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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlussanordnung für einen Getränkebehälter, insbesondere eine Getränkedose. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum wiederholbaren Verschließen einer Öffnung eines Getränkebehälters mit einer Verschlussanordnung, insbesondere mit der beschriebenen Verschlussanordnung. Die Verschlussanordnung umfasst zumindest ein Deckelelement mit einer Öffnung sowie ein an dem Deckelelement nicht lösbar angeordnetes Verschlusselement zum wiederholbaren, insbesondere gasdichten, Verschließen der Öffnung. Das Deckelelement ist insbesondere aus Metall. Der Getränkebehälter dient zur Aufbewahrung eines Inhalts, z. B. eines Fluids, wobei der Getränkebehälter im verschlossenen Zustand unter Überdruck steht.
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Gerade bei Getränkedosen mit karbonisiertem Inhalt, kann der Getränkebehälter vor dem erstmaligen Öffnen unter einem Innendruck von bis zu 6,2 bar stehen.
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Zum Verschließen solcher Getränkebehälter sind sowohl einmalig zu öffnende als auch wiederverschließbare Verschlussanordnungen bekannt. Der Vorteil wiederverschließbarer Verschlussanordnungen ist offensichtlich. Damit kann ein Getränkebehälter auch nach teilweisem Entleeren, insbesondere gasdicht, verschließbar sein, so dass ein Austritt des in dem Getränkebehälter gelagerten Fluids und gerade bei karbonisierten Inhalten ein Entweichen der Karbonisierung verhindert wird. Die bekannten wiederverschließbaren Verschlussanordnungen weisen häufig komplexe Bauteile oder komplexe Verfahren zum Öffnen und Schließen der Verschlussanordnung auf.
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Insbesondere ist dabei eine unverlierbare Anordnung der Verschlussanordnung an dem Deckelelement bzw. an dem Getränkebehälter gewünscht, so dass alle Bestandteile des Getränkebehälters einem Recyclingverfahren zugeführt werden können.
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Aus der
US 2012/248113 A1 ist ein wiederverschließbarer Verschluss für eine Getränkedose bekannt. Dabei wird ein Hebel, der sich an dem Dosendeckel abstützt, verschwenkt und drückt dabei eine Klappe in den Getränkebehälter hinein. Zum Fixieren des Verschlusses in einer geöffneten Stellung muss der Hebel dann zumindest teilweise in dem Getränkebehälter angeordnet werden.
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Aus jeder der
DE 10 2016 103 801 A1 und der
US 2004/0159665 A1 ist ein wiederverschließbarer Dosendeckel für Getränkedosen bekannt.
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Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2020 114 863.1 ist eine Verschlussanordnung mit einem Kniehebelmechanismus bekannt
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Aufgabe der Erfindung ist, die mit Bezug auf den Stand der Technik vorhandenen Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Verschlussanordnung für einen Getränkebehälter bereitzustellen, durch die der Getränkebehälter wiederholbar und insbesondere gasdicht wiederverschließbar ist. Dabei soll die Verschlussanordnung möglichst wenig Einzelteile aufweisen und/ oder ein geringes Gewicht aufweisen, also aus möglichst wenig Material herstellbar sein. Weiterhin soll eine möglichst geringe Stapelhöhe der Verschlussanordnungen erreicht werden, so dass eine Logistik für derartige Verschlussanordnungen vereinfacht werden kann. Die Verschlussanordnung soll darüber hinaus einfach herzustellen und für einen Konsumenten einfach bedienbar sein.
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Insbesondere soll ein Verschlusselement der Verschlussanordnung dabei unverlierbar an dem Getränkebehälter angeordnet bzw. befestigt sein.
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Weiter soll ggf. auch nach dem erstmaligen Öffnen ein Wiederverschließen des Getränkebehälters durch die Verschlussanordnung möglich sein, wobei eine Dichtheit des Getränkebehälters (gegenüber einem Atmosphärendruck) einerseits bei einem geringen Druck in dem Getränkebehälter und andererseits selbst bei einem Druck innerhalb des Getränkebehälters von bis zu 6,2 bar gewährleistet werden.
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Zudem besteht der Wunsch, ein möglichst einfaches Verfahren zum wiederholbaren Verschließen einer Öffnung eines Getränkebehälters mit einer Verschlussanordnung anzugeben.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Verschlussanordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 16. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Verschlussanordnungen und des Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Hierzu trägt eine Verschlussanordnung für einen Getränkebehälter bei. Die Verschlussanordnung umfasst zumindest ein Deckelelement mit einer Öffnung sowie ein an dem Deckelelement angeordnetes Verschlusselement zum wiederholbaren Verschließen der Öffnung. Das Deckelelement weist eine Außenseite und eine Innenseite und die Öffnung einen Öffnungsrand und eine durch den Öffnungsrand gebildete Öffnungsebene auf. Das Verschlusselement weist zumindest oder ausschließlich ein Basisteil, einen Hebel sowie einen Deckel auf. Das Basisteil weist ein am Öffnungsrand angeordnetes Rahmenteil mit einem Fenster auf. Der Hebel ist (ausschließlich) über eine erste Drehachse (und um diese) verschwenkbar mit dem Rahmenteil verbunden. Der Deckel verschließt in einer Ausgangsstellung der Verschlussanordnung das Fenster und ist (ausschließlich) über eine zweite Drehachse (und um diese) verschwenkbar oder über ein Scharnier verschwenkbar mit dem Rahmenteil verbunden. Der Hebel ist mit dem Deckel dauerhaft (also während die Verschlussanordnung in einem für den vorbestimmten Betrieb vorgesehenen Zustand vorliegt) über eine Führungseinrichtung verbunden. Über die Führungseinrichtung ist der Deckel durch eine Verschwenkung des Hebels um die erste Drehachse, ausgehend von der Ausgangsstellung um die zweite Drehachse oder um das Scharnier in eine das Fenster freigebende Öffnungsstellung der Verschlussanordnung und wieder zurück in die Ausgangsstellung verschwenkbar.
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Bei einer Drehachse bilden die darüber verbundenen Bauteile insbesondere eine Welle und ein Lager. Die Welle ist gegenüber dem Lager drehbar. Die Bauteile sind damit nur formschlüssig, aber nicht stoffschlüssig, über die Drehachse miteinander verbunden. Bei der ersten Drehachse bildet insbesondere das Rahmenteil das ortsfeste Lager und der Hebel die gegenüber dem Lager drehbare Welle. Bei der zweiten Drehachse bildet insbesondere das Rahmenteil das ortsfeste Lager und der Deckel die gegenüber dem Lager drehbare Welle.
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Bei einem Scharnier sind die relativ zueinander bewegbaren Bauteile (hier also z. B. Deckel und Rahmenteil) über eine elastisch verformbare Verbindung dauerhaft (insbesondere stoffschlüssig) verbunden. Diese Verbindung wird z. B. durch einen besonders dünn ausgeführten Abschnitt der Bauteile gebildet, der dadurch elastisch verformbar ist. Bei einem Scharnier erfolgt die Drehung um das Scharnier bzw. um eine Achse des Scharniers, die aber nicht zwingend ortsfest sein muss. Hier ist insbesondere auch eine translatorische Bewegung der Bauteile zueinander möglich, wobei diese translatorische Bewegung konstruktiv auf ein Minimum begrenzbar ist.
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Insbesondere ist das Deckelelement ein bekannter Deckel z. B. einer Getränkedose, der mit der Getränkedose verbunden bzw. verbindbar ist. Bevorzugt ist das Deckelelement untrennbar (nur zerstörend) mit dem Getränkebehälter verbunden. Insbesondere besteht das Deckelelement aus einem Metall oder einer metallischen Legierung.
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Die Innenseite des Deckelelements bildet die dem Inhalt des Getränkebehälters zugewandte Seite des Deckelelements, wobei die Außenseite des Deckelelements die dem Inhalt abgewandte Seite des Deckelelements bildet.
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Die Öffnung des Deckelelements ist insbesondere gleichzeitig die (einzige) Ausgussöffnung für einen Inhalt des Getränkebehälters. Die Form der Öffnung ist insbesondere nicht festgelegt. Die Öffnung ist insbesondere nicht rotationssymmetrisch. Eine rotationssymmetrische Öffnung ist aber auch über das hier beschriebene Verschlusselement verschließbar und damit durch den Begriff Öffnung umfasst.
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Ein Neuzustand des Verschlusselements bezeichnet insbesondere den Zustand des Verschlusselements vor einer erstmaligen Betätigung, also Verschwenken, des Hebels.
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Im Neuzustand befinden sich alle Komponenten der Verschlussanordnung in der Ausgangsstellung, d. h. auch der Hebel befindet sich insbesondere in einer Ausgangsstellung, also in einem unverschwenkten Zustand. Befindet sich der Hebel in der unverschwenkten Ausgangsstellung ist auch der Deckel nicht verschwenkt und damit das Fenster bzw. die Öffnung verschlossen.
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Der Hebel befindest sich in der Ausgangsstellung vollständig auf der Außenseite des Deckelelements. Insbesondere sind Rahmenteil und Deckelelement in der Ausgangsstellung auf beiden Seiten des Deckelelements, also gleichzeitig auf der Innenseite und auf der Außenseite, angeordnet bzw. erstrecken sich durch die Öffnung bzw. das Fenster hindurch und/ oder sind über die Öffnung bzw. das Fenster von der jeweils anderen Seite her zugänglich.
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Während der Verschwenkung des Hebels zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung tritt der Hebel über das Fenster und über die Öffnungsebene zumindest teilweise auf die Innenseite des Deckelelement über.
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Der Hebel und damit auch der Deckel sind insbesondere zwischen der unverschwenkten Ausgangsstellung und einer, insbesondere maximal, verschwenkten Endstellung verschwenkbar. In der Endstellung der Verschlussanordnung sind der Hebel und der Deckel jeweils insbesondere maximal verschwenkt angeordnet und das Fenster bzw. die Öffnung bevorzugt maximal geöffnet. Zwischen der Ausgangsstellung und der Endstellung sind eine Vielzahl von Öffnungsstellungen möglich, in der der Hebel und ggf. der zusätzliche Deckel in einer gegenüber der Ausgangsstellung verschwenkten Stellung, aber eben nicht in der Endstellung, angeordnet sind.
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Insbesondere ist in der Ausgangsstellung der Inhalt des Getränkebehälters, insbesondre gasdicht, gegenüber der Umgebung des Getränkebehälters abgedichtet, insbesondere gegenüber einem Druck innerhalb des Getränkebehälters von mindestens 3 bar, bevorzugt mindestens 5 bar, besonders bevorzugt mindestens 6,2 bar. Insbesondere liegt aber auch eine Abdichtung vor, wenn der Druck innerhalb des Getränkebehälters dem Druck der Umgebung entspricht.
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Das Verschlusselement ist insbesondere einteilig ausgeführt, d. h. die einzelnen Bauteile Basisteil, Hebel sowie Deckel sind (über die Drehachsen bzw. das Scharnier, insbesondere nur über die Drehachsen bzw. das Scharnier) unverlierbar miteinander verbunden. Insbesondere sind diese Bauteile unabhängig voneinander herstellbar und im Rahmen eines Montagevorgangs miteinander verbindbar. Insbesondere sind Basisteil und Deckel über ein Scharnier miteinander stoffschlüssig verbunden und werden zusammen, also einteilig, hergestellt. Insbesondere umfasst das Verschlusselement ausschließlich die Bauteile Basisteil, Hebel und Deckel. Insbesondere ist jedes dieser Bauteile formsteif, also nicht verformbar ausgeführt. Einzige Ausnahme sind Komponenten der Bauteile, die z. B. über Scharniere einteilig miteinander verbunden sind, z. B. also das Basisteil bzw. das Rahmenteil und der Deckel.
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Insbesondere rotieren der Hebel und der Deckel zwischen der Ausgangsstellung und der Öffnungsstellung jeweils in einer gemeinsamen Drehrichtung um ihre Drehachsen bzw. um die erste Drehachse und um das Scharnier. Der Hebel und der Deckel rotieren also entweder gemeinsam in einer ersten Drehrichtung oder in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung.
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Insbesondere sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse bzw. das Scharnier zueinander parallel und in einem Abstand zueinander angeordnet.
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Insbesondere sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse bzw. das Scharnier jeweils (im Wesentlichen) ortsfest an der Verschlussanordnung angeordnet.
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Insbesondere ist das Rahmenteil ortsfest und unbeweglich am Öffnungsrand angeordnet. Über das Rahmenteil sind der Hebel und der Deckel mit dem Deckelelement verbunden. Hebel und Deckel sind gegenüber dem Rahmenteil beweglich angeordnet.
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Insbesondere ist das Rahmenteil unverlierbar an dem Öffnungsrand angeordnet. Insbesondere ist das Rahmenteil über eine formschlüssige Verbindung an dem Öffnungsrand angeordnet und nur über eine Zerstörung des Rahmenteils von dem Öffnungsrand lösbar. Insbesondere ist das Rahmenteil über eine plastische Verformung des Rahmenteils am Öffnungsrand montiert. Die plastische Verformung kann z. B. über eine thermische Behandlung des Rahmenteils, z. B. eine zumindest lokale Erwärmung, durchgeführt werden.
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Insbesondere ermöglicht das Verschlusselement ein wiederholbares gasdichtes Verschließen der Öffnung. Insbesondere ermöglicht das Verschlusselement also nicht nur ein Verschließen oder ein flüssigkeitsdichtes Verschließen, sondern auch ein gasdichtes Verschließen der Öffnung. Damit kann gerade bei karbonisierten Flüssigkeiten eine wirksame Abdichtung der Öffnung auch nach dem erstmaligen Öffnen des Verschlusselements erfolgen.
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Das Rahmenteil bildet insbesondere einen die Öffnung umschließenden Rahmen und bildet dabei das von dem Rahmen umschlossene Fenster aus. Der Hebel ist zumindest im Bereich der ersten Drehachse innerhalb des Rahmens angeordnet. Während der Verschwenkung des Hebels verlagert sich zumindest ein Teil des Hebels ausgehend von der Außenseite des Deckelelements über das Fenster und die Öffnungsebene hin auf die Innenseite des Deckelelements.
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Insbesondere bilden das Rahmenteil und der Deckel in der Ausgangsstellung eine das Fenster verschließende Dichtfläche aus. Damit wird die Dichtigkeit auch bei wiederholtem Öffnen und Schließen des Getränkebehälters über die wiederholt beanspruchte Dichtfläche gewährleistet.
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Insbesondere weist die Führungseinrichtung zumindest eine an dem Deckel angeordnete Führungsbahn und mindestens einen, in die Führungsbahn eingreifenden und an dem Hebel angeordneten Führungsstift auf. Im Rahmen der Verschwenkung des Hebels und des Deckels ist der Führungsstift entlang der Führungsbahn bewegbar. Insbesondere weist der Deckel an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Führungsbahn auf. Insbesondere weist der Hebel zwei Führungsstifte auf, wobei jeder Führungsstift mit jeweils einer Führungsbahn zusammenwirkt.
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Der Führungsstift ist insbesondere ein, z. B. zylindrischer oder kegelförmiger Fortsatz des Hebels, der sich zumindest teilweise in die Führungsbahn hinein erstreckt. Der Führungsstift kann auch als ein an dem Hebel drehbar angeordnetes Element ausgeführt sein, z. B. nach Art eines Rads. Der Führungsstift ist insbesondere ortsfest an dem Hebel angeordnet.
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Insbesondere sind die Führungsbahnen des Deckels zwischen den Führungsstiften des Hebels angeordnet.
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Die mindestens eine Führungsbahn und der mindestens eine Führungsstift bilden insbesondere gegenüber beiden Drehrichtungen eine formschlüssige Verbindung aus. Damit kann eine Verschwenkung des Hebels um die erste Drehachse eine Verschwenkung des Deckels um die zweite Drehachse bzw. um das Scharnier hervorrufen und steuern.
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Insbesondere ist der mindestens eine Führungsstift in der Ausgangsstellung in einer (selbsthemmenden) Rastposition am Deckel angeordnet. Alternativ oder zusätzlich zwingt der Führungsstift in der Ausgangsstellung den Deckel in eine selbsthemmende Rastposition am Rahmenteil. Der Führungsstift tritt erst bei Verschwenkung des Hebels um die erste Drehachse, z. B. nach Überschreiten eines Winkelbereichs der Verschwenkung von mindestens 5 Winkelgrad, bevorzugt von mindestens 10 Winkelgrad, um die erste Drehachse, aus der Rastposition in die Führungsbahn ein. Die Verschwenkung des Deckels erfolgt dann um die zweite Drehachse bzw. um das Scharnier erst nach Eintritt des Führungsstifts in die Führungsbahn.
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Insbesondere erstreckt sich die mindestens eine Führungsbahn (bevorzugt beide Führungsbahnen) in einer Richtung quer zu der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse bzw. dem Scharnier. In der Ausgangsstellung und in einer Projektion der Lagen der Drehachsen bzw. des Scharniers und des mindestens einen Führungsstifts in die Öffnungsebene ist die erste Drehachse zwischen der zweiten Drehachse/ dem Scharnier und dem Führungsstift sowie der Rastposition angeordnet.
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In einer maximal verschwenkten Endstellung des Hebels und in einer Projektion der Lagen der Drehachsen bzw. des Scharniers und des mindestens einen Führungsstifts in die Öffnungsebene ist der Führungsstift insbesondere zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse/ dem Scharnier oder die zweite Drehachse/ das Scharnier zwischen dem Führungsstift und der ersten Drehachse angeordnet.
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Die Projektion erfolgt jeweils insbesondere entlang einer Richtung quer zur Öffnungsebene. D. h. die Lagen der Drehachsen/ des Scharniers und des Führungsstifts werden aus einer Position z. B. oberhalb der Öffnungsebene betrachtet, wobei die Sichtachse senkrecht zur Öffnungsebene verläuft.
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Insbesondere gibt die Führungseinrichtung für eine erste Stellung (also z. B. Verschwenkung um die erste Drehachse gegenüber der Ausgangsstellung) des Hebels eine zweite Stellung (also z. B. Verschwenkung um die zweite Drehachse bzw. um das Scharnier gegenüber der Ausgangsstellung) der Klappe vor und umgekehrt. Insbesondere kann die zweite Stellung für eine bestimmte erste Stellung um höchstens 20 Winkelgrad variieren (infolge eines Spiels der unterschiedlichen Bauteile zueinander). Ist der Hebel z. B. gegenüber der Ausgangsstellung um ca. 150 Winkelgrad verschwenkt angeordnet, also erste Stellung beträgt 150 Winkelgrad, ist die Klappe gegenüber der Ausgangsstellung um 70 bis 90 Winkelgrad verschwenkt angeordnet.
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Insbesondere weist das Basisteil zusätzlich eine daran angebundene Abdeckung auf, die durch den Hebel gegenüber dem Rahmenteil verschwenkbar ist. Die Abdeckung bildet insbesondere ein flächiges Element (formfest wie eine Platte oder verformbar wie z. B. eine Folie), das in erster Linie der Bedeckung des beim Öffnen der Verschlussanordnung in den Getränkebehälter hinein verschwenkten Deckels dient. Damit soll eine Verschmutzung der hin zur Außenseite des Deckelelements orientierten Seite des Deckels, insbesondere vor der ersten Betätigung des Hebels, verhindert werden.
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Bei einer erstmaligen Betätigung des Hebels wird die Abdeckung insbesondere durch den Hebel kontaktiert und mitverschwenkt. Durch die maximale Verschwenkung des Hebels wird die Abdeckung in eine insbesondere selbsthemmende Endposition verlagert, in der sie, insbesondere unabhängig von der weiteren Betätigung des Hebels, verbleibt. Insbesondere wird die Selbsthemmung durch eine Wechselwirkung zwischen der Abdeckung und dem Rahmenteil hergestellt.
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Die Abdeckung kann über ein (Film-)Scharnier mit dem Rahmenteil, insbesondere stoffschlüssig, verbunden sein. Ggf. sind die Abdeckung und das Rahmenteil zusammen einteilig ausgeführt, d. h. die einzelnen Bauteile Rahmenteil und Abdeckung sind (über ein Scharnier oder über eine dritte Drehachse) unverlierbar miteinander verbunden. Insbesondere sind diese Bauteile unabhängig voneinander herstellbar und im Rahmen eines Montagevorgangs miteinander verbindbar.
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Bei einem Scharnier ist neben einer Drehbewegung auch eine translatorische Bewegung der Abdeckung gegenüber dem Rahmenteil möglich, z. B. bei einem Filmscharnier. Bei einem Filmscharnier sind Abdeckung und Rahmenteil über einen elastisch verformbaren Abschnitt miteinander verbunden.
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Insbesondere kann auch der Deckel über ein Scharnier, anstatt über die zweite Drehachse, mit dem Rahmenteil verbunden sein.
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Insbesondere ist die Abdeckung nur in einer unverschwenkten Ausgangsstellung über ein Siegelelement mit dem Basisteil verbunden. Bei einer erstmaligen Verschwenkung der Abdeckung ist bzw. wird die über das Siegelelement gebildete Verbindung zerstört. Insbesondere erfolgt bei einer Betätigung des Hebels die Zerstörung der über das Siegelelement gebildeten Verbindung vor einer Bewegung des Deckels. Insbesondere erfolgt die Zerstörung z. B. bei einer Verdrehung des Hebels um die erste Drehachse, ausgehend von der Ausgangsstellung, von mindestens einem Winkelgrad, insbesondere von zwischen 2 und 4 Winkelgrad.
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Das Siegelelement dient zur Kennzeichnung über den Zustand des Verschlusselements bzw. des Getränkebehälters. Ein unbeschädigtes Siegelelement signalisiert, dass das Verschlusselement bisher nicht betätigt, der Getränkebehälter also nicht geöffnet, wurde. Ein beschädigtes Siegelelement signalisiert demgegenüber, dass das Verschlusselement zumindest einmal betätigt, der Getränkebehälter also zumindest einmal geöffnet, wurde.
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Insbesondere ist der Deckel (nur) in einer (bisher) unverschwenkten Ausgangsstellung von der Abdeckung gegenüber einer Umgebung geschützt angeordnet.
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Insbesondere ist zwischen der Innenseite und einer Anlagefläche des Rahmenteils eine die Öffnung umlaufende erste Dichtung angeordnet. insbesondere ist die Anlagefläche zumindest teilweise parallel zu einer Teilfläche der Innenseite des Deckelelements orientiert. Die erste Dichtung ist insbesondere im Bereich dieser Teilfläche angeordnet. Insbesondere ist die erste Dichtung am Rahmenteil befestigt und wird im Rahmen einer Montage des Rahmenteils am Deckelelement an dieser Teilfläche angeordnet. insbesondere ist die erste Dichtung im Rahmen eines zwei-Komponenten Spritzgießverfahrens gemeinsam mit dem Rahmenteil herstellbar bzw. hergestellt.
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Insbesondere ist zwischen dem Rahmenteil und dem Deckel eine zumindest in der Ausgangsstellung das Fenster umlaufende zweite Dichtung angeordnet. Diese zweite Dichtung ermöglicht eine Abdichtung des Fensters bzw. der Öffnung durch eine Dichtverbindung zwischen Deckel und Rahmenteil. Insbesondere ist die zweite Dichtung an dem Rahmenteil oder an dem Deckel angeordnet. Insbesondere ist die zweite Dichtung im Rahmen eines zwei-Komponenten Spritzgießverfahrens gemeinsam mit dem Rahmenteil, und ggf. auch mit dem Deckel, herstellbar bzw. hergestellt.
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Insbesondere ist das Rahmenteil und/oder der Hebel und/oder der Deckel und/oder die Abdeckung aus einem Kunststoff mit einem E-Modul von mindestens 1100 MPa [Megapascal], insbesondere von mindestens 1300 MPa, bevorzugt von mindestens 1600 MPa, hergestellt.
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Bevorzugt ist die erste Dichtung und/oder die zweite Dichtung aus einem Kunststoff mit einer Shore A-Härte von höchstens 60, insbesondere von höchstens 45, bevorzugt von höchstens 35, hergestellt.
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Insbesondere ist das Rahmenteil unverlierbar an dem Öffnungsrand angeordnet ist.
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Insbesondere ermöglicht das Verschlusselement ein wiederholbares gasdichtes Verschließen der Öffnung.
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Insbesondere weist das Verschlusselement, bevorzugt der Deckel oder das Rahmenteil, ein Entlüftungselement auf, wobei bei einer erstmaligen Verschwenkung des Hebels durch das Entlüftungselement eine fluidtechnische Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite gebildet ist. Insbesondere kann über das Entlüftungselement ein Venting, also ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Getränkebehälters und der Umgebung des Getränkebehälters, erfolgen.
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Die Verschwenkung des Hebels bewirkt insbesondere eine Verformung des Entlüftungselement. Insbesondere ist das Entlüftungselement am Rahmenteil oder an dem Deckel angeordnet. Insbesondere ist das Entlüftungselement einstückig mit dem Rahmenteil oder mit dem Deckel verbunden. Insbesondere ist das Entlüftungselement im Rahmen eines zwei-Komponenten Spritzgießverfahrens gemeinsam mit dem Rahmenteil und/oder mit dem Deckel, herstellbar bzw. hergestellt. Insbesondere wird das Entlüftungselement durch die zweite Dichtung oder durch die erste Dichtung gebildet.
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Insbesondere ist das Entlüftungselement rohrförmig oder kanalartig ausgeführt und ermöglicht eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Inneren des Getränkebehälters und einer Umgebung des Getränkebehälters. Insbesondere weist das Entlüftungselement entlang der rohrförmigen bzw. kanalartigen Gestalt einen, bevorzugt konstanten, Mindestöffnungsquerschnitt von 1 bis 4 mm2 auf. Insbesondere ist dieser Mindestöffnungsquerschnitt im verformten Zustand des Entlüftungselements zumindest lokal auf null reduziert oder durch ein anderes Bauteil verschlossen, so dass, wenn der Hebel in der unverschwenkten Ausgangsstellung angeordnet ist, die fluidtechnische Verbindung gesperrt und damit keine Entlüftung über das Entlüftungselement möglich ist.
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Das Entlüftungselement kann alternativ so ausgeführt sein, z. B. starr, dass der Hebel über ein Schließelement des Hebels den Mindestöffnungsquerschnitt verschließt, indem sich das Schließelement in dem Mindestöffnungsquerschnitt anordnet.
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Insbesondere ist das Entlüftungselement durch einen Kanal in der ersten Dichtung oder in der zweiten Dichtung gebildet. Insbesondere erstreckt sich der Kanal durch eine fluchtend dazu angeordnete Öffnung im Rahmenteil und die, insbesondere am Rahmenteil angeordnete, erste Dichtung oder durch eine fluchtend dazu angeordnete Öffnung im Deckel und die darauf angeordnete zweite Dichtung. Insbesondere wird der Kanal bzw. der Mindestöffnungsquerschnitt in der ersten oder zweiten Dichtung durch ein Schließelement des Hebels verschlossen.
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Insbesondere erfolgt bei einer Betätigung des Hebels die Zerstörung der über das Siegelelement gebildeten Verbindung vor dem Venting und vor einer Bewegung des Deckels. Insbesondere erfolgt das Venting vor einer Bewegung des Deckels. Insbesondere erfolgt das Venting z. B. bei einer Verdrehung des Hebels um die erste Drehachse, ausgehend von der Ausgangsstellung, von mindestens zwei Winkelgrad, insbesondere von mindestens 5 Winkelgrad, bevorzugt bis höchstens zehn Winkelgrad.
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Insbesondere erfolgt vor dem Verschwenken des Deckels insbesondere das Venting über das Entlüftungselement, so dass der Deckel nicht gegen den in dem Getränkebehälter ggf. vorliegenden Innendruck bewegt werden muss.
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Es wird weiter ein Verschlusselement für die beschriebene Verschlussanordnung vorgeschlagen. Das Verschlusselement weist zumindest ein Basisteil, einen Hebel sowie einen Deckel auf. Das Basisteil weist ein Rahmenteil mit einem Fenster auf, wobei der Hebel über eine erste Drehachse verschwenkbar mit dem Rahmenteil verbunden ist. Der Deckel verschließt in einer Ausgangsstellung der Verschlussanordnung das Fenster und ist über eine zweite Drehachse oder über ein Scharnier verschwenkbar mit dem Rahmenteil verbunden. Der Hebel ist mit dem Deckel dauerhaft über eine Führungseinrichtung verbunden.
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Insbesondere ist das Basisteil ein einteiliges Spritzgussteil, das durch zumindest zwei Materialien, nämlich einem Material für die zumindest eine Dichtung und/oder das Entlüftungselement und einem anderen Material für zumindest eines von Rahmenteil und Abdeckung und ggf. Deckel, gebildet ist.
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Insbesondere umfasst das Verschlusselement drei Spritzgussteile, Basisteil, Hebel und Deckel, wobei diese zu dem Verschlusselement zusammengesetzt sind. Insbesondere sind diese Bauteile (über die Drehachsen, insbesondere nur über die Drehachsen) unverlierbar miteinander verbunden.
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Insbesondere umfasst das Verschlusselement zwei Spritzgussteile, Basisteil und Deckel als gemeinsames, über ein Scharnier verbundenes Spritzgussteil und Hebel als separates Spritzgussteil, wobei diese zu dem Verschlusselement zusammengesetzt sind. Insbesondere sind diese Bauteile (über die Drehachsen/ das Scharnier, insbesondere nur über die Drehachsen/ das Scharnier) unverlierbar miteinander verbunden.
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Es wird weiter eine Verwendung des beschriebenen Verschlusselements zum wiederholbaren, fluiddichten Verschließen (und Öffnen) eines Getränkebehälters, insbesondere einer Getränkedose, vorgeschlagen.
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Es wird weiter ein Verfahren zum wiederholbaren Verschließen einer Öffnung eines Getränkebehälters mit einer Verschlussanordnung, insbesondere mit der beschriebenen Verschlussanordnung, vorgeschlagen. Die Verschlussanordnung weist zumindest ein Deckelelement mit einer Öffnung sowie ein an dem Deckelelement angeordnetes Verschlusselement zum wiederholbaren Verschließen der Öffnung auf. Das Deckelelement weist eine Außenseite und eine Innenseite und die Öffnung einen Öffnungsrand und eine durch den Öffnungsrand gebildete Öffnungsebene auf. Das Verschlusselement weist zumindest ein Basisteil, einen Hebel sowie einen Deckel auf. Das Basisteil weist ein am Öffnungsrand angeordnetes Rahmenteil mit einem Fenster auf. Der Hebel ist über eine erste Drehachse verschwenkbar mit dem Rahmenteil verbunden. Der Deckel ist über eine zweite Drehachse oder ein Scharnier verschwenkbar mit dem Rahmenteil verbunden. Der Hebel ist mit dem Deckel dauerhaft über eine Führungseinrichtung verbunden. Das Verfahren weist, ausgehend von einer Ausgangsstellung, in der das Fenster durch den Deckel verschlossen ist, zumindest die folgenden Schritte auf:
- a) Verschwenken des Hebels um die erste Drehachse und dadurch ausgelöst,
- b) Verschwenken des Deckels um die zweite Drehachse oder um das Scharnier, bis eine das Fenster freigebende Öffnungsstellung der Verschlussanordnung erreicht wird; und
- c) Zurückverschwenken des Hebels und des Deckels zum Wiederverschließen des Fensters.
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Während der Schritte a) bis c) wird die Verschwenkung des Hebels durch die Führungseinrichtung in eine Verschwenkung des Deckels umgesetzt.
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Insbesondere gibt die Führungseinrichtung für eine erste Stellung des Hebels eine zweite Stellung der Klappe vor und umgekehrt. Insbesondere kann die zweite Stellung für eine bestimmte erste Stellung um höchstens 20 Winkelgrad variieren (infolge eines Spiels der unterschiedlichen Bauteile zueinander). Ist der Hebel z. B. gegenüber der Ausgangsstellung um ca. 150 Winkelgrad verschwenkt angeordnet, also erste Stellung beträgt 150 Winkelgrad, ist die Klappe gegenüber der Ausgangsstellung um 70 bis 90 Winkelgrad verschwenkt angeordnet.
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Insbesondere weist das Verschlusselement ein Entlüftungselement auf, wobei bei einer erstmaligen und insbesondere auch bei einer weiteren Verschwenkung des Hebels aus der unverschwenkten Ausgangsstellung durch das Entlüftungselement eine fluidtechnische Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite gebildet wird und damit ein Druckausgleich des Getränkebehälters mit einer Umgebung erfolgt. Die Verschwenkung des Hebels bewirkt insbesondere eine Verformung des Entlüftungselements.
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Insbesondere bildet der Deckel, in der unverschwenkten Ausgangsstellung des Hebels, eine fluiddichte Verbindung mit dem Rahmenteil aus, wobei bei einer Verschwenkung des Hebels die fluiddichte Verbindung durch die dadurch bewirkte Verschwenkung des Deckels aufgelöst wird. Ein Ausfließen eines Inhalts des Getränkebehälters hin zu einer Umgebung erfolgt ausschließlich über die Auflösung der fluiddichten Verbindung zwischen Deckel und Rahmenteil.
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Die Ausführungen zu der Verschlussanordnung gelten gleichermaßen für das Verschlusselement, die Verwendung des Verschlusselements und für das Verfahren sowie umgekehrt.
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Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: einen Getränkebehälter mit einem Deckelelement in einer perspektivischen Ansicht;
- 2: eine Verschlussanordnung in einer Ausgangsstellung in einer perspektivischen Ansicht;
- 3: die Verschlussanordnung nach 2 in einer Endstellung in einer perspektivischen Ansicht;
- 4: die Verschlussanordnung nach 3 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
- 5: die Verschlussanordnung nach 2 und 3 in einer Öffnungsstellung, in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 6: die Verschlussanordnung nach 2 bis 5 in einer rückverschwenkten Ausgangsstellung in perspektivischer Ansicht;
- 7: die Verschlussanordnung nach 6 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
- 8: die Verschlussanordnung nach 6 und 7 in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 9: ein Rahmenteil eines Verschlusselements der Verschlussanordnung nach 2 bis 8 in einer perspektivischen Ansicht;
- 10: das Rahmenteil nach 9 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
- 11: das Rahmenteil nach 9 und 10 in einer Draufsicht von einer Außenseite;
- 12: das Rahmenteil nach 9 bis 11 in einer Draufsicht von einer Innenseite;
- 13: einen Deckel eines Verschlusselements der Verschlussanordnung nach 2 bis 8 in einer perspektivischen Ansicht;
- 14: den Deckel nach 13 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
- 15: den Deckel nach 13 und 14 in einer Draufsicht von einer Außenseite;
- 16: einen Hebel eines Verschlusselements der Verschlussanordnung nach 2 bis 8 in einer perspektivischen Ansicht;
- 17: den Hebel nach 16 in einer Draufsicht von einer Außenseite;
- 18: den Hebel nach 16 und 17 in einer Draufsicht von einer Innenseite;
- 19: eine Abdeckung eines Verschlusselements der Verschlussanordnung nach 2 bis 8 in einer perspektivischen Ansicht;
- 20: einen Teil eines anderen Verschlusselements in einer Ansicht von einer Außenseite;
- 21: den Teil nach 20 in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 22: den Teil nach 20 und 21 in einer Ansicht von einer Innenseite;
- 23: einen Hebel für das Verschlusselement nach 20 in einer perspektivischen Ansicht;
- 24: das andere Verschlusselement nach 20 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
- 25: das Verschlusselement nach 24 in einer Seitenansicht im Schnitt; und
- 26: ein vergrößertes Detail der 25.
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1 zeigt einen Getränkebehälter 2 mit einem Deckelelement 3 in einer perspektivischen Ansicht. Das Deckelelement 3 weist eine Außenseite 6 und eine Innenseite 7 sowie eine Öffnung 4 auf. Die Öffnung 4 weist einen Öffnungsrand 8 und eine durch den Öffnungsrand 8 gebildete Öffnungsebene 9 auf. Das Deckelelement 3 ist mit dem Getränkebehälter 2 verbunden bzw. verbindbar. Das Deckelelement 3 ist untrennbar (nur zerstörend) mit dem Getränkebehälter 2 verbunden. Die Innenseite 7 des Deckelelements 3 bildet die dem Inhalt des Getränkebehälters 2 zugewandte Seite des Deckelelements 3, wobei die Außenseite 6 des Deckelelements 3 die dem Inhalt abgewandte und einer Umgebung 28 zugewandte Seite des Deckelelements 3 bildet. Die Öffnung 4 des Deckelelements 3 ist die einzige Ausgussöffnung für einen Inhalt des Getränkebehälters 2.
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2 zeigt eine Verschlussanordnung 2 in einer Ausgangsstellung in einer perspektivischen Ansicht. 3 zeigt die Verschlussanordnung 2 nach 2 in einer Endstellung 25 in einer perspektivischen Ansicht. 4 zeigt die Verschlussanordnung 2 nach 3 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 5 zeigt die Verschlussanordnung 2 nach 2 und 3 in einer Öffnungsstellung 19 in einer Seitenansicht im Schnitt. 6 zeigt die Verschlussanordnung 2 nach 2 bis 5 in einer rückverschwenkten Ausgangsstellung 16 in perspektivischer Ansicht. 7 zeigt die Verschlussanordnung 2 nach 6 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 8 zeigt die Verschlussanordnung 2 nach 6 und 7 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die 2 bis 8 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu 1 wird verwiesen.
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Die Verschlussanordnung 1 umfasst ein Deckelelement 3 mit einer Öffnung 4 sowie ein an dem Deckelelement 3 angeordnetes Verschlusselement 5 zum wiederholbaren Verschließen der Öffnung 4. Das Deckelelement 3 weist eine Außenseite 6 und eine Innenseite 7 und die Öffnung 4 einen Öffnungsrand 8 und eine durch den Öffnungsrand 8 gebildete Öffnungsebene 9 auf.
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Das Verschlusselement 5weist ein Basisteil 10, einen Hebel 11 sowie einen Deckel 12 auf. Das Basisteil 10 weist ein am Öffnungsrand 8 angeordnetes Rahmenteil 13 mit einem Fenster 14 auf. Der Hebel 11 ist ausschließlich über eine erste Drehachse 15 und um diese verschwenkbar mit dem Rahmenteil 13 verbunden. Der Deckel 12 verschließt in einer Ausgangsstellung 16 der Verschlussanordnung 1 das Fenster 14 und ist ausschließlich über eine zweite Drehachse 17 und um diese verschwenkbar mit dem Rahmenteil 13 verbunden. Der Hebel 11 ist mit dem Deckel 12 dauerhaft, also während die Verschlussanordnung 1 in einem für den vorbestimmten Betrieb vorgesehenen Zustand vorliegt, über eine Führungseinrichtung 18 verbunden. Über die Führungseinrichtung 18 ist der Deckel 12, ausgehend von der Ausgangsstellung 16, durch eine Verschwenkung des Hebels 11 um die erste Drehachse 15, um die zweite Drehachse 17 in eine das Fenster 14 freigebende Öffnungsstellung 19 der Verschlussanordnung 1 und wieder zurück in die Ausgangsstellung 16 verschwenkbar.
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Der Hebel 11 und damit auch der Deckel 12 sind zwischen der unverschwenkten Ausgangsstellung 16 und einer maximal verschwenkten Endstellung 25 verschwenkbar. In der Endstellung 25 der Verschlussanordnung 1 sind der Hebel 11 und der Deckel 12 jeweils insbesondere maximal verschwenkt angeordnet und das Fenster 14 bzw. die Öffnung 4 maximal geöffnet. Zwischen der Ausgangsstellung 16 und der Endstellung 25 sind eine Vielzahl von Öffnungsstellungen 19 möglich, in der der Hebel 11 und ggf. zusätzlich der Deckel 12 in einer gegenüber der Ausgangsstellung 16 verschwenkten Stellung, aber eben nicht in der Endstellung 25, angeordnet sind.
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Der Hebel 11 und der Deckel 12 rotieren zwischen der Ausgangsstellung 16 und der Öffnungsstellung 19 jeweils in einer gemeinsamen Drehrichtung 32 um ihre Drehachsen 15, 17. Der Hebel 11 und der Deckel 12 rotieren also entweder gemeinsam in einer ersten Drehrichtung oder in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung.
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Die erste Drehachse 15 und die zweite Drehachse 17 sind zueinander parallel und in einem Abstand 20 zueinander angeordnet. Die erste Drehachse 15 und die zweite Drehachse 17 sind jeweils ortsfest an der Verschlussanordnung 1 angeordnet. Anstatt der zweiten Drehachse 17 kann auch ein Scharnier 33 (siehe 8, dort angedeutet; sonst 20 bis 22 sowie 24 und 25) vorgesehen sein, über das die Bauteile Rahmenteil 13 und Deckel 12 stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
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Das Rahmenteil 13 bildet einen die Öffnung 4 umschließenden Rahmen und bildet dabei das von dem Rahmen umschlossene Fenster 14 aus. Der Hebel 11 ist zumindest im Bereich der ersten Drehachse 15 innerhalb des Rahmens angeordnet. Während der Verschwenkung des Hebels 11 verlagert sich ein Teil des Hebels 11 ausgehend von der Außenseite 6 des Deckelelements 3 über das Fenster 14 und die Öffnungsebene 9 hin auf die Innenseite 7 des Deckelelements 3.
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Das Rahmenteil 13 und der Deckel 12 bilden in der Ausgangsstellung 16 eine das Fenster 14 verschließende Dichtfläche 21 aus. Damit wird die Dichtigkeit auch bei wiederholtem Öffnen und Schließen des Getränkebehälters 2 über die wiederholt beanspruchte Dichtfläche 21 gewährleistet.
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Die Führungseinrichtung 18 weist zwei an dem Deckel 12 angeordnete Führungsbahnen 22 und zwei, in die Führungsbahnen 22 eingreifende und an dem Hebel 11 angeordnete Führungsstifte 23 auf. Im Rahmen der Verschwenkung des Hebels 11 und des Deckels 12 ist jeder Führungsstift 23 entlang der jeweiligen Führungsbahn 22 bewegbar. Der Deckel 12 weist an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Führungsbahn 22 auf. Der Hebel 12 weist zwei Führungsstifte 23 auf, wobei jeder Führungsstift 23 mit jeweils einer Führungsbahn 22 zusammenwirkt.
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Der Führungsstift 23 ist ein zylindrischer Fortsatz des Hebels 11, der sich zumindest teilweise in die Führungsbahn 22 hinein erstreckt.
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Die Führungsbahnen 22 des Deckels 12 sind zwischen den Führungsstiften 23 des Hebels 11 angeordnet.
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Die Führungsbahn 22 und der Führungsstift 23 bilden gegenüber beiden Drehrichtungen 32 eine formschlüssige Verbindung aus. Damit kann eine Verschwenkung des Hebels 11 um die erste Drehachse 15 eine Verschwenkung des Deckels 12 um die zweite Drehachse 17 hervorrufen und steuern.
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Der Führungsstift 23 ist in der Ausgangsstellung 16 in einer Rastposition 24 am Deckel 12 angeordnet. Der Führungsstift 23 tritt erst bei Verschwenkung des Hebels 11 um die erste Drehachse 15, z. B. nach Überschreiten eines Winkelbereichs der Verschwenkung von mindestens 5 Winkelgrad um die erste Drehachse 15, aus der Rastposition 24 in die Führungsbahn 22 ein. Die Verschwenkung des Deckels 12 erfolgt dann um die zweite Drehachse 17 erst nach Eintritt des Führungsstifts 23 in die Führungsbahn 22. Bei einer Verschwenkung des Deckels 12 zurück in die Ausgangsstellung 16 zwingt der Führungsstift 23 den Deckel 12 in eine selbsthemmende Rastposition 24 am Rahmenteil 13. Es muss also bei Rückverschwenken, kurz vor der Erreichen der Ausgangsstellung 16, ein lokales Betätigungskraftmaximum überschritten werden, so dass der Deckel 12 am Rahmenteil 13 „einrastet“. Auch bei Verschwenken des Deckels 12 aus der Ausgangsstellung 16 und hin zur Öffnungsstellung 19, muss diese selbsthemmende Rastposition 24 erst verlassen werden.
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Die Führungsbahnen 22 erstrecken sich in einer Richtung quer zu der ersten Drehachse 15 und der zweiten Drehachse 17. In der Ausgangsstellung 16 und in einer Projektion der Lagen der Drehachsen 15, 17 und der Führungsstifte 23 in die Öffnungsebene 9 ist die erste Drehachse 15 zwischen der zweiten Drehachse 17 und den Führungsstiften 23 sowie der Rastposition 24 angeordnet.
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In einer maximal verschwenkten Endstellung 25 des Hebels 11 und in einer Projektion der Lagen der Drehachsen 15, 17 und der Führungsstifte 23 in die Öffnungsebene 9 sind die Führungsstifte 23 zwischen der ersten Drehachse 15 und der zweiten Drehachse 17 angeordnet.
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Die Projektion erfolgt jeweils entlang einer Richtung quer zur Öffnungsebene 9. D. h. die Lagen der Drehachsen 15, 17 und der Führungsstifte 23 werden aus einer Position z. B. oberhalb der Öffnungsebene 9 betrachtet, wobei die Sichtachse senkrecht zur Öffnungsebene 9 verläuft.
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Das Basisteil 10 weist zusätzlich eine daran angebundene Abdeckung 26 auf, die durch den Hebel 11 gegenüber dem Rahmenteil 13 verschwenkbar ist. Die Abdeckung 26 bildet ein flächiges Element, das in erster Linie der Bedeckung des beim Öffnen der Verschlussanordnung 1 in den Getränkebehälter 2 hinein verschwenkten Deckels 12 dient. Damit soll eine Verschmutzung der hin zur Außenseite 6 des Deckelelements 3 orientierten Seite des Deckels 12, vor der ersten Betätigung des Hebels 11, verhindert werden.
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Bei einer erstmaligen Betätigung des Hebels 11 wird die Abdeckung 26 durch den Hebel 11 kontaktiert und mitverschwenkt. Durch die maximale Verschwenkung des Hebels 11 wird die Abdeckung 26 in eine selbsthemmende Endposition verlagert, in der sie, unabhängig von der weiteren Betätigung des Hebels 11, verbleibt. Die Selbsthemmung wird durch eine Wechselwirkung zwischen der Abdeckung 26 und dem Rahmenteil 13 hergestellt.
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Die Abdeckung 26 ist nur in einer unverschwenkten Ausgangsstellung 16 über ein Siegelelement 27 mit dem Basisteil 10 verbunden. Bei einer erstmaligen Verschwenkung der Abdeckung 26 ist bzw. wird die über das Siegelelement 27 gebildete Verbindung zerstört.
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Das Siegelelement 27 dient zur Kennzeichnung über den Zustand des Verschlusselements 5 bzw. des Getränkebehälters 2. Ein unbeschädigtes Siegelelement 27 signalisiert, dass das Verschlusselement 5 bisher nicht betätigt, der Getränkebehälter 2 also nicht geöffnet, wurde. Ein beschädigtes Siegelelement 27 signalisiert demgegenüber, dass das Verschlusselement 5 zumindest einmal betätigt, der Getränkebehälter 2 also zumindest einmal geöffnet, wurde.
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Zwischen der Innenseite 7 und einer Anlagefläche 29 des Rahmenteils 13 ist eine die Öffnung 4 umlaufende erste Dichtung 30 angeordnet. Die Anlagefläche 29 ist parallel zu einer Teilfläche der Innenseite 7 des Deckelelements 3 orientiert. Die erste Dichtung 30 ist im Bereich dieser Teilfläche angeordnet. Die erste Dichtung 30 ist am Rahmenteil 13 befestigt und wird im Rahmen einer Montage des Rahmenteils 13 am Deckelelement 3 an dieser Teilfläche angeordnet.
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Zwischen dem Rahmenteil 13 und dem Deckel 12 ist eine zumindest in der Ausgangsstellung 16 das Fenster 14 umlaufende zweite Dichtung 31 angeordnet. Diese zweite Dichtung 31 ermöglicht eine Abdichtung des Fensters 14 bzw. der Öffnung 4 durch eine Dichtverbindung zwischen Deckel 12 und Rahmenteil 13.
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Der Deckel 12 weist ein Entlüftungselement 34 auf, wobei bei einer erstmaligen Verschwenkung des Hebels 11 durch das Entlüftungselement 34 eine fluidtechnische Verbindung zwischen der Innenseite 7 und der Außenseite 6 gebildet ist. Das Entlüftungselement 34 wird durch die zweite Dichtung 31 gebildet.
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Das Entlüftungselement 34 ist kanalartig ausgeführt und ermöglicht eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Inneren des Getränkebehälters 2 und einer Umgebung 28 des Getränkebehälters 2. Über das Entlüftungselement 34 kann ein Venting, also ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Getränkebehälters 2 und der Umgebung 28 des Getränkebehälters 2, erfolgen. Das Entlüftungselement 34 ist so ausgeführt, dass der Hebel 11 über ein Schließelement 35 des Hebels 11 den Mindestöffnungsquerschnitt des Entlüftungselements 34 verschließt, indem sich das Schließelement 35 in dem Mindestöffnungsquerschnitt anordnet.
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Das Entlüftungselement 34 ist durch einen Kanal 38 in der zweiten Dichtung 31 gebildet. Der Kanal 38 erstreckt sich durch eine fluchtend dazu angeordnete Öffnung im Deckel 12 und die darauf angeordnete zweite Dichtung 31. Der Kanal 38 bzw. der Mindestöffnungsquerschnitt in der zweiten Dichtung 31 wird durch ein Schließelement 35 des Hebels 11 verschlossen.
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9 zeigt ein Rahmenteil 13 eines Verschlusselements 5 der Verschlussanordnung 2 nach 2 bis 8 in einer perspektivischen Ansicht. 10 zeigt das Rahmenteil 13 nach 9 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 11 zeigt das Rahmenteil 13 nach 9 und 10 in einer Draufsicht von einer Außenseite 6. 12 zeigt das Rahmenteil 13 nach 9 bis 11 in einer Draufsicht von einer Innenseite 7. Die 9 bis 12 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 8 wird verwiesen.
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Das Rahmenteil 13 bildet einen die Öffnung 4 des Deckelelements 3 umschließenden Rahmen und bildet dabei das von dem Rahmen umschlossene Fenster 14 aus. Der Hebel 11 ist zumindest im Bereich der ersten Drehachse 15 innerhalb des Rahmens angeordnet. Während der Verschwenkung des Hebels 11 verlagert sich ein Teil des Hebels 11 ausgehend von der Außenseite 6 des Deckelelements 3 über das Fenster 14 und die Öffnungsebene 9 hin auf die Innenseite 7 des Deckelelements 3.
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Die erste Drehachse 15 und die zweite Drehachse 17 sind zueinander parallel und in einem Abstand 20 zueinander angeordnet. Die erste Drehachse 15 und die zweite Drehachse 17 sind jeweils ortsfest an dem Rahmenteil 13 angeordnet. Anstatt der zweiten Drehachse 17 kann auch ein Scharnier 33 (hier nur angedeutet) vorgesehen sein, über das die Bauteile Rahmenteil 13 und Deckel 12 stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
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Zwischen der Innenseite 7 und einer Anlagefläche 29 des Rahmenteils 13 ist eine die Öffnung 4 umlaufende erste Dichtung 30 angeordnet. Die Anlagefläche 29 ist parallel zu einer Teilfläche der Innenseite 7 des Deckelelements 3 orientiert. Die erste Dichtung 30 ist im Bereich dieser Teilfläche angeordnet. Die erste Dichtung 30 ist am Rahmenteil 13 befestigt und wird im Rahmen einer Montage des Rahmenteils 13 am Deckelelement 3 an dieser Teilfläche angeordnet.
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Das Rahmenteil 13 und der Deckel 12 bilden in der Ausgangsstellung 16 eine das Fenster 14 verschließende Dichtfläche 21 aus. Damit wird die Dichtigkeit auch bei wiederholtem Öffnen und Schließen des Getränkebehälters 2 über die wiederholt beanspruchte Dichtfläche 21 gewährleistet.
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13 zeigt einen Deckel 12 eines Verschlusselements 5 der Verschlussanordnung 1 nach 2 bis 8 in einer perspektivischen Ansicht. 14 zeigt den Deckel 12 nach 13 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 15 zeigt den Deckel 12 nach 13 und 14 in einer Draufsicht von einer Außenseite 6. Die 13 bis 15 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 8 wird verwiesen.
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Die Führungseinrichtung 18 weist zwei an dem Deckel 12 angeordnete Führungsbahnen 22 und zwei, in die Führungsbahnen 22 eingreifende und an dem Hebel 11 angeordnete Führungsstifte 23 (siehe 16 bis 18) auf. Im Rahmen der Verschwenkung des Hebels 11 und des Deckels 12 ist jeder Führungsstift 23 entlang der jeweiligen Führungsbahn 22 bewegbar. Der Deckel 12 weist an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Führungsbahn 22 auf. Der Hebel 12 weist zwei Führungsstifte 23 auf, wobei jeder Führungsstift 23 mit jeweils einer Führungsbahn 22 zusammenwirkt. Die Führungsbahnen 22 erstrecken sich in einer Richtung quer zu der ersten Drehachse 15 und der zweiten Drehachse 17.
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Die Führungsbahn 22 und der Führungsstift 23 bilden gegenüber beiden Drehrichtungen 32 eine formschlüssige Verbindung aus. Damit kann eine Verschwenkung des Hebels 11 um die erste Drehachse 15 eine Verschwenkung des Deckels 12 um die zweite Drehachse 17 hervorrufen und steuern.
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Der Führungsstift 23 ist in der Ausgangsstellung 16 in einer Rastposition 24 am Deckel 12 angeordnet. Der Führungsstift 23 tritt erst bei Verschwenkung des Hebels 11 um die erste Drehachse 15, z. B. nach Überschreiten eines Winkelbereichs der Verschwenkung von mindestens 5 Winkelgrad um die erste Drehachse 15, aus der Rastposition 24 in die Führungsbahn 22 ein. Die Verschwenkung des Deckels 12 erfolgt dann um die zweite Drehachse 17 erst nach Eintritt des Führungsstifts 23 in die Führungsbahn 22. Bei einer Verschwenkung des Deckels 12 zurück in die Ausgangsstellung 16 zwingt der Führungsstift 23 den Deckel 12 in eine selbsthemmende Rastposition 24 am Rahmenteil 13. Es muss also bei Rückverschwenken, kurz vor der Erreichen der Ausgangsstellung 16, ein lokales Betätigungskraftmaximum überschritten werden, so dass der Deckel 12 am Rahmenteil 13 „einrastet“. Auch bei Verschwenken des Deckels 12 aus der Ausgangsstellung 16 und hin zur Öffnungsstellung 19, muss diese selbsthemmende Rastposition 24 erst verlassen werden. Die Selbsthemmung wird über ein elastisch verformbares Rastelement 36 am Deckel 12 ermöglicht.
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Zwischen dem Rahmenteil 13 und dem Deckel 12 ist eine zumindest in der Ausgangsstellung 16 das Fenster 14 umlaufende zweite Dichtung 31 angeordnet. Diese zweite Dichtung 31 ermöglicht eine Abdichtung des Fensters 14 bzw. der Öffnung 4 durch eine Dichtverbindung zwischen Deckel 12 und Rahmenteil 13.
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Der Deckel 12 weist ein Entlüftungselement 34 auf, wobei bei einer erstmaligen Verschwenkung des Hebels 11 durch das Entlüftungselement 34 eine fluidtechnische Verbindung zwischen der Innenseite 7 und der Außenseite 6 gebildet ist. Das Entlüftungselement 34 wird durch die zweite Dichtung 31 gebildet. Das Entlüftungselement 34 ist kanalartig ausgeführt und ermöglicht eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Inneren des Getränkebehälters 2 und einer Umgebung 28 des Getränkebehälters 2. Über das Entlüftungselement 34 kann ein Venting, also ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Getränkebehälters 2 und der Umgebung 28 des Getränkebehälters 2, erfolgen. Das Entlüftungselement 34 ist so ausgeführt, dass der Hebel 11 über ein Schließelement 35 des Hebels 11 (siehe 18) den Mindestöffnungsquerschnitt des Entlüftungselements 34 verschließt, indem sich das Schließelement 35 in dem Mindestöffnungsquerschnitt anordnet.
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Das Entlüftungselement 34 ist durch einen Kanal 38 in der zweiten Dichtung 31 gebildet. Der Kanal 38 erstreckt sich durch eine fluchtend dazu angeordnete Öffnung im Deckel 12 und die darauf angeordnete zweite Dichtung 31. Der Kanal 38 bzw. der Mindestöffnungsquerschnitt in der zweiten Dichtung 31 wird durch ein Schließelement 35 des Hebels 11 verschlossen.
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16 zeigt einen Hebel 11 eines Verschlusselements 5 der Verschlussanordnung 1 nach 2 bis 8 in einer perspektivischen Ansicht. 17 zeigt den Hebel 11 nach 16 in einer Draufsicht von einer Außenseite 6. 18 zeigt den Hebel 11 nach 16 und 17 in einer Draufsicht von einer Innenseite 7. Die 16 bis 18 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 8 wird verwiesen.
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Der Hebel 11 ist U-förmig ausgeführt. An den Enden der seitlichen Arme weist der Hebel 11 jeweils nach innen weisende Führungsstifte 23 auf. In der Mitte der seitlichen Arme weist der Hebel nach außen weisende Wellen zur Ausbildung der ersten Drehachse 15 auf. Diese Welle erstrecken sich in die als Öffnungen ausgebildeten Lager am Rahmenteil 13. Weiter weist der Hebel ein Schließelement 35 zum Verschließen des Entlüfungselements 34 auf.
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19 zeigt eine Abdeckung 26 eines Verschlusselements 5 der Verschlussanordnung 2 nach 2 bis 8 in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 8 wird verwiesen.
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Die Abdeckung 26 bildet ein flächiges Element, das in erster Linie der Bedeckung des beim Öffnen der Verschlussanordnung 1 in den Getränkebehälter 2 hinein verschwenkten Deckels 12 dient. Die Abdeckung 26 ist über Kontaktpunkte 37 stoffschlüssig mit dem Rahmenteil 13 verbunden. Bei einer erstmaligen Betätigung des Hebels 11 wird die Abdeckung 26 durch den Hebel 11 kontaktiert und mitverschwenkt. Die Abdeckung 26 ist nur in einer unverschwenkten Ausgangsstellung 16 über ein Siegelelement 27 mit dem Basisteil 10 verbunden. Bei einer erstmaligen Verschwenkung der Abdeckung 26 ist bzw. wird die über das Siegelelement 27 gebildete Verbindung zerstört.
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20 zeigt einen Teil eines anderen Verschlusselements 5 in einer Ansicht von einer Außenseite 6. 21 zeigt den Teil nach 20 in einer Seitenansicht im Schnitt. 22 zeigt den Teil nach 20 und 21 in einer Ansicht von einer Innenseite 7. 23 zeigt einen Hebel 11 für das Verschlusselement 5 nach 20 in einer perspektivischen Ansicht. 24 zeigt das andere Verschlusselement 5 nach 20 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 25 zeigt das Verschlusselement 5 nach 24 in einer Seitenansicht im Schnitt. 26 zeigt ein vergrößertes Detail der 25. Die 20 bis 26 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 19 wird verwiesen.
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Das andere Verschlusselement 5 gemäß der 20 bis 26 weist im Gegensatz zum Verschlusselement 5 gemäß der 2 bis 19 eine einteilig ausgeführte Baugruppe aus Rahmenteil 13 und Deckel 12 auf. Das Verschlusselement umfasst also ggf. nur zwei Spritzgussteile, Basisteil 10 und Deckel 12 als gemeinsames, über ein Scharnier 33 verbundenes Spritzgussteil und den Hebel 11 als separates Spritzgussteil, wobei diese zu dem Verschlusselement 5 zusammengesetzt sind. Diese Bauteile sind über die erste Drehachse 15 sowie das Scharnier 33 unverlierbar miteinander verbunden.
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Bei dem Scharnier 33 sind die relativ zueinander bewegbaren Bauteile Deckel 12 und Rahmenteil 13 über eine elastisch verformbare Verbindung dauerhaft, hier stoffschlüssig, miteinander verbunden. Diese Verbindung wird durch einen besonders dünn ausgeführten Abschnitt der Bauteile gebildet, der dadurch elastisch verformbar ist. Bei dem Scharnier 33 erfolgt die Drehung um das Scharnier 33 bzw. um eine Achse des Scharniers 33, die aber nicht zwingend ortsfest sein muss. Hier ist insbesondere auch eine translatorische Bewegung der Bauteile zueinander möglich, wobei diese translatorische Bewegung konstruktiv auf ein Minimum begrenzbar ist.
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Bei dem Verschlusselement 5 gemäß der 20 bis 26 ist das Entlüftungselement 34 durch einen Kanal 38 in der ersten Dichtung 30 gebildet. Der Kanal 38 erstreckt sich durch eine fluchtend dazu angeordnete Öffnung im Rahmenteil 13 und die am Rahmenteil 13 angeordnete erste Dichtung 30. Der Kanal 38 bzw. der Mindestöffnungsquerschnitt des Entlüftungselements 34 in der ersten Dichtung 30 wird durch ein an dem Hebel 11 angeordnetes Schließelement 35 verschlossen (siehe 26).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verschlussanordnung
- 2
- Getränkebehälter
- 3
- Deckelelement
- 4
- Öffnung
- 5
- Verschlusselement
- 6
- Außenseite
- 7
- Innenseite
- 8
- Öffnungsrand
- 9
- Öffnungsebene
- 10
- Basisteil
- 11
- Hebel
- 12
- Deckel
- 13
- Rahmenteil
- 14
- Fenster
- 15
- erste Drehachse
- 16
- Ausgangsstellung
- 17
- zweite Drehachse
- 18
- Führungseinrichtung
- 19
- Öffnungsstellung
- 20
- Abstand
- 21
- Dichtfläche
- 22
- Führungsbahn
- 23
- Führungsstift
- 24
- Rastposition
- 25
- Endstellung
- 26
- Abdeckung
- 27
- Siegelelement
- 28
- Umgebung
- 29
- Anlagefläche
- 30
- erste Dichtung
- 31
- zweite Dichtung
- 32
- Drehrichtung
- 33
- Scharnier
- 34
- Entlüftungselement
- 35
- Schließelement
- 36
- Rastelement
- 37
- Kontaktpunkt
- 38
- Kanal
