-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verschlussvorrichtung zur
Abgabe einer Zusatzflüssigkeit in eine Flüssigkeit
in einem Behälter durch die Betätigung der Verschlussvorrichtung,
was ermöglicht, dass der Inhalt des Behälters
erreicht wird, ohne die Verschlussvorrichtung zu entfernen. Die
Erfindung bezieht sich auch auf einen Behälter, welcher eine
derartige Verschlussvorrichtung umfasst, und auf ein Verfahren zum
Zuführen einer Zusatzflüssigkeit mittels des Betätigens
einer derartigen Verschlussvorrichtung.
-
Bei
einer Reihe von Anwendungen wie etwa Mischungen verschiedener Flüssigkeiten
kann es notwendig sein, eine Zusatzflüssigkeit in eine
andere Flüssigkeit abzugeben und zu mischen, kurz bevor die
flüssige Mischung verwendet wird. Es kann sein, dass es
nicht möglich oder wünschenswert ist, die Flüssigkeiten
in einer vorgemischten Form aufzubewahren, da sie in unerwünschter
Weise miteinander reagieren können, wenn sie über
einen Zeitraum als Mischung aufbewahrt werden. Ein Beispiel dafür
können Zwei-Komponenten-Pharmazeutika sein, die ungemischt
eine längere Lagerzeit aufweisen als gemischt. Dies kann
jedoch auch auf andere Flüssigkeiten oder auf Mischungen
aus Flüssigkeiten und Gasen wie etwa Wasser, alkoholische
Getränke, andere Getränke und andere Lösungsmittel
oder Lösungen zutreffen. Die Flüssigkeit, der
die Zusatzflüssigkeit zugeführt wird, kann eine
kohlensäurehaltige oder eine nicht kohlensäurehaltige
Flüssigkeit sein.
-
Ein
Zusammenbau zur Abgabe einer Zusatzflüssigkeit in eine
Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Lösen
eines Verschlusses von dem Behälter ist aus dem Stand der
Technik bekannt. Die internationale Patentanmeldung
WO 97/05039 offenbart eine Vorrichtung
zur Abgabe einer Flüssigkeit in eine andere Flüssigkeit,
welche in einem Behälter gehalten wird. Die bekannte Vorrichtung
dient zur Verwendung bei Behältern mit lösbaren
Verschlüssen. Die Vorrichtung gemäß dem
Stand der Technik beinhaltet eine Fluidkammer zum Aufbewahren eines
Fluids. Die Fluidkammer ist angrenzend an eine Öffnung
in dem Behälter positioniert. Die Fluidkammer beinhaltet
einen Fluidausgang zur Abgabe von Fluid in die Flüssigkeit.
-
Die
bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass der Verschluss
wenigstens teilweise geöffnet werden muss, um das Mischen
des in der Fluidkammer aufbewahrten Fluids mit der Flüssigkeit
in dem Behälter zu ermöglichen. Zudem muss der
Verschluss vollständig entfernt werden, um den Zugang zu
dem gemischten Inhalt des Behälters zu ermöglichen.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Verschlussvorrichtung
zur Verwendung bei einem Behälter mit einem Hauptflüssigkeitsraum
und einer Öffnung mit einem Hals bereitgestellt,
wobei
die Verschlussvorrichtung ein Deckelelement, welches eine Fluidkammer
definiert, und ein Stöpselelement mit einem ersten Stöpselabschnitt,
der abdichtend in eine Apertur in einer unteren Wand der Fluidkammer
eingreifen kann, und einem zweiten Stöpselabschnitt, der
abdichtend in eine Ausgussapertur eingreifen kann, beinhaltet,
wobei
das Deckelelement relativ zu dem Stöpselelement wie folgt
bewegbar ist:
aus einer verschlossenen Position, in der der
erste Stöpselabschnitt die Apertur der unteren Wand verschließt
und der zweite Stöpselabschnitt die Ausgussapertur verschließt,
durch
eine erste offene Position, in der der erste Stöpselabschnitt
wenigstens teilweise von der Apertur der unteren Wand zurückgezogen
ist, um im Einsatz einen Verbindungsweg von der Fluidkammer zu dem
Hauptflüssigkeitsraum bereitzustellen, und in der der zweite
Stöpselabschnitt die Ausgussapertur verschließt,
in
eine zweite offene Position, in der der zweite Stöpselabschnitt
wenigstens teilweise von der Ausgussapertur zurückgezogen
ist.
-
Der
Begriff „untere Wand" umfasst eine beliebige Wand der Fluidkammer,
in der eine Apertur der unteren Wand bereitgestellt werden kann,
um zu ermöglichen, dass Zusatzfluid in der Fluidkammer unter
Druck in den Hauptflüssigkeitsraum gestoßen wird.
-
Der
Begriff „Stöpselelement" umfasst ein beliebiges
Element, das in der Lage ist, eine Apertur zu verschließen.
Das Stöpselelement kann ein unitäres Element oder
ein Verbundelement sein, auf dem der erste und der zweite Stöpselabschnitt
gebildet sind. Alternativ dazu können der erste und der
zweite Stöpselabschnitt auf separaten Bauelementen gebildet
sein.
-
Das
Stöpselelement kann auf einem Gehäuse mit einer
inneren Gehäusewand, die angepasst ist, um in den Hals
der Öffnung zu passen, bereitgestellt sein, und die Verschlussvorrichtung
kann ein Abdichtungsmittel umfassen, das zwischen der Fluidkammer
und der inneren Gehäusewand abdichtet. Dies hält
sowohl in der verschlossenen als auch der offenen Position eine
Abdichtung zwischen der Fluidkammer und der inneren Gehäuse wand
und folglich zwischen der Fluidkammer und dem Hals aufrecht, wenn
das Deckelelement und die Fluidkammer relativ zu dem Gehäuse
und dem Behälter hochgehoben werden. Der Inhalt der Fluidkammer
kann somit in den Hauptflüssigkeitsraum laufen und gemischt
werden, zum Beispiel durch Schütteln des Behälters, während
der Behälter weiterhin abdichtend von dem Verschlusselement
verschlossen wird, so dass keine Gefahr besteht, dass der Inhalt
zwischen dem Verschlusselement und dem Behälter austritt.
-
Bei
einer Ausführungsform kann das Deckelelement ein Innengewinde
umfassen, das in ein Außengewinde auf dem Gehäuse
eingreift, so dass durch die Drehung des Deckelelements das Deckelelement
relativ zu dem Gehäuse hochgehoben wird. Es sind jedoch
andere Eingriffsformen möglich, zum Beispiel ein bajonettartiger
Eingriff oder ein Reibungszieheingriff oder ein Längsgleiteingriff
oder eine beliebige andere geeignete Eingriffsform. Das Eingriffsmittel
kann verhindern, dass das Deckelelement und das Gehäuse
vollständig voneinander getrennt werden.
-
Das
Deckelelement kann eine obere Deckelwand, eine äußere
Deckelwand, auf der das Innengewinde bereitgestellt ist, und eine
innere Deckelwand, welche sich von der oberen Deckelwand zu der
unteren Wand erstreckt und innerhalb der äußeren
Deckelwand angeordnet ist, umfassen. Die untere Wand kann von dem
Rest des Deckelements getrennt gebildet sein, welches als ein Einformstück
gebildet sein kann.
-
Die
Fluidkammer kann von der oberen Deckelwand, der inneren Deckelwand
und der unteren Wand definiert werden.
-
Das
Gehäuse kann eine äußere Gehäusewand
beinhalten, auf der das Außengewinde bereitgestellt ist.
Das Gewinde kann einen relativ steilen Winkel aufweisen, so dass
das Deckelelement schnell aufsteigt, wenn es gedreht wird. Das Außengewinde
kann stattdessen jedoch auf dem Hals des Behälters bereitgestellt
sein, und das Gehäuse kann mittels eines beliebigen geeigneten
Mittels wie etwa einer unlösbaren Verbindung in dem Hals
des Behälters gesichert sein.
-
Die äußere
Gehäusewand kann mit einem zusätzlichen Innengewinde
versehen sein, das im Einsatz angepasst ist, um in ein auf einem
Hals einer Öffnung des Behälters bereitgestelltes
zusätzliches Außengewinde einzugreifen. Somit
kann im Einsatz die äußere Gehäusewand
auf die Außenseite des Halses geschraubt werden.
-
Das
Gehäuse kann ferner eine innere Gehäusewand beinhalten,
die innerhalb der äuße ren Gehäusewand
angeordnet ist und mit einem Innenabdichtungsmittel, um gegen eine äußere
Oberfläche der inneren Deckelwand abzudichten, und einem
Außenabdichtungsmittel, um gegen eine Innenoberfläche
des Halses der Öffnung abzudichten, versehen ist. Die innere
Gehäusewand kann mittels eines Stegs, der im Einsatz oben
auf dem Hals sitzt, mit der äußeren Gehäusewand
verknüpft sein.
-
Das
Gehäuse kann ferner einen Rahmen beinhalten, der das Stöpselelement
stützt, so dass das Stöpselelement innerhalb der
inneren Gehäusewand angeordnet ist und sich im Einsatz
nach oben in die Fluidkammer erstreckt. Der Rahmen kann Aperturen umfassen,
welche den Fluiddurchgang durch diesen ermöglichen, um
die Erzeugung eines Vakuums zwischen der Fluidkammer und dem Gehäuse
zu vermeiden, so dass das Gehäuse relativ zu dem Deckelelement
gleiten kann, wenn das Deckelelement in das Gehäuse eingesetzt
oder aus diesem zurückgezogen wird.
-
Das
Stöpselelement kann eine Düse umfassen, die von
der Fluidkammer weg gerichtet ist.
-
Der
erste oder der untere Stöpselabschnitt kann eine zylinderförmige äußere
Oberfläche umfassen, die in ein in der unteren Wand bereitgestelltes Abdichtungsmittel
eingreift. Ein derartiges Abdichtungsmittel muss in der Lage sein,
unter Druck stehendes Fluid in der Fluidkammer zu halten, wenn dieses
Fluid unter einem höheren Druck als der Inhalt des Behälters
steht.
-
Das
Abdichtungsmittel kann eine obere Abdichtung beinhalten, die gegen
einen oberen Teil der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche des ersten Stöpselabschnitts abdichtet,
wenn sich das Deckelelement in der verschlossenen Position befindet,
und die den Durchgang von Fluid zwischen der oberen Abdichtung und
dem Stöpselelement ermöglicht, wenn sich das Deckelelement
in der ersten offenen Position befindet.
-
Das
Abdichtungsmittel kann eine untere Abdichtung beinhalten, die gegen
einen unteren Teil der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche des ersten Stöpselabschnitts abdichtet,
wenn sich das Deckelelement in der verschlossenen und der ersten
offenen Position befindet. Dies stellt sicher, dass in der ersten offenen
Position unter Druck stehendes Fluid lediglich über den
Verbindungsweg und die Düse in den Behälter austreten
kann und nicht um das Stöpselelement herum ausläuft.
Der untere Teil der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche kann einen größeren Durchmesser
als der obere Teil der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche aufweisen.
-
Das
Stöpselelement kann einen Innenfluiddurchgang umfassen,
welcher sich zu der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche in eine Position unter der oberen Abdichtung
erstreckt, wenn sich das Deckelelement in der verschlossenen Position
befindet, wobei der Innenfluiddurchgang in Verbindung mit der Düse
steht.
-
Die
Verschlussvorrichtung kann einen mit der Ausgussapertur verknüpften
Ausguss umfassen. Bei einer Ausführungsform umfasst der
Ausguss ein Trinkrohr und einen verschließbaren Deckel.
Dies ermöglicht einem Benutzer, nach der Entfernung eines Ausgussdeckels
oder eines Staubdeckels aus der Ausgussapertur zu trinken, wenn
sich das Deckelelement in der zweiten offenen Position befindet.
-
Die
Ausgussapertur kann in einer oberen Deckelwand des Deckelelements
bereitgestellt sein, und der zweite Stöpselabschnitt umfasst
eine zweite zylinderförmige äußere Oberfläche,
die in ein in der oberen Wand bereitgestelltes Abdichtungsmittel
eingreift. Das Stöpselelement kann über dem zweiten Stöpselabschnitt
einen reduzierten Abschnitt mit einer Querschnittsfläche,
die kleiner als die des zweiten Stöpselabschnitts ist,
umfassen, so dass sich in der zweiten offenen Position der reduzierte
Abschnitt durch die Ausgussapertur erstreckt, um im Einsatz einen
Verbindungsweg von der Fluidkammer durch die Ausgussapertur bereitzustellen.
-
Das
Deckelelement kann eine Antimanipulationsleiste umfassen, die auf
dem Deckelelement bereitgestellt ist, um die Drehung des Deckelelements relativ
zu dem Gehäuse, ohne wenigstens teilweise die Antimanipulationsleiste
zu entfernen, zu verhindern.
-
Die
Antimanipulationsleiste kann eine Verlängerung der äußeren
Deckelwand beinhalten, die mittels eines Halsabschnitts, welcher
dünner als die äußere Deckelwand ist,
mit der äußeren Deckelwand verknüpft
ist, wobei die Verlängerung mit einem Flansch versehen
ist, der unterhalb eines auf dem Hals des Behälters bereitgestellten
Sperrmittels eingreift, um das Hochheben des Deckelelements relativ
zu dem Gehäuse zu verhindern. Das Sperrmittel kann auf
dem Gehäuse bereitgestellt sein. Die Leiste kann einen
Streifen aufweisen, an dem gezogen werden kann, um die Leiste entlang
dem Hals von der äußeren Deckelwand zu reißen.
-
Das
primäre Eingriffsmittel des Deckelelements und des Gehäuses
kann Sperrmittel umfassen, die ineinander eingreifen können,
um die Drehung des Deckelelements relativ zu dem Gehäuse über
einen zuvor bestimmten Beschränkungsdrehwinkel hinaus zu
verhindern, was der zweiten offenen Position entspricht.
-
Die
Fluidkammer kann eine Zusatzflüssigkeit und einen Freiraum
mit unter Druck stehendem Gas enthalten.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Behälter
mit einem Hauptflüssigkeitsraum, einer Öffnung
mit einem Hais und einer die Öffnung verschließenden
Verschlussvorrichtung bereitgestellt,
wobei die Verschlussvorrichtung
ein Deckelelement, welches eine Fluidkammer definiert, und ein Stöpselelement,
welches in dem Hals des Behälters bereitgestellt ist, beinhaltet,
wobei das Stöpselelement einen ersten Stöpselabschnitt,
der abdichtend in eine Apertur in einer unteren Wand der Fluidkammer
eingreifen kann, und einen zweiten Stöpselabschnitt, der
abdichtend in eine Ausgussapertur eingreifen kann, aufweist,
wobei
das Deckelelement relativ zu dem Stöpselelement wie folgt
bewegbar ist:
aus einer verschlossenen Position, in der der
erste Stöpselabschnitt die Apertur der unteren Wand verschließt
und der zweite Stöpselabschnitt die Ausgussapertur verschließt,
durch
eine erste offene Position, in der der erste Stöpselabschnitt
wenigstens teilweise von der Apertur der unteren Wand zurückgezogen
ist, um einen Verbindungsweg von der Fluidkammer zu dem Hauptflüssigkeitsraum
bereitzustellen, und in der der zweite Stöpselabschnitt
die Ausgussapertur verschließt,
in eine zweite offene
Position, in der der zweite Stöpselabschnitt wenigstens
teilweise von der Ausgussapertur zurückgezogen ist.
-
Das
Stöpselelement kann auf einem Gehäuse mit einer
inneren Gehäusewand, die innerhalb des Halses der Öffnung
angeordnet ist, bereitgestellt sein, und wobei die Verschlussvorrichtung
ein Abdichtungsmittel umfasst, das zwischen der Fluidkammer und
der inneren Gehäusewand abdichtet. Dies hält sowohl
in der verschlossenen als auch der offenen Position eine Abdichtung
zwischen der Fluidkammer und der inneren Gehäusewand aufrecht.
-
Das
Deckelelement kann ein Innengewinde umfassen, und das Gehäuse
kann ein Außengewinde umfassen, um zu ermöglichen,
dass das Deckelelement durch die Drehung des Deckelelements relativ
zu dem Gehäuse hochgehoben wird.
-
Der
Hauptflüssigkeitsraum kann eine Primärflüssigkeit
enthalten, die Wasser enthalten kann oder ein Getränk sein
kann. Die Primärflüssigkeit kann jedoch ein alkoholisches
Getränk, eine kosmetische Zubereitung, ein pharmazeutisches
Produkt, ein Milchprodukt oder ein Agrarfutter oder ein anderes Produkt
oder eine beliebige andere geeignete Flüssigkeit oder halbflüssige
Subtanz sein.
-
Die
Fluidkammer kann eine Zusatzflüssigkeit enthalten und kann
einen Freiraum mit unter Druck stehendem Gas enthalten.
-
Das
Deckelelement kann eine obere Deckelwand, eine äußere
Deckelwand, auf der das Innengewinde bereitgestellt ist, und eine
innere Deckelwand, welche sich von der oberen Deckelwand zu der
unteren Wand erstreckt und innerhalb der äußeren
Deckelwand angeordnet ist, umfassen.
-
Die
Fluidkammer kann von der oberen Deckelwand, der inneren Deckelwand
und der unteren Wand definiert werden.
-
Das
Gehäuse kann eine äußere Gehäusewand
beinhalten, auf der das Außengewinde bereitgestellt ist.
Die äußere Gehäusewand kann sich außerhalb
des Halses des Behälters befinden und kann mit einem zusätzlichen
Innengewinde versehen sein, das in ein auf dem Hals des Behälters
bereitgestelltes zusätzliches Außengewinde eingreift.
-
Das
Gehäuse kann eine innere Gehäusewand beinhalten,
die innerhalb des Halses des Behälters angeordnet ist und
mit einem Innenabdichtungsmittel, um gegen eine äußere
Oberfläche der inneren Deckelwand abzudichten, und einem
Außenabdichtungsmittel, um gegen eine Innenoberfläche des
Halses der Öffnung abzudichten, versehen ist.
-
Das
Gehäuse kann ferner einen Rahmen beinhalten, der das Stöpselelement
stützt, so dass das Stöpselelement innerhalb der
inneren Gehäusewand angeordnet ist und sich im Einsatz
nach oben in die Fluidkammer erstreckt.
-
Das
Stöpselelement kann eine Düse umfassen, die von
der Fluidkammer weg gerichtet ist.
-
Der
erste oder der untere Stöpselabschnitt kann eine zylinderförmige äußere
Oberfläche umfassen, die in ein in der unteren Wand bereitgestelltes Abdichtungsmittel
eingreift. Ein derartiges Abdichtungsmittel muss in der Lage sein,
unter Druck stehendes Fluid in der Fluidkammer zu halten, wenn dieses
Fluid unter einem höheren Druck als der Inhalt des Behälters
steht.
-
Das
Abdichtungsmittel kann eine obere Abdichtung beinhalten, die gegen
einen oberen Teil der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche des ersten Stöpselabschnitts abdichtet,
wenn sich das Deckelelement in der verschlossenen Position befindet,
und die den Durchgang von Fluid zwischen der oberen Abdichtung und
dem Stöpselelement ermöglicht, wenn sich das Deckelelement
in der ersten offenen Position befindet.
-
Das
Abdichtungsmittel kann eine untere Abdichtung beinhalten, die gegen
einen unteren Teil der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche des ersten Stöpselabschnitts abdichtet,
wenn sich das Deckelelement in der verschlossenen und der ersten
offenen Position befindet. Dies stellt sicher, dass in der ersten offenen
Position unter Druck stehendes Fluid lediglich über den
Verbindungsweg und die Düse in den Behälter austreten
kann und nicht um das Stöpselelement herum ausläuft.
Der untere Teil der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche kann einen größeren Durchmesser
als der obere Teil der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche aufweisen.
-
Das
Stöpselelement kann einen Innenfluiddurchgang umfassen,
welcher sich zu der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche in eine Position unter der oberen Abdichtung
erstreckt, wenn sich das Deckelelement in der verschlossenen Position
befindet, wobei der Innenfluiddurchgang in Verbindung mit der Düse
steht.
-
Die
Verschlussvorrichtung kann einen mit der Ausgussapertur verknüpften
Ausguss umfassen. Bei einer Ausführungsform umfasst der
Ausguss ein Trinkrohr und einen verschließbaren Deckel.
Dies ermöglicht einem Benutzer, nach der Entfernung eines Ausgussdeckels
oder eines Staubdeckels aus der Ausgussapertur zu trinken, wenn
sich das Deckelelement in der zweiten offenen Position befindet.
-
Die
Ausgussapertur kann in einer oberen Deckelwand des Deckelelements
bereitgestellt sein, und der zweite Stöpselabschnitt kann
eine zweite zylinderförmige äußere Oberfläche
umfassen, die in ein in der oberen Wand bereitgestelltes Abdichtungsmittel
eingreift. Das Stöpselelement kann über dem zweiten
Stöpselabschnitt einen reduzierten Abschnitt mit einer
Querschnittsfläche, die kleiner als die des zweiten Stöpselabschnitts
ist, umfassen, so dass sich in der zweiten offenen Position der
reduzierte Abschnitt durch die Ausgussapertur erstreckt, um im Einsatz
einen Verbindungsweg von der Fluidkammer durch die Ausgussapertur
bereitzustellen.
-
Das
Deckelelement kann eine Antimanipulationsleiste umfassen, die auf
dem Deckelelement bereitgestellt ist, um die Drehung des Deckelelements relativ
zu dem Gehäuse, ohne wenigstens teilweise die Antimanipulationsleiste
zu entfernen, zu verhindern.
-
Die
Antimanipulationsleiste kann eine Verlängerung der äußeren
Deckelwand beinhalten, die mittels eines Halsabschnitts, welcher
dünner als die äußere Deckelwand ist,
mit der äußeren Deckelwand verknüpft
ist, wobei die Verlängerung mit einem Flansch versehen
ist, der unterhalb eines auf dem Hals des Behälters bereitgestellten
Sperrmittels eingreift, um das Hochheben des Deckelelements relativ
zu dem Gehäuse zu verhindern. Das Sperrmittel kann auf
dem Gehäuse bereitgestellt sein. Die Leiste kann einen
Streifen aufweisen, an dem gezogen werden kann, um die Leiste entlang
dem Hais von der äußeren Deckelwand zu reißen.
-
Das
primäre Eingriffsmittel des Deckelelements und des Gehäuses
kann Sperrmittel umfassen, die ineinander eingreifen können,
um die Drehung des Deckelelements relativ zu dem Gehäuse über
einen zuvor bestimmten Beschränkungsdrehwinkel hinaus zu
verhindern, was der zweiten offenen Position entspricht.
-
Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Zuführen
einer Zusatzflüssigkeit in einen Hauptflüssigkeitsraum
eines Behälters mit einer Öffnung mit einem Hals
bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet:
Anheben
eines Deckelelements einer Verschlussvorrichtung und einer durch
das Deckelelement definierten Fluidkammer relativ zu einem Stöpselelement aus
einer verschlossenen Position, in der eine in einer unteren Wand
der Fluidkammer bereitgestellte Apertur von einem ersten Stöpselabschnitt
des Stöpselelements verschlossen wird und eine in der Fluidkammer
bereitgestellte Ausgussapertur von einem zweiten Stöpselabschnitt
des Stöpselelements verschlossen wird, in eine erste offene
Position, in der der erste Stöpselabschnitt wenigstens
teilweise von der Apertur zurückgezogen ist, um einen Verbindungsweg
von der Fluidkammer zu dem Hauptflüssigkeitsraum bereitzustellen,
und in der die Ausgussapertur von dem zweiten Stöpselabschnitt
verschlossen bleibt,
Abgeben von unter Druck stehender Zusatzflüssigkeit
aus der Fluidkammer entlang dem Verbindungsweg in den Hauptflüssigkeitsraum
und
weiteres Anheben des Deckelelements relativ zu dem Stöpselelement
in eine zweite offene Position, in der der zweite Stöpselabschnitt
wenigstens teilweise von der Ausgussapertur zurückgezogen
ist, um einen Verbindungsweg von der Fluidkammer durch die Ausgussapertur
bereitzustellen.
-
Obwohl
der zweite Stöpselabschnitt innerhalb der Ausgussapertur
gleiten kann, bleibt die Ausgussapertur durch den zweiten Stöpselabschnitt
verschlossen, wenn sich das Deckelelement in der ersten offenen
Position befindet. Dies stellt sicher, dass die unter Druck stehende
Zusatzflüssigkeit lediglich entlang dem Verbindungsweg
in den Hauptflüssigkeitsraum fließen kann und
nicht durch die Ausgussapertur in die Atmosphäre austreten
kann.
-
Das
Verfahren kann den weiteren Schritt des Verursachens, dass Flüssigkeit
aus dem Hauptflüssigkeitsraum zusammen mit der aus der
Fluidkammer abgegebenen Zusatzflüssigkeit aus dem Hauptflüssigkeitsraum
durch die Apertur der unteren Wand in die Fluidkammer und aus der
Fluidkammer durch die Ausgussapertur zu einem Ausguss läuft,
umfassen. Da die Zusatzflüssigkeit unter dem Druck des Gases
in der Fluidkammer vollständig aus der Fluidkammer herausgestoßen
wird, ist die Flüssigkeit, welche durch die Fluidkammer
zu dem Ausguss läuft, eine vollständig gemischte
Flüssigkeit.
-
Das
Stöpselelement kann auf einem Gehäuse bereitgestellt
sein, und während des Anhebens der Fluidkammer relativ
zu dem Stöpselelement kann zwischen der Fluidkammer und
einer in dem Hals des Behälters angeordneten inneren Gehäusewand
des Gehäuses eine Abdichtung aufrechterhalten werden.
-
Das
Deckelelement kann angehoben werden, indem das Deckelelement gedreht
wird, so dass die Fluidkammer durch eine Schraubengewindeaktion
relativ zu dem Stöpselelement angehoben wird. Die Aktion
kann so geregelt sein, dass eine erste Drehung bis zu einem Widerstandspunkt
ausreicht, um das Deckelelement bis zur ersten offenen Position
zu öffnen, während die Drehung über den
Widerstandspunkt hinaus bis zu einem Endanschlag ausreicht, um das
Deckelelement bis zur zweiten offenen Position zu öffnen.
-
Das
Verfahren kann den Schritt des Entfernens, wenigstens teilweise,
einer auf dem Deckelelement bereitgestellten Antimanipulationsleiste
umfassen, wodurch das Anheben des Deckelelements relativ zu dem
Stöpselelement ermöglicht wird.
-
Die
Erfindung wird lediglich mittels Beispielen unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben, wobei:
-
1 einen
Querschnitt durch eine Verschlussvorrichtung gemäß der
Erfindung zeigt, die an dem Hals eines Behälters gesichert
ist, wobei sich die Verschlussvorrichtung in einer verschlossenen Position
befindet;
-
2 einen
Querschnitt durch die Verschlussvorrichtung aus 1 zeigt,
wobei sich die Verschlussvorrichtung in einer ersten offenen Position
befindet, in der ein flüssiger Zusatz unter Druck in einen
Hauptraum des Behälters abgegeben wird;
-
3 einen
Querschnitt durch die Verschlussvorrichtung aus 1 zeigt,
wobei sich die Verschlussvorrichtung in einer zweiten offenen Position
befindet, in der die den flüssigen Zusatz umfassende Flüssigkeit
aus dem Hauptraum des Behälters zu einer Ausgussapertur
laufen kann;
-
4 einen
Querschnitt durch eine modifizierte Verschlussvorrichtung gemäß der
Erfindung zeigt und
-
5 einen
Querschnitt durch eine alternative Ausgussanordnung einer Verschlussvorrichtung gemäß der
Erfindung zeigt.
-
Mit
Bezug auf 1 ist eine Verschlussvorrichtung 10 zusammen
mit dem oberen Teil eines Behälters 12 gezeigt.
Der Behälter ist eine Standard-PET-Flasche mit einem Hauptflüssigkeitsraum 14 und
einem Standard-30-mm-Hals 16 mit einem Außengewinde 18.
Für den Zweck dieser Erfindung wird das Gewinde als ein
zusätzliches Gewinde 18 beschrieben.
-
Die
Verschlussvorrichtung 10 beinhaltet zwei Hauptteile, ein
Deckelelement 20, das eine Fluidkammer 22 definiert,
und ein Gehäuse 40. Das Deckelelement 20 umfasst
eine untere Wand 24, die, obwohl sie aus einem anderen
Material hergestellt sein kann, an dem Rest des Deckelelements 20 gesichert
ist, um ein unitäres Element zu bilden. In der unteren
Wand 24 ist eine Apertur 25 bereitgestellt. Das
Deckelelement 20 umfasst eine obere Deckelwand 26,
eine äußere Deckelwand 28 und eine innere
Deckelwand 32, die alle als ein Einformstück aus Polypropylen
oder einem beliebigen anderen geeigneten Kunststoff gebildet sein
können. Die äußere Deckelwand umfasst
ein primäres Innengewinde 30, das angepasst ist,
um in ein entsprechendes primäres Außengewinde
auf dem Gehäuse 40 einzugreifen, wie unten beschrieben
wird. Zusammen ermöglichen das primäre Innen-
und das primäre Außengewinde, dass das Deckelelement 20 relativ
zu dem Gehäuse 40 angehoben wird.
-
Die
obere Deckelwand 26 umfasst eine Ausgussapertur 34 und
einen Ausguss 36. Ein optionaler Ausgussdeckel oder Staubdeckel 38 ist
an der oberen Deckelwand gesichert. Derartige Ausgussdeckel 38 sind
bei Getränkeflaschen mit einem Trinkausguss bekannt und
werden nicht weiter beschrieben.
-
Das
Gehäuse 40 ist vorzugsweise auch als ein unitäres
Polypropylenformstück gebildet, wobei es aus einem beliebigen
anderen geeigneten Material gebildet sein kann. Es beinhaltet ein
Stöpselelement 42, das auf der Mittelachse des
Verschlusselements 10 angeordnet ist, eine äußere
Gehäusewand 44, die angepasst ist, um außen
an den Hals 16 zu passen, einen Steg 45, der oben
auf dem Hals 16 sitzt, eine innere Gehäusewand 46,
die sich von dem Steg 45 nach unten in den Hals erstreckt
und die gegen den Hals 10 abdichtet, und einen Rahmen 48, der
sich von der inneren Gehäusewand 46 erstreckt und
das Stöpselelement 42 stützt.
-
Die äußere
Gehäusewand 44 weist ein primäres Außengewinde 50 auf,
das in das primäre Innengewinde 30 auf dem Deckelelement
eingreift. Sie weist auch ein zusätzliches Innengewinde 52 auf, das
in das zusätzliche Außengewinde 18 auf
dem Hals 16 des Behälters eingreift. Die zusätzlichen
Gewinde werden verwendet, um das Gehäuse 40 auf den
Hals 16 zu passen.
-
Es
ist ein Innenabdichtungsmittel 54 bereitgestellt, um zwischen
der inneren Deckelwand 32 und der inneren Gehäusewand 44 abzudichten.
Bei dem dargestellten Beispiel ist das Innenabdichtungsmittel 54 als
Rippen auf der äußeren Oberfläche der inneren
Deckelwand gebildet, es kann jedoch als Rippen auf der inneren Oberfläche
der inneren Gehäusewand oder als ein beliebiges anderes
geeignetes Abdichtungsmittel gebildet sein. Das Innenabdichtungsmittel 54 verhindert,
dass der Inhalt des Behälters 12 während
des Aufbewahrens und während das Deckelelement 20 relativ
zu dem Gehäuse 40 angehoben wird zwischen die
innere Deckelwand 32 und die innere Gehäusewand 44 läuft,
wie später beschrieben.
-
Es
ist ein Außenabdichtungsmittel in der Form einer Abschrägung 56 und
einer Rippe 58 bereitgestellt, um zwischen der inneren
Gehäusewand 44 und dem Hals 16 des Behälters 12 abzudichten. Derartige
Abdichtungen sind auf dem Gebiet wohlbekannt und dienen dazu, zu
verhindern, dass der Inhalt des Behälters 12 während
des Aufbewahrens zwischen die innere Gehäusewand 44 und
den Hals läuft. Es kann auch eine Abschrägungsabdichtung für
das Innenabdichtungsmittel 54 verwendet werden.
-
Das
Stöpselelement 42 weist eine Düse 60 auf,
die sich unter ihm erstreckt. Es ist ein Düsendurchgang 61 bereitgestellt,
um unter Druck stehende Flüssigkeit aus der Fluidkammer 22 zu
befördern, wenn die Verschlussvorrichtung geöffnet
wird. Das Stöpselelement 42 weist einen ersten
unteren Stöpselabschnitt 64, der abdichtend in
die Apertur 25 der unteren Wand eingreift, und einen zweiten
oberen Stöpselabschnitt 90, der abdichtend in
die Ausgussapertur 34 eingreift, auf.
-
Der
untere Stöpselabschnitt 64 ist mit einem oberen
und einem unteren Abschnitt 67, 69 der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche gebildet, die abdichtend in das Abdichtungsmit tel 64 eingreifen,
das an der Apertur 25 in der unteren Wand 24 bereitgestellt
ist. Bei dem Beispiel beinhaltet das Abdichtungsmittel eine obere
Abdichtung 66 mit einem kleineren Durchmesser, die, wenn
sich das Stöpselelement 42 in der verschlossenen
Position aus 1 befindet, oberhalb eines Innenfluiddurchgangs 70 in den
oberen Abschnitt 67 der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche eingreift, während eine untere Abdichtung 68 mit
größerem Durchmesser unterhalb des Innenfluiddurchgangs 70 in
den unteren Abschnitt 69 der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche eingreift.
-
Die
obere Oberfläche 76 der unteren Wand 24 ist
zu dem Stöpselelement 42 hin abgeschrägt,
so dass die gesamte Flüssigkeit aus der Fluidkammer 22 abfließt,
wenn sich das Stöpselelement in der ersten offenen Position
befindet. Die untere Abdichtung 68 wird von einem auf dem
Rahmen 48 bereitgestellten Kragen 72 gehalten,
der die untere Abdichtung 68 gegen den unteren Stöpselabschnitt 64 drängt.
-
Bei
dem dargestellten Beispiel umfasst die untere Wand 24 einen
Flansch 74, der auf einem entsprechenden Flansch an der
Kante der inneren Deckelwand 32 arretiert wird, wenn das
Deckelelement zusammengebaut wird. Es kann jedoch ein beliebiges
anderes geeignetes Verfahren zur dampfdichten Verknüpfung
verwendet werden, wie etwa Laserschweißen.
-
An
der unteren Kante der äußeren Deckelwand 28 befindet
sich eine Antimanipulationsleiste 80 mit einem Streifen
(nicht gezeigt), an dem gezogen werden kann, um die Leiste zu entfernen.
Der Streifen ist eine Verlängerung der äußeren
Deckelwand 28, verknüpft durch einen Halsabschnitt 84, und
wobei er mittels eines Sperrflansches 86 in die Unterseite
der äußeren Gehäusewand 44 eingreift. Derartige
Antimanipulationsleisten sind auf dem Gebiet bekannt und werden
nicht weiter beschrieben. Solange die Antimanipulationsleiste 80 nicht
wenigstens teilweise entfernt wird, kann das Deckelelement 20 nicht
aus dem Gehäuse 40 herausgeschraubt werden. Sobald
der Antimanipulationsstreifen 80 wenigstens teilweise entfernt
wird, kann das Deckelelement 20 durch das Zusammenspiel
des Innengewindes 30 auf dem Deckel und des Außengewindes 50 auf
dem Gehäuse aus dem Gehäuse 40 herausgeschraubt
werden. Die Gewinde können ineinander eingreifende Sperrmittel
(nicht gezeigt) umfassen, welche dazu dienen, die relative Drehung
des Deckelelements 20 und des Gehäuses 40 zu
beschränken. Es versteht sich, dass eine beliebige geeignete ineinander
eingreifende Form oder ein beliebiger geeigneter ineinander eingreifender
Vorsprung verwendet werden kann, um diese Bewegung zu beschränken.
Die Antimanipulationsleiste kann durch ein beliebiges anderes geeignetes
Antimanipulationsmittel ersetzt werden, oder kann weggelassen werden.
-
An
der unteren Kante der äußeren Gehäusewand 44 ist
eine Sperre bereitgestellt, die in den Hals 16 des Behälters
eingreift, so dass das Gehäuse 40 nicht durch
Herausschrauben leicht von dem Hals 16 entfernt werden
kann. Obwohl bei dem dargestellten Beispiel das Gehäuse 40 eine äußere
Wand 44 und einen Steg 45 umfasst, versteht es
sich, dass die äußere Wand 44 weggelassen
werden kann und das Gehäuse auf eine beliebige andere geeignete
Art und Weise an dem Hals gesichert sein kann, zum Beispiel durch
das unlösbare Verbinden der inneren Gehäusewand 46 an
dem Hals 16. In diesem Fall ist das primäre Außengewinde
das Außengewinde 18 auf dem Hals 16,
und die äußere Deckelwand 28 und das
primäre Innengewinde 30 sind dementsprechend bemessen,
um zu dem Gewinde auf dem Hals 16 zu passen.
-
1, 2 und 3 zeigen
die Betätigung der Verschlussvorrichtung der Erfindung.
-
In 1 ist
die Verschlussvorrichtung 10 an einem Behälter 12 gesichert,
welcher in seinem Hauptflüssigkeitsraum 14 eine
Primärflüssigkeit (nicht gezeigt), zum Beispiel
Wasser, enthält. Die Fluidkammer 22 in dem Deckelelement
enthält einen flüssigen Zusatz 120 und
einen Freiraum 122 mit unter Druck stehendem Gas. Die Verschlussvorrichtung 10 befindet
sich in der verschlossenen Position, in der die Fluidkammer 22 abdichtend
von dem Stöpselelement 42 verschlossen wird. Der
untere Stöpselabschnitt 64 greift in die Apertur 25 in
der unteren Wand 24 ein, während der obere Stöpselabschnitt 90 in
die Ausgussapertur 34 eingreift. Das Gehäuse 40 ist
mittels der zusätzlichen Gewinde 18, 52 an
dem Hals 16 gesichert, und das Deckelelement 20 ist
mittels des primären Innen- und des primären Außengewindes 30, 50 vollständig
auf die äußere Gehäusewand 44 geschraubt.
Der Inhalt des Behälters 12 kann unter atmosphärischem
Druck stehen oder kann unter einem Druck stehen, der geringer als
der der Fluidkammer 22 ist. Zwischen der Fluidkammer 22 und
der inneren Gehäusewand 46 ist eine Abdichtung 54 bereitgestellt,
und zwischen der inneren Gehäusewand 46 und dem
Hals 16 sind weitere Abdichtungen bereitgestellt, so dass
der Inhalt des Behälters von der äußeren
Atmosphäre abgedichtet wird.
-
Um
das Ausstoßen des flüssigen Zusatzes 120 in
den Hauptflüssigkeitsraum 14 des Behälters 12 auszulösen,
muss das Deckelelement 20 relativ zu dem Gehäuse 40 um
einen ersten Winkel von 45° gemäß der
bevorzugten Ausführungsform bis zur in 2 gezeigten
Position herausgeschraubt werden. Es versteht sich jedoch, dass
dieser erste Winkel durch die passende Auswahl des Gewindes und
der Steigung jeder beliebige gewünschte Winkel sein kann.
Zuerst wird die Antimanipulationsleiste 80 wenigstens teilweise
entfernt, so dass die äußere Deckelwand 28 relativ
zu der äußeren Gehäusewand 44 angehoben
werden kann. Dann wird das Deckelelement 20 gegriffen und
gedreht. Die primären Gewinde 30, 50 weisen
einen relativ großen Gewindewinkel auf, so dass durch eine
relativ kleine Drehung eine relativ große vertikale Versetzung
bewirkt wird. Wenn das Deckelelement aufsteigt, wird die Fluidkammer 22 von
dem unteren Stöpselabschnitt 64 weg angehoben.
Wenn die obere Abdichtung 66 der unteren Wand 24 das
obere Ende des oberen Abschnitts 67 der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche passiert, wie in 2 gezeigt,
kommt der Hauptflüssigkeitsraum 14 in Fluidverbindung
mit der Fluidkammer 22, und die unter Druck stehende Zusatzflüssigkeit 120 kann
zwischen die obere Abdichtung 66 und den Abschnitt 67 der äußeren
Oberfläche des unteren Stöpselabschnitts 64,
in den Innenfluiddurchgang 70, entlang dem Düsendurchgang 61 und
aus der Düse 60 heraus in den Hauptflüssigkeitsraum 14 laufen.
Die untere Abdichtung 68 in der unteren Wand 24 dichtet weiterhin
zwischen der unteren Wand 24 und dem unteren Abschnitt 69 der
zylinderförmigen äußeren Oberfläche
des unteren Stöpselabschnitts 64 ab, so dass die
Zusatzflüssigkeit 120 nicht entlang irgendeinem
anderen Weg in den Hauptflüssigkeitsraum 14 auslaufen
kann. Gleichzeitig dichtet die Abdichtung 92 in der oberen
Deckelwand 26 weiterhin zwischen der oberen Deckelwand
und der zylinderförmigen äußeren Oberfläche 94 des
oberen Stöpselabschnitts 90 ab, so dass die Zusatzflüssigkeit 120 nicht
in den Ausguss 36 auslaufen kann.
-
Typischerweise
ist das primäre Gewinde 30, 50 ein Standard-30/25-PET-Flaschengewinde
mit einer Steigung von 9 mm der Art, die bei PET-Wasserflaschen
verwendet wird, und die Verschlussvorrichtung 10 ist so
angeordnet, dass die Zusatzflüssigkeit 120 in
den Hauptflüssigkeitsraum 14 ausgestoßen wird,
wenn das Deckelelement aus der verschlossenen Position unter optimaler
Toleranz um 45° gedreht wird. In der Praxis kann dieser
Winkel kleiner oder größer, im Bereich von 0° bis
90°, sein.
-
Das
Volumen des Freiraums 122 ist ausgewählt, um groß genug
zu sein, so dass die gesamte Zusatzflüssigkeit 122 in
den Hauptflüssigkeitsraum 14 herausgestoßen
wird. Die obere Oberfläche 76 der unteren Wand 24 ist
zu der Apertur 25 hin abgeschrägt, so dass unter
Schwerkraft die gesamte Zusatzflüssigkeit zu der Apertur
fließt.
-
Nun
mit Bezug auf 3 wird nach der Abgabe der Zusatzflüssigkeit 120 das
Deckelelement 20 um einen zweiten Winkel von 45° gemäß der
bevorzugten Ausführungsform weiter gedreht, bis die Sperrmittel
(nicht gezeigt) auf dem Deckel 20 und dem Gehäuse 40,
die ineinander eingreifen können, ineinander eingreifen
und eine weitere relative Drehung verhindern. Dies ist typischerweise
der Fall, wenn das Deckelelement 20 aus der verschlossenen Position
im Ganzen um 90° gedreht wird.
-
Wenn
das Deckelelement weiter aufsteigt, wird die Fluidkammer 22 weiter
von dem unteren Stöpselabschnitt 64 weg angehoben.
Wenn die untere Abdichtung 68 der unteren Wand 24 das
obere Ende des unteren Abschnitts 69 der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche passiert, wie in 3 gezeigt, kommt
der Hauptflüssigkeitsraum 14 mittels des zwischen
der oberen und der unteren Abdichtung 66, 68 und
dem Stöpselelement 42 gebildeten ringförmigen Durchgangs
mit der Fluidkammer 22 in Fluidverbindung. Gleichzeitig
passiert die Abdichtung 92 in der oberen Deckelwand 26 das
obere Ende der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche 94 des oberen Stöpselabschnitts 90,
so dass der Ausguss 36 mittels des zwischen der Ausgussapertur 34 und
dem reduzierten Abschnitt 96 des Stöpselelements 42 gebildeten ringförmigen
Durchgangs mit der Fluidkammer 22 in Fluidverbindung tritt.
Typischerweise weist der reduzierte Abschnitt 96 einen
kreuzförmigen Querschnitt auf, um den Bereich des Flussweges
durch die Ausgussapertur 34 zu maximieren.
-
Falls
der Behälter 12 umgedreht wird, kann die Flüssigkeit
in dem Hauptflüssigkeitsraum 14 an dem unteren
Stöpselabschnitt 64 vorbei in die Fluidkammer 22 und
an dem oberen Stöpselabschnitt 90 vorbei in den
Ausguss 36 fließen, was einem Benutzer ermöglicht,
auf eine ähnliche Art und Weise, wie die, die bei herkömmlichen
Ausgussbehältern, die beim Sport verwendet werden, verwendet
wird, aus dem Behälter zu trinken.
-
Falls
erforderlich, kann die Verschlussvorrichtung 10 wieder
verschlossen werden, indem das Deckelelement 20 wieder
nach unten geschraubt wird, und die Behältervorrichtung
ist abdichtend verschlossen, wenn sie in die in 2 gezeigte
Position zurückkehrt, obwohl sie dann weiter in die in 1 gezeigte
Position gedreht werden kann.
-
Nun
wird ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Verschlussvorrichtung 10 gemäß der
Erfindung beschrieben. Das Deckelelement 20, ohne die untere
Wand 24, wird zum Beispiel durch das Formen aus Polypropylen
gebildet. Das Gehäuse 40 wird ebenfalls zum Beispiel
durch das Formen aus Polypropylen separat gebildet. Die untere Wand 24 kann aus
einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination aus
Materialien gebildet werden und wird so gebildet, dass sie leicht
an der inneren Deckelwand 32 des Deckelelements 20 gesichert
werden kann, um die Fluidkammer 22 zu bilden. Die Abdichtungen 66, 68 können
aus einem weicheren Abdichtungsmaterial auf einem Rahmen aus einem
festeren Material gebildet werden. Geeignete Materialien für
die Abdichtungsabschnitte sind Natur- oder Synthesekautschuk oder
thermoplastische Elastomere. Geeig nete Materialien für
den Rahmen sind Metall oder harte Kunststoffe.
-
Die
untere Wand 24 wird mittels einer beliebigen geeigneten
Technik, zum Beispiel durch den Eingriff eines Sperrflansches 74 auf
einer entsprechenden Nut in die Außenfläche der
inneren Deckelwand 32 oder durch Laser-, Ultraschall- oder
Reibschweißen, an der inneren Deckelwand 32 gesichert. Die
Fluidkammer 22 wird dann von der unteren Wand 24,
der oberen Deckelwand 26 und der inneren Deckelwand 32 definiert.
-
Das
Deckelelement 20 wird in eine umgedrehte Position gesetzt.
Nach dem Reinigen mit Stickstoff oder einem anderen geeigneten Reinigungsmittel,
um Verunreinigungen zu entfernen, wird die Zusatzflüssigkeit 120 dann
durch die Apertur 25 in der unteren Wand 24 in
die Fluidkammer 22 zugeführt, während
die Ausgussapertur 34 durch ein beliebiges geeignetes Mittel
verschlossen wird.
-
Dann
wird das Gehäuse 40 durch den Eingriff des primären
Außengewindes 50 auf dem Gehäuse 40 in
das primäre Innengewinde 30 auf dem Deckelelement 20 auf
das Deckelelement 20 gesetzt, so dass das Stöpselelement 42 sowohl
in die Apertur 25 in der unteren Wand 24 als auch
in die Ausgussapertur 34 in der oberen Deckelwand 26 eintritt
und diese verschließt, wodurch die Zusatzflüssigkeit 120 in
der Fluidkammer 22 abgedichtet wird.
-
Die
Fluidkammer 22 kann entweder zum Zeitpunkt des Füllens
oder zu einem beliebigen anderen Zeitpunkt vor der Verwendung der
Verschlussvorrichtung 10 zum Verschließen eines
Behälters 12 unter Druck gesetzt werden. Der Schritt
des Unter-Druck-Setzens kann durchgeführt werden, indem dem
Düsendurchgang 61 unter Druck stehendes Gas bereitgestellt
wird. Der Düsendurchgang 61 steht mit einem Innenfluiddurchgang 70,
welcher auf der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche 62 des Stöpselelements 42 nach
außen tritt, in Verbindung und steht somit mit dem Volumen 63 zwischen
der oberen 66 und der unteren Abdichtung 68 in
Verbindung. Die untere Abdichtung 68 wird mittels eines Kragens 72 auf
dem Gehäuse 40 gegen den unteren Stöpselabschnitt 64 gehalten
und dichtet weiterhin gegen den unteren Stöpselabschnitt 64 ab,
selbst wenn das Volumen 63 unter Druck gesetzt wird. Die obere
Abdichtung 66 stellt ein Einwegventilmittel bereit, um
zu ermöglichen, dass die Fluidkammer 22 unter
Druck gesetzt wird. Die obere Abdichtung 66 wirkt als ein
Klappventil. Wenn der Druck in dem Volumen 63 größer
als der Druck in der Fluidkammer 22 ist, wird die obere
Abdichtung 66 von dem oberen Abschnitt 67 der
zylinderförmigen äußeren Oberfläche des
Stöpselelements 42 weggedrängt, so dass
das unter Druck stehende Gas aus dem Volumen 63 an der
oberen Abdichtung 66 vorbei zu der Fluidkammer 22 fließen
kann. Wenn die Quelle an unter Druck stehendem Gas entfernt wird
und der Druck in dem Volumen 63 und dem Düsendurchgang 61 auf
den atmosphärischen Druck zurückkehrt, wird die
obere Abdichtung 66 gegen den oberen Abschnitt 67 der zylinderförmigen äußeren
Oberfläche des Stöpselelements 42 gedrängt,
um die Fluidkammer 22 abdichtend zu verschließen.
-
Typischerweise
bildet das Gas in der Fluidkammer 22 einen Freiraum 122 von
zwischen 0% und 60% des Volumens der Fluidkammer 22.
-
Alternativ
dazu kann die Zusatzflüssigkeit 120 zugeführt
werden, nachdem das Gehäuse 40 auf das Deckelelement 20 gepasst
wurde, indem die Flüssigkeit unter Druck auf dieselbe Art
und Weise wie oben für die Zuführung des unter
Druck stehenden Gases beschrieben durch den Düsendurchgang 61 zugeführt
wird.
-
Nachdem
die Fluidkammer 22 unter Druck gesetzt wurde, wird die
Verschlussvorrichtung 10 mittels des Eingriffs des zusätzlichen
Innengewindes 52 auf dem Gehäuse 40 in
das zusätzliche Außengewinde 18 auf dem
Hals 16 des Behälters an dem Hals 16 eines
Behälters 12 gesichert, um den Inhalt des Behälters
abzudichten.
-
4 zeigt
eine alternative obere Deckelwand 26A, die separat von
dem Rest des Deckelelements 20 gebildet ist. Bei dieser
Ausführungsform kann die untere Wand 24 als ein
mit der inneren und der äußeren Deckelwand integrales
Formstück gebildet sein, obwohl sie als ein separater Teil
dargestellt ist. Da die obere Deckelwand 26A separat ist,
kann die Fluidkammer 22 nach dem Eingriff des Deckelelements 20 und
des Gehäuses 40 leicht mit dem flüssigen
Zusatz 120 gefüllt werden, da die Fluidkammer offen
bleibt, bis die obere Deckelwand 26A durch den Eingriff
einer Rippe 27B an dem Umfang der oberen Deckelwand 26A in
einer auf der inneren Oberfläche der inneren Deckelwand 32 bereitgestellten
Nut 27A an dem Deckelelement 20 gesichert wird.
Eine Abdichtung 27C stellt sicher, dass die Fluidkammer 22 dampfdicht
bleibt. Unter Druck stehendes Gas kann dann durch den Düsendurchgang 61 in
die Fluidkammer 22 zugeführt werden, wie oben
beschrieben.
-
In 5 ist
eine alternative Ausgussanordnung gezeigt. Der Ausguss 36 weist
einen gleitbaren Ausgussverschluss 100 auf, der angeordnet
ist, um innerhalb des Ausgusses 36 zu gleiten. Die nach oben
gerichtete Bewegung des Ausgussverschlusses ist durch Sperren 102 eingeschränkt.
Der Benutzer öffnet den Ausgussverschluss durch das Ziehen eines
Ausgussverschlussdeckels 104 nach oben. Dies verursacht,
dass die Ausguss verschlussaperturen 106 über eine
Abdichtung 108 gleiten, so dass das Innere des Ausgusses 36 mit
der Atmosphäre in Fluidverbindung steht. Ähnliche
Ausgussverschlüsse, die beim Sport verwendet werden, sind
auf dem Gebiet bekannt, und die Erfindung kann mit einem beliebigen
bekannten Ausguss oder einer beliebigen bekannten Ausgussverschlussanordnung
verwendet werden.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt eine Verschlussvorrichtung bereit,
die weniger Komponenten als Vorrichtungen des Stands der Technik
erfordert. Die Verschlussvorrichtung ist einfach zu fertigen, da sie
bei einer Ausführungsform lediglich drei geformte Komponenten
erfordert, den Deckelelementkörper 20, die untere
Wand 24 des Deckelelements und das Gehäuse 40.
Die Verschlussvorrichtung kann zusammengebaut und mit dem flüssigen
Zusatz 120 gefüllt werden und dann vor der Verwendung
auf einem Standardbehälter 12 aufbewahrt oder
transportiert werden. Sie erfordert an der Abfüllstelle
kein separates Füllen.
-
Die
Verschlussvorrichtung ermöglicht das Zuführen
und Mischen des flüssigen Zusatzes 120 zu dem
Inhalt des Hauptflüssigkeitsraums 14 eines Behälters 12 ohne
die Entfernung der Verschlussvorrichtung 10 von dem Behälter 12.
-
Die
Verschlussvorrichtung ermöglicht einem Benutzer, über
einen Ausguss an die gemischte Flüssigkeit zu gelangen,
ohne die Verschlussvorrichtung 10 von dem Behälter 12 zu
entfernen.
-
Die
Verschlussvorrichtung kann bei einem beliebigen Standard-Behälter 12 mit
einer beliebigen Form oder einem beliebigen Volumen, aus einem beliebigen
Material, zum Beispiel PET, Glas, Metall oder einem beliebigen geeigneten
Kunststoff, verwendet werden. Das zusätzliche Außengewinde 18 auf
dem Hals 16 des Behälters 12 kann ein
beliebiges Standard-Gewinde sein.
-
Die
Verschlussvorrichtung optimiert die Verwendung des Volumens innerhalb
des Halses 16 des Behälters 12, da sich
die Fluidkammer über den gesamten zur Verfügung
stehenden Bereich des Halses 16 erstreckt. Der Innendurchmesser
der Fluidkammer 22 wird lediglich durch die Dicke der inneren
Gehäusewand 46 und der inneren Deckelwand 32 beschränkt.
Das Volumen der Fluidkammer 22 kann durch das Variieren
der Länge der Fluidkammer variiert werden.
-
Die
Verschlussvorrichtung kann nicht betätigt werden, um den
flüssigen Zusatz 120 in den Hauptflüssigkeitsraum 14 zuzuführen,
bis die Antimanipulationsleiste 80 wenigstens teilweise
entfernt wird, wodurch dem Kunden garantiert wird, dass der Zusatz
nicht verfrüht, zum Beispiel während der Lagerung
in einem Regal in einem Geschäft, mit dem Inhalt des Behälters
gemischt wurde.
-
Die
Innenform der Fluidkammer 22, welche eine obere Oberfläche 76 der
unteren Wand 24 aufweist, die zu der Apertur 25 und
dem unteren Stöpselabschnitt 64 hin abgeschrägt
ist, stellt sicher, dass nach der Abgabe des Zusatzes lediglich
eine minimale Menge des restlichen flüssigen Zusatzes in
der Fluidkammer verbleibt. Die schräge Form ermöglicht, dass
die gesamte Menge des flüssigen Zusatzes 120 abgegeben
wird, selbst wenn der Behälter während der Betätigung
der Verschlussvorrichtung aus der Vertikalen geneigt wird, um den
Zusatz auszustoßen.
-
Die
Materialien der Verschlussvorrichtung können ausgewählt
werden, um jegliche Kornpatibilitätsprobleme mit dem flüssigen
Zusatz 120 zu vermeiden. Während der Aufbewahrung
ist der flüssige Zusatz lediglich mit dem Deckelelement 20 und
dem Stöpselelement 42 in Kontakt. Falls erforderlich, kann
das Stöpselelement aus einem anderen Material als der Rest
des Gehäuses separat hergestellt werden. Falls gewünscht,
kann im Inneren der Fluidkammer eine Auskleidung, zum Beispiel aus
Edelstahl, verwendet werden, um den Kontakt mit dem geformten Deckelelement 20 zu
vermeiden. Gewisse Geschmacks- oder Farbzusätze sind mit
Abdichtmaterialien nicht kompatibel. Die untere Wand 24 kann somit
zum Beispiel durch Einsatzformen gefertigt werden, so dass die obere
Oberfläche 76 der unteren Wand 24 aus
Polypropylen oder einem anderen geeigneten inerten Material ist,
während die Abdichtungen 66, 68 unter
dem Material der oberen Oberfläche geschützt sind.
-
Bei
den dargestellten Ausführungsformen ist das Stöpselelement 42 als
ein unitäres Bauelement gezeigt, auf dem sowohl der untere
Stöpselabschnitt 64 als auch der obere Stöpselabschnitt 90 angeordnet
sind. Das Stöpselelement 42 kann jedoch als zwei
oder mehrere separate Bauelemente, wobei der untere Stöpselabschnitt 64 und
der obere Stöpselabschnitt 90 auf unterschiedlichen
Bauelementen angeordnet sind, und mit einem Verknüpfungsmittel
gebildet sein, so dass sowohl der untere Stöpselabschnitt 64 als
auch der obere Stöpselabschnitt 90 mit dem Gehäuse 40 verknüpft
bleiben, wenn das Deckelelement 20 angehoben wird.
-
Die
Verschlussvorrichtung der Erfindung bietet einen vereinfachten Prozess
zum Füllen und Zusammenbauen der Verschlussvorrichtung
und kann ohne Bedarf an einem Haftmit tel an einen Behälter gebaut
und gepasst werden. Die Fluidkammer 22 kann unter Verwendung
einer beliebigen geeigneten Quelle an unter Druck stehendem Gas,
die leicht an die Düse 60 auf dem Gehäuse 40 gepasst
werden kann, sobald die Verschlussvorrichtung zusammengebaut wurde,
leicht unter Druck gesetzt werden. Es ist keine spezialisierte Aerosoltechnologie
nötig. Der flüssige Zusatz 120 kann dichter
oder viskoser sein, und, falls gewünscht, kann der Bereich
des Düsendurchgangs 61 und des Innenfluiddurchgangs 70 vergrößert
werden, um den Fluss eines viskoseren Zusatzes zu verbessern. Mit
der Verschlussvorrichtung der Erfindung können Zusätze
verwendet werden, die ein Schütteln erfordern, um sie aufzulösen, da
sie nach dem Ausstoßen das Schütteln des Behälters
ohne die Gefahr, dass es zwischen der Verschlussvorrichtung und
dem Behälter zu einem Überlaufen kommt, erlaubt,
da die Verschlussvorrichtung bis zum Hals abgedichtet bleibt.
-
Modifikationen
und Variationen sind möglich, ohne den Bereich der Erfindung
zu verlassen. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Modifikationen und
Variationen kann der flüssige Zusatz durch ein Gel oder
einen frei fließenden Puder oder dergleichen ersetzt werden.
Die untere Wand 24 kann mit dem Rest des Deckelelements 20 integral
gebildet sein. Das Verschlusselement kann mit einem ein Sprudelgetränk
fassenden Behälter verwendet werden, vorausgesetzt der
Druck des Hauptflüssigkeitsraums 14 ist geringer
als der Druck der Fluidkammer 22. Die primären
Gewinde 30, 50 können von einer beliebigen
geeigneten Gewindeausführung und so angeordnet sein, dass
die Verschlussvorrichtung nach einem beliebigen geeigneten Drehwinkel,
zum Beispiel 45°, den flüssigen Zusatz 120 ausstößt,
das heißt in den Hauptflüssigkeitsraum 14 stößt,
und nach einem beliebigen geeigneten weiteren Drehwinkel, zum Beispiel
45° bis 450°, über den Ausguss 36 und
die Fluidkammer 22 den Zugang zu dem Hauptflüssigkeitsraum 14 ermöglicht.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Behälterverschluss
mit Ausguss und Mittel zum Zuführen eines Zusatzes zu dem
Inhalt des Behälters
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verschlussvorrichtung 10,
die eine einen Zusatz, wie etwa eine Flüssigkeit, enthaltende
Fluidkammer 22 umfasst. Die Verschlussvorrichtung 10 ist an
eine Öffnung in dem Hals 16 eines Behälters 12, wie
etwa einer Flasche, gepasst. Der Zusatz kann durch die Betätigung
der Verschlussvorrichtung 10 einer Flüssigkeit
in dem Behälter 12 zugeführt und in diese
gemischt werden. Die Verschlussvorrichtung 10 umfasst ein
Deckelelement 20 mit einer Fluidkammer und ein Gehäuse 40 mit
einem Stöpselelement 42. Das Deckelelement 20 ist
mit einem primären Eingriffsmittel, wie etwa einem Innengewinde 30,
versehen, das in ein auf dem Gehäuse bereitgestelltes entsprechendes
primäres Eingriffsmittel, wie etwa ein Außengewinde 50,
eingreift, um zu ermöglichen, dass das Deckelelement 20 relativ
zu dem Gehäuse 40 aus einer verschlossenen Position,
in der das Stöpselelement eine untere Apertur 25 und
eine Ausgussapertur 34 in der Fluidkammer 22 verschließt durch
eine erste offene Position, in der das Stöpselelement mindestens
teilweise von der unteren Apertur 25 zurückgezogen
ist, während die Ausgussapertur 34 weiterhin verschlossen
ist, wodurch das Laufen des Zusatzes aus der Fluidkammer 22 zu
der Flüssigkeit in der Flasche 12 ermöglicht
wird, und in eine zweite offene Position, in der die Ausgussapertur 34 mindestens
teilweise offen ist, hochgehoben wird. Die Verschlussvorrichtung 10 erlaubt
das Mischen des Zusatzes und der Flüssigkeit in der Flasche 12 ohne
das Öffnen des Verschlusses auf eine Art und Weise, bei
der das Austreten der Flüssigkeit möglich ist,
während der anschließende Zugang zu der gemischten
Flüssigkeit durch die Ausgussapertur 34 ermöglicht
wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-