这种类型的闭锁装置在现有技术中是已知的。该闭锁装置用于封闭容器、尤其饮料瓶,并且同时腔室用于分开存储液体或粉末形式的添加物、如茶叶提取物,使得该添加物不会直接在灌装时与容器内的物质、如水相接触和/或混合,而是在闭锁装置与容器分离时刻才相接触。这通常也是使用者饮用容器中饮料的时刻。
在现有技术中已知的闭锁装置通常由盖件(其上布置有腔室)和内壳体构成。闭锁装置通常整体地、也就是完全预装配地螺旋拧上容器。为此,内壳体具有与容器的螺纹形状配合的相对应的螺纹。此外,盖件和内壳体通过形状配合的对应的螺纹相互连接。在打开容器时、也就是拧开盖件时,盖件以及布置在盖件上的腔室相对于内壳体运动。尤其在拧开的情况下,优选是转动和垂直运动的结合。在此,盖件从关闭位置运动到排出位置,在排出位置上储藏在腔室内的介质可以排出到容器内。为此,腔室和内壳体具有相互对应的闭锁件和打开件,用于封闭和打开排出口。相对应的闭锁件和打开件可以在内壳体上例如构造成唯一设置在内壳体上的栓塞件的形状,其中,第一端部区域构成闭锁件,而第二端部区域构成打开件。栓塞件分别根据其在腔室的排除口内的位置阻止或允许介质排出到容器内。闭锁件和打开件可以在腔室上设计为排出口,例如用于栓塞件的容纳部,其在第一位置上与内壳体的闭锁件和打开件共同作用,从而没有介质能从腔室排出,并且在第二位置上介质可以排出。但备选地,对应的闭锁件和打开件也可以是分离的,至少在闭锁状态不直接共同作用的部件,例如封闭腔室排出口的薄膜和布置在内壳体上的销钉。在盖件相对于内壳体移动时,通过打开件破坏闭锁件,其中腔室的排出口被打开并且介质可以排出到容器内。
文献WO 2007/129116 A1(US 2009/0321286 A1)例如涉及一种根据现有技术的用于安置在容器上的闭锁装置。该闭锁装置具有盖件,该盖件限定了腔室,以及还具有具备栓塞件的内壳体,该栓塞件密封地嵌接到腔室下壁内的排出口中。盖件设有螺纹,该螺纹可以嵌入在内壳体的相应的螺纹内,以便实现盖件相对于内壳体从栓塞件封闭腔室的排出口的关闭位置移动到栓塞件至少局部从排出口缩回的排出位置,用于打开在腔室和容器之间布置的排出通道。
虽然现有技术中已知的这种类型的闭锁装置适合闭锁塑料容器,但是不适合闭锁玻璃容器。已知的闭锁装置尤其为了理想的配合形状和密封性需要在容器开口内的准确的容器尺寸。但是在制造玻璃瓶时通常不能满足这些要求。
因此,本发明所要解决的技术问题是,提供一种闭锁装置,该闭锁装置尤其适合用于闭锁玻璃容器。
所述技术问题按照本发明通过一种根据权利要求1的前序部分的闭锁装置解决,其中腔室上的第一螺纹从螺纹旋转轴线观察径向向外指向地布置。
相比现有技术中已知的闭锁装置,通过布置在腔室和内壳体上的相对应的螺纹可以实现腔室相对于内壳体的运动。腔室上的第一螺纹从螺纹旋转轴线观察径向向外指向的布置,实现了包含螺纹的腔室布置在容器内。在此,腔室和内壳体也在排出位置也保持相互啮合,使得内壳体与设置在盖件上的腔室可以从容器上分离。
通过第一螺纹在容器的内壳体内的按照本发明的移动,闭锁装置在容器上的配合不再取决于在容器开口的区域内的容器的准确尺寸设计。而是即使容器、尤其玻璃瓶具有尺寸偏差,也可以确保通过闭锁装置封闭的容器的密封性。
为了补偿可能的尺寸偏差,在闭锁装置的内壳体和容器开口区域的容器内壁之间可以特别简单地布置优选弹性的密封件。
尤其建议,内壳体在背离第一螺纹的侧面上具有压力密封件,用于在容器口的区域内贴靠在容器上。压力密封件可以特别有利地焊接在内壳体上。通过压力密封件的弹性,在制造玻璃瓶时可以补偿尺寸波动,使得闭锁装置最佳地封闭容器口。
还规定,盖件是使第二螺纹在容器上滚压成型的铝制件,其中,在盖件上成型的第二螺纹对应容器的第二螺纹。在此,用作盖件的铝制件在容器口区域内的容器外壁上滚压,由此螺纹压印到盖件内。盖件和容器由此是形状配合地对应的部件,它们确保了通过闭锁装置封闭的容器的密封性。在此还有利的是,在制造盖件时可以采用通常在通过铝盖闭锁玻璃瓶时已使用的技术。
此外本发明建议,腔室焊接在盖件上。在制造闭锁装置时,由此可以使用常见的和特别廉价的连接方法。此外作为其补充,盖件同时也可以封闭构造在腔室内的开口。由此,盖件本身既用作用于腔室的开口的闭锁件又用作用于容器的闭锁件。通过焊接可以实现腔室和盖件之间的流体特别密封和持久的连接。在此,焊接能够以不同的方式方法实现,例如借助超声波、磁感或者电阻加热。
还建议,腔室具有开口,该开口具有凸缘状弯折的边缘区域,用于封闭开口的盖件在边缘区域上焊接。由此,腔室有利地具有一种连接法兰,该连接法兰基本上平行于盖件的相邻的表面定向。凸缘状弯折的边缘在此可以尤其是腔室的壁的90°弯边的区域。由此,以简单的方式和方法存在一个区域,该区域平行于盖件的表面定向。腔室可以有利地沿这个优选环形的区域,也就是沿开口与盖件连接。在焊接过程中,有利地利用该区域,用于盖件与腔室的焊接。为了提高铝制盖件和腔室之间的附着度,还建议,盖件在焊接位置的区域内用漆涂覆。该漆的成分与腔室的各材料的成分一致。
还可以规定,腔室弯折的边缘区域沿闭锁件的径向突伸出与之相邻布置的内壳体的边缘区域。由此,在盖件上产生盖件的铝材滚压所围绕的“凸起”或者盖件的铝材滚压所围绕的突伸出的“凸出部”,使得在腔室和盖件之间的连接被附加地加强。由此确保,在盖件从容器旋出时,同时也使腔室一起运动。
作为前述铝制盖件的结构的备选,本发明建议,盖件是塑料件,该塑料件具有与容器的第二螺纹相对应的第二螺纹。根据该实施变型,盖件的第二螺纹不是在与容器连接时才被压印,而是在制造盖件本身时、也就是在最终安装在容器上之前就已经压印。
如在铝制盖件中所述的,也建议与塑料盖件的连接,使得内壳体在远离腔室的一侧上具有用于在容器口的区域内贴靠在容器上的压力密封件。因此,与闭锁装置旋拧的容器确保了必要的密封性。
还建议,腔室具有开口,该开口具有凸缘状弯折的边缘区域,为了封闭所述开口在该边缘区域上焊接薄膜件,该薄膜件与盖件相连。根据该实施变型方案,腔室设计为一侧打开的容罐,该容罐的开口在闭锁装置组装状态下指向盖件的方向。该开口可以用于以简单的方式和方法为腔室配备例如闭锁件和打开件,使得在腔室和盖件连接之前(如前述的铝制盖件)实现完全的预组装的“腔室单元”,其然后只需仍与盖件相连。闭锁装置的制造由此可以特别地快速和廉价地进行。
在腔室和盖件之间附加地布置流体密封地闭锁腔室的开口的薄膜件,由此也确保闭锁装置的必要的密封性。
还规定,薄膜件与腔室的至少一个局部区域和盖件的至少一个局部区域焊接。作为焊接的备选,在薄膜件和盖件之间的连接也可以通过其它技术实现,例如通过粘接或类似技术。在焊接过程中可以规定,或者所有三个部件,即腔室、薄膜、盖件基本上在同一个焊点、尤其也同时相互焊接,或者备选地在位置上偏离焊点。后者尤其规定,盖件和腔室的材料的熔点是不同的,从而存在的危险是,材料中的一个被加热超过其熔点。在这种情况下建议,焊点在位置上相互分离。例如盖件和薄膜件可以在腔室的开口的区域内相互焊接,而腔室和薄膜件在腔室的凸缘状弯折的边缘区域内相互焊接。
盖件的材料通常是PP(聚丙烯)。PP具有大约210℃的熔点。相对的是,腔室的材料是具有大约320℃的熔点的PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)。由此,用于腔室和薄膜件的焊接所需的温度高于用于盖件和薄膜件的焊接所需的温度。腔室和薄膜件由此有利地与盖件无关地相互焊接,使得不损坏盖件的材料。盖件和薄膜件随后可以在时间上和位置上独立地相互焊接。盖件和薄膜件的焊接的位置随后不固定在凸缘状弯折的边缘区域上,而是可以原则上位于盖件和薄膜件的整个接触区域内,例如也在腔室的开口的区域内。
薄膜件优选是铝制薄膜。铝制薄膜是气密和空气密封的,并且在热处理后是柔软并且可弯曲的。因此这特别用于生活用品的包装。
为了在铝制薄膜和腔室之间或者在铝制薄膜和盖件之间提高附着度,还建议,铝制薄膜用漆涂覆。该漆的成分与相应的腔室或盖件的材料的成分一致。
备选地,薄膜件也可以是具有塑料的多层薄膜,其中,塑料与盖件和腔室的材料相配合。当盖件例如由PP并且腔室由PBT制成时,提供多层薄膜,该多层薄膜相继地具有PP、EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)、PBT层。EVOH是为了包装食物通常所使用的共聚物。尤其该共聚物提供一个用于氧气和二氧化碳的阻挡物。在由PP和EVOH或EVOH和PBT构成的层之间,可以附加地设有底漆,该底漆附加地提高相邻的层之间的附着度。
当腔室不具有开口时,为了与盖件连接备选地也可以被盖件的材料注塑包封。
除了前述的用于容器的闭锁装置,本发明同样建议一个具有前述闭锁装置的容器,其中,容器在容器口的区域内具有第二螺纹,该第二螺纹形状配合地与盖件的第二螺纹相对应地连接。
此外,本发明还建议一种将介质从闭锁装置输出到容器内的方法,所述闭锁装置尤其是前述的闭锁装置,其中,闭锁装置具有用于封闭容器口的盖件、布置在盖件上的腔室和内壳体,其中,配属于腔室和内壳体的闭锁件和打开件在盖件相对于内壳体运动时彼此交替作用,使得配给腔室的排出口能够被打开,从而使储藏在腔室内的介质能够排出到容器内,其中,腔室和内壳体在盖件运动时借助在腔室和内壳体上构造的对应的第一螺纹相互运动,其中,腔室借助从闭锁装置的螺纹旋转轴线观察径向向外指向的第一螺纹运动。
由此按照本发明建议一种方法,其中在现有技术中在盖件和内壳体之间进行的转动借助布置在腔室和内壳体上的螺纹实现。按照本发明的方法尤其有利于玻璃容器上的闭锁装置。
以下结合实施例进一步阐述本发明。在附图中:
图1示出在容器上滚压之前的按照本发明的具有铝制盖件的闭锁装置;
图2示出处于关闭位置的具有在容器上滚压的铝制盖件的按照本发明的闭锁装置;
图3示出处于关闭位置的具有塑料盖件的按照本发明的闭锁装置;
图4示出处于排出位置的根据图2的闭锁装置;
图5示出从容器上拧开时的根据图2的闭锁装置;
图6示出从容器上完全分离的根据图2的闭锁装置;
图7示出在第一实施方式的范围内根据图1的示图,但其中腔室6向外延伸超出容器2的上端面;
图8示出根据图7的示图,其中向外延伸超出容器2的上端面的腔室再次改变。
图1示出在容器2上滚压之前的按照第一实施方案的具有铝制盖件4的闭锁装置1。盖件4的有待紧贴容器2的外壁仍不具有螺纹。
图2示出在容器2上滚压之后的根据图1的闭锁装置1。闭锁装置1被完全地预安装并且旋拧在容器2上,使得容器2的容器口3被封闭。在该状态下,容器2可以在更长的时间下被支承,而物质不会从容器2中流出。通过在容器2上的滚压,在盖件4上构造有第二螺纹12,该第二螺纹12与容器2的第二螺纹12相对应。
闭锁装置1具有盖件4、布置在盖件4上的腔室6以及内壳体5。在所示的实施方式中,盖件4是铝制盖子。盖件4焊接在腔室6上。腔室6例如可以由塑料、如PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)构成。为了腔室6可以与由铝制成的盖件4相焊接,为盖件4建议一种带PBT专用漆的铝。腔室6在腔室的朝向盖件4的方向指向的区域中具有开口13,该开口13在盖上盖件4之前可以用于安装闭锁装置1的其它部件。这些其它部件例如可以是用于封闭和打开布置在腔室6内的排出口8的闭锁件7和打开件9。排出口8有利地远离盖件4指向(参照图2中示出的闭锁装置1,“向下”)。
腔室6在开口13的区域中具有凸缘状弯折的边缘区域14。在该边缘区域14上可以焊接盖件4。
腔室6借助相互对应的第一螺纹10、10`与内壳体5相连接。在此,构造在腔室6上的第一螺纹10从闭锁装置的螺纹旋转轴线18观察径向向外指向地布置在腔室6上。这意味着,第一螺纹10参照沿螺纹旋转轴线18的方向的垂直投影构造在腔室6的径向外侧以及内壳体5的径向内侧。内壳体5具有相对应的螺纹10`。螺纹10`径向向内指向。内壳体5借助在此设计为压力密封件11的在容器口13的区域内的旋转阻止件压入容器2内。此外,盖件4和容器2具有相互对应的第二螺纹12、12`,盖件4借助第二螺纹12、12`与容器2相连接。
此外,腔室6在横向于螺纹旋转轴线18的横截面中具有法兰状径向向外突出的边缘区域14,其中,第一螺纹10相对于边缘区域14的外边棱径向向内构造。
前述闭锁装置1的制造以及闭锁装置在容器2上的布置例如如此实现,使得首先给腔室6配备封闭和打开腔室6的排出口8的闭锁件7和打开件9。在此处所示的实施例中,闭锁件7和打开件9设计为一体式构造的栓塞件,该栓塞件引入(在本实施例中由腔室6的排出口8给定的)腔室6的打开件或闭锁件。朝盖件4的方向指向的局部区域、也就是闭锁件7成型为,使得闭锁件分别根据在排出口8内的位置,或者关闭排出口8或者打开排出通道16,处在腔室6内的介质通过排出通道可以流出到容器2中。远离盖件4指向的打开件9具有排出通道16,介质可以通过排出通道16流入容器2内。打开件9与内壳体5相连接。在此处所示的示例中,构造在打开件9上的边缘区域被内壳体5的材料压力注塑包封。但备选地,在此也涉及过盈配合。
在腔室6结束准备工作之后,腔室与盖件4相连接,由此腔室6的开口13同时被关闭。在此,腔室6的弯边的边缘区域14与盖件4焊接。在该状态下,盖件4还是一种坯料,该坯料还没有用于与容器2连接的第二螺纹12。在接下来的步骤中,内壳体5通过容器口3装入容器2内。在此,内壳体5连同设置在内壳体5上的压力密封件11压入容器口3内。最后,腔室6连同安置在腔室上的盖件4引入内壳体5内,其中,腔室6和内壳体5借助相互对应的第一螺纹10、10`相互旋拧。在旋拧过程中,盖件4同时也滚压在容器2的第二螺纹12`上,其中,在盖件4内同样构造有第二螺纹12。
作为前述的制造方式的备选,当盖件4与容器2旋拧时,腔室6和盖件4才可以进行焊接。
为了腔室6和盖件4的连接,会附加有利的是,弯折的边缘区域14相对于其径向尺寸设计为,使得该边缘区域14超出容器2的表面,从而在容器口3的区域中出现凸起17。当盖件4在容器2上滚压时,盖件4的材料超越凸起17,从而附加地加强连接。
图3示出按照本发明的闭锁装置1的备选的实施方式。该闭锁装置1的盖件4优选由塑料制成,例如PP(聚丙烯)或PE(聚乙烯)。闭锁装置1的基础结构类似于图1所示的。但因为盖件4不是由铝制成,而是由塑料制成,所以盖件4不能在容器2上滚压。
根据图3,腔室6在其开口13的区域中用薄膜件15封闭。薄膜件15有利地是铝膜,但是也可以由塑料制成,例如EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或类似材料。当薄膜件15由铝制成时,薄膜件优选在朝腔室6的方向指向的侧面上通过用于腔室6的材料的漆、尤其PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)涂覆。在薄膜件15的指向盖件4的方向的反向侧面上,有利地涂覆漆,该漆适用于与盖件4相连接。当盖件4例如由PP制成时,建议使用PP专用漆。在以下的方法步骤中,薄膜件15焊接在腔室6或盖件4上。焊接或者可以在共同的方法步骤中实现,或者可以在接下来的步骤中进行,其中,薄膜件15例如首先焊接在腔室6上,之后才在接下来的步骤中焊接在盖件4上。
通常,根据图3的闭锁装置1已具有构造在盖件4上的第二螺纹12,用于与容器2的连接。
根据图2和3的闭锁装置1在关闭位置中示出。在此,容器2流体密封地与闭锁装置1连接,也就是说,闭锁件7处于腔室6的排出口8的内部,使得储藏在腔室6的介质不能通过排出通道16流出,而是封闭在腔室6内。
封闭在腔室6内的介质优选处于压力下。为此,在闭锁状态下在流体介质的情况下在液体水平面之上可以形成处于压力下的气体空间。
为了将储藏在腔室6内的介质提供到容器1内,需要的是,使闭锁装置1处于排出位置。下面进一步阐述为此待进行的步骤。
图4示出例如处于排出位置中的根据图2的闭锁装置1。尽管排出位置在此根据图2示出,但是同样也可以在根据图3的闭锁位置1中实施。根据图4的闭锁装置1由此仅用作用于排出位置的实施例,而没有限制作用。
如图4所示,为了实现排出位置,盖件4和容器2相互分离。通过盖件4和容器2的纵向移动,同时设置在盖件4上的腔室6和设置在容器2上的内壳体5也相互移动。因为闭锁件7或打开件9设置在内壳体5上,所以通过腔室6相对于内壳体5的移动,同时闭锁件7或打开件9也在腔室6(在此为排出口8)的内部移动。由此打开排出口8,使得储藏在腔室6内部的介质通过排出口8和构造在打开件9内的排出通道16可以流入容器2内。
为了引起盖件4和容器2之间的纵向移动,构造在盖件4和容器2上的对应的第二螺纹12、12`相互转动。通过这种转动,同时导致在内壳体5的内部的腔室6转动。这种转动通过构造在腔室6和内壳体5上的第一螺纹10、10`实现。内壳体5借助压力密封件11在容器2内固定地压紧,由此内壳体5在盖件4从容器2上拧开并且腔室6在内壳体5内部转动时保持抗扭地与容器2相连接。只有当腔室6的第一螺纹10到达内壳体5的第一螺纹10`的端部区域时,才出现对应的第一螺纹10、10`的止动,由此在盖件4从容器2进一步拧开时,固定在盖件4上的腔室6从容器2松脱,同时内壳体5也从容器2松脱。在此,设置在内壳体5上的压力密封件11同样也从容器2上松脱。压力密封件11在容器2内的压紧力被克服。
在拧开过程中,腔室6首先一下相对于内壳体5移动,使得腔室6同时从与内壳体5相连的闭锁件7和打开件9旁边运动经过。在此,在闭锁件7和内壳体5之间打开排出口8的部分区域,使得储藏在腔室6内的介质通过打开件9的排出通道16可以流入容器2中。
图5示出接下来的位置:在腔室6进一步抬升时,闭锁件7可以通过其上端端部区域到达一个相对于排出口8的位置,在该位置中排出口8又被关闭,从而避免介质从腔室6中继续滴落。为此,闭锁件7的上端端部区域均匀地相对于闭锁件7的相邻区域径向扩大。所述位置是可选的。最后,盖件4的第二螺纹和容器2的第二螺纹12相互分离,而腔室6的第一螺纹和内壳体5的第一螺纹10处在终端位置。腔室6和内壳体5在该终端位置不能再彼此转动。
图6最后示出闭锁装置1完全从容器2中脱离。闭锁件7保证腔室6的排出口8不会让介质从腔室6再滴落。
在图7所示的实施方式中,腔室6首先设计为两件式的。腔室被分为上部的穹顶部件19和下部的开口部件20。在容器2的上端面21的上面,开口部件20锥形扩大地过渡为连接段22。该连接段22与穹顶部件19相连,穹顶部件19在所示的横截面中可见地设计为U型。整体上是一个水滴形的、优选轴对称的、即相对于螺纹旋转轴线18旋转对称构造的部件。如所示的,在使用状态下盆底位于上面并且盆边缘指向下。而开口部件20基本上设计为管形。优选具有一个较大的开口和一个较小的开口。还有优选的是,如也在实施例中所示的,具有一个较大的朝向穹顶部件19的开口和一个较小的、构成排出口18的底面的开口,闭锁件7在闭锁状态下被该较小的、构成排出口18的底面的开口容纳。
锥形扩大的区域通过一个或多个腔室凸缘23上的连接板,要么直接支承在也跨越端面21的腔室凸缘23上,和/或借助腔室6的基本垂直于螺纹旋转轴线18延伸的凸缘段24(该凸缘段24也最终与端面21相叠)在凸缘段24上延伸。
由此,可以实现本质上更大的腔室容积。
在图8所示的实施方式中原则上提供了相同的形式,但区别仅在于,开口部件20直接在腔室凸缘23的上面(并且在所示的使用状态下处在腔室凸缘上)过渡为垂直于螺纹旋转轴线18延伸的扩大段25。参照横截面所示,沿径向向外在扩大段25上连接着与扩大段大致垂直的连接段22。
附图标记列表
1 闭锁装置
2 容器
3 容器口
4 盖件
5 内壳体
6 腔室
7 闭锁件
8 排出口
9 打开件
10 第一螺纹
10` 第二螺纹
11 压力密封件
12 第二螺纹
12` 第二螺纹
13 开口
14 边缘区域
15 薄膜件
16 排出通道
17 凸起
18 螺纹旋转轴线
19 穹顶件
20 开口部件
21 端面
22 连接段
23 腔室凸缘
24 凸缘段
25 扩大段