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Diese
Erfindung betrifft wiederabdichtbare Verschlussanordnungen, die
einen schnellen Zugang zu dem Inhalt eines Behälters durch eine Ausgangstülle bereitstellen,
ohne den Verschluss völlig von
dem Containerstutzen zu befreien.
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Verschlussanordnungen
für Sportgetränke sind
bekannt, bei welchen der Verschluss mit einer Ausgangstülle versehen
ist, und die Einheit kann mit einer Hand oder mit den Zähnen geöffnet werden.
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Existierende
Verschlüsse
dieses Typs enthalten so genannte Push-Pull-Verschlüsse. Typisch weisen
solche Verschlüsse
eine Hauptkappe auf, die eine zentrale Öffnung in Kommunikation mit
der Bohrung einer Tülle
hat. Diese Tülle
hat ein Stopfelement, das die Oberseite der Bohrung teilweise blockiert.
Eine Oberseitenkappe, die ebenfalls eine zentrale Öffnung hat,
ist auf die Ausgangstülle
montiert. Die Oberseitenkappe kann normalerweise zwischen einer
ersten Position und einer zweiten Position axial bewegt werden.
In der ersten Position ist die Öffnung der
Oberseitenkappe durch das Stopfelement abgedichtet, und dichtet
den Container ab. In der zweiten Position ist die Oberseitenkappenöffnung nicht
durch das Stopfelement abgedichtet und erlaubt es dem Inhalt des
Containers, den Container um das Stopfelement und durch die Öffnung in
der Oberseitenkappe zu verlassen. Verschlusseinheiten dieses Typs
sind zum Beispiel in WO 00/64774 beschrieben. Sie wurden weitgehend
in Gebieten außerhalb
der Sportgetränke
angewandt, zum Beispiel auf Flaschen für Spülmittel.
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Bestimmte
Sportgetränkeverschlüsse haben eine
alternative Konfiguration, bei der die Gießtülle durch Verdrehen geöffnet werden
kann. DE-A-4 328 582 beschreibt eine solche Anordnung, die eine
Kappe aufweist, die eine Gießtülle hat,
und eine Randleiste mit einem Innengewinde, das einem Außengewinde
auf dem Stutzen des Containers entspricht. Die Anordnung weist ferner
ein Einsatzteil auf, das in ab dichtender Art in den Stutzen des
Containers eingefügt
werden kann, das sich zumindest teilweise über dem Containerstutzen in
die Kappe erstreckt und mit Elementen auf der Kappe zusammenwirkt, um
den Container abzudichten, wenn die Kappe komplett auf dem Stutzen
angezogen ist, das Fließen von
Flüssigkeit
aus dem Container heraus durch die Gießtülle aber erlaubt, wenn die
Kappe teilweise von dem Stutzen abgeschraubt wird.
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Das
EP-A-0 527 532 beschreibt einen Verschluss, um Container mit Druck
zu beaufschlagen und den Druck abzulassen. Das Ventil weist einen Gewindestutzen
auf, wobei eine Gewindekappe einen Innendurchgang hat, und einen
Ventilkörper
mit einer kreisumfänglichen
Dichtfläche.
Eine Kante des Innendurchgangs in dem Verschluss definiert einen Ventilsitz,
um eine Abdichtung gegen den Ventilkörper innerhalb des Verschlusses
zu bilden. Das Ventil kann durch Anlegen von Kraft oder Druck durch
den internen Durchgang geöffnet
werden. Alternativ kann der Verschluss teilweise von dem Stutzen
zum Öffnen
des Ventils abgeschraubt werden.
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Diese
Verschlüsse
weisen jedoch eine Anzahl von Problemen auf. Ein Problem besteht
in der Tatsache, dass die Fließrate
um den Stopfen, wenn der Verschluss in offener Stellung ist, ungeeignet sein
kann.
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Zusätzlich stellen
die früher
bekannten Tüllenverschlüsse oft
keine effektive Abdichtung an der Fuge zwischen der Tüllenöffnung und
dem Stopfen, der in der Öffnung
positioniert ist, wenn die Tülle
verschlossen ist, bereit. Das ist darauf zurückzuführen, dass der Verschluss nur
durch Reibungskräfte
in Abdichtposition gehalten wird und sich lockern kann, um das Herauslecken
des Inhalts zu erlauben. Dieser Mangel an effizienter Abdichtung
bedeutet auch, dass die Standard-Push-Pull-Verschlüsse bei
Einsätzen
auf Containern, die kohlensäurehaltige
Getränke enthalten,
nicht effektiv sind. Die Abdichtung, die von dem Verschluss gebildet
wird, ist nicht dicht genug, um den Verlust von Gas aus dem Container
zwischen dem Füllen
und dem Verbrauch zu verhindern, oder das Austreten von Gas zu verhindern,
sobald der Container zum ersten Mal geöffnet und dann für den späteren Konsum
wieder abgedichtet wurde. Ferner würde der interne Druck, der
durch die Kohlensäure verursacht
wird, dazu tendieren, existierende Verschlüsse zu öffnen und dadurch Austreten
zu verursachen.
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Ein
weiterer Nachteil der existierenden Sportverschlüsse besteht darin, dass sie
schwer in manipulationsanzeigende Merkmale einzuarbeiten sind. GB-A-2
264 110 beschreibt zum Beispiel einen manipulationsanzeigenden Ring
für eine
solche Anordnung, es ist jedoch klar, dass übermäßige Kraft erforderlich wäre, um ein
verlässliches
Trennen des Rings beim Gebrauch zu erzielen.
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Es
wäre auch
erstrebenswert, eine geeignete Sportgetränkverschlussanordnung bereitzustellen, die
Drucksicherheitsmerkmale für
den Gebrauch mit kohlensäurehaltigen
Getränken
aufweist, die in WO 95/05322, WO 97/21602 und WO 99/19228 beschrieben
und beansprucht sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Containerverschlussanordnung bereitgestellt,
die Folgendes aufweist:
einen Containerstutzen mit einem ersten
Gewinde auf seiner Außenoberflächen,
einen
Verschluss für
den Stutzen, wobei der Verschluss eine Öffnung hat, eine sich nach
unten erstreckende Randleiste, und ein zweites Gewinde auf einer
inneren Oberfläche
der Randleiste zum Eingriff in das erste Gewinde auf dem Containerstutzen,
wobei die Öffnung
eine einstückig
mit dem Verschluss geformte Ausgangstülle umfasst,
komplementäre Ventilelemente
auf dem Stutzen und dem Ver schluss, wobei die Ventilelemente derartig eingreifen,
dass eine flüssigkeitsdichte
Abdichtung des Stutzens erfolgt, wenn der Verschluss vollständig auf
dem Stutzen abgedichtet ist, jedoch die Ventilelemente es einer
Flüssigkeit
in einer Zwischenstellung des Verschlusses, in der der Verschluss
noch auf dem Stutzen gehalten wird, ermöglichen, aus dem Stutzen durch
die Öffnung
zu fließen,
und wobei der Verschluss durch relative Rotation von Verschluss und
Stutzen von einer vollständig
abgedichteten zu einer Zwischenposition beweglich ausgebildet ist, und
komplementäre Stoppelemente
auf dem Stutzen und dem Verschluss zum Blockieren oder Einschränken der
Rotation des Verschlusses auf dem Containerstutzen über die
Zwischenposition, in welcher der Verschluss noch auf dem Stutzen
gehalten wird,
dadurch gekennzeichnet, dass: der Verschluss
eine sich abwärts
erstreckende zylindrische Stopfdichtung aufweist, die eine Sperrpassung
in einer zylindrischen Bohrung des Containerstutzens bildet, sowohl wenn
der Verschluss in der Zwischenposition ist, als auch wenn der Verschluss
in der Dichtposition auf dem Stutzen ist, um sich dem Austreten
von Flüssigkeit
zwischen dem Stutzen und der Verschlussrandleiste zu widersetzen,
wenn der Verschluss in der Zwischenposition ist; und die Ventilelemente
Folgendes umfassen:
einen röhrenförmigen Einlass
zu der Öffnung
in der Kappe, wobei sich der Einlass von der Öffnung abwärts erstreckt und eine kreisumfängliche
Dichtoberfläche
an seinem unteren Ende aufweist, und einen komplementären Dichtstopfen,
angeordnet innerhalb des Containerstutzens, gegen den die kreisumfängliche
Dichtoberfläche
eine flüssigkeitsdichte
Abdichtung bildet, wenn der Verschluss in der Dichtposition ist,
wobei der Dichtstopfen einen flüssigkeitsdichten Abschnitt
aufweist, der eine kreisumfängliche
Dichtober fläche
aufweist, die komplementär
zu der Dichtoberfläche
des Einlasses ist, und eine oder mehrere Öffnungen angeordnet außerhalb
der kreisumfänglichen
Dichtoberfläche,
um den Durchfluss von Flüssigkeiten
durch den Stopfen zu ermöglichen.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
verwendet ein Gewinde, das heißt
eine Verdrehungswirkung an Stelle einer Push-Pull-Wirkung, um den Verschluss
(hier auch „Kappe" oder „Verschlusskappe" genannt) von einer
Dichtposition zu einer Zwischenposition, Gießposition zu bewegen. Vorzugweise kann
der Verschluss von der Dichtposition in dem Stutzen zu der Zwischengießposition
auf dem Stutzen durch relative Rotation des Stutzens und des Verschlusses über einen
Winkel von weniger als 360 Grad, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa
180 Grad, vorzugsweise über
einen Winkel von etwa 22,5 (Sechzehnteldrehung) zu etwa 90 Grad
(Vierteldrehung), vorzugsweise etwa 45 Grad (Achteldrehung) bewegt
werden. Das ermöglicht
ein leichtes Öffnen und
Schließen
der Gießtülle mit
einer Hand oder mit den Zähnen,
zum Beispiel durch relative Rotation der Kappe und des Stutzens über etwa
45 Grad.
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Der
Begriff „Gewinde" bezeichnet jede
Anordnung von Vorsprüngen
oder Ausnehmungen, die ineinander auf dem Hals und dem Verschluss
eingreifen, die die relative Rotation des Verschlusses und des Stutzens
erlauben, jedoch den Verschluss auf dem Stutzen sowohl in der Abdicht-
als auch in der Gießposition
zurückhalten.
Vorzugsweise sind die Gewinde Schraubengewinde, das heißt, dass
sie die relative Bewegung der Kappe und des Stutzens entlang eines
im Wesentlichen schraubenförmigen Pfads
erlauben. Vorzugsweise sind die Gewinde steile Schraubengewinde.
Die erste und die zweite Windung haben zum Beispiel eine mittlere
Steigung von etwa 5 bis 35 Grad, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa
25 Grad. Vorzugsweise bewegt die Rotation von der Abdichtposition
zu der Gießposition
den Verschluss über
eine axiale Entfernung von etwa 1 mm bis etwa 10 mm, vorzugsweise
von etwa 2 mm bis etwa 8 mm, je nach Größe des Stutzens.
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Vorzugsweise
hat mindestens das erste oder das zweite Gewinde mindestens zwei,
vorzugsweise vier Gewindeabgänge.
Vorzugsweise folgen die Gewindesegmente einem im Wesentlichen ununterbrochen,
vorzugsweise im Wesentlichen schraubenförmigen Gewindegang über die
gesamte Rotation, während
der Verschluss auf den Containerstutzen geschraubt wird, obwohl
die Steigung der Schraube variieren kann. Der ununterbrochene Schraubengang
macht die Anordnung für
Senioren und Behinderte oder Kinder besonders leicht zu schließen. Hingegen
erfordern Gewinde des Bajonetttyps eine relativ komplexe Manipulation
in Schritten, um den Verschluss auf dem Containerstutzen zu sichern,
so dass der Verschluss oft ungeeignet auf dem Containerstutzen angezogen
wird.
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Die
Gewinde weisen komplementäre
Stoppelemente auf dem Stutzen und dem Verschluss auf, um sich dem
Abschrauben des Verschlusses an einer oder mehreren der Zwischengießstellungen
zu widersetzen, an welchen die Gießtülle in Flüssigkeitskommunikation mit
dem Inneren des Halses ist. Vorzugsweise kann das Blockiermerkmal
ausgeschaltet werden, um ein komplettes Abnehmen der Kappe zu erlauben,
zum Beispiel durch weitere relative Rotation des Stutzens und der
Kappe über
von etwa Sechzehntel- bis Vierteldrehung, vorzugsweise über Achteldrehung,
wie weiter unten beschrieben. Die Stoppelemente können einen
Vorsprung entweder auf dem Stutzen oder der Verschlussrandleiste aufweisen.
Der Vorsprung kann gegen ein Gewinde oder einen anderen komplementären Vorsprung
auf der Verschlussrandleiste oder dem Stutzen stoßen und
blockieren. Alternativ kann der Vorsprung in einer komplementären Ausnehmung
in der Verschlussrandleiste oder dem Stutzen aufgenommen werden. Der
Verschluss wird daher normalerweise beim Ent leeren des Behälters durch
die Öffnung
nicht komplett abgenommen. Stattdessen wird er beim normalen Gebrauch
in der Zwischengießstellung
gehalten, während,
wie oben erwähnt,
bevorzugt die Option des kompletten Entfernens der Kappe beibehalten wird.
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Das
Merkmal zum Blockieren oder Einschränken des Abschraubens des Verschlusses
an einer Zwischengießstellung
kann vorzugsweise ohne Beschädigen
der Gewinde ausgeschaltet werden, indem ein wesentlich gesteigertes
Drehmoment oder eine Axialkraft an den Verschluss angelegt wird,
oder durch Kombinieren des Hinunterdrückens auf den Verschluss und
des Anlegens eines Abschraubdrehmoments. Das erlaubt es dem Verschluss,
völlig
abgenommen zu werden, um nach Wunsch ein einfacheres oder schnelleres
Trinken oder Gießen
und auch das Nachfüllen
des Containers durch den Stutzen der Anordnung zu erlauben.
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Bei
bevorzugten Ausführungsformen
weist die Anordnung ferner mindestens ein Leitgewinde auf dem Stutzen
oder auf der Verschlussrandleiste auf, wobei das Leitgewinde die
komplementären Stoppelemente
zum Eingreifen an der oder den Zwischenstellungen führen kann,
und wobei das Leitgewinde ferner durch Anlegen einer vorbestimmten Dreh-
oder Axialkraft an den Verschluss ausgeschaltet werden kann, um
zu erlauben, dass der Verschluss über die eine oder mehreren
Zwischenstellungen hinaus abgeschraubt wird. Das Leitgewinde befindet
sich vorzugsweise zwischen vorstehenden Gewindeelementen des ersten
oder zweiten Gewindes und hat normalerweise ein niedrigeres Profil (niedrigere
Vorsprunghöhe)
als die Gewindeelemente, zwischen welchen es sich befindet.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
kann eine Vielzahl von Zwischengießstellungen des Verschlusses
auf dem Stutzen durch eine Vielzahl von Blockiermitteln auf den
Gewinden definiert werden, wobei eine der Zwischenstellungen des Verschlusses
ausgewählt
werden kann, um eine maximale vorbestimmte Flüssigkeitsdurchflussrate durch
die Anordnung zu ergeben.
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Die
Anordnung kann ferner Elemente aufweisen, die an einer oder mehreren
der Zwischengießstellungen
eingreifen, um den Verschluss in dieser Position zu halten, bis
ein vorbestimmtes Mindestverschlussmoment zum Schließen des
Verschlusses angelegt wird. Derartige Elemente können dem Benutzer ein „Klicken" bereitstellen, das
er hört und
fühlt,
wenn die Gießposition
erreicht ist, so dass dadurch die Wahrscheinlichkeit des zufälligen Wiederabdichtens
der Anordnung beim Gebrauch verringert wird. Passende Elemente wären ein
Vorsprung, wie zum Beispiel eine Längsrippe auf dem Containerstutzen
und der Verschlussrandleiste und eine komplementäre Ausnehmung auf dem anderen
Element, nämlich
Containerstutzen oder Verschlussrandleiste, in welcher der Vorsprung
in der Zwischenposition aufgenommen wird.
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Vorzugsweise
weisen die Gewinde auf dem Containerstutzen und dem Verschluss die
Drucksicherheitsmerkmale für
den Gebrauch mit kohlensäurehaltigen
Getränken
auf, die in WO 95/05322, WO 97/21602 und WO 99/19228 beschrieben
und beansprucht sind, deren gesamter Inhalt hiermit ausdrücklich durch
Bezugnahme eingegliedert wird. Kurz gesagt weisen solche Verschlussanordnungen ferner
gegenseitig eingreifende Elemente auf dem Stutzen und dem Verschluss
auf, um die Rotation des Verschlusses in eine Aufschraubrichtung über eine Zwischenposition
zu blockieren oder einzuschränken,
wenn sich der Verschluss unter axialem Druck in eine Richtung, die
von dem Containerstutzen heraussteht, befindet, und der Stutzen
und der Verschluss sind so gestaltet und angeordnet, dass sie eine
Entlüftung
zum Entlüften
von Gas aus dem Containerstutzen zumindest erlauben, wenn sich der
Verschluss in der Zwischenstellung befindet.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen,
die das Drucksicherheitsmerkmal enthalten, sind die Schraubengewinde
zum Beispiel auf dem Containerstutzen und dem Verschluss so gestaltet
und angeordnet, dass sie das axiale Verschieben des Verschlusses
zu dem Stutzen zumindest erlauben, wenn sich der Verschluss in der
Zwischenstellung befindet, und wobei gegenseitig eingreifende Elemente
ineinander eingreifen können,
wenn der Verschluss axial in eine aus dem Stutzen vorstehende Richtung
bewegt wird. Vorzugsweise sind die gegenseitig eingreifbaren Elemente
so ausgelegt und eingerichtet, dass sie nicht ineinander eingreifen,
wenn der Verschluss axial in eine Richtung in das Innere des Stutzens
in der Zwischenposition axial bewegt wird.
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Die
ineinander eingreifende Elemente können zum Beispiel eine Stufe
oder eine Ausnehmung aufweisen, die in der unteren Fläche entweder
der Stutzen- oder Verschlussschraubengewindesegmente ausgebildet
ist, um eine erste Anschlagfläche bereitzustellen,
gegen die eine zweite Anschlagfläche
auf einem der jeweiligen komplementären Schraubensegmente anschlägt, um die
Rotation des Verschlusses in eine Aufschraubrichtung an der Zwischenposition
zu blockieren oder einzuschränken, wenn
sich der Verschluss unter axialem Druck in eine Richtung aus dem
Containerstutzen heraus befindet.
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Die
Gewinde auf dem Stutzen und/oder dem Verschluss können ferner
eine oder mehrere axiale, quer stehende oder Schraubengasentlüftungsrillen aufweisen.
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Ein
weiteres unterscheidendes Merkmal der erfindungsgemäßen Anordnungen
besteht darin, dass die Öffnung
in dem beweglichen Verschluss eine Gießtülle aufweist, die direkt an
dem Stutzenabschnitt gesichert ist, wobei die Gießtülle vorzugsweise
aus einem Stück
mit der Verschlusskappe geformt wird. Das unterscheidet von den
Push-Pull-Anordnungen, bei welchen die Gießtülle von der Hauptkappe getrennt
ist, und das Push-Pull-Merkmal wird durch eine bewegliche Oberseitenkappe
auf der Gießtülle bereitgestellt.
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Die
vorliegende Erfindung weist eines oder mehrere Abdichtelemente auf,
um dem Austreten von Flüssigkeit
aus dem Inneren des Stutzens durch die Spalte zwischen dem Stutzen
und der Verschlussrandleiste zu widerstehen, wenn sich der Verschluss
in einer der Zwischengießpositionen
befindet. Dies ist zusätzlich
zu der Abdichtfunktion, wenn der Verschluss in der verschlossenen
Abdichtposition in dem Stutzen ist. Die Abdichtelemente stellen eine
Abdichtung bereit, die sowohl flüssigkeits-
als auch luftdicht ist, wodurch sowohl das Austreten des Inhalts
des Behälters
als auch das Eindringen von Ausschussgasen, wie zum Beispiel Sauerstoff
in den Container verhindert wird. Bei bevorzugten Ausführungsformen
stellen der Container und die Verschlussanordnung in der geschlossenen
Position wie unten besprochen eine druckdichte Abdichtung zum Lagern
kohlensäurehaltigen
Getränks
bereit.
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Die
Dichtelemente weisen eine zylindrische Stopfdichtung auf, die abdichtend
in einer zylindrischen Öffnung
des Containerstutzens sitzt, sowohl wenn der Verschluss in der geschlossenen
Abdichtposition ist, als auch wenn sich der Verschluss in der Zwischenstellung
befindet. Das heißt,
dass der Stopfen die Innenseite des Containerstutzens direkt berührt. Vorzugsweise
hat die Stopfdichtung die Form eines Zylinders oder abgeschrägten Zylinders,
der eine Interferenzpassung in der Öffnung des Stutzens in einer
Zwischenposition bildet. Vorzugsweise ist die Schräge sehr
gering und der Stopfen ist federnd genug, damit die Interferenzpassung
sowohl in der Abdichtposition als auch in der Gießposition
des Verschlusses gebildet werden kann.
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Der
Stopfen kann mit einer oder mehreren kreisumfänglichen Dichtrippen versehen
werden. Vorzugsweise hat mindestens eine der Dichtrippen einen im
Wesentlichen dreieckigen Querschnitt. Das erlaubt es, die Abdichtkraft
in der Spitze der Dichtrippe zu konzentrieren, um die Abdichteffizienz
zu maximieren. Vorzugsweise hat mindestens eine der Mikrodichtrippen
eine Höhe
in der Größenordnung
von 10 bis 500 Mikrometer, vorzugsweise 50 bis 250 Mikrometer. Derartige
Dichtrippen sind besonders effizient, um die Abdichtkraft zu konzentrieren
und eine effektive Abdichtung mit einer im Wesentlichen glatten Abdichtfläche auf
dem Containerstutzen zu erzielen. Ferner lassen sich solche Mikrorippen
besonders einfach in Hochgeschwindigkeits-Kappenformausrüstung formen
und springen von dem Formdorn der Ausstattung nach dem Formen ab.
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Ein
weiterer Vorteil des Einsatzes mehrerer Dichtrippen auf dem Dichtstopfen
besteht darin, dass die mehreren Dichtrippen mehr als eine Höhe haben, um
das Abdichten zu optimieren. Die Höhe der Dichtrippe, die der
Basis des Verschlusses am nächsten liegt,
kann zum Beispiel größer sein
als die Höhe
der Dichtrippe, die von der Basis des Verschlusses entfernt ist.
Das erlaubt es der Dichtrippe, die der Basis des Verschlusses am
nächsten
liegt (das heißt
der Lippe des Containers am nächsten),
sich mehr zu verformen als die Dichtrippe, die von der Basis des Verschlusses
am weitesten entfernt ist.
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Zu
bemerken ist, dass andere Dichtelemente zusätzlich zu dem Stopfen verwendet
werden können,
zum Beispiel kreisumfängliche
Abdichtlamellen auf der Innenseite der Verschlussrandleiste oder
auf der Außenseite
des Containerstutzens. Die Kappe kann ferner ein herkömmliches,
zusammendrückbares
Futter in ihrer Basis enthalten, um eine Abdichtung mit dem Stutzen
in der verschlossenen und Dichtposition zu bilden.
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Die
Ventilelemente können
jedes Ventil bereitstellen, das durch relative Rotation (mit oder
ohne relative axiale Bewegung) des Verschlusses und des Halses geöffnet und
geschlossen wird. Vorzugsweise werden die Ventilelemente in der
Kappe aus einem Stück
mit der Kappe gebildet, zum Beispiel durch Spritzgussformen. Die
Ventilelemente der erfindungsgemäßen Anordnung
umfassen: einen röhrenförmigen Einlass,
der sich von der Basis der Kappe nach unten erstreckt, mit einer
kreisumfänglichen
Abdichtfläche
an seinem unteren Ende, und einen komplementären Dichtstopfen, der sich
innerhalb des Containerstutzens befindet, gegen welchen die Dichtoberfläche eine
flüssigkeitsdichte
Abdichtung bildet, wenn sich der Verschluss in der Abdichtposition
befindet. In dieser Konfiguration befindet sich der Dichtstopfen
innerhalb des Containerstutzens und schlägt gegen die untere Lippe des
röhrenförmigen Einlasses
an, wenn sich der Verschluss in der Abdichtposition befindet.
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Der
Abdichtstopfen weist Folgendes auf: einen flüssigkeitsdichten Abschnitt,
der eine kreisumfängliche
Dichtoberfläche
hat, die zu der Dichtoberfläche
des Einlasses komplementär
ist, und eine oder mehrere Öffnungen
außerhalb
der kreisumfänglichen Dichtoberfläche, um
das Durchgehen von Flüssigkeit durch
den Stopfen zu erlauben. Wenn sich der Stopfen in seiner Abdichtposition
befindet, verhindert das Anschlagen zwischen dem Einlass der Gießtülle und dem
flüssigkeitsdichten
Abschnitt des Stopfens Flüssigkeit
daran, in die Gießtülle einzutreten.
Wenn sich der Stopfen in der Zwischengießstellung befindet, kann die
Flüssigkeit
radial nach innen in die Gießtülle fließen. Es
ist ein Vorteil dieses Aspekts der Erfindung, dass es möglich ist,
weil der Dichtstopfen in dem relativ weiten Stutzenloch des Verschlusses
angeordnet ist, Öffnungen
in dem Stopfen bereitzustellen, die ausreichend groß sind,
um hohe Durchflussraten von Flüssigkeit
aus der Gießtülle heraus
zu gestatten. Das unterscheidet von den bekannten Push-Pull-Verschlüssen, die
einen Abdichtstopfen in der Tülle
selbst aufweisen.
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Vorzugsweise
weist bei den Anordnungen gemäß diesem
Aspekt der Erfindung der Abdichtstopfen ein geöffnetes Diaphragma auf, das
sich über die
Innenseite des Containerstutzens erstreckt. Typisch hat das Diaphragma
einen flüssigkeitsundurchlässigen zentralen
Bereich, der von einer Abdichtfläche
umgeben ist, und eine Anzahl von Flüssigkeitsflussöffnungen,
die kreisumfänglich
um die Dichtfläche
beabstandet sind. Vorzugsweise ist zumindest eine der komplementären Abdichtoberflächen auf dem
Einlass und dem Stopfen mit einer kreisumfänglichen Abdichtrippe versehen,
wie zum Beispiel die Abdichtrippen, die in GB-A-2 280 896 beschrieben sind,
deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingegliedert wird.
Vorzugsweise hat zumindest eine der Abdichtrippen einen im Wesentlichen
dreieckigen Querschnitt. Das erlaubt es, die Abdichtkraft in der
Spitze der Abdichtrippe zu konzentrieren, um die Abdichteffizienz
zu maximieren. Vorzugsweise hat mindestens eine der Abdichtrippen
eine Höhe
in dem Bereich von 10 bis 500 Mikrometer, vorzugsweise 50 bis 250
Mikrometer.
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Vorzugsweise
wird der Dichtstopfen bei den Anordnungen gemäß diesem Aspekt der Erfindung
in eine oder mehrere kreisumfängliche
Ausnehmungen in der Innenseite des Containerstutzens eingerastet.
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Vorzugsweise
weisen die erfindungsgemäßen Anordnungen
ferner ineinander einrastbare Elemente auf dem Containerstutzen
und auf der Verschlussrandleiste auf, die ineinander eingreifen, wenn
der Verschluss auf dem Stutzen abgedichtet oder wieder abgedichtet
wird, und die sich dem Abschrauben des Verschlusses von der Abdichtposition auf
dem Stutzen widersetzen, bis ein vorbestimmtes Mindestabschraubmoment
angelegt wird. Diese Elemente helfen dabei, das Zurückgehen
des Verschlusses von der Dichtposition zu verhindern, insbesondere
wenn die Verschlussanordnung zum Lagern von Stoffen unter Druck
verwendet wird, wie zum Beispiel kohlensäurehaltige Getränke, und
das Austreten aus der abgedichteten Anordnung zu verringern. Ferner liefern
die Elemente normalerweise einen positiven „Klickton" und ein Gefühl, wenn die Abdichtposition erreicht
ist, was es dem Benutzer erlaubt, zu geringes Anziehen des Verschlusses
zu vermeiden.
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Vorzugsweise
weisen die ineinander einrastbaren Elemente eine Längssperrrippe
entweder auf dem Containerstutzen oder auf dem Randleistenabschnitt
des Verschlusses auf, sowie eine komplementäre Verriegelungsrampe entweder
auf dem Containerstutzen oder auf dem Randleistenabschnitt des Verschlusses,
wobei die Verriegelungsrippe gegen die Rückhaltekante der Verriegelungsrampe
anschlägt,
wenn der Verschluss komplett auf dem Containerstutzen eingesetzt
wird. Bei alternativen bevorzugten Ausführungsformen kann eine Verriegelungsausnehmung,
wie zum Beispiel eine Längsrille
in einem oder mehreren der ersten oder zweiten Gewindesegmente bereitgestellt
werden, und eine Längsverriegelungsrippe
wird entweder auf dem Containerstutzen oder dem Randleistenabschnitt
des Verschlusses bereitgestellt, wobei die Verriegelungsrippe in
der Ausnehmung in den Gewindesegmenten in der komplett eingefügten und
Abdichtposition des Verschlusses auf dem Containerstutzen aufgenommen
wird. Verriegelungsmittel dieser Art sind ausführlich in WO 91/18799 und WO
95/05322 beschrieben, deren komplette Offenbarungen hiermit ausdrücklich durch
Bezugnahme eingegliedert werden.
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Vorzugsweise
weisen die erfindungsgemäßen Anordnungen
ferner einen oder mehrere Abdichtstopps auf dem Containerverschluss
oder dem Stutzen auf, um die Rotation des Verschlusses auf dem Stutzen
in eine Abdichtrichtung über
eine vorbestimmte Abdichtposition hinaus zu blockieren. Das verhindert
das übermäßige Festziehen
des Verschlusses auf dem Containerstutzen, das die Endfertigung
des Gewindes beschädigen
könnte.
Entsprechende Gewindestopps sind zum Beispiel beschrieben in WO
93/01098 und WO 95/05322, deren kompletter Inhalt hiermit durch
Bezugnahme eingegliedert wird.
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Vorzugsweise
weisen die erfindungsgemäßen Anordnungen
ferner einen manipulationsanzeigenden Ring, der an der Verschlussrandleiste
befestigt ist, auf. Vorzugsweise ist der manipulationsanzeigende
Ring an der Verschlussrandleiste durch mehrere splitterbare Brücken befestigt
und wird auf dem Containerstutzen durch eine Rückhaltelippe auf dem Stutzen
zurückgehalten,
wobei das Aufschrauben des Verschlusses von der Abdichtposition
zu der Gießposition
bewirkt, dass sich der manipulationsanzeigende Ring von der Verschlussrandleiste
durch Abbrechen der splitterbaren Brücken trennt.
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Besonders
geeignete manipulationsanzeigende Ringe sind beschrieben in WO 94/11267,
deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme eingegliedert wird.
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Die
Anordnungen der vorliegenden Erfindung sind besser für manipulationsanzeigende
Ringe geeignet als die zuvor verwendeten Push-Pull-Verschlüsse, weil
die Rotation des Verschlusses in einer einfacheren und zuverlässigeren
Trennung des manipulationsanzeigenden Rings resultiert. Ferner benötigen die
existierenden Push-Pull-Verschlüsse manchmal
zwei getrennte manipulationsanzeigende Ringe.
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Vorzugsweise
weisen die erfindungsgemäßen Anordnungen
ferner eine manipulationsanzeigende Abdichtmembran auf, die abnehmbar über der Oberseite
der Öffnung
in der Kappe (zum Beispiel der Gießtülle) befestigt ist. Das stellt
ein weiteres manipulationsanzeigendes Merkmal bereit, das bei existierenden
Push-Pull-Verschlussanordnungen nicht möglich ist. Vorzugsweise ist
die manipulationsanzeigende Membran eine derer, die in WO 93/01098
beschrieben sind, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme
eingegliedert wird. Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen
trägt die
manipulationsanzeigende Membran holographische Sicherheitsmarkierungen.
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Vorzugsweise
weist die manipulationsanzeigende Membran ein Druckablassmerkmal
auf, um das Ablassen von Gasen unter Druck durch die Membran zu
unterstützen.
Das ist zum Beispiel wünschenswert,
wenn die Anordnung zum Lagern von kohlensäurehaltigen Getränken verwendet
wird, wobei das Ablassen von Gasen durch die Membran erforderlich
ist, wenn der Container zum ersten Mal geöffnet wird. Das Druckablassmerkmal
kann zum Beispiel Schwächungslinien
aufweisen, wie zum Beispiel ein Gesenkschnittkreuz in der Membran,
um das Öffnen
der Membran unter Druck zu unterstützen. Alternativ kann das Druckablassmerkmal
durch eine unterbrochene Verbindung zwischen der Membran und der
Lippe des Stutzens bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise
weisen die erfindungsgemäßen Anordnungen
eine abnehmbare und ersetzbare Außenkappe auf, die über die Öffnung in
der Verschlusskappe press- oder schraubgepasst ist, um das Kontaminieren
der Gießtülle zu verhindern.
Vorzugsweise sind in der Außenkappe
Gasentlüftungsöffnungen
bereitgestellt. Das ist zum Beispiel wünschenswert, wenn die Anordnung
zum Lagern kohlensäurehaltiger
Getränke
verwendet wird, in welchem Fall ein Ablassen von Gasen durch die
Außenkappe
erforderlich ist, wenn der Container geöffnet wird.
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Vorzugsweise
weisen die erfindungsgemäßen Anordnungen
ferner ineinander einrastbare Dichtoberflächen auf dem Containerstutzen
und dem Verschluss zum Bilden einer druckdichten Abdichtung zwischen
dem Stutzen und dem Verschluss auf, wenn sich der Verschluss in
der Abdichtposition befindet, so dass die Anordnung zum Lagern sowohl kohlensäurehaltiger
als auch nicht kohlensäurehaltiger
Getränke
verwendet werden kann.
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Die
ineinander einrastbaren Dichtoberflächen enthalten den Abdichtstoff
auf dem Verschluss, der eine Interferenzpassung mit der Öffnung des Stutzens
bildet.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
weisen die ineinander einrastbaren Dichtoberflächen ferner eine oder mehrere
Dichtlamellen auf, die sich von dem Verschluss nach unten erstrecken
und an die Lippe des Stutzens schlagen, um eine druckdichte Abdichtung
zu bilden, wenn sich der Verschluss in der Abdichtposition befindet,
und zwar mit oder ohne zusammendrückbares Futter in der Basis
der Kappe.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
weisen die ineinander einrastbaren Dichtoberflächen zumindest eine kreisumfängliche
Dichtrippe auf, vorzugsweise wie in GB-A-2 280 896 beschrieben.
Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
der druckdichten Abdichtmerkmale sind in WO 027/42171 beschrieben
und beansprucht, dessen gesamter Inhalt hiermit ausdrücklich durch
Bezugnahme eingegliedert wird.
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Beispielhaft
wird unten eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Containers
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in
welchen:
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1 eine
Längsquerschnittansicht
einer erfindungsgemäßen Containerverschlussanordnung mit
dem Verschluss in geschlossener Abdichtposition auf dem Containerstutzen
zeigt.
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2 eine
Längsquerschnittansicht
der Containerverschlussanordnung der 1 mit dem Verschluss
in der Zwischengießstellung
auf dem Containerstutzen zeigt.
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3 eine
teilweise ebene Projektion (nur 180 Grad) des Schraubengewindes
des Verschlusses der Anordnung der 1 zeigt.
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4 die
teilweise ebene Projektion der 3 mit den
Schraubgewinden des Stutzens auch in der geschlossenen Abdichtposition
des Verschlusses zeigt.
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5 die
teilweise ebene Projektion der 3 mit den
Schraubgewinden des Stutzens auch in der Zwischengießstellung
des Verschlusses zeigt.
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Unter
Bezugnahme auf 5 weist die Anordnung einen
Containerstutzen 1 und einen Verschluss 2 auf.
Der Stutzen wird vorzugsweise durch Spritzgießen von Kunststoffmaterial,
wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET) ausgebildet. Der Stutzen
wird vorzugsweise in einem Stück
mit einem Containerkörper
gebildet, wie zum Beispiel ein blasgeformter Behälter für kohlensäurehaltiges Getränk. Der
Verschluss (Kappe) wird vorzugsweise durch Spritzgießen eines
Kunststoffmaterials, wie zum Beispiel Polyethylen gebildet.
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Der
Verschluss weist eine Gießtülle 3 auf,
die eine glatte nach oben vorstehende Oberfläche aufweist, die geformt und
konfiguriert ist, um das direkte Trinken aus ihr zu erlauben, eine
Basis 4 und eine Randleiste 5, die sich von der
Basis nach unten erstreckt. Der Flüssigkeitseinlass zu der Gießtülle hat die
Form eines Einlassrohrs 6, das sich von der Basis nach
unten erstreckt und in einer abgeschrägten kreisumfänglichen
Abdichtoberfläche 7 endet.
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Die
Oberseitenöffnung
der Tülle
ist mit einem manipulationsanzeigenden Membran 8 abgedeckt, die
thermisch auf die Tülle
geklebt ist und durch Abziehen entfernt werden kann. Die Membran 8 trägt einen
holographischen Sicherheitsaufdruck. Gesenkgeschnittene Schwächungslinien,
die sich schneiden, um ein Kreuz zu bilden, erstrecken sich über die Membran,
um ein kontrolliertes Bersten der Membran bereitzustellen, wenn
die Anordnung verwendet wird, um zum Beispiel ein kohlensäurehaltiges
Getränk
zu lagern. Eine abnehmbare und wiederaufsetzbare Schutzkappe 9 ist über den äußeren Tüllenabschnitt
mittels einer Einrastpassung 10 einrastbar. Vorzugsweise
besteht diese Kappe aus Spritzguss-Thermoplast, wie zum Beispiel
aus einem durchsichtigen Thermoplast, zum Beispiel Polymethylmethacrylat.
Mehrere Öffnungen
(nicht gezeigt) sind in der Kappe ausgebildet, um es Gasen zu erlauben,
durch die Kappe auszutreten, wenn die Anordnung zum Beispiel zum
Lagern kohlensäurehaltiger Getränke verwendet
wird.
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Der
Randleistenabschnitt des Verschlusses 2 ist mit drei Gewindevorsprüngen auf
der Innenfläche
ausgestattet, die in die Gewindesegmente auf den Containerstutzen
eingreifen, wie weiter unten unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben. Die
Außenoberfläche der
Randleiste des Verschlusses ist mit Längsrippen 11 versehen,
um ein Greifen der Oberfläche
zu verbessern.
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Die
untere Kante der Verschlussrandleiste ist über splitterbare Brücken 12 mit
einem integral ausgebildeten manipulationsanzeigenden Ring 13 befestigt.
Der Aufbau und die Funktionsweise des manipulationsanzeigenden Rings
sind in WO 94/11267 beschrieben und werden hier nicht weiter detailliert.
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Der
Verschluss weist ferner einen Abdichtstopfen 14 auf, im
Wesentlichen in der Form eines leicht abgeschrägten Zylinders, der eine Abdichtinterferenzpassung
in der Öffnung
des Containerstutzens bildet. Drei kreisumfängliche Abdichtrippen des in
GB-2 280 896 beschriebenen Typs mit im Wesentlichen dem Querschnitt
eines gleichseitigen Dreiecks und einer Höhe von etwa 0,5 mm erstrecken
sich um den Abdichtstopfen, um verbesserte druckdichte Abdichtung
bereitzustellen.
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Die
druckdichte Abdichtung zwischen dem Containerstutzen und dem Verschluss
wird ferner durch die Gegenwart zusätzlicher Abdichtelemente verstärkt, im
Wesentlichen wie in WO 02/42171 beschrieben. Diese weisen biegsame
Lamellen 16 auf, die sich von der Basis der Randleiste
nach unten erstrecken und einen Abdichtanschlag gegen die Oberseite
des Containerstutzens bilden. Die druckdichte Abdichtung zwischen
dem Containerstutzen und dem Verschluss wird ferner durch einen
Abdichtanschlag in dem Bereich 17 zwischen der äußeren Kante
der Containerlippe und der Verschlussrandleiste in der Nähe der Basis
verstärkt.
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Die
Verschlussrandleiste ist ferner in der Nähe ihrer unteren Kante mit
nach innen vorstehenden Elementen zum Eingreifen mit komplementären Elementen
auf dem Containerstutzen versehen, um ein positives Klicken bereitzustellen,
wenn die Abdichtposition erreicht ist, um dem Öffnen zu widerstehen, bis ein
vorbestimmtes Mindestöffnungsmoment angelegt
wird, und um ein übermäßiges Festziehen des
Verschlusses auf dem Stutzen zu vermeiden. Der Aufbau und die Funktionsweise
dieser Elemente sind ausführlich
in WO 93/01098 beschrieben und werden hier nicht weiter im Detail
beschrieben.
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Der
Stutzen 1 des Containers weist einen Bodenflansch 20 zum
Ergreifen des Containerstutzens bei der Containerherstellung und
auf den Fülllinien
auf, sowie einen zentralen Flansch 21, der für den manipulationsanzeigenden
Ring 13 als Rückhaltelippe
dient. Vorsprünge
sind auf dem Containerstutzen unmittelbar über dem zentralen Flansch zum
Eingreifen mit komplementären
Rückhalteelementen
auf dem Verschluss, wie oben beschrieben, bereitgestellt.
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Der
Containerstutzen weist ferner einen oberen Abschnitt 22 auf,
der eine zentrale zylindrische Öffnung
mit einer kreisumfänglichen
Ausnehmung 23 hat. Vorstehende Gewindesegmente sind auf
der äußeren Oberfläche des
oberen Abschnitts 22 wie ausführlich in Zusammenhang mit
den 3 bis 5 beschrieben, bereitgestellt.
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In
der Ausnehmung 23 in der Öffnung des oberen Teils des
Containerstutzens ist ein starrer Stopfen 24 eingerastet,
der aus Spritzgusskunststoff gebildet ist. Ein zentraler Bereich 25 des
Stopfens 24 ist flüssigkeitsdurchlässig und
weist einen abgeschrägten
ringförmigen
Abschnitt 26 auf, der eine flüssigkeitsdichte Abdichtung
mit der abgeschrägten unteren
Oberfläche 7 der
Einlassröhre 6 des
Verschlusses für
die Tülle
bildet. Diese Abdichtung wird durch kreisumfängliche Mikroabdichtrippen
auf dem Abschnitt 26 verstärkt. Der ringförmige Abschnitt
des Stopfens 24, der den ringförmigen Abschnitt 26 umgibt,
ist mit Öffnungen 28 versehen,
durch welche der Inhalt des Containers in die Kammer 29 gelangen kann.
Flüssigkeit
wird jedoch von der Abdichtung, die zwischen den Flächen 7 und 26 gebildet
wird, daran gehindert, aus der Kammer 29 in die Einlassröhre des
Verschlusses 3 in der geschlossenen Stellung überzugehen.
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Unter
Bezugnahme auf 2 ist die Anordnung in der Zwischengießstellung
gezeigt. Die Schutzkappe und die manipulationsanzeigende Membran
wurden entfernt. Der manipulationsanzeigende Ring 13 hat
sich von der Verschlussrandleiste 5 an den splitterbaren
Brücken
abgeschert und ist auf den Flansch 20 auf dem Stutzen gefallen,
um eine klare Anzeige dafür
zu geben, dass die Anordnung geöffnet
wurde.
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In
der Zwischengießstellung
sind die Abdichtoberflächen 7 und 26 auf
dem Stopfen 24 und der Einlassröhre 6 beabstandet,
so dass Flüssigkeit mit
hohen Durchflussraten durch die Öffnungen 24 und
in die Gießtülle 3 fließen kann.
Zu bemerken ist, dass der Stopfen 14 auf dem Verschluss
immer noch eine Interferenzabdichtpassung mit der Öffnung des Stutzens
bildet, wodurch das Austreten von Flüssigkeit zwischen dem Stutzen
und der Verschlussrandleiste ver hindert wird.
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Unter
Bezugnahme auf 3 bis 5 ist das
Kappengewinde ein Vierabgangsgewinde, das untere Gewindesegmente 51 und
obere Gewindesegmente 52 aufweist. Der Querschnitt der
Gewindesegmente ist im Wesentlichen trapezförmig. Die unteren Gewindesegmente 51 haben
an ihrem unteren Ende eine Stufe 53, die wirkt, um das
Abschrauben des Verschlusses von dem Containerstutzen zu verhindern,
wenn sich der Verschluss in der Zwischengießstellung befindet, wie in 4 gezeigt.
Die oberen Gewindesegmente 52 enden in einer Anschlagoberfläche 54,
die eine weitere Rotation der Gewindesegmente 58 auf der
Verschlusskappe blockiert, wenn die Kappe die komplett abgedichtete
Position auf dem Stutzen erreicht, und dadurch ein übermäßiges Festziehen
des Verschlusses, wie in 4 gezeigt, vermeidet. Bei dieser
besonderen Ausführungsform
können
die Gewinde von der kompletten Abdichtposition zu der Zwischenposition
durch relative Rotation der Kappe und des Verschlusses über etwa
45 Grad (Achteldrehung) bewegt werden. Es ist jedoch klar, dass
die Menge an relativer Rotation innerhalb weiter Limits eingestellt
werden kann.
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Das
Verschlussgewinde weist ferner ein Leitgewinde 26 zwischen
den oberen und unteren Gewindesegmenten auf. Das Leitgewinde 56 steht
weniger weit als die Gewindesegmente 51, 52 heraus, und
die Stutzengewinde können
daher durch Anlegen einer vorbestimmten Ausschaltkraft veranlasst werden, über das
Leitgewinde zu laufen. Das Leitgewinde ist konfiguriert, um die
Gewindesegmente 58 auf dem Stutzen bis zum Anschlagen an
der Stufe zu leiten, wenn der Verschluss von der Abdichtposition aufgeschraubt
wird. Der Benutzer kann den Verschluss immer noch komplett abnehmen,
um zum Beispiel direkt aus dem Stutzen zu gießen, oder um den Behälter nachzufüllen, indem
er in der Zwischenposition auf dem Verschluss nach unten drückt, um das
Leitgewinde 56 auszuschalten, gefolgt vom Abschrauben des
Verschlusses, bis die Kappe völlig von
dem Flaschenhals frei gegeben wird. Ebenso kann der Verschluss (die
Kappe) auf dem Containerstutzen angezogen und wieder angezogen werden, indem
mit ausreichendem Drehmoment nach unten geschraubt wird, so dass
die Stutzengewinde über die
Leitgewinde laufen.
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Es
ist bei alternativen Ausführungsformen klar,
dass die Stutzen- und Verschlussgewinde, die hier beschrieben sind,
umgekehrt werden können, um
zum Beispiel die kurzen Einzelgewindesegmente 58 auf der
Verschlussendfertigung bereitzustellen und das erste und das zweite
Gewindesegment 51, 52 und das Leitgewinde 56 auf
dem Stutzen, ohne die Funktionsweise der Anordnung zu ändern.
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Es
ist klar, dass die oben stehende Beschreibung nur beispielhaft ist,
und dass Änderungen
oder Modifikationen an ihr innerhalb des Geltungsbereichs, wie er
in den begleitenden Ansprüchen
definiert ist, vorgenommen werden können.