JP2013529158A

JP2013529158A - 炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー

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Publication number: JP2013529158A
Application number: JP2013506616A
Authority: JP
Inventors: オー．ニャンビ，サミュエル; ゼールホーファー，フリッツ
Original assignee: Coca Cola Co
Current assignee: Coca Cola Co
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2013-07-18
Anticipated expiration: 2031-04-26
Also published as: WO2011134928A3; WO2011134928A2; AU2011246511B2; RU2012148844A; US8870038B2; ZA201208108B; AU2011246511A1; CH703028A2; EP2563711B1; US20130092712A1; CN102906005A; CN102906005B; MX2012012499A; CH703028B1; EP2563711A2; JP5722432B2

Abstract

本発明の、炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサーは、ボトルにネジ式に取り付けることができるヘッド部（１）を有する。ヘッド部（１）は、側面に位置する抜出しチャネル（１５）と、頂部に位置する押しボタン（１６）とを有する。吸引チューブ（１０）は下向きに突出しており、ディスペンサーが取り付けられるボトル（２０）の底部まで到達できるようになっている。このチューブは、その頂部では、ヘッド部（１）内のバルブ装置内へと開放しており、このバルブ装置は、ボトル（２０）の軸方向に移動することができる制御機関（５）を有する。この制御機関（５）は、バネ（３）によって閉鎖する方向に作用を受ける。この制御機関を開放するために上方から押しボタン（１６）を押すことにより、吸引チューブ（１０）の内部圧力が大気圧まで低減される。その結果、ボトル（２０）の内部の高い支配的圧力によって、液体を吸引チューブ（１０）の下端抜出し口から吸い込み、抜出しチャネル（１５）を経由して、ボトルから放出する。さらなる特徴を挙げると、吸引チューブ（１０）は弾性プラスチック材料から製造されており、吸引チューブ（１０）の外周断面および内周断面は、吸引チューブ（１０）の内部圧力が大気圧まで低減される際には、ボトル（２０）の内部の高い支配的圧力による変形によって、吸引チューブ（１０）の貫流断面を狭くすることができるような形状を有している。したがって、ボトル内の圧力が徐々に低下するにも関わらず、単位時間当たりに流出する液体の量がほぼ一定に保たれる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ボトルが直立姿勢であるか水平姿勢であるかを問わず、単にボタンを押すことによって、ボトルから炭酸飲料を分配するためのディスペンサーに関する。

炭酸飲料は、アルミニウム缶のみならず、ガラスボトルおよびＰＥＴボトルの形態で極めて大量に販売されている。何百万ものそのようなボトルが日々開栓され、それらのボトルの内容物が注ぎ出されて飲まれている。飲料に新鮮さを付与する、飲料中の炭酸は、そのガス放出により、ボトル内の圧力上昇を引き起こす。誰しもが、そのようなボトルを開栓する際に耳にする、プシューという音になじみがあるが、これは、最初に、ボトル内の一定の過剰圧力が抜けるためである。ボトルは、０．３３リットル、０．５リットル、１リットル、１．５リットル、２リットルの容量から、最大３リットルのボトルまで、様々なサイズで販売されている。しかしながら、より大型のボトルは、誰にとっても問題なく取り扱うことができるわけではない。特に、小さい子供、ならびに非力な者および高齢者は、重いボトルを取り扱う際に困難を訴える。ボトルは、多くの場合、冷蔵庫内に保管され、飲料が所望される場合には、ボトルを冷蔵庫から取り出して、開栓し、注ぐために持ち上げて、飲用グラスの上で傾け、次いで、冷蔵庫内に戻さなければならない。これらの手順工程は、小さい子供、または病人、高齢者もしくは障害者などの非力な成人にとっては、実行困難または実行不可能である場合がある。ネジ式の封栓を最初に開ける際には、開けるために破断しなければならない封止部材が封栓には更に設けられているために、全ての人々に可能とは限らない力を費やすことを必要とする。更には、そのような飲料ボトルを繰り返し開閉することにより二酸化炭素の一部が漏れるため、その飲料は、完全に消費される前に気が抜けて泡立ちが不足することになる。

これらの問題を回避するために、ボトル内の圧力を維持し、所望の場合、二酸化炭素の漏れに対処することを必要とせずに常に新鮮な状態でボトルから炭酸飲料を分配するための、ボトルの首部に搭載することができる様々な装置が提案されている。例えば、ベルギー国特許第７４３，４８５号は、分配バルブと、ボトルの内部の圧力があるレベルより低くなった場合にボトルに二酸化炭素を追加するための別個の二酸化炭素バルブとを備える装置を開示している。オーストリア国特許第１４４，１１１号および米国特許第３，９７６，２２１号には、飲料内の二酸化炭素の圧力を制御するための圧力制御装置が開示されている。しかし、問題となるのは、通例はボトルを完全に空にすることを阻止する、炭酸を含むボトルの内容物を分配する際の圧力低下のみではない。炭酸飲料が注ぎ出される際には、その炭酸飲料は発泡する。この発泡は、ある程度までは望ましいものであり、その飲料が新鮮であることを示す。しかしながら、過度の発泡は、飲用グラスが適切な時間内に満たされることを妨げるため、望ましいものではない。更には、ボトルが開栓されたまま長時間維持されているほど、より多くの二酸化炭素が漏れて、ボトル内の飲料はより早く気が抜けて泡立ちが不足することになる。飲料を分配する際に生じる、飲料のどのような乱流も、また、どのような非層流も、発泡に寄与する。更には、大気温度（周囲温度）が一定の役割を果たす。圧力の低減後に飲料が放出される大気温度が高いほど、冷たい炭酸飲料はより発泡しやすくなる。ボトルが事前に振ってある場合には、このことによりガス放出が大いに促進され、発泡の問題は、ボトルの内容物を適切に分配することがほぼ不可能になるほど十分に深刻なものになる。

従来技術では、上述の問題を解決すると称して、解決策を見出すための様々な試みがなされている。英国特許第２２１９９８８号は、ボトル上にネジ式に取り付けることができるディスペンサーを開示している。小さいチューブがボトルの底まで下方に延びる。ボトル内部の高められた圧力に基づいて制御された方式でボトルから飲料を分配するために、手動操作のバネ荷重式バルブが、出口に至近の場所で、押しつぶされた小さいチューブを開放することによって、首部の圧力を低減する。このディスペンサーは、更に、ＣＯ₂圧縮カプセルを備える圧力制御器を含み、ボトルの内部の圧力が一定のレベルより低くなった場合には、このＣＯ₂圧縮カプセルからＣＯ₂が追加される。しかしながら、このディスペンサーは、金属部品を含めた極めて多数の部品からなり、それに応じて製造および組み立ての費用が高くなる。

このように、炭酸飲料におけるボトル内部の高められた圧力を利用し、また、ボトルを空にする際の制御された減圧を通じて炭酸飲料を分配するためのディスペンサーの基本原理は、様々な実施形態で既知である。しかしながら、実際には、炭酸飲料を含むボトルは、そのようなディスペンサーを備えずに販売され、これらのシステムは一般的に普及してはいないという事実が、依然として残されている。後からボトルにネジ式に取り付けることができる個別のディスペンサーが市販されている場合がある。しかしながら、単にボトル上にディスペンサーをネジ式に取り付けるためにボトルを最初に開栓するだけで、二酸化炭素の相当な初期部分が漏れる。また、そのようなディスペンサーは、仮に使用されるとしても、極めて稀にしか使用されることがない。

欧州特許第１７３７７５９号に対する異議申立手続きから、以下の特徴は、既によく知られた従来技術を構成するものであることが明らかになった。容器の収容空間から、外部への少なくとも１つの閉鎖可能な流出口を介して流体を解放するための装置であって、この収容空間から隔てられた圧力貯蔵器を有し、この圧力貯蔵器内に推進手段が加圧下で収容されており、圧力制御器を介して前記圧力貯蔵器を前記収容空間と連通させることができる装置。この圧力制御器は、軸方向に移動可能な制御機関を有する。加圧手段をこの制御機関に作用させることによって、この制御機関は閉鎖状態に維持される。内部の圧力は、制御機関を閉鎖する方向に作用する。大気圧（周囲圧力）は、制御機関を開放する方向に作用する。

それゆえ、新たなディスペンサーは、単に機能に関する既知の基本原理に関与し得るのではなく、むしろ、そのようなディスペンサーの特定の実施形態、およびこの基本原理の特定の適用にのみ関与し得るものであり、それにより、この基本原理は技術的により良好かつ単純な方式で適用され、一般的に費用が安価でありながらも確実に機能し操作が極めて容易な大量生産製品として、ディスペンサーが製造される。このことは全て、そのようなディスペンサーが市場で生き残る機会を有するための基本的な必要条件である。

これらの前述の状況に留意すると、本発明の課題は、上述の問題と不都合とを除去し、少なくとも以下の要件を満たす、炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサーを提供することである。
・ディスペンサーは、ボトルが直立の姿勢から水平の姿勢までのどのような姿勢であっても、炭酸化によって発生するボトルの内部の圧力のみに基づき、単に押しボタンを押すことによって、数滴しか残留しないようにボトルの内容物を飲用グラス内に分配することを可能にするべきである。
・ディスペンサーは、分配する際の発泡を概ね抑制し、適正な流出速度を提供するべきである。
・ディスペンサーは、可能な限り経済的に製造できるように、最小限の数の部品からなり、かつ組み立てが容易であるべきである。
・ディスペンサーは、利用者によってディスペンサーが開封される前にどのような汚物もディスペンサーの放出口内に入ることを防止する開口封止部材を有するべきである。
・ディスペンサーは、それを装着したボトルを、２つの曲げた指の間で吊り下げて容易に持ち運ぶことを可能にするべきである。
・ディスペンサーは、可燃性の構成要素のみの、すなわち、金属部品を有しない、使い捨ての大量生産製品として構成されるべきである。

この主要な課題は、炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサーであって、このディスペンサーはボトルにネジ式に取り付けることが可能なヘッド部を有し、このヘッド部は側面に位置する抜出しチャネルと、頂部に位置する押しボタンと、下向きに突出する吸引チューブとを有するようなディスペンサーによって解決される。この吸引チューブは、ディスペンサーが取り付けられるボトルの底部まで到達できるようになっており、その頂部ではヘッド部内のバルブ装置内へと開放しており、このバルブ装置は、ボトルの軸方向に移動することが可能な制御機関を有する。この制御機関はバネによって閉鎖する方向に力を受けており、上方から手動で押しボタンを押すことによってこの制御機関を開放させることが可能であり、その結果、吸引チューブの内部圧力（以下、しばしば、吸引チューブの内部圧力を「チューブ内圧」と称する）を大気圧まで低減させることが可能であり、このことにより、液体を、ボトルの内部の支配的圧力（以下、しばしば、ボトルの内部の支配的圧力を「チューブ外圧」と称する）を通じて、吸引チューブの下端抜出し口から吸い込み、抜出しチャネルを経由して、ボトルから放出することができる。この押しボタン式ディスペンサーにおいては、吸引チューブがゴム弾性プラスチックから製造されており、吸引チューブの外周断面および内周断面は、チューブ内圧が大気圧まで低減される際には、チューブ外圧による吸引チューブの貫流断面の変形によって吸引チューブを狭くすることができるような形状を有する。

更に、上述の特徴を有する押しボタン式ディスペンサーが、解決すべき課題に応じて、従属請求項内に見出される更なる他の特定の特徴を有する場合には、その押しボタン式ディスペンサーによって更なる課題が解決される。

以下、図面に参照しながら、そのような押しボタン式ディスペンサーを好ましい実施態様で示し、さらに、押しボタン式ディスペンサーの個々の部品および押しボタン式ディスペンサーの機能を説明し明確にする。

新たに充填されたボトルにネジ式に取り付けられるように準備された、組み立てられた状態の押しボタン式ディスペンサーの全体である。個々の部品が組み立てられた状態のヘッド部である。左の図は、全ての構成部品が分解図で示される押しボタン式ディスペンサーである。右の図は、サイズの比較のために示した、押しボタン式ディスペンサーが装着されるボトルである。別の視角から見た、全ての構成部品が別の分解図で示される押しボタン式ディスペンサーである。押しボタン式ディスペンサーのヘッド部の縦断面図である。吸引チューブの斜視図である。吸引チューブに付属する抜出し口部材をも示す。好ましい吸引チューブの断面図である。左の図は、吸引チューブの内部圧力（チューブ内圧）とボトルの内部の支配的圧力（チューブ外圧）とが等しい場合であり、右の図は、チューブ内圧が低減されている場合である。長方形の吸引チューブの断面図である。左の図は、チューブ内圧とチューブ外圧とが等しい場合であり、右の図は、チューブ内圧が低減されている場合である。星形の吸引チューブの断面図である。左の図は、チューブ内圧とチューブ外圧とが等しい場合であり、右の図は、チューブ内圧が低減されている場合である。ダンベル形状の吸引チューブの断面図である。左の図は、チューブ内圧とチューブ外圧とが等しい場合であり、右の図は、チューブ内圧が低減されている場合である。チューブ内圧が大気圧である場合に、チューブ内圧より高いチューブ外圧に対して測定された流速のグラフである。

図１は、炭酸を有する飲料を新たに充填したボトル上にネジ式に取り付けられるように準備された、組み立てられた状態の、完全な押しボタン式ディスペンサーを示す。この押しボタン式ディスペンサーは、ヘッド部１と、ヘッド部１の下側に取り付けられた吸引チューブ１０とからなる。この吸引チューブ１０の下端にある抜出し口には、抜出し口部材１１が装備されている。この抜出し口部材１１は密度が大きいため、ボトルが水平姿勢である場合には、吸引チューブ１０は抜出し口部材１１の重量により弓なりの形で下向きに屈曲し、抜出し口部材１１は水平姿勢のボトルの内側面上の最も低い場所に位置することになり、その結果、液体を吸引によって常に最後まで取り出すことができる。

図２は、個々の部品が組み立てられた状態にあるヘッド部１を拡大して示したものである。上の方には抜出しチャネル１５がある。抜出しチャネル１５は、封止部材２によって閉鎖されている。この封止部材２においては、上側に円屋根形状の蓋２９を有する。蓋２９の下に、このディスペンサーの実際の押しボタンが隠されている。前面に向かって、封止部材２は抜出しチャネル１５のカバー部３０へと延びる。このカバー部３０上の最前面に、抜出しチャネル１５の開口部を閉鎖するカバーキャップ２７が形成されている。封止部材２の反対側上には、封止タブ２８がある。封止タブ２８は、所定の破断点を有する少なくとも１つの材料ブリッジ３３を利用することが可能である。製造中に、この封止部材２は真下に位置する取り付け部材４に当接され、諸部分が冷却された後には、この封止部材２は、材料ブリッジ３３上の所定の破断点を破断することによって、ヘッド部１から容易に取り除くことができる。したがって、この封止部材２は、確実な初期開口封止部材を提供し、購入者が初めてこの封止部材２を取り外す前に、どのような汚染断片または異物も抜出しチャネル１５内に混入することがないようにすることができる。取り付け部材４は、その一方の面において、開口部１３を有する実際の抜出しチャネル１５、即ち、ディスペンサーの内部から外部に至るチャネルを、形成する。図から認識し得るように、この取り付け部材４は、両側上がくびれた形状を有する。それゆえ、取り付け部材４は、一方の手の人差し指および中指などの２つの曲げた指で持つことによって、上方から容易に把持することができる。したがって、この押しボタン式ディスペンサーを装着したボトルは、２つの指によって容易に持ち運ぶことができる。

取り付け部材４の下方には、ネジ式連結部材７が接合されている。このネジ式連結部材７によって、押しボタン式ディスペンサーをガラスボトルまたはＰＥＴボトルにネジ式に取り付けることができる。このために、ネジ式連結部材７は、その内側面上に適切なネジ切り、好ましくはＰＥＴボトルの広く用いられている２８ｍｍの首部用のネジ切りを有する。当然のことながら、他のサイズのネジ切りも用いることが可能である。ネジ式連結部材７に、下方から、円錐形貫流チャネル９の上端部分１２が挿入される。この円錐形貫流チャネル９の下端部には、吸引チューブ１０のための把持部材２１がある。この把持部材２１は、２つの把持アーム３１からなる。２つの把持アーム３１は、正確な嵌合で吸引チューブ１０の外面を包み込む。また、把持部材２１は、その内面で、吸引チューブ１０の内周断面が、把持部材２１の内面形状へと正確に移行して、滑らかな移行を確保するように形成される。これは、可能な限り層流の流れを確保するためにも、貫流する炭酸飲料の発泡を抑制するためにも、重要なことである。

図３は、構成部品の全てが分解図で示される押しボタン式ディスペンサーを示す。サイズの比較のために、この押しボタン式ディスペンサーが装着される典型的なＰＥＴボトル２０を右側に示す。押しボタン式ディスペンサーの構成部品を、上の方に位置するものから下の方に位置するものへの順に説明する。最上部には、円屋根形状の蓋２９とカバーキャップ２７とを有する封止部材２がある。このカバーキャップ２７は、その内側面上に封止リング３２が形成されている。それゆえ、この封止リング３２は、抜出しチャネル１５の開口部１３の内部に、封止する効果を発揮するように位置することになる。反対側には、封止部材２上に封止タブ２８があり、この封止タブ２８は、所定の破断点を有する薄い材料ブリッジ３３を介して、両側上で、周囲を取り囲む封止リング３４に接続される。この封止タブ２８が材料ブリッジ３３を破断しながら剥ぎ取られて初めて、封止部材２をディスペンサーのヘッド部１から取り外すことができ、ディスペンサーは使用の準備が整う。

次に示す構成部品は、ディスペンサーの押しボタン１６である。その下側面上に、２つのプラスチック製のバネ３が、それぞれ、３つのバネ式弾性要素がつながった形態で形成されている。押しボタン１６の下側面上の中心には、連結部１４が形成されている。後述するように、連結部１４の中に制御機関５をクリック方式で留めることができる。次の構成要素は、抜出し用部品のための取り付け部材４である。この取り付け部材４は、ここでは後方から示され、さらに下方に図示されている抜出しチャネル用部品６を実質的に取り囲む。取り付け部材４はくびれた形状を有するので、ディスペンサーは、２つの指で容易に把持して持ち運ぶことができる。下方に示す構成要素は、制御機関５である。この制御機関５は、矢印形状であり、その前端部上に重錘形状の封止円錐体２３を有する一方で、後部に向けて、船形状の断面を有する刀形状の伸長部２４を有する。押しボタン１６の下側面上の連結部１４をこの伸長部２４の上端部に連結することができるので、制御機関５は、一方では、押しボタン１６によって下方に押すことができ、他方では、押しボタン１６による圧力から解放された後に、下方で支持される圧縮バネ３の力によって、再び上向きに引き戻すことができる。

制御機関５の下方に、抜出しチャネル用部品６が示されている。この抜出しチャネル用部品６は、殆どの部分が組み立て中に取り付け部材４の中に隠れてしまい、取り付け部材４によって包囲される。抜出しチャネル用部品６の前面はここでは見えないが、抜出しチャネル用部品６は前面において、若干下向きに弧を描いて湾曲する抜出しチャネル１５を形成している。次の構成要素はネジ式連結部材７であり、このネジ式連結部材７によって、ディスペンサーは、最終的に、ボトル２０の首部のネジ切り３４上にネジ式に取り付けられる。ネジ式連結部材７の真下には、受容スリーブ８が示されている。受容スリーブ８の内部には、断面図を参照することによって後に明らかとなるように、制御機関５の重錘形状の封止円錐体２３のための滑り嵌め台座が形成されている。この受容スリーブ８は、その外側面で、円錐形貫流チャネル９の上端部分１２に嵌め込まれる。この円錐形貫流チャネル９は、プラスチック製の小さいチューブであって、内部が下方から上向きに外へ円錐形に広がる。この円錐形貫流チャネル９は、底部上に、吸引チューブ１０のための把持部材２１を有する。把持部材２１は、下向きに延びる２つの把持アーム３１を有する。これら２つの把持アーム３１の間に吸引チューブ１０を挿入することができ、それにより、吸引チューブ１０の内面形状の、貫流チャネル９の内面形状への密閉封止された滑らかな移行が達成される。

図４は、全ての構成部品が別の角度から見た分解図で示される、本発明の押しボタン式ディスペンサーを示す。この図においてもまた、最上部には、円屋根形状の蓋２９ならびにカバーキャップ２７および封止タブ２８を有する封止部材２が示されている。その真下には、２つのプラスチック製の圧縮バネ３が下側面上に形成された、押しボタン１６が示されている。次いで、抜出しチャネルのための上部カバー３６を有する、くびれた形状の取り付け部材４が続く。図から分かるように、取り付け部材４の上端部は、組み立て軸に対して斜めに広がっている。この上端部は押しボタン１６が嵌め込まれる環状取り付け部を形成し、押しボタン１６は同様に、組み立て軸に対して斜めに配置される。この斜めの平面は、抜出しチャネルと同じ方向を向いている。抜出しチャネルは更に、若干下向きに湾曲する弧の形状を有するが、このことは、抜出しチャネル１５のカバー３６からも見て取れる。取り付け部材４の下側内縁部に沿って内向きに延びる突出部３５が示されている。組み立て後には、この突出部３５上で、圧縮バネ３の下端部が支持される。

次の構成要素は、矢印形状の制御機関５であり、この制御機関５は、重錘形状の封止円錐体２３と、この円錐体の上側に位置する刀形状の伸長部２４とを有する。伸長部２４の上端部は、押しボタンの下側面上の連結部１４内に強制ロック方式でクリック留めすることができるように形成される。次に、若干下向きに屈曲する抜出しチャネル１５を有する、抜出しチャネル用部品６が続く。この部品は、下方に位置するネジ式連結部材７の上端部内に適合し、その上に強制ロック方式で挿入することができる。次に続くのは、既述の部品、すなわち、受容スリーブ８、円錐形貫流チャネル９（図面内で貫流チャネル９の隣に示される吸引チューブ１０のための把持部材２１を有する）、および、最底部に位置する、吸引チューブ１０の抜出し口領域に重量を付加するための抜出し口部材１１である。

本発明の押しボタン式ディスペンサーの機能を、以下、図５に参照して詳細に説明する。この図５は、組み立て状態の押しボタン式ディスペンサーのヘッド部１の縦断面を示す。この図により、制御機関５が搭載される方式を知ることができる。円錐形貫流チャネル９の上端部領域１２内に、受容スリーブ８が、上方から挿入される。この受容スリーブ８は、２Ｋ射出成形技術で製造されたものであって、その内側に、封止要素として機能する柔軟な構成要素を有する。組み立てる時には、制御機関５が、円錐形貫流チャネル９の上端部領域を通過して上方から挿入され、その後、受容スリーブ８が上方から挿入される。この後は、制御機関５は、受容スリーブ８によって取り囲まれているため、もはや上向きに引き出すことはできない。受容スリーブ８は、その内部において、制御機関５の重錘形状の封止円錐体２３の肩部のための封止表面２５を形成する。封止部材２の取り外しの後、押しボタン１６を押すことによって制御機関５が下向きに押されると、封止円錐体２３は封止表面２５から下向きに離れて、環状の間隙が形成される。これによって直ちに円錐形貫流チャネル９内の圧力が低減され、ボトル内部のより高い圧力により、下方から液体が封止円錐体２３の周りを上向きに流れる。最終的に、液体は抜出しチャネル１５を通過して外部に至る。制御機関５は圧縮バネ３の圧力に対抗して作動するのであり、圧縮バネ３は押しボタン１６を上向きに押すことにより制御機関５を常に上向きに引くのであるから、押しボタン１６による圧力がなくなった後は、制御機関５はその最初の位置に戻り、封止円錐体２３は再び封止表面２５に引き寄せられる。したがって、ボトルの内容物の流出が防止される。

このことは全て、任意のボトルの姿勢で、特に、直立のボトル姿勢と水平姿勢との間の任意の姿勢で生じる。したがって、ボトルは、冷蔵庫のドア上に、または冷蔵庫の棚上で水平に、ただ置いておくだけでよい。どちらの場合でも、液体をボトルから極めて容易に抜き出すことができる。必要とされるのは、１つの指を使用して押しボタン１６を押すことのみであり、それをするだけで、飲料は、提供される飲用カップ内に、または飲用グラス内に、うまく制御され得る方式で流れ込む。飲料を分配するために、もはやボトルを冷蔵庫から取り出す必要がない。したがって、ボトルの重量は、それ以降は重要ではない。本発明の押しボタン式ディスペンサーの１つの重要な態様は、ボトルが直立姿勢であるか、または水平姿勢であるかに関わらず、ボトルの充填量がいくらであっても、ボトルの内容物のほぼ均一な抜出しを可能にすることである。このことに関しては、吸引チューブの設計が極めて重要である。吸引チューブは変形可能である。すなわち、押しボタン１６を押すことにより、吸引チューブの内部の圧力が大気圧まで低下すると、ボトルの内部の大幅に高い圧力が、吸引チューブ１０に外部から作用する。その特殊な幾何学形状により、吸引チューブ１０は弾性的に内向きに僅かに圧縮されるため、その貫流チャネル１７は狭められる。それに応じて、大気圧と比較して１〜２バールの大きな圧力差で、最初に飲料が狭い断面の開口部を通過して分配される。取り出される液体が多くなるにつれて、ボトルの内部の圧力が低下し、それゆえ、大気圧との圧力差もまた小さくなる。したがって、吸引チューブ１０への加圧は更に小さくなり、貫流断面はボトルが完全に空になるまで大きくなり続け、吸引チューブ１０は、ほぼ完全にチューブ外圧から解放されて、負荷のかからない形状を呈する。こうして、貫流断面は、圧力差が減少する程度に応じて増大する。この仕組みにより、ボトルを空にする際に流出量をほぼ一定に保つことが可能になる。開始時には、流出スピードは大きいが、貫流断面は小さい。徐々に流出スピードが低減するが、それと引き換えに貫流断面は増大する。

図６は、吸引チューブ１０とそれに付属する抜出し口部材１１との斜視図を示す。吸引チューブ１０は特定の断面形状を有する。この断面形状は、たとえば、外周上が非円形であって、内部では、両側に隣接する伸長部２６を有する貫流チャネル１７を形成するようなものである。図に示した例では、吸引チューブ１０の断面は、外周上では丸い形状を有するが、両側では翼部１８へと鋭角に外に延びており、内部の中空部分では中心貫流チャネル１７を形成している。中心貫流チャネル１７の両側には同一形状の平坦な伸長部２６が隣接しており、これら２つの伸長部２６は翼部１８内に延びる。吸引チューブ１０の断面形状の別の１例としては、外周上では楕円形状を有し、内部では、前記楕円形断面形状の長手方向にわたって平坦な貫流チャネルを形成するものが挙げられる。そのような吸引チューブは、好ましくはゴム弾性プラスチック（例えば、４０〜６０のショアＣ硬さを有し、中心チャネルの内部直径が１．５ｍｍであるポリウレタンシリコーン）で製造される。それゆえ、分配中に継続的に低減される圧力差の範囲全体にわたって、毎分約１．３リットル〜約１．４リットルのほぼ均一な体積流量が発生する。材料がより硬質である場合、例えば８５以上のショアＣ硬さを有する場合には、吸引チューブは剛性チューブのように挙動し、その機能はもはや保証されない。

図７は、この好ましい吸引チューブの断面を示す。左の図は、チューブ内圧とチューブ外圧とが等しい場合であり、右の図は、チューブ内圧が低減されている場合である。こうして、吸引チューブ１０の断面は、外周上が完全には円形ではなく、内部では、両側に隣接する伸長部２６を有する貫流チャネル１７を形成している。吸引チューブ１０は、丸い断面形状を有し、約９ｍｍの高さおよび約１３．５ｍｍの幅を有し、断面は、両側では、丸みを帯びた５５度の角度の先端を有する翼部１８へと鋭角に延び、内部の中空部分では、断面は中心貫流チャネル１７を形成している。中心貫流チャネル１７は両側に隣接する伸長部２６を有し、これら２つの伸長部２６は、平坦で１．３ｍｍの高さを有し、翼部１８内へと横方向に４．５ｍｍ延びる。吸引チューブが大気（周囲空気）と連通することによって、吸引チューブの内部の圧力が大気圧まで低減されると、吸引チューブは外部から押圧されて、十分な圧力差により、その断面は右の図に示す形のようになる。中心チャネル１７のみが開いたまま維持され、左右の２つの伸長部２６は閉鎖される。それに応じて貫流断面は小さくなる。ボトルの内部の圧力が徐々に低下することによって圧力差が減少すると、伸長部２６はスリットの幅まで開放され、圧力差はますます減少し、その結果、徐々に、左の図に示すように貫流断面の全体が解放される。しかしながら、実効貫流速度は、圧力低下の全体にわたって、ほぼ同じ大きさで維持される。理想的には、その速度は毎分約１．３リットル〜約１．４リットルである。

図８は、別の吸引チューブの断面を示す。左の図は、チューブ内圧とチューブ外圧とが等しい場合であり、右の図は、チューブ内圧が低減されている場合である。ここでは、吸引チューブは、単純な長方形の断面を有し、この長方形断面は内部に貫流チャネルを有する。この貫流チャネルは平坦であるが、両側面は半円形である。チューブ外圧が高くチューブ内圧が低い場合には、吸引チューブは、右の図に示すように、その中心部分において完全に押しつぶされ、その結果、前記中心部分において貫流断面は閉ざされ、２つの貫流通路が形成されるが、貫流断面は全体として大幅に低減される。チューブ外圧が低減されるにつれて、吸引チューブは徐々に開いていき、左の図に示すような、チューブ外圧から解放された状態に到達する。

図９は、星形断面を有する吸引チューブを示す。左の図は、チューブ内圧とチューブ外圧とが等しい場合であり右の図は、チューブ内圧が低減されている場合である。ここでは、より高いチューブ外圧が星形の突出翼部を押圧しており、最大のチューブ外圧においては、概ね菱形形状を有する中心部分の断面のみが貫流チャネルとして維持される。

図１０は、ダンベル形状の吸引チューブの断面を示す。左の図は、チューブ内圧とチューブ外圧とが等しい場合であり、右の図は、チューブ内圧が低減されている場合である。ここでは、より高いチューブ外圧がこの吸引チューブの中央部分を完全に押圧してつぶして、その両側部分において小さい円形の貫流チャネルが開いたまま維持される。チューブ外圧が低減されると、中央部分は徐々に開いていき、左の図に示されるような、チューブ外圧から解放された状態に到達する。

そのような吸引チューブの、意図的に選択された幾何学形状の結果として、例えば１０⁵Ｐａ〜５×１０⁵Ｐａの圧力差の範囲の全体にわたって概ね一定（すなわち、毎分約１．３リットル〜約１．４リットル）に維持される貫流速度が発生する。この挙動を、図１１のグラフに示す。

吸引チューブ１０はゴム弾性プラスチックで製造されているが、ある程度の剛性を有するため、水平姿勢のボトル内ではボトルの中心軸から僅かに下向きに屈曲するのみである。そこで、ボトルの内部の高い支配的圧力によってボトルの内容物の全体を抜き出すことができるようにするために、吸引チューブ１０には、その下端部に、抜出し口部材１１が取り付けられる。この抜出し口部材１１は、２．８〜３．２ｇ／ｍｌの密度を有し、下方から吸引チューブ１０に挿入される。その結果、ボトルが水平姿勢である場合には、吸引チューブ１０の抜出し口は、この抜出し口部材１１の重量により、ボトルの内部の最も深い地点に置かれることになる。このことに関しては、抜出し口部材１１は、例えば、熱可塑性のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）から製造し、石粉を混ぜて強化することにより、この高密度、および、それに応じた大きい重量を達成する。

純粋に技術的な観点から満足のいく抜出し機能に加えて、本発明の押しボタン式ディスペンサーは、更に他の有利点を有する。抜出し口部材１１からの抜出しチャネルの特殊な構成により、すなわち、吸引チューブ１０への取り付け部内の円錐形の拡張部により、液体の流出を減速させることができ、このことが発泡を大いに抑制する。封止円錐体２３の周囲を流れた後、液体は制御機関５の刀形状の伸長部に沿った距離にわたって流れる。その後に初めて、液体は実際の抜出しチャネル１５にまで来て、次いで、加圧されずに液体は抜出しチャネル１５から流れ出る。本発明の押しボタン式ディスペンサーを備えるボトルは、わずかな発泡しか生じないようにしながら、残余が数滴のみとなる程度まで空にすることができることが実験によって示されている。

本発明の押しボタン式ディスペンサーは、極度に少ない数の構成部品からなるため、安い費用で製造することができ、組み立てが単純である。したがって、本発明の押しボタン式ディスペンサーは、理想的な大量生産製品となる。本発明の押しボタン式ディスペンサーはまた、もっぱらプラスチック製の部品からなるため、１回限りの使用のディスペンサーでもあり、その全ての部品は、再生利用するか、または焼却することができる。本発明の押しボタン式ディスペンサーは更に、初期開口封止部材をも提供する。また、本発明の押しボタン式ディスペンサーを装着したボトルを２つの曲げた指の間に吊り下げて容易に持ち運ぶことが可能になる。

１ヘッド部
２封止部材
３圧縮バネ
４抜出しチャネル用部品のための取り付け部材
５制御機関
６抜出しチャネル用部品
７ネジ式連結部材
８受容スリーブ
９円錐形貫流チャネル
１０吸引チューブ
１１抜出し口部材
１２上端部領域である貫流チャネル９
１３抜出しチャネル１５の開口部
１４押しボタン１６上の下部連結部
１５抜出しチャネル
１６押しボタン
１７吸引チューブ内の内部貫流チャネル
１８吸引チューブ上の翼部
１９抜出し口部材上の挿入連結部
２０ボトル
２１吸引チューブのための把持部材
２２円錐形に広がる貫流チャネル９の内周断面
２３制御機関の封止円錐体
２４制御機関の刀形状の伸長部
２５封止表面
２６内側貫流チャネル１７上の伸長部
２７封止部材のカバーキャップ
２８封止部材の封止タブ
２９封止部材上の円屋根形状の蓋
３０抜出しチャネル１５のための、封止部材上のカバー部
３１吸引チューブのための、把持部材の把持アーム
３２封止部材２のカバーキャップ２７の封止リング
３３封止タブ２８のための、所定の破断点を有する材料ブリッジ
３４ボトル２０のネジ切り
３５取り付け部材４上の内向きに延びる突出部
３６抜出しチャネル１５のための、取り付け部材上のカバー

Claims

炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサーであって、前記ディスペンサーはボトルにネジ式に取り付けることが可能なヘッド部（１）を有しており、前記ヘッド部（１）は側面に位置する抜出しチャネル（１５）と、頂部に位置する押しボタン（１６）と、下向きに突出する吸引チューブ（１０）とを有しており、前記吸引チューブ（１０）は、ディスペンサーが取り付けられるボトル（２０）の底部まで到達できるようになっており、その頂部では、前記ヘッド部（１）内のバルブ装置内へと開放しており、前記バルブ装置は前記ボトル（２０）の軸方向に移動することが可能な制御機関（５）を有しており、前記制御機関（５）はバネ（３）によって閉鎖する方向に力を受けており、上方から手動で前記押しボタン（１６）を押すことによって前記制御機関（５）を開放させることが可能であり、その結果、前記吸引チューブ（１０）の内部圧力を、大気圧まで低減させることが可能であり、このことにより、前記ボトル（２０）の内部の高い支配的圧力を通じて、液体を前記吸引チューブ（１０）の下端抜出し口から吸い込み、前記抜出しチャネル（１５）を経由して、前記ボトル（２０）から放出することができるようになっており、
前記吸引チューブ（１０）はゴム弾性プラスチックから製造されており、前記吸引チューブ（１０）の外周断面および内周断面が、前記吸引チューブ（１０）の内部圧力が前記大気圧まで低減される際には、前記ボトル（２０）の内部の高い支配的圧力による前記吸引チューブ（１０）の貫流断面の変形によって前記吸引チューブ（１０）を狭くすることができるような形状を有することを特徴とする、炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）の断面形状が、外周においては円形ではなく、内部では貫流チャネル（１７）を形成しており、前記貫流チャネル（１７）は両側に隣接する平坦な伸長部（２６）を有することを特徴とする、請求項１に記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）の断面形状が、外周においては４．５ｍｍの半径を有する丸い形状を有し、更に外周においては、外側に向かって突出する翼部（１８）を両側上に有し、それによって前記吸引チューブ（１０）の全幅が１３．５ｍｍとなるようなものであって、前記断面はさらに、内部の中空部分において中心貫流チャネル（１７）を形成しており、前記中心貫流チャネル（１７）は両側上に隣接する平坦な伸長部（２６）を有しており、前記伸長部（２６）は前記翼部（１８）へと延びており、その結果、前記伸長部（２６）が押しつぶされる場合には前記中心貫流チャネル（１７）の内部直径が１．５ｍｍとなることを特徴とする、請求項１に記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）の断面形状が、外周においては長方形であり、内部においては半円形の側壁を有する扁平な貫流チャネル（１７）を形成するものであって、その結果、前記吸引チューブ（１０）の内部圧力が大気圧まで低減される場合には、前記ボトル（２０）の内部の高い支配的圧力による前記吸引チューブ（１０）の貫流断面の変形によって前記吸引チューブ（１０）を狭くすることができ、それにより前記貫流チャネル（１７）を中心部分において完全に押しつぶすことができ、その結果、貫流チャネルは２つの側上にのみ維持されることを特徴とする、請求項１に記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）の断面形状が、外周においては楕円形状を有しており、内部では前記楕円形の断面形状の長手方向にわたって平坦な貫流チャネルを形成するようなものであることを特徴とする、請求項１に記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）の断面形状がダンベル形状であり、ただし、前記ダンベル形状は内部のほぼ全幅にわたって走る内部貫流チャネルを有するものであって、その結果、前記ボトル（２０）の内部の高い支配的圧力によって、前記貫流チャネルは中央領域では完全に押しつぶされ、前記貫流チャネルの２つの縁部領域のみが開いたまま維持されることを特徴とする、請求項１に記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）が、４０〜６０のショアＣ硬さを有するポリウレタンシリコーンから製造されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）が、その上端部で把持部材（２１）内へ封止方式で差し込まれており、前記把持部材（２１）内に前記吸引チューブ（１０）の貫流チャネルが正確な嵌合で収容されており、貫流チャネルはそこから、ほぼ同一または完全に同一の内周断面形状（２２）を有する、円錐形に広がる貫流チャネル（９）へと移行しており、この貫流チャネル（９）はその上端において上端部領域（１２）を形成しており、この上端部領域（１２）の中に、射出成形によって形成された封止表面（２５）を内部に有する、２Ｋ射出成形技術によって形成された受容スリーブ（８）が挿入されており、前記制御機関（５）はこの受容スリーブ（８）を通って延びており、前記制御機関（５）は上向きに延びる刀形状の伸長部（２４）を有する重錘形状の封止円錐体（２３）からなるものであって、前記封止円錐体（２３）は、その肩部で、前記封止表面（２５）に対して下から隣接しており、前記封止円錐体（２３）の刀形状の伸長部（２４）は、その上端部で、前記圧縮バネ（３）の力によって前記押しボタン（１６）により上向きに引き寄せられるものであって、前記制御機関（５）を上方から手動で押したときには、前記封止円錐体（２３）を、前記圧縮バネ（３）の前記の力に対抗して前記封止表面（２５）から下向きに離すことが可能であり、その結果、前記吸引チューブ（１０）から運ばれる前記液体が、前記封止円錐体（２３）の全周に沿って流れ、その後、前記刀形状の伸長部（２４）に沿って流れ、前記抜出しチャネル（１５）を経由して外部に至ることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
ボトル上にネジ式に取り付けることが可能な前記ヘッド部（１）が、抜出しチャネル用部品（６）に上から被せるための取り付け部材（４）であって前記制御機関（５）を案内する機能を有しており、前記圧縮バネ（３）は、引張弾性を有する複数の要素から射出成形によって形成されたプラスチック製のバネであり、前記取り付け部材（４）内で上方に配置される前記押しボタン（１６）の下側面に強制ロック方式で連結することができることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記ヘッド部（１）が、側面においてくびれた形状を有する取り付け部材（４）を有しており、その結果、一方の手の人差し指と中指との間で前記取り付け部材（４）を上方から把持することができ、それゆえ、前記押しボタン式ディスペンサーを取り付けたボトル（２０）を２つの指で持ち運ぶことができることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記ヘッド部（１）が前記押しボタン（１６）を収容するための取り付け部材（４）を有しており、前記取り付け部材（４）の頂部にリングが形成されており、このリングは、前記制御機関（５）の移動方向に対して斜めに位置し、前記挿入される押しボタン（１６）を取り囲むものであり、前記リングは、その最下点で、前記抜出しチャネル（１５）のための、下向きに屈曲した弧状カバー部（３６）へと延びており、更に、付属の封止部材（２）を、上方から、前記取り付け部材（４）とその湾曲カバー（３０）との上にクリック方式で留めることができるようになっており、前記封止部材（２）は前記抜出しチャネル（１５）の前記開口部（１３）のためのカバーキャップ（２７）を形成しており、前記カバーキャップ（２７）の反対側では、前記封止部材（２）は、所定の破断点を有する材料ブリッジ（３３）を介して下向きに突出する封止タブ（２８）を有しており、前記封止タブ（２８）は、前記封止部材（２）を装着する際には前記取り付け部材（４）に当接することができ、その所定の破断点を破断して初めて、前記封止部材（２）とともに取り外すことができるようになっていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）の前記下端抜出し口に、２．８〜３．２ｇ／ｍｌの密度を有する抜出し口部材（１１）が取り付けられており、その結果、前記押しボタン式ディスペンサーを取り付けた水平姿勢のボトルにおいて、前記吸引チューブ（１０）の前記抜出し口が、前記抜出し口部材（１１）の重量により前記ボトルの内部の最下点に置かれるようになることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。
前記吸引チューブ（１０）の前記下端抜出し口に、２．８〜３．２ｇ／ｍｌの密度を有する抜出し口部材（１１）が取り付けられており、その結果、前記押しボタン式ディスペンサーを取り付けた水平姿勢のボトルにおいて、前記吸引チューブ（１０）の前記抜出し口が、前記抜出し口部材（１１）の重量により前記ボトルの内部の最下点に置かれるようになっており、さらに前記抜出し口部材（１１）が、石粉を混ぜて強化した熱可塑性のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の炭酸飲料を含むボトルのための押しボタン式ディスペンサー。