Gebiet der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung für einen Behälter, insbesondere
einen Glasbehälter, mit einer Behälteröffnung, wobei die Verschlussvorrichtung ein
Deckelelement zum Verschließen der Behälteröffnung, eine an dem Deckelelement angeordnete
Kammer und ein Innengehäuse aufweist, wobei Kammer und Innengehäuse zueinander korrespondierende
Verschlussmittel und Öffnungsmittel aufweisen, welche so in Wechselwirkung zueinander
stehen, dass eine der Kammer zugeordnete Ablassöffnung durch eine Bewegung des Deckelelementes
relativ zu dem Innengehäuse freigebbar ist, so dass ein in der Kammer bevorratetes
Medium in den Behälter austreten kann, und die Kammer und das Innengehäuse jeweils
korrespondierende und bezüglich einer Gewindedrehachse ausgebildete erste Gewinde
aufweisen.
Stand der Technik
[0002] Verschlussvorrichtungen der vorgenannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Diese
dienen dazu, einen Behälter, beispielsweise eine Getränkeflasche, zu verschließen,
und gleichzeitig eine Kammer zur separaten Speicherung von flüssigen oder pulverförmigen
Zutaten, beispielsweise Tee-Essenzen, bereitzustellen, so dass diese nicht unmittelbar
beim Befüllen mit dem Inhalt des Behälters, d.h. beispielsweise Wasser, in Berührung
kommen und/oder gemischt werden, sondern erst in dem Moment, in dem die Verschlussvorrichtung
von dem Behälter entfernt wird. Dies ist regelmäßig der Moment, in welchem ein Benutzer
das in dem Behälter befindliche Getränk konsumieren möchte.
[0003] Die im Stand der Technik bekannten Verschlussvorrichtungen bestehen regelmäßig aus
einem Deckelelement, an welchem die Kammer angeordnet ist, und einem Innengehäuse.
Die Verschlussvorrichtung wird in der Regel als Ganzes, d.h. vollständig vormontiert,
auf den Behälter aufgeschraubt. Zu diesem Zweck weist das Innengehäuse ein mit dem
Gewinde des Behälters formschlüssig korrespondierendes Gewinde auf. Darüber hinaus
sind Deckelelement und Innengehäuse über formschlüssig korrespondierende Gewinde miteinander
verbunden. Bei einem Öffnen des Behälters, d.h. bei einem Abschrauben des Deckelelementes,
wird das Deckelelement - und damit auch die an dem Deckelelement angeordnete Kammer
- relativ zu dem Innengehäuse bewegt. Dabei wird das Deckelelement von einer Schließposition
in eine Ablassposition bewegt, in welcher Ablassposition ein in der Kammer bevorratetes
Medium in den Behälter austreten kann. Dazu weisen Kammer und Innengehäuse zueinander
korrespondierende Verschlussmittel und Öffnungsmittel zum Verschließen bzw. Öffnen
der Ablassöffnung auf. Diese korrespondierenden Verschluss- und Öffnungsmittel können
beispielsweise in Form eines einzigen an dem Innengehäuse angeordneten Stopfenelementes
ausgebildet sein, wobei ein erster Endbereich das Verschlussmittel und ein zweiter
Endbereich das Öffnungsmittel bildet. Das Stopfenelement verhindert oder erlaubt je
nach seiner Stellung innerhalb der Auslassöffnung der Kammer ein Austreten des Mediums
in den Behälter. Alternativ können die korrespondierenden Verschluss- und Öffnungsmittel
jedoch auch getrennte Elemente sein, wie beispielsweise eine die Auslassöffnung der
Kammer verschließende Membran und ein an dem Innengehäuse angeordneter Dorn. Bei einer
Bewegung des Deckelelementes relativ zu dem Innengehäuse kommt es zu einer Zerstörung
des Verschlussmittels durch das Öffnungsmittel, wobei die Ablassöffnung der Kammer
freigegeben wird und das Medium in den Behälter austreten kann.
[0004] Die Druckschrift
WO 2007/129116 A1 betrifft beispielsweise eine Verschlussvorrichtung nach dem Stand der Technik zum
Anbringen an einen Behälter. Die Verschlussvorrichtung weist ein Deckelelement auf,
welches eine Kammer definiert, sowie ein Innengehäuse mit einem Stopfenelement, das
abdichtend in eine Ablassöffnung in einer unteren Wand der Kammer eingreifbar ist.
Das Deckelelement ist mit einem Gewinde versehen, das in ein entsprechendes Gewinde
des Innengehäuses eingreifen kann, um zu ermöglichen, dass das Deckelelement relativ
zu dem Innengehäuse aus einer Schließposition, in der das Stopfenelement die Ablassöffnung
der Kammer verschließt, in eine Ablassposition, in der das Stopfenelement mindestens
teilweise aus der Ablassöffnung zurückgezogen ist, verschoben wird, um einen zwischen
Kammer und Behälter angeordneten Ablasskanal freizugeben.
[0005] Obwohl sich die im Stand der Technik bekannten Verschlussvorrichtungen dieser Art
zum Verschließen von Kunststoffbehältern bewährt haben, eignen sich diese nicht für
den Verschluss von Glasbehältern. Insbesondere erfordern die bekannten Verschlussvorrichtungen
für eine optimale Passform und Dichtheit eine präzise Dimensionierung des Behälters
im Bereich der Behälteröffnung. Diese Anforderungen können bei der Herstellung von
Glasflaschen jedoch nicht erfüllt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
[0007] Ausgehend von dem dargelegten Stand der Technik beschäftigt sich die Erfindung mit
der Aufgabenstellung, eine Verschlussvorrichtung anzugeben, welche vorteilhafte Verschlussmittel
aufweist.
[0008] Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt
ist, dass die Verschlussmittel in einer Dichtungsebene radial außen einen Weichkunststoff
aufweisen und radial innen einen Hartkunststoff. Eine solche Ausgestaltung bietet
die Herstellung der Verschlussmittel in einem 2-Komponenten-Herstellungsverfahren
an.
[0009] Der äußere Weichkunststoff kann, wie bevorzugt, Dichtungseigenschaften übernehmen,
womit der gegebenenfalls gesonderte Einsatz einer Dichtung in der Dichtungsebene entfallen
kann.
[0010] Die Verschlussmittel können vollständig oder auch nur teilweise radial außen einen
Weichkunststoff aufweisen, gegebenenfalls entsprechend teilweise unterbrochen von
Hartkunststoffbereichen.
[0011] Es kann auch eine Ausgestaltung vorgesehen sein, bei welcher die Kammer einen ersten
Bereich oberhalb der ersten Gewindemittel und einen zweiten Bereich oberhalb der und/oder
in horizontaler Überdeckung zu den ersten Gewindemitteln und/oder unterhalb der ersten
Gewindemittel aufweist, wobei bezogen auf die Gewindedrehachse der erste Bereich radial
größer ausgestaltet ist als der zweite Bereich.
[0012] Der zweite Bereich kann hinsichtlich seiner Radialerstreckung begrenzt sein durch
einschränkende Abmaße des Behälters, insbesondere der Behälteröffnung. So kann sich
der zweite Bereich in Zuordnungs- und Nutzungsstellung innerhalb eines Behälterhalses
erstrecken. Der sich an diesen zweiten Bereich nach vertikal oben erstreckende erste
Bereich kann dem Behälter so zugeordnet sein, dass eine hierdurch bedingte Einschränkung
bezüglich des radialen Erstreckungsmaßes des ersten Bereiches nicht gegeben ist, so
dass dieser gegenüber dem zweiten Bereich quer zu einer Gewindedrehachse betrachtet
größer gewählt sein kann.
[0013] Hierdurch ist insgesamt eine Vergrößerung des Aufnahmevolumens der Kammer bei gleichem
Behälter erreichbar.
[0014] Der erste Bereich kann hierbei ein Radialmaß aufweisen welches dem eines zugeordneten
Behälterabschnittes, beispielsweise eines die Behälteröffnung aufweisenden Behälterhalses,
entspricht. Weiter kann das Radialmaß des ersten Bereiches der Kammer einem 1,2-Fachen
oder mehr bis hin zu einem 5-Fachen, bevorzugt etwa einem 2-Fachen des entsprechenden
Radialmaßes des zweiten Bereiches entsprechen.
[0015] Weiter kann vorgesehen sein, dass die Kammer - bezogen auf eine Nutzungsstellung
- oberseitig der ersten Gewindemittel eine horizontale Teilung aufweist.
[0016] Es kann so eine Mehrteiligkeit der Kammer erreicht sein. Dies bietet herstellungstechnische
Vorteile. Darüber hinaus kann durch eine horizontale Teilung oberseitig der ersten
Gewindemittel ein Kammer-Oberteil als Kammerdeckel ausgebildet sein, zur bevorzugt
dichtenden Zuordnung zu dem Kammerunterteil nach einem Befüllen der Kammer mit der
zu bevorratenden Flüssigkeit. Die Verbindung zwischen Kammeroberteil und Kammerunterteil
kann durch eine Gewindeverschraubung realisiert sein oder auch durch eine Klips- beziehungsweise
Prellverbindung. Darüber hinaus ist auch eine Verschweißung oder (lebensmittelechte)
Verklebung möglich.
[0017] Die horizontale Teilung bezieht sich bevorzugt auf eine Nutzungsstellung der Verschlussvorrichtung
beziehungsweise des Behälters, bei welcher sich eine Vorrichtungs-Längsachse beziehungsweise
eine Behälterlängsachse in einer Vertikalen erstreckt. Auch kann sich die Teilungsebene
quer gerichtet zu einer Behälterhalsachse erstrecken.
[0018] Die Kammer kann aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein und sich bezogen auf eine
Nutzungsstellung des Behälters oberseitig über die ersten Gewindemittel hinaus vertikal
fortsetzen, wobei ein erster Teil ausgehend von einem Verbindungsbereich mit dem zweiten
Teil eine Erstreckung nach vertikal oben aufweist und zumindest teilweise oberhalb
der ersten Gewindemittel angeordnet ist.
[0019] Weiter kann vorgesehen sein, dass sich die Kammer oberhalb der ersten Gewindemittel
seitlich bis über die ersten Gewindemittel hinaus erstreckt.
[0020] Hierdurch ist eine radiale Kammererweiterung oberhalb der ersten Gewindemittel erreichbar,
was insgesamt zu einer günstigen Volumenvergrößerung der Kammer bei gleicher Behälteröffnung
beziehungsweise gleichem Behälterhals-Durchmesser führt. Die seitliche beziehungsweise
mit Bezug auf eine Vorrichtungsachse radiale Erweiterung der Kammer oberhalb der ersten
Gewindemittel kann sich maßlich orientieren an einem, mit dem Behälterhals bevorzugt
über ein Gewinde zusammenwirkenden Deckelelement. Weiter kann die radiale Erweiterung
der Kammer oberhalb der ersten Gewindemittel orientiert sein an den Außendurchmesser
des Behälters im Bereich der Behälteröffnung. Durch Veränderung der quer und/oder
längs zu der Vorrichtungsachse betrachteten Abmaße der Kammererweiterung ist eine
Anpassung der Verschlussvorrichtung an unterschiedliche Mengen zu bevorratender Substanzen
in der Vorrichtung ermöglicht.
[0021] Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Kammer mit dem Deckelelement lediglich formschlussverbunden
ist. Durch die Formschlussverbindung kann über das Deckelelement bei einer Drehung
derselben die Kammer mitverlagert werden. So kann weiter die Kammer mit dem Deckelelement
linear entlang einer Vorrichtungs-Längsachse beziehungsweise einer Behälteröffnungs-Längsachse
bei Drehbetätigung des Deckelelements bewegt werden und/oder zufolge drehfester Verbindung
um die Längsachse drehbewegt werden.
[0022] Zur Formschlussverbindung kann die Kammer mit Bezug auf eine Vorrichtungs-Längsachse
radial vorstehende Vorsprünge oder Rippen aufweisen, welche mit entsprechend positionierten
Gegen-Formschlussmitteln des Deckelelementes zusammenwirken. Solche Gegen-Formschlussmittel
am Deckelelement können im Zuge der Herstellung des Deckelelementes angeformt beziehungsweise
ausgeformt sein oder auch im Zuge der Anordnung des Deckelelementes an der der Behälteröffnung
zugeordneten Verschlussvorrichtung ausgeformt werden, beispielsweise durch Anrollen
bei Ausbildung des Deckelelements aus Aluminium.
[0023] Zudem kann vorgesehen sein, dass eine einem Kammerinneern zugewandte Stirnfläche
der Verschlussmittel ganz oder teilweise aus einem Weichkunststoff gebildet ist.
[0024] Hierdurch ist eine günstige Möglichkeit gegeben, die Verschlussmittel in einem Mehrfachwerkzeug
herzustellen. Auch kann hierdurch ein auf die in der Kammer zu bevorratende Flüssigkeit
abgestimmter Werkstoff genutzt werden, dies gegebenenfalls unter Berücksichtigung
einer ausreichenden (Kern-) Stabilität, welche durch den radial inneren (härteren)
Werkstoff gegeben sein kann.
[0025] Der zweite Bereich kann einen zur Anpassung an den ersten Bereich erforderlichen
Erweiterungsbereich aufweisen, der bevorzugt integral materialeinheitlich angeformt
ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich der Erweiterungsbereich in
üblicher Nutzungsstellung des Behälters vertikal oberhalb der Behälteröffnung. Der
Erweiterungsbereich kann mit Bezug auf einen Vertikalschnitt stufenartig ausgebildet
sein.
[0026] Auch kann der Erweiterungsbereich mit Bezug auf einen Vertikalschnitt einen Konusbereich
aufweisen, insbesondere einen in Nutzungsstellung nach radial innen abfallenden Konusbereich.
Hierdurch ist eine verbesserte Restentleerung der Kammer, insbesondere des ersten
Bereichs der Kammer erreicht.
[0027] Die beiden Kammerteile können, wie auch bevorzugt, aus zueinander verschweißbaren
Kunststoffen bestehen. Bevorzugt bestehen die beiden Kammerteile aus identischen thermoplastischen
Kunststoffen.
[0028] In einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Erweiterungsbereich der Kammer eine radiale
Erstreckung aufweisen, die dem 0,8- bis 1,2-Fachen des Durchmessers am Gewindegrund
eines zweiten Gewindes, zur Zusammenwirkung mit dem Behälter, entspricht. Hierdurch
ist eine günstige Handhabung der Verschlussvorrichtung gegeben. Das mit dem zweiten
Gewinde des Behälters zusammenwirkende Deckelelement ist im Bereich der Kammererweiterungen
nicht oder nicht wesentlich in dessen Durchmesser gegenüber dem Gewindebereich vergrößert.
Darüber hinaus ist zufolge der Ausbildung des Erweiterungsbereiches die Angriffsfläche
der sich im Wesentlichen konzentrisch zur Gewindedrehachse erstreckenden Deckelelementwandung
durch den sich über die Behälteröffnung vertikal hinaus erstreckenden Kammerbereich
vergrößert, was einen verminderten Kraftaufwand beim Öffnen der Verschlussvorrichtung
zur Folge haben kann.
[0029] Die Kammer kann von einer äußeren metallischen Hülse umfasst sein. Diese ist weiter
bevorzugt drehfest mit den Kammerteilen verbunden. Es kann sich hierbei um eine Aluminiumhülse
handeln. Bevorzugt ist der radiale Erweiterungsbereich der Kammer auch nach Abnehmen
der Kammer von dem Behälter an der Hülse gefasst. Hierzu kann in üblicher Nutzungsstellung
vertikal unterhalb des Erweiterungsbereiches ein radial eingezogener Abschnitt der
Hülse dienen. Dieser kann bei einem üblichen Anrollen der Hülsenwandung an das behälterseitige
zweite Gewinde ausgeformt werden.
[0030] Das insgesamt eingeschlossene Volumen der Kammer kann sich zu 40% oder mehr, bspw.
zu 60% oder auch 80% bis hin zu 95% des Gesamtvolumens oberhalb einer Ebene ergeben,
die sich durch an der Verschlussvorrichtung ausgebildete Abdichtmittel, die zur Abdichtung
auf einer Stirnfläche eines Behälters vorgesehen sind, ergibt.
[0031] Auch kann das erste Gewindemittel an der Kammer gesehen von der Gewindedrehachse
radial nach außen weisend angeordnet sein. Die relative Bewegung der Kammer zu dem
Innengehäuse kann durch korrespondierende, an der Kammer und dem Innengehäuse angeordnete
Gewinde ermöglicht sein. Die Ausbildung der ersten Gewindemittel an der Kammer, gesehen
von der Gewindedrehachse radial nach außen weisend, ermöglicht es, die Kammer inklusive
des Gewindes innerhalb des Behälters anzuordnen. Dabei bleiben Kammer und Innengehäuse
auch in der Ablassposition in Eingriff miteinander, so dass das Innengehäuse mit der
an dem Deckelelement angeordneten Kammer von dem Behälter entfernt werden kann.
[0032] Durch die Verlagerung der ersten Gewindemittel in den Innenbereich des Behälters,
hängt die Passform der Verschlussvorrichtung an dem Behälter nicht mehr von einer
präzisen Dimensionierung des Behälters im Bereich der Behälteröffnung ab. Vielmehr
kann die Dichtheit des mit der Verschlussvorrichtung geschlossenen Behälters auch
sichergestellt werden, wenn der Behälter, insbesondere eine Glasflasche, Dimensionsabweichungen
aufweist.
[0033] Um etwaige Dimensionsabweichungen auszugleichen, kann zwischen dem Innengehäuse der
Verschlussvorrichtung und der Innenwandung des Behälters im Bereich der Behälteröffnung
besonders einfach eine vorzugsweise elastische Dichtung angeordnet werden.
[0034] Es kann vorgesehen sein, dass das Innengehäuse auf der dem ersten Gewinde abgewandten
Seite eine Pressdichtung zur Anlage an einen Behälter im Bereich der Behälteröffnung
aufweist. Diese Pressdichtung kann besonders vorteilhaft an das Innengehäuse angeschweißt
sein. Durch die Elastizität der Pressdichtung können Dimensionsschwankungen bei der
Herstellung der Glasflasche ausgeglichen werden, so dass die Verschlussvorrichtung
die Behälteröffnung optimal abdichtet.
[0035] Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Deckelelement ein zur Ausformung eines
zweiten Gewindes an den Behälter angerolltes Aluminiumelement ist, wobei das an dem
Deckelelement ausgeformte zweite Gewinde zu einem zweiten Gewinde des Behälters korrespondiert.
Dabei wird das als Deckelelement dienende Aluminiumelement an die Außenwandung des
Behälters im Bereich der Behälteröffnung angerollt, wodurch die Einprägung des Gewindes
in das Deckelelement erfolgt. Deckelelement und Behälter sind somit formschlüssig
korrespondierende Elemente, welche die Dichtheit des mit der Verschlussvorrichtung
verschlossenen Behälters gewährleisten. Vorteilhaft ist dabei auch, dass bei der Herstellung
des Deckelementes eine Technologie benutzt werden kann, welche bereits regelmäßig
bei dem Verschließen von Glasflaschen mit Aluminiumdeckeln genutzt wird.
[0036] Alternativ oder kombinativ zu einer Formschlussverbindung zwischen Kammer und Deckelelement
kann vorgesehen sein, dass die Kammer an das Deckelelement angeschweißt ist. Auch
ist hierbei möglich, dass das Deckelelement gleichzeitig eine in der Kammer ausgebildete
Öffnung verschließt. Somit kann das Deckelelement sowohl als Verschlusselement für
die Öffnung der Kammer als auch als Verschlusselement für den Behälter an sich dienen.
Das Verschweißen kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, beispielsweise
mittels Ultraschall, Induktion oder auch Widerstandsheizung.
[0037] Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Kammer eine Öffnung mit einem kragenförmig
abgekanteten Randbereich aufweist, an welchen Randbereich das Deckelelement zum Verschließen
der Öffnung angeschweißt ist. Vorteilhaft weist die Kammer somit eine Art Verbindungsflansch
auf, welcher im Wesentlichen parallel zu einer benachbarten Oberfläche des Deckelelementes
ausgerichtet ist. Der kragenförmig abgekantete Randbereich kann dabei insbesondere
ein um 90° abgekanteter Bereich der Wandung der Kammer sein. Dadurch entsteht auf
besonders einfache Art und Weise ein Bereich, der parallel zu der Oberfläche des Deckelelementes
ausgerichtet ist. Vorteilhaft kann die Kammer entlang dieses - vorzugsweise ringförmigen
- Bereiches, d. h. entlang der Öffnung, mit dem Deckelelement verbunden sein. Bei
dem Schweißvorgang wird dieser Bereich vorteilhaft genutzt, um das Deckelelement mit
der Kammer zu verschweißen. Um die Haftung zwischen dem Aluminium-Deckelelement und
der Kammer zu erhöhen, empfiehlt es sich zudem, dass das Deckelelement im Bereich
der Schweißstelle mit einem Lack beschichtet ist. Der Lack ist in seiner Zusammensetzung
auf das jeweilige Material der Kammer abzustimmen.
[0038] Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der abgekantete Randbereich der Kammer in
radialer Richtung des Verschlusselementes über einen dazu benachbart angeordneten
Randbereich des Innengehäuses hinausragt. Damit wird an dem Deckelelement ein "Vorsprung"
oder eine hervorstehende "Nase" geschaffen, um welche das Aluminium des Deckelelementes
gerollt ist, so dass die Verbindung zwischen Kammer und Deckelelement zusätzlich verstärkt
wird. Es ist somit sichergestellt, dass bei einem Abdrehen des Deckelelementes von
dem Behälter gleichzeitig auch die Kammer mitbewegt wird.
[0039] Alternativ zu der zuvor dargestellten Ausbildung des Deckelelementes aus Aluminium
schlägt die Erfindung vor, dass das Deckelelement ein Kunststoffelement ist, welches
ein zu einem zweiten Gewinde des Behälters korrespondierendes zweites Gewinde aufweist.
Gemäß dieser Ausführungsvariante wird das zweite Gewinde des Deckelelementes nicht
erst bei der Verbindung mit dem Behälter ausgeprägt, sondern vielmehr bereits bei
der Herstellung des Deckelelementes selbst, d. h. vor der endgültigen Montage an dem
Behälter.
[0040] Wie bereits auch in Bezug auf das Aluminium-Deckelelement dargestellt, empfiehlt
es sich auch in Verbindung mit dem Kunststoff-Deckelelement, dass das Innengehäuse
auf der der Kammer abgewandten Seite eine Pressdichtung zur Anlage an dem Behälter
im Bereich der Behälteröffnung aufweist. Insofern wird die notwendige Dichtheit des
mit der Verschlussvorrichtung verschraubten Behälters sichergestellt.
[0041] Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Kammer eine Öffnung mit einem kragenförmig
abgekanteten Randbereich aufweist, an welchen Randbereich ein Folienelement zum Verschließen
der Öffnung angeschweißt ist, welches Folienelement mit dem Deckelelement verbunden
ist. Die Kammer ist gemäß dieser Ausführungsvariante als einseitig offenes Behältnis
ausgebildet, dessen Öffnung in zusammengebautem Zustand der Verschlussvorrichtung
in Richtung des Deckelelementes weist. Diese Öffnung kann dazu verwendet werden, die
Kammer auf einfache Art und Weise mit beispielsweise dem Verschlussmittel und Öffnungsmittel
zu bestücken, so dass vor der Verbindung von Kammer und Deckelelement - wie auch zuvor
in Bezug auf den Aluminiumdeckel möglich - eine fertig vormontierte "Kammereinheit"
geschaffen wird, welche anschließend nur noch mit dem Deckelelement verbunden werden
muss.
[0042] Durch ein zwischen der Kammer und dem Deckelelement zusätzlich die Öffnung der Kammer
fluiddicht verschließendes Folienelement kann auch die notwendige Dichtheit der Verschlussvorrichtung
gewährleistet sein.
[0043] Auch kann vorgesehen sein, dass das Folienelement mit zumindest einem Teilbereich
der Kammer und zumindest einem Teilbereich des Deckelelementes verschweißt ist. Alternativ
zu einem Verschweißen kann die Verbindung zwischen dem Folienelement und dem Deckelelement
auch durch andere Technologien erfolgen, beispielsweise durch Kleben oder ähnliches.
In Bezug auf einen Schweißvorgang kann vorgesehen sein, dass entweder alle drei Teile
- Kammer, Folienelement, Deckelelement - im Wesentlichen an denselben Schweißpunkten,
insbesondere auch zeitgleich, miteinander verschweißt werden, oder dass alternativ
die Schweißpunkte örtlich abweichen. Letzteres bietet sich insbesondere an, wenn die
Schmelzpunkte der Materialien von Deckelelement und Kammer so unterschiedlich sind,
dass die Gefahr besteht, dass eines der Materialien über seinen Schmelzpunkt hinaus
erhitzt wird. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Schweißpunkte örtlich voneinander
zu trennen. Beispielsweise können Deckelelement und Folienelement im Bereich der Öffnung
der Kammer miteinander verschweißt werden, während Kammer und Folienelement im Bereich
des kragenförmig abgekanteten Randbereiches der Kammer miteinander verschweißt werden.
[0044] Das Material des Deckelelementes ist regelmäßig PP (Polypropylen). PP weist einen
Schmelzpunkt von ca. 210°C auf. Hingegen weist das Material der Kammer, PBT (Polybutylenterephthalat),
einen Schmelzpunkt von ca. 320°C auf. Somit ist die für das Verschweißen von Kammer
und Folienelement erforderliche Temperatur höher als die für das Verschweißen von
Deckelelement und Folienelement erforderliche Temperatur. Die Kammer und das Folienelement
sollten somit vorteilhaft unabhängig von dem Deckelelement miteinander verschweißt
werden, so dass das Material des Deckelelementes nicht beeinträchtigt wird. Das Deckelelement
und das Folienelement können dann zeitlich und örtlich separat miteinander verschweißt
werden. Der Ort der Schweißverbindung von Deckelelement und Folienelement ist dann
nicht auf den Bereich des kragenförmig abgekanteten Randbereiches festgelegt, sondern
kann prinzipiell in dem gesamten Kontaktbereich von Deckelelement und Folienelement
liegen, beispielsweise auch im Bereich der Öffnung der Kammer.
[0045] Das Folienelement ist bevorzugt eine Aluminiumfolie. Aluminiumfolien sind gas- und
luftdicht, sowie nach Wärmebehandlung weich und biegsam. Daher bieten sie sich zur
Verpackung von Lebensmitteln besonders an.
[0046] Um die Haftung zwischen der Aluminiumfolie und der Kammer beziehungsweise der Aluminiumfolie
und dem Deckelelement zu erhöhen, empfiehlt es sich zudem, dass die Aluminiumfolie
mit einem Lack beschichtet ist. Der Lack ist in seiner Zusammensetzung auf das Material
der Kammer beziehungsweise des Deckelelementes abzustimmen.
[0047] Alternativ kann das Folienelement auch eine Kunststoffe aufweisende Mehrschichtfolie
sein, wobei die Kunststoffe auf die Materialien des Deckelelementes und der Kammer
angepasst sind. Für den Fall, dass das Deckelelement beispielsweise aus PP und die
Kammer aus PBT hergestellt sind, bietet sich eine Mehrschichtfolie an, welche nacheinander
die Schichten PP, EVOH, PBT aufweist. EVOH (Ethylen Vinylalkohol-Copolymer) ist ein
zur Verpackung von Nahrungsmitteln regelmäßig eingesetztes Copolymer. Insbesondere
bietet dieses eine Barriere für Sauerstoff und Kohlendioxid. Zwischen den Schichten
aus PP und EVOH beziehungsweise EVOH und PBT kann zusätzlich ein Primer vorgesehen
sein, welcher zusätzlich die Haftung zwischen den benachbarten Schichten erhöht.
[0048] Sofern die Kammer nicht mit einer Öffnung versehen ist, kann diese zur Verbindung
mit dem Deckelelement alternativ auch von dem Material des Deckelelementes umspritzt
sein.
[0049] Zudem kann vorgesehen sein, dass die Kammer eine mit einem Verschlussmittel versehene
Ablassöffnung aufweist, welche mittels eines an dem Innengehäuse angeordneten Öffnungsmittels
öffenbar ist. Wie bereits im Stand der Technik bekannt, können diese korrespondierenden
Verschlussmittel und Öffnungsmittel eine Membran und ein die Membran durchstoßender
Dorn oder ein Schneidelement sein; alternativ können Verschlusselement und Öffnungsmittel
jedoch auch als einteiliges Stopfenelement ausgebildet sein, welches abhängig von
seiner Stellung innerhalb der Ablassöffnung einen Ablasskanal verschließt oder freigibt.
[0050] Bei einer Abgabe eines Mediums aus einer Verschlussvorrichtung wie zuvor dargestellt
in einen Behälter weist die Verschlussvorrichtung jedenfalls ein Deckelelement zum
Verschließen einer Behälteröffnung, eine an dem Deckelelement angeordnete Kammer und
ein Innengehäuse auf. Bei einer Bewegung des Deckelelementes relativ zu dem Innengehäuse
kommen korrespondierende, der Kammer und dem Innengehäuse zugeordnete Vorschlussmittel
und Öffnungsmittel bei einer Bewegung des Deckelelementes relativ zu dem Innengehäuse
so miteinander in Wechselwirkung, dass eine der Kammer zugeordnete Ablassöffnung freigegeben
wird, so dass ein in der Kammer bevorratetes Medium in den Behälter austritt, wobei
Kammer und Innengehäuse bei der Bewegung des Deckelelementes mittels an Kammer und
Innengehäuse ausgebildeter korrespondierender erster Gewinde zueinander bewegt werden,
wobei die Kammer mittels eines gesehen von einer Gewindedrehachse der Verschlussvorrichtung
radial nach außen weisenden ersten Gewindes bewegt wird.
[0051] Die im Stand der Technik zwischen Deckelelement und Innengehäuse erfolgende Drehbewegung
erfolgt mittels an Kammer und Innengehäuse angeordnetem Gewinde t. Diese Vorgehensweise
ist insbesondere für Verschlussvorrichtungen an Glasbehältern vorteilhaft.
[0052] Die vor- und nachstehend angegebenen Bereiche bzw. Wertebereiche oder Mehrfachbereiche
schließen hinsichtlich der Offenbarung auch sämtliche Zwischenwerte ein, insbesondere
in Ein-Zehntel-Schritten der jeweiligen Dimension, ggf. also auch dimensionslos. Beispielsweise
beinhaltet die Angabe bis zu 40% oder mehr auch die Offenbarung bis zu 40,1% oder
mehr, die Offenbarung von einem 0,8- bis 1,2-Fachen auch die Offenbarung von einem
0,8- bis 1,19-Fachen, 0,81- bis 1,2-Fachen, 0,81- bis 1,19-Fachen, etc. Diese Offenbarung
kann einerseits zur Eingrenzung einer genannten Bereichsgrenze von unten und/oder
oben, alternativ oder ergänzend aber zur Offenbarung eines oder mehrerer singulärer
Werte aus einem jeweilig angegebenen Bereich dienen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0053] Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, die aber
lediglich Ausführungsbeispiele darstellt. Ein Teil, das nur bezogen auf eines der
Ausführungsbeispiele erläutert ist und bei einem weiteren Ausführungsbeispiel aufgrund
der dort herausgestellten Besonderheit nicht durch ein anderes Teil ersetzt ist, ist
damit auch für dieses weitere Ausführungsbeispiel als jedenfalls mögliches vorhandenes
Teil beschrieben. Auf der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- eine Verschlussvorrichtung in Längsschnittdarstellung mit an dem Behälter angerolltem
Aluminium-Deckelelement in Schließposition;
- Fig. 2
- eine längsgeschnittene Explosionsdarstellung einer Kammer der Verschlussvorrichtung
mit zugeordnetem Deckelelement sowie einem Innengehäuse mit zugeordnetem Verschlussmittel;
- Fig. 3
- eine Längsschnittdarstellung durch die Verschlussvorrichtung im Zuge einer Drehöffnungsbewegung
des Deckelelements;
- Fig. 4
- eine perspektivische Detaildarstellung eines Kammerwandbereiches mit Formschlussrippen;
- Fig. 5
- eine Verschlussvorrichtung mit einem Aluminium-Deckelelement vor dem Anrollen an einen
Behälter;
- Fig. 6
- eine Verschlussvorrichtung mit an den Behälter angerolltem Aluminium-Deckelelement
in Schließposition;
- Fig. 7
- eine Verschlussvorrichtung mit Kunststoff-Deckelelement in Schließposition;
- Fig. 8
- Verschlussvorrichtung gemäß Figur 6 in Ablassposition;
- Fig. 9
- Verschlussvorrichtung gemäß Figur 6 während des Abschraubens von einem Behälter;
- Fig. 10
- Verschlussvorrichtung gemäß Figur 6 vollständig getrennt von dem Behälter;
- Fig. 11
- eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, eine weitere Ausführungsform betreffend;
- Fig. 12
- einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform; und
- Fig. 13
- eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung, betreffend eine weitere Ausführungsform.
Beschreibung der Ausführungsformen
[0054] Dargestellt und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zu Figur 1, eine Verschlussvorrichtung
1 nach einer ersten Ausführungsform mit einem Aluminium-Deckelelement 4 nach dem Anrollen
an einen Behälter 2.
[0055] Die Verschlussvorrichtung ist vollständig vormontiert und an dem Behälter 2 angeschraubt,
so dass eine Behälteröffnung 3 des Behälters 2 verschlossen ist. In diesem Zustand
kann der Behälter 2 über längere Zeit gelagert werden, ohne dass der Inhalt aus dem
Behälter 2 austreten kann. Durch das Anrollen an den Behälter 2 ist an dem Deckelelement
4 ein Gewinde ausgebildet, welches zu einem zweiten Gewinde 12 des Behälters 2 korrespondiert.
[0056] Die Verschlussvorrichtung 1 weist ein Deckelelement 4 auf, eine an dem Deckelelement
4 angeordnete Kammer 6 sowie ein Innengehäuse 5. In der gezeigten Ausführungsvariante
ist das Deckelelement 4 ein Aluminiumdeckel.
[0057] Das Innengehäuse 5 formt einen nach radial außen abragenden Flansch 22 aus, über
welchen sich das Innengehäuse 5 unter Zwischenschaltung eines Abdichtmittels 23 auf
einer Stirnfläche des Behälters 2 abstützt.
[0058] Kammer 6 und Deckelelement 4 können lediglich formschlussverbunden sein. Hierzu kann
die Kammer 6 beziehungsweise das die Kammer 6 bildende Teil wandungsaußenseitig radial
vorstehende Formschlussrippen 19 aufweisen, welche über den Umfang der Kammerwandung
betrachtet zueinander beabstandet sind. Zufolge Anrollen des Deckelelement-Materials
an die Kammeraußenwandung ergibt sich im Bereich der überfangenen Formschlussrippen
19 eine drehsichere Formschlussmitnahme, so dass ein Drehen des Deckelelementes 4
ein entsprechendes Mitdrehen der Kammer 6 beziehungsweise des die Kammer 6 bildenden
Teils zur Folge hat.
[0059] Das Drehen der Kammer 6 um die Gewindedrehachse 18 führt zu einer Linearverlagerung
der Kammer 6 entlang der Gewindedrehachse 18, dies zufolge Eingriffs erster Gewindemittel
10, welche wandungsaußenseitig an der Kammer 6 ausgebildet sind, in ein entsprechend
positioniertes Innengewinde eines Innengehäuses 5.
[0060] Die Kammer 6 erstreckt sich oberhalb des ersten Gewindemittels 10, weiter in Nutzungsstellung
oberhalb eines die Behälteröffnungen 3 umgebenden Behälterrandes seitlich bis über
die ersten Gewindemittel 10 hinaus. In diesem radial erweiterten ersten Bereich A
weist die Kammer 6 etwa einen an den Behälterhals-Außendurchmesser angepassten Durchmesser
auf. Weiter kann der Außendurchmesser des ersten Kammerbereichs A etwa dem Durchmesser
im Gewindegrund des zweiten Gewindes 12 entsprechen.
[0061] In axialer Richtung erstreckt sich dieser radial erweiterte erste Bereich A über
ein axiales Maß, das etwa einem Viertel bis einem Drittel bis hin zur Hälfte der axialen
Länge des radial reduzierten zweiten Bereiches B der Kammer 6 d.h. insbesondere eines
Bereiches der Kammer, welcher dem Behälterhals zugeordnet ist, entspricht. Der radial
kleinere Bereich B kann in Bezug auf die Gewindemittel 10 oberhalb und/oder unterhalb
dieser Gewindemittel 10 wie auch in horizontaler Überdeckung zu diesen ersten Gewindemitteln
10 ausgebildet sein.
[0062] Der die Bereiche A und B verbindende Erweiterungsbereich 28 kann stufenartig ausgebildet
sein oder, wie bspw. in den Figuren 11 bis 13 dargestellt, konisch sich nach vertikal
unten und radial innen verjüngend.
[0063] Hierdurch ist eine Volumenvergrößerung der Kammer 6 bei gleichem Behälterhals-Innendurchmesser
erreicht.
[0064] Insbesondere zufolge des Anrollens der deckelelementartigen Hülsenwandung an dem
Behälterhals ergibt sich unterhalb des Kammer-Erweiterungsbereiches eine Wandungseinschnürung
24, die den Erweiterungsbereich randseitig untergreift.
[0065] Weiter weist die Kammer 6 - bezogen auf eine Nutzungsstellung gemäß Figur 1 - oberseitig
der ersten Gewindemittel 10 in Zuordnungsstellung, weiter bevorzugt oberseitig der
freien Stirnfläche der Behälteröffnung 3, d.h. bevorzugt im radial erweiterten Kammerbereich
A, eine horizontale Teilung T auf.
[0066] Die Kammer 6 ist so in ein Kammer-Unterteil 6' und ein Kammer-Oberteil 6" unterteilt,
wobei das Kammer-Oberteil 6" insbesondere nach Befüllen der Kammer 6 mit der Flüssigkeit
deckelartig auf das Kammer-Unterteil 6' aufsetzbar ist. Es kann hier eine Rastverbindung
vorliegen. Auch kann diesbezüglich eine Verschweißung oder Verklebung vorgesehen sein.
[0067] Die Formschlussrippen 19 können wandungsaußenseitig an dem Kappen-Oberteil 6" ausgeformt
sein.
[0068] Ein zur Zusammenwirkung mit dem fußseitigen Kammer-Auslassbereich ausgebildetes Verschlussmittel
7 kann im 2-Komponenten-Spritzverfahren hergestellt sein, so insbesondere mit einem
radial inneren Hartkunststoff 21 und einem radial äußeren Weichkunststoff 20.
[0069] Das Verschlussmittel 7 kann wandungsaußenseitig vollständig vom Weichkunststoff 20
umfasst sein, so dass auch eine dem Kammerinneern zugewandte Stirnfläche des Verschlussmittels
7 aus einem Weichkunststoff 20 gebildet ist.
[0070] Der Weichkunststoff 20 kann, wie bevorzugt, Dichtungseigenschaften aufweisen, insbesondere
in Zusammenwirkung des Verschlussmittels 7 mit öffnungsseitigen Wandungsabschnitten
der Kammer 6.
[0071] Bezüglich der weiteren Ausgestaltung und Funktionsweise der Verschlussvorrichtung
1 der ersten Ausführungsform (Figuren 1 bis 4) wird auch auf die nachstehenden Ausführungen
verwiesen.
[0072] Figur 5 zeigt eine Verschlussvorrichtung 1 nach einer weiteren Ausführungsvariante
mit einem Aluminium-Deckelelement 4 vor dem Anrollen an einen Behälter 2. Das Deckelelement
4 weist in Bezug auf eine an einen Behälter 2 anzulegende Außenwandung noch kein Gewinde
auf.
[0073] Figur 6 zeigt die Verschlussvorrichtung 1 gemäß Figur 5 nach dem Anrollen an einen
Behälter 2. Die Verschlussvorrichtung 1 ist vollständig vormontiert und an einem Behälter
2 angeschraubt.
[0074] Die Verschlussvorrichtung 1 weist ein Deckelelement 4 auf, eine an dem Deckelelement
4 angeordnete Kammer 6 sowie ein Innengehäuse 5. In der gezeigten Ausführungsvariante
ist das Deckelelement 4 ein Aluminiumdeckel. Das Deckelelement 4 ist an die Kammer
6 angeschweißt. Die Kammer 6 kann beispielsweise aus einem Kunststoff, wie PBT (Polybutylenterephthalat)
ausgebildet sein. Um die Kammer 6 mit dem Deckelelement 4 aus Aluminium verschweißen
zu können, empfiehlt sich für das Deckelelement 4 ein Aluminium mit einem Lack für
PBT. Die Kammer 6 weist in deren in Richtung des Deckelelementes 4 gerichteten Bereich
eine Öffnung 13 auf, welche vor der Bedeckung mit dem Deckelelement 4 genutzt werden
kann, um weitere Elemente der Verschlussvorrichtung 1 zu montieren. Bei diesen Elementen
kann es sich beispielsweise um Verschlussmittel 7 und Öffnungsmittel 9 zum Verschluss
beziehungsweise Öffnen einer in der Kammer 6 angeordneten Ablassöffnung 8 handeln.
Die Ablassöffnung 8 ist vorteilhaft von dem Deckelelement 4 weg gerichtet (in Bezug
auf die in Figur 6 dargestellte Verschlussvorrichtung 1 "nach unten").
[0075] Die Kammer 6 weist im Bereich der Öffnung 13 einen kragenförmig abgekanteten Randbereich
14 auf. An diesen Randbereich 14 kann das Deckelelement 4 angeschweißt werden.
[0076] Die Kammer 6 ist mittels korrespondierender erster Gewindemittel 10 mit dem Innengehäuse
5 verbunden. Dabei ist das erste Gewindemittel 10 betrachtet von einer Gewindedrehachse
18 der Verschlussvorrichtung radial nach außen weisend an der Kammer 6 angeordnet.
Das bedeutet, dass das erste Gewindemittel 10 bezogen auf eine vertikale Projektion
in Richtung der Gewindedrehachse 18 radial außerhalb zu der Kammer 6 und innerhalb
des Innengehäuses 5 ausgebildet ist. Das Innengehäuse 5 ist mittels einer Pressdichtung
11 in den Behälter 2 im Bereich der Behälteröffnung 13 gepresst. Das Deckelelement
4 und der Behälter 2 weisen darüber hinaus korrespondierende zweite Gewinde 12 auf,
mittels welcher das Deckelelement 4 mit dem Behälter 2 verbunden ist.
[0077] Weiter weist die Kammer 6 in einem Querschnitt quer zu der Gewindedrehachse 18 den
flanschartig nach radial außen ragenden Randbereich 14 auf, wobei das erste Gewindemittel
10 bezüglich einer Außenkante des Randbereichs 14 radial innen ausgebildet ist.
[0078] Die Herstellung der vorgenannten Verschlussvorrichtung 1 sowie deren Anordnung an
dem Behälter 2 erfolgt beispielsweise so, dass zuerst die Kammer 6 mit den die Ablassöffnung
8 der Kammer 6 verschließenden beziehungsweise öffnenden Verschlussmitteln 7 beziehungsweise
Öffnungsmitteln 9 bestückt wird. Im hier gezeigten Beispiel sind Verschlussmittel
7 und Öffnungsmittel 9 als ein einstückig ausgebildetes Stopfenelement ausgebildet,
welches in die Ablassöffnung 8 der Kammer 6 eingebracht ist. Der in Richtung des Deckelelementes
4 weisende Teilbereich, d.h. das Verschlussmittel 7, ist so geformt, dass es je nach
der Stellung innerhalb der Ablassöffnung 8 diese Ablassöffnung 8 entweder verschließt
oder einen Ablasskanal 16 freigibt, durch welchen das in der Kammer 6 befindliche
Medium in den Behälter 2 ausströmen kann. Das Öffnungsmittel 9, welches von dem Deckelelement
4 weggerichtet ist, weist einen Ablasskanal 16 auf, durch welchen das Medium in den
Behälter 2 strömen kann. Das Öffnungsmittel 9 ist mit dem Innengehäuse 5 verbunden.
Im hier gezeigten Beispiel ist ein an dem Öffnungsmittel 9 ausgebildeter Randbereich
von dem Material des Innengehäuses 5 umspritzt. Alternativ könnte es sich hier jedoch
auch um eine Presspassung handeln.
[0079] Nach abgeschlossener Vorbereitung der Kammer 6 wird diese mit dem Deckelelement 4
verbunden, wodurch gleichzeitig die Öffnung 13 der Kammer 6 verschlossen wird. Dabei
wird der abgekantete Randbereich 14 der Kammer 6 mit dem Deckelelement 4 verschweißt.
In diesem Zustand handelt es sich bei dem Deckelelement 4 noch um eine Art Rohling,
der noch kein zweites Gewinde 12 zur Verbindung mit dem Behälter 2 aufweist. In einem
nachfolgenden Schritt wird das Innengehäuse 5 über die Behälteröffnung 3 in den Behälter
2 eingelassen. Dabei wird das Innengehäuse 5 mitsamt einer an dem Innengehäuse 5 angeordneten
Pressdichtung 11 in die Behälteröffnung 3 gepresst. Schließlich wird die Kammer 6
mit dem daran angeordneten Deckelelement 4 in das Innengehäuse 5 eingebracht, wobei
Kammer 6 und Innengehäuse 5 mittels der korrespondierenden ersten Gewindemittel 10
miteinander verschraubt werden. Während dieser Schraubbewegung wird gleichzeitig auch
das Deckelelement 4 an das zweite Gewinde 12 des Behälters 2 angerollt, wobei sich
in dem Deckelelement 4 ebenfalls ein zweites Gewinde 12 ausbildet.
[0080] Alternativ zu der zuvor dargestellten Herstellungsweise kann die Verschweißung von
Kammer 6 und Deckelelement 4 auch erst dann erfolgen, wenn das Deckelelement 4 mit
dem Behälter 2 verschraubt ist.
[0081] Für die Verbindung von Kammer 6 und Deckelelement 4 kann es zusätzlich vorteilhaft
sein, den abgekanteten Randbereich 14 in Bezug auf seine radiale Dimension so auszubilden,
dass dieser über die Oberfläche des Behälters 2 hervorsteht, so dass sich im Bereich
der Behälteröffnung 3 ein Vorsprung 17 ergibt.
[0082] Bei dem Anrollen des Deckelelementes 4 an den Behälter 2 legt sich das Material des
Deckelelementes 4 über diesen Vorsprung 17, so dass hierdurch zusätzlich die Verbindung
gestärkt wird.
[0083] Figur 7 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung
1. Das Deckelelement 4 dieser Verschlussvorrichtung 1 besteht vorzugsweise aus einem
Kunststoff, beispielsweise PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen). Der grundsätzliche
Aufbau der Verschlussvorrichtung 1 ist ähnlich zu der in Figur 5 dargestellten. Da
das Deckelelement 4 jedoch nicht aus Aluminium besteht, sondern vielmehr aus einem
Kunststoff, ist ein Anrollen des Deckelelementes 4 an den Behälter 2 nicht möglich.
[0084] Gemäß Figur 7 ist die Kammer 6 im Bereich ihrer Öffnung 13 mit einem Folienelement
15 verschlossen. Dieses Folienelement 15 ist vorteilhaft eine Aluminiumfolie, kann
jedoch auch aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise EVOH (Ethylen Vinylalkohol-Copolymer),
PET (Polyethylenterephthalat) oder ähnliches, bestehen. In dem Falle, dass das Folienelement
15 aus Aluminum besteht, ist dieses vorzugsweise auf der in Richtung der Kammer 6
weisenden Seite mit einem Lack für das Material der Kammer 6, insbesondere PBT, beschichtet.
Auf der entgegengesetzten, in Richtung des Deckelelements 4 weisenden Seite des Folienelementes
15 ist vorteilhaft ein Lack aufgebracht, welcher sich zur Verbindung mit dem Deckelelement
4 eignet. Sofern das Deckelelement 4 beispielsweise aus PP besteht, empfiehlt sich
ein Lack für PP. In einem folgenden Verfahrensschritt wird das Folienelement 15 an
die Kammer 6 beziehungsweise das Deckelelement 4 angeschweißt. Das Verschweißen kann
entweder in einem gemeinsamen Verfahrensschritt erfolgen, oder in aufeinanderfolgenden
Schritten, wobei das Folienelement 15 beispielsweise zuerst an die Kammer 6 angeschweißt
wird, und erst in einem darauffolgenden Schritt an das Deckelelement 4.
[0085] Im Übrigen weist die Verschlussvorrichtung 1 gemäß Figur 7 bereits ein an dem Deckelelement
4 ausgebildetes zweites Gewinde 12 zur Verbindung mit dem Behälter 2 auf.
[0086] Die Verschlussvorrichtungen 1 gemäß den Figuren 6 und 7 sind in einer Schließposition
dargestellt. Dabei ist der Behälter 2 fluiddicht mit der Verschlussvorrichtung 1 verbunden,
d.h. das Verschlussmittel 7 befindet sich so innerhalb der Ablassöffnung 8 der Kammer
6, dass das in der Kammer 6 bevorratete Medium nicht durch den Ablasskanal 16 abfließen
kann, sondern vielmehr in der Kammer 6 eingeschlossen ist.
[0087] Um nun das in der Kammer 6 bevorratete Medium in den Behälter 2 zu geben, ist es
erforderlich, die Verschlussvorrichtung 1 in eine Ablassposition zu bringen. Die dafür
zu unternehmenden Schritte werden im Folgenden näher erläutert.
[0088] Figur 8 zeigt beispielsweise die Verschlussvorrichtung 1 gemäß Figur 6 in einer Ablassposition.
Obwohl die Ablassposition hier in Bezug auf Figur 6 dargestellt wird, kann diese genauso
bei einer Verschlussvorrichtung 1 gemäß Figur 7 ausgeführt sein. Die Verschlussvorrichtung
1 gemäß Figur 8 dient somit nur als Ausführungsbeispiel für die Ablassposition und
ist in keinster Weise beschränkend.
[0089] Wie in Figur 8 dargestellt, sind zur Verwirklichung einer Ablassposition das Deckelelement
4 und der Behälter 2 voneinander zu entfernen. Durch diese longitudinale Verschiebung
von Deckelelement 4 und Behälter 2 werden gleichzeitig auch die an dem Deckelelement
4 angeordnete Kammer 6 und das an dem Behälter 2 angeordnete Innengehäuse 5 zueinander
verschoben. Da das Verschlussmittel 7 beziehungsweise das Öffnungsmittel 9 an dem
Innengehäuse 5 angeordnet sind, erfolgt durch die Verschiebung der Kammer 6 relativ
zu dem Innengehäuse 5 gleichzeitig auch eine Verschiebung des Verschlussmittels 7
beziehungsweise des Öffnungsmittels 9 innerhalb der Ablassöffnung 8 der Kammer 6.
Dadurch kommt es zu der Freigabe der Ablassöffnung 8, so dass das innerhalb der Kammer
6 bevorratete Medium durch die Ablassöffnung 8 und den innerhalb des Öffnungsmittels
9 ausgebildeten Ablasskanal 16 in den Behälter 2 fließen kann.
[0090] Um eine longitudinale Bewegung zwischen dem Deckelelement 4 und dem Behälter 2 hervorzurufen,
werden die an dem Deckelelement 4 und dem Behälter 2 ausgebildeten korrespondierenden
zweiten Gewinde 12 zueinander rotiert. Durch diese Rotation kommt es gleichzeitig
zu einer Rotation der Kammer 6 innerhalb des Innengehäuses 5. Diese Rotation wird
durch die an Kammer 6 und Innengehäuse 5 ausgebildeten ersten Gewindemittel 10 ermöglicht.
Dadurch, dass das Innengehäuse 5 mittels der Pressdichtung 11 fest in dem Behälter
2 eingepresst ist, bleibt das Innengehäuse 5 während des Abschraubens des Deckelelementes
4 von dem Behälter 2 beziehungsweise der Rotation der Kammer 6 innerhalb des Innengehäuses
5 fest mit dem Behälter 2 verbunden. Erst wenn das erste Gewindemittel 10 der Kammer
6 einen Endbereich des ersten Gewindes 10 des Innengehäuses 5 erreicht hat, kommt
es zu einer Arretierung der korrespondierenden ersten Gewindemittel 10, wodurch sich
bei einem weiteren Abschrauben des Deckelelementes 4 von dem Behälter 2 mit dem Herauslösen
der an dem Deckelelement 4 befestigten Kammer 6 aus dem Behälter 2 gleichzeitig auch
das Innengehäuse 5 aus dem Behälter 2 löst. Dabei wird die an dem Innengehäuse 5 angeordnete
Pressdichtung 11 ebenfalls aus dem Behälter 2 gelöst wird. Die Anpresskraft der Pressdichtung
11 innerhalb des Behälters 2 wird überwunden.
[0091] Während des Abschraubvorgangs wird die Kammer 6 zuerst einmal relativ zu dem Innengehäuse
5 bewegt, so dass sich die Kammer 6 gleichzeitig an dem mit dem Innengehäuse 5 verbundenen
Verschlussmittel 7 bzw. Öffnungsmittel 9 vorbeibewegt. Dabei wird zwischen Verschlussmittel
7 und Innengehäuse 5 ein Teilbereich der Ablassöffnung 8 geöffnet, so dass das in
der Kammer 6 bevorratete Medium durch den Ablasskanal 16 des Öffnungsmittels 9 in
den Behälter 2 fließen kann.
[0092] Figur 9 zeigt eine nachfolgende Stellung: Bei voranschreitender Anhebung der Kammer
6 kann das Verschlussmittel 7 mit seinem oberen Endbereich in eine Stellung zu der
Ablassöffnung 8 gelangen, in welcher die Ablassöffnung 8 wieder verschlossen wird,
so dass ein Nachtropfen von Medium aus der Kammer 6 verhindert wird. Hierzu ist der
obere Endbereich des Verschlussmittels 7 regelmäßig gegenüber den benachbarten Bereichen
des Verschlussmittels 7 radial erweitert. Diese Stellung ist optional. Schließlich
trennen sich die zweiten Gewinde 12 des Deckelelementes 4 und des Behälters 2 voneinander,
während sich die ersten Gewindemittel 10 der Kammer 6 und des Innengehäuses 5 in einer
Endstellung befinden. Kammer 6 und Innengehäuse 5 können sich in dieser Endstellung
nicht weiter zueinander verdrehen.
[0093] Figur 10 zeigt die vollständig von dem Behälter 2 entfernte Verschlussvorrichtung
1. Das Verschlussmittel 7 sichert die Ablassöffnung 8 der Kammer 6 gegen ein Nachtropfen
des Mediums aus der Kammer 6.
[0094] Figur 11 zeigt eine Ausführungsform, aufbauend auf der in Figur 1 dargestellten Ausführung,
wobei dieser gegenüber das Volumen des Erweiterungsbereiches (erster Kammerbereich
A) vergrößert ist. Dies ist erreicht zufolge einer gegenüber der Version in Fig. 1
in vertikaler Richtung, das heißt entlang der Gewindedrehachse 18 gewählten Vergrößerung,
insbesondere der Wandung des Kammer-Oberteils 6".
[0095] Ergibt sich in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ein Volumenanteil von etwa 60%
im ersten Bereich A gegenüber dem Gesamtvolumen, so ergibt sich in der Ausführungsform
gemäß Figur 11 ein Teilvolumen im ersten Bereich A von etwa 80%, dies bei bevorzugt
gleichem Außendurchmesser im Erweiterungsbereich.
[0096] Der zweite Bereich B geht - mit Bezug auch auf die dargestellte Ventilverschlussstellung
- etwa auf Höhe des innengehäuseseitigen Flansches 22 - über in einen Konusbereich
25 (Erweiterungsbereich 28). Der Konusbereich 25 erweitert sich ausgehend von dem
zweiten Bereich B nach radial außen und im üblichen Nutzungszustand nach vertikal
oben. Im Bereich des umlaufenden freien Randes des Konusbereiches 25 ist das Kammer-Oberteil
6" festgelegt.
[0097] Der Konusbereich 25 ist über eine oder mehrere Streben 26 entweder unmittelbar auf
dem auch die Stirnfläche des Behälters 2 übergreifenden Flansch 22 abgestützt und/oder
auf einem Flanschabschnitt 27 der Kammer 6 bzw. des Kammer-Unterteiles 6', welcher
sich in der Grundstellung gemäß Figur 11 auf dem Flansch 22 abstützt.
[0098] Figur 12 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung
1. Das Deckelelement 4 dieser Verschlussvorrichtung 1 besteht vorzugsweise aus einem
Kunststoff, beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen. Der grundsätzliche Aufbau
der Verschlussvorrichtung 1 ist ähnlich zu der in Figur 11 dargestellten. Da das Deckelelement
4 jedoch nicht aus Aluminium besteht, sondern vielmehr aus einem Kunststoff, ist ein
Anrollen des Deckelelementes 4 an dem Behälter 2 nicht möglich. Vielmehr ist an dem
Deckelelement 4 unmittelbar ein zu dem zweiten Gewinde 12 ausgebildetes Gegengewinde
vorgesehen.
[0099] Die drehfeste Verbindung zwischen dem Deckelelement 4 und der Kammerwandung, insbesondere
dem Kamer-Oberteil 6" kann zufolge Verklebung oder Verschweißung erreicht sein.
[0100] Auch kann gemäß der Darstellung in Figur 13 die Wandung des Kammerbereichs B materialeinheitlich
und einstückig in die Wandung des Kammerbereichs A übergehen, wobei eine Kammerdecke
des Bereichs A durch ein Folienelement 15, bspw. Aluminiumfolie, geschlossen ist.
Bevorzugt handelt es sich hierbei um ein Folienelement 15 gemäß des zu Figur 7 beschriebenen.
[0101] Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander)
erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt
der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich
mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen
eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere
um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
Liste der Bezugszeichen
1 |
Verschlussvorrichtung |
B |
zweiter Bereich |
2 |
Behälter |
T |
Teilung |
3 |
Behälteröffnung |
|
|
4 |
Deckelelement |
|
|
5 |
Innengehäuse |
|
|
6 |
Kammer |
|
|
6' |
Kammer-Unterteil |
|
|
6" |
Kammer-Oberteil |
|
|
7 |
Verschlussmittel |
|
|
8 |
Ablassöffnung |
|
|
9 |
Öffnungsmittel |
|
|
10 |
erstes Gewindemittel |
|
|
11 |
Pressdichtung |
|
|
12 |
zweites Gewinde |
|
|
13 |
Öffnung |
|
|
14 |
Randbereich |
|
|
15 |
Folienelement |
|
|
16 |
Ablasskanal |
|
|
17 |
Vorsprung |
|
|
18 |
Gewindedrehachse |
|
|
19 |
Formschlussrippe |
|
|
20 |
Weichkunststoff |
|
|
21 |
Hartkunststoff |
|
|
22 |
Flansch |
|
|
23 |
Abdichtmittel |
|
|
24 |
Wandungseinschnürung |
|
|
25 |
Konusbereich |
|
|
26 |
Strebe |
|
|
27 |
Flanschabschnitt |
|
|
28 |
Erweiterungsbereich |
|
|
|
|
|
|
A |
erster Bereich |
|
|
1. Verschlussvorrichtung (1) für einen Behälter (2), insbesondere einen Glasbehälter,
mit einer Behälteröffnung (3), wobei die Verschlussvorrichtung (1) ein Deckelelement
(4) zum Verschließen der Behälteröffnung (3), eine an dem Deckelelement (4) angeordnete
Kammer (6) und ein Innengehäuse (5) aufweist, wobei Kammer (6) und Innengehäuse (5)
zueinander korrespondierende Verschlussmittel (7) und Öffnungsmittel (9) aufweisen,
welche so in Wechselwirkung zueinander stehen, dass eine der Kammer (6) zugeordnete
Ablassöffnung (8) durch eine Bewegung des Deckelelementes (4) relativ zu dem Innengehäuse
(5) freigebbar ist, so dass ein in der Kammer (6) bevorratetes Medium in den Behälter
(2) austreten kann, und die Kammer (6) und das Innengehäuse (5) jeweils korrespondierende
und bezüglich einer Gewindedrehachse (19) ausgebildete erste Gewindemittel (10) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmittel (7) in einer Dichtungsebene radial außen einen Weichkunststoff
(20) aufweisen und radial innen einen Hartkunststoff (21).
2. Verschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (6) einen ersten Bereich (A) oberhalb der ersten Gewindemittel (10) und
einen zweiten Bereich (B) oberhalb der und/oder in horizontaler Überdeckung zu den
ersten Gewindemitteln (10) und/oder unterhalb der ersten Gewindemittel (10) aufweist,
wobei bezogen auf die Gewindedrehachse (18) der erste Bereich (A) radial größer ausgestaltet
ist als der zweite Bereich (B) und dass die Kammer (6) bezogen auf eine Nutzungsstellung,
in welcher sich eine Vorrichtungslängsachse in einer Vertikalen erstreckt, oberhalb
der ersten 'Gewindemittel (10) eine horizontale Teilung (T) aufweist, wodurch die
Kammer (6) in ein Kammer-Unterteil (6') und ein Kammer-Oberteil (6") unterteilt ist.
3. Verschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammer (6) oberhalb der ersten Gewindemittel (10) seitlich bis über die
ersten Gewindemittel (10) hinaus erstreckt, dass die Kammer (6) an das Deckelelement
(4) angeschweißt ist, wobei die Kammer (6) einen Verbindungsflansch aufweist, welcher
im Wesentlichen parallel zu einer benachbarten Oberfläche des Deckelelementes ausgerichtet
und dass die Kammer entlang des hierdurch ringförmig gebildeten Bereiches mit dem
Deckelelement verbunden ist.
4. Verschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine einem Kammerinnern zugewandte Stirnfläche der Verschlussmittel (7) ganz oder
teilweise aus einem Weichkunststoff (20) gebildet ist.
5. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (B) integral materialeinheitlich angeformt einen zur Anpassung
an den ersten Bereich (A) erforderlichen Erweiterungsbereich (28) aufweist.
6. Verschlussvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Erweiterungsbereich (28) in einem Vertikalschnitt einen Konusbereich (25) aufweist.
7. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Erweiterungsbereich (28) der Kammer (6) eine radiale Erstreckung aufweist, die
dem 0,8- bis 1,2-Fachen des Durchmessers am Gewindegrund eines zweiten Gewindes (12)
zur Zusammenwirkung mit dem Behälter (2), entspricht.
8. Verschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kammerteile (6', 6") aus zueinander verschweißbaren Kunststoffen bestehen.
9. Verschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das eingeschlossene Volumen der Kammer (6) zu 40% oder mehr oberhalb einer Ebene
ergibt, die sich durch an der Verschlussvorrichtung (1) ausgebildete Abdichtmittel
(23), die zur Abdichtung auf einer Stirnfläche des Behälters (2) vorgesehen sind,
ergibt.