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Die Erfindung betrifft eine Deckeleinheit für einen Trinkbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Deckeleinheit weist einen Deckelkörper mit zwei Öffnungen auf, von denen eine großdurchmessrig verglichen zur anderen ist. Die großdurchmessrige Öffnung ist zur Koppelung mit einem Trinkbehälter vorgesehen, während die andere, kleindurchmessrige Öffnung zur Aufnahme eines Kronkorkens vorbereitet ist. Der Kronkorken wiederum ist dazu vorgesehen, in einem Zustand, in dem der Deckel mit dem Trinkbehälter gekoppelt ist, vorzugsweise von einer industriellen Anlage auf den Deckel aufgesetzt zu werden.
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Weiterhin Teil der Erfindung ist eine Trinkbehältereinheit, die aus einem Trinkbehälter sowie einer Deckeleinheit zusammengesetzt ist.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufsetzen eines Kronkorkens auf einen Deckelkörper, der auf einen Trinkbehälter aufgesetzt ist.
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Nach ihrer Herstellung werden verzehrbare Flüssigkeiten, wie Getränke, in einer Abfüllanlage in Behälter / in Flaschen umgefüllt, um eine logistisch effiziente Auslieferung der Getränke an verschiedene Orte zu ermöglichen. Häufig wird ein in der Flasche befindliches Getränk vor dem Verzehr in einen Trinkbehälter, wie ein Glas / ein Becher / etc., umgefüllt. Der Grund hierfür liegt unter anderem darin, dass ein Glas im Allgemeinen eine weitere Trinköffnung als eine Flasche aufweist, was einen erhöhten Trinkgenuss ermöglicht.
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Getränke, vor allem kohlensäurehaltige Getränke, wie beispielsweise Bier, werden in industriellen Abfüllanlagen, wie sie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind, abgefüllt. Hierbei steht am Ende des Abfüllprozesses das Verschließen des Behälters mit einem Verschlusselement. Als besonders vorteilhaftes Verschlusselement hat sich, vor allem bei Bieren, ein Kronkorken herauskristallisiert.
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Als weitere Entwicklung ist zu beobachten, dass Glas als Werkstoff für einen Behälter zunehmend an Bedeutung verliert. Als Grund hierfür sei zum einen die leichte Zerbrechlichkeit angeführt, die eine hohe Verletzungsgefahr und ein Sicherheitsrisiko birgt. Weiterhin nachteilig an Glas als Werkstoff eines Behälters ist die hohe Masse, die beispielsweise einen höheren Energieeinsatz beim Transport erfordert. Letztlich verliert Glas auch deswegen an Bedeutung, da beispielsweise hohe Temperaturen zum Einschmelzen nötig sind. Diese Aspekte stellen die wahrgenommene ökologische Bilanz von Glas in Frage.
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Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Deckeleinheiten bekannt. So offenbart das europäische Patent
EP 2 161 206 B1 einen kuppelförmigen Aufsatz, der zur Aufnahme eines Kronkorkens vorbereitet ist und weiterhin auf einen Körper aufklemmbar ist. Ein Deckelflansch ist hierbei derart auf eine obere Kante des Körpers mechanisch aufzuklemmen, dass sie starr miteinander gekoppelt sind. Die hohen Kräfte, die bei dem Aufsetzen des Kronkorkens auf den Aufsatz wirken, können von jener Vorrichtung deshalb aufgenommen werden, da es sich um Metallkomponenten handelt.
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Damit auch Kunststoffbehälter mittels eines Kronkorkens verschließbar sind, sind im Stand der Technik verschiedene Ansätze offenbart. Einer davon ist aus der internationalen Patentanmeldung
WO 2014/096869 A1 bekannt. Hier wird ein aus Glas gefertigtes Teil eines Flaschenhalses derart mit einem Vorsprung eines Kunststoffhalses gekoppelt, dass der endgültige Flaschenhals zum Teil aus Glas und zum Teil aus Kunststoff besteht. Die Kraft, die beim Aufsetzen des Kronkorkens auf den Flaschenhals wirkt, wird somit von Glas aufgenommen.
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Auch die deutsche Offenlegungsschrift
DE 1 607 950 A1 ist auf ein Verschließen von Kunststoffflaschen gerichtet. Hierbei wird eine dickwandige Ausgestaltung einer Kunststoffflasche, die nötig wäre, um die Kraft, die beim Aufsetzen des Kronkorkens auf den Flaschenhals wirkt, zu kompensieren so umgangen, dass zunächst der Kronkorken auf den von der Flasche getrennten Flaschenkopf aufgesetzt wird, bevor die Einheit aus Flaschenkopf und Kronkorken mit einem Öffnungsrand der Flasche verschweißt wird.
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Weiterhin sind die Offenlegungsschriften
DE 10 2010 015 017 A1 sowie
WO 2012/022 475 A1 auf dem Stand der Technik anzusiedeln.
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Der vorliegenden Erfindung liegt angesichts dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Deckeleinheit zu offenbaren, die einerseits mit einem großdurchmessrigen Trinkbehälter reversibel koppelbar ist, sodass nach Abnahme des Deckels ein erhöhter Trinkgenuss ob der weiten Öffnung des Trinkbehälters ermöglicht ist. Andererseits ist die Aufgabe zu erfüllen, dass die Deckeleinheit mit einem Kronkorken verschließbar ist, um von den Vorteilen des Kronkorkens profitieren zu können. Letztlich sieht sich die Erfindung ebenso der Aufgabe ausgesetzt, eine möglichst leichte und gut recyclebare Deckeleinheit zu offenbaren. Neben der Deckeleinheit selbst liegt der Erfindung weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufsetzen eines Kronkorkens auf einen Deckelkörper, der bereits mit einem Trinkbehälter gekoppelt ist, sowie eine dabei entstehende Trinkbehältereinheit zu offenbaren.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Deckeleinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und mittels einer Trinkbehältereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Aus dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Deckeleinheit und der Trinkbehältereinheit lassen sich insbesondere folgende Vorteile ableiten:
- – Aufgrund der beiden Öffnungen, die die Deckeleinheit aufweist, ist ein Getränk sowohl über eine kleindurchmessrige, mit einem Kronkorken verschlossene Öffnung entleerbar, als auch über eine großdurchmessrige Öffnung.
- – Die Deckeleinheit ist mit dem Trinkbehälter über das Gewinde zu jeder Zeit starr koppelbar oder von diesem lösbar.
- – Nach der Koppelung zwischen der Deckeleinheit und dem Trinkbehälter ist die Trinkbehältereinheit in einer Abfüllanlage befüllbar und anschließend von einem Kronkorken verschließbar.
- – Die Deckeleinheit ist über ein Aufschrauben von einem Verbraucher ohne hohen Aufwand von dem Trinkbehälter lösbar.
- – Nach dem Lösen der Deckeleinheit ergibt sich für den Verbraucher ein Trinkgenuss, der sich sonst nur bei einem Glas ergibt, was insbesondere dann, wenn es sich bei dem Behälterinhalt um Weißbier handelt, geschmacklich große Vorteile birgt.
- – Der Trinkbehälter ist derart ausgestaltet, dass er die in der Norm DIN 6075:1997-05 geforderten Außenmaße erfüllt und somit in herkömmlichen Abfüllanlagen förderbar ist.
- – Der obere Endabschnitt der Deckeleinheit weist die in der Norm DIN EN ISO 12821:2015-08 geforderten Maße auf, wodurch er mit herkömmlichen Abfüllanlagen befüllbar ist.
- – Für einen Verbraucher entsteht bei einer Geometrie des Trinkbehälters, die an einem Weißbierglas orientiert ist, ein Trinkgefühl, identisch zu dem aus einem herkömmlichen Weißbierglas.
- – Die Deckeleinheit ist hinsichtlich ihrer Geometrie nicht auf solche Besonderheiten angewiesen, die ein Schraubverschluss hervorrufen würde.
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Der Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Deckeleinheit mit einem Deckelkörper, der an einem großdurchmessrigen unteren Endabschnitt mit einem Trinkbehälter koppelbar ist und der an einem dazu kleindurchmessrigen oberen Endabschnitt zur Aufnahme eines Kronkorkens vorbereitet ist. Erfindungsgemäß weist der untere Endabschnitt ein Gewinde auf, sodass der Deckelkörper auf den Trinkbehälter aufschraubbar ist. Der Deckelkörper ist mittels des Gewindes auch wieder vom Trinkbehälter abschraubbar. Somit gilt, dass die Schraubverbindung zwischen den beiden Komponenten ein reversibles Verschließen des Trinkbehälters nach sich zieht, sodass ein Verbraucher auf sämtliche Umstände reagierend entweder einen Trinkbehälter mit einer weiten Öffnung oder eine verschlossene Behältereinheit besitzt.
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Es ist zudem vorteilhaft, wenn der Deckelkörper einmaterialig / einstückig aus einem Kunststoffmaterial, wie Polyethylenterephthalat (PET), Polylactid (PLA), Styrol-Acrylnitril (SAN), hochdichtem Polyethylen (HDPE) oder anderen lebensmittelechten Kunststoffen hergestellt ist. So ist es möglich, den Deckelkörper mittels eines Spritzgussverfahrens herzustellen. Hierbei wird ein Kunststoff verflüssigt und in eine Form, die dem Negativ des Deckelkörpers entspricht, unter Druck eingespritzt. Auf diese Weise sind unter hoher Präzision hohe Stückzahlen fertigbar, bei denen kein oder so gut wie kein Abfall entsteht.
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Das Gewinde ist dazu vorbereitet, eine bei einem Aufsetzen des Kronkorkens auf den Deckelkörper im oberen Endabschnitt eingeleitete Kraft auf/in den Trinkbehälter weiterzuleiten. So erfüllt das erfindungsgemäße Gewinde neben der Aufgabe, eine reversible Kopplung zwischen der Deckeleinheit und dem Trinkbehälter vorzunehmen, die zusätzliche Funktion der Kraftweiterleitung im Kronkorkenaufsetzverfahren. So ist das Gewinde derart dimensioniert, dass die hohen Kräfte, die beim Kronkorkenaufsetzverfahren wirken, auf den Trinkbehälter übertragen werden. Dies setzt voraus, dass der Deckelkörper bereits auf den Trinkbehälter aufgesetzt ist, wenn der Kronkorken aufgesetzt wird, was erfindungsgemäß der Fall ist.
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Der erfindungsgemäße Deckelkörper ist auch vor und während eines Befüllvorgangs, während dem ein Getränk in den Trinkbehälter eingefüllt wird, also vor dem Kronkorkenaufsetzverfahren, hohen Kräften ausgesetzt. Diese resultieren daraus, dass vor dem Befüllvorgang im Inneren der Einheit aus Trinkbehälter und Deckelkörper ein Überdruck aufzubauen ist, um eine Schaumbildung während des Befüllvorgangs zu verhindern oder zumindest zu mildern. Damit dieser Überdruck in der Einheit aus Trinkbehälter und Deckelkörper einstellbar ist, ist die Einheit einer zusätzlichen Einspannung ausgesetzt. Diese zieht eine Beanspruchung der Einheit nach sich, welche durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Deckels von diesem kompensiert wird. So ist die Einheit aus Trinkbehälter und Deckelkörper derart dimensioniert, dass sich nicht nur die hohen Kräfte, die während des Kronkorkenaufsetzverfahrens wirken, sondern auch die Kräfte, die aus dem Überdruckeinstellverfahren resultieren, kompensiert.
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Sobald der Außendurchmesser des Deckelkörpers zwischen dem oberen Endabschnitt und dem unteren Endabschnitt von oben nach unten stetig, vorzugsweise progressiv, zunimmt, ist es möglich, dass der Deckelkörper ohne jegliche plastische Verformung die Kraft, die auf ihn im Kronkorkenaufsetzverfahren wirkt, an den Trinkbehälter weiterleitet. Der Abschnitt zwischen dem oberen und dem unteren Endabschnitt wird als Verbindungsabschnitt bezeichnet. Die Länge des Verbindungsabschnitts entlang der Längsachse der Deckeleinheit übersteigt die jeweiligen Längen des oberen Endabschnitts und des unteren Endabschnitts. So ist das Verhältnis von der Länge des Verbindungsabschnitts zur Durchmessererweiterung, die vom Verbindungsabschnitt vorgenommen wird größer als 0,5, vorzugsweise größer als 1. Unter Durchmessererweiterung wird hierbei die Differenz zwischen dem Durchmesser des großdurchmessrigen unteren Endabschnitts und dem kleindurchmessrigen oberen Endabschnitt verstanden. Aus der Terminologie Außendurchmesser geht weiterhin hervor, dass der Deckelkörper rotationssymmetrisch ausgestaltet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Länge des Verbindungsabschnitts auch kürzer auszugestalten als von den vorstehend erwähnten Verhältnissen offenbart. Mittels des Einsatzes von Verstrebungen, welche im Rahmen dieser Anmeldung tiefergehend beschrieben werden und/oder über eine Zunahme der Materialstärke des Deckelkörpers ist es somit möglich, dass der Verbindungsabschnitt in seiner Länge kürzer ausgestaltet ist als der obere und/oder der untere Endabschnitt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Deckelkörper im Inneren zumindest eine Verstrebung auf, die vorzugsweise ausschließlich entlang der Längsachse der Deckeleinheit verläuft und die dazu vorbereitet ist, die Steifigkeit der Deckeleinheit zu erhöhen. Die Verstrebung ist derart an die Geometrie des Verbindungsabschnitts und die des unteren Endabschnitts angepasst, dass sie bei dem Kronkorkenaufsetzverfahren stabilisierend wirkt. Vorteilhafterweise ist die Verstrebung als eine Art Rippe ausgestaltet, die zum einen eine Axialkraft aufnimmt, zum anderen in Radialrichtung zumindest teilweise nachgiebig ist. Somit ist ein Aufsetzen des Deckelkörpers auf den Trinkbehälter ohne großen Aufwand möglich und es ist zeitglich die Gefahr des Einknickens beim Kronkorkenaufsetzverfahren sicher vermieden.
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Insbesondere wenn die Verstrebung in einer Ebene entlang der Längsachse der Deckeleinheit, also der Frontalebene der Deckeleinheit, im Wesentlichen eine Dreiecksform aufweist, erfüllt die Verstrebung ihre stabilisierende Funktion zuverlässig bei geringem Materialeinsatz. Hierbei ist die Hypotenuse jener Dreiecksform der Verstrebung hauptsächlich dafür verantwortlich, dass die Druckkraft, die während des Kronkorkenaufsetzverfahrens wirkt, von einer Axial- in eine Radialkraft umgewandelt wird. Diese Radialkraft lässt sich mittels des erfindungsgemäßen Gewindes an den Trinkbehälter weiterleiten, der sie wiederum an die Umgebung abgibt, sodass der Kraftfluss geschlossen ist.
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Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn mehrere Verstrebungen in Umfangsrichtung gleichbeabstandet angeordnet sind. Somit ist eine gleichmäßige Verteilung der Kraft des Kronkorkenaufsetzverfahrens realisierbar, was das Zustandekommen lokaler Spannungsspitzen verhindert und somit die Lebensdauer der Deckeleinheit erhöht.
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Insbesondere wenn die bei dem Aufsetzen des Kronkorkens auf den Deckelkörper im oberen Endabschnitt eingeleitete Kraft zumindest teilweise in Axialrichtung wirkend auf einen oberen Verstrebungsabschnitt in die Verstrebung eingeleitet wird und von einem unteren Verstrebungsabschnitt zumindest teilweise in Radialrichtung wirkend aus der Verstrebung ausgeleitet wird, ermöglicht die Verstrebung eine effiziente Kraftweiterleitung, die die Festigkeit des gesamten Deckelkörpers erhöht. Der obere und der untere Verstrebungsabschnitt sind zueinander in Axialrichtung starrer als in Radialrichtung. Dies ermöglicht die Aufnahme der hohen Kronkorkenaufsetzverfahrenskräfte bei einer radialen Nachgiebigkeit.
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Vorteilhafterweise weist der untere Endabschnitt eine innere Lippe auf, die dazu vorbereitet ist, im Inneren des Trinkbehälters angeordnet zu sein, und weist eine äußere Lippe auf, die dazu vorbereitet ist, außerhalb des Trinkbehälters angeordnet zu sein. Zwischen diesen beiden Lippen ist demnach in dem entsprechenden Zustand eine Trinkumlaufkante des Trinkbehälters angeordnet. So definieren die beiden Lippen einen Spalt, in dem vorzugsweise eine Dichtung angeordnet ist, die ein fluiddichtes Abdichten zwischen dem Inneren des Trinkbehälters und der Umgebung ermöglicht. Die beiden Lippen sind zueinander in einer gewissen Winkelspanne verschwenkbar, wodurch der Deckelkörper insgesamt in seiner Stabilität zunimmt. Wird beispielsweise eine solch hohe Kraft auf den oberen Endabschnitt eingeleitet, dass die innere Lippe aufgrund der Kraftumleitung der Verstrebung nach radial außen bewegt wird, so wirkt die äußere Lippe dieser Radialbewegung entgegen und stabilisiert somit die Deckeleinheit.
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Sobald die innere Lippe das erfindungsgemäße Gewinde als Außengewinde aufweist, das dazu vorbereitet ist, mit einem Innengewinde des Trinkbehälters in Eingriff zu stehen und/oder sobald die äußere Lippe dazu vorbereitet ist, zumindest abschnittsweise mit dem Trinkbehälter in Kontakt zu stehen, um stabilisierend auf den Trinkbehälter zu wirken, wirkt sich die entsprechende Ausgestaltung der jeweiligen Lippe positiv auf die Festigkeit des Deckelkörpers aus. Ebenso ruft in dieser Ausführungsform die beim Aufsetzen des Kronkorkens auf den Deckelkörper im oberen Endabschnitt eingeleitete Kraft zumindest temporär eine Radialbewegung der inneren Lippe hervor, die von dem Trinkbehälter und der äußeren Lippe kompensiert / blockiert wird. Als Alternative zum Innengewinde ist es im Rahmen des erfinderischen Gedankens ebenso möglich, am Trinkbehälter ein Außengewinde zur Aufnahme des Deckelkörpers auszugestalten. In dieser Ausführungsform ist, um die Kopplung zwischen der Deckeleinheit und dem Trinkbehälter weiter zu ermöglichen, das entsprechende Gegengewinde der Deckeleinheit als Innengewinde auf der äußeren Lippe ausgeformt.
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Insbesondere wenn die äußere Lippe entlang der Längsachse gezogen ist und in ihrer Länge entlang der Längsachse die Länge der inneren Lippe übersteigt, kann die erfindungsgemäße Stabilisierung durch die beiden Lippen effizient realisiert werden.
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Hierbei ist es erfindungsgemäß weiterhin vorteilhaft, wenn der Deckelkörper im Inneren stufenförmig ausgestaltet ist, wobei die innere Lippe eine erste Stufe darstellt, die über einen angewinkelten Zwischenbereich im Verbindungsabschnitt mit einer zweiten Stufe, die von dem oberen Endbereich gebildet ist, verbunden ist. Somit weist die annähernd als Glockenform beschreibbare Deckelinnenform definierte Kanten auf, die derart ausgestaltbar sind, dass sie hohen Belastungen standhalten. So sind jene Kanten explizit darauf ausgerichtet, Kraftrichtungsumleitungen vorzunehmen, was sich in einer besonderen Ausgestaltung der entsprechenden Kanten wiederspiegelt.
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Ebenso Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufsetzen eines Kronkorkens auf einen Deckelkörper, sodass eine Trinkbehältereinheit entsteht, die aus einem Trinkbehälter und einer erfindungsgemäßen Deckeleinheit zusammengesetzt ist. Das Verfahren weist verschiedene Schritte auf, die vorzugsweise zeitlich nacheinander ablaufen. Zunächst wird der Deckelkörper mit dem Trinkbehälter gekoppelt. Erfindungsgemäß ist die Verbindung beider Bauteile über einen Schraubverschluss realisiert. Es ist hierbei möglich, dass der Deckelkörper auf den Trinkbehälter unter Umgehung der Schraubbewegung aufgepresst wird. Hierfür ist eine gewisse Elastizität der inneren Lippe des Deckelkörpers vorausgesetzt.
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Nachdem der Deckelkörper mit dem Trinkbehälter gekoppelt / verbunden / verschraubt ist, wird der Kronkorken mittels Druckkraft auf den oberen Endabschnitt aufgesetzt. So ist nach dem Aufsetzen des Kronkorkens die Trinkbehältereinheit vollständig ausgebildet und es bedarf keines weiteren Schrittes mehr. Beim Aufsetzen des Kronkorkens wird die Druckkraft über den Deckelkörper auf den unteren Endabschnitt übertragen. Von dort aus wird die Kraft über das Gewinde, das vorzugsweise als Außengewinde auf der inneren Lippe ausgestaltet ist, auf den Trinkbehälter weitergeleitet. Dieser leitet die Druckkraft etwa über einen Boden an die Umgebung weiter, sodass der Kraftfluss geschlossen ist. Alternativ zum Boden kann die Kraft auch über einen Greifarm, der an einer beliebigen Stelle des Trinkbehälters angreift, von der Abfüllanlage aufgenommen werden.
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Zwischen dem Schritt des Koppelns der Deckeleinheit und des Trinkbehälters und dem Schritt des Aufsetzens des Kronkorkens liegt vorzugsweise ein Abfüllschritt. Dieser besteht darin, dass ein Getränk, vorzugsweise Bier, in die Baueinheit bestehend aus Deckelkörper und Trinkbehälter eingefüllt wird. Neben Bier sind als Behälterinhalt der erfindungsgemäßen Trinkbehältereinheit auch andere Getränke, wie Wein, kohlensäurehaltige Erfrischungsgetränke, Cidre, alkoholhaltige Mischgetränke und/oder alkoholfreie Malzgetränke möglich. Hierbei sind die erfindungsgemäßen Geometrien derart ausgestaltet, dass herkömmliche Abfüllanlagen mit ihren Fahrstraßen und Greifarmen nicht an besondere Geometrien anzupassen sind.
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Die Erfindung ist weiterhin auf eine Trinkbehältereinheit gerichtet, die aus einem Trinkbehälter und einer auf diesen aufgeschraubten Deckeleinheit zusammengesetzt ist. Eine solche Trinkbehältereinheit lässt sich, bis auf den Kronkorken, mittels eines Spritzgussverfahrens herstellen und weist die zuvor vorgestellten Vorteile auf.
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Ferner sei erwähnt, dass unter dem Begriff Kronkorken insbesondere ein Verschlusselement verstanden wird, das gemäß der DIN-Norm 6099 ausgestaltet ist. Das entsprechende deckelseitige Gegenstück zum Kronkorken, also der obere Endabschnitt, ist hinsichtlich seiner Geometrie in der DIN 6094 beschrieben, wobei der erfindungsgemäße Deckel bzw. der obere Endabschnitt vorteilhafterweise aus Kunststoff hergestellt ist. Ein solcher Kronkorken wird mit einer Kraft in der Größenordnung von 2.000N auf das Gegenstück aufgepresst. Dementsprechend muss das Gegenstück, das erfindungsgemäß von dem Deckel ausgeformt wird, eine ausreichend hohe Steifigkeit aufweisen. Dies wird von den vorstehend vorgestellten erfindungsgemäßen Ausführungsformen erreicht.
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Kronkorken weisen innenseitig eine Dichtung auf und haben vorzugsweise einen Innendurchmesser zwischen 26mm und 27mm, etwa von 26,75mm und einen Außendurchmesser zwischen 32mm und 33mm, etwa von 32,1mm. Die Höhe eines Kronkorkens beträgt zwischen 5mm und 7mm, etwa 6mm. Der Kronkorken ist zumindest teilweise aus einem Blech hergestellt, das eine Dicke zwischen 0,2mm und 0,3mm, etwa von 0,235mm, aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele erläutert sind. Diese zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Deckeleinheit, bestehend aus einem Deckelkörper und einem Kronkorken;
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2: eine Seitenansicht der Deckeleinheit aus 1;
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3: eine Seitenansicht des Deckelkörpers mit eingezeichneter Schnittlinie;
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4: eine Schnittzeichnung entlang der Schnittlinie aus 3;
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5: eine perspektivische Ansicht des Deckelkörpers;
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6: eine Unteransicht des Deckelkörpers aus 5;
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7: einen erfindungsgemäßen Trinkbehälter, auf den der Deckelkörper aufgesetzt ist, in einer perspektivischen Ansicht;
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8: eine Seitenansicht des Trinkbehälters mit aufgesetztem Deckelkörper mit eingezeichneter Schnittlinie; und
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9: eine Schnittzeichnung entlang der Schnittlinie aus 8.
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Die Zeichnungen sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die einzelnen Bezugszeichen können untereinander ausgetauscht werden.
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In 1 ist eine Deckeleinheit 1 dargestellt. Diese weist einen Deckelkörper 2 mit einem großdurchmessrigen unteren Endabschnitt 3 und einem dazu kleindurchmessrigen oberen Endabschnitt 4 auf. Während der untere Endabschnitt 3 ein im Zusammenhang mit 4 näher beschriebenes Gewinde / Außengewinde 5 aufweist, ist der obere Endabschnitt 4 zur Aufnahme einer Verschlusskappe vorbereitet. Die Verschlusskappe ist als Kronkorken 6 ausgebildet und bildet mit dem Deckelkörper 2 die Deckeleinheit 1.
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2 stellt die Deckeleinheit 1 aus 1 in einer Seitenansicht dar. Hierbei ist deutlich zu erkennen, dass es sich bei dem Kronkorken 6 um einen normkonformen Kronkorken handelt. Zwischen dem unteren Endabschnitt 3 und dem oberen Endabschnitt 4 ist ein Verbindungsabschnitt 7 ausgeformt. Dieser ist hinsichtlich seiner Geometrie derart ausgestaltet, dass er die hohen Kräfte, die wirken, wenn der Kronkorken 6 auf den oberen Endabschnitt 4 aufgesetzt / aufgepresst / aufgeklemmt wird, derart an den unteren Endabschnitt 3 weiterleitet, dass ein Durch- und/oder Einknicken, das eine plastische Verformung des Deckelkörpers 2 bewirkt, verhindert wird. Von oben nach unten verlaufend ist der Außendurchmesser des rotationssymmetrischen Verbindungsabschnitts 7 progressiv steigend. Die entlang der Rotationsachse 8 des Deckelkörpers 2 verlaufende Länge des Verbindungsabschnitts 7 übersteigt die Länge des unteren Endabschnitts 3 und auch die des oberen Endabschnitts 4.
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Der Außendurchmesser des unteren Endabschnitts 3 weist über die Länge des unteren Endabschnitts 3 einen im Wesentlichen konstanten Wert auf. Die Länge des unteren Endabschnitts 3 übersteigt die maximale Materialdicke des Deckelkörpers 2 um ein Vielfaches. Vorzugsweise ist die Länge des unteren Endabschnitts 3 im Bereich zwischen 0,5cm und 3cm, etwa 1,2cm. Auf diese Weise bildet sich eine Grifffläche 9, die ausreichend groß ist, um für einen Verbraucher derart umgreifbar zu sein, dass sich die Deckeleinheit 1 von einem in den 7 bis 9 näher dargestellten Trinkbehälter 10 reversibel lösen lässt.
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Der obere Endabschnitt 4 ist derart ausgeformt, dass er zur Aufnahme eines Kronkorkens 6 geeignet ist und die dafür erforderlichen Maße aufweist. Der obere Endabschnitt 4 formt einen Befüllstutzen aus, durch den eine erfindungsgemäße Trinkbehältereinheit, die aus der Deckeleinheit 1 und dem Trinkbehälter 10 zusammengesetzt ist, befüllbar ist.
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In 3 ist der Deckelkörper 2 aus 2 ohne den Kronkorken 6 dargestellt. Somit ist die äußere Form des oberen Endabschnitts 4 sichtbar. Der obere Endabschnitt 4 weist einen Wulst 11 auf, um den der Kronkorken 6 in einem Aufsetzverfahren aufgestülpt wird. Unterhalb des Wulstes 11 weist der obere Endabschnitt 4 eine bauchige Erhabenheit 12 auf. Die Erhabenheit 12 ist dazu vorbereitet, das Umgreifen des Deckelkörpers 2 in der Abfüllanlage, wenn er auf den Trinkbehälter 10 aufgesetzt ist, durch einen Greifarm zu ermöglichen. Die jeweiligen Geometrien des Wulstes 11 und der Erhabenheit 12 sind demnach vorzugsweise durch Normen festgelegt, sodass der obere Endabschnitt 4 solche Dimensionen aufweist, dass er sich von handelsüblichen Befüllstutzen, wie er beispielsweise aus einer Euro-Flasche, einer NRW-Flasche, einer Longneckflasche oder einer Vichyflasche bekannt ist, nicht unterscheidet.
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Unterhalb des oberen Endabschnitts 4, dessen unteres Ende durch die bauchige Erhabenheit 12 definiert ist, beginnt der Verbindungsabschnitt 7. Dieser weist an der Übergangsstelle zum oberen Endabschnitt 4 einen geringen Durchmesser auf, der dann bis zum Übergang zum unteren Endabschnitt 3 stetig zunimmt. Jene Zunahme ist vorzugsweise progressiv. Die progressive Zunahme ermöglicht eine Weiterleitung der Kraft, die beim Aufsetzen des Kronkorkens 6 auf den Deckelkörper 2 wirkt, zum Gewinde 5, ohne dass der Deckelkörper 2 plastisch verformt wird. So bewirkt die erfindungsgemäße Geometrie des Verbindungsabschnitts 7, dass der Kronkorken 6 auf den Deckelkörper 2, der vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgestaltet ist, lediglich unter leichter elastischer Verformung aufsetzbar ist. Hierfür übersteigt die Länge des Verbindungsabschnitts 7 entlang der Längsachse des Deckelkörpers 2 jeweils die Länge des oberen Endabschnitts 4 und des unteren Endabschnitts 3.
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In 4 ist eine Schnittzeichnung entlang der Schnittlinie IV-IV aus 3 dargestellt. Weiterhin sind im Verbindungsabschnitt 7 und im unteren Endabschnitt 3 Verstrebungen 13 angeordnet. Diese verlaufen entlang der Längsrichtung des Deckelkörpers 2 und verstärken dessen Steifigkeit. So ermöglichen die Verstrebungen 13, dass die Kraft, die beim Aufsetzen des Kronkorkens 6 auf den Deckelkörper 2 wirkt, von diesem, zumindest temporär, aufgenommen wird. Die Breite der Verstrebungen 13 ist gering verglichen mit ihrer Länge. Da die Verstrebungen 13 nicht oder nur kaum dazu vorbereitet sind, Querkräfte aufzunehmen, ist ihre Breite nicht von hoher Bedeutung. Die Verstrebungen 13 sind weiterhin dazu vorbereitet, in ihrem oberen Verstrebungsabschnitt 24 eine Axialkraft aufzunehmen, die sie dann an ihrem unteren Verstrebungsabschnitt 25 an eine innere Lippe 14 vorwiegend als Radialkraft abgeben. Die Radialkraft wird erfindungsgemäß über das an der inneren Lippe 14 angebrachte Gewinde 5 an den Trinkbehälter 10 weitergegeben.
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Weiterhin weist der untere Endabschnitt 3 die innere Lippe 14 und eine äußere Lippe 15 auf. Diese sind dazu vorbereitet, einen Spalt 16 zu definieren. Der Spalt 16 ist dazu vorbereitet, eine Trinkumlaufkante, also die Kante, die die Öffnung des Trinkbehälters 10 definiert, aufzunehmen. Um jene Verbindung zwischen der Deckeleinheit 1 und dem Trinkbehälter 10 derart vorzunehmen, dass die im Trinkbehälter 10 vorhandene Flüssigkeit keinen oder kaum einen Austausch mit der Umgebung vornimmt, ist weiterhin auf der inneren Lippe 14 das Gewinde 5 angeordnet, das dazu vorbereitet ist, mit einem Innengewinde 23, das in 9 näher dargestellt ist, im Inneren des Trinkbehälters 10 in Eingriff zu stehen.
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Die innere Lippe 14 und die äußere Lippe 15 sind relativ zueinander in einer gewissen Winkelspanne relativ verschwenkbar. Wenn also der Kronkorken 6 auf den Deckelkörper 2 aufgesetzt wird, um die Deckeleinheit 1 auszuformen, führt die Kraft, die beim Aufsetzen des Kronkorkens 6 wirkt, dazu, dass die innere Lippe 14 temporär nach radial außen verformt wird. Jene Verformung wird von der Trinkumlaufkante des Trinkbehälters 10 aufgenommen, die wiederum von der äußeren Lippe 15 gestützt wird. So sind die beiden Lippen 14, 15 derart zueinander ausgestaltet, dass sie sich gegenseitig stabilisieren und somit die Gesamtstabilität des Deckelkörpers erhöhen.
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In 5 ist eine perspektivische Ansicht des Deckelkörpers 2 dargestellt. Die Verstrebungen 13 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt. In ihrer Form sind die Verstrebungen 13 im Wesentlichen dreiecksförmig. Hierbei sind die einzelnen Kanten vorzugsweise geschwungen ausgestaltet, wobei die Hypotenuse vorteilhafterweise einen Wendepunkt aufweist, um den Kraftfluss zu optimieren. Die Formulierung im Wesentlichen dreiecksförmig ist somit weit auszulegen und so zu verstehen, dass die Verstrebung an drei verbindbaren Punkten festgesetzt ist. Eine Übergangskante 17 ist dazu vorbereitet, den Übergang zwischen dem unteren Endabschnitt 3 und dem Verbindungsabschnitt 7 zu definieren. Die Übergangskante 17 ermöglicht somit einen stufenförmigen Übergang zwischen den beiden Abschnitten. Dieser wird von den Verstrebungen 13 derart unterstützt, dass der Deckelkörper 2 den beim Aufsetzen des Kronkorkens 6 wirkenden Kräften auch bei einer Ausgestaltung aus Kunststoffen standhält.
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In 6 ist der Deckelkörper 2 von unten dargestellt. Es sind vorzugsweise sechs Verstrebungen 13 gleichverteilt um den Umfang des Deckelkörpers 2 angeordnet. Alternativ sind auch andere Anzahlen an Verstrebungen, wie 2, 3, 4, 7, 8, 10, 15 oder noch mehr möglich. In der Radialrichtung des Deckelkörpers 2 erstreckt sich jeweils eine Verstrebung 13 in etwa in der halben Länge des Deckelkörperradius. Da der Deckelkörper 2 am oberen Ende innerhalb des Wulstes 11 eine Öffnung aufweist, ist somit ein großer Teil des Deckelkörpers 2 in Radialrichtung von den Verstrebungen 13 verstärkt. 6 klärt ebenfalls über Ausnehmungen 18 auf. Diese sind im Gewinde 5 angebracht; sodass es sich bei diesem um ein Druckablassgewinde handelt, das ein Abschrauben der Deckeleinheit 1 von dem Trinkbehälter 10 ermöglicht, ohne dass der Inhalt des Trinkbehälters 10 überschäumt.
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Eine Spaltbreite 19, die die Breite des Spaltes 16 angibt, ist vorzugsweise breiter als eine Materialstärke 20 der äußeren Lippe 15. Hieraus ist ersichtlich, dass der Deckelkörper 2 im Wesentlichen dünnwandig ausgestaltet ist.
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In 7 ist der Trinkbehälter 10 mit aufgesetztem Deckelkörper 2 perspektivisch dargestellt. Die Länge des Deckelkörpers 2 entlang der Längsachse ist klein verglichen mit der Länge des Trinkbehälters 10. Der Trinkbehälter 10 ist in seiner Form variabel auszugestalten. In einer bevorzugten Ausführungsform weist er die Form eines Weißbierglases auf. Diese zeichnet sich durch eine schlanke Form aus, die derart gewählt ist, dass Kohlensäureperlen, die im Getränk, vorzugsweise im Bier, vorhanden sind, eine lange Distanz durch das Getränk nach oben steigen können und es auf diese Weise lange frisch halten. Weiterhin ist ein Boden 21 des Trinkbehälters 2 wulstig ausgestaltet. Dies ermöglicht ein herzliches Anstoßen am unteren Ende des Trinkbehälters 2, sodass der Trinkbehälter 2 auch bei einer Ausgestaltung aus Kunststoff das Trinkgefühl von einem Glasmaterial hervorruft.
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8 zeigt den Deckelkörper 2 auf den Trinkbehälter 10 aufgeschraubt in einer Seitenansicht. Der Deckelkörper 2 entspricht der in den 3 bis 6 näher beschriebenen Ausführungsform. Die Länge der Einheit aus Deckelkörper 2 und Trinkbehälter 10 ist derart gewählt, dass die Einheit mit einer industriellen Abfüllanlage befüllbar ist. Nach dem Befüllvorgang wird die Einheit aus Deckelkörper 2 und Trinkbehälter 10 mit dem Kronkorken 6 verschlossen. Der Übergang zwischen dem Deckelkörper 2 und dem Trinkbehälter 10 ist derart ausgestaltet, dass eine sich zwischen beiden Bauteilen ausbildende Stufe 22 eine geringe Höhe verglichen mit den restlichen Maßen aufweist. So ist die Einheit aus Deckelkörper 2 und Trinkbehälter 10 in der Abfüllanlage komfortabel handhabbar.
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Entlang der Linie IX-IX in 8 ist ein Schnitt vorgenommen, der in 9 dargestellt ist. Die Verschraubung zwischen der Deckeleinheit 2 und dem Trinkbehälter 10 ist durch das Gewinde 5, das auf der inneren Lippe 14 des unteren Endabschnitts 3 angeordnet ist, und dem Innengewinde 23 in der Trinkumlaufkante vorgenommen. Bevorzugt wird der Deckelkörper 2 so auf den Trinkbehälter 10 aufgesetzt / aufgeschraubt, bis das obere Ende der Trinkumlaufkante im Spalt 16 auf den Spaltgrund aufsetzt. Das Innengewinde 23 ist demnach etwas länger ausgestaltet, um keine geometrische Überbestimmung der beiden Bauteile Deckelkörper 2 und Trinkbehälter 10 zueinander vorzunehmen. Die Materialstärke des Trinkbehälters 10 ist verglichen mit der Länge des Trinkbehälters 10 gering. Sie ist von der gleichen Größenordnung wie die Materialstärke des Deckelkörpers 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Deckeleinheit
- 2
- Deckelkörper
- 3
- Unterer Endabschnitt
- 4
- Oberer Endabschnitt
- 5
- (Außen-)Gewinde
- 6
- Kronkorken
- 7
- Verbindungsabschnitt
- 8
- Rotationsachse
- 9
- Grifffläche
- 10
- Trinkbehälter
- 11
- Wulst
- 12
- Erhabenheit
- 13
- Verstrebungen
- 14
- Innere Lippe
- 15
- Äußere Lippe
- 16
- Spalt
- 17
- Übergangskante
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Spaltbreite
- 20
- Materialstärke
- 21
- Boden
- 22
- Stufe
- 23
- Innengewinde
- 24
- Oberer Verstrebungsabschnitt
- 25
- Unterer Verstrebungsabschnitt
