EP4529526B1

EP4529526B1 - Verschlusselement zum verringern und festhalten von flüssigkeitsrückständen

Info

Publication number: EP4529526B1
Application number: EP23723147.7A
Authority: EP
Inventors: Christian KRAUTKRÄMER
Original assignee: Bericap Holding GmbH
Current assignee: Bericap Holding GmbH
Priority date: 2022-05-23
Filing date: 2023-04-25
Publication date: 2026-02-04
Anticipated expiration: 2043-04-25
Also published as: EP4529526C0; DE102022112981A1; ES3064011T3; EP4529526A1; WO2023227310A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verschlusselement für einen Flüssigkeitsbehälter, wobei das Verschlusselement eine Verschlusskappe umfasst, wobei die Verschlusskappe einen Kappendeckel aufweist, wobei die Verschlusskappe einen sich umfangseitig an den Kappendeckel anschließenden und zylindrisch um eine Verschlusskappenachse erstreckenden Kappenmantel aufweist, wobei die Verschlusskappe einen Dichtungsring umfasst, wobei der Dichtungsring innenseitig am Kappendeckel angeordnet ist, wobei das Verschlusselement einen Ankerring und ein Verbindungselement umfasst, wobei das Verbindungselement die Verschlusskappe zugfest mit dem Ankerring verbindet, wobei der Ankerring derart ausgebildet ist, dass er zugfest mit einem Behälterhals eines Flüssigkeitsbehälters in Eingriff bringbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren eine Kombination eines Behälters mit einem Verschlusselement der eingangs genannten Art.
Verschlusselemente der eingangs genannten Art werden auch als angebundene Verschlüsse bezeichnet. Denn diese lassen sich in Eingriff mit einem Behälterhals einen Behälters bringen, so dass die Verschlusskappe stets am Behälterhals angebunden bleibt, auch wenn die Verschlusskappe sich in einer geöffneten Position befindet und Flüssigkeit aus dem Behälter herausfließt.
Insbesondere wenn es sich bei dem zu verschließenden Behälter um einen Getränkebehälter handelt und dieser dafür vorgesehen ist, dass ein Konsument direkt durch Ansetzen seines Mundes am Behälterhals den Getränkeinhalt trinken kann, ist es wichtig, dass die Verschlusskappe in eine geöffnete Stellung bringbar ist, in der sie den Konsumenten so wenig wie möglich beim Trinken stört.
Ebenso wichtig ist es aber auch, dass sichergestellt ist, dass Flüssigkeitsrückstände, die sich beim Öffnen des Verschlusses noch in der Verschlusskappe befunden haben, nicht beim Trinken aus der Verschlusskappe fließen und somit potentiell zu einem Beflecken und Verschmutzen der trinkenden Person oder dessen Kleidung führen.
Aus der WO 2021/141079 A1 ist ein Behälterdeckel aus Kunstharz bekannt, der im mittleren Bereich der Innenfläche der oberen Wand eine Verformungsverhinderungseinrichtung umfasst.
Vor diesem Hintergrund ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Risiko eines Austretens von Flüssigkeitsrückständen aus einer geöffneten angebundenen Verschlusskappe auszuschließen oder zumindest zu verringern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verschlusselement für einen Flüssigkeitsbehälter, wobei das Verschlusselement eine Verschlusskappe umfasst, wobei die Verschlusskappe einen Kappendeckel aufweist, wobei die Verschlusskappe einen sich umfangseitig an den Kappendeckel anschließenden und zylindrisch um eine Verschlusskappenachse erstreckenden Kappenmantel aufweist, wobei die Verschlusskappe einen Dichtungsring umfasst, wobei der Dichtungsring innenseitig am Kappendeckel angeordnet ist, wobei das Verschlusselement einen Ankerring und ein Verbindungselement umfasst, wobei das Verbindungselement die Verschlusskappe zugfest mit dem Ankerring verbindet, wobei der Ankerring derart ausgebildet ist, dass er zugfest mit einem Behälterhals eines Flüssigkeitsbehälters in Eingriff bringbar ist und wobei der Kappendeckel an seiner Innenseite und radial innenliegend zum Dichtungsring zumindest abschnittweise eine strukturierte Oberfläche aufweist, wobei die strukturierte Oberfläche derart ausgebildet ist, dass die strukturierte Oberfläche eine Mehrzahl von offenen Ausnehmungen zur Aufnahme von Flüssigkeit umfasst.
Durch die strukturierte Oberfläche wirken größere Adhäsionskräfte auf Flüssigkeitsrückstände, die sich nach dem Öffnen der Verschlusskappe noch in der Verschlusskappe und insbesondere am Kappendeckel befinden, als dies der Fall wäre, wenn eine im Wesentlichen glatte Oberfläche an der Innenseite des Kappendeckels ausgebildet wäre. So wird ermöglicht, dass dir Flüssigkeitsrückstände in den Ausnehmungen, die von der strukturierten Oberfläche gebildet werden, zurückhalten werden, auch wenn die Schwerkraft die Flüssigkeitsrückstände in Richtung der Öffnungen der Ausnehmungen zieht.
Der Dichtungsring wird in den Fachkreisen auch als Dichtungsolive oder Dichtlippe bezeichnet. Der Dichtungsring ist derart ausgebildet, dass sie innenseitig an einem Behälterhals anliegt und den Behälterhals gegenüber der äußeren Umgebung abdichtet, wenn das Verschlusselements in einer geschlossenen Stellung auf dem Behälterhals aufgebracht ist.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements verbindet das Verbindungselement die Verschlusskappe derart zugfest mit dem Ankerring, dass die dadurch entstehende Verbindung erst ab einer Zugkraft von 12,5 Newton oder mehr reißt.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements ist der Kappendeckel als eine im Wesentlichen sich senkrecht zur Verschlusskappenachse erstreckende Deckelplatte ausgebildet.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements ist das Verbindungselement eine Scharnierelement, das derart ausgebildet ist, dass die Verschlusskappe um eine im Wesentlichen senkrecht zur Verschlusskappenachse ausgebildete Schwenkachse gegenüber dem Ankerring verschwenkbar ist.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements umfasst das Verbindungselement zumindest ein Halteband und vorzugsweise zwei Haltebänder.
Erfindungsgemäß grenzt die strukturierte Oberfläche an den Dichtungsring an, wobei die strukturierte Oberfläche vorzugsweise bei jeder Umfangswinkelposition an den Dichtungsring angrenzt.
Es hat sich gezeigt, dass sich Flüssigkeitsrückstände nach dem Öffnen der Verschlusskappe hauptsächlich im innenliegenden Übergangsbereich zwischen Dichtungsring und Kappendeckel befinden. Dies ist ebenfalls durch die dort lokal aufgrund des Dichtungsringes erhöhten Adhäsionskräfte begründet. Im zentralen Bereich des Kappendeckels finden sich Flüssigkeitsrückstände deutlich seltener, da die allein an der innenseitigen Oberfläche des Kappendeckels wirkenden Adhäsionskräfte in der Regel nicht ausreichend sind, um einen Rückfluss der Flüssigkeit in den Behälter zu verhindern, wenn der Behälter vor dem Öffnen in einer aufrechten Position gelagert ist. Indem die strukturierte Oberfläche an den Dichtungsring angrenzt, werden aber nicht nur die dort lokal wirkenden Adhäsionskräfte weiter verstärkt. Gleichzeitig bewirkt die Strukturierung auch, dass sich die innerhalb eines Flüssigkeitsrückstands in Umfangrichtung wirkenden und den Rückstand in sich zusammenhaltenden Molekularkräfte nur schwächer ausbilden können, sodass sich kein im Wesentlichen durchgängiger Film entlang des Übergangsbereichs von Dichtungsring und Kappendeckel über einen größeren Umfangwinkel ausbilden kann. Hierdurch wird folglich auch bewirkt, dass die in einer von der strukturierten Oberfläche definierten Ausnehmung enthaltene Flüssigkeitsmenge einen kritischen Massenwert nicht überschreitet, ab dem die Adhäsionskräfte nicht mehr ausreichen würden, um die auf die Flüssigkeitsmenge wirkende Schwerkraft zu kompensieren.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weist der Kappendeckel innenseitig mehrere Strukturelemente auf, wobei die Oberflächen der mehreren Strukturelemente die Mehrzahl von offenen Ausnehmungen definieren. Ein Strukturelement ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein plastisches Element mit einer klar definierbaren räumlichen Ausdehnung wie z.B. Höhe, Länge und Breite. Gegenüber stochastisch erzeugten strukturieren Oberflächen haben solche Strukturelemente den Vorteil, dass sie eine klar definierbare Adhäsionswirkung erzeugen, die dann z.B. homogen entlang des Übergangsbereichs zwischen Dichtungsring und Kappendeckel verteilt sein kann.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Strukturelemente einen geringeren Abstand zur Verschlusskappenachse auf als der Dichtungsring.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements sind die Strukturelemente einteilig mit dem Kappendeckel und dem Dichtungsring ausgebildet.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselement ist die strukturierte Oberfläche gebildet durch die Oberflächen der Strukturelemente und die jeweils zwischen zwei benachbarten Strukturelementen angeordnete Oberfläche eines zwischen einem jeweiligen benachbarten Paar von Strukturelementen ausgebildeten Talbodens des Kappendeckels. Mit anderen Worten bilden jeweils sich gegenüberliegende Seitenflächen zweier benachbarter Strukturelemente die Flanken eines Tals aus, welches durch den Talboden vervollständigt wird. Es hat sich gezeigt, dass sich Flüssigkeitsrückstände zum einen sehr gut in solchen Talstrukturen durch Adhäsion festhalten lassen und zum anderen aber jedes Tal für sich genommen derart dimensioniert werden kann, dass die darin enthaltenen Flüssigkeitsmenge eine kritische Masse nicht überschreitet und ein Abtropfen der Flüssigkeitsrückstände folglich vermieden werden kann.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements sind die Strukturelemente derart ausgebildet und angeordnet, dass zumindest ein erstes Paar benachbarter Strukturelemente eine erste Kapillare seitlich begrenzt, wobei die erste Kapillare in eine parallel zur Verschlusskappenachse ausgerichtete Raumrichtung hin offen ausgebildet ist.
Unter einer Kapillare im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist eine Ausnehmung wie z.B. ein Spalt oder Hohlraum zu verstehen, der derart dimensioniert ist, dass die Kapillarkraft, welche auf in der Kapillare enthaltenes Wasser wirken würde, die Schwerkraft, welche ebenfalls auf in der Kapillare enthaltenes Wasser wirken würde, kompensiert, sodass ein Herausfließen des Wassers aus der Kapillare in Richtung des Erdbodens nicht stattfindet.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements bildet jede der Mehrzahl von offenen Ausnehmungen eine Kapillare aus.
Durch die Ausbildung der Ausnehmungen als Kapillare wird sichergestellt, dass die Adhäsionskräfte in der Mehrzahl aller auftretenden Fälle beim Verwenden des Verschlusselementes die Schwerkraft, welche auf Flüssigkeitsrückstände am Kappendeckel wirkt, kompensiert.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements ist das erste Paar von Strukturelementen derart ausgebildet und angeordnet, dass auf eine während der Nutzung der Verschlussvorrichtung in die erste Kapillare gelangende Kuhmilchmenge eine Kapillarkraft wirkt, welche die auf die Kuhmilchmenge wirkende Schwerkraft im Wesentlichen kompensiert, wenn die Innenseite des Kappendeckels zum Erdboden hin ausgerichtet ist.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen jeweils zwei benachbarte Strukturelemente einen Bogenmaß-Abstand in Umfangsrichtung von 2 Grad bis 10 Grad auf. Es hat sich herausgestellt, dass durch entsprechende Bogenmaß-Abstände eine ausreichende Adhäsionskraft bewirkt werden kann, um das Risiko eines Abtropfens von Flüssigkeitsrückständen aus einer geöffneten Verschlusskappe zu verringern.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen jeweils zwei benachbarte Strukturelemente einen Bogenmaß-Abstand in Umfangsrichtung von 4 Grad bis 8 Grad auf. Es hat sich herausgestellt, dass durch entsprechende Bogenmaß-Abstände eine ausreichende Adhäsionskraft bewirkt werden kann, um das Risiko eines Abtropfens von Flüssigkeitsrückständen aus einer geöffneten Verschlusskappe sehr stark zu verringern.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen jeweils zwei benachbarte Strukturelemente in Umfangsrichtung einen Abstand von maximal 2 mm zueinander auf. Hiermit werden Ausnehmungen im Sinne der vorliegenden Erfindung zwischen den Strukturelementen gebildet, die mit einer ausreichenden Adhäsionswirkung einhergehen, um das Risiko eines Abtropfens von Flüssigkeitsrückständen zu verringern. Gleichzeitig ist der Materialaufwand für das Anbringen der Strukturelemente möglichst gering.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen jeweils zwei benachbarte Strukturelemente in Umfangsrichtung einen Abstand von maximal 1,5 mm zueinander auf. Die Adhäsionswirkung ist hierdurch nochmals verstärkt, sodass das Risiko eines Abtropfens weiter verringert werden kann.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen jeweils zwei benachbarte Strukturelemente in Umfangsrichtung einen Abstand von maximal 1 mm zueinander auf. Hierdurch wird sichergestellt, dass in der Mehrzahl aller im Alltag auftretenden Fälle ein Abtropfen von Flüssigkeitsrückständen nicht stattfindet.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements sind die mehreren Strukturelemente länglich ausgebildete Rippen. Solche Rippen eignen sich sehr gut zum Ausbilden von Ausnehmungen in Form von Tälern. Auch lassen sich solche Rippen sehr einfach mit den bekannten Spritzgussverfahren für Kunststoffverschlüsse herstellen
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements erstrecken sich die Rippen im Wesentlichen radial. Hierdurch wird verhindert, dass sich ein zusammenhängender Flüssigkeitsfilm am Kappendeckel bildet, der als Flüssigkeitsrückstand im Verschlussdeckel verbleibt, wenn der Verschlussdeckel in eine geöffnete Position gebracht wird. Durch die radial verlaufenden Rippen können die Flüssigkeitsmoleküle nicht mehr so stark über eine größere Entferndung miteinander interagieren, um einen zusammenhängenden Film auszubilden, da die hierfür notwendige planare Fläche immer wieder von den axial vorstehenden Rippen unterbrochen ist. Mit anderen Worten wird insbesondere eine ringförmige Filmbildung durch die Rippen verhindert, da kein umlaufender ungestörter Kontakt der Flüssigkeitsmoleküle untereinander aufgrund der durch die Rippen bedingten Unterbrechungen möglich ist.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements grenzen die Rippen sowohl an einen senkrecht zur Verschlusskappenachse liegenden Oberflächenabschnitt des Kappendeckels als auch an eine zylindrisch um die Verschlusskappenachse angeordnete innere Oberfläche des Dichtungsringes an. Dies behindert auf vorteilhafte Weise eine Filmbildung von Flüssigkeitsrückständen im Übergangsbereich von Dichtungsring und Kappendeckel.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements erstrecken sich die Rippen in der Form eines halben Rundbogens zwischen dem senkrecht zur Verschlusskappenachse liegenden Oberflächenabschnitt des Kappendeckels und der zylindrisch um die Verschlusskappenachse angeordneten inneren Oberfläche des Dichtungsringes. Derart ausgebildete Rippen lassen sich im Herstellungsprozess besonders leicht entformen und gehen mit einem minimalen Materialaufwand einher - bei maximaler Adhäsionswirkung und gleichzeitiger Verhinderung von Filmbildung. Der halbe Rundbogen kann insbesondere einen Krümmungsradius aufweisen, dessen Krümmungsmittelpunkt radial innenliegend vom Kappenmantel angeordnet ist.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine radiale Erstreckung von 2 bis 20 Prozent des Durchmessers des Kappendeckels auf. Es hat sich gezeigt, dass die Filmbildung durch entsprechend ausgebildete Rippen derart verringert werden kann, dass das Risiko eines Auftretens von Flüssigkeitsrückständen mit einer für ein Abtropfen erforderlichen kritischen Masse verringert werden kann.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine radiale Erstreckung von 5 bis 15 Prozent des Durchmessers des Kappendeckels auf. Bei entsprechender Ausbildung kann gewährleistet werden, dass das zuvor beschriebene Risiko weiter verringert werden.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine radiale Erstreckung von 8 bis 12 Prozent des Durchmessers des Kappendeckels auf. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass eine Filmbildung praktisch nicht stattfindet.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine radiale Erstreckung von 2 mm bis 8 mm auf. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine radiale Erstreckung von 2,5 mm bis 6 mm auf. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine radiale Erstreckung von 3 mm bis 4 mm auf.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine Erstreckung in Umfangsrichtung von 0,2 mm bis 1 mm auf. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine Erstreckung in Umfangsrichtung von 0,4 mm bis 0,8 mm auf.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine maximale axiale Erstreckung von 1,5 mm bis 4 mm auf. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements weisen die Rippen jeweils eine maximale axiale Erstreckung von 2 mm bis 3 mm auf.
Es hat sich gezeigt, dass Rippen, die gemäß der zuvor beschriebenen Parameterbereiche ausgebildet sind, sowohl auf vorteilhafte Weise die Filmbildung am Kappendeckel verhindern oder zumindest verringern als auch eine Ausbildung von einer Mehrzahl von Ausnehmungen ermöglichen, wobei die Ausnehmungen mit Adhäsionskräfte einhergehen, welche mögliche in den Ausnehmungen enthaltenen Flüssigkeitsrückstände zurückhalten und somit eine Abtropfen dieser Rückstände verhindern.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements besteht das Verschlusselement aus Kunststoff. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements ist das Verschlusselement hergestellt durch ein Spritzgussverfahren.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst von einer Kombination eines Behälters mit einem Verschlusselement gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Der Behälter kann ebenfalls aus Kunststoff bestehen.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kombination weist der Behälter einen Behälterhals auf, wobei der Ankerring derart in Eingriff mit dem Behälterhals ist, dass der Ankerring zugfest mit dem Behälterhals verbunden ist, sodass die Verschlusskappe über das Verbindungselement und den Ankerring an den Behälterhals angebunden ist, auch wenn sich die Verschlusskappe in einer geöffneten Stellung befindet.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kombination ist der Behälter ein Getränkebehälter, insbesondere ein Getränkebehälter für Milch, milchhaltige Getränke oder Fruchtsäfte. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere diese Flüssigkeitsarten dazu neigen, größere Flüssigkeitsrückstände in einer Verschlusskappe auszubilden, sodass das Tropf-Risiko bei diesen Getränkesorten besonders hoch ist, wenn die Verschlusselemente nicht gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sind.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kombination ist der Ankerring derart in Eingriff mit dem Behälterhals, dass die dadurch entstehende zugfeste Verbindung erst ab einer Zugkraft von 12,5 Newton oder mehr reißt.
Weitere Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich anhand der im Folgenden beschriebenen Figuren. Es zeigen:

Fig. 1:: eine Draufsicht auf die Innenseite des Kappendeckels einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschlusselements,
Fig. 2:: eine seitliche Schnittansicht der Ausführungsform aus Fig. 1 gemäß der in Fig. 1 gezeigten zweiten Schnittebene 101,
Fig. 3:: eine Detailansicht der Schnittansicht aus Fig. 2 auf den Übergangsbereichs zwischen Dichtungsring und Kappendeckel gemäß dem in der Fig. 2 gezeigten ersten Detailansichtsbereich 102,
Fig. 4:: eine Schnittansicht auf den Übergangsbereichs zwischen Dichtungsring und Kappendeckel gemäß der in Fig. 1 gezeigten ersten Schnittebene 100,
Fig. 5:: eine Detailansicht der Draufsicht aus Fig. 1 auf den Übergangsbereichs zwischen Dichtungsring und Kappendeckel gemäß dem in der Fig. 1 gezeigten zweiten Detailansichtsbereich 103.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusselements 1. Wie insbesondere anhand von Fig. 2 ersichtlich, handelt es sich bei der dort verwendeten Verschlusskappe 2 um einen Schraubdeckel. Die Verschlusskappe 2 verfügt in diesem Sinne über ein Innengewinde 12, das mit einem korrespondierenden Außengewinde eines Behälterhalses in Eingriff gebracht werden kann, um den Behälterhals zu verschließen.
Der sich axial vom Kappendeckel 3 nach innen erstreckende Dichtungsring 5 und insbesondere der daran angeordnete Dichtungsvorsprung 11 liegen an einer Innenseite des Behälterhalses an und bewirken somit einen flüssigkeitsdichten Verschluss, wenn das Verschlusselement 1 auf einem Behälterhals angebracht ist. Der flüssigkeitsdichte Verschluss wird nochmals verstärkt durch das radial zum Dichtungsring 5 weiter außerhalb liegende äußere Dichtungselement 13, welches ringförmig ausgebildet ist und in der geschlossenen Stellung des Verschlusselements 1 an einer Außenseite des Behälterhalses anliegt. Mit anderen Worten wird der Behälterhals zwischen Dichtungsring 5 (innenseitig) und äußerem Dichtungselement 13 (Außenseitig) positioniert, um einen flüssigkeitsdichten Verschluss bereitzustellen.
Ein solcher ist notwendig, damit ein Flüssigkeitsbehälter auch problemlos transportiert werden kann, ohne dass Flüssigkeit aus dem Behälter ungewollt austritt. Während eines Transports kommt immer wieder dazu, dass der Behälter, z.B. eine PET-Getränkeflasche mit einem Fassungsvermögen von 500 ml, aus einer aufrecht stehenden Position in eine liegende Position oder gar eine auf dem Kopf stehende Position gedreht wird. Dann ist es entscheidend, dass der Flüssigkeitsinhalt des Behälters nicht aus dem Behälterhals heraustreten kann.
Durch die beschriebenen Ereignisse kommt es aber auch dazu, dass die initial nur im Behälter enthaltene Flüssigkeit in den vom Kappendeckel 3 und Kappenmantel 4 umschlossenen Innenraum der Verschlusskappe 2 fließt, der in Fig. 2 gut ersichtlich ist. Durch Adhäsionskräfte, d.h. molekulare Wechselwirkungskräfte zwischen den Molekülen der Flüssigkeit und den Molekülen, die sich auf den innenseitigen Oberflächen der Verschlusskappe 2 befinden, kommt es nun dazu, dass Flüssigkeitsrückstände in den Ausnehmungen 9 zurückbleiben, welche jeweils von einem Parr von benachbarten Rippen 8 flankiert werden. Die Oberflächen der Rippen 8 und der Ausnehmungen 9 bilden zusammen die strukturierte Oberfläche 7.
Ein Flüssigkeitsfilm, der sich zusammenhängend über einen größeren Umfangswinkelbereich erstreckt, entsteht allerdings nicht.
Die Rippen 8 sind - wie in Figur 1 und 5 ersichtlich - derart eng zueinander angeordnet, dass von den beiden Flanken der jeweils benachbarten Rippen 8 und dem dazwischenliegenden Talboden Adhäsionskräfte auf die Flüssigkeitsrückstände wirken, die einem Abließen dieser Rückstände entgegenwirkt, selbst wenn die Verschlusskappe 2 in einer aufrechten Position gelagert ist. Somit ist das Risiko gering, dass sich Tropfen bilden und von der Verschlusskappe 2 herunterfallen, wenn beispielweise ein Konsument einen mit dem Verschlusselement ausgestatteten Getränkebehälter bzw. dessen Behälterhals zum Trinken an den Mund ansetzt.
Die Rippen 8 sind dabei als halbe Rundbögen ausgebildet und setzen sowohl seitlich an der Innenseite des Dichtungsrings 5 als auch axial am Kappendeckel 3 an.
Wie Anhand von Fig. 3 ersichtlich ist, sind der Kappendeckel 3, die Rippen 8 und der Dichtungsring 5 einstückig ausgebildet. Zwischen jedem benachbarten Paar von Rippen 8 erstreckt sich eine - wie in Fig. 4 ersichtlich - spaltenförmige Ausnehmung 9, die aufgrund ihrer Flüssigkeit-zurückhaltenden Funktion auch als Kapillare 9 bezeichnet werden kann.
In Fig. 5 sind die Rippen 8 und die dazwischenliegenden spaltenförmigen Ausnehmungen 9 nochmals in einer Draufsicht von unten gezeigt. Hierbei ist auch zu erkennen, dass sich die Ausnehmungen 9 von dem Dichtungsring 5 in Richtung der Verschlusskappenachse 50 gehend verengen. Dies ist durch die Erstreckung der Rippen 8 in Umfangsrichtung bedingt, welche in radialer Richtung betrachtet konstant ist.
Bei der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform ist der Ankerring 6 als Flexband ausgebildet. Dieses Flexband verfügt über einen umklappbaren inneren Bandabschnitt 10, der in Eingriff mit einem Pilfer-Proof-Ring eines Behälterhalses gebracht werden kann, um den Ankerring 6 gegenüber dem Behälterhals zu fixieren. Über ein (nicht im Detail) gezeigtes Verbindungselement, das den Ankerring 6 mit der Verschlusskappe 2 verbindet, bleibt die Verschlusskappe 2 auch dann an den Ankerring 6 angebunden, wenn die Verschlusskappe 2 von dem Behälterhals abgeschraubt wird, um den Inhalt des Flüssigkeitsbehälters freizugeben.

Bezugszeichenliste

1: Verschlusselement
2: Verschlusskappe
3: Kappendeckel
4: Kappenmantel
5: Dichtungsring/Dichtungsolive
6: Ankerring/Flexband
7: strukturierte Oberfläche
8: Strukturelement/Rippe
9: Ausnehmung/Kapillare
10: Innerer Bandabschnitt des Flexbandes
11: Dichtungsvorsprung
12: Innengewinde
13: Äußeres Dichtelement
50: Verschlusskappenachse
100: erste Schnittebene
101: zweite Schnittebene
102: erster Detailansichtsbereich
103: zweiter Detailansichtsbereich

Claims

Verschlusselement (1) für einen Flüssigkeitsbehälter,
wobei das Verschlusselement (1) eine Verschlusskappe (2) umfasst,

wobei die Verschlusskappe (2) einen Kappendeckel (3) aufweist,

wobei die Verschlusskappe (2) einen sich umfangseitig an den Kappendeckel (3) anschließenden und zylindrisch um eine Verschlusskappenachse (50) erstreckenden Kappenmantel (4) aufweist,

wobei die Verschlusskappe (2) einen Dichtungsring (5) umfasst,

wobei der Dichtungsring (5) innenseitig am Kappendeckel (3) angeordnet ist,

wobei das Verschlusselement (1) einen Ankerring (6) und ein Verbindungselement umfasst,

wobei das Verbindungselement die Verschlusskappe (2) zugfest mit dem Ankerring (6) verbindet,

wobei der Ankerring (6) derart ausgebildet ist, dass er zugfest mit einem Behälterhals eines Flüssigkeitsbehälters in Eingriff bringbar ist,

wobei der Kappendeckel (3) an seiner Innenseite und radial innenliegend zum Dichtungsring (5) zumindest abschnittweise eine strukturierte Oberfläche (7) aufweist,

wobei die strukturierte Oberfläche (7) derart ausgebildet ist, dass die strukturierte Oberfläche (7) eine Mehrzahl von offenen Ausnehmungen (9) zur Aufnahme von Flüssigkeit umfasst,

dadurch gekennzeichnet dass

die strukturierte Oberfläche (7) an den Dichtungsring (5) angrenzt.
Verschlusselement (1) gemäß Anspruch 1,
wobei die strukturierte Oberfläche (7) bei jeder Umfangswinkelposition an den Dichtungsring (5) angrenzt.
Verschlusselement (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche,
wobei der Kappendeckel (3) innenseitig mehrere Strukturelemente (8) aufweist, wobei die Oberflächen der mehreren Strukturelemente (8) die Mehrzahl von offenen Ausnehmungen (9) definieren,

wobei die strukturierte Oberfläche (7) vorzugsweise gebildet ist durch die Oberflächen der Strukturelemente (8) und die jeweils zwischen zwei benachbarten Strukturelementen (8) angeordnete Oberfläche eines zwischen einem jeweiligen benachbarten Paar von Strukturelementen (8) ausgebildeten Talbodens des Kappendeckels (3).
Verschlusselement (1) gemäß Anspruch 3,
wobei die Strukturelemente (8) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass zumindest ein erstes Paar benachbarter Strukturelemente (8) eine erste Kapillare (9) seitlich begrenzt,

wobei die erste Kapillare (9) in eine parallel zur Verschlusskappenachse (50) ausgerichtete Raumrichtung hin offen ausgebildet ist,

wobei das erste Paar von Strukturelementen (8) vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet ist, dass auf eine während der Nutzung der Verschlussvorrichtung in die erste Kapillare (9) gelangende Kuhmilchmenge eine Kapillarkraft wirkt, welche die auf die Kuhmilchmenge wirkende Schwerkraft im Wesentlichen kompensiert, wenn die Innenseite des Kappendeckels zum Erdboden hin ausgerichtet ist.
Verschlusselement (1) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4,
wobei jeweils zwei benachbarte Strukturelemente (8) einen Bogenmaß-Abstand in Umfangsrichtung von 2 bis 10 Grad, vorzugsweise von 4 bis 8 Grad aufweisen.
Verschlusselement (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5,
wobei jeweils zwei benachbarte Strukturelemente (8) in Umfangsrichtung einen Abstand von maximal 2 mm, vorzugsweise maximal 1,5 mm und besonders bevorzugt maximal 1 mm zueinander aufweisen.
Verschlusselement (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6,
wobei die mehreren Strukturelemente (8) länglich ausgebildete Rippen (8) sind, wobei sich die Rippen (8) vorzugsweise im Wesentlichen radial erstrecken.
Verschlusselement (1) gemäß Anspruch 7,
wobei die Rippen (8) sowohl an einen senkrecht zur Verschlusskappenachse (50) liegenden Oberflächenabschnitt des Kappendeckels (3) als auch an eine zylindrisch um die Verschlusskappenachse (50) angeordnete innere Oberfläche des Dichtungsringes (5) angrenzen.
Verschlusselement (1) gemäß Anspruch 8,
wobei sich die Rippen (8) in der Form eines halben Rundbogens zwischen dem senkrecht zur Verschlusskappenachse (50) liegenden Oberflächenabschnitt des Kappendeckels (3) und der zylindrisch um die Verschlusskappenachse (50) angeordneten inneren Oberfläche des Dichtungsringes (5) erstrecken.
Verschlusselement (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9,
wobei die Rippen (8) jeweils eine radiale Erstreckung von 2 bis 20 Prozent, vorzugsweise von 5 bis 15 Prozent und besonders bevorzugt von 8 bis 12 Prozent des Durchmessers des Kappendeckels (3) aufweisen.
Verschlusselement (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10,
wobei die Rippen (8) jeweils eine radiale Erstreckung von 2 mm bis 8 mm, vorzugsweise von 2,5 mm bis 6 mm und besonders bevorzugt von 3 mm bis 4 mm aufweisen.
Verschlusselement (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11,
wobei die Rippen (8) jeweils eine Erstreckung in Umfangsrichtung von 0,2 mm bis 1 mm, vorzugsweise von 0,4 mm bis 0,8 mm aufweisen.
Verschlusselement (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12,
wobei die Rippen (8) jeweils eine maximale axiale Erstreckung von 1,5 mm bis 4 mm und vorzugsweise von 2 mm bis 3 mm aufweisen.
Kombination eines Behälters mit einem Verschlusselement (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche,
wobei der Behälter einen Behälterhals aufweist,

wobei der Ankerring (6) derart in Eingriff mit dem Behälterhals ist, dass der Ankerring (6) zugfest mit dem Behälterhals verbunden ist, sodass die Verschlusskappe (2) über das Verbindungselement und den Ankerring (6) an den Behälterhals angebunden ist, auch wenn sich die Verschlusskappe (2) in einer geöffneten Stellung befindet.