SEELHOFER, Fritz (Haldenstrasse 18, Lindau, CH-8315, CH)
Patentansprüche
1. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26), welcher eine ausgasende Flüssigkeit enthält, bestehend aus einer Stutzenmuffe (1) und einer luftdichtend von oben auf dieselbe passenden Drehkappe (2), wobei die Flüssigsubstanz zwischen Stutzenmuffe (1) und Drehkappe (2) eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stutzenmuffe (1) über eine innere Auskragung (6) einen in den Behälterstutzen (5) ragenden Becher (7) hält, der unten mindestens ein Loch (9) aufweist, das so klein bemessen ist, dass bei gleichem Druck ober- und unterhalb dieses Loches (9) die Flüssigsubstanz in diesem Becher (7) aufgrund ihrer Kapillarität nicht durch das Loch (9) in den Behälter (26) abfliesst, und beim Losschrauben der Drehkappe (2) unter Mitnahme der Stutzenmuffe (1) vom Behälterstutzen (5) infolge Druckausgleichs zwischen Behälterinnerem und Umgebungsluft die Flüssigsubstanz infolge erhöhtem Druck in der Drehkappe (2) durch dieses mindestens eine Loch (9) aus dem Becher (7) in den Behälter (26) gepresst wird.
2. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigsubstanz zwischen Stutzenmuffe (1) und Drehkappe (2) eingeschlossen ist, indem sie in einem gesonderten folienverschlossenen Substanzbecher (31) untergebracht ist, welcher in gestürzter Lage mit Folie (27) unten in einem an der Drehkappe (2) angeformten Nippel (14) eingelegt ist, wobei dieser Nippel (14) den eingelegten Substanzbecher (31) unten überragt und dort ein Innengewinde (28) aufweist, an welchem ein Stech- und Schneidorgan (30) mit nach oben gerichteten Schneidspitzen (29) drehbar gelagert ist, und dass die Stutzenmuffe (1) über eine innere Auskragung (6) einen Becher (7) innerhalb des Behälterstutzens (5) hält, der unten konisch zum Loch (9) zuläuft, wobei im Innern seines konisch zulaufenden Bodens nach oben ragende Haltestäbe (33) angeformt sind, welche das Stech- und Schneidorgan (30) durchdringen und es gegenüber dem Becher (7) verdrehsicher halten, sodass bei Drehung der Drehkappe (1) und des daran angeformten Nippels (14) in Löserichtung das Stech- und Schneidorgan (30) infolge der Gewindeverbindung ohne Drehung aufwärts bewegt wird, zum öffnen der Folie (27) mit den Schneidspitzen (29).
3. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag zwischen der Drehkappe (2) und der Stutzenmuffe (1) vorhanden ist, sodass die Drehkappe (2) über einen begrenzten Weg gegenüber der Stutzenmuffe (1) verdrehbar ist, während welcher Drehung die Dichtung des Loches (9) im Becherboden (8) aufhebbar ist und dabei der Becher (7) gegen oben luftdicht verschlossen bleibt, und wobei bei weiterem Drehen der Drehkappe (2) die Stutzenmuffe (1) mitnehmbar ist und somit der ganze Verschluss vom Flüssigkeitsbehälter (26) losschraubbar ist.
4. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, bestehend aus einer Stutzenmuffe (1) und einer luftdichtend von oben auf dieselbe passenden Drehkappe (2), wobei die Stutzenmuffe (1) einen in den Stutzen (5) des auszurüstenden Behälters passenden Becher (7) bildet, in welchem eine Flüssigsubstanz zu liegen bestimmt ist oder indirekt in sauerstoffdichten Kapseln (17) eingeschlossen unterbringbar ist, und der in seinem Boden (9) mindestens ein Loch (9) aufweist, das so bemessen ist, dass die Flüssigsubstanz bei gleichem Druck ober- und unterhalb des Loches (9) nicht durch dasselbe fliesst, und beim Losschrauben der Drehkappe (2) unter Mitnahme der Stutzenmuffe (1) vom Behälterstutzen (5) infolge Druckausgleichs zwischen Behälterinnerem und Umgebungsluft die Flüssigsubstanz durch dieses mindestens eine Loch (9) abfiiesst.
5. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Loch (9) in Schliesslage der Drehkappe (2) von einem Dorn (16) an der Unterseite der Drehkappe (2) oder am Stech- und Schneidorgan (30) dichtend verschlossen ist, wobei das Loch (9) durch Losschrauben der Drehkappe (2) von diesem Dorn (16) öffhenbar ist und dabei die sonstige Dichtung zwischen Drehkappe (2) und Stutzenmuffe (1) erhalten bleibt, und nach weiterem Drehen der Drehkappe (2) die Stutzenmuffe (1) von derselben mitnehmbar und vom Behälterstutzen (5) unter Druckausgleich zwischen Behälterinnerem und Umgebungsluft losschraubbar ist, sodass die Flüssigsubstanz durch dieses mindestens eine Loch (9) pressbar ist.
6. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Substanzbecher (31) gesondert aseptisch mit Flüssigsubstanz befüllt und hernach mit Folie aseptisch dichtend verschlossen ist.
7. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Verschluss mindestens eine separat hergestellte und mit der Zudosiersubstanz befüllte Kapsel (17) untergebracht ist, die durch Drehung der Drehkappe (2) durch Zerdrücken oder durch Aufstechen und Aufschneiden öffnenbar ist.
8. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drelikappe (2) mindestens eine Stech- und/oder Schneidevorrichtung in Form einer Stechkante (20) aufweist, mittels welcher beim Drehen an der Drehkappe (2) eine eingelegte Kapsel (17) aufstech- oder aufschneidbar ist, sodass die von ihr enthaltene flüssige Substanz in den Becher (7) ausläuft und sich über dem Becherboden (8) ansammelt.
9. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehkappe (2) mindestens eine Pressplatte aufweist mittels welcher beim Drehen an der Drehkappe (2) eine eingelegte Kapsel (17) so zusammenpressbar ist, dass sie platzt und die von ihre enthaltene flüssige Substanz in den Becher (7) ausläuft und sich über dem Becherboden (8) ansammelt.
10. Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter (26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (9) im Becherboden (8) so klein dimensioniert ist, dass die Flüssigkeit im Becher (7) aufgrund ihrer Kapillarität nicht aufgrund der Schwerkraft allein durch das Loch (9) nach unten fliesst, sondern nur kraft einer induzierten Druckdifferenz zwischen Becherinhalt und Flaschen- bzw. Behälterinhalt. |
Verschluss zum Zudosieren einer separaten Flüssigsubstanz
[0001] Diese Erfindung betrifft einen Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter. Es sind verschiedene solche Verschlüsse bekanntgeworden. Sie lassen sich wie ein gewöhnlicher Drehverschluss auf das Aussengewinde eines Flaschen- oder Behälterstutzens schrauben. Beim erstmaligen Losschrauben wird eine Kapsel im Innern des Verschlusses geöffnet, sodass deren Inhalt in die Flasche hineinfällt. Erst dann wird der Verschluss ganz vom Stutzen weggeschraubt und entfernt, sodass die Flasche zum Ausgiessen bereit ist.
[0002] Die herkömmlichen Lösungen sind aufwändig in der Herstellung. Sie bestehen aus einer Mehrzahl komplizierter Spritzteile. Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen solchen Verschluss zu schaffen, der aus einer minimalen Anzahl von zwei bis vier Teilen besteht, der ausserdem bei Bedarf auch aseptisch mit der separaten Flüssigkeit befüllbar ist, und der das Zudosieren der gesonderten Substanz in den Behälter im Zuge der Erstöffnung optisch und akustisch spektakulär durch ein Einspritzen der Substanz in die Behälterflüssigkeit bewirkt.
[0003] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Verschluss zum Zudosieren einer separat in diesem Verschluss verpackten Flüssigsubstanz in einen damit ausgerüsteten Behälter,
welcher eine ausgasende Flüssigkeit enthält, bestehend aus einer Stutzenmuffe und einer luftdichtend von oben auf dieselbe passenden Drehkappe, wobei die Flüssigsubstanz zwischen Stutzenmuffe und Drehkappe eingeschlossen ist, und der sich dadurch auszeichnet, dass die Stutzenmuffe über eine innere Auskragung einen in den Behälterstutzen ragenden Becher hält, der unten mindestens ein Loch aufweist, das so klein bemessen ist, dass bei gleichem Druck ober- und unterhalb dieses Loches die Flüssigsubstanz in diesem Becher aufgrund ihrer Kapillarität nicht durch das Loch in den Behälter abfliesst, und beim Losschrauben der Drehkappe unter Mitnahme der Stutzenmuffe vom Behälterstutzen infolge Druckausgleichs zwischen Behälterinnerem und Umgebungsluft die Flüssigsubstanz infolge erhöhtem Druck in der Drehkappe durch dieses mindestens eine Loch aus dem Becher in den Behälter gepresst wird.
[0004] Im Folgenden werden zwei Ausfülirungsbeispiele dieses Verschlusses anhand der Zeichnungen beschrieben und ihre Funktion wird erklärt.
Es zeigt:
Figur 1 : Einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines Behälters oder einer Flasche und der ersten Variante des Verschlusses, mit dem sie ausgerüstet ist, in der initialen Schliesslage des Verschlusses;
Figur 2: Eine Draufsicht auf den Querschnitt des Verschluss längs der Ebene A-A in
Figur 1;
Figur 3 : Eine Draufsicht auf den Querschnitt dieses Verschlusses längs der Ebene A-
A in Figur 1 nach einer initialen Drehung der Drehkappe, mit dem dadurch erfolgten Quetschen der Substanzkapseln;
Figur 4: Einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Flasche und dieses
Verschlusses, mit dem sie ausgerüstet ist, nach einer initialen Drehung der Drehkappe gegenüber der Stutzenmuffe;
Figur 5: Eine Draufsicht auf den Querschnitt dieses Verschluss längs der Ebene A-A in Figur 1 nach einer weiteren Drehung der Drehkappe, mit dem dadurch erfolgten öffnen der Substanzkapseln;
Figur 6: Einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Flasche und dieses
Verschlusses, mit dem sie ausgerüstet ist, während des Losschraubens von Drehkappe unter Mitnahme der Stutzenmuffe.
Figur 7: Eine zweite Variante des Verschlusses, in der initialen Schliesslage des
Verschlusses;
Figur 8: Diese zweite Variante des Verschlusses zerlegt in ihre vier Einzelteile;
Figur 9: Diese zweite Variante in einem Längsschnitt durch den zusammengebauten
Verschluss, in der initialen Schliesslage;
Figur 10: Diese zweite Variante in einem Längsschnitt nach dem öffnen des mit der separaten Substanz befüllten Bechers;
Figur 11 : Die Stutzenmuffe, den Stech- und Schneidring sowie den Substanzbecher dieser zweiten Verschlussvariante von schräg oben gesehen;
[0005] In Figur 1 sieht man einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Flasche als Behälter und des Verschlusses, im initialen Zustand des verschlossenen Verschlusses. Der Verschluss besteht im Wesentlichen aus bloss zwei Teilen, nämlich aus einer Stutzenmuffe 1 und einer auf dieselbe aufsetzbaren Drehkappe 2. Die Stutzenmuffe 1 ist mit ihrem Innengewinde 3 auf das Aussengewinde 4 des Flaschen- oder Behälterstutzens 5 aufgeschraubt. Diese Stutzenmuffe 1 bildet mit ihrer Aussenseite einen Stutzen für eine passgenau auf sie aufsetzbare Drehkappe 2. Im gezeigten Beispiel ist die Aussenseite der Stutzenmuffe 1 glatt, und die zugehörige Innenseite der Drehkappe 2 ist ebenfalls glatt ausgeführt, sodass ein satter Pass-Sitz gewährleistet ist. Am unteren Rand der Stutzenmuffe 1 ist ein Garantieband 18 angeformt, welches eine Auskragung am Flaschen-
oder Behälterstutzen 5 umschlingt und leicht hintergreift, sodass die Stutzenmuffe 1 nur dann losgeschraubt werden kann, wenn zunächst das Garantieband 18 von ihrem unteren Rand weggerissen wird oder die Stutzenmuffe 1 so kräftig gedreht wird, dass das Garantieband 18 zerreisst. Die Stutzenmuffe 1 enthält etwa auf halber Höhe eine nach innen ragende Auskragung 6, von deren Innenrand an gegen abwärts ein Becher 7 ausgeformt ist, der mit seiner Aussenwand in das Innere des Flaschenstutzens 5 einpasst. Der Boden 8 dieses Bechers 7 ist hier gegen sein Zentrum hin nach unten geneigt ausgeführt, und im Zentrum weist er eine öffnung in Form eines Loches 9 oder eines Schlitzes auf, sodass also gewissermassen ein Trichter gebildet ist. Wesentlich ist, dass der Becherboden 8 gegen die öffnung hin überall abfällt, egal wo sich die öffnung bzw. das Loch 9 befindet. Oberhalb der Auskragung 6 ist ab ihrem inneren Rand ein nach oben ragender Kragen 10 an derselben angeformt, welcher den oberen Randbereich des Bechers 7 bildet. An der Innenseite des von der Stutzenmuffe 1 gebildeten und nach oben ragenden Stutzens 11 ist ein Innengewinde 12 ausgebildet. Auf diese Stutzenmuffe 1 passt die zugehörige Drehkappe 2. An der Unterseite ihres Kappendeckels 13 ist ein Nippel 14 mit Aussengewinde 15 angeformt, das mit dem Innengewinde 12 am Stutzen 11 zusammenwirkt. Weiter ist an der Unterseite des Kappendeckels 13 ein Dorn 16 angeformt, der in der hier gezeigten Ausgangslage das Loch 9 im Boden des Bechers 7 dichtend verschliesst. Hierzu kann der Dorn 16 am Ende leicht konisch zulaufen, sodass er im Loch 9 eine gute Dichtwirkung erzielt. Das Aussengewinde 15 und das zugehörige Innengewinde 12 sind so ausgebildet, dass die Drehkappe 1 auf dem Stutzen der Stutzenmuffe 1 nur über einen bestimmten Bereich drehbar oder losschraubbar ist, wonach die Drehkappe 2 bei weiterem Losschrauben die Stutzenmuffe 1 mitnimmt bzw. mitdreht, sodass die Stutzenmuffe 1 sodann vom Gewinde des Flaschenstutzens 5 losgeschraubt wird.
[0006] Im Innern des Verschlusses, das heisst im inliegenden Becher 7 der Stutzenmuffe 1 ist eine flüssige Substanz enthalten. Diese kann direkt in den Becher 7 gefüllt sein, oder aber im Innern des Bechers in dort eingelegten gesonderten Substanzbehältern, zum Beispiel in Kapseln 17 untergebracht sein, wie das hier gezeigt ist. Die kleinen Kreise deuten Gase bzw. Luft an, während alle Bereiche, die mit horizontalen Linien ausgefüllt sind, je eine Flüssigkeit andeuten. In Figur 2 sieht man eine Draufsicht auf den Querschnitt
des Verschlusses längs der Ebene A-A in Figur 1. Von aussen nach innen sieht man dabei zunächst die Drehkappe 2, dann die Stutzenmuffe 1 und schliesslich den Becher 7 an der Stutzenmuffe 1. Im hinern des Bechers 7 sind hier zwei Kapseln 17 sichtbar, welche je von der flüssigen Substanz enthalten, die zudosiert werden soll. Am zentralen Dorn 16 sind beidseits Flügel 19 angeformt, die oben auch am Kappendeckel der Deckelkappe 2 angeformt sind, und die auf ihrer von oben gesehen gegen den Uhrzeigersinn gerichteten Seite eine Kante 20 zum Stechen und Schneiden aufweisen. An der Innenwand des Bechers 7 sind Rippen 21 angeformt, die auf ihrer von oben gesehen im Uhrzeigersinn zeigenden Flächen je eine Stech- und Schneidkante 22 aufweisen. Ausserdem sind noch zwei Halteleisten 23 an der Innenseite des Bechers 7 angeformt. Am Becherboden 8 sind nahe beim Loch 9 zwei Klemmstäbe 24 angeformt. Die Kapseln 17 sind Blisterverpackungen von Flüssigkeiten oder mit einer flüssigen Substanz befüllte Schlauchbeutel, welche nach bekannter Art hergestellt und gefüllt werden. Diese Kapseln 17 können wahlweise sauerstoffdicht und wasserdampfdicht ausgeführt sein, indem sie zum Beispiel aus einem Laminat bestehen, welches eine Aluminiumschicht enthält. Diese Kapseln 17 werden von oben in den Becher 7 eingesetzt und sind dann zwischen den Halteleisten 23 und dem Innenrand des Bechers 7 eingelegt und werden dort von den Klemmstäben 24 gehalten, die bei eingesetzten Kapseln 17 elastisch gegen das Zentrum des Bechers 7 in gebogen sind und aufgrund ihrer Rückstellkraft die Kapseln 17 gegen die Becher-Innenwand hin drücken.
[0007] Die Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf diesen Querschnitt des Verschlusses längs der Ebene A-A in Figur 1, wie sich diese nach einer initialen Drehung der Drehkappe 2 bietet, mit dem dadurch erfolgten Quetschen der Substanzkapseln 17. Wenn nämlich die Drehkappe 2 von oben gesehen in Löserichtung, also im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, so drehen die Flügel 19 an ihr mit. Weil diese oben am Kappendeckel 13 angeformt sind, wird ein Drehmoment von der Drehkappe 2 an sie übertragen und sie vermögen daher die Kapseln 17 zunächst zwischen den Rippen 21 und sich einzuklemmen und dann mit ihrer Stechkante 20 die Kapseln 17 aufzustechen, sodass die Kapseln 17 platzen und ihr Inhalt nach unten ausläuft.
[0008] Die Figur 4 zeigt wieder einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Flasche und des Verschlusses, der nun aber direkt mit einer flüssigen Substanz befüllt ist. Der Verschluss ist in dem Augenblick gezeigt, nachdem mit einer initialen Drehung der Drehkappe 2 gegenüber der Stutzenmuffe 1 der Dorn 16 aus dem Loch 9 gezogen wurde. Das Innengewinde 12 an der Innenseite des oberen Stutzenmuffen- Abschnittes wirkt mit dem Aussengewinde 15 an der Aussenseite des Nippels 14 am Deckel 13 der Drehkappe 2 zusammen, wodurch die Drehkappe 2 beim initialen Drehen gegenüber der Stutzenmuffe 1 zunächst gegenüber derselben verdreht wird und gegenüber derselben nach oben bewegt wird. Dadurch wird der Dom 16 am Deckel 13 aus dem Loch 9 im Becher 7 gezogen und das Loch 9, welches er vorher dichtend verschloss, wird freigegeben. Gleichzeitig werden im Falle von Kapseln 17, welche die separate Flüssigsubstanz wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt enthalten, aufgestochen bzw. aufgeschnitten, weil ja der Drehbewegung der Drehkappe 2 eine Aufwärtsbewegung überlagert ist, und somit die Stechkanten 20 an den Flügeln 19 nicht nur mit Druck wirken, sondern auch noch in axialer Richtung des Verschlusses bewegt werden, sodass ein Schneideffekt erzeugt wird. Wenn aber die Flüssigkeit direkt in den Verschlussbecher 7 abgefüllt ist, so wird keine separate öffnung von Kapseln 17 benötigt. In beiden Fällen aber geschieht nun Folgendes, sobald der Dorn 16 das Loch 9 freigibt, oder dieses von allem Anfang an offen ist, wenn gar kein Dorn 16 vorhanden ist: Wenn der Verschluss auf eine Flasche mit kohlesäurehaltigem Inhalt aufgeschraubt wird, so herrscht im Flascheninnem schon kurz nach dem Aufschrauben des Verschlusses infolge der eintretenden Ausgasung ein höherer Innendruck als ausserhalb der Flasche. Von der Abfüllung der Flasche bis zum erstmaligen öffnen derselben vergehen mindestens einige Stunden, wenn nicht einige Tage oder Wochen. In dieser Zeit geschieht diese Ausgasung, bis ein Dampfdruckgleichgewicht im Innern erzielt ist. Wenn jetzt der Verschluss geöffnet wird, und also zunächst der Dorn 16 aus dem Loch 9 gezogen wird, oder dieses im Falle eines fehlenden Doms ohnehin offen ist, so strömt sofort Gas aus dem Raum oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in der Flasche durch das Loch 9 hinauf in den oberen Teil des Verschlusses. Es strömt solange Gas durch das Loch 9 in den Verschluss und also in den Raum oberhalb der in ihm enthaltenen flüssigen Substanz, bis ein Druckausgleich erzielt ist. Dieser Druckausgleich geschieht beim initialen Drehen der Drehkappe im Zuge des öffnens des Verschlusses innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde. Wenn kein Dom vorhanden ist, so geschieht der Durckausgleich sogleich nach
dem Verschliessen der Flasche mit dem Verschluss. Während dieses Druckausgleichs kann keine Flüssigkeit durch das Loch 9 nach unten strömen, und zwar in beiden Fällen nicht, nämlich sowohl wenn die Flüssigkeit direkt im Becher 7 liegt wie auch wenn im Becher Kapseln 17 angeordnet sind, die beim initialen Drehen der Drehkappe aufgestochen werden, und deren Inhalt ausläuft und sich im Becher 7 sammelt. Der Grund dafür ist einerseits, dass beim Durchströmen von Gas durch das Loch 9 von unten nach oben nicht gleichzeitig Flüssigkeit nach unten durch das Loch 9 fliessen kann, und andrerseits weil das Loch 9 so dimensioniert ist, dass infolge der Kapillarität der flüssigen Substanz dieses Loch 9 die Flüssigkeit zurückhält, weil oberhalb der Flüssigkeit aufgrund der Dichtigkeit zwischen Stutzenmuffe 1 und Drehkappe 2 keine Luftzufuhr von aussen möglich ist. Es stellt sich also in beiden Fällen, also wenn die flüssige Substanz zunächst in gesonderten Kapseln 17 verpackt ist, wie auch wenn sie direkt in den Becher 7 im Verschluss abgefüllt ist, die Situation wie in Figur 4 gezeigt ein. Der Dorn 16 ist hier aus dem Loch 9 gezogen, die Flüssigkeit liegt unten im Becher, aber sie bleibt im Becher und fliesst noch nicht durch das kleine Loch 9.
[0009] Nach der inzwischen initialen Drehung der Drehkappe bietet sich das Bild wie in Figur 5 gezeigt, wo eine Draufsicht auf den Querschnitt des Verschluss längs der Ebene A- A in Figur 1 gezeigt ist. Die Flüssigkeit nimmt den ganzen Querschnitt des Bechers 7 ein und liegt auf dem Becherboden 8.
[0010] Wird ausgehend aus der Situation wie in Figur 4 oder 5 dargestellt die Drehkappe 2 weiter in Löserichtung gedreht, so nimmt sie die Stutzenmuffe 1 mit, auf welcher sie sitzt. Somit dreht sodann die Drehkappe 2 mitsamt der Stutzenmuffe 1 und die Stutzenmuffe 1 wird in der Folge vom Flaschen- oder Behälterstutzen 5 losgeschraubt. Nach nur kurzer Drehung wird die Dichtung zwischen dem Verschluss, das heisst zwischen der Stutzenmuffe 1 und dem Flaschen- oder Behälterstutzen 5 aufgehoben. Der in der Flasche oder dem Behälter 26 vorherrschende überdruck gegenüber der Atmosphäre wird sofort abgebaut, indem etwas Gas aus der Flasche in die Atmosphäre entweicht. Das ist mit den entweichenden Gasblasen 25 in der Figur 6 angedeutet. Dieses initiale Entweichen von Gas ist auch schon bei allen bisherigen Verschlüssen von solchen Flaschen mit kohlesäurehaltigen Getränken der Fall. Bei jedem erstmaligen öffnen wir dieses
Entweichen begleitet durch ein Entweichen von etwas Gas aus der Flasche, begleitet von einem Pffffff-Geräusch. Weil nun aber schlagartig der Druck im Innern der Flasche auf Atmosphärendruck abgesenkt ist, entsteht im gleichen Zug eine Druckdifferenz zwischen dem Flascheninhalt und dem Becherinhalt des Verschlusses. Im Becher herrscht nämlich zunächst noch der gleiche Druck vor, wie er anfänglich in der Flasche vorhanden war. Die Folge davon ist, dass jetzt die im Becher enthaltene Flüssigkeit von diesem überdruck im Becher augenblicklich, das heisst noch während des Wegschraubens des Verschlusses bzw. der Stutzenmuffe 1 vom Flaschen- bzw. Behälterstutzen 5 mit einem kräftigen Injektionsstoss durch das Loch 9 in die Flasche gestossen wird, ja fast durch das Loch 9 geschossen wird. Dieser kurze Injektionsstoss läuft während des vernehmlichen Pfffffff- Geräusches beim Losschrauben des Verschlusses ab und wirkt als spektakuläres optisches Schauspiel.
[0011] In Figur 7 sieht man eine zweite Variante eines solchen Verschlusses, der aus insgesamt vier Teilen besteht, von denen hier nur zwei sichtbar sind, nämlich der unten konisch zulaufende Boden 8 der Stutzenmuffe 1 und die auf diese Stutzenmuffe 1 drehbar aufgeprellte Drehkappe 2. Man erkennt zuunterst noch den Dorn 16, der aus dem Loch 9 herausragt. In Figur 8 sind alle vier Teile dieser Verschlussvariante in einer Explosionsdarstellung gezeigt, aufgereiht auf der gemeinsamen Drehachse. Zuunterst sieht man die Stutzenmuffe 1. Sie wird nach der Montage des Verschlusses über das Aussengewinde des Stutzens eines Behälters bzw. einer Flasche geschraubt, wozu sie ein hier nicht sichtbares Innengewinde aufweist. Auf ihrer Aussenseite ist sie im oberen Teil mit Rillen 4 ausgestattet, auf welche entsprechende Rillen der zugehörigen Drehkappe 2 passen, sodass die Drehkappe 2 auf die Stutzenmuffe 1 aufprellbar ist und dann auf ihr über einen gewissen Bereich drehbar ist. Es handelt sich aber bei diesen Rillen nicht um ein Gewinde! Oberhalb der Stutzenmuffe 1 ist hier ein Stech- und Schneidorgan 30 dargestellt. Dieses formt gewissermassen ein Speichenrad, wobei die Radaussenseite, das heisst die Radlaufseite, mit einem Aussengewinde 32 versehen ist. Dieses Aussengewinde 32 passt zu einem Innengewinde am Nippel 14 im Innern der Drehkappe 2, wie mit dem Pfeil angedeutet. Gegen oben gerichtet sind Schneidspitzen 29 an diesem Stech- und Schneidorgan 30 angeformt, die zur öffnung der Folie am Substanzbecher dienen, wie das noch erklärt wird. Oberhalb dieser Schneidspitzen 29 ist der Substanzbehälter gezeigt, hier
in Form eines Substanzbechers 31. Er ist hier in gestürzter Lage dargestellt, und entsprechend ist er unten mit einer Folie 27 dichtend verschlossen. Dieser Substanzbecher 29 kann aus sauerstoffdichtem Material hergestellt sein, und dann mit einer ebenso dichten Folie 27 verschlossen werden, was eine aseptische Befüllung ermöglicht. Zuoberst erkennt man die Drehkappe 2, die in ihrem Innern einen Nippel 14 aufweist, der an der Unterseite des Deckels dieser Drehkappe 2 angeformt ist. Dieser Nippel 14 dient zur Aufnahme der Substanzkapsel 31. Wie diese vier Elemente dieser zweiten Variante des Verschlusses zusammenwirken wird anhand der Figur 9 klar.
[0012] In Figur 9 sieht man hierzu einen Längsschnitt durch den gesamten Verschluss, in seiner initialen Schliesslage nach Montage. Die Drehkappe 2 ist mittels ihrer Rillen auf jene der Stutzenmuffe 1 aufgeprellt. Die Drehkappe 2 weist an der Unterseite ihres Deckels einen Nippel 14 auf, der am unteren Ende mit einem Innengewinde 28 ausgerüstet ist. Im oberen Bereich des Nippels 14 ist der Substanzbecher 31 eingesteckt, und zwar in gestürzter Lage, mit der Folie 27 nach unten gerichtet. Unten am äusseren Griffrand der Drehkappe 2 ist ein Garantieband 18 angeformt, welches zunächst weggerissen werden muss, um den Verschluss an einem damit bestückten Behälter zu öffnen. Die Drehkappe 2 sitzt über eine Rillenverbindung auf der Stutzenmuffe I 5 was ihre Verdrehbarkeit gegenbüer der Stutzenmuffe 1 gewährleistet. Die Stutzenmuffe 1 trägt über eine innere Auskragung 6 einen oben offenen Becher 7, der unten konisch gegen ein Ausfluss-Loch 9 zuläuft. Der Nippel 14 passt genau in diesen Becher 7 hinein. Im unteren Bereich des äusseren Teils der Stutzenmuffe 1 sieht man hier das Innengewinde 3, mit dem die Stutzenmuffe 1 auf einen Behälterstutzen mit Aussengewinde aufschraubbar ist. Am Innengewinde 28 im unteren Teil des Nippels 14 ist das Stech- und Schneidorgan 30 über sein eigenes Aussengewinde gehalten. Dieses Stech- und Schneidorgan 30 ist als Speichenrad ausgeführt und weist nach oben gerichtete Schneidspitzen 29 auf. Auf dem konisch zulaufenden Boden des Bechers 7 sind nach oben ragende Haltestäbe 33 angeformt, welche die Speichen 34 des Stech- und Schneidorganes 30 durchdringen. Das Stech- und Schneidorgang 30 ist ausserdem mit einem zentral nach unten ragenden Dorn 16 versehen, welcher durch das Loch 9 gesteckt ist und dieses dichtend verschliesst.
[0013] Die Funktion des Stech- und Schneidorgans 30 wird anhand von Figur 10 klar. Die Gewindeverbindung zum Nippel 14 muss so gestaltet sein, dass bei Drehung des Nippels 14 infolge Drehung der Drehkappe 2 das Stech- und Schneidorgan 30 axial nach oben bewegt wird, weil es durch die stationären Haltestäbe 33 daran gehindert wird, mit dem Nippel 14 mitzudrehen. Wenn aber dieses Stech- und Schneidorgan 30 nach oben verschoben wird, so stechen seine Schneidspitzen 29 die Folie 27 des Substanzbechers 31 an und schneiden sie hernach auf, wie in der Figur gezeigt, sodass die Flüssigsubstanz im Substanzbecher 31 nach unten ausläuft und sich im Becherboden über dem Loch 9 sammelt. Durch das Aufwärtsbewegen des Stech- und Schneidorgans 30 wurde auch der Dorn 16 aus dem Loch 9 herausgezogen und dieses liegt nun frei. Die Flüssigsubstanz fliesst aber noch nicht notwendigerweise ab. Das Loch 9 kann so klein gestaltet sein, dass aufgrund der Kapillarität der Flüssigsubstanz vorerst vermieden wird, dass diese durch das Loch abfliesst, sondern das erst dann erfolgt, wenn ein hinreichendes Druckgefälle zwischen der Flüssigsubstanz und dem Innern des Behälters unterhalb des Loches 9 vorhanden ist.
[0014] Die Figur 11 zeigt die Stutzenmuffe 1, das Stech- und Schneidorgan 30 und den Substanzbecher 31 von schräg oben gesehen. Zunächst erkennt man hier die Speichen 34 am Stech- und Schneidorgan 30. Die Haltestäbe 33 am Boden des Bechers 7 im Innern der Stutzenmuffe 1 ragen in Montage-Lage zwischen diesen Speichen 34 des Stech- und Schneidorgans 30 hindurch nach oben und sichern daher seine Drehlage im Nippel 14. Ausserdem erkennt man die Schneidspitzen 29 am Stech- und Schneidorgan 30. Oben auf dem Rand der Stutzenmuffe 1 sind zwei Klinken 35 angeformt, sowie ein Anschlagelement 35. Wenn die Drehkappe 2 auf die Stutzenmuffe 1 aufgeschraubt ist, so stellen diese Elemente mit ihren Gegenstücken im Innern der Drehkappe 2 sicher, dass beim öffnen des Verschlusses, wenn also die Drehkappe 2 initial von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, das Folgende passiert: In einer ersten Phase wird die Drehkappe 2 unter einem Rätschgeräusch der Klinke 35 gegenüber der Stutzenmuffe 1 horizontal verdreht. Infolge dieser Verdrehung wird das Stech- und Schneidorgan 30 im Innern des nun drehenden Nippels 14 in seiner Drehlage festgehalten, was dazu führt, dass es infolge seiner Gewindeverbindung mit dem Nippel 14 nach oben bewegt wird, wie das am besten anhand der Figuren 9 und 10 nachvollziehbar ist. Dabei stechen die Schneidspitzen 29 des
Stech- und Schneidorgans 30 die Folie 27 des Substanzbechers 31 in hinern des Nippels 14 auf. Gleichzeitig wird der Dorn 16 am Stech- und Schneidorgans 30, wenn denn ein solcher vorhanden ist, nach oben aus dem Loch 9 gezogen. Wenn diese Bewegungen abgeschlossen sind, kommt die Drehkappe 2 auf der Stutzenmuffe 1 zu einem Anschlag. Die Drehbewegung ist dabei durch das Anschlagelement 35 begrenzt. Spätestens jetzt erfolgt ein Druckausgleich zwischen dem Behälterinnern unterhalb des Loches 9 und dem Innern des Bechers 7 und Substanzbechers 31, und die Flüssigkeit vom Substanzbecher 31 sammelt sich auf dem Boden des Bechers 7 an. Sie steht unter einem gegenüber der Atmosphäre erhöhten Druck, wenn der Behälter, auf dem der Verschluss sitzt, mit einer ausgasenden Flüssigkeit gefüllt ist, etwa mit Mineralwasser, das mit Kohlesäure versetzt ist. Wird die Drehkappe 2 trotzdem weiter in Löserichtung gedreht, so nimmt sie fortan die Stutzenmuffe 1 mit. Wenn diese aber in Löserichtung gedreht wird, so wird sie vom Behälterstutzen losgeschraubt und das führt schliesslich zu einem Druckabfall im Behälter auf das Niveau des Umgebungsdruckes, das heisst auf Atmosphärendruck. Schlagartig stellt sich daher eine Druckdifferenz zwischen dem Becherinnern und dem Behälterinnern ein, noch bevor der Verschluss gänzlich vom Behälterstutzen weggeschraubt ist. Diese Druckdifferenz führt dazu, dass sich die Flüssigsubstanz, die sich über dem Loch 9 befindet, unter dem im Becher 7 herrschenden höheren Druck kräftig durch das Loch 9 in das Behälterinnere gepresst wird, unter einem vernehmbaren scharfen Zischlaut. Dieses Einspritzen lässt sich beobachten, wenn der Behälter aus transparentem Material hergestellt ist, etwa aus Glas oder PET, und das Einspritzen bietet ein optisch eindrückliches Schauspiel.
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