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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlusseinrichtung zum wahlweise Verschließen oder Freigeben einer Behälteröffnung eines Behälters, wobei die Verschlusseinrichtung eine Verschlusskappe umfasst, wobei die Verschlusskappe eine Kappendeckelplatte und einen sich umfangseitig an die Kappendeckelplatte anschließenden Kappenmantel aufweist, wobei sich der Kappenmantel zumindest abschnittsweise zylindrisch und/oder konisch um eine Verschlusskappenachse erstreckt, wobei der Kappenmantel eine von der Verschlusskappenachse weg gerichtete Außenfläche und eine zur Verschlusskappenachse hin gerichtete Innenfläche aufweist, wobei die Verschlusskappe ein erstes Führungsmittel aufweist, das an der Innenfläche des Kappenmantels angeordnet ist, wobei das erste Führungsmittel derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es in Eingriff mit einem zweiten Führungsmittel eines Behälters gebracht werden kann, um die Behälteröffnung des Behälters zu verschließen.
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Verschlusseinrichtungen für Behälter werden in großen Stückzahlen produziert. Daher ist es erstrebenswert, bei der Produktion einer Verschlusseinrichtung den Ressourcenaufwand möglichst klein zu halten. Hierdurch lassen sich nicht nur die Produktionskosten senken, sondern auch der ökologische Fußabdruck der Verschlusseinrichtung wird reduziert. Beispielsweise beschäftigt sich das Dokument
DE 10 2025 111 245 A1 mit einer leicht herstellbaren, aus reduzierter Kunststoffmenge hergestellten Verschlusskappe, die auch unter erhöhtem Innendruck einen guten Halt auf einem Flaschenhals gewährleistet.
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Die Reduktion der verwendeten Rohstoffe soll aber nicht dazu führen, dass die Stabilität der Verschlusseinrichtung verringert wird.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verschlusseinrichtung zu schaffen, die einerseits einen deutlich geringeren Materialeinsatz erfordert und andererseits eine gleichbleibende Stabilität und Tragfähigkeit aufweist.
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Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Verschlusseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Verschlusseinrichtung zum wahlweise Verschließen oder Freigeben einer Behälteröffnung eines Behälters gelöst, wobei die Verschlusseinrichtung eine Verschlusskappe umfasst, wobei die Verschlusskappe eine Kappendeckelplatte und einen sich umfangseitig an die Kappendeckelplatte anschließenden Kappenmantel aufweist, wobei sich der Kappenmantel zumindest abschnittsweise zylindrisch und/oder konisch um eine Verschlusskappenachse erstreckt, wobei der Kappenmantel eine von der Verschlusskappenachse weg gerichtete Außenfläche und eine zur Verschlusskappenachse hin gerichtete Innenfläche aufweist, wobei die Verschlusskappe ein erstes Führungsmittel aufweist, das an der Innenfläche des Kappenmantels angeordnet ist, wobei das erste Führungsmittel derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es in Eingriff mit einem zweiten Führungsmittel eines Behälters gebracht werden kann, um die Behälteröffnung des Behälters zu verschließen, wobei in der Innenfläche eines zylindrischen Abschnitts des Kappenmantels ein aus einer Vielzahl von ersten Vertiefungen und Stegen zusammengesetztes, gegebenenfalls mehrere, voneinander beabstandete Abschnitte aufweisendes Gitterstrukturband vorgesehen ist, wobei das Gitterstrukturband sich in Umfangsrichtung erstreckt und eine Abfolge von Stegen und ersten Vertiefungen aufweist, wobei in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei Stegen eine erste Vertiefung angeordnet ist, wobei das Gitterstrukturband oder dessen Abschnitt an einer von der Kappendeckelplatte abgewandten Seite des ersten Führungsmittels und/oder an einer der Kappendeckelplatte zugewandten Seite des ersten Führungsmittels und/oder zwischen zwei in Richtung der Verschlusskappenachse (im Folgenden auch als axiale Richtung bezeichnet) übereinander angeordneten Führungsmittelsegmenten angeordnet ist.
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Das vorgesehene Gitterstrukturband erstreckt sich in Umfangsrichtung lediglich entlang der Innenfläche eines zylindrischen Abschnitts des Kappenmantels. Die Form und die Abmessungen der Außenfläche des Kappenmantels wird durch das Gitterstrukturband nicht beeinflusst, so dass die Gestaltung der Außenfläche des Kappenmantels von dem Gitterstrukturband unabhängig ist. Das Gitterstrukturband setzt sich aus einer Vielzahl von ersten Vertiefungen und Stegen zusammen, wobei sich ein Steg mit einer ersten Vertiefung abwechselt, d.h. eine erste Vertiefung zwischen zwei Stegen angeordnet ist und umgekehrt. Hierbei können die Seitenwände der ersten Vertiefungen, d.h. die im Wesentlichen parallel oder unter einem spitzen Winkel (kleiner als 45 °) zur axialen Richtung verlaufenden Wände der ersten Vertiefungen gleichzeitig die Seitenwände der Stege darstellen und umgekehrt, was das Entformen von spritzgegossenen Verschlusseinrichtungen vereinfacht. Das Gitterstrukturband kann einen einzigen Abschnitt oder mehrere, voneinander beabstandete Abschnitte aufweisen, wobei bei dem Übergang von einem Abschnitt zum nächsten Abschnitt die zuvor genannte Reihenfolge von Stegen und ersten Vertiefungen nicht in jedem Fall eingehalten werden muss. Beispielsweise kann ein Abschnitt mit einem Steg enden und der nächste (benachbarte) Abschnitt des Gitterstrukturbands wieder mit einem Steg beginnen. Innerhalb eines Abschnitts wechseln sich jedoch erste Vertiefungen und Stege ab. Abschnitte des Gitterstrukturbands können sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung voneinander beabstandet sein. Jeder Abschnitt des Gitterstrukturbands kann beispielsweise eine erste Vertiefung, zwei erste Vertiefungen, drei erste Vertiefungen, vier erste Vertiefungen, fünf erste Vertiefungen oder mehr als fünf erste Vertiefungen aufweisen, wobei jeweils zwischen zwei ersten Vertiefungen in Umfangsrichtung ein Steg angeordnet ist. Eine erste Vertiefung wird in Umfangsrichtung jeweils durch zwei Stege begrenzt.
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Das Gitterstrukturband bewirkt durch die Vielzahl an ersten Vertiefungen, die in der Innenfläche des Kappenmantels vorgesehen sind, eine beträchtliche Einsparung an für die Verschlusseinrichtung benötigtem Material. Diese Schonung von Ressourcen wird insbesondere deshalb erreicht, weil im Bereich einer Vielzahl von ersten Vertiefungen Kappenmaterial verringert werden kann. Demgegenüber bleiben aufgrund der Gitterstruktur die Stabilität und Tragfähigkeit mindestens unverändert. Die Gitterstruktur aus abwechselnden Stegen, d.h. Erhebungen, und ersten Vertiefungen in dem Kappenmantel bewirkt zudem in vorteilhafter Weise eine größere Flexibilität des Kappenmantels, welche ermöglicht, dass dieser äußeren Belastungen ohne Beschädigungen widersteht und dass äußere Kräfte besser verteilt werden können. Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Gitterstrukturband, gegebenenfalls abschnittsweise, über einen Umfangswinkel von mindestens 180 °, vorzugsweise über einen Umfangswinkel von mindestens 270 °. Hierbei werden Bereiche der Kappenwand zwischen zwei Abschnitten mit eingerechnet, wobei gemäß einer Ausführungsform die Bereiche zwischen zwei Abschnitten einen Anteil am Umfangswinkel von 30 % nicht übersteigen. Bei mehreren Abschnitten des Gitterstrukturbands, die in axialer Richtung übereinander liegen, werden die jeweiligen Umfangswinkel addiert, so dass das Gitterstrukturband gemäß einer Ausführungsform einen Umfangswinkel aufweist, der größer als 360 ° ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform einen Umfangswinkel, der größer als 540 ° ist, und gemäß einer weiteren Ausführungsform einen Umfangswinkel, der größer als 720 ° ist. Wenn Abschnitte des Gitterstrukturbands in Umfangsrichtung nebeneinander liegen, wird der jeweils eingenommene Umfangswinkel derart bestimmt, dass jeweils ein Abschnitt am Anfang und am Ende des jeweiligen Umfangswinkels angeordnet ist (und nicht ein Bereich zwischen zwei Abschnitten).
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Erhebungen und Vertiefungen im Zusammenhang mit ersten Führungsmitteln wie zum Beispiel Innengewinden oder Bajonettelementen nicht als Bestandteil des Gitterstrukturbands zu betrachten. Insbesondere bei der Betrachtung der Innenfläche des Kappenmantels und deren Abstand zur Verschlusskappenachse bleibt das erste Führungsmittel oder etwaige weitere Führungsmittel, die an der Innenfläche angeordnet sind, von der Betrachtung ausgeschlossen. Folglich erzeugt das erste Führungsmittel oder etwaige weitere Führungsmittel selbst mit seinem oder ihren Profilstärken keine Vertiefung der Innenfläche des Kappenmantels oder Steg im Sinne der vorliegenden Erfindung. Ein erstes Führungsmittel kann beispielsweise ein Innengewinde sein. Die ersten Führungsmittel zeichnen sich durch seine Funktion im Zusammenhang mit der Verschlusseinrichtung aus, nämlich dass sie mit entsprechenden zweiten Führungsmitteln des Behälters in Eingriff stehen, wenn die Behälteröffnung des Behälters geschlossen ist oder die Verschlusseinrichtung betätigt wird, um die Behälteröffnung zu verschließen.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Gitterstrukturbands oder dessen Abschnitte an einer von der Kappendeckelplatte abgewandten Seite des ersten Führungsmittels und/oder an einer der Kappendeckelplatte zugewandten Seite des ersten Führungsmittels und/oder insbesondere zwischen zwei in Richtung der Verschlusskappenachse übereinander angeordneten Führungsmittelsegmenten nutzt die an der Innenseite des Kappenmantels vorhandenen Flächen optimal für eine Einsparung von Material aus, ohne hierbei die Funktionalität der Verschlusseinrichtung, beispielsweise die Funktion des Führungsmittels, und, wie oben dargestellt, seiner Festigkeit, zu beeinträchtigen.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Gitterstrukturband zumindest über einen Umfangswinkelabschnitt, über den sich das erste Führungsmittel (gegebenenfalls ein Segment des ersten Führungsmittels) ohne Unterbrechung erstreckt. Durch diese Ausdehnung in Umfangsrichtung wird eine deutliche Materialeinsparung erzielt. In Kombination mit dem ersten Führungsmittel wird zudem eine gute Stabilität der Verschlusskappe bewirkt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Gitterstruktur mehrere erste Vertiefungen auf, wobei sich jede erste Vertiefung flächig über einen jeweiligen Umfangswinkelabschnitt und eine jeweilige axialen Länge (Länge in Richtung der Verschlusskappenachse) erstreckt, wobei die radiale Entfernung der Innenfläche zur Verschlusskappenachse innerhalb einer erste Vertiefung, d.h. im Bereich des Vertiefungsgrunds, größer ist als in Abschnitten der Innenfläche, die sich in Umfangsrichtung beidseitig an die jeweilige erste Vertiefung unmittelbar anschließen, d.h. in den Stegbereichen einschließlich der Stegwände. Die jeweilige erste Vertiefung in der Innenfläche ist beispielsweise radial um 0,25 mm oder 0,3 mm (in anderen Ausführungsformen z.B. um 0,2 mm bis 1,5 mm) in Bezug auf die angrenzenden Stegbereiche eingesenkt (vertieft), die sich in Umfangsrichtung beidseitig an die jeweilige erste Vertiefung unmittelbar anschließen. Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest eine der ersten Vertiefungen als eine Vertiefung ausgebildet, deren Vertiefungsgrund sich axial und parallel zur Verschlusskappenachse erstreckt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann mindestens eine Seitenfläche der ersten Vertiefung beziehungsweise des jeweils angrenzenden Stegs beispielsweise parallel zur Verschlusskappenachse verlaufen. Hierbei können die Stegbereiche gegenüber benachbarten Abschnitten der Innenwand des Kappenmantels, die weder Vertiefungen noch Führungsmittel aufweisen, radial den gleichen oder einen kleineren Abstand zur Verschlusskappenachse aufweisen wie diese benachbarten Abschnitte.
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Gemäß einer Ausführungsform entspricht die Abmessung des Gitterstrukturbands oder dessen Abschnitt in Richtung der Verschlusskappenachse jeweils der Länge der jeweiligen ersten Vertiefung einschließlich der sich in Richtung der Verschlusskappenachse (axiale Richtung) anschließenden Seitenwände der ersten Vertiefung in diese Richtung (die Abmessung entspricht somit der axialen Länge des jeweiligen Vertiefungsgrunds und der sich in axialer Richtung anschließenden Seitenwände) und ist kleiner als die Ausdehnung des ersten Führungsmittels in Richtung der Verschlusskappenachse. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Stege jeweils über die gesamte Abmessung des jeweiligen Gitterstrukturbands in Richtung der Verschlusskappenachse. Das Gitterstrukturband kann somit eine über das gesamte Gitterstrukturband oder einen Abschnitt in axialer Richtung gleichbleibende axiale Abmessung oder eine variierende axiale Abmessung aufweisen. Die axiale Abmessung kann hierbei periodisch oder nicht periodisch variieren, z.B. zunehmen und/oder abnehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung ist die Länge in Richtung Verschlusskappenachse mindestens der Hälfte der ersten Vertiefungen des Gitterstrukturbands in axialer Richtung jeweils mindestens 1 mm, beispielsweise mindestens 1,2 mm. Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung ist die Länge mindestens der Hälfte der ersten Vertiefungen des Gitterstrukturbands in axialer Richtung jeweils mindestens 3 mm.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstrecken sich mindestens die Hälfte der Stege des Gitterstrukturbands axial jeweils über mindestens 1 mm. Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstrecken sich mindestens die Hälfte der Stege des Gitterstrukturbands axial jeweils über mindestens 3 mm. Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstrecken sich mindestens die Hälfte der Stege des Gitterstrukturbands axial jeweils über maximal 15 mm.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung ist der Vertiefungsgrund jeder ersten Vertiefung plan geformt und verläuft parallel oder schräg zur Verschlusskappenachse.
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Hierbei bedeutet ein Verlauf des Vertiefungsgrunds parallel zur Verschlusskappenachse, dass jeder Längsschnitt der ersten Vertiefung (d.h. jeder Schnitt in einer Ebene, die die Verschlusskappenachse einschließt) parallel zur Verschlusskappenachse verläuft. Bei einem schrägen Verlauf des Vertiefungsgrunds verläuft der Schnitt der ersten Vertiefung entlang der oben angegebenen Ebene schräg zur Verschlusskappenachse, d.h. der obere Abschnitt des Vertiefungsgrunds ist beispielsweise weniger vertieft, d.h. von der Verschlusskappenachse entfernt, als der untere Abschnitt des Vertiefungsgrund oder umgekehrt. Der Winkel zur Verschlusskappenachse ist dabei klein, d.h. er kann beispielsweise höchstens 30 ° betragen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung ist das erste Führungsmittel ein Innengewinde. Ein Innengewinde im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein durchgängiges Profil aufweisen oder aber auch aus mehreren voneinander beanstandeten Segmenten bestehen. Das Innengewinde oder ein Innengewindesegment weist eine Profiltiefe größer Null und entlang dessen Erstreckung eine Gewindesteigung größer Null auf.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung ist das erste Führungsmittel ein Bajonettelement. Das Bajonettelement kann als Profil mit einer Profiltiefe größer Null ausgebildet sein, wobei sich das Profil abschnittsweise planar in einer senkrecht zur Verschlusskappenachse stehenden Ebene erstreckt. Mit anderen Worten weist das Profil in einem solchen Abschnitt eine Steigung gleich Null auf. Zusätzlich kann das Profil einen Rampenbereich aufweisen, in dem das Profil mit einem Steigungswinkel größer Null gegenüber der senkrecht zur Verschlusskappenachse stehenden Oberfläche ansteigt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das erste Führungsmittel mindestens eine zweite Vertiefung auf, welche sich in Richtung der Verschlusskappenachse erstreckt und dessen Abmessung in Richtung der Verschlusskappenachse (d.h. in axialer Richtung) größer oder gleich der Ausdehnung des Führungsmittels ist. Durch die mindestens eine zweite Vertiefung kann das erste Führungsmittel in Umfangsrichtung im Bereich zumindest einer zweiten Vertiefung der Innenfläche unterbrochen sein, sodass die zumindest eine zweite Vertiefung zwei in Umfangsrichtung betrachtet benachbarte Führungsmittelsegmente des ersten Führungsmittels voneinander trennt. Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Führungsmittel in Umfangsrichtung in den Bereichen mehrerer derartiger zweiter Vertiefungen der Innenfläche jeweils unterbrochen, sodass die mehreren zweiten Vertiefungen jeweils zwei in Umfangsrichtung betrachtet benachbarte Führungsmittelsegmente voneinander trennen. Die mindestens eine zweite Vertiefung, die beispielsweise eine Abmessung in Umfangsrichtung von mindestens 1 mm und eine Länge in axialer Richtung von mindestens 5 mm aufweist, dient als Entlüftungsnut und wird im Zusammenhang mit Behältern verwendet, welche unter Druck stehen können (z.B. kohlensäurehaltige Getränke aufweisen). Entsprechend kann gemäß einer Ausführungsform das Gitterstrukturband in Umfangsrichtung im Bereich zumindest einer zweiten Vertiefung der Innenfläche unterbrochen sein, sodass die zumindest eine zweite Vertiefung zwei in Umfangsrichtung betrachtet benachbarte Abschnitte des Gitterstrukturbands voneinander trennt. Entsprechend ist gemäß einer Ausführungsform die Vielzahl der ersten Vertiefungen, in Umfangsrichtung betrachtet, in Abschnitten angeordnet, die zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten zweiten Vertiefungen liegen. Hierbei können die ersten Vertiefungen unmittelbar zwischen benachbarten zweiten Vertiefungen angeordnet sein oder befinden sich in Abschnitten, die gewissermaßen in einer axialen Verlängerung (über das jeweilige axiale Ende der zweiten Vertiefungen hinaus) dieser, unmittelbar zwischen benachbarten zweiten Vertiefungen gebildeten Bereiche liegen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Gitterstrukturband in Umfangsrichtung in den Bereichen mehrerer derartiger zweiter Vertiefungen der Innenfläche jeweils unterbrochen, sodass die mehreren zweiten Vertiefungen jeweils zwei in Umfangsrichtung betrachtet benachbarte Abschnitte des Gitterstrukturbands voneinander trennen. Gemäß einer Ausführungsform sind an der Außenfläche des Kappenmantels Erhöhungen ausgebildet, wobei jede Erhöhung mit einer zweiten Vertiefung derart parallel verläuft, dass der Kappenmantel im Bereich der zweiten Vertiefung ein U-förmiges Profil aufweist. Hierdurch wird eine weitere Verbesserung der Stabilität erreicht. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Erhöhungen an der Außenfläche des Kappenmantels bis in einen ringförmigen Abschnitt des Kappenmantels, der sich (in axialer Richtung betrachtet) unterhalb des von der Kappendeckelplatte abgewandten Endes der zweiten Vertiefungen erstreckt. Hierdurch weist der Kappenmantel in dem Bereich der Erhöhungen in dem ringförmigen Abschnitt eine größere Wandstärke auf als in den zwischen den Erhöhungen liegenden Bereichen. Gemäß einer Ausführungsform können erste Vertiefungen des Gitterstrukturbands ausschließlich in diesen, zwischen den Erhöhungen liegenden Bereichen des ringförmigen Abschnitts angeordnet sein. Folglich sind in dem ringförmigen Abschnitt drei verschiedene Wandstärken realisiert, nämlich eine erste, große Wandstärke im Bereich der Erhöhungen an der Außenfläche, eine dritte, kleine Wandstärke in dem Bereich der ersten Vertiefungen und eine zweite Wandstärke, die im Wert zwischen der ersten und dritten Wandstärke liegt, wobei die zweite Wandstärke zwischen den Erhöhungen an der Außenfläche, im Bereich der Stege des Gitterstrukturbands ausgebildet wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Gitterstrukturband in einem Abschnitt des Kappenmantels angeordnet, der unterhalb des von der Kappendeckelplatte abgewandten Endes der zweiten Vertiefung angeordnet ist, oder in einem Abschnitt des Kappenmantels an diesem Ende der zweiten Vertiefung beginnt und sich in die axiale Richtung weg von der Kappendeckelplatte erstreckt. In der von der Kappendeckelplatte abgewandten Seite der zweiten Vertiefung, die in vielen Fällen ebenfalls auf der von der Kappendeckelplatte abgewandten Seite des ersten Führungsmittels liegt, befindet sich ein Abschnitt der Verschlusskappe, in dem auf besonders einfache Weise das Gitterstrukturband angeordnet werden kann und in dem sich das Gitterstrukturband über einen großen Umfangswinkelbereich erstrecken kann, so dass hier die ressourcenschonenden Eigenschaften des Gitterstrukturbands besonders zum Tragen kommen. Zudem verleiht das Gitterstrukturband diesem Abschnitt eine gute Stabilität. Gemäß einer Ausführungsform kann eine erste Vertiefung und/oder ein Steg des Gitterstrukturbands direkt unterhalb einer zweiten Vertiefung angeordnet sein, wobei die erste Vertiefung und/oder der Steg in axialer Richtung einen vorgegebenen Abstand von der Unterseite der zweiten Vertiefung aufweist, so dass der Kappenmantel trotz reduzierter Wandstärke die erforderliche Stabilität besitzt. Der Abstand kann gemäß einer Ausführungsform beispielsweise mindestens 0,2 mm, gemäß einer weiteren Ausführungsform beispielsweise mindestens 0,5 mm betragen. Die
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Gemäß einer Ausführungsform weist jede erste Vertiefung in der Ebene eines abgerollten Kappenmantels betrachtet eine Rechteck-, Dreieck-, Kreis-, Ellipsen- oder Vieleckform oder eine aus diesen Formen zusammengesetzte Form auf. Diese Formen sind besonders einfach und kostengünstig durch Spritzgießen herzustellen. Zudem ist es aus gleichem Grund von Vorteil, wenn die ersten Vertiefungen in der Ebene des abgerollten Kappenmantels betrachtet ähnliche Formen aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Abmessung einer ersten Vertiefung der Vielzahl der ersten Vertiefungen in axialer Richtung kann zwischen 0,3 mm und 5 mm, beispielsweise zwischen 0,5 mm und 4 mm. Gemäß einer Ausführungsform kann die Abmessung einer ersten Vertiefung der Vielzahl der ersten Vertiefungen in Umfangsrichtung kann zwischen 1 mm und 10 mm, beispielsweise zwischen 1,3 mm und 7 mm betragen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstrecken sich das Gitterstrukturband axial in Richtung der Kappendeckelplatte ausschließlich bis zu einer oberen axialen Grenze und nicht darüber hinaus, wobei die obere axiale Grenze axial maximal 5 mm von der Kappendeckelplatte entfernt ist. Gemäß einer hiermit verwandten Ausführungsform ist die obere axiale Grenze des Gitterstrukturbands maximal 2 mm von der Kappendeckelplatte entfernt. Insbesondere kann die obere axiale Grenze mit der axialen Position der Innenfläche der Kappendeckelplatte im Wesentlichen identisch sein. Entsprechend ausgebildete erste Vertiefungen ziehen sich folglich über einen großen axialen Bereich des Kappenmantels und ermöglichen folglich besonders hohe Einsparungen bei den Ressourcen, die zur Herstellung der Verschlusseinrichtung verwendet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die ersten Vertiefungen in einem Abschnitt des Gitterstrukturbands in Gruppen von jeweils drei in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten ersten Vertiefungen angeordnet. Dies bedeutet, dass eine Gruppe von drei ersten Vertiefungen (sowie zugehörige Stege) einen Abschnitt des Gitterstrukturbands ausbilden und der nächste, zum Beispiel benachbarte, Abschnitt ebenfalls eine Gruppe von drei ersten Vertiefungen (und entsprechend 2, 3 oder 4 Stege) aufweist. Eine derartige Verteilung von ersten Vertiefungen in einzelne Abschnitte hat sich hinsichtlich der Stabilität des Kappenmantels als besonders vorteilhaft erwiesen. Alternativ können Abschnitte des Gitterstrukturbands beispielsweise Gruppen von jeweils vier oder fünf in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten ersten Vertiefungen aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist der Kappenmantel zumindest einen ersten Zylinderabschnitt und einen zweiten Zylinderabschnitt auf, wobei der zweite Zylinderabschnitt auf der von der Kappendeckelplatte abgewandten Seite des ersten Zylinderabschnitts angeordnet ist, wobei der zweite Zylinderabschnitt kein Gitterstrukturband und einen Innenradius aufweist, der größer ist als der Innenradius des ersten Zylinderabschnitts in einem Bereich ohne erste oder zweite Vertiefung, wobei der erste Zylinderabschnitt das Gitterstrukturband aufweist, wobei sich das Gitterstrukturband axial in eine von der Kappendeckelplatte abgewandten Richtung ausschließlich bis zu einer unteren axialen Grenze erstreckt und nicht darüber hinaus, wobei gemäß einer erster Alternative die untere axiale Grenze von dem zweiten Zylinderabschnitt einen vorgegebenen Abstand in axialer Richtung aufweist und somit näher zur Kappendeckelplatte angeordnet ist als der zweite Zylinderabschnitt. Hierdurch wird unter anderem das Anbringen eines Garantierings mit Flexband ermöglicht. Der Garantiering kann beispielsweise als gedachte axiale Fortsetzung des zweiten Zylinderabschnitts am unteren Ende der Verschlusskappe angebracht sein und über eine leicht brechbare Verbindung mit dem Kappenmantel verbunden sein. Aufgrund des im Vergleich zum ersten Zylinderabschnitt größeren Innenradius des zweiten Zylinderabschnitts kann der Garantiering ferner ein nach innen klappbares Flexband aufweisen, mit dem der Garantiering in Eingriff mit einem Pilfer-Proof-Ring eines Behälterhalses bringbar ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist der Kappenmantel in zumindest einer zur Verschlusskappenachse senkrecht stehenden Schnittebene, welche das Gitterstrukturband der Innenfläche nicht schneidet, eine konstante Wandstärke auf. Gemäß einer Ausführungsform weist die Verschlusseinrichtung in einer Schnittebene, die sich entlang des Gitterstrukturbands erstreckt, eine im Wesentlichen variierende Wandstärke auf, wobei die Wandstärke in den Bereichen der Vertiefungen reduziert ist, wobei etwaige Führungsmittelelemente bei der Bestimmung der Wandstärke unberücksichtigt bleiben.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstrecken sich mindestens die Hälfte der ersten Vertiefungen des Gitterstrukturbands in Umfangsrichtung jeweils über einen Umfangswinkel von mindestens 2 Grad. Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich mindestens die Hälfte der ersten Vertiefungen des Gitterstrukturbands in Umfangsrichtung jeweils über einen Umfangswinkel von mindestens 5 Grad. Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich mindestens die Hälfte der ersten Vertiefungen des Gitterstrukturbands in Umfangsrichtung jeweils über einen Umfangswinkel von maximal 30 Grad.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstrecken sich mindestens die Hälfte der Stege des Gitterstrukturbands in Umfangsrichtung jeweils über einen Umfangswinkel von mindestens 1 Grad. Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich mindestens die Hälfte der Stege des Gitterstrukturbands in Umfangsrichtung jeweils über einen Umfangswinkel von mindestens 3 Grad.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstrecken sich mindestens die Hälfte der ersten Vertiefungen des Gitterstrukturbands in Umfangsrichtung jeweils über eine Bogenlänge, die gleich oder größer ist als die axiale Erstreckung der jeweiligen Vertiefung. Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstrecken sich mindestens die Hälfte der Stege des Gitterstrukturbands in Umfangsrichtung jeweils über eine Bogenlänge, die gleich oder kleiner ist als die axiale Erstreckung des jeweiligen Stegs.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung erstreckt sich das Gitterstrukturband in Umfangsrichtung als vollständiger Ring über einen Umfangswinkel von 360 °, der sich auf einer Seite des ersten Führungsmittels befindet, die von der Kappendeckelplatte abgewandt ist. Hierdurch wird in einem in der Praxis besonders beanspruchtem Bereich der Verschlusseinrichtung eine hohe Steifigkeit, Flexibilität und zugleich große Materialeinsparung ermöglicht, sodass das Risiko von Verformungen der Verschlusseinrichtung durch von außen wirkenden Kräften gemindert ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist die Verschlusseinrichtung ein Kunststoff-Material auf. Insbesondere kann die Verschlusseinrichtung aus einem oder mehreren Kunststoff-Materialien bestehen. Die Verschlusseinrichtung kann insbesondere durch Spritzgießen hergestellt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist die Verschlusseinrichtung einen maximalen Innendurchmesser von 25 mm bis 80 mm, vorzugsweise von 26 mm bis 70 mm auf.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist die Verschlusseinrichtung eine axiale Gesamthöhe von 14 mm bis 50 mm, vorzugsweise von 15 mm bis 40 mm auf.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist die Verschlusskappe zumindest einen Rastvorsprung zur Aufnahme einer Dichtscheibe auf, wobei der zumindest eine Rastvorsprung innenseitig sowie zwischen Kappendeckelplatte und erstem Führungsmittel angeordnet ist. Insbesondere kann eine solche Ausführungsform auch einen entweder vollständig ablösbaren oder angebundenen Garantiering zum Anzeigen einer erstmaligen Öffnung der Verschlusseinrichtung aufweisen. In Kombination mit einer Dichtscheibe wird dann eine ausreichende Dicht- und Sicherheitswirkung bereitgestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist die Verschlusskappe einen sich umfangseitig um die Verschlusskappenachse erstreckenden Stützring und einen Schneidzahn auf, wobei sowohl der Stützring als auch der Schneidzahn auf der Außenfläche der Kappendeckelplatte angeordnet sind. Mit anderen Worten sind Stützring und Schneidzahn oberhalb der Kappendeckelplatte angeordnet. Der Stützring kann insbesondere als axiale Verlängerung des Kappenmantels, die sich axial über die Kappendeckelplatte hinaus erstreckt, ausgebildet sein. Der Schneidzahn kann eine sich zumindest anteilig axial erstreckende Schneidkante aufweisen. Derartige Verschlusseinrichtungen sind besonders vorteilhaft, wenn die Behälteröffnung eines Behälters, dessen Ausgießöffnung mit der Verschlusseinrichtung verschlossen wird, eine zusätzliche Siegelfolie aufweist, mit der die Ausgießöffnung vor dem ersten Gebrauch verschlossen ist. In einem solchen Fall kann die Verschlusskappe beim erstmaligen Öffnen abgeschraubt, umgedreht auf den Behälterhals aufgesetzt und durch den Stützring gegenüber dem Behälterhals fixiert werden. Wird dann eine Drehung der Verschlusskappe um die Verschlusskappenachse durchgeführt, so zerschneidet der Schneidzahn die Siegelfolie und ermöglicht so eine Nutzung der hierdurch freigegeben Ausgießöffnung des Behälters.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist die Verschlusseinrichtung ein Garantieband, vorzugsweise einen Garantiering, auf, wobei das Garantieband über zumindest eine leicht reißbare Verbindung mit dem Kappenmantel verbunden ist, wobei das Garantieband gemäß einer ersten Alternative vollständig vom Kappenmantel ablösbar ist. Gemäß einer zweiten Alternative ist das Garantieband unverlierbar über ein Verbindungselement mit dem Kappenmantel verbunden. Vorzugsweise ist das Garantieband dabei derart über ein Verbindungselement mit dem Kappenmantel verbunden, dass das Verbindungselement einer Zugkraft von mindestens 12,5 Newton, vorzugsweise mindestens 25 Newton, standhält, ohne dass es zu einem Ablösen der Verschlusskappe vom Garantieband kommt. Das Garantieband kann als vollständiger Garantiering ausgebildet sein. Das Garantieband kann insbesondere auf der von der Kappendeckelplatte abgewandten Seite des Kappenmantels angeordnet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist die Verschlusseinrichtung einen Garantiering auf, wobei der Garantiering über eine leicht reißbare Verbindung mit dem Kappenmantel verbunden ist. Ein derartiger Garantiering kann ein Flexband aufweisen, wobei das Flexband als Ring oder als Ringabschnitt ausgebildet und gelenkig mit einem oberen Abschnitt des Garantierings verbunden sein kann, sodass sich das Flexband zur Verschlusskappenachse hin umklappen lässt, um in dieser umgeklappten Position in Eingriff mit einem Pilfer-Proof-Ring eines Behälters bringbar zu sein. Das Flexband ermöglicht folglich die Anbindung des Garantierings an den Behälter. Die leicht reißbare Verbindung zwischen Garantiering und Kappenmantel kann dann durch axial wirkende Kräfte beim Öffnen der Verschlusskappe reißen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Verschlusseinrichtung weist die Verschlusseinrichtung einen Garantiering auf, wobei der Garantiering über eine leicht reißbare Verbindung mit dem Kappenmantel verbunden ist, wobei der Garantiering innen liegende Blockadeelemente aufweist, wobei die Blockadeelemente derart ausgebildet sind, dass sie in Eingriff mit Vorsprüngen eines Behälterhalses gebracht werden können, um eine Co-Rotation von Garantiering und Verschlusskappe zu verhindern. Hierdurch kann ein Reißen der leicht reißbaren Verbindung durch Scherkräfte bewirkt werden.
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Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung können miteinander kombiniert werden, sofern nicht ausdrücklich sich gegenseitig ausschließende Alternativen benannt sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Kombination eines Behälters mit einer Verschlusseinrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, wobei die Kombination die oben genannte Aufgabe ebenfalls löst.
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Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kombination weist der Behälter eine Behälteröffnung auf, wobei der Behälter ein zweites Führungsmittel aufweist, wobei das erste Führungsmittel und das zweite Führungsmittel in Eingriff miteinander bringbar sind, um die Ausgießöffnung zu verschließen und somit in einen verschlossenen Zustand zu bringen, wobei das erste Führungsmittel und das zweite Führungsmittel außer Eingriff bringbar sind, um die Behälteröffnung freizugeben und somit in einen geöffneten Zustand zu bringen.
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Die Behälteröffnung kann insbesondere eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen. Die Kombination kann derart ausgebildet sein, dass die kreisförmige Querschnittsfläche im geöffneten Zustand vollständig freigegeben ist. Unter einer kreisförmigen Querschnittsfläche ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine vollständige Kreisfläche zu verstehen und beispielsweise nicht eine nur ringförmige Fläche.
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Gemäß einer Ausführungsform der Kombination weist der Behälter eine Siegelfolie oder Siegelplatte auf, wobei die Siegelfolie oder Siegelplatte die Ausgießöffnung vor dem erstmaligen Öffnen der Verschlusseinrichtung verschließt.
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Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kombination weist der Behälter ausschließlich eine einzige Behälteröffnung auf.
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Diejenigen Merkmale der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung, die zuvor in Verbindung mit einer solchen beschrieben worden sind, können auch Merkmale einer Verschlusseinrichtung sein, die Bestandteil einer erfindungsgemäßen Kombination eines Behälters mit einer Verschlusseinrichtung ist. Auch umgekehrt kann eine erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung Merkmale aufweisen, die nur in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Kombination beschrieben sind.
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Die Begriffe "unterhalb" und "oberhalb" bzw. "unten" und "oben" sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart zu verstehen, dass mit "unterhalb eines Elements" eine Anordnung auf einer Seite des entsprechenden Elements bezeichnet wird, zu der man gelangt, wenn man einer axialen Richtung folgt, die von der Kappendeckelplatte in Richtung des Kappenmantels zeigt. Mit "oberhalb eines Elements" ist folglich eine Anordnung auf einer Seite des entsprechenden Elements bezeichne, zu der man gelangt, wenn man einer axialen Richtung folgt, die vom Kappenmantel in Richtung der Kappendeckelplatte zeigt.
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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bezeichnen die "erste Vertiefung" und "zweite Vertiefung" Elemente der Verschlusseinrichtung und "erste Wandstärke", "zweite Wandstärke" und "dritte Wandstärke" unterschiedliche Wandstärken, wobei die Wörter "erste" und "zweite" nicht als Aufzählung zu verstehen sind.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind den beigefügten Figuren sowie der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- Fig. 2
- die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in einem Querschnitt,
- Fig. 3
- einen Abschnitt eines weiteren Querschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 1,
- Fig. 4
- eine Vergrößerung des Ausschnitts A der Fig. 3,
- Fig. 5
- eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- Fig. 6
- die Ausführungsform gemäß Fig. 5 in einem Querschnitt,
- Fig. 7
- einen Abschnitt eines weiteren Querschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 5,
- Fig. 8
- eine Vergrößerung des Ausschnitts B der Fig. 7,
- Fig. 9
- eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- Fig. 10
- die Ausführungsform gemäß Fig. 9 in einem Querschnitt,
- Fig. 11
- einen Abschnitt eines weiteren Querschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 9,
- Fig. 12
- eine Vergrößerung des Ausschnitts C der Fig. 11,
- Fig. 13
- eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- Fig. 14
- die Ausführungsform gemäß Fig. 13 in einem Querschnitt,
- Fig. 15
- einen Abschnitt eines weiteren Querschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 13,
- Fig. 16
- eine Vergrößerung des Ausschnitts D der Fig. 15,
- Fig. 17
- eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- Fig. 18
- die Ausführungsform gemäß Fig. 17 in einem Querschnitt,
- Fig. 19
- einen Abschnitt eines weiteren Querschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 17,
- Fig. 20
- eine Vergrößerung des Ausschnitts AA der Fig. 19,
- Fig. 21
- eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- Fig. 22
- die Ausführungsform gemäß Fig. 21 in einem Querschnitt,
- Fig. 23
- einen Abschnitt eines weiteren Querschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 21,
- Fig. 24
- eine Vergrößerung des Ausschnitts BB der Fig. 23,
- Fig. 25
- eine siebte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- Fig. 26
- die Ausführungsform gemäß Fig. 25 in einem Querschnitt,
- Fig. 27
- einen Abschnitt eines weiteren Querschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 25,
- Fig. 28
- eine Vergrößerung des Ausschnitts CC der Fig. 27.
- Fig. 29
- eine achte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von der Seite,
- Fig. 30
- die Ausführungsform gemäß Fig. 29 in einem Querschnitt,
- Fig. 31
- einen Abschnitt eines weiteren Querschnitts der Ausführungsform gemäß Fig. 29 und
- Fig. 32
- eine Vergrößerung des Ausschnitts DD der Fig. 31.
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In den Fig. 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung 1 in Form einer Verschlusskappe 2 dargestellt, welche einen im Wesentlichen zylindrischen Kappenmantel 3 und eine Kappendeckelplatte 4 aufweist. Der Kappenmantel 3 schließt sich an den Umfang der Kappendeckelplatte 4 an. Eine Außenfläche 6 des Kappenmantels besitzt im oberen Abschnitt 6a eine umlaufende Griffriffelung, welche eine gute Griffigkeit der Verschlusskappe 2 beim Drehen zum Freigeben oder Verschließen einer nicht dargestellten Behälteröffnung gewährleistet. Eine Innenfläche 7 besitzt ein Führungsmittel in Form eines Innengewindes 9, wobei das Innengewinde 9 durch zweite Vertiefungen 10 unterbrochen ist, die äquidistant über den inneren Umfang des Kappenmantels 3 angeordnet sind. Jede der zweiten Vertiefungen 10 erstreckt sich axial parallel zu Verschlusskappenachse 13 und über die gesamte axiale Ausdehnung des Innengewindes 9 hinweg und stellt eine Entlüftungsnut dar. Jede zweite Vertiefung 10 trennt zwei benachbarte Gewindesegmente, die einen gedachten, durchgängigen Gewindegang bilden, in Umfangsrichtung voneinander. Der gedachte Gewindegang des Innengewindes 9 erstreckt sich, wie Fig. 3 zu entnehmen ist, über einen Umfangswinkel von insgesamt mehr als 720 °. Um die gezeigte Verschlusseinrichtung 1 von einem Behälterhals mit einem korrespondierenden Außengewinde (nicht gezeigt), der die Behälteröffnung umgibt, vollständig abzuschrauben oder aufzuschrauben, ist demnach ein Drehwinkel von mehr als 720 Grad notwendig, also mehr als zwei volle Umdrehungen. Alternativ können Innengewinde mit kürzeren gedachten Gewindegängen eingesetzt werden, insbesondere im Bereich von 360 Grad bis 720 Grad oder auch unterhalb von 360 Grad.
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Unterhalb des oberen Abschnitts 6a des Kappenmantels 3 mit Griffriffelung an der Außenfläche 6 und Innengewinde 9 an der Innenfläche 7 schließt sich ein umlaufender Ring 6b an, der radial gegenüber dem oberen Abschnitt 6a vorsteht. Am unteren Ende des Rings 6b ist ein Garantiering 14 angeordnet, welcher über eine Schwächungslinie 15 mit dem Kappenmantel 3 verbunden ist. Der Garantiering 14 weist einen in Fig. 1 bis 3 gut erkennbaren Flexbandabschnitt 17 auf, der gelenkig mit einem außenliegenden Abschnitt des Garantierings 14 an dessen unterem Ende verbunden und in der hier gezeigten Darstellung nach innen gebogen ist. Der Flexbandabschnitt 17 weist zudem Schwächungsausnehmungen 18 auf. Diese Schwächungsausnehmungen 18 erleichtern ein Umklappen des Flexbandabschnittes 17 nach innen.
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Die Verschlusseinrichtung 1 weist zudem in der Innenfläche ein Gitterstrukturband auf, das mehrere Abschnitte 19a bis 19e aufweist, die jeweils durch die zweiten Vertiefungen 10 voneinander getrennt sind. Jeder Abschnitt 19a bis 19e des Gitterstrukturbands weist eine erste Vertiefung 20 sowie in Umfangsrichtung beidseits neben der ersten Vertiefung 20 angeordnete Stege 21 auf. Jede erste Vertiefung 20 besitzt in dem Vertiefungsgrund eine im Wesentlichen rechteckige Form (entspricht hier und bei den nachfolgenden Ausführungsformen der Form bei Abwicklung des Kappenmantels 3). Insbesondere in der Vergrößerung der Fig. 4 ist erkennbar, dass die Wandstärke (Materialstärke in radialer Richtung in Bezug auf die Verschlusskappenachse 13) des Kappenmantels 3 im Bereich der ersten Vertiefung 20 reduziert ist. Die ersten Vertiefungen 20 und die Stege 21 sind in einem Bereich des Kappenmantels 3 unterhalb des Innengewindes 9, das heißt auf der der Kappendeckelplatte 9 abgewandten Seite des Innengewindes 9 angeordnet. Ein Abschnitt der Abschnitte 19a bis 19e des Gitterstrukturbands ist in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei benachbarten, zur Entlüftung dienenden zweiten Vertiefungen 10 vorgesehen. Die axiale Ausdehnung jeder ersten Vertiefung 20 beträgt beispielsweise 2,3 mm, wobei die in Fig. 2 auf der rechten Seite und in Fig. 3 gezeigten ersten Vertiefungen 20 eine geringere axiale Ausdehnung (z.B. 1,7 mm) aufweisen als die übrigen, in Fig. 2 gezeigten ersten Vertiefungen 20. Die Stege 21 bilden den Übergang zu den zweiten Vertiefungen 10. Das Gitterstrukturband mit den ersten Vertiefungen 20 und den Stegen 21 erstreckt sich etwa über einen Umfangswinkel von 210 °, wobei jeder Abschnitt 19a bis 19e des Gitterstrukturbands jeweils einen Umfangswinkel von 30 ° umfasst. In Umfangsrichtung besitzen die ersten Vertiefungen 20 beispielsweise eine Länge von etwa 6 mm. Der Vertiefungsgrund der ersten Vertiefungen 20 verläuft parallel zur Verschlusskappenachse 13 (siehe Fig. 4). Die Wandstärke ist, wie insbesondere Fig. 4 zu entnehmen ist, im Bereich der ersten Vertiefungen 20 um den Betrag r von z.B. 0,25 mm gegenüber der Wandstärke in den übrigen Bereichen der Innenwand 7 (siehe z.B. Bereiche 7a und 7b oberhalb des Innengewindes 9 und unterhalb des Innengewindes 9) reduziert. Hierdurch wird eine beträchtliche Materialeinsparung erzielt, wobei die Stabilität und Tragfähigkeit der Verschlusseinrichtung nicht beeinträchtigt ist, da die Gitterstruktur aus ersten Vertiefungen 20 und Stegen 21 besteht. Hierbei soll darauf hingewiesen werden, dass die radial zu messende Wandstärke des Kappenmantels 3 in allen Bereichen ohne zweite und erste Vertiefungen 10, 20 identisch ist, da der Kappenmantel 3 im Sinne der vorliegenden Erfindung als ein vom Innengewinde 9 als Führungsmittel separates Element betrachtet wird. Durch die hier gezeigte einteilige Ausbildung von Kappenmantel 3 und Innengewinde 9 kommt es in den in Fig 2 und 3 dargestellten Schnittebenen zu der Variation der Materialstärke, da das als Innengewinde 9 mit einer Gewindesteigung größer Null ausgebildete erste Führungsmittel naturgemäß in einer parallel zur Verschlusskappenachse 13 stehenden Schnittebene eine Variation der radialen Materialstärke in axialer Richtung aufweist.
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Die in den Fig. 5 bis 8 gezeigte Ausführungsform und alle folgenden Ausführungsformen der Verschlusseinrichtung sind bezüglich vieler Merkmale identisch zur ersten Ausführungsform ausgebildet. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche Elemente, so dass auf die obigen Erläuterungen verwiesen wird. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zwischen den dargestellten Ausführungsformen eingegangen.
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Die zweite Ausführungsform (siehe Fig. 5 bis 8) einer Verschlusseinrichtung 1 weist im Unterschied zur ersten Ausführungsform in den Abschnitten 19a bis 19e erste Vertiefungen 40 auf, deren Vertiefungsgrund schräg zur Verschlusskappenachse 13 verläuft. Dies ist insbesondere in Fig. 8 ersichtlich. Die Reduktion r der Wandstärke ist im unteren Bereich der ersten Vertiefung 40 größer als im oberen Bereich, wobei die Reduktion r am unteren Ende der ersten Vertiefung 40 beispielsweise etwa 0,25 mm betragen kann. Die Materialreduktion durch das Gitterstrukturband mit den Stegen 21 und ersten Vertiefungen 40 ist hierdurch etwas geringer als in der ersten Ausführungsform. Das Gitterstrukturband besitzt jedoch eine etwas größere Stabilität.
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Die in den Fig. 9 bis 12 dargestellte dritte Ausführungsform weist in jedem Abschnitt 19a bis 19e jeweils eine Gruppe von drei ersten Vertiefungen 60 und dazwischen liegende beziehungsweise den jeweiligen Abschnitt 19a bis 19e an den Seiten begrenzende Stege 61 auf, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die ersten Vertiefungen 60 haben jeweils auf ihrem Vertiefungsgrund eine Dreiecks-Form, wenn der Kappenmantel 3 abgerollt ist. Die Stege 61 sind entsprechend an diese Form angepasst. Die ersten Vertiefungen 60 und Stege 61 sind in den Fig. 10 und 11 aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich teilweise bezeichnet. Gleiches gilt analog auch für die weiteren, anhand der Fig. 13 bis 32 beschriebenen Ausführungsformen. Die ersten Vertiefungen 60 und die Stege 61 sind in einem Bereich des Kappenmantels 3 unterhalb des Innengewindes 9 angeordnet. Die axiale Ausdehnung jeder ersten Vertiefung 60 beträgt beispielsweise 1,25 mm. Das Gitterstrukturband mit den ersten Vertiefungen 60 und den Stegen 61 erstreckt sich etwa über einen Umfangswinkel von 210 °, wobei jeder Abschnitt 19a bis 19e des Gitterstrukturbands jeweils einen Umfangswinkel von 30 ° umfasst. Jede erste Vertiefung 60 ist an ihrem unteren Ende in Umfangsrichtung etwa 1,4 mm lang. Der Vertiefungsgrund der ersten Vertiefungen 60 verläuft, wie Fig. 12 zu entnehmen ist, parallel zur Verschlusskappenachse 13. Die Wandstärke ist, wie insbesondere Fig. 12 zu entnehmen ist, im Bereich der ersten Vertiefungen 60 um den Betrag r von z.B. 0,25 mm gegenüber der Wandstärke in den übrigen Bereichen der Abschnitte 19a bis 19e, das heißt der Stege 61, reduziert. Die Formen der ersten Vertiefungen 60 und der Stege 61 erhöhen die Stabilität des Bereichs des Kappenmantels 3 in dem Bereich, der unmittelbar an das Innengewinde 9 angrenzt. Es versteht sich, dass andere Formen des Vertiefungsgrunds (zum Beispiel Fünfecke oder Kreise) ebenfalls vorgesehen werden können. Zudem können die ersten Vertiefungen 60 eines Abschnitts 19a bis 19e, wie dargestellt, mit der gleichen Ausrichtung der Form des Vertiefungsgrunds (eine nach oben zeigende Ecke der Dreiecksform) oder mit unterschiedlicher Ausrichtung in Bezug auf die Umfangsrichtung oder die Verschlusskappenachse (zum Beispiel die Form des Vertiefungsgrunds der mittleren erste Vertiefung 60 ist ein Dreieck mit nach unten zeigender Ecke, die beiden daneben angeordneten ersten Vertiefungen sind Dreiecke mit nach oben zeigender Ecke) oder mit unterschiedlichen Formen des Vertiefungsgrunds vorgesehen sein.
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Die vierte Ausführungsform, welche in den Fig. 13 bis 16 dargestellt ist, weist anstelle der dreieckigen ersten Vertiefungen der dritten Ausführungsform in den Bereichen des Kappenmantels 3 unterhalb des Innengewindes 9 in jedem Abschnitt des Gitterstrukturbands 19a bis 19e jeweils drei erste Vertiefungen 80 und dazwischen sowie in Umfangsrichtung seitlich angeordnete Stege 81 auf, die auf dem Vertiefungsgrund eine Rechteck-Form aufweisen. Hierbei ist die jeweils mittig angeordnete erste Vertiefung 80 in Umfangsrichtung etwas länger als die beiden seitlich angeordneten ersten Vertiefungen 80. Beispielsweise ist jede erste Vertiefung 80 in Umfangsrichtung etwa 2,6 mm beziehungsweise 1,3 mm lang. Zudem weist das Gitterstrukturband in einem Bereich zwischen zwei übereinander angeordneten Gewindesegmenten weitere Gruppen 19f bis 19j aus jeweils drei ersten Vertiefungen 82 und entsprechenden Stegen 83 auf, wobei die ersten Vertiefungen 82 ebenfalls eine Rechteck-Form am Vertiefungsgrund aufweisen. Oberhalb des Innengewindes 9, das heißt auf der der Kappendeckelplatte 4 zugewandten Seite des Innengewindes 9, sind ebenfalls, wie insbesondere aus Fig. 13 ersichtlich, weitere Gruppen 19k bis 19o aus jeweils drei ersten Vertiefungen 84 mit entsprechenden Stegen 85 angeordnet, wobei die ersten Vertiefungen 84 ebenfalls eine Rechteck-Form am Vertiefungsgrund haben. Die ersten Vertiefungen 84 haben beispielsweise einen axialen Abstand von etwa 1 mm zur Kappendeckelplatte 4. Das Gitterstrukturband mit den ersten Vertiefungen 80, 82, 84 und den Stegen 81, 83, 85 erstreckt sich somit insgesamt etwa über einen Umfangswinkel von 630 °, wobei jeder Abschnitt 19a bis 19o des Gitterstrukturbands jeweils einen Umfangswinkel von 30 ° umfasst. Der Vertiefungsgrund der ersten Vertiefungen 80, 82, 84 verläuft, wie Fig. 15 und 16 zu entnehmen ist, parallel zur Verschlusskappenachse 13. Die Länge jeder erste Vertiefung 82, 84 in Umfangsrichtung entspricht der Länge der erste Vertiefung 80 von etwa 2,6 mm beziehungsweise 1,3 mm. Die axiale Ausdehnung der ersten Vertiefungen 80, 82 und 84 ist unterschiedlich. Wie insbesondere Fig. 14 zu entnehmen ist, weisen nicht alle ersten Vertiefungen 80 die gleiche axiale Länge aus. Diese liegt beispielsweise zwischen 0,3 mm und 3 mm. Die axiale Länge der ersten Vertiefungen 82 beträgt beispielsweise etwa 0,3 mm und die der ersten Vertiefungen 84 beispielsweise zwischen 3,2 mm und 1,5 mm. Es versteht sich, dass bei diesem Ausführungsbeispiel eine besonders große Materialeinsparung erreicht wird, ohne dass Abstriche bei der Stabilität des Kappenmantels 3 gemacht werden müssen. Die Wandstärke ist, wie insbesondere Fig. 16 zu entnehmen ist, im Bereich der ersten Vertiefungen 80 um den Betrag r von z.B. 0,25 mm gegenüber der Wandstärke in den übrigen Bereichen der Abschnitte 19a bis 19o, das heißt der Stege 81, 83, 85 reduziert.
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Die in den Figuren 17 bis 32 dargestellten Ausführungsformen fünf bis acht unterscheiden sich von den ersten vier Ausführungsformen teilweise in der Ausgestaltung der Verschlusskappe 2. Die Verschlusskappe weist an der Außenfläche 6 im oberen Abschnitt 6a Erhöhungen 11 auf, die mit den zur Entlüftung dienenden zweiten Vertiefungen 10 derart parallel verlaufen, so dass der Kappenmantel 3 in diesem Bereich ein U-förmiges Profil aufweist. Zudem ist der Kappenmantel 3 in einem oberen Abschnitt der Erhöhungen 11 konisch geformt, bevor er in eine Zylinderform übergeht. Der umlaufende Ring 6b der Außenfläche 6 besitzt in einem oberen Abschnitt eine Griffriffelung. Die zweiten Vertiefungen 10 erstrecken sich über die gesamte axiale Höhe des Innengewindes 9 in dem jeweiligen Abschnitt. Die Erhöhungen 11 erstrecken sich zudem in einen ringförmigen Abschnitt 3a des Kappenmantels 3 (exemplarisch in Fig. 22 bezeichnet), der sich unterhalb des Endes der zweiten Vertiefungen 10 befindet, das von der Kappendeckelplatte 4 abgewandt ist. Dort befindet sich im Bereich der Erhöhungen 11 eine erste Wandstärke des Kappenmantels. In den unten näher beschriebenen Ausführungsformen der Figuren 17 bis 32 sind zumindest ein Teil der ersten Vertiefungen 100, 120, 140, 160 des jeweiligen Gitterstrukturbands 19, 19a in diesem ringförmigen Abschnitt 3a, jedoch zwischen den Erhöhungen (oder, anders ausgedrückt, in Verlängerung der Abschnitte, die zwischen den zweiten Vertiefungen 10 liegen) angeordnet. Daher weist der ringförmige Abschnitt 3a im Bereich zwischen den Erhöhungen 11 und dort, wo die Stege 101, 121, 141, 161 angeordnet sind, eine zweite Wandstärke auf, die kleiner ist als die erste Wandstärke im Bereich der Erhöhungen 11. Ferner liegt im Bereich der ersten Vertiefungen 100, 120, 140, 160 eine dritte Wandstärke vor, die kleiner ist als die zweite Wandstärke. Hierdurch wird eine weitere Verbesserung der Stabilität der Verschlusskappe erreicht.
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Das Gitterstrukturband 19 der fünften Ausführungsform besitzt lediglich einen einzigen Abschnitt mit einer Vielzahl von ersten Vertiefungen 100 und Stegen 101, die in Umfangsrichtung abwechselnd nebeneinander angeordnet sind. Das Gitterstrukturband 19 verläuft somit unterhalb der zweiten Vertiefungen 10 und des Innengewindes 9. Die Abmessungen der ersten Vertiefungen 100 des Gitterstrukturbands 19 sind in axialer Richtung 2,9 mm und in Umfangsrichtung 7,3 mm. Die Wandstärke ist, wie beispielsweise Fig. 20 zu entnehmen ist, im Bereich der ersten Vertiefungen 100 um den Betrag r von z.B. 0,3 mm gegenüber der Wandstärke in den übrigen Bereichen des Gitterstrukturbands 19 (das heißt im Bereich der Stege 101) reduziert.
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Analog zu dem Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform verläuft der Vertiefungsgrund der ersten Vertiefungen 120 des Gitterstrukturbands 19 der sechsten Ausführungsform mit den ersten Vertiefungen 120 und Stegen 121 schräg zur Verschlusskappenachse. Die Abmessungen des gesamten Gitterstrukturbands 19 und der ersten Vertiefungen 120 entsprechen den Abmessungen der fünften Ausführungsform mit den Vertiefungen 100 und den Stegen 101. Die Reduktion der Wandstärke im Bereich der ersten Vertiefungen 120 beträgt am unteren Ende der ersten Vertiefungen 120 etwa r = 0,3 mm gegenüber der Wandstärke in den übrigen Abschnitten des Gitterstrukturbands 19 (Stege 121).
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Auch die siebte Ausführungsform unterscheidet sich analog zu dem Unterschied der dritten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform. Das Gitterstrukturband 19 besteht aus nebeneinander angeordneten Gruppen von jeweils drei erste Vertiefungen 140 und entsprechenden Stegen 141 in einem Gitterstrukturband 19 mit einem einzigen Abschnitt, wobei die Stege 141 zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Dreiergruppen in Umfangsrichtung eine größere Länge aufweisen als die Stege 141, die zwischen zwei ersten Vertiefungen 140 derselben Gruppe angeordnet sind. Jede erste Vertiefung 140 hat jeweils auf ihrem Vertiefungsgrund eine Dreiecks-Form, wenn der Kappenmantel 3 abgerollt ist. Jede derartige Vertiefung 140 weist beispielsweise eine Abmessung in axialer Richtung von 1,9 mm, eine Abmessung in Umfangsrichtung am unteren Ende von 2,2 mm und eine Reduktion der Wandstärke im Bereich der ersten Vertiefung 140 von r = 0,3 mm (siehe Fig. 28) gegenüber der Wandstärke in den übrigen Abschnitten des Gitterstrukturbands 19 (Stege 141) auf.
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Schließlich unterscheidet sich die achte Ausführungsform von der siebten Ausführungsform analog zu dem Unterschied der vierten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform. Es ist ein unter dem Innengewinde 9 angeordneter Abschnitt 19a des Gitterstrukturbands gebildet, das aus nebeneinander angeordneten Gruppen von jeweils drei ersten Vertiefungen 160 und entsprechenden Stegen 161 besteht, wobei die Stege 161 zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Dreiergruppen in Umfangsrichtung eine größere Länge aufweisen als die Stege 161, die zwischen zwei ersten Vertiefungen 160 derselben Gruppe angeordnet sind. Hierbei haben die Stege 161 jeweils etwa die gleiche Länge in Umfangsrichtung, beispielsweisen von 2,2 mm. Zwischen in axialer Richtung übereinander liegenden Gewindesegmenten des Innengewindes 9 sind zudem Abschnitte 19b bis 19l des Gitterstrukturbands mit jeweils 3 ersten Vertiefungen 162 und entsprechenden Stegen 163 vorgesehen, die jeweils zwischen zwei zweiten Vertiefungen 10 angeordnet sind. Oberhalb des Innengewindes sind, ebenfalls zwischen benachbarten zweite Vertiefungen 10 Abschnitte 19m bis 19w mit ersten Vertiefungen 164 und Stegen 165 vorgesehen, wobei die ersten Vertiefungen 164 einen Abstand von beispielsweise 3 mm bis 4 mm von der Kappendeckelplatte 4 aufweisen. Das Gitterstrukturband mit den ersten Vertiefungen 160, 162, 164 und den Stegen 161, 163, 165 erstreckt sich somit insgesamt etwa über einen Umfangswinkel von 630 °, wobei jeder Abschnitt 19a bis 19w des Gitterstrukturbands jeweils einen Umfangswinkel von 30 ° umfasst. Der Vertiefungsgrund der ersten Vertiefungen 160, 162, 164 verläuft, wie Fig. 31 und 32 zu entnehmen ist, parallel zur Verschlusskappenachse 13. Die Länge jeder erste Vertiefung 162, 164 in Umfangsrichtung entspricht der Länge der erste Vertiefung 160 von etwa 2,2 mm. Die axiale Ausdehnung der ersten Vertiefungen 160, 162 und 164 ist unterschiedlich. Wie insbesondere Fig. 30 zu entnehmen ist, weisen nicht alle ersten Vertiefungen 160, 164 die gleiche axiale Länge aus. Diese liegt beispielsweise zwischen 3,7 mm und 1,2 mm. Die axiale Länge der ersten Vertiefungen 162 beträgt beispielsweise 0,7 mm. Analog zur vierten Ausführungsform versteht es sich, dass auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine besonders große Materialeinsparung erreicht wird, ohne dass Abstriche bei der Stabilität des Kappenmantels 3 gemacht werden müssen. Jede erste Vertiefung 160, 162, 164 weist beispielsweise eine Reduktion der Wandstärke im Bereich der ersten Vertiefung 160, 162, 164 von r = 0,3 mm (siehe Fig. 32) gegenüber der Wandstärke in den übrigen Abschnitten (z.B. Stege 161) auf.