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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Verschluss für einen
Behälter
und speziell einen Verschluss, der einige Einrichtungen zum Regulieren
des Fluidstroms aus dem Behälter
heraus aufweist.
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Es
ist wohlbekannt, Verschlüsse
mit einer Ausgusstülle,
Lippe oder dergleichen bereit zu stellen, die im Zusammenhang mit
dem Fluidaustrittspunkt aus einem Behälter steht, um den Fluidströmungspfad
zu steuern. In vielen Fällen,
und insbesondere dort, wo es sich um größere Fluidvolumina handelt,
besteht die Funktion der Ausgusstülle in erster Linie darin,
das Fluid in einen dünnen
Strom zu lenken, um die Abgabe zu erleichtern. Jedoch hat die Ausgusstülle keine
Auswirkung auf die Strömungseigenschaften
des Fluids, während
es den Behälter verlässt und
sich der Ausgusstülle
nähert,
so dass, wenn der Fluidstrom turbulent ist, während er aus dem Behälter durch
den Körper
des Verschlusses zur Ausgusstülle
tritt, dann, obwohl das Vorhandensein der Ausgusstülle zur
Lenkung des Fluids beiträgt, das
Fluid nicht ruhig ausgegossen wird.
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Zusätzlich beschreibt
die
US 5,785,209 einen
Verschluss mit einem Ausgießer,
der eine Strömungsgeschwindigkeitsreguliereinrichtung
in Form eines Kreuzes umfasst.
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Die
EP 0 416 694 andererseits
beschreibt eine Tropfenspendespitze, die einen gewundenen Zufuhrpfad
aufweist, um die Tropfengröße zu steuern und
ein Strömen
zu verhindern.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung einen Verschluss für einen
Behälter
bereit, umfassend eine mit der Mündung
des Behälters
verbindbare Basis, einen Deckel, eine Ausgusstülle und eine Schikanenanordnung,
die beim Gebrauch des Verschlusses im Strömungspfad zwischen der Mündung des
Behälters
und der Ausgusstülle
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil
der Schikanenanordnung auf oder von dem Deckel getragen wird.
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Die
vorliegende Erfindung befasst sich daher mit dem Pfad des Fluids
zwischen der Mündung
des Behälters
und dem endgültigen
Austrittspunkt des Fluids aus dem Verschluss. Die Verwendung von
irgendeiner Form von Schikanenelement oder Schikanenanordnung zwischen
der Mündung
des Behälters und
der Ausgusstülle
vergrößert die
Länge des
Fluidpfades und trägt
dazu bei, eine turbulente Strömung zu
verhindern. Der Verschluss weist auch einen Deckel auf, um den Eintritt
von Verunreinigungen in den Behälter
zu verhindern, und mindestens ein Teil der Schikanenanordnung wird
auf oder von dem Deckel getragen.
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In
vielen Fällen
schließen
Deckel von Kunststoffverschlüssen
eine innere Einfassung ein, um die Öffnung des Behälters zuverlässig abzudichten.
Bei der vorliegenden Erfindung wird eine innere Einfassung nicht
nur als Abdichtungselement sondern auch als Schikanenelement benutzt.
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Der
Verschlussdeckel kann mit dem Körper durch
ein Gelenk verbunden sein. Das Schwenken des Deckels kann begrenzt
werden, so dass in der offenen Stellung die Schikane wie gewünscht im
Strömungspfad
angeordnet ist. Es ist nicht wesentlich, dass der Körper und
der Deckel dauerhaft verbunden sind, noch dass die Schikane ein
integraler Teil des Verschlusses ist, lediglich dass in der Abgabestellung
die Schikane passend im Fluidpfad zwischen der Mündung des Behälters und
der Ausgusstülle
positioniert ist.
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Die
Verschlussbasis kann einen kegelstumpfförmigen Teil einschließen, der
eine aus der Mündung
des Behälters
heraus führende
begrenzte Öffnung
definiert. Der kegelstumpfförmige
Teil kann mindestens einen Teil der Schikanenanordnung umfassen
oder bilden. Die geneigten Wände
eines kegelstumpfförmigen
Teils gestatten es, dass eine innere Einfassung, die von einem Deckel
herabhängt,
um die Basis des Teils herum abdichtet. Entweder alleine oder zusammen
mit einem weiteren Schikanenelement kann der kegelstumpfförmige Teil
benutzt werden, um den Fluidstrom zu regulieren, bevor oder während er
die begrenzte Öffnung
verlässt
und in Richtung der Ausgusstülle
tritt.
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Indem
man ein Schikanenelement hat, das vom Deckel herabhängt, kann
sich das Schikanenelement über
die gesamte Breite der Öffnung
erstrecken und daher das Fluid unter seiner Unterseite auf einen
einzigen Pfad begrenzen. Ein Schikanenelement, das von einem Deckel
herabhängt,
erzwingt eine abwärts
gerichtete Bewegungskomponente im Fluid im Strömungspfad.
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Wenn
ein Schikanenelement eine merkliche Auswirkung haben soll, muss
es bis zu dem Ausmaß im
Fluidströmungspfad
angeordnet sein, dass es eine Auswirkung auf so viel wie möglich des
Strömungspfades
hat. Ein Schikanenelement, das benachbart zur Öffnung aus der Mündung des
Behälters
aus dem Verschlusskörper
nach oben steht, könnte
sich daher über
die gesamte Höhe
des Fluidströmungspfades
erstrecken, jedoch nicht über
seine gesamte Breite, um den Strom in seitlicher Richtung zu lenken.
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Selbstverständlich gibt
es keinen Grund, warum nicht mehr als ein Schikanenelement verwendet werden
und ein labyrinthartiger Strömungspfad
erzeugt werden könnte,
der weitere nützliche
Auswirkungen haben kann, insbesondere bei sehr großen Fluidvolumina,
wo der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit
aus dem Verschluss heraus durch das Gewicht des Fluids oberhalb
von ihm beeinflusst werden.
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Das
Schikanenelement kann so angeordnet sein, dass der Fluidpfad von
der Mündung
des Behälters
bis zur Ausgusstülle
sinusförmig
ist. Wie oben erörtert,
könnte
der sinusförmige
Pfad in seitlicher Richtung verlaufen oder in axialer Richtung verlaufen,
je nach Anordnung des Schikanenelements, der Behältermündung und der Ausgusstülle.
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Der
Verschluss kann weiter eine Belüftungsöffnung umfassen,
um als Merkmal gegen Gluckern zu dienen, was weiter dazu beitragen
wird, eine turbulente Strömung
zu verringern.
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Es
ist auch möglich,
dass das Schikanenelement mehrteilig sein kann, wobei zum Beispiel
ein Teil des Schikanenelements auf dem Körper getragen wird und ein
Teil auf dem Deckel getragen wird, wobei das Anordnen des Schikanenelements
im Fluidströmungspfad
durch das Öffnen
des Deckels bewirkt wird.
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Der
Verschluss kann weiter ein Überlaufelement
einschließen,
das an einem Punkt stromaufwärts
vom Schikanenelement im Strömungspfad
angeordnet ist. Das Schikanenelement bildet dadurch einen Teil einer
Regulierungsanordnung, die eine Mehrzahl von Regulierungsoberflächen einschließt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen spezieller beschrieben, in denen:
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1 einen
Behälter
zeigt, der mit einem Verschluss gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgestattet ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Basis und eines Deckels ist, die zusammen
den Verschluss aus 1 bilden;
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3 ein
Schnitt durch den Verschluss aus 2 ist, in
einer geschlossenen Stellung dargestellt; und
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4 eine
perspektivische Ansicht des Verschlusses aus 3 ist, in
einer offenen Abgabestellung dargestellt.
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Zuerst
Bezug nehmend auf 1, ist dort ein Behälter 10 dargestellt,
der bei dieser Ausführungsform
eine Fünf-Liter-Kunststoff-Flasche
ist, wie diejenige, die zur Aufnahme von Mineralwasser oder dergleichen
verwendet wird. Der Behälter 10 ist
mit einem allgemein bei 20 angezeigten Verschluss versehen,
der Einrichtungen zum Regulieren des Materialstroms aus dem Behälter einschließt, wie
unten ausführlicher
beschrieben wird.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf die 2 bis 4, umfasst
der Verschluss 20 eine Basis 30 und einen Deckel 40.
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Die
Basis 30 umfasst eine zylindrische äußere Einfassung 31,
die von einem oberen Ring 32 herabhängt. Eine kürzere innere Einfassung 33 hängt ebenfalls
vom Ring 32 herab und wird zusammen mit einem Rastwulst 25 auf
der Einfassung 32 benutzt, um die Basis 30 mit
der Mündung
eines Behälters
zu verbinden. Der Ring 32 trägt in seiner Mitte einen hohlen
kegelstumpfförmigen
Teil 29, der sich von seinem unteren Ende aus, das mit
dem Ring 32 verbunden ist, in axialer Richtung bis zu einer
Decke 38 verjüngt.
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Das
untere Ende des kegelstumpfförmigen Teils
enthält
eine Belüftungsöffnung 34,
um Luft in den Behälter
zu lassen, während
Material austritt. Eine begrenzte Öffnung 35 ist zum
oberen Ende des kegelstumpfförmigen
Teils hin definiert, und der Abschnitt des kegelstumpfförmigen Teils 29 unterhalb von
der Öffnung 35 liefert
ein Überlaufelement 36, dessen
Zweck unten ausführlicher
beschrieben wird. Der Rest des Teils 29 könnte selbst
als ein Schikanenelement angesehen werden.
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Der
Ring 34 trägt,
an der Stelle radial außerhalb
von der Öffnung 35 und
mit dieser ausgerichtet, eine Ausgusstülle 37. Der kegelstumpfförmige Teil 29 ist
mit dem Ring 32 durch einen (im Schnitt) allgemein L-förmigen Ring 39 verbunden,
der dadurch zwischen dem Ring 32 und dem kegelstumpfförmigen Teil 29 einen
Kanal definiert.
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Der
Deckel 40 umfasst eine zylindrische Einfassung 41,
die an einem Ende durch eine Kopfplatte 42 verschlossen
ist. Eine innere Einfassung 43 hängt von der Kopfplatte 42 herab.
Radial einwärts
von der inneren Einfassung 43 hängt eine halbkreisförmige Wand 44 von
der Kopfplatte herab. Die Länge
der Einfassung 41 ist mit Ausnahme eines ausgeschnittenen
Teils, der einen Rand 46 definiert, um ihren Umfang herum
durchgehend. Aus dem unteren Ende der Wand 44 steht eine
Nase 45 radial nach innen über.
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Nunmehr
insbesondere Bezug nehmend auf 3, sind
dort der Deckel 40 und die Basis 30 als durch
ein Filmscharnier 50 miteinander verbunden dargestellt.
In dieser geschlossenen Stellung erstreckt sich die innere Einfassung 43 des
Deckels bis in den Kanal 39 der Basis 30. Diese
Art von Anordnung ist bekannt, um Deckel gegenüber Basiselementen abzudichten.
Die Lage der Wand 44 ist derart, dass sie im Bereich der Öffnung liegt,
und die Nase auf dem Boden der Öffnung
aufliegt, wobei sie von einer solchen Abmessung ist, dass sie in
die Öffnung
passen kann. Der ausgeschnittene Teil der Einfassung 41 des
Deckels 40 gestattet es, dass sich der Deckel 40 über die
Ausgusstülle 37 bewegt
und dass der Rand 46 über
der Ausgusstülle
schließt,
so dass sie bedeckt ist.
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Nunmehr
wird insbesondere auf 4 Bezug genommen, in welcher
der Verschluss in eine offene Abgabestellung bewegt worden ist.
Die Schwenkbewegung des Deckels 40 in Bezug zur Basis 30 ist
auf das dargestellte Ausmaß begrenzt,
weil die Nase 45 unter der Decke 38 des kegelstumpfförmigen Teils 33 in
Eingriff tritt. Beim Gebrauch verlässt Wasser den Behälter durch
die Behältermündung und
nähert
sich dem Verschluss. Die erste Oberfläche, auf die das Wasser trifft,
ist das Überlaufelement 36.
Wegen der Einfassung 43 wird das Wasser daran gehindert,
direkt zur Ausgusstülle 37 zu
fließen.
In der offenen Stellung ist die Einfassung 43 des Deckels 40 geringfügig radial
auswärts
von der Öffnung und
mit dieser ausgerichtet angeordnet. Wegen des Vorhandenseins der
Einfassung 43 wird das Wasser nun in den Kanal gelenkt,
bevor es entlang der Oberfläche
der Ausgusstülle 37 fließen kann.
Bei dieser Ausführungsform
wirkt daher die Einfassung 43 als Schikanenelement, das
zusammen mit dem Überlaufelement 36 die
Länge des
Strömungspfades
vergrößert und
dadurch die Länge
der Zeit vergrößert, die
der Wasserstrom hat, um sich an eine lineare und daher weniger turbulente
Strömung
anzunähern.