EP3020648A1 - Verschluss für eine trinkflasche - Google Patents

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EP3020648A1
EP3020648A1 EP15003165.6A EP15003165A EP3020648A1 EP 3020648 A1 EP3020648 A1 EP 3020648A1 EP 15003165 A EP15003165 A EP 15003165A EP 3020648 A1 EP3020648 A1 EP 3020648A1
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EP
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seal
closure
web
cap
bottle
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Manuel Wieder
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Wieder Manuel
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    • B65D47/2056—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure lift valve type
    • B65D47/2062—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure lift valve type in which the deformation raises or lowers the valve stem
    • B65D47/2075—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure lift valve type in which the deformation raises or lowers the valve stem in which the stem is raised by the pressure of the contents and thereby opening the valve

Definitions

  • the invention relates to a closure for drinking bottles with the features of the preamble of claim 1 and a drinking bottle with the features of the preamble of claim 10.
  • Closures for drinking bottles are known in variety from the prior art. That's how it describes AT 509 897 a HandschraubverInstitut for water bottles, the hand screw has a through hole in which a seal is detachably fastened, which can accommodate a drinking straw.
  • two openings in the cap are described to prevent the occurrence of negative pressure during the drinking process in the bottle.
  • ventilation slots are provided in a seal whose position must correspond to the screwed-in with the bottle state with the ventilation openings.
  • the seal has a positioning device so that the ventilation slots in the seal when screwing the closure with the bottle with respect to the ventilation openings in the cap can be arranged in the correct position.
  • Such vents are not optimal in terms of hygiene, as they can not be cleaned well.
  • the seal or the closure cap has a web, over which the seal and cap touch at least in sections, wherein the seal is formed so that at Achieving an excess or negative pressure in the bottle and / or by axially displacing the seal in the cap at least that portion of the seal which lies between the web and the inner wall of the cap, lifts off from the inner wall of the cap and thus a gap for ventilation of the Drinking bottle releases over the at least one ventilation opening, an over or under pressure can be reduced in the bottle.
  • the portion of the seal which lies between the web and the inner wall of the closure cap is that which is outwardly of the web, i. Direction circumference protruding part.
  • the seal has a tilting point.
  • the seal rests on the web so that under the action of an overpressure in the bottle of the sealing portion between the web and inner wall of the cap tilts against the direction of action of the overpressure.
  • the seal is formed so that it has a tipping point, the venting effect, ie the release of an overpressure from the bottle, not gradual but abruptly occurs only when a certain amount of overpressure.
  • the setting of the tipping point is carried out by means of tests or simulation, wherein the essential factors are the stiffness of the seal and the lever distance of the seal on the seal distance between the web and inner wall of the cap. The sizes are chosen so that the tipping point is safely reached at a usually expected in a drinking bottle pressure.
  • the seal with the web and the inner wall of the bottle forms a gap, wherein the gap is connected via at least one ventilation opening with the environment.
  • the seal is at least partially formed as a membrane-like portion.
  • the seal is at least partially thin-walled and flat.
  • the membrane-like section forms a circular sector extending over 360 ° or a circular ring extending over 360 °.
  • Circle sector (circular section) is called a partial area of a circular area, which is bounded by a circular arc and two circle radii.
  • a circular ring is the area between two concentric circles, d. H. the area between two circles with a common center.
  • the membrane-like section forms a circular sector or a circular sector below 360 °. That is, the membrane-like portion may also extend only over a segment of a full circle, that is less than 360 °.
  • the web can be formed circumferentially. Alternatively, the web can also be formed interrupted.
  • the seal can be circumferentially closed or interrupted, so be formed in sectors.
  • the web can be formed on the seal or on the closure cap. In both cases, the web may be formed circumferentially or interrupted.
  • the web is formed in the region of the membrane-like section. This means in the case in which the web is part of the seal that the web is formed as a survey in the membranous portion.
  • the web forms part of the cap, it means that the web is formed at the level of the membrane-like portion.
  • Protection is also desired for a drinking bottle with a closure according to the invention and an arrangement of a drinking bottle with a drinking straw with a closure according to the invention.
  • FIG. 1 a first embodiment of closure 1 is shown as a section in a perspective view.
  • the seal 12 is made of a flexible material, such as rubber or silicone and seals the cap 4 against the through hole 3 of the cap 4 from.
  • the seal 12 is partially membrane-like, so flat (in the membranous portion 14) is formed.
  • the geometric shape of the membrane-like portion 14 is that of a circular ring which extends in this embodiment over 360 °, ie around the entire circumference of the seal 12. It is also conceivable forms of the membrane-like portion 14 deviating from the ideal shape of a circular ring.
  • the seal 12 has a substantially cylindrically shaped portion 7 which is inserted like a kind of plug in the through hole 3 of the cap.
  • the seal 12 forms at the same time with the subsequently explained sealing function and the mouthpiece for drinking or a receptacle for a drinking straw.
  • the section 7 is referred to as a cylindrical section and may, of course, deviate from an ideally cylindrical shape.
  • the section 7 has a through opening and can therefore be considered as a hollow cylinder.
  • the seal 12 does not necessarily have to be integrally formed.
  • the cylindrical portion 7 and the membranous portion 14 may be separately manufactured and subsequently connected parts.
  • the seal 12 rests on the inner wall 11 of the closure cap 4 over the entire circumference of the membrane-like section 14, that is, completely around it.
  • the seal 12 nestles.
  • the membrane-like portion 14 could also be formed as a circle segment, ie, do not extend over 360 °, see the embodiment according to FIG. 5 ,
  • the seal 12 is at least in sections on the web 5, which is formed as a projecting rib on the inner wall 11 of the cap 4.
  • the seal 12 is formed so that the inner wall of section 7 can serve for receiving a transport closure 8 (not shown) or a drinking straw 9 (also not shown).
  • detents 6 are preferably formed on the inside of a passage formed in the cylindrical portion 7, which can securely fix a transport closure 8 or a drinking straw 9.
  • other measures which are familiar to the person skilled in the art may also be considered to design section 7 in such a way that drinking straws of different diameters can be securely held.
  • the inner diameter of section 7 may be conically tapered downwards (direction of the inside of the cap).
  • section 7 As a particularly suitable measure has been found to run the inner diameter of section 7 of 7 millimeters outside (from where a drinking straw is introduced) to 5 millimeters (at the lower end of section 7). Then standard drinking straws are kept firm and leak-proof.
  • seal 12 In its attachment situation in the cap 4, the seal 12 is inserted into the through hole 3 of the cap 4.
  • the material of seal 12 is chosen to be sufficiently flexible, so that the portion 7 comprising the shoulder 17 can be pressed from the inside to the outside through the through hole 3 of the closure cap 4.
  • the membrane-like portion 14 is pressed in the attachment situation at its periphery to the inner wall 11 of the cap 4.
  • the internal pressure of the vessel closed by the closure 1 rises, for example as a result of heating or if carbonized drinks leave the gas, the internal pressure of the vessel acts on the membrane-like section 14 of the seal 12.
  • the position of web 5 and membranartigem section 14 to each other is chosen so that the web 5 of the web 5 inwardly facing portion of section 14 is significantly larger than the projecting from the web 5 to the outside supernatant. Due to the larger engagement surface of the internal pressure on those of the web 5 inwardly facing part of section 14 of this section moves in the direction of through hole 3 upwards.
  • section 14 The movement of section 14 is made possible by a corresponding material compliance in the lower region of section 7 and / or by an axial displacement of the seal 12 in the through hole. It is therefore quite possible that the actuation of the seal takes place exclusively by deformation of section 14 and the adjoining regions of section 7. Likewise, the deformation of section 14 may be accompanied by an axial displacement of section 7.
  • the ventilation openings 13 connect the gap 16 with the environment. Due to the described tilting effect of the seal 12, the pressure compensation is particularly comfortable and elegant.
  • Another advantage of this embodiment over the prior art is that no correct installation of the seal 12 is required. By this is meant that the seal 12 can be used in any angular position.
  • the pressure equalization also works in the opposite way when the external pressure exceeds the internal pressure, as it can happen for example by cooling a bottle contents, by height changes or while drinking.
  • the ventilation is done by the external pressure pushes the supernatant of section 14 between the web 5 and inner wall 11 down. Even so, the seal 12 lifts off from the inner wall 11 and a pressure equalization can take place.
  • FIG. 2 shows a closure 1 in a cross section, wherein in the seal 12, a transport closure 8 is inserted. Good to see are the web 5, on which the seal 12 is supported and the gap formed with the inner wall 16th
  • closure 1 a closed by means of closure 1 beverage container
  • Mention may be made, for example, the possibility to put the closure 1 on a beverage container, which is closed with an original seal.
  • An original seal is usually a thin polymer film that hygienically seals the contents of a disposable container. In this case, a drinking straw could be pushed through the closure 1 by the original seal.
  • the transport closure 8 is formed in the embodiment shown so that ventilation openings 13 are overlapped by the transport closure 8.
  • a catch 15 is formed on the outer wall of the cap 4, in which the transport closure 8 can engage.
  • the closure 1 provides leakage protection in the event of tipping over of a bottle 10 and improved handling in the case of using the closure 1 with a drinking straw 9.
  • the seal 12 When used with a drinking straw 9, the seal 12 causes a negative pressure building up in the bottle 10 to be compensated by the effect of the seal 12 described at the outset relative to the ambient pressure.
  • FIG. 3 shows the closure 1 in a cross section with closed seal 12.
  • the membrane-like portion 14 of the seal 12 the gap space 16 seals.
  • an overpressure in the drinking bottle 10 causes a deformation of the membrane-like portion 14 in such a way that it tilts up and releases the gap space 16 with respect to the drinking bottle 10. This can be done via the ventilation opening (s) 13, a pressure compensation.
  • a negative pressure in the drinking bottle 10 can also cause an opening of the gap 16 with respect to the drinking bottle 10.
  • FIG. 4 shows the closure 1 in a cross section with seal 12 in the open position.
  • the membrane-like portion 14 of the seal 12 is lifted from the inner wall 11.
  • the gap 16 is open with respect to the interior of the closure cap 4. It can be seen further that the cylindrical portion 7 of the seal 12 is displaced slightly axially in the through hole 3. In this embodiment, the opening of the seal 12, so the lifting of the membrane-like portion 14 of the inner wall 11, accompanied by a movement of the cylindrical portion.
  • the opening process can, as already explained, be effected by an overpressure in the bottle 10. Also, the seal 12 can be brought by pulling on the cylindrical portion 7 in an open position.
  • cylindrical section 7 could at its outer diameter with notches or similar. be provided so that the seal 12 can be fixed by the user in an open position.
  • the cylindrical section 7 moves in the through hole in order to open the seal. It may be due to weakening, i. by a particularly flexible design of the lower portion of section 7 also an already described tipping and thus opening the seal 12 can be ensured. By allowing such an upset area in Section 7, the opening of the seal 12 need not necessarily be visible from the outside.
  • FIG. 5 shows a seal 12 in a further embodiment.
  • the membrane-like portion 14 of the seal 12 is formed only sectorally. The portion 14 thus does not extend over 360 ° of the seal 12.
  • the seal 12 carries here a positioning device 18 in the form of a groove or depression.
  • the positioning device 18 is used to guide the seal 12 in a cap 4 and for correct angular positioning of the seal 12. Because the membrane-like portion 14 as shown in this embodiment, is incomplete over the circumference, is the correct angle installation of the seal 12 in the cap 4 relevant.
  • the corresponding counterpart of the positioning device 18 may be provided in this case, the counterpart would be a projection, for example a knob or a rib.
  • the membrane-like portion 14 may have a web 5 (not shown here), on the analogous to the web 5 of the previous embodiment (in which the web 5 was realized as part of the cap 4), the membrane-like portion 14 is in line contact with the cap 4. By the web 5 is the tilting effect already described allows. It is irrelevant whether the web 5 is formed on the cap 4 or on the seal 12.
  • a ridge 19 can be provided on the circumference of the membrane-like section 14 of the seal 12, through which the seal 12 then abuts defined on the inner wall 11 of the closure cap 4. Such a burr - it is sufficient a fine survey - is particularly favorable when the seal 12 has no or only a slight bias against the cap 4.
  • the ridge 19 is by no means mandatory.
  • This embodiment is particularly suitable for closure caps 4 with a substantially flat lid surface, i. Caps, which have no dome shape.
  • This form is common in commercial wide-mouth PET disposable bottles. With the closure 1 according to this embodiment, said bottles become practical sports beverage bottles.
  • FIGS. 6a to 6c show views of a cap 4 with the seal 12 according to the embodiment of FIG. 5 , Shown is the same arrangement in different representations.
  • FIG. 6a shows the cap 4 with the seal 12 with an inserted drinking straw 9 in a perspective view.
  • FIG. 6b can see the position of the membranous portion 14 by the view from below.
  • the membranous portion 14 is located so that it covers the ventilation opening 13.
  • the operating principle of the seal 12 is the same as explained for other embodiments.
  • FIGS. 7a to 7d show details of the arrangement of cap 4 with seal 12 according to embodiment of FIG. 5 .
  • Figure 7a shows the top view of a cap 4 with seal 12 according to embodiment of FIG. 5 .
  • FIG. 7b shows the same arrangement in a side view.
  • FIG. 7c shows the section along AA from Figure 7a ,
  • the membrane-like section 14 covers the ventilation opening 13. If now the seal 12 are pushed upwards or pulled, the membrane-like section 14 tips over and releases the ventilation opening 13.
  • FIG. 7d shows detail B FIG. 7c ,
  • the seal 12 is seated with shoulder 17 on the cap 4.
  • the positioning device 18 can also be seen.
  • the tilting effect is made possible by the web 5. It is irrelevant whether the web 5 is formed on the cap 4 or on the seal 12.
  • FIG. 8 shows a drinking straw 9, here the example of a Knicktrinkhalms.
  • FIG. 9 shows a drinking bottle 10. It is only the relevant in connection with the present application upper part of the bottle 10 is shown.
  • the drinking bottle 10 is suitable to be closed with the closure 1. This can, as indicated in the figure, for example, via a thread.
  • the closure 1 according to the invention also causes leakage protection when using a drinking straw 9, for example when the drinking bottle 10 tips over.
  • Particularly suitable straws with an inner diameter of less than about 8 millimeters. Then cause the capillary forces between liquid and straw that no liquid through the straw 9 from the bottle 10 runs to the outside. Through the liquid column in the drinking straw, a subsequent flow of air is prevented in the bottle 10, which would be necessary for leakage of liquid.

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Abstract

Verschluss (1) für eine Trinkflasche (10), umfassend eine Verschlusskappe (4) zur Befestigung des Verschlusses (1) an einer Trinkflasche (10), wobei die Verschlusskappe (4) ein Durchgangsloch (3) und wenigstens eine Ventilationsöffnung (13) aufweist, eine Dichtung (12), die in der Verschlusskappe (4) angeordnet ist, wobei entweder die Dichtung (12) oder die Verschlusskappe (4) einen Steg (5) aufweist, über welchen sich Dichtung (12) und Verschlusskappe (4) zumindest abschnittsweise berühren, wobei die Dichtung (12) so ausgebildet ist, dass bei Erreichen eines Über- oder Unterdruckes in der Flasche (10) und / oder durch axiales Verschieben der Dichtung (12) in der Verschlusskappe (4) zumindest jener Abschnitt der Dichtung (12), welcher zwischen dem Steg (5) und der Innenwandung der Verschlusskappe (4) liegt, von der Innenwandung der Verschlusskappe (4) abhebt und damit einen Spalt zur Ventilation der Trinkflasche (10) über die wenigstens eine Ventilationsöffnung (13) freigibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verschluss für Trinkflaschen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie eine Trinkflasche mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 10.
  • Verschlüsse für Trinkflaschen sind in Vielfalt aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt die AT 509 897 einen Handschraubverschluss für Trinkflaschen, wobei der Handschraubverschluss ein Durchgangsloch aufweist, in welchem eine Dichtung lösbar befestigbar ist, welche einen Trinkhalm aufnehmen kann. In dieser Schrift sind zwei Öffnungen in der Verschlusskappe beschrieben, die das Entstehen von Unterdruck während des Trinkvorganges in der Trinkflasche verhindern sollen. Dazu sind in einer Dichtung Lüftungsschlitze vorgesehen, deren Position in dem mit der Flasche verschraubten Zustand mit den Lüftungsöffnungen korrespondieren muss. Dazu weist die Dichtung eine Positioniervorrichtung auf, damit sich die Lüftungsschlitze in der Dichtung beim Verschrauben des Verschlusses mit der Trinkflasche gegenüber den Lüftungsöffnungen in der Verschlusskappe lagerichtig anordnen lassen. Solche Lüftungsschlitze sind auch in hygienischer Hinsicht nicht optimal, da sie sich nicht gut reinigen lassen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Verschluss sowie eine Trinkflasche anzugeben.
  • Gelöst werden diese Aufgaben durch einen Verschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Trinkflasche mit den Merkmalen von Anspruch 10. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Dadurch dass entweder die Dichtung oder die Verschlusskappe einen Steg aufweist, über welchen sich Dichtung und Verschlusskappe zumindest abschnittsweise berühren, wobei die Dichtung so ausgebildet ist, dass bei Erreichen eines Über- oder Unterdruckes in der Flasche und / oder durch axiales Verschieben der Dichtung in der Verschlusskappe zumindest jener Abschnitt der Dichtung, welcher zwischen dem Steg und der Innenwandung der Verschlusskappe liegt, von der Innenwandung der Verschlusskappe abhebt und damit einen Spalt zur Ventilation der Trinkflasche über die wenigstens eine Ventilationsöffnung freigibt, kann ein Über- oder Unterdruck in der Trinkflasche abgebaut werden.
  • Durch den freigegebenen Spalt kommuniziert also der Innenraum der Trinkflasche über die wenigstens eine Ventilationsöffnung mit der Umgebung und erreicht damit wieder den Umgebungsdruck. Der Abschnitt der Dichtung, welcher zwischen dem Steg und der Innenwandung der Verschlusskappe liegt, ist der vom Steg nach außen, d.h. Richtung Umfang ragende Teil.
  • Der besondere Vorteil der vorgeschlagenen Lösung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass die Entlüftung ohne Perforation der Dichtung auskommt. Somit werden die eingangs beschrieben Nachteile von Lüftungsschlitzen in einer Dichtung vermieden.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Dichtung einen Kipppunkt aufweist. Damit ist gemeint, dass die Dichtung so auf dem Steg aufliegt, dass unter der Einwirkung eines Überdruckes in der Flasche der Dichtungsabschnitt zwischen dem Steg und Innenwandung der Verschlusskappe entgegen der Wirkungsrichtung des Überdruckes aufkippt.
  • Technisch wird das so realisiert, dass die beispielsweise aus Silikon gefertigte Membrandichtung im verbauten Zustand eine Vorspannung und damit einen sogenannten Rückstellflex aufweist. Rückstellflex heißt, dass die Membran das Bestreben hat, in die unverformte Lage zurückzukehren.
  • Durch das Kippen des Dichtungsabschnittes zwischen dem Steg und Innenwandung der Verschlusskappe wird ein Spalt zwischen Dichtung und
  • Innenwandung freigegeben. Indem die Dichtung so ausgebildet ist, dass sie einen Kipppunkt aufweist, erfolgt die Entlüftungswirkung, also das Ablassen eines Überdruckes aus der Flasche, nicht graduell sondern schlagartig erst bei Erreichen eines bestimmten Betrages des Überdruckes. Die Einstellung des Kipppunktes erfolgt über Versuche oder Simulation, wobei die wesentlichen Einflussgrößen die Steifigkeit der Dichtung und der Hebelabstand der Dichtung auf den Dichtungsabstand zwischen Steg und Innenwandung der Verschlusskappe sind. Die Größen werden so gewählt, dass der Kipppunkt bei einem in einer Trinkflasche üblicherweise zu erwartenden Überdruck sicher erreicht wird.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Dichtung mit dem Steg und der Innenwandung der Trinkflasche einen Spaltraum bildet, wobei der Spaltraum über wenigstens eine Ventilationsöffnung mit der Umwelt verbunden ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Dichtung zumindest abschnittsweise als membranartiger Abschnitt ausgebildet ist. In anderen Worten ist die Dichtung zumindest abschnittsweise dünnwandig und flächig ausgeprägt.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der membranartige Abschnitt einen sich über 360° erstreckenden Kreissektor oder einen sich über 360° erstreckenden Kreisring bildet. Damit ist gemeint, dass sich der membranartige Abschnitt über den ganzen Umfang der Dichtung erstreckt. Kreissektor (Kreisausschnitt) nennt man eine Teilfläche einer Kreisfläche, die von einem Kreisbogen und zwei Kreisradien begrenzt wird. Als Kreisring bezeichnet man die Fläche zwischen zwei konzentrischen Kreisen, d. h. die Fläche zwischen zwei Kreisen mit gemeinsamem Mittelpunkt.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass der membranartige Abschnitt einen Kreissektor oder einen Kreissektor unter 360° bildet. Das heißt, der membranartige Abschnitt kann sich auch lediglich über ein Segment eines Vollkreises, also weniger als 360° erstrecken.
  • Der Steg kann umlaufend ausgebildet sein. Alternativ kann der Steg auch unterbrochen ausgebildet sein.
  • Auch die Dichtung kann umlaufend geschlossen oder unterbrochen, also in Sektoren ausgebildet sein.
  • Der Steg kann an der Dichtung oder an der Verschlusskappe ausgebildet sein. In beiden Fällen kann der Steg umlaufend oder unterbrochen ausgebildet sein.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Steg im Bereich des membranartigen Abschnittes ausgebildet ist. Das bedeutet im Fall, in dem der Steg Teil der Dichtung ist, dass der Steg als Erhebung im membranartigen Abschnitt ausgebildet ist.
  • Im Fall, dass der Steg einen Teil der Verschlusskappe bildet, bedeutet es, dass der Steg auf der Höhe des membranartigen Abschnittes ausgebildet ist.
  • Schutz wird auch begehrt für eine Trinkflasche mit einem erfindungsgemäßen Verschluss sowie eine Anordnung einer Trinkflasche mit einem Trinkhalm mit einem erfindungsgemäßen Verschluss.
  • Die Erfindung soll im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigt bzw. zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt des Verschlusses in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 2
    den Verschluss in einem Querschnitt mit Transportstopfen,
    Fig. 3
    den Verschluss in einem Querschnitt mit geschlossener Dichtung,
    Fig. 4
    den Verschluss in einem Querschnitt mit geöffneter Dichtung,
    Fig. 5
    eine Dichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    Fig. 6a-6c
    verschiedene Ansichten einer Anordnung von Dichtung und Verschlusskappe,
    Fig. 7a-7d
    Details der Anordnung von Verschlusskappe und Dichtung,
    Fig. 8
    einen Trinkhalm und
    Fig. 9
    eine Trinkflasche.
  • In Figur 1 dargestellt ist ein erstes Ausführungsbeispiel von Verschluss 1 als Schnitt in einer perspektivischen Ansicht.
  • Die Dichtung 12 ist dabei aus einem flexiblen Material, beispielsweise Gummi oder Silikon gefertigt und dichtet die Verschlusskappe 4 gegenüber dem Durchgangsloch 3 der Verschlusskappe 4 ab. Die Dichtung 12 ist dabei abschnittsweise membranartig, also flächig (im membranartigen Abschnitt 14) ausgebildet. Die geometrische Gestalt des membranartigen Abschnittes 14 ist die eines Kreisringes, der sich in diesem Ausführungsbeispiel über 360°, also um den gesamten Umfang der Dichtung 12 erstreckt. Es sind auch von der idealen Gestalt eines Kreisringes abweichende Formen des membranartigen Abschnittes 14 vorstellbar.
  • Weiters weist die Dichtung 12 einen im Wesentlichen zylindrisch geformten Abschnitt 7 auf, der wie eine Art Pfropfen in die Durchgangsloch 3 der Verschlusskappe eingesetzt wird. Somit bildet die Dichtung 12 gleichzeitig mit der nachgehend erläuterten Dichtfunktion auch das Mundstück zum Trinken bzw. eine Aufnahme für einen Trinkhalm. Der Einfachheit halber ist der Abschnitt 7 als zylindrischer Abschnitt bezeichnet und kann natürlich von einer ideal zylindrischen Gestalt abweichen. Der Abschnitt 7 weist eine durchgehende Öffnung auf und kann daher als Hohlzylinder aufgefasst werden.
  • Die Dichtung 12 muss nicht zwingend einstückig ausgebildet sein. So können der zylindrische Abschnitt 7 und der membranartige Abschnitt 14 getrennt hergestellte und nachträglich verbundene Teile sein.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt die Dichtung 12 über den gesamten Umfang des membranartigen Abschnittes 14, also ganzumfänglich, an der Innenwandung 11 der Verschlusskappe 4 an. Die Dichtung 12 schmiegt sich an.
  • Anders als hier dargestellt, könnte der membranartige Abschnitt 14 auch als Kreissegment ausgebildet sein, d.h. sich nicht über 360° erstrecken, siehe dazu das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5.
  • Gleichzeitig liegt die Dichtung 12 zumindest abschnittweise auf dem Steg 5 auf, der als vorspringende Rippe an der Innenwandung 11 der Verschlusskappe 4 gebildet ist. Durch das Anliegen der Dichtung 12 an der Innenwandung 11 der Verschlusskappe 4 ist bei eingesetztem Transportverschluss 8 (hier der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt) ein mit dem Verschluss 1 verschlossenes Behältnis (nicht gezeigt) dicht verschlossen.
  • Die Dichtung 12 ist so ausgebildet, dass die Innenwandung von Abschnitt 7 zur Aufnahme eines Transportverschlusses 8 (nicht gezeigt) oder eines Trinkhalmes 9 (ebenfalls nicht gezeigt) dienen kann. Bevorzugt sind dazu auf der Innenseite einer im zylindrischen Abschnitt 7 gebildeten Durchführung Rasten 6 ausgebildet, die einen Transportverschluss 8 oder einen Trinkhalm 9 sicher fixieren können. Grundsätzlich kommen noch andere, dem Fachmann geläufige Maßnahmen in Betracht, den Abschnitt 7 so zu gestalten, dass Trinkhalme verschiedener Durchmesser sicher gehalten werden können. So kann etwa der Innendurchmesser von Abschnitt 7 konisch sich nach unten (Richtung Verschlusskappen-Inneres) verjüngend ausgebildet sein.
  • Als besonders geeignetes Maß hat sich herausgestellt, den Innendurchmesser von Abschnitt 7 von 7 Millimetern außen (von wo also ein Trinkhalm eingeführt wird) auf 5 Millimeter (am unteren Ende des Abschnittes 7) zulaufen zu lassen. Dann werden marktübliche Trinkhalme fest und auslaufsicher gehalten.
  • In ihrer Befestigungssituation in der Verschlusskappe 4 ist die Dichtung 12 in das Durchgangsloch 3 der Verschlusskappe 4 eingesetzt. Das Material von Dichtung 12 ist ausreichend flexibel gewählt, so dass sich der Abschnitt 7 umfassend die Schulter 17 von innen nach außen durch das Durchgangsloch 3 der Verschlusskappe 4 drücken lässt. Der membranartige Abschnitt 14 ist in der Befestigungssituation an seinem Umfang an die Innenwandung 11 der Verschlusskappe 4 angedrückt.
  • Zum Einstellen der für eine Dichtwirkung erforderlichen Anpresskraft ist der membranartige Abschnitt 14 im unbelasteten Zustand vorzugsweise nach oben schüsselig vorgeformt. Da die Dichtung 12 im eingebauten Zustand mit Schulter 17 an der Außenseite des Durchgangsloches 3 aufliegt, ergibt sich eine Verspannung des membranartigen Abschnitts 14 gegenüber der Innenwandung 11, wodurch der membranartige Abschnitt 14 an seinem Umfang an die Innenwandung 11 angepresst wird.
  • Steigt nun der Innendruck des durch den Verschluss 1 verschlossenen Gefäßes, etwa durch Erwärmung oder bei Austritt von Gas aus karbonisierten Getränken, so wirkt der Innendruck des Gefäßes auf den membranartigen Abschnitt 14 der Dichtung 12.
  • Die Lage von Steg 5 und membranartigem Abschnitt 14 zueinander ist so gewählt, dass der vom Steg 5 nach innen weisende Teil von Abschnitt 14 deutlich größer ist als der vom Steg 5 nach außen ragende Überstand. Durch die größere Angriffsfläche des Innendruckes auf jenen vom Steg 5 nach innen weisenden Teil von Abschnitt 14 bewegt sich der dieser Abschnitt in Richtung Durchgangsloch 3 nach oben.
  • Durch die Hebelwirkung an dem als Widerlager wirkenden Steg 5 bewegt sich der von Steg 5 nach außen weisende ragende Überstand von Abschnitt 14 entgegen der Wirkungsrichtung des Innendruckes nach unten und hebt von der Innenwandung 11 ab. Bei Übersteigen eines bestimmten Innendrucks kippt also der zwischen Steg 5 und Innenwandung 11 ragende Materialabschnitt auf und gibt so zwischen Innenwandung 11 und Dichtung 12 einen Spalt frei.
  • Die Bewegung von Abschnitt 14 wird durch eine entsprechende Materialnachgiebigkeit im unteren Bereich von Abschnitt 7 und / oder durch ein axiales Verschieben der Dichtung 12 im Durchgangsloch ermöglicht. Es ist also durchaus möglich, dass die Betätigung der Dichtung ausschließlich durch Deformation von Abschnitt 14 und der daran anschließenden Bereiche von Abschnitt 7 erfolgt. Ebenso kann die Deformation von Abschnitt 14 von einer axialen Verschiebung von Abschnitt 7 begleitet sein.
  • Die genauen geometrischen Verhältnisse kann sich der Fachmann über Materialkennwerte herleiten und über Spritzversuche festlegen. Die in Figuren 1-4 gezeigten Geometrien geben Verhältnisse wieder, wie sie für handelsübliche Weithals-Trinkflaschen geeignet sind.
  • Durch die Ventilationsöffnung 13, die in der Verschlusskappe 4 in einem Abschnitt, der zwischen Steg 5 und der von der Dichtung 12 zur Innenwandung gebildeten Dichtfläche liegt, kann nun das Gas entweichen und so der Überdruck im Behälter abgebaut werden.
  • Der Steg 5, ein Abschnitt der Innenwandung 11 und jener Abschnitt der Dichtung 12, der zwischen Steg 5 und Innenwandung 11 liegt, bilden also einen Spaltraum 16. Die Ventilationsöffnungen 13 verbinden den Spaltraum 16 mit der Umgebung. Durch den beschriebenen Kippeffekt der Dichtung 12 erfolgt der Druckausgleich besonders komfortabel und elegant.
  • Ein weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels gegenüber dem Stand der Technik ist es, dass kein lagerichtiger Einbau der Dichtung 12 vonnöten ist. Damit ist gemeint, dass die Dichtung 12 in jeder beliebigen Winkellage eingesetzt werden kann.
  • Der Druckausgleich funktioniert auch in umgekehrter Weise, wenn der Außendruck den Innendruck übersteigt, wie es etwa durch Auskühlen eines Flascheninhaltes, durch Höhenänderungen oder beim Trinken geschehen kann. Hier erfolgt die Belüftung indem der Außendruck den Überstand von Abschnitt 14 zwischen Steg 5 und Innenwandung 11 nach unten drückt. Auch so hebt die Dichtung 12 von der Innenwandung 11 ab und ein Druckausgleich kann erfolgen.
  • Figur 2 zeigt einen Verschluss 1 in einem Querschnitt, wobei in die Dichtung 12 ein Transportverschluss 8 eingesetzt ist. Gut zu erkennen sind der Steg 5, an dem sich die Dichtung 12 abstützt und der mit der Innenwandung gebildete Spaltraum 16.
  • Auch andere Lösungen zum Verschließen eines mittels Verschluss 1 verschlossenen Getränkebehältnisses kommen in Betracht. Erwähnt sei beispielsweise die Möglichkeit, den Verschluss 1 auf ein Getränkebehältnis aufzusetzen, welches mit einem Originalsiegel verschlossen ist. Ein Originalsiegel ist meist eine dünne Polymerfolie, die den Inhalt eines Einweg-Behältnisses hygienisch verschließt. In diesem Fall könnte ein Trinkhalm durch den Verschluss 1 durch das Originalsiegel gestoßen werden.
  • Der Transportverschluss 8 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass Ventilationsöffnungen 13 vom Transportverschluss 8 überlappt werden. Dazu ist auf der Außenwandung der Verschlusskappe 4 eine Raste 15 ausgebildet, in die der Transportverschluss 8 einrasten kann.
  • Der Verschluss 1 bietet einen Auslaufschutz im Falle eines Umkippens einer Flasche 10 sowie eine verbesserte Handhabung im Falle der Verwendung des Verschlusses 1 mit einem Trinkhalm 9.
  • Die Dichtung 12 bewirkt bei Verwendung mit einem Trinkhalm 9, dass ein in der Flasche 10 sich aufbauender Unterdruck über den eingangs beschriebenen Effekt der Dichtung 12 zum Umgebungsdruck ausgeglichen wird.
  • Auch wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verschlusses 1 vermieden, dass sich ein Überdruck in der Flasche 10 aufbauen kann, der einen unerwünschten Austritt von Flüssigkeit über den Trinkhalm 9 zur Folge hätte. Auch verhindert wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verschlusses 1 eine von Druckdifferenzen Deformierung der Trinkflasche 10.
  • Figur 3 zeigt den Verschluss 1 in einem Querschnitt mit geschlossener Dichtung 12. Gut zu erkennen ist wieder, dass der membranartige Abschnitt 14 der Dichtung 12 den Spaltraum 16 abdichtet. Wie weiter oben beschrieben, bewirkt ein Überdruck in der Trinkflasche 10 (nicht dargestellt) eine Deformierung des membranartigen Abschnittes 14 derart, dass dieser aufkippt und den Spaltraum 16 gegenüber der Trinkflasche 10 freigibt. Damit kann über die Ventilationsöffnung(en) 13 ein Druckausgleich stattfinden. Umgekehrt kann ein Unterdruck in der Trinkflasche 10 ebenfalls ein Öffnen des Spaltraums 16 gegenüber der Trinkflasche 10 bewirken.
  • Figur 4 zeigt den Verschluss 1 in einem Querschnitt mit Dichtung 12 in geöffneter Lage. Der membranartige Abschnitt 14 der Dichtung 12 ist von der Innenwandung 11 abgehoben. Der Spaltraum 16 ist gegenüber dem Inneren der Verschlusskappe 4 geöffnet. Zu erkennen ist weiters, dass der zylindrische Abschnitt 7 der Dichtung 12 im Durchgangsloch 3 etwas axial nach oben verschoben ist. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das Öffnen der Dichtung 12, also das Abheben des membranartigen Abschnittes 14 von der Innenwandung 11, von einer Bewegung des zylindrischen Abschnittes begleitet.
  • Der Öffnungsvorgang kann, wie bereits erläutert, durch einen Überdruck in der Flasche 10 bewirkt werden. Ebenfalls kann die Dichtung 12 durch Ziehen an dem zylindrischen Abschnitt 7 in eine geöffnete Position gebracht werden.
  • In einer hier nicht dargestellten Variante könnte der zylindrische Abschnitt 7 an seinem Außendurchmesser mit Rasten o.ä. versehen sein, sodass sich die Dichtung 12 vom Benutzer in einer geöffneten Position fixieren lässt.
  • Es ist keineswegs zwingend für alle Varianten des Verschlusses 1 erforderlich, dass sich zum Öffnen der Dichtung der zylindrische Abschnitt 7 im Durchgangsloch bewegt. Es kann etwa durch eine Schwächung, d.h. durch eine besonders biegeweiche Ausgestaltung des unteren Bereiches von Abschnitt 7 ebenfalls ein bereits beschriebenes Aufkippen und damit Öffnen der Dichtung 12 gewährleistet werden. Durch Zulassen eines solchen Stauchbereiches in Abschnitt 7 muss das Öffnen der Dichtung 12 nicht unbedingt von außen zu sehen sein.
  • Figur 5 zeigt eine Dichtung 12 in einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Hier ist der membranartige Abschnitt 14 der Dichtung 12 nur sektoriell ausgebildet. Der Abschnitt 14 erstreckt sich also nicht über 360° der Dichtung 12. Die Dichtung 12 trägt hier eine Positioniervorrichtung 18 in Form einer Nut oder Vertiefung. Die Positioniervorrichtung 18 dient zur Führung der Dichtung 12 in einer Verschlusskappe 4 sowie zur winkelrichtigen Positionierung der Dichtung 12. Denn wenn der membranartige Abschnitt 14 wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, über den Umfang unvollständig ausgebildet ist, ist der winkelrichtige Einbau der Dichtung 12 in die Verschlusskappe 4 relevant. In der Verschlusskappe 4 kann das entsprechende Gegenstück der Positioniervorrichtung 18 vorgesehen sein. In diesem Fall wäre das Gegenstück ein Vorsprung, beispielsweise eine Noppe oder eine Rippe.
  • Der membranartige Abschnitt 14 kann einen Steg 5 (hier nicht gezeigt) aufweisen, auf dem analog zum Steg 5 des vorangegangenen Ausführungsbeispiels (in welchem der Steg 5 als Teil der Verschlusskappe 4 realisiert war) der membranartige Abschnitt 14 mit der Verschlusskappe 4 in Linienkontakt steht. Durch den Steg 5 wird der bereits beschriebene Kipp-Effekt ermöglicht. Es ist dafür unerheblich, ob der Steg 5 an der Verschlusskappe 4 oder an der Dichtung 12 ausgebildet ist.
  • Für besonders gute Dichtwirkung kann am Umfang des membranartigen Abschnittes 14 der Dichtung 12 ein Grat 19 vorgesehen sein, durch welchen die Dichtung 12 dann definiert an der Innenwandung 11 der Verschlusskappe 4 anliegt. Ein solcher Grat - es reicht eine feine Erhebung - ist insbesondere dann günstig, wenn die Dichtung 12 keine oder nur eine geringe Vorspannung gegenüber der Verschlusskappe 4 aufweist. Der Grat 19 ist keineswegs zwingend.
  • Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders für Verschlusskappen 4 mit weitgehend ebener Deckelfläche geeignet, d.h. Verschlusskappen, welche keine Kuppelform aufweisen. Diese Form ist häufig bei handelsüblichen Weithals-PET-Einweg-Flaschen anzutreffen. Mit dem Verschluss 1 nach diesem Ausführungsbeispiel werden genannte Flaschen zu praktischen Sportgetränkeflaschen.
  • Figuren 6a bis 6c zeigen Ansichten einer Verschlusskappe 4 mit der Dichtung 12 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Figur 5. Gezeigt ist jeweils die gleiche Anordnung in verschiedenen Darstellungen.
  • Figur 6a zeigt dabei die Verschlusskappe 4 mit der Dichtung 12 mit einem eingesetzten Trinkhalm 9 in einer perspektivischen Ansicht.
  • Figur 6b lässt durch die Sicht von unten die Lage des membranartigen Abschnittes 14 erkennen. Der membranartige Abschnitt 14 liegt so, dass er die Ventilationsöffnung 13 abdeckt. Das Funktionsprinzip der Dichtung 12 ist das gleiche wie für andere Ausführungsbeispiele erläutert.
  • In der Ansicht von Figur 6c ist zum leichteren Erkennen der Einbaulage der Dichtung 12 ein Quadrant geschnitten.
  • Figuren 7a bis 7d zeigen Details der Anordnung von Verschlusskappe 4 mit Dichtung 12 gemäß Ausführungsbeispiel von Figur 5.
  • Figur 7a zeigt die Draufsicht auf eine Verschlusskappe 4 mit Dichtung 12 gemäß Ausführungsbeispiel von Figur 5.
  • Figur 7b zeigt die gleiche Anordnung in einer Seitenansicht.
  • Figur 7c zeigt den Schnitt entlang A-A von Figur 7a. Der membranartige Abschnitt 14 deckt die Ventilationsöffnung 13 ab. Würde nun die Dichtung 12 nach oben geschoben bzw. gezogen werden, so kippt der membranartige Abschnitt 14 auf und gibt die Ventilationsöffnung 13 frei.
  • Figur 7d zeigt das Detail B aus Figur 7c. Die Dichtung 12 sitzt mit Schulter 17 auf der Verschlusskappe 4 auf. Zu erkennen ist weiters die Positioniereinrichtung 18.
  • Für alle Ausführungsbeispiele gilt, dass der Kipp-Effekt durch den Steg 5 ermöglicht wird. Es ist dafür unerheblich, ob der Steg 5 an der Verschlusskappe 4 oder an der Dichtung 12 ausgebildet ist.
  • Figur 8 zeigt einen Trinkhalm 9, hier am Beispiel eines Knicktrinkhalms.
  • Figur 9 zeigt eine Trinkflasche 10. Es ist nur der im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung relevante obere Teil der Trinkflasche 10 gezeigt. Die Trinkflasche 10 ist geeignet, mit dem Verschluss 1 verschlossen zu werden. Dies kann, wie in der Figur angedeutet, zum Beispiel über ein Gewinde erfolgen.
  • Der erfindungsgemäße Verschluss 1 bewirkt bei Verwendung eines Trinkhalms 9 auch einen Auslaufschutz, etwa bei Umkippen der Trinkflasche 10. Besonders geeignet sind Trinkhalme mit einem Innendurchmesser von kleiner als etwa 8 Millimeter. Dann bewirken die Kapillarkräfte zwischen Flüssigkeit und Trinkhalm, dass keine Flüssigkeit durch den Trinkhalm 9 von der Trinkflasche 10 nach außen läuft. Durch die Flüssigkeitssäule im Trinkhalm wird ein Nachströmen von Luft in die Trinkflasche 10 verhindert, was jedoch für ein Auslaufen von Flüssigkeit erforderlich wäre.
    • Liste der verwendeten Bezugszeichen:
    • 1
    Verschluss
    3
    Durchgangsloch
    4
    Verschlusskappe
    5
    Steg
    6
    Raste
    7
    Zylindrischer Abschnitt der Dichtung 12
    8
    Transportverschluss
    9
    Trinkhalm
    10
    Trinkflasche
    11
    Innenwandung der Verschlusskappe 4
    12
    Dichtung
    13
    Ventilationsöffnung
    14
    Membranartiger Abschnitt der Dichtung 12
    15
    Raste
    16
    Spaltraum
    17
    Schulter an Dichtung 12
    18
    Positioniervorrichtung
    19
    Grat

Claims (10)

  1. Verschluss (1) für eine Trinkflasche (10), umfassend
    - eine Verschlusskappe (4) zur Befestigung des Verschlusses (1) an einer Trinkflasche (10), wobei die Verschlusskappe (4) ein Durchgangsloch (3) und wenigstens eine Ventilationsöffnung (13) aufweist,
    - eine Dichtung (12), die in der Verschlusskappe (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Dichtung (12) oder die Verschlusskappe (4) einen Steg (5) aufweist, über welchen sich Dichtung (12) und Verschlusskappe (4) zumindest abschnittsweise berühren, wobei die Dichtung (12) so ausgebildet ist, dass bei Erreichen eines Über- oder Unterdruckes in der Flasche (10) und / oder durch axiales Verschieben der Dichtung (12) in der Verschlusskappe (4) zumindest jener Abschnitt der Dichtung (12), welcher zwischen dem Steg (5) und der Innenwandung der Verschlusskappe (4) liegt, von der Innenwandung der Verschlusskappe (4) abhebt und damit einen Spalt zur Ventilation der Trinkflasche (10) über die wenigstens eine Ventilationsöffnung (13) freigibt.
  2. Verschluss (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) einen Kipppunkt aufweist und so auf dem Steg (5) aufliegt, dass bei Entwicklung eines Überdrucks in der Trinkflasche (10) ein Dichtabschnitt zwischen dem Steg (5) und einer Innenwandung der Verschlusskappe (4) entgegen der Wirkrichtung des Überdrucks aufkippt und damit den Spalt zur Ventilation der Trinkflasche (10) über wenigstens eine Ventilationsöffnung (13) freigibt.
  3. Verschluss (1) nach wenigstens einem vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) mit dem Steg (5) und der Innenwandung (11) der Verschlusskappe (4) einen Spaltraum (16) bildet, wobei der Spaltraum (16) über wenigstens eine Ventilationsöffnung (13) mit der Umwelt verbunden ist.
  4. Verschluss (1) nach wenigstens einen der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) zumindest abschnittsweise als membranartiger Abschnitt (14) ausgebildet ist.
  5. Verschluss (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der membranartige Abschnitt (14) einen sich über 360° erstreckenden Kreissektor oder einen sich über 360° erstreckenden Kreisring bildet.
  6. Verschluss (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der membranartige Abschnitt (14) einen Kreissektor oder einen Kreisring unter 360° bildet.
  7. Verschluss (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (5) umlaufend ausgebildet ist.
  8. Verschluss (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (5) unterbrochen ausgebildet ist.
  9. Trinkflasche (10) mit einem Verschluss (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.
  10. Anordnung mit einer Trinkflasche (10), einem Trinkhalm (9) und einem Verschluss (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1-8.
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