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Die
Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung und einen Behälter, der
mit einer solchen Vorrichtung versehen ist. Die Erfindung betrifft
auch ein Herstellungsverfahren einer solchen Vorrichtung und ein
Verfahren zum Verschließen
eines Behälters
mit Hilfe einer solchen Vorrichtung.
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In
dem Bereich des Abfüllens
von Nahrungsmitteln ist es bekannt, eine Flasche aus extrudiertem oder
geblasenem Kunststoff mit einem abziehbaren Innenhütchen zu
versehen, das durch Induktionserhitzen auf den Rand des Halses der
Flasche geschweißt
wird. Ein solches Innenhütchen
muss bei dem ersten Gebrauch des Inhalts einer solchen Flasche abgezogen
und weggeworfen werden. Dieser Abziehvorgang ist relativ heikel
und kann mangelhaft durchgeführt
werden, insbesondere von einem Kind oder einer älteren Person, deren Finger
an Geschick verloren haben. Ferner auferlegt es diese Operation dem
Benutzer, sich einem Abfalleimer zu nähern, um das Innenhütchen wegzuwerfen,
wenn es nicht auf einem Tisch liegen bleiben soll.
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Es
ist aus CH-A-556 274 bekannt, einen Stopfen mit einer Innenrippe
zu versehen, die dazu bestimmt ist, eine Scheibe in Position zurückzuhalten,
die mit einem Aluminiumblatt versehen ist. Zum Installieren der
Scheibe in dem Stopfen ist es erforderlich, sie vorübergehend
zu verformen. Daraus ergibt sich, dass eine Verformung der Scheibe
in die entgegen gesetzte Richtung zu ihrem unbeabsichtigten Herausziehen
führen
kann, insbesondere beim ersten Öffnen
einer Flasche. Beim Wiederanbringen der Scheibe in dem Stopfen besteht
ferner eine Gefahr des Beschädigens
ihres peripheren Rands, was die erzielte Abdichtung negativ beeinflusst.
Eine solche Vorrichtung kann daher nicht als zuverlässig betrachtet
werden.
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Das
gilt auch für
die aus US-A-5 346 082, US-A-4 473 163 und US-A-5 984 124 bekannten Vorrichtungen.
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Die
Erfindung soll insbesondere diesen Nachteilen abhelfen, indem sie
eine neue Verschlussvorrichtung vorschlägt, die ein Innenhütchen zum
Verschließen
aufweist, das vor dem ersten Gebrauch eines Behälters auf einen Flaschenhals
geschweißt
ist, bei dem es nicht erforderlich ist, das Innenhütchen manuell
abzuziehen, um zu dem Inhalt des Behälters Zugang zu erhalten, und
dessen Funktionieren zuverlässig
ist.
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Daher
betrifft die Erfindung eine Verschlussvorrichtung eines Behälters, der
mit einem Gewindehals versehen ist, wobei die Vorrichtung einen
Stopfen aufweist, der diesen Hals verschließen kann, ein Innenhütchen, das
auf den Rand dieses Halses geklebt oder versiegelt werden kann,
eine Abdichtscheibe, auf die das Innenhütchen befestigt wird, wobei
diese Abdichtscheibe radial über
den Hals nach außen
steht, und einen Ring, auf dem der Stopfen sitzt, und der mit einem
Innengewinde versehen ist, das mit dem Außengewinde des Halses zusammenarbeiten
kann, wobei dieser Ring mit mindestens einem Vorsprung versehen
ist, der sich in Richtung der Abdichtscheibe erstreckt, und der
auf die Abdichtscheibe eine Schubkraft in eine Spreizrichtung der Abdichtscheibe
in Bezug auf den Hals auswirken kann, wobei sich der Vorsprung ausgehend
von einem oberen Rand des Rings im Wesentlichen gemäß einer
axialen Richtung erstreckt.
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Dank
der Erfindung erlaubt es ein entsprechendes Handhaben des Rings,
dank des Vorsprungs einen lokalen und ausreichenden Schub auszuüben, um
die Abdichtscheibe von dem Hals zu entfernen, was es erlaubt, das
Innenhütchen,
das fest mit der Abdichtscheibe verbunden bleibt, von dem Hals zu
trennen. Man kann daher auf die mühsame Operation des manuellen
Abziehens des Innenhütchens,
die gemäß dem Stand
der Technik erforderlich ist, verzichten. Wenn man wünscht, kann das
Trennen des Innenhütchens
von dem Hals durch ein akustisches Signal angezeigt werden, zum
Beispiel ein „Klicken". Die besondere Ausrichtung
des Vorsprungs entlang einer axialen Richtung erlaubt es ihm, effizient
auf die Abdichtscheibe einzuwirken.
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Die
Erfindung betrifft daher auch einen Behälter, wie zum Beispiel eine
Flasche aus Kunststoff, die mit einer wie oben beschriebenen Verschlussvorrichtung
ausgestattet ist. Ein solcher Behälter ist leichter zu handhaben
als bekanntes Material, insbesondere bei seinem ersten Gebrauch.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer wie oben
beschriebenen Vorrichtung und spezifischer ein Verfahren, bei dem
man die folgenden Schritte umsetzt:
- a) Herstellen
eines Rings, der mit einem Innengewinde versehen ist, das mit dem
Außengewinde des
Halses zusammenwirken kann,
- b) Herstellen einer Abdichtscheibe,
- c) Versehen des Rings auf seiner radialen äußeren Fläche mit Reliefs,
- d) Versehen des Rings mit mindestens einem Vorsprung, der sich
von einem Rand dieses Rings im Wesentlichen entlang einer axialen
Richtung erstreckt,
- e) Herstellen einer Kappe, die auf dem Hals und dem Ring, der
auf den Hals geschraubt ist, sitzen kann,
- f) Versehen der Kappe auf ihrer radialen inneren Fläche mit
Reliefs,
- g) Einführen
der Abdichtscheibe in die Kappe,
- h) Einführen
des Rings in die Kappe, indem man die Reliefs, die jeweils auf der
radialen äußeren Seite
des Rings und auf der radialen inneren Seite der Kappe vorgesehen
sind, zum Eingreifen bringt, indem man die Vorsprünge zu der
Abdichtscheibe richtet und indem man die Abdichtscheibe in der Kappe
dank des Rings blockiert.
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Vorteilhaft
werden die Schritte c) und d) gleichzeitig mit dem Schritt a), der
ein Schritt des Formens des Rings ist, durchgeführt.
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Ebenso
wird der Schritt f) vorteilhaft gleichzeitig mit dem Schritt e),
der ein Schritt des Formens der Kappe ist, durchgeführt.
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Gemäß einem
vorteilhafterweise Aspekt der Erfindung sind der Ring, die Kappe,
die Abdichtscheibe und der Vorsprung bei den Schritten a) bis f)
so bemessen und positioniert, dass der Vorsprung die Abdichtscheibe
von dem Hals beim Aufschrauben der Vorrichtung in Bezug auf den
Hals trennen kann.
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Schließlich betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Verschließen eines Behälters mittels
einer Vorrichtung, die gemäß dem oben
genannten Verfahren hergestellt ist, bei dem man die Abdichtscheibe auf
dem Hals nach dem Anbringen der Vorrichtung auf dem Hals insbesondere
durch Wärmeversiegeln eines
Innenhütchens,
das von der Abdichtscheibe getragen wird, befestigt.
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Die
Erfindung wird besser verstanden und weitere ihrer Vorteile ergeben
sich klarer aus der folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsformen eines
Behälters
und einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung,
die allein beispielhaft gegeben wird und sich auf die anliegenden
Zeichnungen bezieht, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht mit teilweisem Abriss des Halses einer Flasche
ist, die mit einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung
versehen ist,
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2 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht der Verschlussvorrichtung
der 1 ist,
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3 ein
axialer halber Konzeptschnitt des Halses einer Flasche ist, der
mit der Verschlussvorrichtung der 1 und 2 ausgestattet
ist,
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4 ein
axialer Konzeptschnitt einer Verschlussvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist, die auf den Hals einer Flasche montiert ist,
und
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5 eine
analoge Ansicht zu der der 1 für die Vorrichtung
der 4 ist, wobei der Hals der Flasche ebenfalls auseinander
gezogen gezeigt ist. Es wurde hier in IV-IV die Schnittebene der 4 angezeigt.
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Die
Flasche B, die in den 1 und 3 dargestellt
ist, weist einen Hals 101 auf, der mit einem Außengewinde 111 und
einem Teil 112 versehen ist, dessen Außenfläche 114 dazu bestimmt
ist, ein Innenhütchen 122 aufliegend
aufzunehmen, das aus einer Verbindung auf der Basis von Aluminium
hergestellt ist und zu einer Verschlussvorrichtung 102 gehört. Dieses
Innenhütchen
ist im Wesentlichen auf seiner ganzen Fläche auf eine Abdichtscheibe 121 geklebt,
deren peripherer Rand 321 radial über die radiale äußere Fläche 115 des
Halses 101 hinaus steht, wobei der Durchmesser D121 der Abdichtscheibe 121 größer ist
als der Durchmesser D115 der Fläche 115.
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Ein
Ring 124 ist vorgesehen, um auf den Hals 101 geschraubt
zu werden, und ist dazu mit einem Innengewinde 341 versehen,
das mit dem Gewinde 111 zusammenarbeiten kann. Dieser Ring
ist mit drei Vorsprün gen 344, 344', 344'' versehen, die sich ausgehend von
seinem Rand 345, der der Abdichtscheibe 121 am
nächsten
liegt, insgesamt gemäß Richtungen
erstrecken, die zu der zentralen Achse X-X' des Halses 101 parallel sind.
Der Vorsprung 344 wird von einer Fläche 344a definiert, die insgesamt zu der
Achse X-X' und einer
schrägen
Fläche 344b , die eine Rampe bildet,
parallel ist, wie das aus den folgenden Erklärungen hervorgeht. Die anderen
Vorsprünge
haben im Wesentlichen die gleiche Form. Die Vorsprünge sind
regelmäßig auf
dem Rand 345 verteilt.
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Eine
einstückige
Kappe 125 aus Kunststoff ist vorgesehen, um auf den Hals 101 montiert
zu werden, indem sie den Ring 124 umgibt. Der Boden 351 dieser
Kappe ist zu der Abdichtscheibe 121 parallel und verlängert sich
in einer Schürze 352,
die den Ring 124 umgibt. In der Praxis ist die Abdichtscheibe 121 in
der Nähe
der Innenfläche 353 des
Bodens 351 angeordnet, wobei es zwei kreisförmige Rippen 351a und 351b erlauben, auf die Abdichtscheibe 321 eine lokale
Kraft F2 zum Andrücken des Innenhütchens 122 gegen
den Rand 113 des Halses 101 auszuüben.
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Ferner
ist die Schürze 352 mit
einer Reihe von Zähnen 354 versehen,
die auf ihrer radialen inneren Fläche 355 angeordnet
ist, wobei diese Zähne
so konfiguriert und positioniert sind, dass sie in die Zähne 346 eingreifen
können,
die auf der radialen äußeren Fläche 347 des
Rings 124 angeordnet sind. Die Elemente 124 und 125 sind
daher in Drehung um die Achse X-X' fest verbunden.
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Die
Schürze 352 ist
auch mit einem Rücksprung 356 versehen,
der vorgesehen ist, um in eine ringförmige Hohlkehle 348 einzugreifen,
die in der Fläche 347 eingerichtet
ist, so dass die Elemente 124 und 125 auch in
Verschiebung parallel zu der Achse X-X' fest verbunden sind.
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Ein
Unverletzlichkeitsring ist aus einem Teil 349 des Rings 124 gebildet,
der an seinem Hauptteil durch eine abtrennbare Zone 349a verbunden ist, wobei
der Teil 349 auf dem Hals 101 von einem kreisförmigen Kragen 116 blockiert
wird.
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Das
Innenhütchen 122 ist
bis zum ersten Gebrauch auf den Rand 112 der Flasche B
geklebt.
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Wenn
eine Aufschraubkraft auf die Kappe 125 ausgeübt wird,
nimmt diese den Ring 124 aufgrund der Tatsache mit, dass
die Zähne 346 und 354 zusammenarbeiten.
Das bewirkt das Verschieben der Vorsprünge 344, 344', 344'' in die Richtung des Rands 321 der
Abdichtscheibe 121 und wirkt auf diesen Rand eine Schubkraft
F3 aus, die ausreicht, um das Innenhütchen 122 von
der Fläche 114 zu
trennen, denn die Verbindung zwischen den Elementen 121 und 122 ist
dauerhaft. Die schräge
Ausführung der
Fläche 344b und der entsprechenden
Flächen verleiht
der Kraft F3 einen allmählichen Charakter in Abhängigkeit
von der Drehung des Rings 124.
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Die
Schubkraft oder Abhebkraft F3 ist auf die Nähe des Rands 321 der
Abdichtscheibe 121 konzentriert, was ihre Effizienz verbessert.
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Die
Abdichtscheibe 121 behält
ungeachtet der Anziehkraft des Rings 124 auf dem Hals 101 eine ebene
Konfiguration.
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Insbesondere
kann die Abdichtscheibe 121 versehen mit dem Innenhütchen 122 gegen
den Boden 351 der Kappe 125 angebracht werden,
ohne verformt zu werden, denn sie kann angebracht werden, bevor
der Ring 124 seinerseits in die Kappe 125 eingeführt wird.
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Wenn
die Abdichtscheibe der lokalen Kraft F3, die von den Vorsprüngen 344, 344', 344'' ausgeübt wird, ausgesetzt wird, ist
es möglich,
dass sie sich während
einer Abhebeübergangsphase
des Innenhütchens 122 in
Bezug auf den Hals 101 biegt. Dazu muss der Raum, der für das Aufnehmen
des Rands 321 zwischen dem Ring 124 und der Kappe 125 vorgesehen
ist, ausreichend breit sein, und die Tatsache, dass die Einheit 124-125 aus
zwei Teilen hergestellt wird, erlaubt es, einen solchen Raum problemlos
bei den jeweiligen Formvorgängen
dieser Teile einzurichten, was nicht notwendigerweise der Fall ist,
wenn eine solche Einheit in einem einzigen Vorgang geformt wird.
Ferner können
die Teile 124 und 125 in verschiedenen Farben
hergestellt werden, was es einem Benutzer erlaubt, sofort den Typ
der Verschlussvorrichtung, die er zu handhaben hat, zu erkennen.
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Wenn
die Flasche B wieder verschlossen werden soll, reicht es, den Ring 124 wieder
zu schrauben, was bewirkt, dass die Abdichtscheibe 121 gegen
den Teil 112 des Halses 101 durch eine neue Übertragung
der Kraft F2 zwischen den Rippen 351a und 351b und der Abdichtscheibe angedrückt wird.
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Mit
anderen Worten ist die Vorrichtung 102 ebenso leicht zu
verwenden wie ein herkömmlicher Stopfen
ohne Innenhütchen,
während
sie ein völlig dichtes
Schließen
des Behälters,
den sie ausstattet, erlaubt, solange sie nicht mindestens einmal
von ihm abgenommen wurde.
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Die
Herstellung der Verschlussvorrichtung 102 findet statt,
indem einerseits der Ring 124 und andererseits die Kappe 125 in
ihren in 2 dargestellten Konfigurationen
geformt werden. Bei diesen Formvorgängen bildet man die Vorsprünge 344, 344' und 344'' sowie die Zähne 346 des Rings 124,
ebenso wie die Zähne 354 der
Kappe 125.
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Ferner
stellt man durch Formen die Abdichtscheibe 121 her, und
man klebt das Innenhütchen 122 auf
diese Abdichtscheibe.
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Dann
führt man
die Abdichtscheibe in die Kappe so ein, dass die Abdichtscheibe 121 in
unmittelbare Nähe
der Innenfläche 353 des
Bodens 351 kommt, in Auflage auf die Rippen 351a und 351b . Man gibt die Abdichtscheibe in
eine Stellung, in der das Innenhütchen 122 auf
der Seite der Abdichtscheibe 121 dem Boden 351 entgegen
gesetzt liegt.
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Dann
bringt man den Ring 124 in der Kappe 125 an, indem
man die Zähne 346 und 354 zum
Eingreifen bringt und indem man die Vorsprünge 344, 344', 344'' zu der Abdichtscheibe richtet,
was ein Blockieren der Abdichtscheibe und des Innenhütchens zwischen
dem Boden 351 und den Vorsprüngen 344, 344' und 344'' bewirkt.
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Zu
bemerken ist, dass diese Herstellungsart der Verschlussvorrichtung 102 im
Gegensatz zu den Herstellungsverfahren der bekannten Vorrichtungen, zum
Beispiel von CH-A-556 274, keine Verformung der Abdichtscheibe 121 bei
ihrem Anbringen bedingt.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung, die in den 4 und 5 dargestellt
ist, tragen Elemente, die zu denen der ersten Ausführungsform
analog sind, gleiche Bezugszeichen.
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Die
Flasche B dieser Ausführungsform
weist einen Hals 101 auf, der mit einem Außengewinde 111 versehen
ist, auf dem ein Ring 124 zum Eingreifen kommt, der mit
einem Gewinde 341 versehen ist.
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Dieser
Ring ist mit mehreren Vorsprüngen versehen,
von welchen nur einer in den 4 und 5 mit
dem Bezugszeichen 344 zu sehen ist, und die sich insgesamt
ausgehend von einem Rand 345 des Rings 124 entlang
einer Richtung parallel zu einer zentralen Achse X-X' des Halses, des
Rings und einer dazugehörenden
Kappe 125 erstrecken.
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Der
Ring 124 hat eine leicht andere Geometrie als der der ersten
Ausführungsform,
seine Funktionsweise ist jedoch analog.
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Insbesondere
ist der Ring mit Zähnen 346 versehen,
die mit den inneren Zähnen 354 der
Schürze 352 der
Kappe 125 so zusammenarbeiten können, dass sie in Drehung um
die Achse X-X' von
dieser Kappe mitgenommen werden, was eine Verschiebung des Rings 124 zu
der entgegengesetzten Seite des Bodens der Flasche B bewirkt, was
wiederum bewirkt, dass die Vorsprünge 344 und Gleichwertige
zur Auflage gegen den peripheren Rand 321 der Abdichtscheibe 121 kommen,
was ihr Trennen von einem schrägen
Teil 112 des Halses 101 erlaubt.
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Wie
zuvor, kann die Abdichtscheibe 121 gegen den Boden 351 der
Kappe 125 angebracht werden, bevor der Ring 124 in
diese Kappe eingeführt wird.
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Der
Ring 124 ist mit einem radialen äußeren Kragen 348 versehen,
der in einem inneren Ansatz 358 der Schürze 352 aufgenommen
werden kann, was ein effizientes Positionieren dieser Elemente 124 und 125 zueinander
sicherstellt. Zu bemerken ist, dass der Vorsprung 344,
wenn die Flasche B geschlossen ist, von der Abdichtscheibe 121 um
eine Entfernung d nicht gleich
Null weggespreizt ist, was vermeidet, dass der Rand 321 lokal
von den Vorsprüngen 344 und
Gleichwertigen verformt wird.
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Das
Zusammenbauen der Vorrichtung 102 dieser Ausführungsform
erfolgt mit einem Verfahren, das zu dem analog ist, das unter Bezugnahme
auf die erste Ausführungsform
erläutert
wurde.
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Ungeachtet
der in Betracht gezogenen Ausführungsform
vermeidet die Art der Montage der Abdichtscheibe 121 in
die Kappe 125 Beschädigungsgefahren
der Abdichtscheibe, denn eine solche Beschädigung beeinträchtigt die
Abdichtung des Verschlusses negativ. Das ist insofern wichtig, als
oft ein aseptischer Verschluss angestrebt wird.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, die geändert werden
können, beschränkt. Insbesondere
können
die technischen Merkmale der zwei dargestellten Ausführungsformen untereinander
kombiniert werden.