JP6709172B2 - 容器の追加混合閉鎖装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器開口をもつ容器のための閉鎖装置に関し、閉鎖装置は、容器開口を閉鎖するためのキャップ部材と、内ハウジングと、キャップ部材に配置されるチャンバとを有し、チャンバは、少なくとも部分的に内ハウジング内に配置され、内ハウジングは、容器の螺子山に確実に係合する対応する第１螺子山を有し、キャップ部材と内ハウジングは、互いに確実に係合する対応する第２螺子山を有し、それに沿ってキャップ部材が内ハウジングに向かって閉鎖位置から放出位置まで移動可能であり、放出位置においてチャンバ内に収容されていた媒体が容器中に出て行くことができる。

上述した閉鎖装置は従来公知である。これらは、例えば、飲料容器などの容器を閉鎖するために機能し、そして同時に、茶香料などの液体又は粉体の成分を分離収容するためのチャンバを設けていることにより、それらの成分は、閉鎖装置が容器から取り外される時点までは、充填中に例えば水などの容器の内容物と直接的に接触したり混合されたりすることはない。それは、通常、ユーザが容器の飲料を飲みたいと思う時点である。

従来公知の閉鎖装置は、通常、チャンバが配置されているキャップ部材と、内ハウジングとを有する。閉鎖装置は、通常は全体としてすなわち完全に予め装着されて、容器に螺合されている。このために内ハウジングは、容器の螺子山と確実に係合する対応する第１螺子山を有する。さらに、キャップ部材と内ハウジングは、確実に係合する対応する第２螺子山を介して互いに接続される。容器を開くとき、すなわちキャップ部材の螺子を緩めるとき、キャップ部材は内ハウジングに向かって移動する。その際、キャップ部材は閉鎖位置から放出位置に移動し、その放出位置においてチャンバ内に収容されていた媒体が容器中に出ることができる。

特許文献１は、このような閉鎖装置に関し、キャップ部材により閉鎖された容器のキャップ部材の螺子を緩めたとき、チャンバ内にあった媒体が容器中に出る。チャンバは、閉鎖位置において薄膜で閉鎖されている。この薄膜は、放出位置では、内ハウジングに配置された開放部材、すなわち放出路に組み込まれた心棒により貫かれる。薄膜が開くことにより、チャンバ内にあった媒体が心棒の放出路を通って容器内に流れ込むことができる。心棒で薄膜を貫くことは、キャップ部材の螺子を緩める際の、容器に配置された内ハウジングからの移動によって起こる。キャップ部材の螺子を緩める際の移動により、キャップ部材に配置されたチャンバが基本的に心棒から離される。しかしながら、キャップ部材と心棒の間に配置された左螺子の螺子山により、心棒の薄膜方向への移動が同時に起きて、心棒が薄膜を貫くことになる。このために、心棒は長手方向に移動可能であるが回転不能に内ハウジングに取り付けられている。容器と内ハウジングの間に配置された第１螺子山により、螺子を緩めて閉鎖装置を容器から最終的に外すことができる。

国際公開第2008/017890号明細書

従来公知の閉鎖装置の問題点は、薄膜方向への心棒の移動のために、キャップ部材の内部における心棒の軸方向移動が、回転と同時に行われなければならないことである。これにより、閉鎖装置に配置される可動部材の割合が多くなり、そのことが一方では、閉鎖装置の製造をより複雑とし、そして他方では、閉鎖装置に可動に装着された心棒の傾斜を生じさせることもあり、その結果、閉鎖装置の完全な機能が損なわれることがある。

従って本発明の目的は、従来公知の閉鎖装置を、より少ない部品によりかつ低コストで製造可能とするように、そして特に移動部品の数を低減するように、さらに進展させることである。併せて、閉鎖装置の完全な機能もまた得られることとなる。

上述した目的を実現するために本発明は、請求項１の前段部分による閉鎖装置を提示し、それによれば、内ハウジングと容器の間に配置された第１螺子山と、キャップ部材と内ハウジングの間に配置された第２螺子山が互いに逆巻きに形成されており、それにより、放出位置への移動に応じてチャンバがさらに内ハウジング内に移動される。

内ハウジングと容器の間の螺子山と、キャップ部材と内ハウジングの間の螺子山における上述した逆巻きにより、従来技術とは異なり、左螺子の螺子山が容器より外側の領域に形成されており、すなわち好適には容器開口の外側の壁上に設けられている。その結果、同時に、従来技術では必要であった開放手段を移動可能に内ハウジングへ取り付けることが省略される。その替わりに、本発明による開放手段は、内ハウジングと一体に直接形成されている。それにより、閉鎖装置の製造が特に単純化されかつ低コストとなる。さらに、移動可能に支持された開放手段が、チャンバの放出孔内で望ましくない傾斜を生じることは起こり得ない。

キャップ部材と内ハウジング上に対応して配置されている第２螺子山が左螺子の螺子山として形成されている一方、内ハウジングと容器の間に形成されている第１螺子山は右螺子の螺子山として形成されていることが、推奨される。この形態により、反時計回りの回転動作によりキャップ部材が左螺子の螺子山に沿って内ハウジングに向かって移動させられることによって、内ハウジング上に配置された開放手段がチャンバ上に配置された閉鎖手段を貫くことができ、それによりチャンバ内に収容されていた媒体が容器中に出ていくことができる。従って、閉鎖装置のユーザーは、通常通り反時計回りに回すことにより容器の螺子を緩めることができる。それにより、先ず、キャップ部材の内ハウジングの方への移動、すなわち鉛直に起立した容器における下方への移動が生じ、それに続いて、容器と内ハウジングの間に配置された第１螺子山に対する回転動作への転換が生じることにより、閉鎖装置を緩めて完全に容器から外すことができる。この右螺子の動作により閉鎖装置が、具体的には内ハウジングが、螺子を緩められて容器から外される。

ユーザは、キャップ部材の回転動作の回転方向を変更する必要がない。むしろ、異なる螺子山によって、キャップ部材の同じ回転動作中に、先ず容器に対するキャップ部材の下降が生じ、その後、容器に対するキャップ部材の上昇が生じることとなる。

本発明の目的のために、第２螺子山が第１螺子山よりも時間的に先行して作動可能であることが推奨される。従って、閉鎖装置は、実際に螺子を緩めて容器から外される前に、先ず放出位置となり、その位置でチャンバに収容されていた媒体を容器中に放出することができる。これは、正確には、その後に続く螺子を緩める間中、媒体が容器から放出され続け得ることを意味する。それにより、閉鎖装置が最終的に容器から分離された時点で、チャンバが完全に空になることが可能である。よってチャンバからの漏出しは最小限とされる。従来技術に比べてこの点は重要な利点となる。なぜなら右螺子の螺子山と左螺子の螺子山に沿った移動が同時に起きるからである。それにより、チャンバから容器中に媒体を放出するために利用できる有効な時間が、好ましくなく短くなる。

チャンバが、閉鎖手段を設けられた放出孔を有し、閉鎖手段は、内ハウジングに配置された開放手段を用いて開放可能であることが提示される。従って、キャップ部材に配置されたチャンバと内ハウジングは、対応する部材すなわち閉鎖手段と開放手段を有し、それらは、本発明によるキャップ部材の内ハウジングの方への移動中に相互作用する。第２螺子山に沿ったキャップ部材の回転移動中、開放手段が最終的に閉鎖手段に対して作用してそれにより閉鎖手段がチャンバに形成された放出孔を開放するまで、チャンバが開放手段の方に移動させられる。

一実施形態においては、開放手段が心棒として形成されている。これと組合せて、閉鎖手段は、放出孔を閉鎖する薄膜として形成される。その場合、心棒と薄膜は、心棒が媒体を突き抜くか又は切断するように相互作用する利点がある。薄膜は、例えば金属箔、例えばアルミニウム箔とすることができる。それに替えて、薄膜が好適にはチャンバと同じ材料からなるように、例えばＰＢＴ等のプラスチックから形成された薄膜も適している。好適には、薄膜がチャンバに溶着される。心棒は、例えば針状又は刃状に形成することができ、その場合、薄膜はキャップ部材の回転動作によって心棒上で回されることにより、好適には、点状の刺し孔を生じるだけでなく、薄膜が可能な限り大きく切り裂かれることにより、放出孔が可能な限り大きく開放される。心棒が針状に形成されている場合、これを薄膜の回転軸の外側に配置することが推奨される。

閉鎖装置におけるチャンバの反対側にシール部材が配置されることが好適である。閉鎖位置にあるチャンバは閉鎖手段により閉じられるので、追加的なシール部材はチャンバの外側に配置することができる。この点に関して、シール部材の材料に対する要求は、シール部材がチャンバに収容された媒体に直接接触することになる場合に比べて小さい。シール部材は、熱可塑性エラストマーであることが好適である。熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、それらが例えば防水性接続を形成するために溶着可能であるという利点を有する。従ってシール部材は、チャンバと開放手段の間に配置されることが好適であり、それはできるだけ隙間がないように密閉されている。この場合、開放手段は、特に閉鎖位置から開放位置への移動中に連続的にシール部材と接続された状態となることができる。開放手段は放出孔を有し、放出孔を通して、チャンバ内にある媒体がチャンバから容器に到達するために通過して流れることができる。

本発明のさらに別の実施形態においては、閉鎖手段が開放手段と一体に形成されたプラグ部材である。この場合、薄膜として放出孔を閉鎖する分離した閉鎖手段は省略される。それに替えて、閉鎖位置から放出位置への移動中はプラグ部材が放出孔を完全に閉鎖するだけで、そしてそれに続いて放出路を開放しそれを通して媒体をチャンバから容器中に放出できるように、放出孔の形状とプラグ部材の形状が互いに対応して形成されている。

容器のための、上述した閉鎖装置に加えて、本発明はさらに，上述した閉鎖装置を具備する容器を提示する。その場合、容器の容器開口が第１螺子山を有し、それは内ハウジングの第１螺子山と嵌合するように対応して接続されている。

さらに本発明は、閉鎖装置から、特に上述した閉鎖装置から容器中に媒体を放出するための方法に関し、その場合、閉鎖装置は、容器の容器開口を閉鎖するためのキャップ部材と、内ハウジングと、キャップ部材上に配置されたチャンバとを有し、そのキャップ部材は閉鎖装置における閉鎖位置から放出位置への変化中に容器の方へ移動させられ、それによりキャップ部材に配置されたチャンバが容器に配置された内ハウジングに向かって移動させられる。その場合、内ハウジングに配置された開放手段が、チャンバに配置された閉鎖手段を開放することにより、チャンバ内にある媒体がチャンバから容器中に出て行くことができる。本発明によれば、汎用的な容器の開放動作の場合、すなわちキャップ部材が反時計回りに回転するとき、キャップ部材の内ハウジングの方への移動すなわち容器の方への移動が行われ、それにより、最終的に、閉鎖手段が放出路を開放するという意義をもって、内ハウジングに配置された開放手段がチャンバに配置された閉鎖手段と相互作用し、それによりチャンバ内にあった媒体が容器中に出て行くことができる。特に、キャップ部材が、左螺子の螺子山に沿って容器に向かう方向に移動させられることが提示される。
本発明の実施形態の例について、添付の図面を参照して以下に説明する。

図１は、第１の実施形態による閉鎖位置における本発明の閉鎖装置を示す。 図２は、第２の実施形態による閉鎖位置における本発明の閉鎖装置を示す。 図３は、第３の実施形態による閉鎖位置における本発明の閉鎖装置を示す。 図４は、放出位置における図１の閉鎖装置を示す。 図５は、容器から取り外す際の図１の閉鎖装置を示す。 図６は、容器から完全に分離された図１の閉鎖装置を示す。

図１〜図３は、本発明による閉鎖デバイスの異なる実施形態を示している。これらは、一つの点ではキャップ部材に配置されたチャンバの構成において、別の点では閉止手段及び開放手段の態様において異なっている。

図１は、例えば飲料ボトルである容器２に配置されている閉鎖装置１を示す。閉鎖装置１は、容器開口３の領域において容器２に螺合されている。閉鎖装置１は、キャップ部材４と、内ハウジング５と、キャップ部材４に配置されたチャンバ６とを有する。チャンバ６は、少なくとも一部が内ハウジング５内に配置されており、チャンバ６の上部が内ハウジング５から鉛直方向に突出している。チャンバ６内には、例えば液体又は粉体とすることができる媒体が存在する。チャンバ６は、その下端に放出孔８を有し、その孔はここではアルミニウム箔である閉鎖手段７により閉じられている。好適には、閉鎖手段７はチャンバ６に溶着されている。内ハウジング５は、ここでは心棒である開放手段９を有する。閉鎖装置１の閉鎖位置では、この開放手段９は放出孔８内に突出してはいるが、この状態では未だ開放手段９が閉鎖手段７を損傷しないように接触しない程度である。損傷しないように接触しないとは、ここでは、意図しない媒体の漏出が生じ得るような閉鎖手段７の破れが生じないことを意味する。しかしながら、ある程度の接触は適宜起こり得る。放出孔８は、開放手段９に対してシール部材１２により密閉されている。すなわちシール部材１２は、環状に放出孔８に嵌め込まれている。さらに、開放手段９は放出路１３を有し、それを通してチャンバ６内に収容されていた媒体が、閉鎖手段７の開放された位置において、チャンバ６から容器２中に流出することができる。

図１に示した閉鎖装置の製造時には、チャンバ６が箔部材１４により閉じられる。この箔部材１４は、好適にはチャンバ６の縁領域に溶着又は接着される。さらに、箔部材１４は、好適にはキャップ部材４に対しても同様に溶着又は接着される。閉鎖装置１を容器２に取り付けるために、先ず、内ハウジング５が一体の開放手段９と共に容器２に螺合される。このために内ハウジング５はＵ形状の縁領域を有しており、それは、容器２の外壁に対向する側に第１螺子山１０を形成されている。容器２が、形状的に嵌合する対応する第１螺子山１０を有することにより、内ハウジング５は容器２に螺合され得る。その後、チャンバ６を配置されているキャップ部材４が、内ハウジング５に（そしてそれにより同時に容器２に）螺合される。このために、キャップ部材４の内面側に配置された第２螺子山１１が、内ハウジング５の側面の外向きの第２螺子山１１と係合することとなる。キャップ部材４に配置された保持部材１６が内ハウジング５に配置されたエッジ１５と係合するまで、キャップ部材４は内ハウジング５に対してねじ込まれる。これは、放出孔８に設けられた閉鎖手段７が切開されないように、開放手段９がチャンバ６の放出孔８内に係合する位置に対応する。

図２は、本発明の閉鎖装置１の第２の実施形態を示し、箔部材１４により閉鎖されたチャンバ６に替えて、放出孔８を除いて完全に閉鎖されたチャンバ６を有する。このチャンバ６がキャップ部材４の材料により円筒状に包囲されることにより、チャンバ６とキャップ部材４が互いに強固に接続される。この点以外、構成については、図１に従って閉鎖装置１に関して上述した通りである。

図３は、第３の実施形態による閉鎖装置１を示している。この閉鎖装置１は、図２に示したように構成したチャンバ６を有し、すなわちチャンバ６は放出孔８を除いて完全に閉鎖されている。チャンバ６は、キャップ部材４の材料により円筒状に包囲されており、それによりチャンバ６とキャップ部材４が互いに強固に接続される。分離した閉鎖手段７及び分離した開放手段９とは異なり、図３における閉鎖装置１は、一体部品のプラグ部材を有し、それは閉鎖手段７と開放手段９の双方を具備する。プラグ部材は、内ハウジング５上に配置され、その場合、少なくとも閉鎖手段７が、プラグ部材の上端領域としてチャンバ６に設けられた放出孔８内に突出する。シール部材１２が放出孔８内に配置されており、シール部材１２は、閉鎖手段７の位置に応じて、それに対して当接されたりされなかったりする。図３には閉鎖装置１の閉鎖位置が示されている。この場合、閉鎖手段７が、拡幅した端部領域によりシール部材１２に当接して放出路１３を閉鎖することで、チャンバ６に収容された媒体は流出することができない。図示しない閉鎖装置１の放出位置においては、閉鎖手段７がさらにチャンバ６内に（図３では上方に）移動させられることにより、閉鎖手段７の拡幅した端部領域がもはやシール部材１２に当接せず、放出路１３が開放される。

以下、閉鎖装置１の動作について図４〜図６を参照してさらに詳細に説明する。図４〜図６は、図１に示した実施形態に関連する。

図４に示された閉鎖装置１は、放出位置にある。図１に示された閉鎖位置から開始して、この放出位置に到達し、そこではキャップ部材４が容器２の方に移動しており、その場合チャンバ６はさらに内ハウジング５内に入り込む。これは、キャップ部材４と内ハウジング５の間に形成された第２螺子山１１に沿ったキャップ部材４の回転により起きる。第２螺子山１１が左螺子であることにより、容器２を開ける反時計回り方向の通常の動作によってキャップ部材４が容器２に対してさらにねじ込まれることになる。しかしながらユーザにとっては、開けるプロセス中の通常の動作態様が反時計回りであるので、このことによって異なる取り扱いを何ら意識しなくてもよい。容器２に対するキャップ部材４の移動の結果、同時にキャップ部材４上に配置されたチャンバ６もさらに容器２内に移動させられる。それにより、チャンバ６の放出孔８に配置された閉鎖手段７が、内ハウジング５に配置された開放手段９と接触するようになる。開放手段９は、上述した通り、その中央に放出路１３を有する切断要素であり、放出孔８に取り付けられた閉鎖手段７が切開されると、それを通って媒体がチャンバ６から容器２中へ流れることができる。キャップ部材４の回転によって、同時に閉鎖手段７も開放手段９に対して回転することにより、大面積の実質的に丸い孔がチャンバ６の放出孔８内に形成される。この放出位置においてキャップ部材４は、内ハウジング５に対し、従って容器２に対し最大限にねじ込まれる。

示された図面において、図１と図４の間では、内ハウジング５の外側に突出した螺子山突起の位置は変化していない。これは、内ハウジング５もまた、ねじ込み方向又は螺子緩め方向におけるその位置を、図１と図４の間で変えなかったことに起因する。むしろ、螺子山突起は、回転によってキャップ部材４の内面上の対応する凹部により通過されただけであり、従って同じ断面においては常に互いに同じ相対的配置となる。

図５は、容器２から螺子を緩めて外すときの本発明による閉鎖装置１を示している。キャップ部材４を反時計回りの方向にさらに回転させることにより、内ハウジング５及び内ハウジング５に配置されたキャップ部材４が螺子を緩められ容器２から外される。内ハウジング５と容器２の間に形成された第１螺子山１０が右螺子として形成されていることにより、閉鎖装置２は全体として容器２から取り外される。この螺子を緩めるプロセスの間、チャンバ６に収容された媒体は完全に容器２中に出ることができる。

最後に図６は、閉鎖装置１が完全に容器２から外された状態にある閉鎖装置を示している。このとき、閉鎖装置１の全ての構成要素、すなわち特に、その上に配置されたチャンバ６を伴うキャップ部材４と内ハウジング５が容器２から外される。

図２及び図３に示された閉鎖装置１について、本発明は同様に機能する。その場合、それぞれにおいて閉鎖装置１は常に、閉鎖位置から放出位置へと同じ螺子機構を用いて移行することに注目すべきである。この螺子機構は、キャップ部材４の内ハウジング５の方への移動を確保する左螺子と、最終的に閉鎖装置１の、特に内ハウジング５の容器２からの分離を確保する右螺子とを含む。

図３においては、放出孔８の孔が、薄膜と心棒として構成された対応する閉鎖手段７及び開放手段９を介して機能するのではなく、その替わりに一つの部品であるプラグ部材を介して機能し、それは閉鎖手段７と開放手段９の双方の機能を想定されている。放出孔８内におけるプラグ部材の位置に応じて、プラグ部材とシール部材１２の間に形成された放出路１３が、閉鎖されるか又は開放されるかのいずれかとなる。

１ 閉鎖装置
２ 容器
３ 容器開口
４ キャップ部材
５ 内ハウジング
６ チャンバ
７ 閉鎖手段
８ 放出孔
９ 開放手段
１０ 第１螺子山
１１ 第２螺子山
１２ シール部材
１３ 放出路
１４ 箔部材
１５ エッジ
１６ 保持部材

Claims (4)

1. 容器開口（３）を具備する容器（２）のための閉鎖装置（１）であって、
   前記閉鎖装置（１）が、前記容器開口（３）を閉鎖するためのキャップ部材（４）と、内ハウジング（５）と、前記キャップ部材（４）上に配置されたチャンバ（６）と、を有し、前記チャンバ（６）は少なくとも部分的に前記内ハウジング（５）内に配置されており、
   前記チャンバ（６）が、放出孔（８）を有し、前記放出孔（８）は閉鎖手段（７）により閉鎖されており、
   前記内ハウジング（５）が、前記閉鎖手段（７）を開放するための切断要素として、前記チャンバ内の媒体を放出させるためにその中央に貫通する放出路（１３）を具備する開放手段（９）を有し、
   前記チャンバ（６）における前記閉鎖手段（７）の外側にて、熱可塑性エラストマーからなる環状のシール部材（１２）が、前記チャンバ（６）と前記開放手段（９）との間の隙間を密閉するためにその全体が前記放出孔（８）に嵌め込まれており、
   前記閉鎖手段（７）は薄膜でありかつ前記チャンバ（６）の壁と前記シール部材（１２）との間に挟持されており、
   前記内ハウジング（５）は、前記容器（２）の螺子山（１０）に対し嵌合する、対応する第１螺子山（１０）を具備し、
   前記キャップ部材（４）及び前記内ハウジング（５）は互いに嵌合する第２螺子山（１１）を具備し、それに沿って前記キャップ部材（４）が前記内ハウジング（５）に向かって閉鎖位置から放出位置へと移動可能であり、その放出位置において前記チャンバ（６）に収容されている媒体が前記容器（２）中に出ることができ、
   前記放出位置への移動により、前記チャンバ（６）がさらに前記内ハウジング（５）内に移動するように、右螺子として形成されている前記第１螺子山（１０）と左螺子として形成されている前記第２螺子山（１１）が互いに逆巻きで構成されており、
   前記右螺子の作動により前記内ハウジング（５）が螺子を緩められて前記容器（２）から外され、さらに前記左螺子が前記容器（２）の外側領域に移動させられ、かつ、
   前記内ハウジング（５）がＵ形状の縁領域を有しかつ前記Ｕ形状の縁領域における１つの脚の、前記容器（２）の外壁に対向する側に前記第１螺子山（１０）が形成されており、
   前記Ｕ形状の縁領域における前記１つの脚の、外側に対向する側に前記第２螺子山（１１）が形成されていることを特徴とする
   閉鎖装置。
2. 前記第２螺子山（１１）が時間的に前記第１螺子山（１０）の前に作動され得ることを特徴とする
   請求項１に記載の閉鎖装置。
3. 前記開放手段（９）が、心棒として形成されていることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の閉鎖装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の閉鎖装置（１）を具備する容器（２）であって、
   前記容器開口（３）が第１螺子山（１０）を有し、それに対し嵌合する、対応する前記内ハウジング（５）の第１螺子山（１０）と接続されることを特徴とする
   容器。

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