut und weist einen klappbaren Deckel auf, der an der Verschlussvorrichtung integriert ist. Mit Hilfe des Verschlussdeckels ist dann die gesamte Dose zu verschließen. Diese Verschlussvorrichtung weist den Nachteil auf, dass sie einerseits fertigungstechnisch zuvor mit der Dose verbunden werden muss und andererseits die Dose nicht gasdicht oder druckdicht verschließt.
Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift WO 2004/056667 A1 bekannt, die auf eine Verschlussvorrichtung für eine Getränkedose gerichtet ist. Diese Verschlussvorrichtung ist an der Oberseite der Getränkedose festgenietet und kann bedarfsweise die Öffnung der Getränkedose verschließen oder, wenn die Verschlussvorrichtung weggedreht ist, freigeben. Die Verschlussvorrichtung wird zu diesem Zweck um die Niete an der Gehäuseoberseite gedreht. Auch diese Verschlussvorrichtung weist den Nachteil auf, dass die Verschlussvorrichtung die Öffnung nicht druckdicht verschließt. Hierbei besteht immer das Risiko, dass der Innendruck durch die Verschlussvorrichtung entweichen kann. Befindet sich die Getränkedose dabei in einem gekippten Zustand, so fließt auch der Inhalt aus. Des Weiteren ist diese Verschlussvorrichtung schwer zu handhaben, da die Verschlussvorrichtung innerhalb des umgebördelten Dosenrandes angeordnet ist. Außerdem muss die Dose mit der einen Hand festgehalten werden und die Verschlussvorrichtung mit der anderen Hand bedient werden.
Auch sind aus dem Stand der Technik, z. B. aus den Druckschriften DE 298 00 040 U1 sowie DE 77 31 724 U , Dichtungselemente für Verschlussvorrichtungen bekannt, die sich ohne einen großen Anpressdruck an die Öffnung eines zu verschließenden Behälters anschmiegen, um diesen zu verschließen. Allerdings sind diese Verschlussvorrichtungen selber nicht an dem Behälter gehalten, so dass die Verschlussvorrichtungen die Behälter nicht druckdicht verschließen können.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Verschlussvorrichtung bereit zu stellen, die eine leichte und unkomplizierte Handhabung ermöglicht und sicher einen Behälter, insbesondere einen Behälter, der einen erhöhten Innendruck aufweist, zu verschließen. Dabei soll die Verschlussvorrichtung gerade für schwache und unbeholfene Personen leicht anwendbar sein. Die vorliegende Aufgabe wird durch die Merkmale aus dem Hauptanspruch gelöst, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorgesehen, dass eine Abdichtung des Behälters durch die Verschlussvorrichtung unabhängig von einem Anpressdruck (Pk) ist, der von der Verschlussvorrichtung auf den Behälter, insbesondere den Öffnungsrand wirkt. Folglich wird das Dichtungselement nicht zwischen der Verschlussvorrichtung und dem Behälter, insbesondere dem Öffnungsrand, eingepresst, um den Behälter abdichtend zu verschließen. Damit muss auch kein Anpressdruck von der Verschlussvorrichtung beim Verschließen ausgeübt werden, um den Behälter druckdicht zu verschließen. Ein einfaches Auflegen und Arretieren der Verschlussvorrichtung über einen Formschluss mit dem Behälter, ist dafür ausreichend. Hierzu ist die Verschlussvorrichtung an dem Behälter durch ein Verschlusselement befestigt, wobei das Verschlusselement mit dem Behälter über einen Klick-Klack-Verschluss zusammenwirkt, wobei das Verschlusselement zwei verschiedene Stellungen in Form von zwei gesicherten Lagen annehmen kann, wobei in der ersten Stellung der Behälter verschlossen ist und das Verschlusselement den Öffnungsrand formschlüssig hintergreift und in der zweiten Stellung der Behälter zu öffnen ist und das Verschlusselement den Öffnungsrand freigibt. Somit erzeugt ein Anpressdruck (Pk) von der Verschlussvorrichtung auf den Behälter keine zusätzliche elastische Verformung des Dichtungselements im Dichtungsbereich. Damit ist die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung besonders leicht auch für schwache und unbeholfene bzw. bewegungseingeschränkte Personen zu betätigen. Anders als bei den üblichen Verschlussvorrichtungen muss kein Anpressdruck (Pk) auf die Verschlussvorrichtung ausgeübt werden, damit trotzdem der Behälter zuverlässig abgedichtet ist. Vielmehr reicht der durch die eigene Gewichtskraft von Dichtungselement und ggf. Verschlussvorrichtung erzeugte Druck auf das Dichtungselement aus, um den Behälter abdichtend zu verschließen.
Ferner ist es vorgesehen, dass das Dichtungselement selbst eine Dichtlippe aufweist, welche in die Öffnung des Behälters ragt und durch eine elastische Verformung abdichtend an der Innenwand des Öffnungsrandes zur Anlage kommt. Hierbei liegt die Dichtlippe lose an der Innenwand des Öffnungsrandes an, ohne dabei von einem anderen Element, wie beispielsweise der Verschlussvorrichtung, an die Innenwand gepresst zu werden. Die Dichtlippe weist zu diesem Zweck z. B. einen keilförmigen oder trapezförmigen Querschnitt auf, der sich flexibel an die Innenwand des Öffnungsrandes anlegt. Als Material für das Dichtungselement, insbesondere die Dichtlippe, kann beispielsweise PTFE, Silikon, Gummi oder PU-Schaum etc. verwendet werden, dabei sollte das ausgewählte Material flexibel bis hoch flexibel sein. Dieses Material ist leicht verformbar, damit sich die Dichtlippe zwanglos an die Innenwand des Öffnungsrandes anlegen und vollumfänglich anpassen kann. Dabei sollte sich anfangs eine geschlossene Dichtlinie zwischen der Dichtlippe und dem Öffnungsrand bzw. der Innenwand bilden. Durch die Anlagestellen der Dichtlippe an dem Öffnungsrand bzw. an der Innenwand wird der Behälter komplett abgedichtet. Dieses Material hat beispielsweise eine Härte von 10 bis 100 shore, insbesondere von 35 bis 65 shore. Dabei ist das Material zwar flexibel aber auch formstabil, um die gewünschte Abdichtungswirkung zu erhalten. Zu diesem Zweck kann das Dichtungselement einen formstabilen Kern aus härterem Material aufweisen, der mit einem weicheren oder flexibleren Material umgeben ist. Auch ist es denkbar die Formstabilität durch konstruktive Maßnahmen, wie z. B. Verstärkungsrippen, -ränder oder dergleichen zu erhalten. Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die anliegende Oberfläche der Dichtlippe im Bereich der Dichtungslinie glatt ausgestaltet ist.
Wie bereits zuvor erwähnt worden ist, ist der Anpressdruck (Pk), der von der Verschlussvorrichtung auf den Behälter, insbesondere den Öffnungsrand wirkt, im Wesentlichen unwesentlich für die Funktionsweise des Dichtungselementes, damit ist er im Sinne dieser Anmeldung wirkungslos. Bei einem zu hohen Anpressdruck (Pk) zwischen dem Behälter und der Verschlussvorrichtung kann das Dichtungselement sogar derart verformt werden z. B. durch Faltenbildung, dass eine Abdichtung nicht mehr stattfindet. Folglich hängt die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung nicht von dem Anpressdruck (Pk) zwischen dem Behälter und der Verschlussvorrichtung ab. Auch muss nicht das Dichtungselement nach dem bloßen Aufsetzen der Verschlussvorrichtung auf der Öffnung des Behälters (ohne weitere Befestigung oder Arretierung der Verschlussvorrichtung mit dem Behälter durch den erwähnten Formschluss), zusätzlich elastisch verformt werden, um den Behälter ordentlich abzudichten. Durch die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung ist vielmehr der Behälter mittels des Dichtungselementes druckdicht und/oder fluiddicht abdichtbar ohne einen vorherigen Anpressdruck (Pk) zwischen dem Behälter und der Verschlussvorrichtung zu erzeugen. Damit ist es beispielsweise möglich, auch herkömmliche Getränkedosen oder Getränkeflaschen, die durch ihren kohlensäurehaltigen Inhalt einen hohen Innendruck aufbauen, gas- und flüssigkeitsdicht abzudichten. Auch bedarf es keiner konstruktiven Veränderung der aus dem Stand der Technik bekannten Behälter, um die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung zu verwenden.
In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
Die Abdichtung des Behälters durch die Verschlussvorrichtung kann durch die Form und Größe sowie die Materialeigenschaft des Dichtungselementes, insbesondere durch die der Dichtlippe erfolgen. Dabei ist es vorgesehen, dass eine Außenkontur des Dichtungselementes, insbesondere der Dichtlippe, komplementär zu einer Innenkontur des Öffnungsrandes des Behälters ausgestaltet ist, wobei das Dichtungselement, insbesondere die Dichtlippe voll umfänglich an der Innenwand des Öffnungsrandes anliegt. Ist z. B. die Innenkontur der Öffnung des Behälters kreisförmig ausgestaltet, so ist auch die Außenkontur des Dichtungselementes im Wesentlichen kreisförmig. Bei einer dreieckförmigen Öffnungskontur ist auch die Außenkontur des Dichtungselementes im Wesentlichen dreieckförmig ausgestaltet. Ebenfalls entspricht die Größe des Dichtungselementes im Wesentlichen der Größe der zu verschließenden Öffnung des Behälters. Hierbei empfiehlt es sich, dass ein Außenumfang des Dichtungselementes etwas größer, d. h. wenige zehntel Millimeter bis Millimeter, ausgestaltet ist als die maximale Größe eines Innenumfangs des Öffnungsrandes. Durch diese Ausgestaltung des Dichtungselementes, insbesondere der Dichtlippe, wird die gewünschte elastische Verformung erreicht, die zur Abdichtung des Behälters erforderlich ist. Für diese elastische Verformung wird kein Anpressdruck zwischen der Verschlussvorrichtung und dem Behälter benötigt. Vielmehr reicht die reine Gewichtskraft des Dichtungselementes bzw. der Verschlussvorrichtung aus, um die gewünschte, elastische Verformung des Dichtungselementes zu bewirken. Dabei ist auch die eigene Formstabilität des Dichtungselementes behilflich, die Dichtlippe sicher zur Anlage an den Öffnungsrand bzw. die Innenwand zu bringen. Ansonsten könnte das Dichtungselement bei zu großen elastischen Verformungen dazu neigen, Falten oder Knicke zu bilden, die unerwünscht sind, da hierdurch eine Abdichtung verhindert werden würde.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Dichtlippe des Dichtungselementes nur durch ihre elastische Verformung an die Innenwand gepresst wird, wobei insbesondere ein vorhandener Innendruck (Pi) des Behälters die Dichtlippe zusätzlich an die Innenwand presst, wenn der Innendruck (Pi) größer als ein Außendruck (Pa) ist, der den Behälter von außen umgibt. Damit erhöht automatisch der vorhandene und ggf. steigende Innendruck (Pi) auch die Dichtungswirkung des Dichtungselementes und damit der Verschlussvorrichtung. Anders als bei üblichen Dichtungen, ist es somit nicht erforderlich, die Verschlussvorrichtung fester an den Behälter zu pressen, damit die Verschlussvorrichtung den Behälter noch sicher verschließt. Bei der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung führt nur eine Zerstörung des Dichtelementes selber zu einer Leckage des verschlossenen Behälters.
Ebenfalls ist es denkbar, dass das Dichtungselement gleichzeitig als Ventilelement wirkt, so dass der Innendruck (Pi) des Behälters sich selbstständig an den Außendruck (Pa) des Behälters anpasst, wenn der Außendruck (Pa) größer als der Innendruck (Pi) ist. Somit ist es möglich, dass ein Fluid, in der Regel in Form von Luft, von außen in den Behälter eindringen kann, aber nicht umgekehrt. Dabei drückt der höhere Außendruck (Pa) die Dichtlippe von der Innenwand des Öffnungsrandes weg, wenn der Innendruck (Pi) des Behälters geringer ist. Ist jedoch der Innendruck (Pi) des Behälters größer als der Außendruck (Pa), so presst der Innendruck (Pi) die Dichtlippe an die Innenwand des Öffnungsrandes, wodurch der Druck im Behälter erhalten bleibt. Hierfür ist es erforderlich, dass die Dichtlippe entsprechend flexibel ausgestaltet ist, um sich somit an die Druckunterschiede durch ihre elastische Verformung anzupassen.
Ebenfalls kann es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass das Dichtungselement mit einem flächigen Teil die gesamte Öffnung des Behälters groß flächig abdichtet, wobei das Dichtungselement einen abgewinkelten Randbereich vom flächigen Teil aufweist, der im Wesentlichen durch die Dichtlippe gebildet wird. Damit kann alleine durch das Dichtungselement die gesamte Öffnung des Behälters abgedichtet werden. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es denkbar, dass die Verschlussvorrichtung eine Halteplatte aufweist, an der das Dichtungselement befestigt ist, wobei insbesondere das Dichtungselement nur als Dichtlippe ausgebildet ist und die Dichtlippe druckdicht und/oder fluiddicht an der Halteplatte angeordnet ist. Somit kann auf den großflächigen Teil des Dichtungselementes verzichtet werden, da dieser durch die zusätzliche Halteplatte ersetzt wird. Auch ist es denkbar, dass die zusätzliche Halteplatte vollständig das Dichtungselement an seiner Rückseite fixiert. Hierzu kann das Dichtungselement mit der Halteplatte verschweißt, verklebt oder angespritzt werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Dichtungselement über einen Form- und/oder Kraftschluss mit der Halteplatte verbunden ist. In diesem Falle sollte jedoch das Dichtungselement mit dem flächigen Teil die gesamte Öffnung des Behälters abdichten, um keine zusätzlichen Dichtigkeitsprobleme an den Zwischenstellen zwischen Dichtungselement und Halteplatte zu erzeugen.
Die Verschlussvorrichtung ist selbst durch das Verschlusselement an dem Behälter befestigt, wobei das Verschlusselement formschlüssig mit dem Behälter über den Klick-Klack-Verschluss zusammenwirkt. Das Verschlusselement sorgt somit dafür, dass das Dichtungselement dem Innendruck des Behälters standhält, da ansonsten das Dichtungselement aus der Öffnung des Behälters weggedrückt werden würde. Hierfür kann auch die bereits erwähnte Halteplatte zwischen dem Verschlusselement und dem Dichtungselement angeordnet werden. Der zuvor erwähnte Verschluss zwischen dem Verschlusselement und dem Behälter kann nur auf einem Formschluss bestehen. Zusätzlich kann ggf. ein Kraftschluss für die ortsfeste Fixierung der Verschlussvorrichtung über der Öffnung des Behälters sorgen. Dieser Kraftschluss führt jedoch nicht zu einer elastischen Verformung des Dichtungselements an den abdichtenden Bereichen, insbesondere der Dichtlippe.
Um die Bedienung der Verschlussvorrichtung zu verbessern, kann diese mit einem Sicherheitselement und/oder einem Ventil ausgestattet sein, wobei das Sicherheitselement ein ungewolltes Öffnen des Behälters vermeidet bzw. erschwert und das Ventil als Überdruck- oder Ablassventil ausgestaltet ist. Das Sicherheitselement soll verhindern, dass die Verschlussvorrichtung unbeabsichtigt von dem Behälter entfernt wird. Hierbei ist das Sicherheitselement auf den vorhandenen Verschluss abzustimmen. Das zuvor erwähnte Ventil soll ein explosionsartiges Öffnen der Verschlussvorrichtung von einem unter hohem Innendruck stehenden Behälter vermeiden, indem es zuvor den Überdruck entweichen lassen kann.
Bei dem bereits erwähnten Klick-Klack Verschluss (umgangssprachliche Bezeichnung dieser Verschlussart) weist das Verschlusselement von der Verschlussvorrichtung ein Mittelstück mit einem in etwa mittigen Betätigungsbereich und am Mittelstück angeordneten Haltemitteln auf. Bezogen auf eine erste Stellung (I), in der das Verschlusselement einen Formschluss mit dem Behälter, insbesondere mit einem Vorsprung oder einer Nut am Behälteraußenrand, bildet, hat das Mittelstück eine innere Fläche, die zum Behälter hinzeigt, und eine äußere Fläche, die vom Behälter weg zeigt. Die Haltemittel, die das Mittelstück insbesondere in der Art eines Zinnenkranzes randförmig umgeben, sind in Richtung der inneren Fläche in einem Winkel α abgewinkelt. Hierbei ist der Winkel α vorzugsweise etwas größer als 90°. Jedes Haltemittel ist ebenfalls an seinem Ende wiederum in Richtung der inneren Fläche abgewinkelt, Idealerweise rechtwinkelig in Richtung zur Längsachse des Behälters abgewinkelt oder sogar leicht nach oben gerichtet, um einen sicheren Formschluss zwischen Verschlusselement und Behälter zu erzielen.
Das Verschlusselement ist vorzugsweise aus hartem Material, insbesondere aus Metall oder Kunststoff, aber dennoch so elastisch, dass es zwei verschiedene Stellungen (I, II) in Form von zwei gesicherten Lagen annehmen kann. In der ersten Stellung (I) verschließt die Verschlussvorrichtung mit dem Verschlusselement den Behälter. Das Mittelstück bedeckt hierbei die Öffnung des Behälters. Hierbei ist es leicht in Richtung der Längsachse von dem Behälter weg gewölbt. Von der inneren Fläche des Mittelstücks aus betrachtet entspricht dieses einer konkaven Wölbung. Durch diese Wölbung verlaufen die Haltemittel in etwa parallel zu der Seitenfläche des Behälters, die den Vorsprung aufweist. Hierbei bilden die abgewinkelten Enden der Haltemittel mit dem Vorsprung einen Formschluss. Daher bleibt der Behälter im Gegensatz zu anderen Behältern auch geschlossen, wenn versucht wird, durch Auseinanderziehen von Verschlusselement und Behälter den Behälter zu öffnen.
Der Behälter lässt sich hingegen öffnen, wenn ein Druck auf den Betätigungsbereich in Richtung der Längsachse und in Richtung des Behälters ausgeübt wird. Das Mittelstück erfährt eine elastische Verformung von der einen gesicherten Lage in die andere und wölbt sich in Richtung des Behälters. Von der inneren Fläche des Mittelstücks aus betrachtet entspricht dieses einer konvexen Wölbung. Die Haltemittel bewegen sich im Zuge der elastischen Verformung von dem Behälter weg und geben den Vorsprung frei. Hierdurch lässt sich die Verschlussvorrichtung mit dem Verschlusselement nun leicht und ohne Kraft, insbesondere ohne eine Zugkraft auszuüben, vom Behälter lösen.
Soll der Behälter wieder verschlossen werden, so wird die Verschlussvorrichtung mit dem Verschlusselement mit der inneren Seite, zu der auch die Haltemittel zeigen, auf den Behälter gelegt. Die Haltemittel weisen hierbei noch einen geringen Abstand von dem Vorsprung auf. Durch einen Druck auf die Haltemittel, insbesondere senkrecht zur Längsachse, bewegt sich das Mittelstück von der einen gesicherten Lage, die von innen betrachtet der konvexen Wölbung entspricht, in die andere gesicherte Lage, die von innen betrachtet der konkaven Wölbung entspricht, und das Verschlusselement gelangt erneut in seine erste Stellung (I).
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch einen Behälter zu schaffen, der mit der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung durch eine einfache Handhabe sicher verschließbar ist, ohne dass auch ein Fluid aus dem verschlossenen Behälter entweichen kann. Die Aufgabe wird durch den Behälter mit den Merkmalen aus dem Anspruch 11 gelöst. Bei diesem Behälter kann es sich beispielsweise um eine herkömmliche Dose, Getränkedose, Vorratsdose, Flasche oder dergleichen handeln, die aus den unterschiedlichsten Materialen bestehen kann.
Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch ein Verfahren zum Abdichten eines Behälters mit einer Öffnung durch die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung bereitzustellen, welches auf einfache Art und Weise handhabbar ist und die Öffnung des Behälters durch die Verschlussvorrichtung abdichtet. Die Aufgabe wird durch die Merkmale aus dem Anspruch 12 gelöst. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Abdichtung des Behälters durch die Verschlussvorrichtung unabhängig von einem Anpressdruck (Pk) erfolgt, der von der Verschlussvorrichtung auf den Behälter, insbesondere den Öffnungsrand wirkt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die abhängigen Ansprüche wiedergegeben.
In der folgenden Beschreibung werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen und der folgenden Beschreibung aufgeführt. Die Ausführungsbeispiele sind exemplarisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung, die die Öffnung eines Behälters verschließt, wobei das Verschlusselement einen Klick-Klack-Verschluss aufweist,
2a einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung ohne Verschlusselement, die ähnlich zu 1 aufgebaut ist, bei der die Dichtlippe bogenförmig an einem Bereich anliegt,
2b einen weiteren Querschnitt durch eine Verschlussvorrichtung, die ähnlich zu 1 aufgebaut ist, bei der die Dichtlippe bogenförmig anliegt,
3a einen Querschnitt durch eine weitere Verschlussvorrichtung für einen
Vorratsbehälter, wobei das Verschlusselement einen Bajonettverschluss aufweist,
3b einen Querschnitt durch eine ähnliche Verschlussvorrichtung aus 3a, wobei das Dichtungselement eine schräg angeordnete Dichtlippe aufweist aufweist,
3c einen Querschnitt durch eine ähnliche Verschlussvorrichtung aus 3b, wobei das Dichtungselement eine schräg angeordnete, hakenförmige Dichtlippe aufweist,
4 einen vergleichbaren Querschnitt durch die 3a mit einer Dichtlippe, die randseitige Ausbuchtungen aufweist,
5 einen Querschnitt durch eine andere Verschlussvorrichtung, die zusätzlich mit einem Sicherheitselement und einer Halteplatte ausgestattet ist,
6 einen Querschnitt durch eine Verschlussvorrichtung, bei der das Dichtungselement direkt mit dem Verschlusselement verbunden ist,
(7 bis 11 wurden gestrichen)
12 einen Querschnitt durch eine Verschlussvorrichtung mit einem Ventil, insbesondere Schlitzventil,
13a ein Querschnitt durch eine weitere Verschlussvorrichtung mit einem anderen Ventil, und
13b eine dreidimensionale Ansicht des Dichtungselements von der Verschlussvorrichtung aus 13a.
In den nachfolgenden Figuren sind die gleichen technischen Merkmale mit den identischen Bezugszeichen versehen, auch wenn diese in einer anderen Ausführungsform der Erfindung dargestellt sind.
In der 1 ist eine erste Variante der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 dargestellt, dabei verschließt diese Verschlussvorrichtung 2 in einer ersten Stellung I eine Öffnung 1.1 des Behälters 1. Die dargestellte Verschlussvorrichtung 2 umfasst in der vorliegenden Variante ein Verschlusselement 3, welches im Wesentlichen tellerförmig ausgestaltet ist. Dabei weist das Verschlusselement 3 ein im Wesentlichen ebenes ausgestaltetes Mittelstück 3.1 auf, welches zentriert um einen Betätigungsbereich 3.2 angeordnet ist. Des Weiteren sind an dem Mittelstück 3.1 abgewinkelte Haltemittel 3.3 angeordnet, die zur formschlüssigen Befestigung der Verschlussvorrichtung 2 an dem Behälter 1 dienen.
Das Verschlusselement 3 bildet in der 1 den bereits beschriebenen Klick-Klack-Verschluss, der sich dadurch auszeichnet, dass er in einer ersten Stellung I den Behälter 1 form- und/oder teilweise kraftschlüssig verschließt und in einer zweiten Stellung II freigibt. Das Prinzip beruht auf einer konvexen Metallscheibe, die im Wesentlichen aus dem Mittelstück 3.1 und dem Betätigungsbereich 3.2 gebildet wird, die zwei niedrig gespannte Zustände einnehmen kann. Durch einen senkrechten Druck zum Behälter 1 hin (in Richtung Längsachse 2.1), z. B. durch einen Finger auf den Betätigungsbereich 3.2, bzw. durch einen radialen Druck (senkrecht zur Längsachse 2.1) auf die Haltemittel 3.3 wechselt man zwischen beiden Zuständen hin und her, wodurch sich die erste und die zweite Stellung I, II ergeben. Einen ungespannten Zustand gibt es für dieses Verschlusselement 3 nicht, jedoch kann je nach Herstellungsweise ein Endzustand entspannter sein als der andere. In den 1 und 2b ist das Verschlusselement 3 nur in der ersten Stellung I dargestellt. Durch einen senkrechten Druck auf den Betätigungsbereich 3.2 wechselt somit das Verschlusselement 3 in seine zweite Stellung II. Hierbei werden die Haltemittel 3.3, die einen Vorsprung 1.6 oder die Kante einer Nut des Behälters 1 in der Stellung I hintergreifen, weggeklappt, wodurch sich die gesamte Verschlussvorrichtung 2 ohne weitere Aufwendungen von dem Behälter 1, insbesondere von der Öffnung 1.1, abnehmen lässt.
Ferner weist die Verschlussvorrichtung 2 auch eine Halteplatte 5 auf, die an der Unterseite des Verschlusselements 3 angeordnet ist. Die Halteplatte 5 ist im vorliegenden Beispiel fest mit dem Verschlusselement 3, insbesondere am äußeren Randbereich des Mittelstücks 3.1, verbunden. Damit das Verschlusselement 3 die beiden zuvor beschriebenen Zustände einnehmen kann, ist eine großflächige Ausnehmung 5.1 an der Oberseite 5.2 der Halteplatte 5 angeordnet. Folglich steht randseitig an der Oberseite 5.2 der Halteplatte 5 ein kreisförmiger Steg hervor, der zur Befestigung der Halteplatte 5 mit dem Verschlusselement 3 dient. In die Ausbuchtung 5.1 der Halteplatte 5 kann das Verschlusselement 3 mit seinem Mittelstück 3.1 eintauchen, wenn es nach einem Druck auf den Betätigungsbereich 3.2 seine zweite Stellung 11 einnimmt. Des Weiteren kann die Halteplatte 5 dazu dienen, einen Anschlag für die Verschlussvorrichtung 2 an den Behälter 1 zu bilden. Zu diesem Zweck kann der randseitige Bereich der Unterseite 5.3 mit einer Innenwand 1.3 des Öffnungsrandes 1.2 des Behälters 1 zusammenwirken. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Verschlussvorrichtung 2 nur bis zum Anschlag der Halteplatte 5 an die Innenwand 1.3 der Öffnung 1.1 des Behälters 1 geführt werden kann.
Des Weiteren ist an der Unterseite 5.3 der Halteplatte 5 das Dichtungselement 4 angeordnet, welches im Wesentlichen nur die Dichtlippe 4.1 enthält. Diese Dichtlippe 4.1 ist ringförmig ausgestaltet, wobei der Ring selber einen keilförmigen Querschnitt aufweist. Das Dichtungselement 4 ist selber flexibel bis hoch flexibel ausgestaltet und passt sich aufgrund seiner elastischen Verformung der Kontur der Innenwand 1.3 ohne Kraftaufwand nur durch die Gewichtskraft des Dichtungselements 4 bzw. der Verschlussvorrichtung 2 an.
In der 1 ist ferner der rechte Schnitt durch die Dichtungslippe 4.1 derart gezeigt, wie sie an der Innenwand 1.3 der Öffnung 1.1 zum Anliegen kommt, wenn die Verschlussvorrichtung 2 auf den Behälter 1 aufgesetzt wird. Auch der Formschluss zwischen dem Verschlusselement 3 und dem Behälter 1 vermag an dieser Ausrichtung der Dichtlippe 4.1 nicht zu verändern, da die gesamte Verschlussvorrichtung 2 eben nicht einen Anpressdruck Pk auf das Dichtungselement 4 ausüben muss, um trotzdem eine druck- und fluiddichte Abdichtung des Behälters 1 durch die Verschlussvorrichtung 2 zu bewirken. Vielmehr kann die Druckplatte 5 als Anschlagmittel genutzt werden, damit eben kein zu hoher Anpressdruck Pk auf das Dichtungselement 4, insbesondere die Dichtlippe 4.1 wirkt, wodurch die gewünschte Anlage des Dichtungselementes 4 an die Innenwand 1.3 negativ beeinflusst wird. Bei einem zu hohen Anpressdruck Pk kann eine Verformung des Dichtungselementes 4 derart stattfinden, dass keine vollumfängliche Anlage des Dichtungselementes an die Innenwand 1.2 vorhanden ist und somit die gewünschte kontinuierliche Dichtungslinie zwischen Dichtungselement 4 und Innenwand 1.3 bzw. des Öffnungsrandes 1.2 vorliegt, wie sie bei dem rechten Schnitt durch die (kreisförmige) Dichtungslippe 4.1 gezeigt ist. Zum Verständnis ist in derselben 1 in dem linken Schnitt der gleichen Dichtungslippe 4.1 dargestellt, wie ein erhöhter Innendruck Pi sich auf das Dichtungselement 4 auswirkt. Dabei wird ersichtlich, dass der Innendruck Pi dafür sorgt, dass sich das Dichtungselement 4, insbesondere die Dichtlippe 4.4 bogenförmig an die Innenwand 1.3 der Öffnung 1.1 anlegt. Hierbei wird die Dichtungsfläche zwischen Innenwand 1.3 und der Dichtlippe 4.1 vergrößert, wodurch auch die Dichtungswirkung verbessert wird. Ein noch größerer Innendruck Pi sorgt dafür, dass das Dichtungselement noch großflächiger an die Innenwand 1.3 des Öffnungsrandes 1.2 gepresst wird. Es sei zur Klarstellung erwähnt, dass in der 1 zwei verschiedene Druckzustände im linken und rechten Bereich der Dichtungslippe 4.1 dargestellt sind, die so in der Praxis natürlich nicht vorkommen.
Der in 1 und 2a, b dargestellte Behälter wird durch eine herkömmliche Getränkedose gebildet. Diese Dose weist zum zylinderförmigen Dosenmantel, der sich nach obenhin verjüngt, einen gesonderten Dosendeckel auf, der durch das erste Blech 1.7 gebildet wird. Der Dosenmantel stellt das zweite Blech 1.8 dar. Die beiden Bleche werden randseitig nach außen umgebördelt, um den Behälter 1 sicher zu verschließen. Dabei bildet die Umbördelung den Öffnungsrand 1.2 mit dem Vorsprung 1.6. Im vorliegenden Beispiel liegt die Dichtlippe 4.1 an der doppelwandig ausgestalteten Innenwand 1.3 der Öffnung 1.1 an. Die doppelwandige Ausgestaltung der Dose ergibt sich durch die übereinanderliegenden Bleche 1.7 und 1.8 an dieser Stelle.
Wird nun der Behälter 1, der in den 1 und 2a, b in Form der Getränkedose dargestellt ist, durch einen normalen Durchbruch 1.9 geöffnet, der zum Trinken und Ausschütten des Behälters 1 vorgesehen ist, so ist der Behälter 1 nicht ohne Weiteres mehr zu verschließen. Der Durchbruch 1.9 ist in dem ersten Blech 1.7 angeordnet, wobei das erste Blech 1.7 selber in der Öffnung 1.1 ein Zwischenblech darstellt. Üblicherweise wird der Durchbruch 1.9 bei einer Getränkedose durch eine Lasche 1.10 geöffnet, die an dem ersten Blech 1.7 angenietet ist. Durch ein Anheben der Lasche 1.10 an dem langen Ende – direkt vergleichbar zu einem Hebel – drückt sich die Lasche 1.10 mit dem kurzen Ende, welches sich auf der gegenüberliegenden Nietseite befindet, in das erste Blech 1.7, welches eine vorgestanzte Kontur für den Durchbruch 1.9 aufweist, worauf hin der vorgestanzte Bereich im Blech 1.7 nachgibt und der Durchbruch 1.9 entsteht. Der vorgestanzte Bereich des Bleches 1.7 ragt nun in die Getränkedose hinein (s. 1), wodurch diese nunmehr geöffnet ist.
Wird nun die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung 2 auf die Öffnung 1.1 aufgesetzt und durch das Verschlusselement 3 mit dem Behälter 1 formschlüssig arretiert, so kann der Behälter 1 nachträglich auf einfache Art und Weise sicher und fluid- und druckdicht verschlossen werden. Hierzu benötigt man nur die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung 2, die separat zum Behälter 1 verkauft und genutzt werden kann. Beispielsweise kann diese Verschlussvorrichtung 2 bei einem Sixpack von Getränkedosen beigefügt sein. Ebenfalls kann die Verschlussvorrichtung 2 auch als Werbemittel zusätzlich zu den Getränkedosen vertrieben werden.
Wird nun die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung 2 auf den Behälter 1 in der ersten Stellung I angebracht, so liegt das Dichtungselement 4, insbesondere die Dichtlippe 4.1 an der Innenwand 1.3 an, was durch die elastische Verformung des Dichtungselements 4 erfolgt. Das Dichtungselement 4 kann zu diesem Zweck aus Gummi, Silikon oder PTFE oder einem anderen flexiblen bzw. hochflexiblen Material bestehen. Wichtig ist nur, dass sich das Dichtungselement 4 leicht elastisch verformen lässt, wobei das gesamte Dichtungselement 4 insgesamt eine gewisse Formstabilität innehat.
Erhöht sich nun in der ersten Stellung I der Innendruck des Behälters 1, beispielsweise durch kohlensäurehaltige Getränke, so bewirkt der Innendruck Pi, dass die Dichtlippe 4.1 stärker gegen die Innenwand 1.3 gepresst wird (s. Pfeil Pi in 1). Somit wird die Dichtwirkung des vorliegenden Dichtungselements 4 durch einen zunehmenden Innendruck Pi verstärkt. Auch bei nicht kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten, wie z. B. Orangensaft oder Öl bewirkt alleine der Flüssigkeitsdruck, der sich durch ein Kippen des Behälters in die Seitenlage ergibt und der auf das Dichtungselement 4 wirkt, dass die Dichtlippe 4.1 stärker an die Innenwand 1.3 gepresst wird. Folglich wird hiermit auch die Dichtigkeitswirkung des Dichtungselements 4 verstärkt. Wird nun der mit der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 verschlossene Behälter 1 ohne kohlensäurehaltige Getränke in den Kühlschrank gestellt, so reduziert sich der Innendruck Pi des Behälters, woraufhin der größere Außendruck Pa die Dichtlippe 4.1 von der Innenwand 1.3 wegdrückt und somit für einen Druckausgleich zwischen Innendruck Pi und Außendruck Pa sorgt. Dieser Druckausgleich findet solange statt, bis der Innendruck Pi irgendwann über dem Außendruck Pa liegt. In diesem Fall wirkt das Dichtungselement 4 dann als Ventilelement, wobei der erhöhte Innendruck Pi nicht aus dem Behälter 1 entweichen kann.
In der 2b ist ein vergleichbares Ausführungsbeispiel zu 1 von der Verschlussvorrichtung 2 dargestellt. Nur das Dichtungselement 4 liegt hierbei nicht großflächig an der Innenwand 1.3 an, sondern berührt es in zwei Bereichen. In dem ersten Bereich 4.6 liegt das Dichtungselement mit seinem unteren Ende der Dichtlippe 4.1 an der waagerecht ausgestalteten Innenwand 1.3 an. Und im zweiten Bereich 4.7 liegt die Dichtlippe 4.1 mit dem oberen Ende, welches an der Halteplatte 5 angeordnet ist, an der fast senkrechten Innenwand 1.3 an. Erhöht sich bei dieser Anlage des Dichtungselements 4 in der Öffnung 1.1 der Innendruck Pi, so wird die Dichtlippe 4.1 weiter elastisch verformt, wodurch wiederum die Dichtlippe 4.1 in beiden Bereichen 4.6, 4.7 mehr an die Innenwand 1.3 gepresst wird. Erhöht sich der Innendruck Pi soweit, dass der erste Bereich 4.6 von der waagerechten Innenwand 1.3 abrutscht, so kommt im vorliegenden Fall die Dichtungslippe 4.1 großflächig an der Innenwand 1.3 zum Liegen. Auch hierbei führt kein erhöhter Innendruck Pi zu einem Druckverlust in dem Behälter 1.
Grundsätzlich ist anzumerken, dass bei der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 mit dem besonders ausgestalteten Dichtungselement 4 ein Druckverlust nur durch eine Zerstörung des Dichtungselements 4 stattfinden kann.
In der 2a ist eine ähnliche Verschlussvorrichtung 2 zur 2b jedoch ohne Verschlusselement 3 dargestellt. Dabei ist die Halteplatte 5 mit dem daran angeordneten Dichtungselement 4 lose in die Öffnung 1.1 des Behälters 1 hineingelegt, woraufhin bereits eine elastische Verformung des Dichtungselementes 4 durch das Eigengewicht der Halteplatte 5 mit dem Dichtungselement 4 erzeugt wird. Hierbei liegt die spitzwinkelig ausgestaltete Dichtungslippe 4.1 des Dichtungselementes 4 punktförmig (bezogen auf den Schnitt) mit dem freien Ende an der Innenwand 1.3 an, wodurch es zu der gewünschten Abdichtung kommt. Die Halteplatte 5 weist selbst einen abgewinkelten Randbereich auf, der weitestgehend rechtwinklig ausgestaltet ist und an dessen Ende das Dichtungselement 4 druck- und fluiddicht angeordnet ist. Dieses Dichtungselement 4 kann beispielsweise angespritzt, angeschweißt, angelasert oder angeklebt sein. Ein erhöhter Innendruck Pi bewirkt auch im Ausführungsbeispiel aus 2a das die Dichtlippe 4.1 sich großflächig an die Innenwand 1.3 der Öffnung 1.1 anlegt. Folglich wird aus der anfänglichen, kontinuierlichen vollumfänglichen Dichtungslinie zwischen Dichtungselement 4 und Behälter 1 eine kontinuierliche Dichtungsfläche, bei einer Erhöhung des Innendrucks Pi. In der 2a wirkt die Halteplatte 5 nicht als Anschlagmittel für die gesamte Verschlussvorrichtung 2.
In der 3a ist ein weiterer Querschnitt durch einen anderen Behälter 1 dargestellt. Dabei ist das Verschlusselement 3 deckelartig ausgestaltet und weist einen Bajonettverschluss auf, der mit dem Behälter 1 formschlüssig zusammenwirkt, wobei der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ausschließlich auf einen Klick-Klack-Verschluss gerichtet ist. Trotzdem wird zur Verdeutlichung der Funktionsweise des Dichtungselementes 4 auf die 3a bis c verwiesen. Die vorliegende Verschlussvorrichtung 2 weist im Gegensatz zu den 1 und 2, keine Halteplatte 5 auf. Somit ist das Dichtungselement 4 direkt an der Innenseite des Verschlusselements 3 angeordnet. Das Dichtungselement 4 weist in der 3a einen großflächigen Teil 4.3 auf, der im Wesentlichen der Kontur des Öffnungsrandes 1.2 entspricht. An dem flächigen Teil 4.3 des Dichtungselements 4 ist ein abgewinkelter Randbereich 4.4 angeordnet, der ringförmig nach unten herausragt. Dieser abgewinkelte Bereich 4.4 bildet die Dichtlippe 4.1, die auch im vorliegenden Fall einen keilförmigen Querschnitt aufweist. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass auch rechtwinklige oder trapezförmige oder andersartige Querschnitte für die Dichtlippe denkbar sind. Aufgrund der leichten elastischen Verformbarkeit der Dichtlippe 4.1 passt sich diese an die Innenwand 1.3 an, wobei der äußere Rand der Dichtlippe 4.1 etwas größer ausgestaltet sein sollte als der kleinste Durchmesser der Kontur des Öffnungsrandes 1.2. Wie in 3a weiter zu erkennen ist, ragt das Dichtungselement 4 auch in den waagerechten Spalt zwischen dem Öffnungsrand 1.2 und dem Verschlusselement 3, wobei jedoch keine Pressung des Dichtungselementes 4 an dieser Stelle erfolgt bzw. erfolgen muss, um die gewünschte Abdichtung des Behälters 1 zu erreichen. Auch in diesem Fall sorgt ein zusätzlicher Innendruck Pi dafür, dass die Dichtlippe 4.1 verstärkt an die Innenwand 1.3 gepresst wird.
In der weiteren 3b ist eine andere Variante des Dichtungselementes 4 zu 3a gezeigt, bei der wieder ein großflächiger Teil 4.3 zum Einsatz kommt, an dessen äußeren Rand eine schräg nach außen verlaufende Dichtungslippe 4.4 angeordnet ist. Diese Dichtungslippe 4.4 liegt mit dem freien Ende an der Innenwand 1.3 der Öffnung 1.1 punkförmig – bezogen auf den Querschnitt – an. Durch die schräg nach außen (zur Innenwand 1.3) gerichtete Dichtungslippe 4.1 können leicht geometrische Toleranzen von der Innenkontur 1.5 der Öffnung 1.1 ausgeglichen werden. Auch beim vorliegenden Dichtungselement 4 führt ein erhöhter Innendruck Pi im Behälter 1 dazu, dass sich die Dichtlippe 4.4 bogenförmig und damit großflächig an die Innenwand 1.3 anlegen wird.
In der zusätzlichen 3c, die vergleichbar zu 3a und b ist, ist ebenfalls am äußeren Rand des großflächigen Teils 4.3 des Dichtungselements 4 eine abgewinkelte Dichtungslippe 4.4 angeordnet. Dabei ist die Dichtungslippe 4.1 selbst hakenförmig oder abgewinkelt ausgestaltet, indem das freie Ende der Dichtlippe 4.1 noch einmal einen Winkel zur übrigen Dichtungslippe 4.1 aufweist. Das untere abgewinkelte freie Ende der Dichtungslippe 4.1 dient dazu, die gesamte Dichtlippe 4.1 beim Aufsetzen der Verschlussvorrichtung 2 auf die Öffnung 1.1 des Behälters 1 einfach einzufädeln bzw. in den Öffnungsrand 1.2 sauber einzuführen, ohne dabei die Grundform der Dichtung 4 durch Knicke und Ecken oder dergleichen zu verändern.
In der 4 ist eine weitere Ausgestaltung des Dichtungselements 4 aus der 3a dargestellt. Dabei sind an der keilförmigen Dichtlippe 4.1 am äußeren Rand kreisförmige oder wulstartige Ausbuchtungen 4.2 vorgesehen, wodurch die Dichtlippe 4.1 zunächst punktuell an der Innenwand 1.3 zum Anliegen kommt. Erhöht sich der Innendruck Pi, so werden die ringförmigen Ausbuchtungen 4.2 durch die elastische Verformung der Dichtlippe 4.1 derart verformt, dass insgesamt die Dichtlippe 4.1 großflächig an der Innenwand 1.3 anliegt, wie in 3a dargestellt.
In der 5 ist eine weitere Verschlussvorrichtung 2 dargestellt, die über ein Sicherungselement 6 verfügt. Dieses Sicherungselement 6 dient dazu, die Handhabung der Verschlussvorrichtung 2 zu verbessern und sicher zu gestalten. Das vorhandene Verschlusselement 3 weist in der 5 wieder einen Klick-Klack-Verschluss auf. Dieser Klick-Klack-Verschluss hat den Nachteil, dass auch ein ungewollter Druck (s. Pfeil Pk) auf den Betätigungsbereich 3.2 in Richtung des Behälters 1 zu einem Auslösen und damit einem Aufspringen bzw. Freigeben des Behälters 1 führt. Dieses kann beispielsweise der Fall sein, wenn eine Getränkedose in eine Tasche gelegt wird und dort mit anderen Gegenständen im Bereich des Betätigungsbereichs 3.2 in Kontakt kommt. Um dieses ungewollte Öffnen der Verschlussvorrichtung 2 zu vermeiden, ist das zusätzliche Sicherungselement 6 vorgesehen. Dieses besteht aus einem unflexiblen Material, wie z. B. Holz, Kunststoff, Metall oder dergleichen und weist oberhalb des Betätigungsbereichs 3.2 einen Durchbruch 6.2 zur Betätigung des Verschlusselements 3 auf. Das Sicherungselement 6 ist in der Regel mit dem Verschlusselement 3 verbunden, wobei es an der Oberseite des Verschlusselementes 3, insbesondere im Randbereich des Mittelstücks 3.1 durch Befestigungsmittel 7 verbunden ist. Im vorliegenden Fall erfolgt die Befestigung über ein doppelseitiges Klebeband, wobei zwischen den beiden Klebeschichten des Klebebandes eine Schaumstoffschicht angeordnet ist, um ein senkrechtes Spiel zwischen dem Sicherungselement 6 und dem Verschlusselement 3 zu erhalten. Nur durch dieses senkrechte Spiel wird es möglich, dass das Sicherheitselement 6 auch dazu benutzt werden kann, um die Verschlussvorrichtung 2 aus der zweiten Stellung II in die erste Stellung I zu bewegen. Grundsätzlich kann die Verschlussvorrichtung 2 mit dem Sicherungselement 6 nur aus der ersten Stellung I in die zweite Stellung II bewegt werden, indem ein Druck (s. Pfeil Pk) in Richtung des Behälters auf den Betätigungsbereich 3.2 des Verschlusselements 3 wirkt. Hierzu muss z. B. ein Finger des Bedieners durch den Durchbruch 6.2 oberhalb des Betätigungsbereichs 3.2 im Sicherungselement 6 greifen. Somit schirmt das Sicherungselement 6 großflächig die Oberfläche des Verschlusselements 3 gegen einen unbeabsichtigten Druck ab. Soll das Sicherungselement 6 auch dazu genutzt werden, das vorliegende Verschlusselement 3 mit dem Klick-Klack-Verschluss von der zweiten Stellung II in die erste Stellung 1 zu überführen, so sind die abgewinkelten Randbereiche 6.1 erforderlich, die mit den Haltemitteln 3.3 des Verschlusselementes 3 korrespondieren. Ein Druck auf das Sicherungselement 6 in Richtung des Behälters 1 bewirkt somit einen gleichzeitigen Druck auf die Haltemittel 3.3 des Verschlusselementes 3, wobei dieser Druck in einen seitlichen Druck überführt wird, wodurch das Verschlusselement 3 in seine erste Stellung I springt und formschlüssig mittels der Haltemittel 3.3 und dem Vorsprung 1.6 am Behälter 1 gehalten ist.
Ferner ist in der 5 das Dichtungselement 4 großflächig mit der Halteplatte 5 verbunden. Die Halteplatte 5 sorgt dafür, dass eine variable Anpassung des Dichtungselementes 4 an die gegebene Öffnung 1.1. des Behälters leicht erfolgen kann. Auf diese Art und Weise ist eine einfache konstruktive Anpassung der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 an die unterschiedlich geometrisch ausgestalteten Öffnungen 1.1 der diversen Behälter 1 möglich.
Es sei an dieser Stelle allgemein erwähnt, dass der zuvor beschriebene Klick-Klack-Verschluss einhändig von einem Benutzer betätigt werden kann, da der Behälter 1 nur auf einem festen Untergrund abgestellt werden muss ohne dabei festgehalten zu werden. Durch den gezielten Druck in Richtung des Behälters 1 – zum Öffnen und Verschließen, wie oben beschrieben – lässt sich die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung 2 mit dem Klick-Klack-Verschluss einfach und komfortabel bedienen. Das zusätzliche Sicherheitselement 6 erhöht dabei einerseits den Bedienungskomfort und andererseits die Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Öffnen des Verschlusselements 3.
In der 6 ist eine vergleichbare Verschlussvorrichtung 2 aus der 5 dargestellt. Allerdings weist diese Verschlussvorrichtung 2 kein Sicherungselement 6 und keine Halteplatte 5 auf, an der das Dichtungselement 4 mit dem Verschlusselement 3 befestigt ist. Vielmehr ist in der 6 das Dichtungselement 4 direkt an dem Verschlusselement 3 angeordnet. Zu diesem Zweck ist das Dichtungselement 4 großflächig ausgestaltet, wobei die abgewinkelten Randbereiche 4.4 durch die Dichtlippe 4.1 gebildet werden. Selbstverständlich ist es denkbar, auch diese Variante der Verschlussvorrichtung 2 mit dem aus 5 beschriebenen Sicherungselement 6 und/oder der Halteplatte 5 auszustatten.
Bei der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 muss grundsätzlich der entstehende Innendruck Pi durch das Verschlusselement 3 abgefangen werden, da ansonsten das Dichtungselement 4 von der Öffnung 1.2 abheben würde, wenn es nicht entsprechend durch die Innenwand 1.3 oder die Halteplatte 5 bzw. das Verschlusselement 3 unterstützt werden würde.
Die 7 bis 11 wurden mit der entsprechenden Figurenbeschreibung ersatzlos gestrichen.
In den 12 und 13a ist eine weitere erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung 2 dargestellt, die ein Ventil 8 aufweist. Dabei wird das Ventil 8 im Wesentlichen durch das Dichtungselement 4 und das Verschlusselement 3 bzw. die Halteplatte 5 gebildet.
Wie in der 12 zu erkennen ist, kommt ein großflächiges Dichtungselement 4 zum Einsatz, wobei im flächigen Teil 4.3 ein Betätigungsnippel 8.1 vorgesehen ist, der einen Teil des Ventils 8 bildet. Am wellenförmigen Ende 8.2 des Betätigungsnippels 8.1 ist ein kleiner, fast waagerechter Einschnitt 8.3 in dem Dichtungselement 4 vorgesehen, der sich durch einen äußeren, senkrechten Druck auf den Betätigungsnippel 8.1 in Richtung des Behälters 1 aufweiten lässt, wodurch der Innendruck Pi aus dem Behälter 1 entweichen kann. Aufgrund der Geometrie des Einschnitts 8.3 werden die beiden Einschnittswände im Normalfall aneinander gedrückt, so dass hierdurch eine Abdichtung erfolgt. Umso größer hier der Innendruck Pi ist, umso fester werden die beiden Einschnittswände aufeinandergedrückt, wodurch die Dichtigkeitswirkung im Ventilbereich erhöht wird. In dem Beispiel aus 12 ist das Dichtungselement 4 direkt an der Unterseite des Verschlusselements 3 angebracht. Auch bei dieser Variante kann die Halteplatte 5 zum Einsatz kommen, wobei dann ein entsprechender Durchbruch auch in der Halteplatte 5 für den Betätigungsnippel 8.1 des Ventils 8 vorgesehen sein muss. Das Verschlusselement 3 weist selbst einen Klick-Klack-Verschluss auf, der zuvor ausreichend beschrieben worden ist.
In der 13a kommt eine weitere Variante für ein Ventil 8 bei der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 zum Einsatz. Dabei ist der Betätigungsnippel 8.1 an einer herausragenden Zunge 4.8 des Dichtungselements 4 angeordnet, um diese von der Innenseite des Verschlusselements 3 abzudrücken. Die herausragende Zunge 4.8 des Dichtungselements 4 bildet eine Membrane 8.4 für das Ventil 8. Das komplette Dichtungselement 4 ist in dreidimensionaler Darstellung in Alleinstellung in der 13b gezeigt. Aufgrund der Form des Dichtungselements 4 liegt die hineinragende Zunge 4.8 des Dichtungselements 4 an der Innenseite des Verschlusselements 3 an, hierbei kann die Zunge 4.8 großflächig an der Unterseite des Verschlusselements 3 fixiert sein. Nur direkt unter dem Betätigungsnippel 8.1 sollte das Dichtungselement 4 nicht mit dem Verschlusselement 3 verbunden sein, damit es die Möglichkeit hat, bei einem Druck auf den Betätigungsnippel 8.1 einen kleinen Spalt zu bilden, durch den der erhöhte Innendruck Pi abgebaut werden kann. Ein auftretender Innendruck Pi erhöht auch in diesem Fall den Anpressdruck der Zunge 4.8 an die Unterseite des Verschlusselements 3, wodurch die Dichtungswirkung des Ventils 8 erhöht wird. Zusätzlich kann der Betätigungsnippel 8.1 durch eine Druckfeder belastet werden, so dass hierdurch die Dichtungszunge 4.8 bzw. 8.4 durch die Federkraft an die Innenseite des Verschlusselements 3 gedrückt wird. Erfolgt nun ein Druck auf den Betätigungsnippel 8.1 in Richtung des dargestellten Pfeils, so wird die Dichtungszunge 4.8 von der Innenseite gelöst, wodurch der Innendruck Pi an die Umgebung entweichen kann. Auch in dem vorliegenden Beispiel kann die Halteplatte 5 zwischen dem Verschlusselement 3 und dem Dichtungselement 4 vorgesehen sein. Darüber hinaus sei erwähnt, dass die zuvor beschriebenen Ventile 8 auch mit sämtlichen Varianten und Ausführungsbeispielen der Verschlussvorrichtung 3 kombiniert werden können. Ebenfalls kann das bereits beschriebene Sicherheitselement 6 in den erwähnten Ausführungsbeispielen der Erfindung mit dem Ventil 8 zum Einsatz kommen.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass die einzelnen technischen Merkmale aus den Varianten der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 2 miteinander kombiniert werden können, sofern sich diese technisch nicht gegenseitig ausschließen.
Bezugszeichenliste

1: Behälter
1.1: Öffnung
1.2: Öffnungsrand
1.3: Innenwand
1.4: Außenwand
1.5: Innenkontur
1.6: Vorsprung/Stift/Zapfen
1.7: erstes Blech
1.8: zweites Blech
1.9: Durchbruch
1.10: Lasche
2: Verschlussvorrichtung
2.1: Längsachse
3: Verschlusselement
3.1: Mittelstück
3.2: Betätigungsbereich
3.3: Haltemittel
4: Dichtungselement
4.1: Dichtlippe, insbesondere keilförmig
4.2: Ausbuchtung
4.3: flächiger Teil
4.4: abgewinkelter Randbereich
4.5: Innenkontur
4.6: erster Bereich
4.7: zweiter Bereich
4.8: herausragende Zunge
5: Halteplatte
5.1: Ausnehmung
5.2: Oberseite
5.3: Unterseite
5.4: kreisförmiger Steg
6: Sicherungselement
6.1: Randbereich
6.2: Durchbruch
7: Befestigungsmittel für 3 und 6
8: Ventil
8.1: Betätigungsnippel
8.2: wellenförmiges Ende von 8.1
8.3: Einschnitt in 4
8.4: Membrane
9: Fluid/Getränke od. dgl.
10: Verschluss zwischen 1 und 2
Pi: Pfeil für den Innendruck von 1
Pa: Außendruck von 1
Pk: Pfeil für den Anpressdruck
I: erste Stellung (Behälter 1 verschlossen)
II: zweite Stellung (Behälter 1 geöffnet)

Claims

Verschlussvorrichtung (2) zum Verschließen einer Öffnung eines Behälters (1), wobei die Öffnung (1.1) des Behälters (1) einen Öffnungsrand (1.2) aufweist, der eine Innenwand (1.3) und Außenwand (1.4) umfasst, und wobei die Verschlussvorrichtung (2) ein Dichtungselement (4) aufweist, womit die Öffnung (1.1) des Behälters (1) abdichtend verschließbar ist, wobei die Verschlussvorrichtung (2) an dem Behälter (1) durch ein Verschlusselement (3) befestigbar ist und das Verschlusselement (3) mit dem Behälter (1) über einen Klick-Klack-Verschluss zusammenwirkt, wobei das Verschlusselement (3) zwei verschiedene Stellungen (I, II) in Form von zwei gesicherten Lagen annehmen kann, wobei in der ersten Stellung (I) der Behälter (1) verschlossen ist und das Verschlusselement (3) den Öffnungsrand (1.2) formschlüssig hintergreift und in der zweiten Stellung (II) der Behälter (1) zu öffnen ist und das Verschlusselement (3) den Öffnungsrand (1.2) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Behälters (1) durch die Verschlussvorrichtung (2) unabhängig von einem Anpressdruck (Pk) ist, der von der Verschlussvorrichtung (2) auf den Behälter (1), insbesondere den Öffnungsrand (1.2) wirkt, wobei das Dichtungselement (4) eine Dichtlippe (4.1) aufweist, welche in die Öffnung (1.1) des Behälters (1) ragt und durch eine elastische Verformung abdichtend an der Innenwand (1.3) des Öffnungsrands (1.2) zur Anlage kommt und der Anpressdruck (Pk), der von Verschlussvorrichtung (2) auf den Öffnungsrand (1.2) des Behälters (1) wirkt, im Wesentlichen wirkungslos auf die Dichtlippe (4.1) ist.
Verschlussvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung durch die Form und Größe sowie die Materialeigenschaften des Dichtungselementes (4), insbesondere der Dichtlippe (4.1) erfolgt.
Verschlussvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) durch die Verschlussvorrichtung (2) mittels des Dichtungselements (4) druckdicht und/oder fluiddicht abdichtbar ist, wobei insbesondere die Verschlussvorrichtung (2) wieder verwendbar ist.
Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontur (4.5) des Dichtungselementes (4), insbesondere der Dichtlippe (4.1), komplementär zu einer Innenkontur (1.5) des Öffnungsrandes (1.2) des Behälters (1) ausgestaltet ist, wobei das Dichtungselement (4), insbesondere die Dichtlippe (4.1), voll umfänglich an der Innenwand (1.3) des Öffnungsrands (1.2) anliegt.
Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (4.1) des Dichtungselements (4) nur durch seine elastische Verformung an die Innenwand (1.3) gepresst wird, wobei insbesondere ein Innendruck (Pi) des Behälters (1) die Dichtlippe (4.1) zusätzlich an die Innenwand (1.3) presst, wenn der Innendruck (Pi) größer als ein Außendruck (Pa) ist, der den Behälter (1) von außen umgibt.
Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (4) gleichzeitig ein Ventilelement bildet, sodass der Innendruck (Pi) des Behälters (1) sich selbstständig an den Außendruck (Pa) des Behälters (1) anpasst, wenn der Außendruck (Pa) größer als der Innendruck (Pi) ist.
Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (4) mit einem flächigen Teil (4.3) die gesamte Öffnung (1.1) des Behälters (1) flächig abdichtet, wobei das Dichtungselement (4) einen abgewinkelten Randbereich (4.4) aufweist, der randseitig an dem flächigen Teil (4.3) angeordnet ist und im Wesentlichen durch die Dichtlippe (4.1) gebildet wird.
Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (2) eine Halteplatte (5) aufweist, an dem das Dichtungselement (4) befestigt ist, wobei insbesondere das Dichtungselement (4) nur als Dichtlippe (4.1) ausgebildet ist und die Dichtlippe (4.1) druckdicht und/oder fluiddicht an der Halteplatte (5) angeordnet ist.
Verschlussvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (2) mit einem Sicherheitselement (6) und/oder einem Ventil (8) ausgestattet ist, wobei das Sicherheitselement (6) ein ungewolltes Öffnen des Behälters (1) vermeidet und das Ventil (8) als Überdruck- oder Ablassventil ausgestaltet ist.
Verschlussvorrichtung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (8) durch das Dichtungselement (4) gebildet wird und insbesondere einen Betätigungsnippel (8.1) aufweist.
Behälter (1), insbesondere für Fluide (9), mit einer Verschlussvorrichtung (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Abdichten eines Behälters (1) mit einer Öffnung (1.1) durch eine Verschlussvorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Behälters (1) durch die Verschlussvorrichtung (2) unabhängig von einem Anpressdruck (Pk) erfolgt, der von der Verschlussvorrichtung (2) auf den Behälter (1), insbesondere den Öffnungsrand (1.2) wirkt.
Verfahren zum Abdichten eines Behälters nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (4) eine Dichtlippe (4.1) aufweist, welche in die Öffnung (1.1) des Behälters (1) ragt und durch eine elastische Verformung abdichtend an der Innenwand (1.3) des Öffnungsrands (1.2) zur Anlage kommt, und dass die Verschlussvorrichtung (2) in einer ersten Stellung (I) die Öffnung (1.1) des Behälters (1) verschließt und in einer zweiten Stellung (II) die Öffnung (1.1) freigibt, wobei der Wechsel von den Stellungen (I, II) durch eine Einhand-Betätigung erfolgt, wobei ein Klick-Klack Verschluss angewendet wird.