DE102014113392A1

DE102014113392A1 - Verschlussvorrichtung für einen Behälter

Info

Publication number: DE102014113392A1
Application number: DE102014113392.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Presche
Original assignee: RPC Bramlage GmbH; Gizmo Packaging Ltd
Current assignee: RPC Bramlage GmbH; Gizmo Packaging Ltd
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2034-09-18
Also published as: ZA201700736B; CA2958933A1; RU2016146600A; WO2015169824A1; EP3140213B1; CN106458396B; JP6744824B2; CN106458396A; DE102014113392B4; RU2688984C2; US20180118430A1; US9944444B2; US20170073133A1; ZA201707353B; KR102396798B1; EP3140213A1; JP2017517449A; CA2958933C; RU2016146600A3; KR20170005451A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung (1) für einen Behälter (2), insbesondere einen Glasbehälter, mit einer Behälteröffnung (3), wobei die Verschlussvorrichtung (1) ein Deckelelement (4) zum Verschließen der Behälteröffnung (3), eine an dem Deckelelement (4) angeordnete Kammer (6) und ein Innengehäuse (5) aufweist, wobei Kammer (6) und Innengehäuse (5) zueinander korrespondierende Verschlussmittel (7) und Öffnungsmittel (9) aufweisen, welche so in Wechselwirkung zueinander stehen, dass eine der Kammer (6) zugeordnete Ablassöffnung (8) durch eine Bewegung des Deckelelementes (4) relativ zu dem Innengehäuse (5) freigebbar ist, so dass ein in der Kammer (6) bevorratetes Medium in den Behälter (2) austreten kann, und die Kammer (6) und das Innengehäuse (5) jeweils korrespondierende und bezüglich einer Gewindedrehachse (18) ausgebildete erste Gewinde (10) aufweisen. Um eine Verschlussvorrichtung der in Rede stehenden Art fortzubilden, wird vorgeschlagen, dass das erste Gewinde (10) an der Kammer (6) gesehen von der Gewindedrehachse (18) radial nach außen weisend angeordnet ist.

Description

Verschlussvorrichtung für einen Behälter
Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung für einen Behälter, insbesondere einen Glasbehälter, mit einer Behälteröffnung, wobei die Verschlussvorrichtung ein Deckelelement zum Verschließen der Behälteröffnung, eine an dem Deckelelement angeordnete Kammer und ein Innengehäuse aufweist, wobei Kammer und Innengehäuse zueinander korrespondierende Verschlussmittel und Öffnungsmittel aufweisen, welche so in Wechselwirkung zueinander stehen, dass eine der Kammer zugeordnete Ablassöffnung durch eine Bewegung des Deckelelementes relativ zu dem Innengehäuse freigebbar ist, so dass ein in der Kammer bevorratetes Medium in den Behälter austreten kann, und die Kammer und das Innengehäuse jeweils korrespondierende und bezüglich einer Gewindedrehachse ausgebildete erste Gewinde aufweisen.
Verschlussvorrichtungen der vorgenannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Diese dienen dazu, einen Behälter, beispielsweise eine Getränkeflasche, zu verschließen, und gleichzeitig eine Kammer zur separaten Speicherung von flüssigen oder pulverförmigen Zutaten, beispielsweise Tee-Essenzen, bereitzustellen, so dass diese nicht unmittelbar beim Befüllen mit dem Inhalt des Behälters, d. h. beispielsweise Wasser, in Berührung kommen und/oder gemischt werden, sondern erst in dem Moment, in dem die Verschlussvorrichtung von dem Behälter entfernt wird. Dies ist regelmäßig der Moment, in welchem ein Benutzer das in dem Behälter befindliche Getränk konsumieren möchte.
Die im Stand der Technik bekannten Verschlussvorrichtungen bestehen regelmäßig aus einem Deckelelement, an welchem die Kammer angeordnet ist, und einem Innengehäuse. Die Verschlussvorrichtung wird in der Regel als Ganzes, d. h. vollständig vormontiert, auf den Behälter aufgeschraubt. Zu diesem Zweck weist das Innengehäuse ein mit dem Gewinde des Behälters formschlüssig korrespondierendes Gewinde auf. Darüber hinaus sind Deckelelement und Innengehäuse über formschlüssig korrespondierende Gewinde miteinander verbunden. Bei einem Öffnen des Behälters, d. h. bei einem Abschrauben des Deckelelementes, wird das Deckelelement – und damit auch die an dem Deckelelement angeordnete Kammer – relativ zu dem Innengehäuse bewegt. Dabei wird das Deckelelement von einer Schließposition in eine Ablassposition bewegt, in welcher Ablassposition ein in der Kammer bevorratetes Medium in den Behälter austreten kann. Dazu weisen Kammer und Innengehäuse zueinander korrespondierende Verschlussmittel und Öffnungsmittel zum Verschließen bzw. Öffnen der Ablassöffnung auf. Diese korrespondierenden Verschluss- und Öffnungsmittel können beispielsweise in Form eines einzigen an dem Innengehäuse angeordneten Stopfenelementes ausgebildet sein, wobei ein erster Endbereich das Verschlussmittel und ein zweiter Endbereich das Öffnungsmittel bildet. Das Stopfenelement verhindert oder erlaubt je nach seiner Stellung innerhalb der Auslassöffnung der Kammer ein Austreten des Mediums in den Behälter. Alternativ können die korrespondierenden Verschluss- und Öffnungsmittel jedoch auch getrennte Elemente sein, wie beispielsweise eine die Auslassöffnung der Kammer verschließende Membran und ein an dem Innengehäuse angeordneter Dorn. Bei einer Bewegung des Deckelelementes relativ zu dem Innengehäuse kommt es zu einer Zerstörung des Verschlussmittels durch das Öffnungsmittel, wobei die Ablassöffnung der Kammer freigegeben wird und das Medium in den Behälter austreten kann.
Die Druckschrift WO 2007/129116 A1 betrifft beispielsweise eine Verschlussvorrichtung nach dem Stand der Technik zum Anbringen an einen Behälter. Die Verschlussvorrichtung weist ein Deckelelement auf, welches eine Kammer definiert, sowie ein Innengehäuse mit einem Stopfenelement, das abdichtend in eine Ablassöffnung in einer unteren Wand der Kammer eingreifbar ist. Das Deckelelement ist mit einem Gewinde versehen, das in ein entsprechendes Gewinde des Innengehäuses eingreifen kann, um zu ermöglichen, dass das Deckelelement relativ zu dem Innengehäuse aus einer Schließposition, in der das Stopfenelement die Ablassöffnung der Kammer verschließt, in eine Ablassposition, in der das Stopfenelement mindestens teilweise aus der Ablassöffnung zurückgezogen ist, verschoben wird, um einen zwischen Kammer und Behälter angeordneten Ablasskanal freizugeben.
Obwohl sich die im Stand der Technik bekannten Verschlussvorrichtungen dieser Art zum Verschließen von Kunststoffbehältern bewährt haben, eignen sich diese nicht für den Verschluss von Glasbehältern. Insbesondere erfordern die bekannten Verschlussvorrichtungen für eine optimale Passform und Dichtheit eine präzise Dimensionierung des Behälters im Bereich der Behälteröffnung. Diese Anforderungen können bei der Herstellung von Glasflaschen jedoch nicht erfüllt werden.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verschlussvorrichtung zu schaffen, welche sich insbesondere zum Verschluss eines Glasbehälters eignet.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Verschlussvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vor, bei welcher das erste Gewinde an der Kammer gesehen von der Gewindedrehachse radial nach außen weisend angeordnet ist.
Im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekannten Verschlussvorrichtungen wird die relative Bewegung der Kammer zu dem Innengehäuse durch korrespondierende, an der Kammer und dem Innengehäuse angeordnete Gewinde ermöglicht. Die Ausbildung des ersten Gewindes an der Kammer, gesehen von der Gewindedrehachse radial nach außen weisend, ermöglicht es, die Kammer inklusive des Gewindes innerhalb des Behälters anzuordnen. Dabei bleiben Kammer und Innengehäuse auch in der Ablassposition in Eingriff miteinander, so dass das Innengehäuse mit der an dem Deckelelement angeordneten Kammer von dem Behälter entfernt werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Verlagerung der ersten Gewinde in den Innenbereich des Behälters, hängt die Passform der Verschlussvorrichtung an dem Behälter nicht mehr von einer präzisen Dimensionierung des Behälters im Bereich der Behälteröffnung ab. Vielmehr kann die Dichtheit des mit der Verschlussvorrichtung geschlossenen Behälters auch sichergestellt werden, wenn der Behälter, insbesondere eine Glasflasche, Dimensionsabweichungen aufweist.
Um etwaige Dimensionsabweichungen auszugleichen, kann zwischen dem Innengehäuse der Verschlussvorrichtung und der Innenwandung des Behälters im Bereich der Behälteröffnung besonders einfach eine vorzugsweise elastische Dichtung angeordnet werden.
Es empfiehlt sich insbesondere, dass das Innengehäuse auf der dem ersten Gewinde abgewandten Seite eine Pressdichtung zur Anlage an einen Behälter im Bereich der Behälteröffnung aufweist. Diese Pressdichtung kann besonders vorteilhaft an das Innengehäuse angeschweißt sein. Durch die Elastizität der Pressdichtung können Dimensionsschwankungen bei der Herstellung der Glasflasche ausgeglichen werden, so dass die Verschlussvorrichtung die Behälteröffnung optimal abdichtet.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass das Deckelelement ein zur Ausformung eines zweiten Gewindes an den Behälter angerolltes Aluminiumelement ist, wobei das an dem Deckelelement ausgeformte zweite Gewinde zu einem zweiten Gewinde des Behälters korrespondiert. Dabei wird das als Deckelelement dienende Aluminiumelement an die Außenwandung des Behälters im Bereich der Behälteröffnung angerollt, wodurch die Einprägung des Gewindes in das Deckelelement erfolgt. Deckelelement und Behälter sind somit formschlüssig korrespondierende Elemente, welche die Dichtheit des mit der Verschlussvorrichtung verschlossenen Behälters gewährleisten. Vorteilhaft ist dabei auch, dass bei der Herstellung des Deckelementes eine Technologie benutzt werden kann, welche bereits regelmäßig bei dem Verschließen von Glasflaschen mit Aluminiumdeckeln genutzt wird.
Die Erfindung schlägt des Weiteren vor, dass die Kammer an das Deckelelement angeschweißt ist. Bei der Herstellung der Verschlussvorrichtung kann somit eine übliche und besonders kostengünstige Verbindungsmethode genutzt werden. Darüber hinaus ist es zusätzlich dazu auch möglich, dass das Deckelelement gleichzeitig eine in der Kammer ausgebildete Öffnung verschließt. Somit fungiert das Deckelelement sowohl als Verschlusselement für die Öffnung der Kammer als auch als Verschlusselement für den Behälter an sich. Durch das Verschweißen kann eine besonders fluiddichte und dauerhafte Verbindung zwischen der Kammer und dem Deckelelement geschaffen werden. Das Verschweißen kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, beispielsweise mittels Ultraschall, Induktion oder auch Widerstandsheizung.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Kammer eine Öffnung mit einem kragenförmig abgekanteten Randbereich aufweist, an welchen Randbereich das Deckelelement zum Verschließen der Öffnung angeschweißt ist. Vorteilhaft weist die Kammer somit eine Art Verbindungsflansch auf, welcher im Wesentlichen parallel zu einer benachbarten Oberfläche des Deckelelementes ausgerichtet ist. Der kragenförmig abgekantete Randbereich kann dabei insbesondere ein um 90° abgekanteter Bereich der Wandung der Kammer sein. Dadurch entsteht auf besonders einfache Art und Weise ein Bereich, der parallel zu der Oberfläche des Deckelelementes ausgerichtet ist. Vorteilhaft kann die Kammer entlang dieses – vorzugsweise ringförmigen – Bereiches, d. h. entlang der Öffnung, mit dem Deckelelement verbunden sein. Bei dem Schweißvorgang wird dieser Bereich vorteilhaft genutzt, um das Deckelelement mit der Kammer zu verschweißen. Um die Haftung zwischen dem Aluminium-Deckelelement und der Kammer zu erhöhen, empfiehlt es sich zudem, dass das Deckelelement im Bereich der Schweißstelle mit einem Lack beschichtet ist. Der Lack ist in seiner Zusammensetzung auf das jeweilige Material der Kammer abzustimmen.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der abgekantete Randbereich der Kammer in radialer Richtung des Verschlusselementes über einen dazu benachbart angeordneten Randbereich des Innengehäuses hinausragt. Damit wird an dem Deckelelement ein „Vorsprung” oder eine hervorstehende „Nase” geschaffen, um welche das Aluminium des Deckelelementes gerollt ist, so dass die Verbindung zwischen Kammer und Deckelelement zusätzlich verstärkt wird. Es ist somit sichergestellt, dass bei einem Abdrehen des Deckelelementes von dem Behälter gleichzeitig auch die Kammer mitbewegt wird.
Alternativ zu der zuvor dargestellten Ausbildung des Deckelelementes aus Aluminium schlägt die Erfindung vor, dass das Deckelelement ein Kunststoffelement ist, welches ein zu einem zweiten Gewinde des Behälters korrespondierendes zweites Gewinde aufweist. Gemäß dieser Ausführungsvariante wird das zweite Gewinde des Deckelelementes nicht erst bei der Verbindung mit dem Behälter ausgeprägt, sondern vielmehr bereits bei der Herstellung des Deckelelementes selbst, d. h. vor der endgültigen Montage an dem Behälter.
Wie bereits auch in Bezug auf das Aluminium-Deckelelement dargestellt, empfiehlt es sich auch in Verbindung mit dem Kunststoff-Deckelelement, dass das Innengehäuse auf der der Kammer abgewandten Seite eine Pressdichtung zur Anlage an dem Behälter im Bereich der Behälteröffnung aufweist. Insofern wird die notwendige Dichtheit des mit der Verschlussvorrichtung verschraubten Behälters sichergestellt.
Es wird zudem vorgeschlagen, dass die Kammer eine Öffnung mit einem kragenförmig abgekanteten Randbereich aufweist, an welchen Randbereich ein Folienelement zum Verschließen der Öffnung angeschweißt ist, welches Folienelement mit dem Deckelelement verbunden ist. Die Kammer ist gemäß dieser Ausführungsvariante als einseitig offenes Behältnis ausgebildet, dessen Öffnung in zusammengebautem Zustand der Verschlussvorrichtung in Richtung des Deckelelementes weist. Diese Öffnung kann dazu verwendet werden, die Kammer auf einfache Art und Weise mit beispielsweise dem Verschlussmittel und Öffnungsmittel zu bestücken, so dass vor der Verbindung von Kammer und Deckelelement – wie auch zuvor in Bezug auf den Aluminiumdeckel möglich – eine fertig vormontierte „Kammereinheit” geschaffen wird, welche anschließend nur noch mit dem Deckelelement verbunden werden muss. Die Herstellung der Verschlussvorrichtung kann dadurch besonders schnell und kostengünstig erfolgen.
Dadurch, dass zwischen der Kammer und dem Deckelelement zusätzlich ein die Öffnung der Kammer fluiddicht verschließendes Folienelement angeordnet ist, ist auch die notwendige Dichtheit der Verschlussvorrichtung gewährleistet.
Es ist vorgesehen, dass das Folienelement mit zumindest einem Teilbereich der Kammer und zumindest einem Teilbereich des Deckelelementes verschweißt ist. Alternativ zu einem Verschweißen kann die Verbindung zwischen dem Folienelement und dem Deckelelement auch durch andere Technologien erfolgen, beispielsweise durch Kleben oder ähnliches. In Bezug auf einen Schweißvorgang kann vorgesehen sein, dass entweder alle drei Teile – Kammer, Folienelement, Deckelelement – im Wesentlichen an denselben Schweißpunkten, insbesondere auch zeitgleich, miteinander verschweißt werden, oder dass alternativ die Schweißpunkte örtlich abweichen. Letzteres bietet sich insbesondere an, wenn die Schmelzpunkte der Materialien von Deckelelement und Kammer so unterschiedlich sind, dass die Gefahr besteht, dass eines der Materialien über seinen Schmelzpunkt hinaus erhitzt wird. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Schweißpunkte örtlich voneinander zu trennen. Beispielsweise können Deckelelement und Folienelement im Bereich der Öffnung der Kammer miteinander verschweißt werden, während Kammer und Folienelement im Bereich des kragenförmig abgekanteten Randbereiches der Kammer miteinander verschweißt werden.
Das Material des Deckelelementes ist regelmäßig PP (Polypropylen). PP weist einen Schmelzpunkt von ca. 210°C auf. Hingegen weist das Material der Kammer, PBT (Polybutylenterephthalat), einen Schmelzpunkt von ca. 320°C auf. Somit ist die für das Verschweißen von Kammer und Folienelement erforderliche Temperatur höher als die für das Verschweißen von Deckelelement und Folienelement erforderliche Temperatur. Die Kammer und das Folienelement sollten somit vorteilhaft unabhängig von dem Deckelelement miteinander verschweißt werden, so dass das Material des Deckelelementes nicht beeinträchtigt wird. Das Deckelelement und das Folienelement können dann zeitlich und örtlich separat miteinander verschweißt werden. Der Ort der Schweißverbindung von Deckelelement und Folienelement ist dann nicht auf den Bereich des kragenförmig abgekanteten Randbereiches festgelegt, sondern kann prinzipiell in dem gesamten Kontaktbereich von Deckelelement und Folienelement liegen, beispielsweise auch im Bereich der Öffnung der Kammer.
Das Folienelement ist bevorzugt eine Aluminiumfolie. Aluminiumfolien sind gas- und luftdicht, sowie nach Wärmebehandlung weich und biegsam. Daher bieten sie sich zur Verpackung von Lebensmitteln besonders an.
Um die Haftung zwischen der Aluminiumfolie und der Kammer beziehungsweise der Aluminiumfolie und dem Deckelelement zu erhöhen, empfiehlt es sich zudem, dass die Aluminiumfolie mit einem Lack beschichtet ist. Der Lack ist in seiner Zusammensetzung auf das Material der Kammer beziehungsweise des Deckelelementes abzustimmen.
Alternativ kann das Folienelement auch eine Kunststoffe aufweisende Mehrschichtfolie sein, wobei die Kunststoffe auf die Materialien des Deckelelementes und der Kammer angepasst sind. Für den Fall, dass das Deckelelement beispielsweise aus PP und die Kammer aus PBT hergestellt sind, bietet sich eine Mehrschichtfolie an, welche nacheinander die Schichten PP, EVOH, PBT aufweist. EVOH (Ethylen Vinylalkohol-Copolymer) ist ein zur Verpackung von Nahrungsmitteln regelmäßig eingesetztes Copolymer. Insbesondere bietet dieses eine Barriere für Sauerstoff und Kohlendioxid. Zwischen den Schichten aus PP und EVOH beziehungsweise EVOH und PBT kann zusätzlich ein Primer vorgesehen sein, welcher zusätzlich die Haftung zwischen den benachbarten Schichten erhöht.
Sofern die Kammer nicht mit einer Öffnung versehen ist, kann diese zur Verbindung mit dem Deckelelement alternativ auch von dem Material des Deckelelementes umspritzt sein.
Schließlich ist vorgesehen, dass die Kammer eine mit einem Verschlussmittel versehene Ablassöffnung aufweist, welche mittels eines an dem Innengehäuse angeordneten Öffnungsmittels öffenbar ist. Wie bereits im Stand der Technik bekannt, können diese korrespondierenden Verschlussmittel und Öffnungsmittel eine Membran und ein die Membran durchstoßender Dorn oder ein Schneidelement sein; alternativ können Verschlusselement und Öffnungsmittel jedoch auch als einteiliges Stopfenelement ausgebildet sein, welches abhängig von seiner Stellung innerhalb der Ablassöffnung einen Ablasskanal verschließt oder freigibt.
Neben der zuvor dargestellten Verschlussvorrichtung für einen Behälter schlägt die Erfindung ebenso einen Behälter mit einer vorgenannten Verschlussvorrichtung vor, wobei der Behälter im Bereich der Behälteröffnung ein zweites Gewinde aufweist, welches formschlüssig korrespondierend mit einem zweiten Gewinde eines Deckelelementes der Verschlussvorrichtung verbunden ist.
Darüber hinaus schlägt die Erfindung auch ein Verfahren zur Abgabe eines Mediums aus einer Verschlussvorrichtung in einen Behälter, insbesondere aus einer zuvor dargestellten Verschlussvorrichtung, vor, wobei die Verschlussvorrichtung ein Deckelelement zum Verschließen einer Behälteröffnung, eine an dem Deckelelement angeordnete Kammer und ein Innengehäuse aufweist, wobei korrespondierende der Kammer und dem Innengehäuse zugeordnete Verschlussmittel und Öffnungsmittel bei einer Bewegung des Deckelelementes relativ zu dem Innengehäuse so miteinander wechselwirken, dass eine der Kammer zugeordnete Ablassöffnung freigegeben wird, so dass ein in der Kammer bevorratetes Medium in den Behälter austritt, wobei Kammer und Innengehäuse bei der Bewegung des Deckelelementes mittels an Kammer und Innengehäuse ausgebildeter korrespondierender erster Gewinde zueinander bewegt werden, wobei die Kammer mittels eines gesehen von einer Gewindedrehachse der Verschlussvorrichtung radial nach außen weisenden ersten Gewindes bewegt wird.
Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem die im Stand der Technik zwischen Deckelelement und Innengehäuse erfolgende Drehbewegung mittels an Kammer und Innengehäuse angeordneter Gewinde erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für Verschlussvorrichtungen an Glasbehältern vorteilhaft.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung mit einem Aluminium-Deckelelement vor dem Anrollen an einen Behälter;
2 eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung mit an den Behälter angerolltem Aluminium-Deckelelement in Schließposition;
3 eine erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung mit Kunststoff-Deckelelement in Schließposition;
4 Verschlussvorrichtung gemäß 2 in Ablassposition;
5 Verschlussvorrichtung gemäß 2 während des Abschraubens von einem Behälter;
6 Verschlussvorrichtung gemäß 2 vollständig getrennt von dem Behälter.
1 zeigt eine Verschlussvorrichtung 1 nach einer ersten Ausführungsvariante mit einem Aluminium-Deckelelement 4 vor dem Anrollen an einen Behälter 2. Das Deckelelement 4 weist in Bezug auf eine an einen Behälter 2 anzulegende Außenwandung noch kein Gewinde auf.
2 zeigt die Verschlussvorrichtung 1 gemäß 1 nach dem Anrollen an einen Behälter 2. Die Verschlussvorrichtung 1 ist vollständig vormontiert und an einem Behälter 2 angeschraubt, so dass eine Behälteröffnung 3 des Behälters 2 verschlossen ist. In diesem Zustand kann der Behälter 2 über längere Zeit gelagert werden, ohne dass der Inhalt aus dem Behälter 2 austreten kann. Durch das Anrollen an den Behälter 2 ist an dem Deckelelement 4 ein zweites Gewinde 12 ausgebildet, welches zu einem zweiten Gewinde 12 des Behälters 2 korrespondiert.
Die Verschlussvorrichtung 1 weist ein Deckelelement 4 auf, eine an dem Deckelelement 4 angeordnete Kammer 6 sowie ein Innengehäuse 5. In der gezeigten Ausführungsvariante ist das Deckelelement 4 ein Aluminiumdeckel. Das Deckelelement 4 ist an die Kammer 6 angeschweißt. Die Kammer 6 kann beispielsweise aus einem Kunststoff, wie PBT (Polybutylenterephthalat) ausgebildet sein. Um die Kammer 6 mit dem Deckelelement 4 aus Aluminium verschweißen zu können, empfiehlt sich für das Deckelelement 4 ein Aluminium mit einem Lack für PBT. Die Kammer 6 weist in deren in Richtung des Deckelelementes 4 gerichteten Bereich eine Öffnung 13 auf, welche vor der Bedeckung mit dem Deckelelement 4 genutzt werden kann, um weitere Elemente der Verschlussvorrichtung 1 zu montieren. Bei diesen Elementen kann es sich beispielsweise um Verschlussmittel 7 und Öffnungsmittel 9 zum Verschluss beziehungsweise Öffnen einer in der Kammer 6 angeordneten Ablassöffnung 8 handeln. Die Ablassöffnung 8 ist vorteilhaft von dem Deckelelement 4 weg gerichtet (in Bezug auf die in 2 dargestellte Verschlussvorrichtung 1 „nach unten”).
Die Kammer 6 weist im Bereich der Öffnung 13 einen kragenförmig abgekanteten Randbereich 14 auf. An diesen Randbereich 14 kann das Deckelelement 4 angeschweißt werden.
Die Kammer 6 ist mittels korrespondierender erster Gewinde 10 mit dem Innengehäuse 5 verbunden. Dabei ist das erste Gewinde 10 betrachtet von einer Gewindedrehachse 18 der Verschlussvorrichtung radial nach außen weisend an der Kammer 6 angeordnet. Das bedeutet, dass das erste Gewinde 10 bezogen auf eine vertikale Projektion in Richtung der Gewindedrehachse 18 radial außerhalb zu der Kammer 6 und innerhalb des Innengehäuses 5 ausgebildet ist. Das Innengehäuse 5 ist mittels einer Pressdichtung 11 in den Behälter 2 im Bereich der Behälteröffnung 13 gepresst. Das Deckelelement 4 und der Behälter 2 weisen darüber hinaus korrespondierende zweite Gewinde 12 auf, mittels welcher das Deckelelement 4 mit dem Behälter 2 verbunden ist.
Weiter weist die Kammer 6 in einem Querschnitt quer zu der Gewindedrehachse 18 den flanschartig nach radial außen ragenden Randbereich 14 auf, wobei das erste Gewinde 10 bezüglich einer Außenkante des Randbereichs 14 radial innen ausgebildet ist.
Die Herstellung der vorgenannten Verschlussvorrichtung 1 sowie deren Anordnung an dem Behälter 2 erfolgt beispielsweise so, dass zuerst die Kammer 6 mit den die Ablassöffnung 8 der Kammer 6 verschließenden beziehungsweise öffnenden Verschlussmitteln 7 beziehungsweise Öffnungsmitteln 9 bestückt wird. Im hier gezeigten Beispiel sind Verschlussmittel 7 und Öffnungsmittel 9 als ein einstückig ausgebildetes Stopfenelement ausgebildet, welches in die Ablassöffnung 8 der Kammer 6 eingebracht ist. Der in Richtung des Deckelelementes 4 weisende Teilbereich, d. h. das Verschlussmittel 7, ist so geformt, dass es je nach der Stellung innerhalb der Ablassöffnung 8 diese Ablassöffnung 8 entweder verschließt oder einen Ablasskanal 16 freigibt, durch welchen das in der Kammer 6 befindliche Medium in den Behälter 2 ausströmen kann. Das Öffnungsmittel 9, welches von dem Deckelelement 4 weggerichtet ist, weist einen Ablasskanal 16 auf, durch welchen das Medium in den Behälter 2 strömen kann. Das Öffnungsmittel 9 ist mit dem Innengehäuse 5 verbunden. Im hier gezeigten Beispiel ist ein an dem Öffnungsmittel 9 ausgebildeter Randbereich von dem Material des Innengehäuses 5 umspritzt. Alternativ könnte es sich hier jedoch auch um eine Presspassung handeln.
Nach abgeschlossener Vorbereitung der Kammer 6 wird diese mit dem Deckelelement 4 verbunden, wodurch gleichzeitig die Öffnung 13 der Kammer 6 verschlossen wird. Dabei wird der abgekantete Randbereich 14 der Kammer 6 mit dem Deckelelement 4 verschweißt. In diesem Zustand handelt es sich bei dem Deckelelement 4 noch um eine Art Rohling, der noch kein zweites Gewinde 12 zur Verbindung mit dem Behälter 2 aufweist. In einem nachfolgenden Schritt wird das Innengehäuse 5 über die Behälteröffnung 3 in den Behälter 2 eingelassen. Dabei wird das Innengehäuse 5 mitsamt einer an dem Innengehäuse 5 angeordneten Pressdichtung 11 in die Behälteröffnung 3 gepresst. Schließlich wird die Kammer 6 mit dem daran angeordneten Deckelelement 4 in das Innengehäuse 5 eingebracht, wobei Kammer 6 und Innengehäuse 5 mittels der korrespondierenden ersten Gewinde 10 miteinander verschraubt werden. Während dieser Schraubbewegung wird gleichzeitig auch das Deckelelement 4 an das zweite Gewinde 12 des Behälters 2 angerollt, wobei sich in dem Deckelelement 4 ebenfalls ein zweites Gewinde 12 ausbildet.
Alternativ zu der zuvor dargestellten Herstellungsweise kann die Verschweißung von Kammer 6 und Deckelelement 4 auch erst dann erfolgen, wenn das Deckelelement 4 mit dem Behälter 2 verschraubt ist.
Für die Verbindung von Kammer 6 und Deckelelement 4 kann es zusätzlich vorteilhaft sein, den abgekanteten Randbereich 14 in Bezug auf seine radiale Dimension so auszubilden, dass dieser über die Oberfläche des Behälters 2 hervorsteht, so dass sich im Bereich der Behälteröffnung 3 ein Vorsprung 17 ergibt.
Bei dem Anrollen des Deckelelementes 4 an den Behälter 2 legt sich das Material des Deckelelementes 4 über diesen Vorsprung 17, so dass hierdurch zusätzlich die Verbindung gestärkt wird.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung 1. Das Deckelelement 4 dieser Verschlussvorrichtung 1 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, beispielsweise PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen). Der grundsätzliche Aufbau der Verschlussvorrichtung 1 ist ähnlich zu der in 1 dargestellten. Da das Deckelelement 4 jedoch nicht aus Aluminium besteht, sondern vielmehr aus einem Kunststoff, ist ein Anrollen des Deckelelementes 4 an den Behälter 2 nicht möglich.
Gemäß 3 ist die Kammer 6 im Bereich ihrer Öffnung 13 mit einem Folienelement 15 verschlossen. Dieses Folienelement 15 ist vorteilhaft eine Aluminiumfolie, kann jedoch auch aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise EVOH (Ethylen Vinylalkohol-Copolymer), PET (Polyethylenterephthalat) oder ähnliches, bestehen. In dem Falle, dass das Folienelement 15 aus Aluminum besteht, ist dieses vorzugsweise auf der in Richtung der Kammer 6 weisenden Seite mit einem Lack für das Material der Kammer 6, insbesondere PBT, beschichtet. Auf der entgegengesetzten, in Richtung des Deckelelements 4 weisenden Seite des Folienelementes 15 ist vorteilhaft ein Lack aufgebracht, welcher sich zur Verbindung mit dem Deckelelement 4 eignet. Sofern das Deckelelement 4 beispielsweise aus PP besteht, empfiehlt sich ein Lack für PP. In einem folgenden Verfahrensschritt wird das Folienelement 15 an die Kammer 6 beziehungsweise das Deckelelement 4 angeschweißt. Das Verschweißen kann entweder in einem gemeinsamen Verfahrensschritt erfolgen, oder in aufeinanderfolgenden Schritten, wobei das Folienelement 15 beispielsweise zuerst an die Kammer 6 angeschweißt wird, und erst in einem darauffolgenden Schritt an das Deckelelement 4.
Im Übrigen weist die Verschlussvorrichtung 1 gemäß 3 bereits ein an dem Deckelelement 4 ausgebildetes zweites Gewinde 12 zur Verbindung mit dem Behälter 2 auf.
Die Verschlussvorrichtungen 1 gemäß den 2 und 3 sind in einer Schließposition dargestellt. Dabei ist der Behälter 2 fluiddicht mit der Verschlussvorrichtung 1 verbunden, d. h. das Verschlussmittel 7 befindet sich so innerhalb der Ablassöffnung 8 der Kammer 6, dass das in der Kammer 6 bevorratete Medium nicht durch den Ablasskanal 16 abfließen kann, sondern vielmehr in der Kammer 6 eingeschlossen ist.
Um nun das in der Kammer 6 bevorratete Medium in den Behälter 2 zu geben, ist es erforderlich, die Verschlussvorrichtung 1 in eine Ablassposition zu bringen. Die dafür zu unternehmenden Schritte werden im Folgenden näher erläutert.
4 zeigt beispielsweise die Verschlussvorrichtung 1 gemäß 2 in einer Ablassposition. Obwohl die Ablassposition hier in Bezug auf 2 dargestellt wird, kann diese genauso bei einer Verschlussvorrichtung 1 gemäß 3 ausgeführt sein. Die Verschlussvorrichtung 1 gemäß 4 dient somit nur als Ausführungsbeispiel für die Ablassposition und ist in keinster Weise beschränkend.
Wie in 4 dargestellt, sind zur Verwirklichung einer Ablassposition das Deckelelement 4 und der Behälter 2 voneinander zu entfernen. Durch diese longitudinale Verschiebung von Deckelelement 4 und Behälter 2 werden gleichzeitig auch die an dem Deckelelement 4 angeordnete Kammer 6 und das an dem Behälter 2 angeordnete Innengehäuse 5 zueinander verschoben. Da das Verschlussmittel 7 beziehungsweise das Öffnungsmittel 9 an dem Innengehäuse 5 angeordnet sind, erfolgt durch die Verschiebung der Kammer 6 relativ zu dem Innengehäuse 5 gleichzeitig auch eine Verschiebung des Verschlussmittels 7 beziehungsweise des Öffnungsmittels 9 innerhalb der Ablassöffnung 8 der Kammer 6. Dadurch kommt es zu der Freigabe der Ablassöffnung 8, so dass das innerhalb der Kammer 6 bevorratete Medium durch die Ablassöffnung 8 und den innerhalb des Öffnungsmittels 9 ausgebildeten Ablasskanal 16 in den Behälter 2 fließen kann.
Um eine longitudinale Bewegung zwischen dem Deckelelement 4 und dem Behälter 2 hervorzurufen, werden die an dem Deckelelement 4 und dem Behälter 2 ausgebildeten korrespondierenden zweiten Gewinde 12 zueinander rotiert. Durch diese Rotation kommt es gleichzeitig zu einer Rotation der Kammer 6 innerhalb des Innengehäuses 5. Diese Rotation wird durch die an Kammer 6 und Innengehäuse 5 ausgebildeten ersten Gewinde 10 ermöglicht. Dadurch, dass das Innengehäuse 5 mittels der Pressdichtung 11 fest in dem Behälter 2 eingepresst ist, bleibt das Innengehäuse 5 während des Abschraubens des Deckelelementes 4 von dem Behälter 2 beziehungsweise der Rotation der Kammer 6 innerhalb des Innengehäuses 5 fest mit dem Behälter 2 verbunden. Erst wenn das erste Gewinde 10 der Kammer 6 einen Endbereich des ersten Gewindes 10 des Innengehäuses 5 erreicht hat, kommt es zu einer Arretierung der korrespondierenden ersten Gewinde 10, wodurch sich bei einem weiteren Abschrauben des Deckelelementes 4 von dem Behälter 2 mit dem Herauslösen der an dem Deckelelement 4 befestigten Kammer 6 aus dem Behälter 2 gleichzeitig auch das Innengehäuse 5 aus dem Behälter 2 löst. Dabei wird die an dem Innengehäuse 5 angeordnete Pressdichtung 11 ebenfalls aus dem Behälter 2 gelöst wird. Die Anpresskraft der Pressdichtung 11 innerhalb des Behälters 2 wird überwunden.
Während des Abschraubvorgangs wird die Kammer 6 zuerst einmal relativ zu dem Innengehäuse 5 bewegt, so dass sich die Kammer 6 gleichzeitig an dem mit dem Innengehäuse 5 verbundenen Verschlussmittel 7 bzw. Öffnungsmittel 9 vorbeibewegt. Dabei wird zwischen Verschlussmittel 7 und Innengehäuse 5 ein Teilbereich der Ablassöffnung 8 geöffnet, so dass das in der Kammer 6 bevorratete Medium durch den Ablasskanal 16 des Öffnungsmittels 9 in den Behälter 2 fließen kann.
5 zeigt eine nachfolgende Stellung: Bei voranschreitender Anhebung der Kammer 6 kann das Verschlussmittel 7 mit seinem oberen Endbereich in eine Stellung zu der Ablassöffnung 8 gelangen, in welcher die Ablassöffnung 8 wieder verschlossen wird, so dass ein Nachtropfen von Medium aus der Kammer 6 verhindert wird. Hierzu ist der obere Endbereich des Verschlussmittels 7 regelmäßig gegenüber den benachbarten Bereichen des Verschlussmittels 7 radial erweitert. Diese Stellung ist optional. Schließlich trennen sich die zweiten Gewinde 12 des Deckelelementes 4 und des Behälters 2 voneinander, während sich die ersten Gewinde 10 der Kammer 6 und des Innengehäuses 5 in einer Endstellung befinden. Kammer 6 und Innengehäuse 5 können sich in dieser Endstellung nicht weiter zueinander verdrehen.
6 schließlich zeigt die vollständig von dem Behälter 2 entfernte Verschlussvorrichtung 1. Das Verschlussmittel 7 sichert die Ablassöffnung 8 der Kammer 6 gegen ein Nachtropfen des Mediums aus der Kammer 6.
Bezugszeichenliste

1: Verschlussvorrichtung
2: Behälter
3: Behälteröffnung
4: Deckelelement
5: Innengehäuse
6: Kammer
7: Verschlussmittel
8: Ablassöffnung
9: Öffnungsmittel
10: erstes Gewinde
11: Pressdichtung
12: zweites Gewinde
13: Öffnung
14: Randbereich
15: Folienelement
16: Ablasskanal
17: Vorsprung
18: Gewindedrehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2007/129116 A1 [0004]

Claims

Verschlussvorrichtung (1) für einen Behälter (2), insbesondere einen Glasbehälter, mit einer Behälteröffnung (3), wobei die Verschlussvorrichtung (1) ein Deckelelement (4) zum Verschließen der Behälteröffnung (3), eine an dem Deckelelement (4) angeordnete Kammer (6) und ein Innengehäuse (5) aufweist, wobei Kammer (6) und Innengehäuse (5) zueinander korrespondierende Verschlussmittel (7) und Öffnungsmittel (9) aufweisen, welche so in Wechselwirkung zueinander stehen, dass eine der Kammer (6) zugeordnete Ablassöffnung (8) durch eine Bewegung des Deckelelementes (4) relativ zu dem Innengehäuse (5) freigebbar ist, so dass ein in der Kammer (6) bevorratetes Medium in den Behälter (2) austreten kann, und die Kammer (6) und das Innengehäuse (5) jeweils korrespondierende und bezüglich einer Gewindedrehachse (19) ausgebildete erste Gewinde (10) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gewinde (10) an der Kammer gesehen von der Gewindedrehachse (19) radial nach außen weisend angeordnet ist.
Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (5) auf der dem ersten Gewinde (10) abgewandten Seite eine Pressdichtung (11) zur Anlage an einen Behälter (2) im Bereich der Behälteröffnung (3) aufweist.
Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (4) ein zur Ausformung eines zweiten Gewindes (12) an den Behälter (2) anrollbares Aluminiumelement ist, wobei das an dem Deckelelement (4) ausgeformte zweite Gewinde (12) zu einem zweiten Gewinde (12) des Behälters (2) korrespondiert.
Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (6) an das Deckelelement (4) angeschweißt ist.
Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (6) eine Öffnung (13) mit einem kragenförmig abgekanteten Randbereich (14) aufweist, an welchen Randbereich (14) das Deckelelement (4) zum Verschließen der Öffnung (13) angeschweißt ist.
Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der abgekantete Randbereich (14) der Kammer (6) in radialer Richtung des Verschlusselementes (1) über einen benachbart angeordneten Randbereich des Innengehäuses (5) hinausragt.
Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (4) ein Kunststoffelement ist, welches ein zu einem zweiten Gewinde (12) des Behälters (2) korrespondierendes zweites Gewinde (12) aufweist.
Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (6) eine Öffnung (13) mit einem kragenförmig abgekanteten Randbereich (14) aufweist, an welchen Randbereich (14) ein Folienelement (15) zum Verschließen der Öffnung (13) angeschweißt ist, welches Folienelement (15) mit dem Deckelelement (4) verbunden ist.
Verschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (6) eine mit einem Verschlussmittel (7) versehene Ablassöffnung (8) aufweist, welche mittels eines an dem Innengehäuse (5) angeordneten Öffnungsmittels (9) öffenbar ist.
Behälter (2) mit einer Verschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter im Bereich der Behälteröffnung (3) ein zweites Gewinde (12) aufweist, welches formschlüssig korrespondierend mit einem zweiten Gewinde (12) eines Deckelelementes (4) verbunden ist.
Verfahren zur Abgabe eines Mediums aus einer Verschlussvorrichtung (1) in einen Behälter (2), insbesondere aus einer Verschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Verschlussvorrichtung (1) ein Deckelelement (4) zum Verschließen einer Behälteröffnung (3), eine an dem Deckelelement (4) angeordnete Kammer (6) und ein Innengehäuse (5) aufweist, wobei der Kammer (6) und dem Innengehäuse (5) zugeordnete Verschlussmittel (7) und Öffnungsmittel (9) bei einer Bewegung des Deckelelementes (4) relativ zu dem Innengehäuse (5) so miteinander wechselwirken, dass eine der Kammer (6) zugeordnete Ablassöffnung (8) freigegeben wird, so dass ein in der Kammer (6) bevorratetes Medium in den Behälter (2) austritt, dadurch gekennzeichnet, dass Kammer (6) und Innengehäuse (5) bei der Bewegung des Deckelelementes (4) mittels an Kammer (6) und Innengehäuse (5) ausgebildeter korrespondierender erster Gewinde (10) zueinander bewegt werden, wobei die Kammer (6) mittels eines gesehen von einer Gewindedrehachse (18) der Verschlussvorrichtung (1) radial nach außen weisenden ersten Gewindes (10) bewegt wird.