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Eine Spenderkappe, die an der Mündung eines flüssige
Substanzen enthaltenden Behälters angebracht werden kann und durch
einfache Drehung betätigt werden kann, um die Behältermündung
zu schließen bzw. zu öffnen, um ein Ausbringen der Substanzen
zu ermöglichen.
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Es sind zahlreiche Arten von Kappen bekannt, die an
Behältermündungen angebracht werden können, um den Durchgang durch
die Mündung mittels einer einfachen Drehung zu schließen oder
zu öffnen, wobei die äußerste Komponente Teil jeder Kappe
bildet.
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Die US-A-5004127 und die US-A-5421487 (entsprechend der EP-B-0598223)
beschreiben Kappen, die von drei separaten, aber
gegenseitig zusammenwirkenden Teilen gebildet sind, einem
ersten Teil, das sicher an der Behältermündung befestigt ist,
einem zweiten Teil, das um das erste Teil herum drehbar ist,
und eine dritte Komponente, die drehbar bei dem zweiten Teil
eingespannt ist, jedoch in Bezug auf dieses axial frei
gleiten kann und mit dem ersten Teil mittels einer
Schraubkupplung oder ähnlichem derart verbunden ist, dass es axial zu
ihm gleitet, wenn das zweite Teil um das erste Teil gedreht
wird.
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Wie offensichtlich ist, ist die Struktur von solchen Kappen
sehr kompliziert und sind deren Kosten hoch, wobei ein Grund
dafür die Schwierigkeit der Konstruktion der Kupplungssysteme
zwischen deren, die Kappen bildenden Teile mit der
erforderlichen Genauigkeit ist.
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Kappen einfacherer Struktur, die aus nur zwei Teilen
bestehen, sind in der US-A-4690304 beschrieben, wobei die zwei
Teile zusammen mittels eines Nocken- oder Schraubsystems
gesichert derart sind, dass ein Drehen des ersten Teils das
zweite Teil dazu veranlasst, in Bezug auf es zu gleiten, mit
dem daraus folgenden Öffnen oder Schließen der Aus tragöffnung
in der Kappe. Die Struktur dieser Kappe ist komplex und
kostspielig und erfordert, dass die Behältermündung speziell
geformt ist, um eines der beiden Teile, die die Kappe bilden,
zu befestigen und zurückzuhalten.
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Die EP-A-0270134 und die US-A-4383626 beschreiben ebenso
Kappen, die aus zwei aufeinandergeschraubten Teilen bestehen,
wobei das innere Teil über einem Gewinde angeordnet und daran
aufgeschraubt ist, das auf der Außenseite des Behälterhalses
vorgesehen ist. Die Kappenstruktur ist komplex, da ein
Gewindekupplungssystem zwischen den beiden bildenden Teilen der
Kappe vorgesehen werden muss. In der Tat sind die beiden
bildenden Teile mit Gewinden versehen und können nur mit teuren
Formen mit drehbaren Maschinenteilen hergestellt werden, von
denen derartige Teile nur entnommen werden können, wenn eine
Drehbewegung auf sie übertragen wird: Eine weitere komplexe
Maschine wird erfordert, um die zwei bildenden Teile
aufeinander zu schrauben, um eine Kappe zu bilden, die dann auf den
Behälterhals geschraubt werden kann. Ebenso, wann immer das
äußere Teil der Kappe gedreht wird, um die Kappe zu öffnen,
auf die es montiert ist, überträgt deren Drehbewegung ein
Drehmoment auf das innere bildende Teil, das von dem
Behälterhals abgeschraubt werden kann.
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Die in den vorgenannten Patenten beschriebenen Kappen
besitzen alle einen wesentlichen Nachteil, der von der Tatsache
herrührt, dass die zwei oder entsprechend drei bildenden
Teile der Kappen außerhalb der Mündung oder des Halses des
Behälters angeordnet sind, auf dem sie montiert sind.
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Die Kappen besitzen ziemlich große Abmessungen (in Bezug auf
deren Querschnitt), welches bedeutet, dass wenn der
Behälterhals normale Abmessungen aufweist (d. h., mit einem relativ
großen Querschnitt), die Kappe-notwendigerweise einen noch
größeren Querschnitt aufweisen muss, wobei dies unhinnehmbar
ist.
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Dies bedeutet, dass um den Querschnitt der Kappe innerhalb
hinnehmbar kleinen Werten zu halten, die einzige anwendbare
und praktische Lösung (die die in der Praxis angewendete ist)
ist, den Querschnitt der Behältermündung oder des
Behälterhalses beträchtlich bis auf einen Wert zu verringern, der
wesentlich unterhalb der üblichen Querabmessungen der Mündung
oder des Halses eines normalen Behälters vergleichbarer
Kapazität liegt. Dies besitzt eine weitere schwerwiegende Folge,
nämlich, dass die Öffnung klein ist, durch die die fluide
Substanz (flüssig oder pastös) von automatischen Maschinen in
den Behälter gefüllt wird, wobei auf diese Weise der Vorgang
der Behälterfüllung verlangsamt wird und es erfordert wird,
dass die Befüllmaschine verschieden eingestellt wird in
Abhängigkeit, ob die Öffnung von einer normalen einstückigen
Verschlussklappe verschlossen wird oder ob eine Spenderkappe
bekannten Typs auf ihr verwendet wird.
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Spenderkappen, die aus nur zwei Teilen geformt sind, sind
ebenso bereits in der US-A-3010619, der US-A-3240404 und der
FR-A-1113774 beschrieben. Die zwei Teile bestehen aus einem
profilierten hohlen Körper, von dem ein Abschnitt in die
Öffnung des Behälterhalses eingeführt ist und dort gehalten
wird, und aus einem Kopf, der auf diesem Körper angeordnet
ist und auf dem freien Ende des Behälterhalses liegt, wobei
auf der äußeren Oberfläche dieses ein Gewinde vorgesehen ist,
mit dem ein innerhalb des Kopfes angeordnetes Gewinde in
Eingriff steht.
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Der Kopf kann auf den mit Gewinde versehenen Behälterhals
gedreht werden, um in Bezug auf ihn von einer abgesenkten
Position, in der eine oben auf dem Kopf angeordnete Spendeöffnung
gegen das Ende eines Vorsprungs gepresst und gedichtet wird,
das von dem Körper vorspringt, und einer Position verschoben
werden kann, in der die Kopf Spendeöffnung von dem besagten
Vorsprung angehoben wird, um die Spendeöffnung freizusetzen,
durch die die Substanz aus treten kann, die in dem Behälter
enthalten ist, auf dem die Kappe montiert ist.
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Die in den drei vorgenannten Patenten beschriebenen Kappen
weisen den schwerwiegenden. Nachteil auf, dass deren bildender
Kopf frei von dem Behälterhals abgeschraubt und entfernt
werden kann, wobei der Körper immer noch an dem Hals befestigt
zurücklassen wird, so dass die in dem Behälter enthaltene
Substanz versehentlich ausgeschüttet werden kann.
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Das vorgenannte Problem wird zum Teil von der in der FR-A-1370761
beschriebenen Kappe gelöst. Diese Kappe weist ebenso
zwei Teile auf, wie die in den drei vorgenannten Patenten
beschriebenen, umfasst jedoch gegenüberliegende ringförmige
Rippen, die von dem profilierten Körper bzw. dem Kopf
vorspringen, die wechselseitig in Wechselwirkung treten, wenn
der Kopf von dem Behälterhals abgeschraubt wird (um die
Spendeöffnung freizugeben, die in ihm vorgesehen ist), wobei auf
diese Weise die Trennung des Kopfs vom Körper behindert oder
verhindert wird. Dabei gibt es jedoch wieder einen
schwerwiegenden Nachteil, nämlich dass wenn der Kopf in die
Abschraubrichtung mehr als nötig gedreht wird, um die Spendeöffnung
vollständig zu öffnen, die ringförmige Rippe an dem Kopf in
Eingriff mit der ringförmigen Rippe an dem Körper tritt und
axial an ihm zieht, um den Körper von der Öffnung in dem
Behälterhals wegzuziehen. Dies geschieht auf Grund der
Tatsache, dass der Kopf eine hohe Zugwirkung auf den Körper in
a
xialer Richtung ausüben kann, auch wenn die zum Drehen des
Kopfs um den Hals herum erforderliche Kraft gering ist. Die
Folge ist, dass die gesamte Spenderkappe einfach von dem
Behälterhals getrennt werden kann und die Substanz in dem
Behälter ohne jegliche Steuerung ausgeschüttet werden kann.
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Eine Aufgabe dieser Erfindung ist daher, eine kostengünstige
Spenderkappe einfacher Konstruktion zu schaffen, die nur von
zwei Komponententeilen gebildet wird und die einfach an
Behältern angebracht werden kann, die eine Mündungsöffnung
besitzen, die von normalen Verschlusskappen verschlossen werden
kann, wobei auf diese Weise üblicherweise verwendete Behälter
in keiner Weise modifiziert werden müssen.
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Eine weitere grundlegende Aufgabe ist es, eine Kappe der
vorgenannten Art zu schaffen, die nicht versehentlich (ganz oder
teilweise) von dem Hals des Behälters entfernt, werden kann,
an dem sie angebracht ist.
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Diese und weitere Aufgaben werden von einer Spenderkappe
gelöst, die aufweist: einen Kopf, der von einer seitlichen Wand
und einer oberen Wand begrenzt wird, in deren Mittelpunkt
eine Ausströmöffnung vorgesehen ist, um die herum innerhalb der
seitlichen Wand des Kopfs sich eine zylindrische, rohrförmige
Wand erstreckt, die von der besagten oberen Wand vorspringt;
einen profilierten Körper, der im Inneren des Kopfs
untergebracht ist und eine erste rohrförmige Wand aufweist, die
benachbart zu der rohrförmigen Wand des Kopfs ist und in Bezug
auf diese beweglich ist; einen länglichen Fortsatz, der Teil
des Körpers bildet und sich innerhalb der ersten rohrförmigen
Wand erstreckt, wobei das freie Ende des Fortsatzes in
Deckung mit der Ausströmöffnung gebracht werden kann, um diese
abzudichten; eine zweite rohrförmige Wand, die sich von dem
Körper in die entgegengesetzte Richtung erstreckt zu der, in
die sich die erste rohrförmige Wand erstreckt; wenigstens
ei
ne Öffnung, die in dem Körper vorgesehen ist, um miteinander
direkt die Hohlräume zu verbinden, die von den zwei von dem
Körper vorspringenden rohrförmigen Wänden begrenzt werden;
wobei der äußere Durchmesser der zweiten rohrförmigen Wand im
Wesentlichen komplementär zu dem inneren Durchmesser der
Öffnung in dem Hals eines Behälter ist, auf dem die Kappe zu
montieren ist, wobei die zweite rohrförmige Wand in den
Behälterhals eingeführt und dort zurückgehalten ist; wobei der
profilierte Körper eine auswärts gerichtete Schulter mit
einem Durchmesser aufweist, der größer als der der Öffnung in
dem Behälterhals ist; wobei der Kopf und das freie Ende des
Behälterhalses übereinander angeordnet werden können und der
Kopf auf der Innenfläche seiner seitlichen Wand wenigstens
ein Schraubgewinde oder eine Schraubfurche aufweist, die in
Eingriff mit einer entsprechenden schraubenförmigen Furche
oder einem Schraubengewinde oder etwas ähnlichem gebracht
werden kann, die auf der äußeren Oberfläche des
Behalterhalses angeordnet ist, um den Kopf auf dem Behälterhals zwischen
einer Position, in der die Ausströmöffnung des Kopfs mittels
des freien Endes des Fortsatzes auf dem Körper abgedichtet
ist, und einer Position, in der die Öffnung frei und von dem
Fortsatz beabstandet ist, aufschrauben oder abschrauben zu
können; wobei von den gegenüberliegenden Oberflächen der
rohrförmigen Wand des Kopfs und der ersten rohrförmigen Wand
des Körpers nahe zu deren jeweiligen freien Enden ringförmige
Rippen vorspringen, die gegen die Oberflächen der
gegenüberliegenden rohrförmigen Wände abdichten und die miteinander in
Wechselwirkung treten, um eine Trennung des Kopfs vom Körper
zu verhindern,
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dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde auf dem Kopf und die
axiale Länge der zwei rohrförmigen Wände, von denen die
ringförmigen Rippen vorspringen, derart sind, dass wenn der Kopf
in die Richtung gedreht wird, in der er von dem Behälterhals
abgeschraubt wird, das Gewinde auf dem Kopf ausgelöst oder
befreit wird von dem Gewinde an dem Hals, bevor die
ringförmigen Rippen miteinander in Wechselwirkung treten.
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Vorzugsweise belegt das Gewinde auf dem Kopf nur einen Teil
der inneren Oberfläche der seitlichen Wand des Kopfs, die
sich nicht zu dem freien Ende der seitlichen Wand erstreckt.
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Um das Verständnis des Aufbaus und Merkmale der Spenderkappe
weiter auszuführen, wird anschließend ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel mittels eines nicht beschränkenden Beispiels
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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Fig. 1 ein axialer Querschnitt durch die in der geöffneten.
Position dargestellten Kappe ist, die auf einer
Behältermündung montiert ist; und
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Fig. 2 ähnlich zu Fig. 1 ist, aber die Kappe verschlossen
darstellt.
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Die in den Figuren dargestellte Spenderkappe umfasst einen
Kopf, der von einer seitlichen Wand 1 und einer oberen Wand 2
begrenzt wird, in deren Mittelpunkt eine Öffnung 3 vorgesehen
ist, um die herum sich von der Wand 2 eine rohrförmige Wand 4
in den Hohlraum hinein erstreckt, der von der seitlichen Wand
1 eingeschlossen wird, von der ein Schraubgewinde oder eine
Rippe 5 vorspringt, die in Eingriff mit einem entsprechenden
Schraubgewinde und einer Rippe 6 steht, die von der Mündung 7
eines Behälters 8 vorspringt, auf dem die Kappe montiert ist.
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Im Inneren des Kopfs 1, 2 ist ein profilierter Körper
angeordnet, der eine erste rohrförmige Wand 9, die die Wand 4
umgibt und diese gleitend abdichtet, und eine zweite
rohrförmige Wand 10 aufweist, die sich in die entgegengesetzte
Richtung zu der Wand 9 von einem scheibenförmigen Zwischenelement
11 erstreckt, in dem Öffnungen 12 vorgesehen sind, die die
beiden von den Wänden 9 und 10 begrenzten Hohlräume
miteinander verbinden.
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Die äußere Oberfläche der rohrförmigen Wand 10 ist derart
ausgestaltet, dass sie unter Krafteinwirkung in die Öffnung
des Halses 7 des Behälters 8 eingeführt werden kann und dort
durch Reibung zurückgehalten wird, wobei das scheibenförmige
Element 11 auf der freien Kante des Halses 7 aufliegt, aber
ohne über sie vorzuspringen.
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Der Körper umfasst ebenso einen länglichen Fortsatz 13, der
sich in das Innere der rohrförmigen Wand 9 erstreckt, wobei
dessen freies Ende und die Öffnung 3 (Fig. 2) übereinander
angeordnet werden können und das freie Ende in die Öffnung 3
des Kopfs eingeführt werden kann, um es abzudichten.
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Schließlich kann ersehen werden, dass von den freien Kanten
der rohrförmigen Wände 4, 9 ringförmige Rippen 14 bzw. 15
vorspringen, die dichtend an den gegenüberliegenden
Oberflächen der rohrförmigen Wände gleiten können und gegenseitig in
Wechselwirkung treten (Fig. 1), um eine Trennung des Kopfs
1, 2 von dem Körper 9, 10, 11, 13 zu behindern oder zu
verhindern.
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Diese Rippen ermöglichen es dem Kopf und dem Körper, einfach
zusammengeschnappt zu werden, wobei sie, nachdem sie getrennt
hergestellt worden sind und durch eine einfache axiale
Schnappkupplung aufeinander zum Bilden der Spenderkappe
montiert worden sind, als komplette Kappen zur verwendenden
Firma verkauft werden.
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Um die zuvor beschriebene Kappe auf dem Behälter zu
montieren, wird der Kopf 1, 2 direkt auf das Schraubgewinde (oder
die Furche) geschraubt, die auf der äußeren Oberfläche des
Behälterhalses vorgesehen ist, wobei die schraubenförmige
Rippe 5 des Kopfes in Eingriff mit den Rippen 6 des
Behälterhalses treten, mit dem Ergebnis, dass die rohrförmige Wand 10
in die Öffnung in dem Behälterhals gepresst wird (diese Wand
bleibt durch Reibung gesichert).
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Wenn der Kopf vollständig nach unten auf die Behältermündung
geschraubt worden ist, drückt das freie Ende des Fortsatzes
13 gegen die Ausströmöffnung 3, wobei auf diese Weise der
Behälter von der Spenderkappe abgedichtet wird (Fig. 2).
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Wenn der Kopf von dem Behälterhals abgeschraubt wird,
verbleibt der Körper 9, 10, 11, 13 zurückgehalten und
unbeweglich in der Mündung, wohingegen der Kopf angehoben und von
ihm weggezogen wird (Fig. 1), so dass die Öffnung 3 von dem
Ende des Fortsatzes 3 befreit wird. Wenn der Behälter mit der
geöffneten Kappe umgedreht wird, so dass die Kappe nach unten
zeigt, kann die fluide Substanz, die in dem Behälter
enthalten ist, durch Hindurchströmen durch den von der Wand 10
begrenzten Hohlraum, die Öffnungen 12, den von den Wänden 9 und
4 begrenzten Hohlraum und dann durch die Öffnung 3 hindurch
nach außen ausgegeben werden.
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Die beschriebene Spenderkappe ist von sehr einfacher und
kostengünstiger Struktur und besitzt das Merkmal, dass der
einzige Punkt eines möglichen Eingriffs zwischen ihrer beiden
bildenden Teile von der gegenseitigen Beeinflussung der
Rippen 14, 15 bestimmt wird.
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Ein weiteres Merkmal ist, dass der Körper 9, 10, 11, 13 nicht
seitlich von dem Behälterhals 9 vorspringt und dass der über
ihm angeordnete Kopf direkt auf die äußere Oberfläche des
Halses 7 aufgeschraubt ist. Dies ermöglicht es der
Spenderkappe, direkt auf einem herkömmlichen Behälterhals angeordnet
zu werden mit dem weiteren Vorteil, dass die Öffnung in dem
Hals relativ große Abmessungen aufweisen kann, wobei auf
diese Weise es ermöglicht wird, die fluide Substanz in dem
Behälter mit einer hohen Durchflussrate einfüllen zu können
(bevor die Kappe auf ihm angebracht ist), wobei die gleichen
automatischen Füllmaschinen verwendet werden, die zum
Befüllen von Behältern mit dem gleichen Hals verwendet werden, der
aber mit herkömmlichen Kappen verschlossen wird, die
unterschiedlich zu den beschriebenen sind.
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Schließlich kann ersehen werden, dass der äußere Durchmesser
der rohrförmigen Wand 9 gleich zu dem der Wand 10 oder sogar
gleich zu dem des Behälterhalses sein kann, wobei in
letzterem Fall das scheibenförmige Element 11 nicht existieren
würde und der Körper auf dem Hals 7 mittels der Basis der Wand 9
festgespannt werden würde (welche wieder einstückig mit der
Wand 10 ausgebildet ist).
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Das wichtigste Merkmal der erfindungsgemäßen Spenderkappe ist
jedoch ein ein anderes, zu dessen Verständnis vorausgehende
Erklärungen gegeben werden.
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Wenn das Gewinde 5, das auf der Innenseite des Kopfs
vorgesehen ist, und die axiale Länge der rohrförmigen Wände so sind,
dass die ringförmige Rippe 14 in Berührung mit der Rippe 15
gerät, wenn das an dem Kopf vorgesehene Gewinde immer noch in
Wirkeingriff mit dem Gewinde 6 auf der Außenseite des
Behälterhalses 7 steht, kann der Kopf einfach (mit ein wenig
Kraft) in der Richtung gedreht werden, in der er von dem Hals
7 abgeschraubt wird, während die Rippe 14 eine starke
Zugkraft in axialer Richtung auf die Rippe 15 ausübt, und so
versucht, den Körper aus der Öffnung in dem Hals
herauszuziehen mit der folglichen Gefahr eines unbeabsichtigten
Entfernens der Kappe von dem Behälterhals.
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Das wesentliche Merkmal der hierin beanspruchten Kappe ist
dabei die Tatsache, dass wenn der Kopf auf dem Behälterhals
abgeschraubt wird, um die Kappe von ihrer geschlossenen
Position (Fig. 2) zu ihrer geöffneten Position (Fig. 1) zu
bewegen, das Gewinde 5 an dem Kopf aus dem Gewinde 6 an dem
Hals 7 ausgelöst wird, bevor die zwei ringförmigen Rippen 14,
15 miteinander in Wechselwirkung treten (wodurch die beiden
Rippen in Berührung miteinander kommen würden, so dass es
unmöglich gemacht wird, dass die Wand 10 des Körpers von der
Öffnung des Halses 7 weggezogen wird, auf dem die Kappe
montiert ist.
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Wie klar aus Fig. 1 gesehen werden kann, wird das Gewinde 5
ausgelöst oder ist frei ohne Wirkung über dem freien Ende des
Gewindes drehbar, das auf der Außenseite des Halses
vorgesehen ist, wenn der Kopf in die offene Position gedreht ist
(mit der Ausströmöffnung 3 vollständig offen und frei). Wenn
der Kopf weiter in der Abdrehrichtung gedreht wird, stehen
die zwei Gewinde 5 und 6 nicht länger in wechselseitigem
Eingriff und die geringfügige Rippe 14 kann keine axiale
Belastung auf die Rippe 15 ausüben, indem sie die Kraft verwendet,
die andernfalls von der Drehung des Kopfes herrührt, so dass
der Körper nicht versehentlich aus der Öffnung des Halses 7
herausgezogen werden kann.
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Wenn der Kopf nach dem Abschrauben axial gezogen wird (Fig.
1), würde der Körper von der Öffnung in dem Hals nur unter
höchster Schwierigkeit entfernt werden können, das es
erforderlich sein würde, den beträchtlichen Widerstand (Reibung)
für die Relativbewegung zwischen der rohrförmigen Wand 10 und
der Oberfläche der Öffnung in dem Hals zu überwinden.