EP3856656A1 - Verschlusskappe mit druckknopf zum entleeren einer durch sie geformten kapsel - Google Patents

Verschlusskappe mit druckknopf zum entleeren einer durch sie geformten kapsel

Info

Publication number
EP3856656A1
EP3856656A1 EP19780195.4A EP19780195A EP3856656A1 EP 3856656 A1 EP3856656 A1 EP 3856656A1 EP 19780195 A EP19780195 A EP 19780195A EP 3856656 A1 EP3856656 A1 EP 3856656A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capsule
closure
push button
disc
stamp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19780195.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fritz Seelhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Belcap Switzerland AG
Original Assignee
Belcap Switzerland AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Belcap Switzerland AG filed Critical Belcap Switzerland AG
Publication of EP3856656A1 publication Critical patent/EP3856656A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D51/00—Closures not otherwise provided for
    • B65D51/24—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes
    • B65D51/28—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials
    • B65D51/2807—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials the closure presenting means for placing the additional articles or materials in contact with the main contents by acting on a part of the closure without removing the closure, e.g. by pushing down, pulling up, rotating or turning a part of the closure, or upon initial opening of the container
    • B65D51/2814—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials the closure presenting means for placing the additional articles or materials in contact with the main contents by acting on a part of the closure without removing the closure, e.g. by pushing down, pulling up, rotating or turning a part of the closure, or upon initial opening of the container the additional article or materials being released by piercing, cutting or tearing an element enclosing it
    • B65D51/2842—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials the closure presenting means for placing the additional articles or materials in contact with the main contents by acting on a part of the closure without removing the closure, e.g. by pushing down, pulling up, rotating or turning a part of the closure, or upon initial opening of the container the additional article or materials being released by piercing, cutting or tearing an element enclosing it said element being provided with a preformed weakened line

Definitions

  • This invention relates to a fillable cap, which forms a capsule inside, which can be opened by pressing a push button, so that its content falls from the capsule down into a container equipped with the cap.
  • a known solution for metering a separate liquid is a plastic metering cap and associated container neck for a container. It consists of a threaded cap, a capsule that can be filled separately and sealed with a film or closed after filling, and an associated container neck. The capsule with its sealing film is held inside the container neck facing downwards.
  • the cap When the cap is placed on the container neck, it protrudes into the interior of the container neck, and there is a piercing and cutting device at the lower edge of the container neck, by means of which the closing film at the lower end of the capsule can be opened when the plastic dosing closure is opened for the first time, so that the Substance contained in the capsule falls into the container.
  • the threaded cap is rotated counterclockwise when rotating counterclockwise - i.e.
  • a plastic metering closure and associated container neck for a container is apparent from WO 2012/175'317 A1. It is a fillable closure with a push button to release, which works with a separately filled capsule.
  • the closure consists of a closure cap which can be screwed onto the threaded connector of a container and into which this separately filled capsule can be inserted from below in the closed state, with the sealing film of the capsule pointing downwards.
  • the top of the capsule used is designed to be deformable and can be pressed axially downward, so that the downward-pointing sealing film of the capsule can be broken or burst.
  • this is brought about by an axially downwardly projecting profile which is formed on the underside of the closure cap and which fits into a recess in the deformable upper side of the capsule which is suitable for the cross section of this profile.
  • the sealing film is provided with lines of weakness so that these corners meet the bisector of the circle segments formed by the lines of weakness and after the bursting along the lines of weakness they are pivoted downwards from the corners of the profile and can then be kept pivoted downwards.
  • the object of the present invention is, in view of the circumstances mentioned above, to provide a fillable closure cap with an internally formed, fillable capsule, this closure cap being easier to manufacture and assemble, and wherein it should be ensured that The contents of the capsule can be opened and emptied with a simple push of a button, which can be easily applied with a finger, and the entire contents of the capsule safely fall down into a container that is equipped with this cap.
  • the cap with the fillable capsule formed therein should also be suitable in a special design for outgassing drinks, and an inadvertent opening of the capsule by bursting of the closure disc as a result of the increasing pressure in the container of the bottle due to outgassing should be avoided.
  • a fillable, screw-on or attachable closure cap to a threaded connector of a container with a push button for triggering the emptying of a molded under this push button, open at the bottom and closable with a closure disc capsule with encircling capsule wall and capsule lid, for receiving one Substance that can be emptied into a container equipped with this cap, wherein a central push button is formed on the outside of the capsule lid to depress the capsule lid under its deformation, and this cap is characterized by the characterizing features of claim 1.
  • an embodiment of the closure cap is shown and it is described in detail below and its operation will be explained.
  • Figure 1 shows the closure cap shown in a diametrical section, before pressing the push button
  • Figure 2 shows a closure disc in plan view
  • Figure 3 shows the closure disc of Figure 2 shown in a diametrical section
  • Figure 4 shows a further closure disc, through lines of weakness in
  • Figure 5 shows a further closure disc, through lines of weakness in
  • Figure 6 shows a closure disc, on the one hand arranged in a star shape
  • Lines of weakness in the form of thin spots or slits and, on the other hand, such lines of weakness arranged around the circumference with three interruptions;
  • Figure 7 shows a closure cap from obliquely below, without the closure
  • FIG. 8 shows the closure cap according to FIG. 7 obliquely from below with the closure disc sealed on;
  • FIG. 9 shows a closure cap in a diametrical section, at the time of the pretensioning and shortly before the lines of weakness burst in the form of thin spots or slits of the closure disk;
  • FIG. 10 shows a closure cap in a diametrical section, at the point in time after the lines of weakness burst in the form of thin spots or slits and pivoting of the closure disk segments through the spreading legs;
  • FIG. 11 shows a closure cap with a stamp, which also acts as a support for the sealing film, so that the closure cap is suitable for containers or bottles with outgassing drinks;
  • FIG. 12 shows a closure disc for a closure cap according to FIG. 11, which is suitable for containers or bottles with degassing beverages;
  • FIG. 13 shows a closure cap with a further variant of a stamp, which also acts as a support for the sealing film in contact, so that the closure cap is suitable for containers or bottles with degassing drinks;
  • Figure 14 shows a closure disc in a diametrical section, seen obliquely from below;
  • Figure 15 shows the closure disc of Figure 14 also in a diametrical section, seen obliquely from above.
  • the question must be asked what it takes for the opening of the inner capsule to be achieved in the simplest and safest way with such a closure cap, with minimal effort.
  • the high level of user-friendliness by consumers is a decisive criterion.
  • force is required to push the pusher or push button down and, on the other hand, additional force is required to open the capsule, and this force depends on the way in which the capsule is closed.
  • the capsules are often sealed with sealing foils that are tough and require a corresponding amount of force to pierce them and then open them in such a way that the sealing foil is pivoted away as completely as possible from the passage.
  • the total necessary forces should be as low as possible. In order for this to be possible, various forces have to be applied in stages in order to break an otherwise necessary peak force.
  • the solution shown in Figure 1 offers these advantages.
  • the closure cap 1 is equipped with an internal thread 16 and forms in its interior a tubular socket 17 which projects downward from the cap cover 20 of the closure cap 1.
  • a variant can also be implemented in which the closure cap 1 is different is placed on a nozzle, for example by being bounced or welded or glued on.
  • a capsule 18 is integrally connected to it on its inner wall.
  • the capsule wall 25 extends slightly inclined upwards towards the center of the cap 18 and then merges into a capsule cover 6. This is designed wavy in the radial direction.
  • the capsule cover 6 forms a central push button 2.
  • a stamp 7 extends downward in the axial direction along the axis of rotation 21 of the closure cap 1.
  • the push button 2 runs down to a certain extent in a tumbled cup 9, the walls of which are slightly inclined towards the outside.
  • Spreading legs 8 are formed by recesses 15 from the walls of this cup 9, which run downwards into a thinned end region which is elastically flexible and is curved outwards, as indicated by number 26.
  • a shoulder is formed, on which a sealing disk 3 is welded or glued or sealed. This sealing disk 3 has to be opened efficiently and safely in order to let the contents of the filled capsule fall down.
  • a stamp 7 extends axially downward from the push button 2, almost down to the closure disk 3.
  • the spreading legs 8 arranged around him also touch the disk 3 approximately.
  • the capsule cover 6 is designed to be corrugated from the center in the radial direction, as can be clearly seen in FIG. 1. First comes in a first area 10, first of the central push button 2, an all-round wave trough 12, followed by a wave crest 13. In this area 10, the wall thickness of the capsule cover 6 is made thin.
  • This area 10 is followed by an area 1 1 towards the outside, which begins again with a wave trough 4, which, however, has a thicker wall and ends in another such wave crest 5, and this finally merges into the peripheral side wall 25 of the capsule 18, which again is made thicker.
  • the outer region 11 of the capsule cover 6 is therefore thicker and thus stronger than in the inner region 10, and the capsule wall 25 is again dimensioned stronger. As a result of the shape of the capsule cover 6, it can be walked when the push button 2 is pressed down.
  • the capsule cover 6 is first deformed in the region 10 by a flexing, while the stronger region 11 of the capsule cover 6 is barely in its place Location changed.
  • the depressed push button 2 causes the stamp 7 to press on the sealing disk 3 running underneath and initially to prestress it.
  • the spreading legs 8 have been pressed onto the closure disk 3 and, due to their elasticity, their ends 26 shift outwards, that is to say the ends 26 of the spreading legs 8, to a certain extent their feet, slide a little radially on the closure disk 3 Outward direction.
  • the push button 2 is pressed further down in the axial direction, then the outer region 11 of the capsule cover 6 is also tumbled and the plunger 7 pressed further down finally causes the closure disk 3 to burst.
  • the feet of the spreading legs 8 have slid further towards the peripheral region of the closure disk 3 and, in the final phase of pressing the push button 2 downward, the ends 26 of these spreading legs 8 shear the burst closure disk 3 with their ends 26, so that their respective segments formed are folded down and from now on are held in this swung-down position by the spreading legs 8.
  • FIG. 2 shows a possible sealing disk 3, which here has a special feature of a line of weakness 39 running almost completely around the circumference of the sealing disk 3, which is implemented in the form of thin spots or slots, with two diametrically opposite regions 32, 33 where the sealing disc 3 remains intact.
  • the line of weakness 39 with its thin points or slots extends further from the peripheral region through an S-shaped line through the diameter.
  • the closure disk 3 is opened by the punch 7 and the spreading leg ends 26 with sufficient pressure.
  • two spreading legs 8 are provided around the punch 7 on the sealing cap 1, offset diametrically.
  • the two intact areas 32, 33 mentioned remain, here at the top and bottom of the image.
  • Figure 3 shows this closure disc 3 in a diametrical section.
  • the line of weakness 39 in the form of thin spots or slits is produced by a notch 19, which here points downward at an obtuse angle.
  • the cross-section of the indentation can of course also have other shapes, from acute-angled to semicircular, so that a thin wall thickness of the closure disk 3 is produced at specific points, at which point it finally bursts.
  • FIG. 4 shows a closure disk 3 with lines of weakness 39 in the form of thin spots or slots, which divide the closure disk 3 into three circle segments 22 of the same size.
  • three spreading legs 8 are provided on the closure cap 1 and distributed around the circumference.
  • FIG. 5 shows a closure disk 3 with lines of weakness 39 in the form of thin spots or slots, which divide the closure disk 3 into four circle segments 22 of the same size.
  • four spreading legs 8 are provided on the closure cap 1 and distributed around the circumference.
  • FIG. 6 shows a closure disk 3 with an alternative arrangement of the weakening lines 30, 31 in the form of thin spots or slots.
  • the weakening lines 30, 31 in the form of thin spots or slots.
  • there are circumferential lines at their outer ends 30 also weakened, leaving three areas left as later pressure points 23.
  • the spreading legs 8 with their feet 26 are then pressed onto these free areas or pressure points 23 and the respective 120 ° circle segments are pivoted downward.
  • FIG. 7 on the right shows the arrangement of the three spreading legs 8 with the central punch 7. However, the spreading legs 8 are not shown correctly here, in fact they are bent outwards and their end regions can be elastically bent as feet 26.
  • This closure cap together with the sealed closure disc 3 is shown in FIG.
  • FIG. 9 shows a diametrical section through a closure cap in order to provide further information about how the punch 7 and the spreading legs 8 act.
  • the stamp 7 already presses on the closure disk 3 and stretches it, thus placing it under a certain pretension.
  • FIG. 10 shows the subsequent state after the further depressed punch 7 caused the closure disk 3 to burst or burst along its weakening lines 39, that is to say along thin points or slits.
  • Three 120 ° circle segments now project loosely downwards.
  • the pushbutton 2 is depressed further, they are pivoted downward by the spreading legs 8, each by one secant at the location of the spreading leg ends 26.
  • the spreading legs 8 are then curved outwards in the radial direction and their feet or ends 26 lie at the edge area of the closure disk 3 on the respective circular segments.
  • a particular challenge for such caps is bottles with degassing drinks in them, so if they contain carbonated drinks.
  • the gas pressure increases after filling until it reaches a level that avoids further outgassing.
  • the gas presses on the closure disc 3 from below, so that its inner or upper side is pressed against the stamp 7 in the closure cap 1. In individual cases, this can lead to the closure disc 3 breaking under the load acting on it and the contents in the capsule 18 falling prematurely and unintentionally into the bottle.
  • a version of the closure cap is presented, which is suitable even for bottles with degassing beverages, and which ensures that the closure disc withstands this pressure even after a complete outgassing and as a result of it being pressed firmly against the stamp from below Capsule can still be opened safely at the push of a button.
  • a special design of the stamp 3 is important.
  • a closure cap 1 is shown seen from below, which has a central stamp 3 in the capsule 18, which here forms a star in cross section, with three radially outwardly extending wings 27. The stamp 3 thus not only acts in the Center on the locking disc.
  • the closure disc is supported over the entire end surface 28 of the stamp 3 visible here, that is to say over a surface, and because the If wing 27 extends radially outward from the center, the closure disk is also supported over these radial wings 27, which can reliably avoid bursting along its lines of weakness, which are in the form of thin spots or slots. Between the wings 27, the spreading legs 8 are arranged here, which after the bursting or breaking of the closure disk take over the function of reliably folding down the disk parts detached from the disk assembly.
  • closure disc 3 For an overall reliable and safe function of the opening of the closure disk 3 and after the closing of the closure disk parts, a specially designed closure disk proves to be necessary.
  • a closure disc 3 is shown in Figure 12. It consists of a plastic disc with continuous slots 29-31.
  • a first slot 29 extends diametrically over almost the entire diameter of the closure disk 3 and leaves the disk intact in the edge region.
  • Two further continuous slots 30, 31 extend here in an arc along the circumference in the edge region of the closure disk 3, one at a distance following the other, so that the closure disk is intact between them, that is to say between the opposite ends of the two arches remains and material bridges are formed there, each of which acts as a hinge 32, 33, as will become clear.
  • the diametrically extending slot 29 is arranged such that it ends with its two ends in the middle of the two arcuate slots 30, 31. Two semicircular circle segments 34, 35 are thus formed.
  • a closure disc 3 is provided on its one, lower side with a barrier layer 36, so that a barrier against water vapor or oxygen or against various flavors is formed.
  • a barrier layer consists, for example, of an aluminum layer of approx. 0.2 mm thickness which is glued on by means of a contact foil, an adhesive or by means of PE outside is also provided with a thin protective layer of plastic, which protective layer can be vapor-deposited or sprayed on. Ultimately, this coating is a coated aluminum foil which is intended to act as a barrier foil.
  • the finished sealing washer is finally sealed into a flanged edge on the sealing cap using an induction welding process (torsional welding).
  • this closure cap acts as follows: First, the closure disc 3 is prestressed when it is pressed against the stamp 3 of the closure cap 1 as a result of the internal pressure acting in a bottle. However, it continues to seal the capsule securely, even if the internal pressure in the bottle rises to a maximum as a result of the outgassing of the carbonated beverage, which prevents further outgassing.
  • the capsule 18 integrated in the closure cap 1 in a targeted manner the capsule 18 is pressed downwards by pressing the pushbutton 2 it forms. This causes the stamp 7 inside the capsule 18 to be pressed down and finally this causes the sealing disk or its oxygen-tight coating or protective film to rupture along the diametrical slot 29.
  • Figure 13 shows a further possible design of the stamp 7.
  • This configuration also works because a flat stamp end is formed for the flat support of a pressed-on closure disc, and the stamp is nevertheless able to break open the coating of a closure disc as described by pressing it down and is able to pivot the closure disc segments, at the end of which the two Ensure the spreading legs 8 by swiveling outwards the complete swiveling of the circle segments of the locking disc.
  • FIG. 14 shows one half of the closure disk along a diametrical section. One looks here at the underside of the closure disc 3, which faces the contents of the bottle, that is to say at the coating 36, which acts as an oxygen-tight barrier. On the top you can see the plastic disc with its circumferential slots 30, 31, which open into the diametral here.
  • FIG. 15 shows this closure disk 3 viewed obliquely from above. The edges of the closure disk 3, regardless of whether the outer circular edge or the edges of the slots 29-31 run out in a wedge shape and in the middle into an edge 38.
  • a concave finger rest with sharp edges 14 is required which intuitively provokes a finger rest lying in the central axis 21 of the closure.
  • the push button 2 must be designed as shown and described so that it ensures a straight, vertical or axial downward pressing.
  • the push button 2 is held by its socket in the center of concentric adjoining shafts and can therefore be depressed in two phases, so that the forces for the bursting of the closure disk 3 and the subsequent folding down of the same do not produce a single high force peak along the circumferential region of the detached segments.
  • the wall thickness of the first corrugated area 10 from the center of the capsule cover 6 is designed to be thinner than that of the corrugated area 1 1 adjoining the outside, so that initially only the first capsule cover area is tumbled for the first phase of depression.
  • the wall thickness of the adjoining second area 1 1 is thicker and thus provides more resistance when the push button 2 is depressed.
  • the spreading legs 8 acting on the locking disc 3 can be moved laterally, that is to say radially outwards, so that the rounded ends 26 of the spreading legs 8 slide radially outwards when they strike the locking disc 3 and, finally, the pressure force downwards as close as possible to the circumferential Apply the edge area of the sealing disc 3.
  • the weakening notches or weakening lines 39 in the form of thin spots or slits ensure that the closure disk 3 bursts and opens at the desired locations due to the pressure of the stamp 7 and the spreading legs 8, namely along the deliberately running weakening lines 39.
  • the closure disk 3 is designed with slots and the closure disk 3 is completely provided with a coating 36 which covers the slots. To swivel the closure disk parts away, the coating 36 must first burst.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)
  • Package Specialized In Special Use (AREA)

Abstract

Die befüllbare Verschlusskappe (1) bildet in ihrem Innern eine nach unten offene, und mit einer Verschlussscheibe (3) verschliessbare Kapsel (18). Auf der Aussenseite des Kapseldeckels (6) ist ein zentraler Druckknopf (2) zum Niederdrücken des Kapseldeckels (6) unter dessen Deformation ausgeformt. An der Innenseite der Kapsel (18) unterhalb des Druckknopfes (2) ist ein zentraler, axial nach unten ragender Stempel (7) ausgeformt. Um ihn herum verteilt sind wenigstens drei nach unten und spitzwinklig zur Verschluss-Rotationsachse (21) nach aussen hin ragende Spreizbeine (8) ausgeformt. Der Kapseldeckel (6) ist rund um den Stempel (7) in radialer Richtung gesehen gewellt ausgeführt ist, wobei dieser Kapseldeckel (6) im ersten, inneren Bereich (10) seines Radius mit dünnerer Wandstärke ausgeführt als im zweiten, äusseren Bereich (11). Die Deckelwand wird bei Druck von oben auf den Druckknopf (2) in zwei Phasen gewalkt. Der Stempel (7) drückt auf die Verschlussscheibe (3), spannt sie zunächst und öffnet sie dann, während die Enden (26) der Spreizbeine (8) nach aussen gleiten und die Verschlussscheibe (3) an ihrem Umfang nach unten drücken und dann nach unten geschwenkt halten.

Description

VERSCHLUSSKAPPE MIT DRUCKKNOPF ZUM ENTLEEREN EINER DURCH SIE
GEFORMTEN KAPSEL
[0001 ] Diese Erfindung betrifft eine befüllbare Verschlusskappe, die in ihrem Innern eine Kapsel bildet, die durch Drücken eines Druckknopfes geöffnet werden kann, sodass ihr Inhalt aus der Kapsel nach unten in einen mit der Verschlusskappe ausgerüsteten Behälter fällt.
[0002] Viele Getränke werden heute schon durch Mischen eines Konzentrates mit Wasser erzeugt. Anstatt das fertige Gemisch zu vertreiben, wäre es viel effizienter, wenn die Flaschenabfüller vor Ort bloss Wasser abfüllen könnten, und das Konzentrat erst beim Konsumenten durch das erstmalige Öffnen der Flasche dem Wasser in der Flasche zugegeben und dann mit ihm gemischt würde. Auch das Zudosieren von allerlei empfindlichen Wirkstoffen und lichtempfindlichen Vitaminen kann mit so einem Verschluss realisiert werden.
[0003] Eine bekannte Lösung für ein Zudosieren einer separaten Flüssigkeit ist ein Kunststoff-Dosierverschluss und zugehöriger Behälterhals für einen Behälter. Er besteht aus einer Gewindekappe, einer separat befüllbaren und mit einer Folie verschliessbaren bzw. nach der Befüllung verschlossenen Kapsel im Innern und einem zugehörigen Behälterhals. Die Kapsel mit ihrer Schliessfolie ist nach unten gerichtet innerhalb des Behälterhalses gehalten. Bei auf den Behälterhals aufgesetzter Kappe ragt sie in das Innere des Behälterhalses, und es ist eine Stech- und Schneideeinrichtung am unteren Rand des Behälterhalses vorhanden, mittels deren die Schliessfolie am unteren Ende der Kapsel beim erstmaligen Öffnen des Kunststoff- Dosierverschlusses öffnenbar ist, sodass die in der Kapsel enthaltene Substanz in den Behälter fällt. Die Gewindekappe wird beim Drehen im Gegenuhrzeigersinn - also in Löserichtung zunächst auf dem Behälterhals nach unten verschoben, wodurch die Folie der Kapsel über eine Stech- und Schneideeinrichtung gedrückt und somit aufgeschnitten wird, während die Gewindekappe auf dem Behälterhals einen Anschlag findet. Bei weiterem Drehen der Gewindekappe in Löserichtung nimmt diese den Behälterhals mit, der seinerseits mit einem Gewinde auf dem Behälterstutzen sitzt, welches Gewinde aber ein grösseres Drehmoment zum Losschrauben erfordert. Wird also die Gewindekappe weitergedreht, so nimmt sie den Behälterhals und die darin liegende nun leere Kapsel mit und der ganze Verschluss wird vom Behälterstutzen weggeschraubt. Die Eleganz dieser Lösung liegt darin, dass sie eine einzige Handlung benötigt, nämlich einzig ein kontinuierliches Losschrauben der Gewindekappe in Löserichtung. Alles erfolgt dann automatisch der Reihe nach. Der Nachteil dieser Lösung ist aber, dass sie in der Konstruktion und Ausführung aufwändig ist, werden doch links- und rechtsläufige Gewinde benötigt, und auch die Montage des Verschlusses ist nicht unproblematisch.
[0004] Eine weitere bekannte Lösung für ein Zudosieren einer separaten Flüssigkeit ist ein Kunststoff-Dosierverschluss und zugehöriger Behälterhals für einen Behälter wie er aus WO 2012/175'317 A1 hervorgeht. Es handelt sich um einen befüllbaren Verschluss mit Druckknopf zum Auslösen, der mit einer separat befüllten Kapsel funktioniert. Der Verschluss besteht aus einer auf den Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbaren Verschlusskappe, in welche diese separat befüllte Kapsel in geschlossenem Zustand von unten einsetzbar ist, mit nach unten gerichteter Siegelfolie der Kapsel. Die Oberseite der eingesetzten Kapsel ist deformierbar ausgeführt und axial nach unten drückbar, sodass die nach unten gerichtete Siegelfolie der Kapsel gebrochen oder zum Platzen gebracht werden kann. Das wird gemäss diesem Dokument durch ein an der Unterseite der Verschlusskappe angeformtes, axial nach unten ragendes Profil bewirkt, welches in eine zum Querschnitt dieses Profils passende Vertiefung in der deformierbaren Oberseite der eingesetzten Kapsel einpasst. Durch Niederdrücken dieses Profiles in die Vertiefung werden die äusseren unteren Ecken des Profils indirekt auf die Siegelfolie der Kapsel gedrückt. Die Siegelfolie ist mit Schwächungslinien versehen, sodass diese Ecken auf die Winkelhalbierenden der durch die Schwächungslinien gebildeten Kreissegmente auftreffen und dieselben nach dem Aufplatzen längs der Schwächungslinien von den Ecken des Profils nach unten geschwenkt werden und hernach nach unten geschwenkt haltbar sind. In der Praxis zeigt sich allerdings, dass diese Lösung zwar im Grundsatz funktioniert, aber nicht in jedem Fall einwandfrei, das heisst nicht in 100% der Fälle. Somit ist diese Lösung für eine Implementierung in der Praxis, in welcher Hunderttausende von Verschlüssen ausgeliefert werden müssen und jeder einzelne perfekt funktionieren muss, zu wenig tauglich. Eine besondere Herausforderung besteht bei kohlesäurehaltigen Getränken. Weil die Getränke ausgasen und somit der Druck im Behälter oder der Flasche ansteigt, drückt das Gas von unten auf die Siegelfolie einer im Behälterverschluss untergebrachten versiegelten und bei Atmosphärendruck verschlossenen Kapsel. Ruht dann im Innern der Kapsel im Zentrum der Siegelfolie und mit wenig Abstand dazu ein Stempel, der an der Innenseite der Kapseloberseite befestigt ist und zum Öffnen mitsamt der Kapseloberseite nach unten gedrückt werden soll, so besteht folgende Gefahr: Der Druck im Behälter oder der Flasche drückt die Siegelfolie von unten in Richtung der Kapsel und wölbt sie nach oben. Dabei kann es passieren, dass die Siegelfolie am Stempel anstösst und ein unbeabsichtigtes Aufreissen der Siegelfolie längs ihrer Schwächungslinien erfolgt. Diese Gefahr gilt es zu bannen.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, angesichts der eingangs erwähnten Sachverhalte, eine befüllbare Verschlusskappe mit inliegend gebildeter, befüllbarer Kapsel zu schaffen, wobei diese Verschlusskappe einfacher in der Herstellung und in der Montage ist, und wobei sichergestellt werden soll, dass das Öffnen und Entleeren des Kapselinhaltes durch einen einfachen Knopfdruck, welcher leicht mit einem Finger aufgebracht werden kann, auslösbar ist, und dabei der ganze Inhalt der Kapsel sicher nach unten in einen Behälter fällt, der mit dieser Verschlusskappe bestückt ist. Gleichzeitig soll die Verschlusskappe mit der inliegend gebildeten befüllbaren Kapsel in einer besonderen Ausführung auch für ausgasende Getränke geeignet sein, und ein unbeabsichtigtes Öffnen der Kapsel durch Bersten der Verschluss-Scheibe infolge des im Behälter der Flasche durch Ausgasen ansteigenden Druckes soll sicher vermieden werden.
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst von einer befüllbaren, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbaren oder aufsetzbaren Verschlusskappe mit Druckknopf zum Auslösen der Entleerung einer unter diesem Druckknopf ausgeformten, nach unten offenen und mit einer Verschlussscheibe verschliessbaren Kapsel mit umlaufender Kapselwand und Kapseldeckel, zur Aufnahme einer Substanz, die in einen mit dieser Verschlusskappe ausgerüsteten Behälter entleerbar ist, wobei auf der Aussenseite des Kapseldeckels ein zentraler Druckknopf zum Niederdrücken des Kapseldeckels unter dessen Deformation ausgeformt ist, und wobei sich diese Verschlusskappe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 auszeichnet. [0007] In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Verschlusskappe dargestellt und sie wird im Folgenden im Einzelnen beschrieben und ihre Funktionsweise wird erklärt.
Figur 1 : zeigt die Verschlusskappe in einem diametralen Schnitt dargestellt, vor dem Niederdrücken des Druckknopfes;
Figur 2: zeigt eine Verschluss-Scheibe in Draufsicht;
Figur 3: zeigt die Verschluss-Scheibe nach Figur 2 in einem diametralen Schnitt dargestellt;
Figur 4: zeigt eine weitere Verschluss-Scheibe, durch Schwächungslinien in
Form von Dünnstellen oder Schlitzen in drei gleiche Kreissegmente aufgeteilt;
Figur 5: zeigt eine weitere Verschluss-Scheibe, durch Schwächungslinien in
Form von Dünnstellen oder Schlitzen in vier gleiche Kreissegmente aufgeteilt;
Figur 6: zeigt eine Verschluss-Scheibe, mit einerseits sternförmig angeordneten
Schwächungslinien in Form von Dünnstellen oder Schlitzen und andererseits um den Umfang mit drei Unterbrüchen angeordneten solchen Schwächungslinien;
Figur 7: zeigt eine Verschlusskappe von schräg unten, ohne die Verschluss-
Scheibe;
Figur 8: zeigt die Verschlusskappe nach Figur 7 von schräg unten mit aufgesiegelter Verschluss-Scheibe;
Figur 9: zeigt eine Verschlusskappe in einem diametralen Schnitt, zum Zeitpunkt des Vorspannens und kurz vor dem Platzen der Schwächungslinien in Form von Dünnstellen oder Schlitzen der Verschlussscheibe;
Figur 10: zeigt eine Verschlusskappe in einem diametralen Schnitt, zum Zeitpunkt nach dem Platzen der Schwächungslinien in Form von Dünnstellen oder Schlitzen und Abschwenken der Verschluss-Scheibensegmente durch die Spreizbeine; Figur 11 : zeigt eine Verschlusskappe mit einem Stempel, der auch als Stütze für die anliegende Siegelfolie wirkt, sodass die Verschlusskappe für Behälter oder Flaschen mit ausgasenden Getränken geeignet ist;
Figur 12: zeigt eine Verschluss-Scheibe für eine Verschlusskappe nach Figur 11 , die für Behälter oder Flaschen mit ausgasenden Getränken geeignet ist;
Figur 13: zeigt eine Verschlusskappe mit einer weiteren Variante eines Stempels, der auch als Stütze für die anliegende Siegelfolie wirkt, sodass die Verschlusskappe für Behälter oder Flaschen mit ausgasenden Getränken geeignet ist;
Figur 14: zeigt eine Verschluss-Scheibe in einem diametralen Schnitt, von schräg unten her gesehen;
Figur 15: zeigt die Verschluss-Scheibe nach Figur 14 ebenfalls in einem diametralen Schnitt, von schräg oben her gesehen.
[0008] Zunächst ist die Frage zu stellen, was es dazu braucht, dass bei einer solchen Verschlusskappe die Öffnung der inliegenden Kapsel auf einfachste und sicherste Weise erreicht wird, mit minimalem Kraftaufwand. Für Verschlüsse mit Drücker zum Öffnen eines im Verschluss vorhandenen Flohlraumes ist nämlich die hohe Bedienfreundlichkeit durch Konsumenten ein entscheidendes Kriterium. Einerseits ist Kraft nötig, um den Drücker oder Druckknopf nach unten zu drücken und andererseits braucht es noch weitere Kraft, um die Kapsel zu öffnen, und diese Kraft ist abhängig von der Art und Weise, wie die Kapsel verschlossen ist. Oftmals sind die Kapseln mit Siegelfolien verschlossen, die zäh sind und entsprechend viel Kraftaufwand nötig machen, um sie anzustechen und dann auch noch in so einer Weise zu öffnen, dass die Siegelfolie möglichst komplett aus dem Durchgang weggeschwenkt wird. Die gesamten nötigen Kräfte sollen aber möglichst gering sein. Damit dies möglich ist, müssen verschiedene Kräfte etappiert aufbracht werden, um eine sonst nötige Kraftspitze zu brechen.
[0009] Die in Figur 1 gezeigte Lösung bietet diese Vorteile. Die Verschlusskappe 1 ist mit einem Innengewinde 16 ausgerüstet und bildet in ihrem Innern einen rohrförmigen Stutzen 17, der vom Kappendeckel 20 der Verschlusskappe 1 aus nach unten ragt. Anstatt dass die Verschlusskappe 1 auf einen Gewindestutzen aufgeschraubt werden kann, ist auch eine Variante realisierbar, bei welcher die Verschlusskappe 1 anders auf einen Stutzen aufgesetzt wird, indem sie zum Beispiel aufgeprellt wird oder aufgeschweisst oder aufgeklebt wird. Innerhalb dieses Stutzens 17 ist einstückig mit ihm verbunden an seine Innenwand anschliessend eine Kapsel 18 ausgeformt. Die Kapselwand 25 erstreckt sich leicht zum Zentrum der Kappe 18 hin geneigt nach oben und geht dann in einen Kapseldeckel 6 über. Dieser ist hier in radialer Richtung gesehen gewellt ausgeführt. Im Zentrum bildet der Kapseldeckel 6 einen zentralen Druckknopf 2. Unterhalb desselben erstreckt sich ein Stempel 7 in axialer Richtung längs der Rotationsachse 21 der Verschlusskappe 1 nach unten.
[0010] Der Druckknopf 2 läuft unten gewissermassen in einen gestürzten Becher 9 aus, dessen Wände also in Richtung nach unten leicht geneigt nach aussen verlaufen. Durch Ausnehmungen 15 aus den Wänden dieses Bechers 9 sind Spreizbeine 8 gebildet, die gegen unten in einen verdünnten Endbereich auslaufen, welcher elastisch biegsam ist und nach aussen gekrümmt ist, wie mit Ziffer 26 eingezeichnet. Am unteren Ende der Kapsel 18 ist eine Schulter gebildet, auf welcher eine Verschluss- Scheibe 3 aufgeschweisst oder aufgeleimt bzw. aufgesiegelt ist. Diese Verschluss- Scheibe 3 gilt es effizient und sicher zu öffnen, um den Inhalt der befüllten Kapsel nach unten fallen zu lassen. Als besonderes Merkmal hierzu erstreckt sich ein Stempel 7 ab dem Druckknopf 2 axial nach unten, fast bis auf die Verschluss-Scheibe 3 hinunter. Die um ihn herum angeordneten Spreizbeine 8 berühren die Scheibe 3 ebenfalls annähernd.
[001 1 ] Oben ist die Drückerfläche 24 des Druckknopfes 2 stark konkav ausgeformt, sodass eine Fingerbeere darin ideal Platz findet, wie in der Figur 1 gezeigt. Durch diese konkave Ausformung der Drückerfläche 24 läuft der umlaufende Rand der Drückerfläche 24 in einen spitzwinkligen Rand 14 aus. Damit ist sichergestellt, dass die Person, welche diese Verschlusskappe 1 betätigt, ihren Finger richtig auf dem Druckknopf 2 platziert und hernach in axialer Richtung hinunterdrückt. Der Kapseldeckel 6 ist vom Zentrum aus in radialer Richtung zu ihm gesehen gewellt ausgeführt, wie man in Figur 1 deutlich erkennt. Zunächst kommt in einem ersten Bereich 10, zunächst des zentralen Druckknopfes 2, ein rundum laufendes Wellental 12, gefolgt von einem Wellenberg 13. In diesem Bereich 10 ist die Wandstärke des Kapseldeckels 6 dünn ausgeführt. Diesem Bereich 10 folgt gegen aussen hin ein Bereich 1 1 , der wieder mit einem allerdings mit stärkerer Wandstärke ausgeführten Wellental 4 beginnt und in einen weiteren solchen Wellenberg 5 mündet, und dieser geht schliesslich in die umlaufende seitliche Wand 25 der Kapsel 18 über, die abermals dicker ausgeführt ist. Der äussere Bereich 1 1 des Kapseldeckels 6 ist also dicker und somit stärker ausgeführt als im innere Bereich 10, und die Kapselwand 25 ist abermals stärker dimensioniert. Infolge der weilenförmigen Ausgestaltung des Kapseldeckels 6 ist dieser walkbar, wenn der Druckknopf 2 abwärts gedrückt wird.
[0012] Wird also von oben auf den Druckknopf 2 gedrückt, wie in Figur 1 mit dem Finger gezeigt, so wird zunächst der Kapseldeckel 6 im Bereich 10 deformiert, durch eine Walkung, während der stärke Bereich 1 1 des Kapseldeckels 6 sich kaum in seiner Lage verändert. Der niedergedrückte Druckknopf 2 bewirkt, dass der Stempel 7 auf die darunter verlaufende Verschlussscheibe 3 drückt und sie zunächst vorspannt. Gleichzeitig werden auch die Spreizbeine 8 auf die Verschluss-Scheibe 3 gedrückt worden und haben sich infolge ihrer Elastizität verschieben sich ihre Enden 26 nach aussen, das heisst die Enden 26 der Spreizbeine 8, gewissermassen deren Füsse, gleiten ein wenig auf der Verschlussscheibe 3 in radialer Richtung nach aussen. Wird der Druckknopf 2 weiter in axialer Richtung nach unten gedrückt, so wird nun auch der äussere Bereich 1 1 des Kapseldeckels 6 gewalkt und der weiter abwärts gedrückte Stempel 7 bringt die Verschlussscheibe 3 schliesslich zum Bersten. Die Füsse der Spreizbeine 8 sind unterdessen weiter zum Umfangsbereich der Verschlussscheibe 3 hin geglitten und in der Endphase des Hinunterdrückens des Druckknopfes 2 drücken und scheren diese Spreizbeine 8 mit ihren Enden 26 die geplatzte Verschlussscheibe 3 nach unten, sodass ihre jeweiligen gebildeten Segmente nach unten geklappt werden und fortan in dieser niedergeschwenkten Position von den Spreizbeinen 8 festgehalten werden.
[0013] Die Figur 2 zeigt eine mögliche Verschlussscheibe 3, die hier als Besonderheit eine annährend komplett rund um den Umfang der Verschlussscheibe 3 verlaufende Schwächungslinie 39 aufweist, die in Form von Dünnstellen oder Schlitzen realisiert ist, mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Bereichen 32, 33, wo die Verschlussscheibe 3 intakt bleibt. Die Schwächungslinie 39 mit ihren Dünnstellen oder Schlitzen verläuft weiter vom Umfangsbereich aus durch eine S-förmige Linie durch den Diameter. Längs dieser Schwächungslinie 39 wird die Verschlussscheibe 3 bei genügend Druck durch den Stempel 7 und die Spreizbein-Enden 26 geöffnet. Für diese Verschlussscheibe 3 sind rund um den Stempel 7 an der Verschlusskappe 1 diametral versetzt zwei Spreizbeine 8 vorgesehen. Es verbleiben die zwei erwähnten intakten Bereiche 32, 33, hier oben und unten im Bild. Um diese Materialbrücken werden die beiden freigelegten Lappen der Verschlussscheibe 3 schliesslich von den Spreizbeinen 8 um 90° nach unten geschwenkt, indem die Spreizbein-Füsse 26 auf diese beiden Materialbrücken zu liegen kommen und die Lappen dann um sie herum nach unten drücken, wobei die Bereiche 32, 33 als Scharniere wirken.
[0014] Die Figur 3 zeigt diese Verschlussscheibe 3 in einem diametralen Schnitt. Die Schwächungslinie 39 in Form von Dünnstellen oder Schlitzen wird durch eine Einkerbung 19 erzeugt, die hier mit einem stumpfen Winkel nach unten zeigt. Der Querschnitt der Einkerbung kann freilich auch andere Formen haben, von spitzwinklig bis zu halbrund, sodass an spezifischen Stellen eine dünnste Wandstärke der Verschlussscheibe 3 erzeugt wird, an welchen sie schliesslich bersten wird.
[0015] Die Figur 4 zeigt eine Verschluss-Scheibe 3 mit Schwächungslinien 39 in Form von Dünnstellen oder Schlitzen, welche die Verschlussscheibe 3 in drei gleichgrosse Kreissegmente 22 aufteilen. Zum Öffnen einer solchen Verschlussscheibe 3 werden an der Verschlusskappe 1 drei um den Umfang verteilt angeordnete Spreizbeine 8 vorgesehen. Die Füsse 26 der Spreizbeine 8, nachdem die Verschlussscheibe 3 längs der drei radialen Schwächungslinien geplatzt ist und somit drei kreissegmentförmige Lappen nach unten hängen, drücken im Randbereich jeweils in der Mitte der Umfangslinie dieser drei Kreissegmente, das heisst an den eingezeichneten Druckpunkten 23, auf dieselben, und die Kreissegmente 22 werden in der Folge längs je einer Sekante nach unten geschwenkt und in dieser Position gehalten.
[0016] Die Figur 5 zeigt eine Verschluss-Scheibe 3 mit Schwächungslinien 39 in Form von Dünnstellen oder Schlitzen, welche die Verschlussscheibe 3 in vier gleichgrosse Kreissegmente 22 aufteilen. Zum Öffnen einer solchen Verschlussscheibe 3 werden an der Verschlusskappe 1 vier um den Umfang verteilt angeordnete Spreizbeine 8 vorgesehen. Die Füsse 26 der Spreizbeine 8, nachdem die Verschlussscheibe 3 längs dieser vier radialen Schwächungslinien 39 geplatzt ist und somit vier kreissegmentförmige Lappen nach unten hängen, drücken im Randbereich jeweils in der Mitte der Umfangslinie dieser vier Kreissegmente 22, das heisst an den eingezeichneten Druckpunkten 23, auf dieselben, und die Kreissegmente 22 werden in der Folge längs je einer Sekante nach unten geschwenkt und in dieser Position gehalten.
[0017] Die Figur 6 zeigt eine Verschlussscheibe 3 mit einer alternativen Anordnung der Schwächungslinien 30, 31 in Form von Dünnstellen oder Schlitzen. Nebst dem sternförmigen Verlauf mit drei Radialen sind an deren äusseren Enden Umfangslinien 30 ebenfalls geschwächt, wobei drei Bereiche als spätere Druckpunkte 23 frei gelassen werden. Auf diese frei gebliebenen Bereiche oder Druckpunkte 23 werden dann die Spreizbeine 8 mit ihren Füssen 26 draufdrücken und die jeweiligen 120°- Kreissegmente nach unten schwenken. Die Figur 7 rechts daneben zeigt die Anordnung der drei Spreizbeine 8 mit dem zentralen Stempel 7. Die Spreizbeine 8 sind hier allerdings nicht ganz korrekt dargestellt, in Tat und Wahrheit sind sie nach aussen gebogen und ihre Endbereiche sind als Füsse 26 elastisch biegbar. In Figur 8 ist diese Verschlusskappe mitsamt der aufgesiegelten Verschlussscheibe 3 dargestellt.
[0018] Die Figur 9 zeigt einen diametralen Schnitt durch eine Verschlusskappe, um weiteren Aufschluss darüber zu geben, wie der Stempel 7 und die Spreizbeine 8 wirken. In der gezeigten Momentaufnahme drückt der Stempel 7 bereits auf die Verschlussscheibe 3 und dehnt diese, setzt sie also unter eine gewisse Vorspannung. In Figur 10 ist der Folgezustand gezeigt, nachdem der weiter niedergedrückte Stempel 7 die Verschlussscheibe 3 längs ihrer Schwächungslinien 39, das heisst längs von Dünnstellen oder Schlitzen zum Bersten oder Platzen brachte. Es ragen nun drei 120° Kreissegmente lose nach unten. Beim weiteren Niederdrücken des Druckknopfes 2 werden diese von den Spreizbeinen 8 nach unten geschwenkt, je um eine Sekante an der Stelle der ansetzenden Spreizbein-Enden 26. Die Spreizbeine 8 sind dann nämlich in radialer Richtung nach aussen gekrümmt und deren Füsse bzw. Enden 26 liegen am Randbereich der Verschlussscheibe 3 an den jeweiligen Kreissegmenten an.
[0019] Eine besondere Herausforderung für solche Verschlusskappen bieten Flaschen mit ausgasenden Getränken darin, wenn sie also kohlensäurehaltige Getränke enthalten. In einer solchen Flasche steigt der Gasdruck nach dem Abfüllen, bis er ein Niveau erreicht, welches ein weiteres Ausgasen vermeidet. Unter dem angestiegenen Druck aber drückt das Gas von unten auf die Verschluss-Scheibe 3, sodass diese mit ihrer innern bzw. oberen Seite gegen den Stempel 7 in der Verschlusskappe 1 gedrückt wird. Im Einzelfall kann das dazu führen, dass die Verschluss-Scheibe 3 unter der auf sie wirkenden Last bricht und der Inhalt in der Kapsel 18 vorzeitig und ungewollt in die Flasche hinunterfällt. Im Folgenden wird eine Ausführung der Verschlusskappe präsentiert, welche sich selbst für Flaschen mit ausgasenden Getränken eignet, und die sicherstellt, dass die Verschluss-Scheibe auch nach einer kompletten Ausgasung und infolge ihres kräftigen Andrückens von unten auf den Stempel über ihr diesem Druck standhält und die Kapsel trotzdem sicher mittels Knopfdruck öffnenbar ist. [0020] Hierzu ist zunächst eine besondere Ausgestaltung des Stempels 3 wichtig. In Figur 1 1 ist eine Verschlusskappe 1 von unten gesehen dargestellt, welche einen zentralen Stempel 3 in der Kapsel 18 aufweist, der hier im Querschnitt einen Stern bildet, mit drei radial nach aussen sich erstreckenden Flügeln 27. Der Stempel 3 wirkt damit nicht bloss im Zentrum auf die Verschluss-Scheibe. Vielmehr, wenn eine Verschluss-Scheibe aufgrund des inliegenden Druckes in der Flasche von unten auf den Stempel gedrückt wird, so wird die Verschluss-Scheibe über die ganze hier sichtbare Endfläche 28 des Stempels 3 abgestützt, das heisst über eine Fläche, und weil sich die Flügel 27 radial vom Zentrum hin nach aussen erstrecken, wird die Verschluss-Scheibe ebenfalls über diese radialen Flügel 27 hinweg abgestützt, was ein Platzen längs ihrer Schwächungslinien, die in Form von Dünnstellen oder Schlitzen vorliegen, sicher zu vermeiden vermag. Zwischen den Flügeln 27 sind hier die Spreizbeine 8 angeordnet, welche nach dem Platzen bzw. Aufbrechen der Verschluss- Scheibe die Funktion übernehmen, die aus dem Scheibenverbund losgelösten Scheibenteile zuverlässig nach unten zu klappen.
[0021 ] Für eine insgesamt zuverlässige und sichere Funktion des Aufbrechens der Verschluss-Scheibe 3 und hernach des Niederklappens der Verschluss-Scheibenteile erweist sich eine besonders gestaltete Verschluss-Scheibe als nötig. Eine solche Verschluss-Scheibe 3 ist in Figur 12 dargestellt. Sie besteht aus einer Kunststoff- Scheibe mit durchgehenden Schlitzen 29-31 . Ein erster Schlitz 29 erstreckt sich diametral über beinahe den ganzen Durchmesser der Verschluss-Scheibe 3 und lässt die Scheibe im Randbereich intakt. Zwei weitere durchgehende Schlitze 30, 31 erstrecken sich hier bogenförmig längs des Umfanges im Randbereich der Verschluss- Scheibe 3, einer in einem Abstand im Anschluss an den anderen, sodass zwischen ihnen, das heisst zwischen den gegenüberliegenden Enden der beiden Bögen die Verschluss-Scheibe intakt bleibt und dort Materialbrücken gebildet werden, die je als ein Scharnier 32, 33 wirken, wie das noch klar wird. Der diametral verlaufende Schlitz 29 ist so angeordnet, dass er mit seinen beiden Enden jeweils in der Mitte der beiden bogenförmigen Schlitze 30, 31 mündet. Es sind somit zwei halbkreisförmige Kreissegmente 34,35 gebildet. Eine solche Verschluss-Scheibe 3 ist auf ihrer einen, unteren Seite mit einer Barriereschicht 36 versehen, sodass eine Barriere gegen Wasserdampf oder auch Sauerstoff oder gegen diverse Aromen gebildet ist. Eine solche Barriereschicht besteht zum Beispiel aus einer mittels einer Kontaktfolie, einem Kleber oder mittels PE aufgeklebten Aluminiumschicht von ca. 0.2 mm Stärke, die aussen noch mit einer dünnen Schutzschicht aus Kunststoff versehen ist, wobei diese Schutzschicht aufgedampft oder aufgesprayt sein kann. Letztlich handelt es sich bei dieser Beschichtung um eine beschichtete Aluminiumfolie, die als Barrierefolie zu wirken bestimmt ist. Die fertige Verschluss-Scheibe wird schliesslich mittels eines Induktionsschweissverfahrens (torsionales Schweissen) in einen Bördelrand an der Verschlusskappe eingesiegelt.
[0022] Von der Funktion her gesehen wirkt diese Verschlusskappe wie folgt: Zunächst wird die Verschluss-Scheibe 3, wenn sie infolge des wirkenden Innendrucks in einer Flasche gegen den Stempel 3 der Verschlusskappe 1 gedrückt wird, vorgespannt. Sie dichtet aber die Kapsel weiterhin sicher ab, auch wenn der Innendruck in der Flasche infolge einer Ausgasung des kohlesäurehaltigen Getränkes auf ein Maximum ansteigt, welches ein weiteres Ausgasen unterbindet. Zum gezielten Öffnen der in der Verschlusskappe 1 integrierten Kapsel 18 wird diese von oben, durch Druck auf den von ihr gebildeten Druckknopf 2 nach unten gedrückt. Damit wird der Stempel 7 im Innern der Kapsel 18 nach unten gedrückt und schliesslich bringt das die Verschluss- Scheibe bzw. deren sauerstoffdichte Beschichtung oder Schutzfolie längs des diametralen Schlitzes 29 zum Bersten. Sofort reisst die Beschichtung auch längs der bogenförmigen Schlitze 30, 31 und bei weiterem nach unten Drücken des Druckknopfes 2 und Stempels 7 drückt dieser die beiden halbkreisförmigen Kreissegmente 34, 35 der Verschluss-Scheibe 3 nach unten, sodass diese um die als Scharniere 32, 33 wirkenden Materialbrücken nach unten schwenken. Der Kapselinhalt fällt somit nach unten in die Flasche.
[0023] Die Figur 13 zeigt eine weitere mögliche Gestaltung des Stempels 7. Dieser weist ebenfalls radial abstehende Flügel 27 auf, nämlich fünf Flügel 27 mit zwischen sich je einem gleichen Winkel von 72° (5 x 72° = 360°). Zwei dieser Flügel 27, die auf einer Seite einen Winkel von 144° und auf der anderen in der Folge einen Winkel von 216° einschliessen (144° + 216° = 360°), sind von unten her über ihre fast ganze Höhe mit einer Ausnehmung 37 versehen, sodass in ihrem Aussenbereich je ein Spreizbein 8 gebildet wird. Auch diese Ausgestaltung funktioniert, weil ein flächenhaftes Stempelende zur flächigen Abstützung einer angepressten Verschluss-Scheibe gebildet wird, und der Stempel durch Niederdrücken trotzdem die Beschichtung einer Verschluss-Scheibe wie beschrieben aufzubrechen vermag und die Verschluss- Scheibensegmente abzuschwenken vermag, wobei am Schluss die beiden Spreizbeine 8 durch Ausschwenken nach aussen das komplette Niederschwenken der Kreissegmente der Verschluss-Scheibe sicherstellen.
[0024] Die Figur 14 zeigt die eine Hälfte der Verschluss-Scheibe längs eines diametralen Schnittes. Man blickt hier auf die Unterseite der Verschluss-Scheibe 3, die dem Flascheninhalt zugewandt ist, also auf die Beschichtung 36, die als sauerstoffdichte Barriere wirkt. Auf der Oberseite erkennt man die Kunststoff-Scheibe mit ihren umlaufenden Schlitzen 30, 31 , die hier in die Diametrale münden. Die Figur 15 zeigt diese Verschluss-Scheibe 3 von schräg oben gesehen. Die Ränder der Verschluss-Scheibe 3, egal ob der äussere kreisrunde Rand oder die Ränder der Schlitze 29-31 laufen über ihre Höhe keilförmig und mittig in eine Kante 38 aus.
[0025] Welche Merkmale erweisen sich also als besonders wichtig, um das Ziel der Erfindung zu erreichen und die gute Funktion einer solchen Verschlusskappe zu gewährleisten?
1 . Es braucht eine konkave Fingerauflage mit scharfen Kanten 14 welche intuitiv eine in der Mittelachse 21 des Verschlusses liegende Fingerauflage provoziert.
2. Der Druckknopf 2 muss so wie gezeigt und beschrieben ausgeführt sein, damit er ein gerades, vertikales bzw. axiales nach unten Drücken sicherstellt.
3. Der Druckknopf 2 ist durch seine Fassung im Zentrum von konzentrischen aneinander anschliessenden Wellen gehalten und deshalb in zwei Phasen niederdrückbar, sodass die Kräfte für das Aufplatzen der Verschlussscheibe 3 und das spätere Abklappen derselben längs des Umfangsbereichs der herausgelösten Segmente keine einzelne hohe Kraftspitze erzeugen.
4. Die Wanddicke des ab dem Zentrum des Kapseldeckels 6 ersten gewellten Bereiches 10 ist dünner als jene des nach aussen anschliessenden gewellten Bereiches 1 1 ausgelegt, sodass zunächst nur der erste Kapseldeckelbereich gewalkt wird, für die erste Phase des Niederdrückens.
5. Die Wanddicke des anschliessenden zweiten Bereiches 1 1 ist dicker und leistet somit mehr Widerstand beim Niederdrücken des Druckknopfes 2.
6. Die auf die Verschlussscheibe 3 wirkenden Spreizbeine 8 sind seitlich, das heisst radial nach aussen bewegbar, damit die unten abgerundeten Enden 26 der Spreizbeine 8 beim Auftreffen auf die Verschlussscheibe 3 radial nach aussen gleiten und schliesslich die Druckkraft nach unten möglichst nahe am Umfangs-Randbereich der Verschlussscheibe 3 aufbringen. Die Schwächungskerben bzw. Schwächungslinien 39 in Form von Dünnstellen oder Schlitzen stellen sicher, dass die Verschlussscheibe 3 durch den Druck des Stempels 7 und der Spreizbeine 8 an den gewünschten Stellen platzen und öffnen, nämlich längs der gezielt verlaufenden Schwächungslinien 39.
Für eine sauerstoffdichte Kapsel ist die Verschlussscheibe 3 mit Schlitzen ausgeführt und die Verschluss-Scheibe 3 ist komplett mit einer Beschichtung 36 versehen, welche die Schlitze überdeckt. Zum Abschwenken der Verschluss-Scheiben-Teile muss zunächst die Beschichtung 36 bersten.
Ziffernverzeichnis
1 Verschlusskappe
2 Druckknopf
3 Verschlussscheibe
4 Wellental äusserer Bereich 11
5 Wellenberg äusserer Bereich 11
6 Kapseldeckel
7 Stempel
8 Spreizbeine
9 Becherförmiger Anschluss an Druckknopf 2
10 Innerer Bereich des gewellten Kapseldeckels
11 Äusserer Bereich des gewellten Kapseldeckels
12 Inneres Wellental im inneren Bereich 10
13 An 12 anschliessender Wellenberg im inneren Bereich 10
14 Scharfer Rand der Drückerfläche
15 Ausnehmungen im Becher
16 Innengewinde Verschlusskappe
17 Innerer Rohrstutzen nach abwärts gerichtet
18 Kapsel
19 Einkerbung auf Verschlussscheibe
20 Verschlusskappendeckel
21 Rotationsachse der Verschlusskappe
22 Kreissegment
23 Druckpunkte
24 Drückerfläche
25 Kapselwand
26 Ende der Spreizbeine 8
27 Radiale Flügel am Stempel 7
28 Flächenhafte Endseite des Stempels
29 Diametraler Schlitz in der Verschluss-Scheibe
30 bogenförmige Schlitze in der Verschluss-Scheibe
31 radiale Schlitze in der Verschluss-Scheibe
32 Erste als Scharnier wirkende Materialbrücke Zweite als Scharnier wirkende Materialbrücke Erstes halbkreisförmiges Kreissegment Zweites halbkreisförmiges Kreissegment Beschichtung - sauerstoffdichte Barriere Ausnehmung in radialem Flügel
Vorstehende Kante 38 an der Schlitzwand Schwächungslinie

Claims

Patentansprüche
1. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) mit Druckknopf (2) zum Auslösen der Entleerung einer unter diesem Druckknopf (2) ausgeformten, nach unten offenen und mit einer Verschlussscheibe (3) verschliessbaren Kapsel (4) mit umlaufender Kapselwand (5) und Kapseldeckel (6), zur Aufnahme einer Substanz, die in einen mit dieser Verschlusskappe (1 ) ausgerüsteten Behälter entleerbar ist, wobei auf der Aussenseite des Kapseldeckels (6) ein zentraler Druckknopf (2) zum Niederdrücken des Kapseldeckels (6) unter dessen Deformation ausgeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Kapsel (18) unterhalb des Druckknopfes (2) ein zentraler, axial nach unten ragender Stempel (7) ausgeformt ist, und dass um den Umfang dieses Stempels (7) herum verteilt wenigstens zwei nach unten und zur Verschluss-Rotationsachse (21 ) nach aussen hin schwenkbare Spreizbeine (8) ausgeformt sind, die über ihren Endbereich in eine elastisch biegbare Verjüngung als Füsse (26) auslaufen, weiter dass der Kapseldeckel (6) rund um den Stempel (7) in radialer Richtung gesehen gewellt ausgeführt ist, wobei dieser Kapseldeckel (6) im ersten, inneren gewellten Bereich (10) seines Radius mit dünnerer Wandstärke ausgeführt als im zweiten, äusseren gewellten Bereich (11 ), sodass die Deckelwand durch Druck von oben auf den Druckknopf (2) in zwei Phasen walkbar ist, indem zuerst der innere Deckelbereich (10) unter axialem Niederdrücken des Druckknopfs (2) walkbar ist, bis der Stempel (7) die Verschlussscheibe (3) an Druckpunkten (23) mit Druck beaufschlägt und dadurch vorspannt und die Spreizbeine (8) die Verschlussscheibe (3) berühren, hernach der äussere gewellte Bereich (11 ) unter weiterem Niederdrücken des Druckknopfes (2) walkbar ist und damit die Endbereiche der Spreizbeine (8), während der Stempel (7) die Verschlussscheibe (3) durchbricht, die entstehenden losen Verschlussscheiben-Segmente nach unten schwenken, sodass die Öffnung der Kapsel (4) freigelegt ist.
2. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (7) im Querschnitt sternförmig ausgeführt ist und radial abstehende Flügel (27) bildet, sodass er ein flächenhaftes Ende bildet, das als Abstützung für durch eine durch Ausgasung des Flascheninhaltes von unten angepresste Verschluss-Scheibe (3) zu wirken bestimmt ist, wobei diese Verschluss-Scheibe (3) eine Kunststoff-Scheibe ist, die über ihre ganze Ausdehnung mit einer Barriere- Beschichtung (36) versehen ist, wobei die Kunststoff-Scheibe mittels mindestens eines diametralen Schlitzes (29) und mindestens zwei an die Enden dieses Schlitzes (29) mit ihrer Mitte angrenzende bogenförmige Schlitze (30, 31 ), die zwischen ihren Enden je eine Materialbrücke (32, 33) als Scharnier stehenlassen, zwei sonst freie halbkreisförmige Kreissegmente (34, 35) gebildet sind, die durch Druck vom Stempel (7) von oben nach Bersten der Beschichtung (36) auf ihrer Unterseite um die Materialbrücken (32, 33) scharnierned abschwenkbar sind.
3. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizbeine (8) die Verschlussscheibe (3) berühren und beim Niederdrücken des Druckknopfes (2) die Endbereiche (26) der Spreizbeine (8) elastisch nach aussen biegen und radial auf der Verschluss-Scheibe (3) nach aussen nahe an die Schlitze (30,31 ) gleiten und dort eine Scherwirkung und einen Bruch erzeugen, und ihre Enden (26), während der Stempel (7) die Verschlussscheibe (3) durchbricht, die entstehenden losen Verschlussscheiben-Segmente nach unten schwenken, sodass die Öffnung der Kapsel (4) freigelegt ist.
4. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapseldeckel (6) rund um den Stempel (7) in radialer Richtung gesehen gewellt ausgeführt ist, wobei der Kapseldeckel (6) im ersten, inneren Bereich (10) seines Radius eine Wellenform mit dünnerer Wandstärke mit mindestens einem Wellental (12) und einem Wellenberg (13) formt, und anschliessend der Bereich (11 ) seines Radiums mit dickerer Wandstärke ebenso eine Wellenform mit mindestens einem Wellental (4) und einem Wellenberg (5) formt, sodass der Kapseldeckel (6) durch Druck von oben auf den Druckknopf (2) in zwei Phasen walkbar ist, unter axialer Bewegung des Druckknopfes (2) nach unten.
5. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapseldeckel (6) rund um den Stempel (7) in radialer Richtung gesehen gewellt ausgeführt ist, wobei der Kapseldeckel (6) im ersten, inneren Bereich (10) seines Radius mit dünnerer Wandstärke als im äusseren Bereich (11 ) ausgeführt ist, und dieser Kapseldeckel (6) an den Druckknopf (2) anschliessend in radialer Richtung gesehen zunächst ein Wellental (12) und dann einen Wellenberg (13) formt, und daran anschliessend der zweite Bereich (11 ) ein Wellental (4) und dann einen Wellenberg (5) formt, der in die abermals stärker dimensionierte Kapselwand (25) übergeführt ist.
6. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopf (2) im Kapseldeckel (6) als gestürzter, nach unten konisch sich aufweitenden Becher (9) geformt ist, mit innen dem zentralen Stempel (7), und dass die Spreizbeine (8) durch Ausnehmungen (15) aus der Becherwand (9) erzeugt und geformt sind.
7. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopf (2) auf seiner äusseren, oberen Seite eine konkave Drückerfläche (24) ausbildet, mit umlaufendem nach oben gerichteten spitzwinklig auslaufenden Rand (14), zur Zentrierung und axialen Führung eines auf den Druckknopf (2) drückenden Fingers.
8. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschluss-Scheibe (3) mit drei um den Umfang verteilt angeordneten radialen und bogenförmigen Schwächungslinien (39) in Form von Dünnstellen oder Schlitzen (30,31 ) in drei Segmente (22) aufgeteilt ist und drei Spreizbeine (8) auf die Mitte je eines Kreissegment-Umfangs aufzutreffen bestimmt sind, zum Abschwenken desselben beim Niederdrücken des Druckknopfes (2) und Stempels (7) um eine am Rand der Verschlussscheibe (3) gebildete als Druckpunkte (23) wirkende Bereiche dieses Kreissegmentes.
9. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschluss-Scheibe (3) mit vier um den Umfang verteilt angeordneten bogenförmigen Schwächungslinien (39) und radialen Schwächungslinien (29) je in Form von Dünnstellen oder Schlitzen in vier Segmenten (22) aufgeteilt ist und vier Spreizbeine (8) auf die Mitte je eines Kreissegmentes aufzutreffen bestimmt sind, zum Abschwenken desselben beim Niederdrücken des Druckknopfes (2) und Stempels (7) um vier als Druckpunkte (23) wirkende Bereiche am Rand der Verschlussscheibe (3) dieser Kreissegmente (22).
10. Befüllbare, auf einen Gewindestutzen eines Behälters aufschraubbare oder aufsetzbare Verschlusskappe (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizbeine (8) an ihren Enden (26) verbreitert sind, sodass die aufgerissenen Kreis-Segmente (22) der Verschlussscheibe (3) nach dem Abschwenken nach unten in dieser offener Position zur vollständigen Entleerung der Kapsel (18) in den darunterliegenden Behälter gehalten sind.
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