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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Verschlussvorrichtung eines Behälters und einen mit einer derartigen
Vorrichtung ausgestatteten Behälter.
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Die Herstellung von Behältern für Flüssigkeiten,
wie zum Beispiel Milchflaschen aus Kunststoff, zum Beispiel aus
hochdichtem Polyethylen, ist bekannt. Es ist wesentlich, dass diese
Behälter
dicht verschlossen werden, insbesondere für ihren Transport vom Verkaufsort
bis zum Verbrauchsort. Dazu kann man vorsehen, den Hals einer Flasche
mit einer Kapsel auf Aluminiumbasis zu versiegeln. Das Entfernen
einer solchen Kapsel erweist sich jedoch in der Praxis als heikel,
und es ist nicht selten, dass Stücke
dieser Kapsel auf dem Flaschenhals verbleiben, was den Gebrauch
des Behälters
heikel macht und bei seiner Aufbereitung zur Wiederverwertung vor Probleme
stellt, denn die Aluminiumreste sind anders zu verarbeiten als der
Körper
aus Kunststoff. Außerdem
tendieren die bekannten Behälter
dazu, nach dem Entfernen der Kapsel auf Aluminiumbasis zu lecken,
das heißt
nach dem ersten Gebrauch der Flüssigkeit,
die sie enthalten.
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Es wurden Versuche angestellt, um
Verschlusssysteme von Flaschen ohne Kapsel herzustellen, insbesondere
mittels Schraubverschlüssen. Da
die Flaschen jedoch meistens durch Blasen eines Vorformlings und/oder
durch Extrudieren hergestellt werden, erscheinen auf der Ebene ihres
Halses relativ große
Herstellungstoleranzen, während
Unregelmäßigkeiten
auf dem Niveau der Ebene der Dichtung der Form nicht immer eliminiert
werden können.
Diese Maßschwankungen
ergeben Leckgefahren, die in der Praxis inakzeptabel sind.
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Die oben genannten Probleme stellen
sich auch bei Flaschen, die mit einer Gießtülle ausgestattet sind, die
das Ausfließen
einer Flüssigkeit
begünstigen
soll.
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Außerdem ist aus DE-A-1 532 390
das Vorsehen einer zylindrischen Schürze auf der inneren Oberfläche des
Grunds eines Verschlusses bekannt, wobei diese Schürze eine
zentripetale Kraft erfahren soll, die von einer Gießtülle ausgeübt wird.
Die mit dieser Vorrichtung erzielte Dichtheit kann nicht garantiert
werden, insbesondere auf Grund der Tatsache, dass die Schürze des
Verschlusses nicht starr sondern im Gegenteil dazu vorgesehen ist,
sich zu verformen.
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Diesen Nachteilen soll die Erfindung
abhelfen, indem sie insbesondere eine Verschlussvorrichtung vorschlägt, die
keine Aluminiumkapsel aufweist und es erlaubt, einen Behälter vor
und nach dem ersten Gebrauch der Flüssigkeit, die er enthält, dicht
zu schließen.
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In diesem Sinne betrifft die Erfindung
einen Behälter,
der mit einem Flaschenhals versehen und mit einer Verschlussvorrichtung
ausgestattet ist, die eine Gießtülle umfasst,
die sich dazu eignet, endgültig
auf diesem Flaschenhals montiert zu werden, und eine Kappe, die
sich dazu eignet, auf diesen Flaschenhals und/oder dieser Gießtülle montiert
zu werden und zwischen einer ersten Stellung, in der sie den Flaschenhals
und die Gießtülle vom Äußeren isoliert,
und einer zweiten Stellung, in der sie den Zugang zu diesem Flaschenhals
und zu dieser Gießtülle erlaubt,
beweglich ist, wobei die Gießtülle mindestens
teilweise im Inneren des Flaschenhalses angeordnet ist. Die Kappe
ist mit einer Schürze
versehen, die sich in der ersten oben genannten Stellung und ausgehend
von einer inneren Fläche
der Kappe bis ins Innere des Flaschenhalses erstreckt. Dieser Behälter ist
dadurch gekennzeichnet, dass diese Schürze mindestens einen äußeren Wulst
trägt,
der so angeordnet ist, dass er in der ersten oben genannten Stellung
gegen eine radiale innere Fläche
der Gießtülle eine
zentrifugale Kraft in Bezug auf eine Symmetrieachse der Gießtülle ausübt und dazu
tendiert, diese Gießtülle gegen
einen inneren Endrand des Flaschenhalses anzudrücken.
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Die erfindungsgemäße Schürze drückt die Gießtülle gegen den Flaschenhals
des Behälters, was
es erlaubt, die Abdichtung einerseits zwischen der Gießtülle und
dem Flaschenhals und andererseits zwischen der Schürze und
der Gießtülle sicherzustellen.
Die Abdichtung zwischen der Gießtülle und dem
Flaschenhals ist während
der gesamten Lebensdauer des Behälters
erforderlich, während
die Abdichtung zwischen der Kappe und der Gießtülle nützlich ist, nachdem eine Kapsel,
die eventuell die Gießtülle verschließt, entfernt
wurde, das heißt
nach dem ersten Gebrauch der Flüssigkeit,
die im Behälter enthalten
ist. Die Dank des Wulstes erzielte Kraftkonzentration erlaubt ein
lokales Anliegen und verschließt
die Gießtülle gegen
den inneren Rand des Flaschenhalses.
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Nach vorteilhaften jedoch nicht zwingenden Aspekten
der Erfindung umfasst die Vorrichtung eines oder mehrere der folgenden
Merkmale:
- – Der
Rand und die Schürze,
die oben genannt wurden, sind insgesamt zylindrisch, während die von
der Schürze
auf die Gießtülle ausgeübte Kraft in
Bezug auf eine Symmetrieachse des oben genannten Rands zentrifugal
ist.
- – In
der ersten Stellung ist der Wulst gegenüber dem Rand des Flaschenhalses
angeordnet, die vom Wulst ausgeübte
Kraft tendiert dazu, einen Teil der Gießtülle an diesen Rand zu drücken. Dieses
Andrücken
der Gießtülle nutzt
die Tatsache, dass sie nicht verformbar ist und gewährleistet
die gewünschte
Abdichtung.
- – Die
Schürze
ist mit zwei äußeren Wülsten zur Auflage
gegen die radiale innere Fläche
der Gießtülle versehen,
wobei der zweite Wulst dazu vorgesehen ist, das Anclipsen zwischen
der Kappe und der Gießtülle nach
dem ersten Gebrauch des Behälters
zu gewährleisten.
Man kann auch vorsehen, dass der äußere Nenndurchmesser des Wulstes
oder der Wülste
größer oder
gleich dem Durchmesser der inneren radialen Fläche der Gießtülle auf dem Niveau des oben
genannten Rands ist. Das garantiert, dass die Schürze der Kappe
dazu tendiert, die Gießtülle radial
ab ihrem Anbringen im Inneren der Gießtülle zu dehnen, wobei diese
Dehnung vorzugsweise auf dem Niveau des Flaschenhalsrands auftritt,
was es erlaubt, die Gießtülle effizient
gegen den Wulst und den Flaschenhals zu drücken.
- – Die
Schürze
besteht aus einem einzigen Stück mit
der Kappe aus einem härteren
Werkstoff als der Werkstoff der Gießtülle. Die einteilige Form der
Kappe und der Schürze
verleiht diesen eine zufriedenstellende Festigkeit und Starrheit,
während
die Tatsache, dass der Werkstoff, aus dem die Schürze besteht,
härter
ist als der der Gießtülle. Es
erlaubt eine Verformung an der Gießtülle beim Anliegen der Schürze gegen
die Gießtülle zu begünstigen.
- – Der
Flaschenhals, die Gießtülle und
die Kappe bestehen aus Kunststoff. In diesem Fall kann man vorsehen,
dass der Flaschenhals und die Kappe aus hoch- oder mitteldichtem
Polyethylen hergestellt werden, während die Gießtülle aus
einem niedrigdichten Polyethylen hergestellt wird.
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Die Erfindung betrifft auch einen
Behälter
für Flüssigkeit,
insbesondere eine Flasche aus Kunststoff, die mit einer Verschlussvorrichtung – wie oben beschrieben – ausgestattet
ist. Ein solcher Behälter kann ohne
Leckgefahr vor und nach dem ersten Gebrauch der Flüssigkeit,
die er enthält,
transportiert werden, und er kann auch problemlos dem Recycling zugeführt werden,
denn er umfasst keine Kapsel auf Aluminiumbasis. Vorteilhafterweise
ist der Rand des Flaschenhalses über
das innere Ende einer insgesamt kegelstumpfförmigen Zone des Flaschenhalses gestopft.
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Die Erfindung wird leichter verständlich und weitere
Vorteile erscheinen klarer bei der nachfolgenden Beschreibung einer
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung,
die bloß als Beispiel
gegeben wird und sich auf die Zeichnungen bezieht, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines oberen Teils einer erfindungsgemäßen Milchflasche ist,
die mit einer Verschlussvorrichtung gemäß ihrem Konzept ausgestattet
ist, deren Kappe sich in einer ersten Stellung befindet;
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2 eine
analoge perspektivische Ansicht der 1 ist,
während
sich die Kappe in einer zweiten Stellung befindet:
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3 ein
Schnitt entlang der Linie III-III der 1 ist;
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4 ein
Schnitt entlang der Linie IV-IV der 1 ist
und
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5 ein
Schnitt in kleinerem Maßstab
entlang der Linie V-V der 2 ist.
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Die in den Figuren dargestellte Flasche 1 ist eine
Flasche die dazu bestimmt ist, Milch zu enthalten, hergestellt durch
Blasen eines Vorformlings aus hochdichtem Polyethylen. Eine solche
Flasche hat einen attraktiven Selbstkostenpreis, während sie
ihre Behälterfunktion
effizient erfüllt.
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Der Flaschenhals 2 dieser
Flasche ist zylindrisch und man erkennt X2-X'2, seine Symmetrieachse. Dieser
Flaschenhals hat eine gekrümmte
Mantellinie und definiert eine insgesamt kegelstumpfförmige Zone 21,
deren inneres Ende den Rand 22 des Flaschenhalses 2 bildet,
wobei sich die Zone 21 durch einen ersten Kragen 23 verlängert, der
sich radial im Vergleich zur Achse X2-X'2 nach
außen
erstreckt. Ein Abschnitt 24 verbindet den Kragen 23 mit
einem zweiten Kragen 25, der wiederum von einem zweiten Abschnitt 26 an
den Hauptkörper 11 der
Flasche 1 angeschlossen ist.
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Die Verschlussvorrichtung umfasst
eine Gießtülle 3 und
eine Einheit 4, die eine Haube bildet, hergestellt aus
Kunststoff. Die Gießtülle 3 ist
aus niedrigdichtem Polyethylen geformt, während die Einheit 4 aus
einem Stück
aus hoch- oder mitteldichtem Polyethylen geformt ist. Die Einheit 4 wird
daher aus einem steiferen Material hergestellt als die Gießtülle 3.
Andere Werkstoffe können
zum Formen der Elemente 2, 3 und 4 verwendet
werden, wobei der Werkstoff der Gießtülle weniger starr bleibt als
der des Flaschenhalses 2 und der Einheit 4.
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Die Gießtülle 3 ist zylindrisch
und symmetrisch um eine Achse X3-X'3,
die mit der Achse X2-X'2 zusammenfällt, wenn
die Gießtülle 3 auf
den Flaschenhals 2 montiert ist. Die Gießtülle 3 umfasst
einen Teil 31 mit in etwa geradliniger Mantellinie, deren Rand 32 gegenüber dem
Körper 11 der
Flasche 1 nach außen
so umgebogen ist, dass er eine Fläche 32a zum Ausfließen der
Milch ohne Berührung
mit dem Flaschenhals 2 bildet. Der Teil 31 ist
teilweise im Inneren des Flaschenhalses 2 angeordnet.
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Ab einer mittleren Zone des Teils 31 erstreckt sich
radial nach außen
eine Schürze 33,
die dazu bestimmt ist, auf der Zone 21 und im Kragen 23 des
Flaschenhalses 2 zu sitzen, während die Schürze auf dem
Niveau ihres vom Teil 31 entfernten Rands mit einem Anhängeband 35 dazu
bestimmt ist, gegen eine radiale Fläche 23a des Kragens 23 gegenüber dem
Teil 21 einzugreifen. Das erlaubt ein Blockieren durch
Zusammenwirken der Formen der Gießtülle 3 auf dem Flaschenhals 2.
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Das Band 35 hat eine innere
Fläche 35a,
die in Richtung des Körpers 11 abweicht,
so dass die Gießtülle 3 auf
dem Flaschenhals 2 durch elastisches Einrasten mittels
einer elastischen Verformung der. Schürze 33 angebracht
werden kann, wenn die Gießtülle 3 in
Richtung des Körpers 11 auf
den Flaschenhals 2 gedrückt
wird.
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Eine Kapsel 36 ist an den
Teil 31 über
eine bevorzugte Bruchzone 36a angeschlossen, wobei es diese
Kapsel erlaubt, das innere Volumen der Flasche 1 zu isolieren,
solange sie angebracht bleibt. Die Kapsel 36 ist fest mit
einem Greifring 37 verbunden, in den der Benutzer einen
Finger einstecken kann, um eine Kraft F1 dem
Körper 11 entgegen
gerichtet auszuüben,
um diese Kapsel abzunehmen, wenn die Milch, die in der Flasche enthalten
ist, verwendet werden soll.
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Die Einheit 4 umfasst einen
Ring 41, der dazu bestimmt ist, um den Flaschenhals 2 angeordnet
zu werden, wobei der Ring 41 mit einem Anhängeband 42 versehen
ist, das sich dazu eignet, gegen eine untere Fläche 25a des Kragens 25 einzugreifen. Unter
untere Fläche
versteht man, dass die Fläche 25a nach
unten gerichtet ist, wenn die Flasche 1 auf eine ebene
Fläche
gestellt wird, wobei ihr Flaschenhals nach oben gerichtet ist.
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Der Ring 41 trägt ebenfalls
dazu bei, die Schürze 33,
die in den Kragen 23 eingreift, zu halten. Der Ring 41 verlängert sich
in Richtung des Körpers der
Flasche 1 durch einen Ring 43, der es erlaubt, den Übergangsteil
zwischen dem Flaschenhals 2 und dem Körper der Flasche 1 zu
verdecken.
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Die innere Fläche 42a des Bands 42 ist ebenfalls
kegelstumpfförmig
und weicht in Richtung des Körpers 11 ab,
was es erlaubt, ein elastisches Einrasten des Rings 41 auf
dem Flaschenhals 2 in Betracht zu ziehen.
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Der Ring 41 ist durch ein
Scharnier 44, gebildet aus einer verdünnten elastisch verformbaren Zone
mit einer insgesamt zylindrischen Kappe 45 verbunden, deren
Mittenachse X45-X'45 zu beachten ist.
Vor dem ersten Gebrauch der Flasche 1 ist die Kappe durch
ein Band 46 mit dem Ring 41 so gut wie auf dem
gesamten Umfang dieses Rings verbunden, wobei die Achsen X2-X'2 und X45-X'45 zusammenfallen.
Das Band 46 ist jeweils mit zwei brüchigen Zonen 46a und 46b mit
dem Ring 41 und der Kappe 45 verbunden. Eine Zunge 46c erlaubt
es, den Ring 46 durch Brechen der Zonen 46a und 46b zu
entfernen, was eine Schwenkbewegung der Kappe 45 um die Achse
X44-X'44 des Scharniers 44 zwischen den
Stellungen der 1 und 2 erlaubt.
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Das Scharnier 44 kann mit
bistabilen Zungen verbunden werden, was es erlaubt, die Richtung
der Kappe 45 in jeder der in den 1 und 2 dargestellten
Stellungen zu behalten.
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Die Kappe 45 ist mit einer
Zunge oder einer „Schirmmütze" 451 verbunden,
die es erlaubt, sie durch eine Kraft F2 anzuheben,
die in den 3 und 5 dargestellt ist.
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Erfindungsgemäß ist die Kappe 45 mit
einer Schürze 452 ausgestattet.
die zylindrisch und auf die Achse X45-X'45 zentriert
ist. Die Schürze
452 erstreckt sich
in Richtung des inneren Volumens der Flasche 1 ausgehend
von der inneren Fläche 453 der
Kappe 45, die zu diesem inneren Volumen gekehrt ist. Die Höhe H der
Schürze 452,
parallel zur Achse X45-X'45 gemessen
ist derart, dass der innere Rand 454 der Schürze 452 in
der in den 1, 3 und 4 dargestellten geschlossenen Stellung
unter dem Rand 22 des Flaschenhalses 2 liegt,
das heißt
auf der Seite des inneren Volumens der Flasche 1.
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Die radiale äußere Fläche 455 der Schürze 452 ist
mit zwei Wülsten
versehen, die jeweils die Bezugszeichen 456 und 457 haben,
die sich radial im Vergleich zur Fläche 455 nach außen erstrecken.
Der Wulst 456 ist in der Nähe des Rands 454 angeordnet, so
dass er sich auf dem Niveau des Rands 22 in geschlossener
Konfiguration der Kappe 45 befindet und dazu geeignet ist,
auf die radiale innere Fläche 31a des
Teils 31 eine zentrifugale Kraft F3 in
Bezug auf die Achsen X3-X'3 und
X45-X'45 auszuüben,
die dann zusammenfallen, wobei diese Kraft F3 dazu
tendiert, diesen Teil 31 gegen den Rand 22 zu
drücken.
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Dieser Druck ist möglich auf
Grund des Härteunterschieds
zwischen der Schürze 452 und
dem Rand 22 des Flaschenhalses 2 einerseits und
dem Teil 31 der Gießtülle 3 andererseits,
der geschmeidiger oder „weicher" ist als die Elemente 452 und 22, zwischen
welchen sie zusammengedrückt
wird.
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Die Kraft F3 erlaubt
es daher, die Abdichtung einerseits zwischen der Gießtülle 3 und
dem Flaschenhals 2, das heißt zwischen dem Teil 31 und dem
Rand 22; und andererseits zwischen der Gießtülle 3 und
der Einheit, die die Haube 4 bildet, das heißt zwischen
dem Wulst 456 und dem Teil 31 zu garantieren.
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Der Wulst 456 erlaubt es,
die auf den Teil 31 der Gießtülle 3 ausgeübte Kraft
auf das Niveau des Rands 22 zu konzentrieren, was die erzielte
Dichtheit noch verbessert.
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Der äußere Durchmesser D1 des
Wulstes 456 wird leicht größer als der innere Durchmesser
D2 der Fläche 31a auf dem Niveau
des Rands 22 ausgewählt,
so dass durch einfaches Anbringen der Schürze 452 im Inneren
der Gießtülle 3 eine
Kraft F3 mit ausreichender Stärke erzielt
wird. In der Praxis können
zufriedenstellende Ergebnisse mit einem Unterschied zwischen den
Durchmessern D1 und D2 zwischen
0,5 und 1 mm erzielt wer den, während
diese Durchmesser zwischen 20 und 40 mm liegen, vorzugsweise in
der Größenordnung
von 30 mm.
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Die Gießtülle 3 einerseits und
die Einheit 4, die die Kappe bildet, andererseits, werden
jeweils durch Formen in einem Stück
so hergestellt, dass ihre Handhabung und ihr Anbringen auf dem Flaschenhals 2 einfach
sind. Insbesondere verleiht die Tatsache, dass die Schürze 452 mit
der Kappe 45 aus einem Teil der besteht, dieser eine gute
Starrheit, während
der Selbstkostenpreis besonders attraktiv ist.
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Die Erfindung wurde mit einer Einheit,
die eine Scharnierkappe bildet, beschrieben. Sie kann jedoch auf
einen Schraubverschluss angewandt werden.