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Die Erfindung betrifft einen Trinkbecherdeckel für ein Trinkgefäß, mit einem Deckelbasiselement mit einer Ausgießöffnung und einer Entlüftungsöffnung, welche Öffnungen jeweils über ein mittels einer Betätigungseinheit bewegbares Verschlusselement verschließbar sind.
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Solche Trinkbecherdeckel dienen vor allem dem Verschluss von Isolierflaschen, in denen z.B. Heißgetränke mitgeführt werden können. Im verschlossenen Zustand ist gewährleistet, dass keine Flüssigkeit austreten kann. Wird die Ausgießöffnung freigegeben, kann Flüssigkeit ausgegossen werden oder, je nach Gestaltung des Becherrandes, auch direkt aus dem Trinkbecher getrunken werden.
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Zum Verschließen und Freigeben der Ausgießöffnung bzw. der Entlüftungsöffnung sind verschiedene Betätigungseinheiten bekannt. In der
DE 20 2008 006 825 ist eine Betätigungseinheit dargestellt, bei der vom Benutzer eine Drehung um einen bestimmten Winkel vorgenommen werden muss, um die Öffnungen freizugeben. Damit wird ein sicherer Verschluss erreicht. Nachteilig hieran ist jedoch, dass eine einhändige Bedienung, beispielsweise beim Autofahren, nicht möglich ist.
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Ein weiterer Trinkbecherdeckel ist aus der
DE 20 2009 014 964 U1 bekannt. Die Ausgießöffnung wird dabei durch eine Betätigungseinheit mit einem Druckknopf freigegeben und verschlossen. Die Betätigungseinheit umfasst einen Mechanismus nach Art eines Kugelschreiberantriebs und ermöglicht durch einen ersten Tastendruck das Öffnen und durch einen weiteren Tastendruck das Schließen der Betätigungseinheit. Hiermit ist eine eigenhändige Bedienung ohne weiteres möglich, jedoch umfasst die Betätigungseinheit zahlreiche Einzelteile, um über die Bewegung der Drucktaste abwechselnd ein Heben und Senken der Verschlusselemente bewirken zu können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Trinkbecherdeckel anzugeben, mit dem eine einhändige Bedienung bei einer vereinfachten Bauweise möglich ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Trinkbecherdeckel mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
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Der Aufbau der Betätigungseinheit in dem erfindungsgemäßen Trinkbecherdeckel ist sehr einfach: es werden jeweils einzeln ein erstes Tastenelement und ein zweites Tastenelement an einer Schwenklagerachse am Deckelbasiselement kippbar gelagert, und die Tastenelemente sind zusätzlich an einem Scharniergelenk miteinander gekoppelt. An die Tastenelemente sind, jeweils an der von dem Scharniergelenk abgewandten Seite, die Verschlusselemente gelenkig angebunden. Durch Kippen der Tastenelemente um die Schwenklagerachsen werden die Verschlusselemente in die Öffnungen gezogen oder aus diesen herausgedrückt. Dadurch, dass die beiden Tastenelemente, die jeweils ein Verschlusselement tragen, miteinander zwangsgekoppelt sind, erfolgt das Öffnen und Verschließen beider Öffnungen mit einer einzigen Bewegung.
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Das Öffnen und Verschließen kann genau gleichzeitig erfolgen. Über eine Anpassung der Länge der Hebelarme an den Tasten- und Verschlusselementen kann jedoch auch erreicht werden, dass zum Beispiel beim Öffnen die Entlüftungsöffnung als erste freigegeben wird, um einen Druckausgleich zu ermöglichen und einen Austritt von Flüssigkeit an der Ausgießöffnung zu verhindern.
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Die Erfindung ermöglicht mehrere Varianten mit separaten Tasten- und Verschlusselementen ebenso wie einstückig ausgebildete Ausführungsformen. Die gesamte Betätigungseinheit kann in bestimmten Ausführungsformen, die nachfolgend noch erläutert werden, in einem Stück gebildet sein. Neben dem Deckelbasiselement ist dann nur noch ein einziges zusätzliches Element für die Ausbildung der Betätigungseinheit erforderlich, was eine sehr einfache und kostengünstige Fertigung ermöglicht. Durch Abnehmen der einteiligen Betätigungseinheit vom Deckelbasiselement kann der Benutzer den erfindungsgemäßen Trinkbecherdeckel sehr einfach reinigen.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Trinkbecherdeckels besteht darin, dass ein sehr sicherer Verschluss in der Schließstellung erreicht wird, und dass ebenso eine definierte Öffnungsstellung eingenommen werden kann. Zwischen der Öffnungs- und der Schließstellung kann durch Tastendruck definiert umgeschaltet werden. Dabei muss eine gewisse Kraft aufgewandt werden, um einen bestimmten Umschaltpunkt zu überwinden, der dem Benutzer haptisch und teilweise auch akustisch eindeutig signalisiert wird. Für den Benutzer ist damit sicher erkennbar, dass der Umschaltvorgang erfolgt ist. Undefinierte Zwischenstellungen, in denen Undichtigkeiten auftreten können, werden somit vermieden. Durch Ertasten der Stellung der beiden gekoppelten Tastenelemente kann der Benutzer sogar ohne visuelle Rückkopplung die Schließ- oder Öffnungsstellung erkennen.
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Um definierte Schließ- oder Öffnungsstellungen zu schaffen wie auch um zwischen diesen einen deutlich wahrnehmbaren Umschaltpunkt zu bilden, sieht der erfindungsgemäße Trinkbecherdeckel vor, dass der Abstand von jeder Schwenklagerachse zu dem Scharniergelenk etwas größer ist als der halbe Abstand zwischen den Schwenklagerachsen. Dieses geringfügige Übermaß muss durch eine elastische Verformung der miteinander gekoppelten Tastenelemente am Umschaltpunkt aufgehoben werden. Der Umschaltpunkt ist somit derjenige, wo das Scharniergelenk durch eine gedachte Verbindungsebene taucht, welche die beiden fest am Deckelbasiselement angeordneten Schwenklagerachsen verbindet. Hat das Scharniergelenk diese Ebene passiert, kann die elastische Verformung wieder abgebaut werden, und es wird die andere definierte Stellung der Betätigungseinheit eingenommen. In beiden definierten Endstellungen schließen die Tastenelemente untereinander einen stumpfen Winkel miteinander ein, und die Scharniergelenkachse liegt entweder oberhalb oder unterhalb der genannten Verbindungsebene.
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Da die Tastenelemente jeweils in einem mittleren Bereich am Deckelbasiselement gelagert sind, werden Ihre äußeren Enden genau gegensätzlich zur Lage des Scharniergelenks bewegt. Befindet sich beispielsweise das Scharniergelenk in der unteren Stellung, werden die äußeren Enden der Tastenelemente angehoben und ziehen die damit gekoppelten Verschlusselemente in die Öffnungen hinein. Umgekehrt werden die Enden der Tastenelemente abgesenkt und schieben dabei die gekoppelten Verschlusselemente wieder aus den Öffnungen heraus, wenn das Scharniergelenk in die obere Position bewegt wird.
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Um diese Bewegungen durchzuführen, drückt der Benutzer auf wenigstens eines der Tastenelemente im zentralen Bereich, also dem Bereich der Kopplung der Tastenelemente mittels des Scharniergelenks. Die Tastenelemente werden im Bereich des Scharniergelenks elastisch verformt, passieren die Verbindungsebene der Schwenklagerachsen und alle verformten Teile expandieren dann wieder. Das Scharniergelenk bleibt in seiner unteren Stellung. Die gegenüberliegenden Enden der Tastenelemente sind hoch gekippt, wodurch die Verschlussstellung eingenommen wird.
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Um die Öffnungsstellung zu erreichen, muss der Benutzer nun an dem äußeren Enden von wenigstens einem der Tastenelemente drücken. Vorzugsweise ist dasjenige Tastenelement, welches die Entlüftungsöffnung verschließt, zum Deckelaußenrand hin verlängert ausgebildet, um einen größeren Hebelarm bereitzustellen und die für die Öffnung durch den Benutzer notwendige Kraft zu reduzieren.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Scharniergelenk als Folienscharnier ausgebildet. Die beiden Tastenelemente sind somit über das Scharniergelenk direkt verbunden und können beispielsweise im Kunststoffspritzgießverfahren aus einem Stück hergestellt werden.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist das Scharniergelenk durch einen Hakenvorsprung an einem der Tastenelemente und eine Hakenaufnahme an dem jeweils anderen Tastenelement gebildet. Zwischen dem Hakenvorsprung und der Hakenaufnahme besteht in allen Lagen der Tastenelemente ein direkter Kontakt.
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Die Verschlusselemente können separat ausgebildet und mit den Tastenelementen verbunden sein. Dazu sind jeweils Verschlussankerelemente an die Hebelelemente angebunden, auf welche elastomere Verschlusselemente aufgezogen sind.
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Die Verschlusselemente können aber auch einstückig direkt an die Tastenelemente angeformt sein, beispielsweise im 2-Komponenten-Spritzgießverfahren.
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Die Verschlusselemente können einen kegelabschnittsförmigen Verschlussabschnitt umfassen, der mit seinem verjüngten Ende zu der Ausgießöffnung bzw. der Entlüftungsöffnung ausgerichtet ist. Die Verschlussabschnitte werden damit beim Verschließen des Trinkbecherdeckels wie ein Korken in einen Flaschenhals hineingezogen. Dazu sollten die Ausgießöffnung und die Entlüftungsöffnung vorzugsweise konisch ausgebildet sein, wobei das weitere Ende der Öffnungen unten am Deckelbasiselement, also zu den Verschlusselementen hin weisend, vorgesehen ist.
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Die Verschlusselemente können auch zylindrisch ausgebildet sein und wenigstens einen O-Ring am Umfang tragen, also einen Dichtring aus einer Rundschnur. Auch ein solches Verschlusselement kann in einen konischen Dichtsitz hineingezogen werden, wobei Maßtoleranzen durch den runden Querschnitt des aufgezogenen Dichtringes gut ausgeglichen werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 einen Trinkbecher mit einem Trinkbecherdeckel gemäß einer ersten Ausführungsform, in Öffnungsstellung in perspektivischer Ansicht;
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2 den Trinkbecher mit dem Trinkbecherdeckel in Schließstellung in perspektivischer Ansicht;
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3 den Trinkbecherdeckel in Öffnungsstellung im Schnitt;
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4 den Trinkbecherdeckel in Schließstellung im Schnitt;
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5 einen Trinkbecherdeckel gemäß einer zweiten Ausführungsform, in Öffnungsstellung in perspektivischer Ansicht;
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6 den Trinkbecherdeckel gemäß 5 in Schließstellung in perspektivischer Ansicht;
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7 den Trinkbecherdeckel gemäß 5 in Öffnungsstellung im Schnitt; und
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8 den Trinkbecherdeckel gemäß 5 in Schließstellung im Schnitt.
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1 zeigt einen Trinkbecherdeckel 10 gemäß einer ersten Ausführungsform, welcher auf einen Trinkbecher 30 aufgeschraubt ist. Zwischen dem Trinkbecherdeckel 10 und dem Trinkbecher 30 wird eine dichte Verbindung ausgebildet. Der Trinkbecherdeckel 10 besteht im Wesentlichen aus dem Deckelbasiselement 11, das einen hochgezogenen Kragrand aufweist, und einer Betätigungseinheit 20.
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Eine Verbindung zum Innenraum des Trinkbechers 30 besteht nur an einer Ausgießöffnung 12 im vorderen Bereich des Deckelbasiselements 11, welche hier von einem ersten Tastenelement 21 überdeckt ist, und an einer Entlüftungsöffnung 13 an der gegenüberliegenden Seite, welche unterhalb eines zweiten Tastenelements 22 liegt.
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In 1 ist erkennbar, dass die äußeren Enden der Tastenelemente 21, 22 jeweils nach unten abgesenkt sind, während die Scharnierachse 23 etwas überhöht liegt. Dies entspricht der Öffnungsstellung.
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Das erste und das zweite Tastenelement 21, 22 sind in einem zentralen Bereich über ein Scharniergelenk 23 miteinander gekoppelt und bilden zusammen mit den hier nicht sichtbaren Verschlusselementen die Betätigungseinheit 20. Das erste Tastenelement 21 ist an einer Schwenklagerachse 14 kippbar am Deckelbasiselement 11 gelagert. Das zweite Tastenelement 22 ist an einer Schwenklagerachse 15 ebenfalls kippbar am Deckelbasiselement 11 gelagert. Die Tastenelemente 21, 22 können somit jeweils nur um die Schwenklagerachsen 14, 15 gekippt werden. Da die Tastenelemente 21, 22 zugleich in der Mitte über das Scharniergelenk 23 miteinander verbunden sind, und da erfindungsgemäß der jeweilige Abstand zwischen einer Schwenklagerachse 14, 15 und der Scharniergelenkachse 23 jeweils etwas größer ist als der halbe Abstand der Schwenklagerachsen 14, 15 untereinander, können die Tastenelemente 21, 22 nur bewegt werden, wenn eine elastische Verformung der Tastenelemente 21, 22, des Scharniergelenks 23 und/oder des Deckelbasiselements 11, an welchem die Tastenelemente 21, 22 gelagert sind, erfolgt. Dazu muss der Benutzer im Bereich des Scharniergelenks 23 auf wenigstens eines der Tastenelemente 21, 22 drücken. Dieser zentrale Betätigungsbereich 28 ist im dargestellten Ausführungsbeispiele mit einer zusätzlichen Riffelung versehen, die ertastet werden kann.
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In 2 ist derselbe Trinkbecher dargestellt, wobei sich hier die Betätigungseinheit 20 in der Schließstellung befindet. Darin sind die äußeren Enden der Tastenelemente 21, 22 gegenüber dem Deckelbasiselement 11 leicht angehoben, wohingegen das Scharniergelenk 23 abgesenkt ist. Um von hier aus wieder die Öffnungsstellung nach 1 zu erreichen, muss der Benutzer auf ein äußeres Ende eines der Tastenelemente 21, 22 drücken. Im Ausführungsbeispiel ist hierzu am zweiten Tastenelement 22 eine glatte Mulde 29 angeformt, die ertastet werden kann.
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Die 3 und 4 zeigen den Trinkbecherdeckel 10 jeweils im Schnitt, um die Funktionsweise zu veranschaulichen.
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3 zeigt dabei die Öffnungsstellung der Betätigungseinheit 20. In der Mitte sind die dortigen Enden der Tastenelemente 21, 22 mit ihrem Scharniergelenk 23 angehoben. Die äußeren Enden hingegen sind abgesenkt. Erkennbar ist, dass an den äußeren Enden der Tastenelemente 21, 22 jeweils Verschlussankerelemente angebunden sind, die als Druck- wie Zugelemente wirken. Diese tragen die eigentlichen Verschlusselemente, die aus einem elastomeren Material bestehen und zumindest bereichsweise als Kegelabschnitt ausgebildet sind. Ebenfalls ist in 3 erkennbar, dass die in einer Deckelplatte 16 ausgebildeten Öffnungen 12, 13 nach unten hin trichterförmig ausgebildet sind, um so die Abdichtung gegenüber den kegelabschnittsförmigen Verschlusselementen 24, 25 zu ermöglichen.
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Die Deckelplatte 16 fällt von der hinteren Entlüftungsöffnung 13 zur vorderen Ausgießöffnung 12 schräg ab, so dass eventuell innerhalb des Kragrandes des Deckelbasiselements 11 stehende Flüssigkeit durch die Ausgießöffnung 12 zurückfließen kann.
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In 3 sind auch die Strömungswege markiert. Der Strömungsweg A gekennzeichnet nachströmende Luft, die durch die Entlüftungsöffnung 13 ins Innere des Trinkbechers gelangt. Der Strömungsweg L kennzeichnet den Verlauf der Flüssigkeit, die durch die Ausgießöffnung 12 heraus fließen kann, wenn der gesamte Trinkbecher mitsamt dem Trinkbecherdeckel 10 geneigt wird.
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4 zeigt in einer gleichartigen Schnittdarstellung die Schließstellung des Trinkbecherdeckels 10. Das Scharniergelenk 23 liegt nun unterhalb der durch die strichpunktierte Linie angedeuteten Verbindungsebene der Schwenklagerachsen 14, 15. Die äußeren Enden der Tastenelemente 21, 22 hingegen liegen oberhalb der Ebene. Über die Verschlussankerelemente sind die eigentlichen Verschlusselemente 24, 25 nachgezogen worden, und zwar bis in die Dichtsitze an den Öffnungen 12, 13 hinein.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Trinkbecherdeckels 10‘ in einer Öffnungsstellung, bei der wiederum die äußeren Enden der Tastenelemente 21‘, 22‘ tiefer liegen als das Scharniergelenk 23‘.
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Der Trinkbecherdeckel 10‘ umfasst ebenfalls ein Deckelbasiselement 11 und eine Betätigungseinheit 20‘. Die Betätigungseinheit 20‘ umfasst zwei Tastenelemente 21‘, 22‘. Diese sind bei der zweiten Ausführungsform ebenfalls einzeln an Schwenklagerachsen 14, 15 an dem Deckelbasiselement 11 gelagert und sind miteinander gekoppelt, jedoch ist das durch die strichpunktierte Linie angedeutete Scharniergelenk 23‘ hier an der Unterseite ausgebildet und in 5 nicht direkt sichtbar.
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Das zweite Tastenelement 22‘ besitzt im Zentrum, oberhalb des Scharniergelenks 23‘, ein erstes Betätigungsfeld 28‘ und im äußeren Bereich ein weiteres Betätigungsfeld 29‘. Die Betätigungsfelder 28‘, 29‘ besitzen eine unterschiedliche Ausprägung der jeweiligen Oberflächen, damit der Benutzer sie sicher ertasten kann.
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6 zeigt den Trinkbecherdeckel 10‘ in der gleichen Ansicht wie in 5, jedoch ist hier an der Betätigungseinheit 20‘ die Schließstellung gegeben, in welcher die äußeren Enden der Tastenelemente 21‘, 22‘ höher liegen als das Scharniergelenk 23‘.
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Wie die zugehörigen Schnittdarstellungen in den 7 und 8 zeigen, sind wiederum Verschlusselemente 24‘, 25‘ vorgesehen, die bei der Schließstellung nach 8 nach oben gezogen werden und damit die Ausgießöffnung 12 und die Entlüftungsöffnung 13 versperren.
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Die Verschlusselemente 24‘, 25‘ sind hier einstückig mit den jeweiligen Tastenelementen 21‘, 22‘ ausgebildet, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff. Das eigentliche Verschlusselement ist hierbei im Querschnitt rund ausgebildet, in der seitlichen Schnittansicht gemäß den 7 und 8 jedoch ist eine bogenförmige Krümmung erkennbar. Diese folgt dem bogenförmigen Weg, den die Verschlusselemente 24‘, 25‘ zurücklegen, wenn die Tastenelemente 21‘, 22‘ gekippt werden. Zur Abdichtung ist ein elastomere Dichtring vorgesehen, der jedoch nicht quer zur Mittelachse des bogenförmigen Verschlusselement ziehen 20‘, 25‘ ausgerichtet ist, sondern schräg dazu. Dadurch wird bewirkt, dass die Dichtringe in der Schließstellung gemäß 8 genau plan am Umfang der Öffnungen 12, 13 anliegen.
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Ein wesentlicher weiterer Unterschied bei der zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trinkbecherdeckels 10‘, der in 7 und 8 im Schnitt dargestellt ist, liegt in der Verbindung der Tastenelemente 21‘, 22‘ untereinander und der Ausbildung des Scharniergelenks 23‘.
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Während bei der ersten Ausführungsform nach den 1 bis 4 die dortigen Tastenelemente direkt über ein Filmscharnier gekoppelt waren, sind bei der zweiten Ausführungsform nach den 5 bis 8 die Tastenelemente 21‘, 22‘ als Einzelteile ausgebildet. Das erste Tastenelement 21‘, das dem Verschluss der Ausgießöffnung 12 dient, ist an einer Schwenklagerachse 14 gelagert und besitzt in einem zentralen Bereich eine Hakenaufnahme 27‘. Das zweite Tastenelement 23‘ für die Entlüftungsöffnung 13 ist an einer Schwenklagerachse 15 gelagert und besitzt an derjenigen Seite, die dem anderen Tastenelement 21‘ zugewandt ist, einen Hakenvorsprung 26‘. Der Hakenvorsprung 26‘ ist gerundet ausgebildet und wird in allen Phasen der Bewegung‘ in der Hakenaufnahme 27‘ geführt. Der Mittelpunkt des kreisbogenförmigen Abrollbereiches des Hakenvorsprung 26‘ und der zugehörigen runden Aufnahmepfanne in der Hakenaufnahme 27‘ bildet das Scharniergelenk 23‘.
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Aus der Öffnungsstellung nach 7 wird durch Druck auf die Betätigungsfläche 28‘ das zweite Tastenelement 22‘ nach unten bewegt. Zugleich wird dabei aufgrund der formschlüssigen Kopplung das erste Tastenelement 21‘ ebenfalls herab bewegt, bis das Scharniergelenk 23‘ unterhalb der durch die strichpunktierte Linie angedeuteten Verbindungsebene der Schwenklagerachsen 14, 15 liegt. Dies ist dann die Schließstellung nach 8. Dabei sind die Verschlusselemente 24‘, 25‘ mit ihren Dichtringen fest in die Dichtungssitze an der Unterseite der Ausgießöffnung 12 bzw. der Entlüftungsöffnung 13 hineingezogen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008006825 [0003]
- DE 202009014964 U1 [0004]
