Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Behälterverschluss gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Behälter gemäss Oberbegriff des Anspruchs 22.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik auf dem Gebiet von Kunststoff-Behälterverschlüssen mit einem Garantieband sind Verschlusskappen bekannt, welche unverlierbar an dem Be- hälter gehalten sind und dessen Ausgiessöffnung verschliessen. Auch sind Kunststoff- Behälterverschlüsse bekannt, bei welchen die Verschlusskappe gelenkig mit dem Ga rantieband verbunden sind und sich dadurch von der Ausgiessöffnung wegklappen las sen und auf diese nach Gebrauch wieder aufklappen lassen (sogenannte Flip-Top-Ver- schlüsse). Insbesondere bei Getränken, die vor Gebrauch geschüttelt werden müssen (z.B. Milch mixgetränke oder Fruchtsäfte), bleibt eine Restmenge des Getränks an der Deckelin nenseite haften. Beim Trinken aus dem Behälter bzw. der Flasche stören diese Rest mengen, weil die geöffnete Verschlusskappe mit der Flasche verbunden ist und die ver schmutzte Kappe nahe am Gesicht ist. Der Endnutzer muss befürchten, dass die Rest- menge ausläuft und ihn beschmutzt.

Aufgabe der Erfindung

Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe eine unverlierbare Verschlusskappe zu schaffen, bei welcher die Innenseite derart ausgestal- tet ist, dass die an der Innenseite der Verschlusskappe anhaftende Restmenge an Flüs sigkeit sicher in der Verschlusskappe verbleibt.

Beschreibung

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Behälterverschluss durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbil dungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass an der mit Flüssigkeit in Be rührung kommenden Innenseite der Kopfplatte, eine Haftoberfläche zur Verbesserung der Haftung von Flüssigkeit vorgesehen ist. Diese Haftoberfläche ermöglicht es in einfa cher Weise, dass an der Innenseite der Verschlusskappe nach dem Öffnen anhaftende Flüssigkeit nicht auf das Gesicht oder die Kleidung des Benutzers abtropft, sondern zu verlässig an der Kopfplatte anhaftet.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Haftoberfläche durch eine Struktur mit alternierenden Erhebungen und Zellen realisiert, wobei die zwi schen den Erhebungen gebildeten Zellen dem Aufbau einer Adhäsionskraft zu der Flüs- sigkeit dienen. In den Zellen wirktein Kapillareffekt bzw. eine Kapillaraszension, wodurch in jeder Zelle Flüssigkeit gehalten wird und nicht abtropfen kann. Die Zellen sind einseitig geschlossen und weisen von der Kopfplatte abgewandt eine Füllöffnung auf. Bei einem typischen Innendurchmesser der Kopfplatte von ca. 30 mm werden mindestens 2 ml Flüssigkeit an der Struktur zurückgehalten und tropfen sicher nicht ab. Bei einer Visko- sität der Flüssigkeit, welche höher als die von Wasser ist, kann sogar noch mehr Flüs sigkeit an der Haft-Struktur gehalten werden.

Als zweckdienlich hat es sich erwiesen, wenn die Erhebungen die Zellen einfassende Wände sind, wobei die Wände benachbarte Zellen abgrenzen. Durch die dünnen Wände lassen sich möglichst viele Zellen auf der Innenseite der Kopfplatte hersteilen und es wird möglichst wenig Kunststoff zur Herstellung der Struktur benötigt.

Zweckmässigerweise sind die Zellen mehreckige Hohlräume, da diese ein günstiges Verhältnis von Wandmaterial zum Zellvolumen haben. In den Ecken haftet Flüssigkeit besonders gut.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Zellen sechseckige Hohl- räume, wodurch die Struktur eine Wabenstruktur bildet. Die sechseckige Zellform hat das beste Verhältnis von Wandmaterial zu Zellvolumen und stellt diesbezüglich eine op timale Form dar.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Zellen runde, insbesondere kreisrunde Hohl räume sind. Diese Zellform besitzt ein ähnlich optimales Verhältnis von Wandmaterial zu Zellvolumen wie die Wabenstruktur und lässt sich einfach aus der Spritzgussform entformen.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Zellen kreisrunde Vertiefungen in einer im Bereich der Struktur verstärkten Kopfplatte. Diese kreisrunden Vertiefungen können auch nach dem Spritzgiessen in Gestalt von Bohrungen angebracht werden. Dadurch ist man in der Anordnung der Zellen besonders flexibel.

Bevorzugt ist es, wenn die Struktur ringförmige Erhebungen und von diesen eingefasste, ringförmige Zellen besitzt. Das Spritzgusswerkzeug für diese Ausführungsform ist mit relativ wenig Aufwand herstellbar und ist vergleichsweise kostengünstig.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die ringförmigen Erhebungen und die ringförmigen Zellen konzentrisch angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht es, dass die Flüssig keit gleichmässig über die Innenseite der Kopfplatte bzw. die Struktur verteilt an dieser anhaftet. Die Erfindung zeichnet sich auch bevorzugt dadurch aus, dass die Struktur von einer kreisförmigen Rille eingefasst ist. In der Rille wird zusätzlich flüssiges Material gesam melt und zurückgehalten, wodurch das Gesamtvolumen an zurückgehaltener Flüssigkeit erhöht wird. Denkbar ist es auch, dass die Rille die Haftoberfläche alleine darstellt, ohne dass eine Struktur an der Innenseite der Kopfplatte vorhanden ist. Zweckmässigerweise ist die die Rille in die Kopfplatte versenkt, wodurch diese während oder nach dem Spritzgiessen mit geringem Aufwand herstellbar ist.

Mit Vorteil ist oberhalb der Rille an der Aussenseite der Kopfplatte ein Wulst ausgebildet. Der Wulst kompensiert die Verschwächung an der Kopfplatte, welche durch die Rille zwangsläufig entsteht. Zusätzliche bewirkt der Wulst eine Versteifung der Kopfplatte. Das hat den Vorteil, dass sich die Kopfplatte weniger verformt (d.h. geringeres Doming ausbildet), wenn die Flasche einen Innendruck aufweist. Denkbar ist es auch die Rille ohne einen darüberliegenden Wulst vorzusehen, wenn die Kopfplatte ausreichend dick ist und demnach keine zusätzliche Versteifung benötigt. Der Wulst ist unmittelbar an der Aussenseite erkennbar und kann daher auch anzeigen, dass die Verschlusskappe vor- teilhaft mit einer Haftoberfläche ausgestattet ist.

Dadurch, dass die Erhebungen in vorteilhafter Weise eine Höhe zwischen 0,5 und 1,5 mm und bevorzugt zwischen 0,7 und 1 mm aufweisen, sind die Zellen ausreichend tief, damit sich der oben beschriebene Kapillareffekt aufbauen kann.

Dadurch, dass die Zellen in vorteilhafter Weise eine lichte Weite zwischen 3 und 5 mm und bevorzugt zwischen 2 und 4 mm aufweisen, besitzen die Zellen eine ausreichend grosse Füllöffnung, damit genügend Flüssigkeit in den Zellen aufgenommen wird. Unter der lichten Weite soll im Rahmen dieser Anwendung der grösstmögliche Abstand zwi schen den eine Zelle eingrenzenden Erhebungen verstanden werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Verschlusskappe einen zylindrischen Mantel mit einem an der Innenseite des Mantels ausgebildeten Innenge winde auf, welches Innengewinde mit einem Aussengewinde des Behälterhalses Zusam menwirken kann. Die zusammenwirkenden Gewinde ermöglichen, dass die Verschluss- kappe immer wieder auf den Behälterhals aufgeschraubt werden kann und von diesem abgeschraubt werden kann. An der Haftoberfläche haftet nach jedem Öffnen der Ver schlusskappe und Schütteln der Flasche Flüssigkeit, welche verursacht durch den Ka pillareffekt nicht abtropft.

Das Haltelement kann bevorzugt durch wenigstens ein Halteband realisiert sein, wel- ches die Verschlusskappe unlösbar mit dem Garantiering verbindet. Diese Lösung ist für Schraubverschlüsse besonders geeignet.

Das Halteelement kann auch bevorzugt ein Scharnier sein, welches die Verschluss kappe gelenkig mit dem Garantiering verbindet. Diese Lösung ist für Klapp- bzw. Flip- Top-Verschlüsse besonders geeignet. Zweckmässigerweise sind eine Mehrzahl von Sollbruchstegen zwischen dem Garantie ring und dem freien Rand ausgebildet, welche den Garantiering mit dem freien Rand lösbar verbinden. Sind die Sollbruchstege gebrochen, so wird dem Endnutzer dadurch eindeutig angezeigt, dass der Behälterverschluss bereits geöffnet wurde und nicht mehr originalverschlossen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verschlusskappe, der Garantiering, das Halteelement und die Haftoberfläche einstückig hergestellt. Dadurch wird kein weiterer Bearbeitungsschritt benötigt, um den Behälterverschluss mit einem weiteren Teil zu er gänzen.

In vorteilhafter Weise ist an der Kopfplatte ein nach innen abragender Innenkonus, z.B. in Gestalt eines Dichtzylinders oder eines Dichtringes, oder ein Liner angeformt, der dazu ausgebildet ist mit der Innenwandung des Behälterhalses in der Verschlussposition dichtend zusammenzuwirken. Dadurch ist der Behälter durch den Behälterverschluss in der Verschlussposition zuverlässig abgedichtet auch wenn der Behälter intensiv ge schüttelt wird. In bevorzugter Weise ist der Behälterverschluss aus einem Kunststoffmaterial, bevor zugt PP oder HDPE spritzgegossen. Dadurch lässt sich der Behälterverschluss kosten günstig als Massenprodukt hersteilen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Behälter, welcher mit einem weiter oben beschriebenen Behälterverschluss verschlossen ist. Dadurch lässt sich jeder handels übliche Behälter, auf dessen Behälterhals der Behälterverschluss passt, mit der Haft oberfläche ausstatten. Ein Zusatznutzen in Form einer sicheren Anwendung ohne Be- schmutzungsgefahr ist für den Endnutzer daher gegeben.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ei nes Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:

Figur 1 : eine perspektivische Ansicht eines Behälterverschlusses mit einem Garantiering und zwei Haltebändern, wobei die Verschlusskappe durch die zwei Haltebänder unverlierbar an dem Garantiering gehal ten ist;

Figur 2: eine perspektivische Ansicht eines Behälterverschlusses mit einem Scharnier, welches die Verschlusskappe unverlierbar an dem Ga rantiering hält;

Figur 3: eine Innenansicht der Verschlusskappe mit einer Haftoberfläche in einer ersten Ausführungsform;

Figur4: eine Innenansicht der Verschlusskappe mit einer Haftoberfläche in einer zweiten Ausführungsform;

Figur 5: eine Innenansicht der Verschlusskappe mit einer Haftoberfläche in einer dritten Ausführungsform;

Figur 6: eine Innenansicht der Verschlusskappe mit einer Haftoberfläche in einer vierten Ausführungsform;

Figur 7: eine Innenansicht der Verschlusskappe mit einer zusätzlichen Rille, welche die Haftoberfläche umfasst und

Figur 8: eine Schnittdarstellung der Verschlusskappe aus Figur 7.

In den Figuren 1 und 2 sind Behälterverschlüsse des Stands der Technik in einer ersten und zweiten Ausführungsform gezeigt, welche gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet sind. Den beiden Behälterverschlüssen 11 ist gemein, dass sie eine Ver schlusskappe 13 und einen Garantiering 15 aufweisen. Die Verschlusskappe 13 weist einen Mantel 17 mit einem freien Rand 19 auf. Der Mantel 17 geht in eine Kopfplatte 21 über. Mit dem Garantiering 23 ist der Verschluss 11 an einem Behälterhals 25 eines Behälters 27, insbesondere einer Flasche, formschlüssig gehalten. Der Behälterhals 25 geht in einen Behälterkörper 28 über. Die Verschlusskappe 13 kann zwischen einer Verschlussposition, in welcher sie eine Ausgiessöffnung 29 des Behälters füllgutdicht verschliesst, in eine Offenposition über geführt werden, in welcher die Ausgiessöffnung 29 freigegen ist. Das Verschwenken zwischen der Verschluss- und der Offenposition wird durch ein Haltelement ermöglicht. Das erste Ende 34 des Haltelements ist fest mit dem freien Rand 19 und das zweite Ende 38 ist fest mit dem Garantiering 15 verbunden. Dadurch ist die Verschlusskappe unverlierbar an dem Garantiering 15 bzw. an den Behälter 27 gehalten.

Das Halteelement kann durch wenigstens ein Halteband 31 realisiert sein. In der Figur 1 sind beispielhaft ein erstes Halteband 31a, und ein zweites Halteband 31b gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist an der Innenseite des Mantels 17 ein Innengewinde 32 aus- geformt, welches mit einem Aussengewinde 33 des Behälterhalses 25 Zusammenwirken kann. Dadurch kann die Verschlusskappe 13 auf den Behälterhals 25 aufgeschraubt werden und von diesem abgeschraubt werden.

In der Figur 2 ist gezeigt, dass das Halteelement auch durch ein Scharnier 35, insbeson dere ein Filmscharnier, realisiert sein kann. Die Verschlusskappe 13 kann durch das Scharnier 35 von der Ausgiessöffnung 29 weg verschwenkt werden und zu deren Ver schluss zu ihr hin verschwenkt werden.

Insbesondere, wenn in dem Behälter 27 bzw. der Flasche ein Getränk geschüttelt wird, kommt die Innenseite der Kopfplatte 21 intensiv mit dem Getränk in Berührung. Die an der Kopfplatte anhaftende Flüssigkeit verbleibt dort auch nach Überführen der Ver- schlusskappe 13 in die Offenposition. Wird aus der Flasche getrunken, so kann die an der Kopfplatte haftende Flüssigkeit abtropfen und das Gesicht oder die Kleidung des Endnutzers beschmutzen.

Um dies zu vermeiden, ist an der Innenseite der Kopfplatte 21 eine Haftoberfläche vor gesehen. Diese Haftoberfläche verbesserte die Haftung der Restmenge an Flüssigkeit an der Innenseite der Kopfplatte 21. Dadurch ist ein Abtropfen der anhaftenden Flüssig keit von der Kopfplatte 21 verhindert.

Die Haftoberfläche kann durch eine Struktur 36 realisiert sein. In den Figuren 3 bis 8 sind verschiedene Ausführungsformen dieser Haft-Struktur 36 gezeigt. Die Struktur 36 weist alternierende Erhebungen 37 und Zellen 39 auf. Die Zellen 39 sind daher zwischen den Erhebungen gebildet. Die Struktur 36 basiert auf dem physikalischen Vorgang des Ka pillareffekts. In einer genügend engen Zelle steigt Wasser, da die Kapillarkraft gegen über der Schwerkraft überwiegt (Kapillaraszension). In den Zellen 39 wird daher zwi- sehen der Kopfscheibe 21 und der Flüssigkeit eine Adhäsionskraft aufgebaut, welche die Flüssigkeit in den Zellen 39 hält. In den Figuren 3, 4 und 6 ist gezeigt, dass die Erhebungen Wände 37 sein können, welche benachbarte Zellen 39 abgrenzen. Die Zel len 39 können mehreckige Hohlräume sein, wobei sechseckige Hohlräume bevorzugt sind. Die dadurch entstehende Wabenstruktur besitzt ein optimales Verhältnis von Wandmaterial zum Zellvolumen.

In der Figur 4 ist gezeigt, dass die Zellen 39 kreisrunde Hohlräume sein können und die Erhebungen kreisrunde Wände 37 sein können, welche benachbarte Hohlräume vonei nander trennen.

In der Figur 5 ist veranschaulicht, dass die Zellen 39 kreisrunde Vertiefungen sind. Diese können dadurch hergestellt sein, dass in der Kopfplatte 21 die Abstände zwischen be nachbarten Vertiefungen vergrössert sind. Zwischen den kreisrunden Vertiefungen sind die Erhebungen 37 gebildet. Zum Beispiel kann die Kopfplatte 21 im Bereich der Struktur 36 verstärkt sein bzw. eine vergrösserte Dicke aufweisen, in welche die Vertiefungen eingelassen sind. Denkbar ist es auch, dass bei dieser Ausführungsform die kreisrunden Vertiefungen in die Kopfplatte gebohrt werden.

Eine vierte Ausführungsform ist in Figur 6 gezeigt. Die Erhebungen 37 können ringförmig sein und ringförmige Zellen 39 einfassen. Bevorzugt sind diese konzentrisch angeord net, wodurch eine Struktur 36 nach dem Muster der Figur 6 entsteht.

Jede der oben beschriebenen Strukturen kann von einer kreisförmigen Rille 41 einge- fasst sein, welche Rille 41 in die Kopfplatte 21 versenkt ist. Durch das Vorsehen der Rille 41 bildet sich an der Oberseite der Kopfplatte 21 ein kreisförmiger Wulst 43. In überra schender Weise verstärkt die Rille 41 den Kapillareffekt der Struktur 36, da sich in ihr ebenfalls Flüssigkeit sammelt und zurückgehalten wird. Als optimal für den Kapillareffekt hat es sich herausgestellt, wenn die Erhebungen 37 eine Höhe zwischen 0,7 und 1,5 mm aufweisen und die Zellen 39 eine lichte Weite bzw. einen Innendurchmesser zwi schen 2 und 4 mm aufweisen. Dadurch ist es bei typischen Getränkeflaschen und typi schen Getränken (Milchmixgetränke oder Fruchtsäfte, die geschüttelt werden müssen) möglich, dass die Struktur 36 bis zu 2 ml Flüssigkeit an der Kopfplatte 21 hält. Eine Mehrzahl von Sollbruchstegen 45 ist zwischen dem Garantiering 15 und dem freien Rand 19 ausgebildet. Die Sollbruchstege 45 verbinden den Garantiering 15 lösbar mit dem freien Rand 19. Sind die Stege 45 gebrochen, so zeigt dies an, dass der Verschluss 11 bereits geöffnet wurde. Die Verschlusskappe 13, der Garantieringring 15, das Hal- teelement 31, a, 31b, 35 und die Haftoberfläche 36 sind bevorzugt einstückig hergestellt. Bevorzugt sind als Materialien PP oder HDPE, welche zu dem Behälterverschluss spritz gegossen werden.

Nach dem Stand der Technik ist der Behälterverschluss 11 gemäss den Figuren 1 oder 2 mit einem Dichtelement 47 ausgestattet, damit die Verschlusskappe 13 in der Ver- Schlussposition die Ausgiessöffnung 29 flüssigkeitsdicht abdichtet.

Legende:

11 Behälterverschluss

13 Verschlusskappe

15 Garantiering

17 Mantel

19 freier Rand

21 Kopfplatte

25 Behälterhals

27 Behälter

28 Behälterkörper 29 Ausgiessöffnung

31a, 31b Erstes und zweites Halteband, Halteelement

32 Innengewinde

33 Aussengewinde

34 Erstes Ende des Halteelements

35 Scharnier, Halteelement

36 Struktur, Haftoberfläche

37 Erhebungen, Wände

38 Zweites Ende des Halteelements

39 Zellen 41 Rille 43 Wulst 45 Sollbruchstege 47 Dichtelement, Innenkonus