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Dokumentenidentifikation DE102005056135A1 05.04.2007
Titel Abgabeverschluss mit einer vollständig umlaufenden Abdichtung
Anmelder Polytop Corp., Slatersville, R.I., US
Erfinder Skillin, Clifford Wayne, Blackstone, Ma., US;
Cranston, Sergey Romanov, Cranston, R.I., US
Vertreter Einsel und Kollegen, 38102 Braunschweig
DE-Anmeldedatum 23.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005056135
Offenlegungstag 05.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.04.2007
IPC-Hauptklasse B65D 47/08(2006.01)A, F, I, 20051123, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B65D 47/20(2006.01)A, L, I, 20051123, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Abgabeverschluss für einen Behälter zum Abgeben einer darin enthaltenen Flüssigkeit weist einen zur Befestigung auf den Behälter angepassten Verschlusskörper auf. Der Verschlusskörper besitzt eine obere Wand mit einem davon nach unten herabragenden Mantel und eine darauf positionierte Abgabeöffnung. Von der oberen Wand des Verschlusskörpers ragt eine röhrchenförmige Struktur eines Strömungsmodulators nach unten. Die röhrchenförmige Struktur des Strömungsmodulators besitzt eine innere Oberfläche, die so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie die Strömung von Flüssigkeit durch die Abgabeöffnung steuern oder regeln kann. Die röhrchenförmige Struktur des Strömungsmodulators weist wenigstens einen abhängigen kapillarartigen Schlitz auf.

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Abgabebehälter werden in einer Reihe von gewerblichen Anwendungen für die Abgabe von unterschiedlichen flüssigen Produkten verwendet. Beispielsweise werden in der Kosmetikindustrie Produkte wie Shampoo, Festiger, Cremes und Lotionen alle in flexiblen Behältern verpackt, die einen Abgabeverschluss besitzen, der auf dem Behälter befestigt ist. Derartige Abgabebehälter werden auch in der Nahrungsmittelindustrie für verschiedene Zutaten (Gewürze), wie beispielsweise Ketchup, Majonäse und Sirupe verwendet.

Ein wichtiger Aspekt des Befestigens eines Abgabeverschlusses in der Nahrungsmittelindustrie besteht in der Abdichtung des Verschlusses unmittelbar nach der Füllung. Nach der Füllung werden Behälter für Produkte wie beispielsweise Sirup sehr oft Warmwasserbädern ausgesetzt, um überschüssiges Produkt, Staub und dergleichen abzuwaschen, und sie können außerdem Kühlungsbädern ausgesetzt werden, um das Produkt zu kühlen, das eingefüllt wird, während es heiß ist. Beispielsweise wird Schokoladensirup in Behälter bei einer Temperatur von ungefähr 80°C (180 °Fahrenheit) eingefüllt. Nach der Füllung wird der Abgabeverschluss auf dem Behälter befestigt, während das Produkt noch heiß ist, und der Behälter läuft durch ein Wärmebad, um überschüssiges Produkt abzuwaschen, das außen auf die Außenseite des Behälters verspritzt worden sein kann. Der Behälter kann danach durch ein Kühlungsbad laufen, um den Behälter auf eine geeignete Temperatur für die Weiterverarbeitung abzukühlen. Nach dem Füllen des Behälters und dem Befestigen des Abgabeverschlusses ist es unbedingt geboten, den inneren Kopfraum des Abgabeverschlusses sauber zu halten, um so für den Endverbraucher beim Öffnen ein aseptisches und steriles Aussehen zu präsentieren. In der Vergangenheit hat sich herausgestellt, dass Spülwasser häufig durch die Abdichtung der Kappe auf dem Verschluss eindringt und infiltriert und so Rückstände innerhalb der Kappe hinterlässt.

Um diesem Problem abzuhelfen, haben mehrere Hersteller Ablauföffnungen um den Umfang der Kappe herum vorgesehen, sodass das Wasser nach dem Spülen rasch ablaufen kann. Allerdings fördert dies das Eindringen bzw. die Infiltration von Wasser in den Kopfraum und kann tatsächlich zu gesteigerten Pegeln von Rückständen innerhalb der Kappe führen.

Andere Hersteller haben versucht, das Wasser draußen zu halten, indem sie eine vollständige Abdichtung um die Kappe herum geschaffen haben. Allerdings besteht immer ein Schwachpunkt in der Abdichtung in der Nachbarschaft des Kappenscharniers. Es ist allgemein bekannt, dass bei beginnender Abkühlung des Volumens an Luft innerhalb des Kopfraums der Kappe das Luftvolumen schrumpft und ein kleines Vakuum schafft, das dazu tendiert, Wasser nach innen in das Innere der Kappe zu ziehen.

Ein weiterer Aspekt des Befestigens von Abgabeverschlüssen ist das Ausrichten der Abgabetülle auf die Form des Behälters, auf welchem der Abgabeverschluss befestigt ist. Es ist eine Herausforderung für die Ingenieure, Abgabeverschlüsse vorzuschlagen, die eine Tülle besitzen, die sich perfekt auf die Behälterform ausrichtet, wenn sie in Umgebung einer automatischen Abfülllinie befestigt wird. Eine Abhilfe bei dem Ausrichtungsproblem bestand darin, die Abgabeöffnung auf der exakten Mitte des Abgabeverschlusses zu platzieren. Allerdings zwingt dieses zu Änderungen in der Scharnierstruktur der Kappe, was zu äußeren Ausrichtungsproblemen hinsichtlich der Orientierung der Scharniere führt.

Es ist daher unbedingt geboten, einen Abgabeverschluss vorzuschlagen, der eine vollständige periphere Abdichtung rund um den äußeren Umfang besitzt, sodass kein Wasser in den Kopfraum der Kappe während der Verarbeitung infiltrieren kann, insbesondere während des Kühlens, und einen Abgabeverschluss vorzuschlagen, der hinsichtlich der Form des Kunststoffbehälters, auf den er befestigt wird, universell orientiert ist.

Kurzfassung der Erfindung

Der Verschluss nach der vorliegenden Erfindung beseitigt derartige Probleme in einer effizienten, geringe Kosten erfordernden Weise durch die Verwendung einer geformten (gepressten, gegossenen) einstückigen Kunststoffkonstruktion mit integriert ausgeformten Filmscharnieren, die auch als aktive oder lebende Scharniere (living hinges) bezeichnet werden können, sowie mit dualen vollständigen peripheren Abdichtungen, mit einer röhrchenförmigen Struktur für einen Strömungsmodulator, und mit einer Struktur zum Abfangen von Synärese.

Durch das Einbauen eines Abdichtungssaumes auf einer Abdichtungskappe und eines Abdichtungssaumes auf einer ringförmigen Abdichtungsoberfläche des Verschlusskörpers verhindern die Abdichtungssäume das Eindringen und Infiltrieren von Wasser in die Abdichtungskappe während des Herstellungsvorganges und schaffen so bei der Öffnung einen aseptischen und sterilen Eindruck auf den Endverbraucher. Die Abdichtungssäume besitzen außerdem den zusätzlichen Vorzug, einen hörbaren und fühlbaren Klickvorgang für den Abgabeverschluss zur Verfügung zu stellen, der die Verbraucher darüber informiert, dass der Abgabeverschluss vollständig verschlossen und abgedichtet ist.

Durch das Einführen einer röhrchenförmigen Struktur eines Strömungsmodulators in den Verschlusskörper, der wenigstens einen angeschränkten kapillarartigen Schlitz aufweist, kann das Bilden eines Meniskus durch die Flüssigkeit vermieden werden und somit auch das Verschütten und Verspritzen derselben.

Durch die Einführung einer Struktur zum Auffangen oder Abfangen der Synärese in den Verschlusskörper wird das Synäresefluid aus der Flüssigkeit zwischen der Struktur zum Abfangen der Synärese und dem Rand des Verschlusskörpers eingefangen werden und somit ein Herausströmen derselben aus der Abgabeöffnung vermieden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abgabeverschluss vorzuschlagen, der eine Abdichtungskappe mit einem Schnappvorgang besitzt. Dieses Merkmal wird von den Verbrauchern ebenfalls als wünschenswert gesehen.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abgabeverschluss vorzuschlagen, der während des Zusammenbaus auf dem Behälter nicht orientiert werden muss, um die Scharniere der Abdichtungskappe auszurichten oder die Abgabeöffnungen in einer bestimmten Richtung zu orientieren. Die Erfindung löst beide Ziele durch den Einsatz einer Scharnierstruktur mit niedrigem Profil, die zu dem Verschlusskörper während der Herstellung passt und eine in der Mitte angeordnete Abgabeöffnung besitzt, was das Erfordernis für eine teuere Ausrüstung erübrigt, um die Abgabeverschlüsse vor oder während des Zusammenbaus auf den Behältern auszurichten und zu positionieren.

Diese Vorteile und Merkmale des vorliegenden Vorteils werden in den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung noch deutlicher werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abgabeverschluss vorzuschlagen, der das Bilden eines Meniskus durch die Flüssigkeitsinhalte des Behälters verhindert und der die Tendenzen zum Verspritzen derselben minimiert.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Abgabeverschluss vorzuschlagen, der das Synäresefluid der Flüssigkeit einfängt und das Herausströmen derselben aus der Abgabeöffnung vermeidet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Abgabeverschlusses, der in Übereinstimmung mit den Grundzügen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und an einem Behälter angebracht ist;

2 ist eine Draufsicht auf den Abgabeverschluss in vergrößertem Maßstab, wobei diese Draufsicht den Abgabeverschluss in seinem soeben geformten Zustand zeigt;

3 ist eine Draufsicht von unten auf den Abgabeverschluss aus 2;

4 ist eine Ansicht eines senkrechten Schnittes durch den Abgabeverschluss mit einer Dichtungskappe, die in ihre vertikal angeordnete, geöffnete Stellung geschwenkt ist;

5 ist eine Ansicht eines Teiles eines senkrechten Schnittes durch eine Nockennase an der Abdichtungskappe, die mit einer steifen Wand an dem Verschlusskörper zusammenwirkt, wobei diese Ansicht in vergrößertem Maßstab genommen ist;

6 ist eine Seitenansicht des Abgabeverschlusses von hinten, die die Scharniere zeigt, welche die Abdichtungskappe mit dem Verschlusskörper verbinden;

7 ist eine Seitenansicht des Abgabeverschlusses von vorn, die Greifoberflächen zeigt, welche dem Benutzer das Öffnen des Abgabeverschlusses erlauben;

8 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform der Erfindung, in welcher die Abgabetülle, das heißt die Öffnung zur zentralen Achse des Verschlusses versetzt worden ist;

9 ist eine Ansicht eines Schnittes mit der Kappe in ihrer offenen Stellung;

10 ist eine Ansicht eines Schnittes mit der Kappe in ihrer geschlossenen Stellung;

11 ist eine Draufsicht auf den Verschluss von unten mit der Kappe in ihrer offenen Stellung;

12 ist eine Perspektive einer dritten und besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die die Kappe in ihrem Zustand wie soeben geformt zeigt;

13 ist eine andere perspektivische Darstellung derselben, die die Kappe in einer mittleren Stellung zeigt, in welcher der Scharnierarm auf dem Körper der Kappe angeschlossen ist;

14 ist eine Draufsicht darauf;

15 ist eine Draufsicht darauf von unten;

16 ist eine Seitenansicht darauf von links;

17 ist eine Querschnittsansicht davon;

18 ist eine weitere Querschnittsansicht davon;

19 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche die Abdichtungskappe in der Verschlussposition sowie die beiden Linien der peripheren Abdichtung zwischen dem Flansch der Abdichtungskappe und einer ringförmigen Abdichtungsoberfläche zeigt;

20 ist eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform;

21 ist eine andere perspektivische Ansicht der vierten Ausführungsform;

22a ist eine Draufsicht auf eine fünfte Ausführungsform von unten;

22b ist eine perspektivische Ansicht auf die fünfte Ausführungsform von unten;

23a ist eine Draufsicht auf eine sechste Ausführungsform von unten;

23b ist eine perspektivische Ansicht auf die sechste Ausführungsform von unten;

24a ist eine Draufsicht auf eine siebte Ausführungsform von unten;

24b ist eine perspektivische Ansicht auf die siebte Ausführungsform von unten;

25a ist eine Draufsicht auf eine achte Ausführungsform von unten;

25b ist eine perspektivische Ansicht auf die achte Ausführungsform von unten;

26a ist eine Draufsicht auf eine neunte Ausführungsform von unten; und

26b ist eine perspektivische Ansicht auf die neunte Ausführungsform von unten.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellt 1 eine erste Ausführungsform eines Abgabeverschlusses dar, der in Übereinstimmung mit den Grundzügen der Erfindung aufgebaut ist. Der Abgabeverschluss ist insgesamt mit 10 bezeichnet und ist dargestellt, wie er an dem oberen Ende eines Halses eines Behälters 12 befestigt ist. Der Behälter 12 kann die Form einer Kunststoffflasche annehmen, die gekippt und gedrückt werden kann, um ihre Inhalte durch den Verschluss 10 abzugeben.

2 zeigt den Abgabeverschluss 10 in seinem Zustand wie soeben ausgeformt, vor der Befestigung an dem Behälter 12. Der Verschluss 10 weist eine Abdichtungskappe 14, einen Verschlusskörper 16 und ein Paar Scharniere 18, 20 auf, welche die Abdichtungskappe mit dem Verschlusskörper verbinden. Die Abdichtungskappe 14 ist längs einer Mittellinie 22 der Scharniere relativ zum Verschlusskörper 16 verschwenkbar.

Die Abdichtungskappe 14 schließt wie in den 2 und 3 gezeigt einen ringförmigen Flansch 24, eine an dem Flansch 24 in der Nachbarschaft des Verschlusskörpers 16 angeordnete Nockennase 26 und einen nach unten ragenden Zapfen 28 ein. Die Nockennase 26 ist gekrümmt, wenn man sie von oben betrachtet und folgt der Kontur des Flansches 24. Der Flansch 24 ist auf der von der Nockennase 26 abgewandten Seite in seiner Dicke reduziert, um eine Greifoberfläche 30 zu bilden.

Der Verschlusskörper 16 schließt eine glatte obere Abdeckung oder Wandung oder Wand 32 ein, die durch eine Abgabeöffnung 34 unterbrochen wird; die Abgabeöffnung steht mit dem Inneren des Verschlusskörpers in Verbindung. Eine ringförmige Abdichtungsoberfläche 36 ist unterhalb der oberen Wand 32 angeordnet und umgibt den Verschlusskörper 16, und einen Mantel 38 unterhalb der oberen Wand 32. Eine horizontale simsartige Leiste 40 ist zwischen der ringförmigen Abdichtungsoberfläche 36 und dem Mantel 38 ausgebildet. Eine Eindellung 42 ist in der äußeren Oberfläche des Mantels 38 in einem von den Scharnieren 18, 20 abgewandten und auf die Nockennase 26 ausgerichteten Ort ausgebildet.

Ein Positionierungsring 44 hängt unterhalb der oberen Wand 32 in das Innere des Verschlusskörpers 16 und ein Innengewinde 46 ist in schraubenförmiger Form rund um im Inneren des Mantels 38 angeordnet. Der Ring 44 ergreift das Ende des Halses des Behälters 12, an dem der Abgabeverschluss 10 angebracht ist, während das Gewinde 46 mit einem Gegengewinde, oder mit Nasen, auf dem Hals des Behälters 12 zusammenwirkt, um den Abgabeverschluss 10 in seiner feststehenden Stellung zu sichern.

Die 2 und 3 zeigen einen Abgabeverschluss, der eine einstückige Pressung, Guss oder Form (molding) ist, in seinem Zustand wie soeben ausgebildet, wie er also die Form verlässt. Allerdings wird vor seiner Verwendung, um ordnungsgemäß die Molekularstruktur des geformten Kunststoffes in dem Bereich der Filmscharniere 18, 20 zu orientieren, die Abdichtungskappe 14 um 180° in ihre geschlossene Stellung geschwenkt. Die Abdichtungskappe 14 wie in den 6 und 7 gibt die Stellung an, in welche die Abdichtungskappe 14 geschwenkt ist, um die gewünschte Molekularorientierung zu erhalten. Die Scharniere 18, 20 sind dünne, elastische Kunststoffelemente, die während des Gebrauchslebens des Abgabeverschlusses wiederholt deformiert werden, sodass stabile, dauerhafte Scharniere für einen erfolgreichen Betrieb erforderlich sind.

Die Nockennase 26 erstreckt sich wie in 5 dargestellt, jenseits des Flansches 24. Dementsprechend berührt und gleitet die Nockennase 26, wenn die Abdichtungskappe 14 in ihre aufrechte Stellung (dargestellt in 4) geschwenkt wird, längs der ringförmigen Abdichtungsoberfläche 36 auf dem Verschlusskörper 16. Die Überlagerung von der Nockennase 26 und der ringförmigen Abdichtungsoberfläche 36 belastet die Scharniere 18, 20 und richtet die Molekularstruktur des Kunststoffes innerhalb der Scharniere aus. Eine Kante 48 der Nockennase 26 ist abgerundet, sodass die Nockennase nicht in die ringförmige Abdichtungsoberfläche sticht, eine wichtige Berücksichtigung, da die Abdichtungskappe 14 kurz nach der Entfernung aus der Form in ihre geschlossene Position geschwenkt wird. Eine abgerundete Kante 48 verbessert außerdem das Schnappverhalten der Abdichtungskappe 14.

Die Nockennase 26 ist strategisch zwischen den einen Abstand voneinander aufweisenden Scharnieren 18, 20 angeordnet, um eine wirksame Belastung derselben innerhalb ihrer elastischen Grenzen zu erzielen. Die Scharniere können falls zulässig oder angeordnet, durch das Hinzufügen von Verstärkungsrippen 50, 52 verstärkt werden. Die Rippen sind in der 3 zu sehen und passen zu dem Umriss der äußeren Kanten der Scharniere. Der Spalt zwischen der Abdichtungskappe 14 und dem Verschlusskörper 16, der von den Scharnieren 18, 20 überspannt wird, ist ebenfalls sichtbar.

Die Scharniere 18 und 20 sind jeweils mit einem Halter integriert ausgebildet. Der Halter 54 für das Scharnier 18 ist in 5 dargestellt und ein ähnlicher (nicht gezeigter) Halter ist mit dem Scharnier 20 ausgebildet. Um einen begrenzten Grad an Elastizität dem Halter 19 mitzugeben, wird ein bogenförmiger Einschnitt 56 aus dem Mantel 38 in der Nachbarschaft der Scharniere und der Nockennase 26 entfernt. Die Größe und Form des Segmentes 56 ist in der 2 gezeigt.

Der Einschnitt 56 gibt dem Halter 54 für das Scharnier 18 eine Elastizität und tut das gleiche für den Halter für das Scharnier 20. Die begrenzte Elastizität der Halter für die Scharniere 18, 20 erlaubt etwas Entlastung der engen Toleranzen, die den Abgabeverschlüssen zugeordnet sind, ohne eine der gewünschten Betriebseigenschaften zu untergraben.

Wie in 6 gezeigt, nimmt der Einschnitt 56 die Nockennase 26 auf, wenn die Abdichtungskappe 14 in eine abdichtende Berührung mit dem Verschlusskörper 16 geschwungen wird. Der Flansch 24 der Abdichtungskappe 14 berührt die simsartige Leiste 40, um eine enge Dichtung um den Umfang der simsartigen Leiste 40 zu bilden. Die innere Oberfläche des Flansches 24 berührt die ringförmige Abdichtungsoberfläche 36, um die Wirksamkeit des Abdichtungsvorgangs weiter zu steigern, die Wasser und/oder andere Fluide von dem Erreichen des Inneren des geschlossenen Abgabeverschlusses fernhält. Zusätzlich nimmt der Abgabeverschluss 10, wenn er verschlossen ist, ein kompaktes oder niedriges Profil an.

Die 7 zeigt eine Greifoberfläche 30 auf der Abdichtungskappe 14 in Bezug auf eine Eindellung 42 auf dem Mantel 38 des Verschlusskörpers 16. Die Oberfläche 30 und die Eindellung 42 arbeiten zusammen, um es dem Benutzer der Kappe zu erlauben, seinen Finger unter die Abdichtungskappe 14 einzuführen und dieselbe manuell anzuheben. Nachdem die Abdichtungskappe teilweise in ihre vertikale oder geöffnete Position geschwenkt worden ist, gibt die Nockennase 26 gemeinsam mit den Scharnieren 18, 20 der Abdichtungskappe einen Schnappvorgang. Die Abdichtungskappe 14 wird in ihrer vertikalen Position durch die Nockennase 26 zurückgehalten, die gegen die ringförmige Abdichtungsoberfläche 36 auf den Verschlusskörper gedrückt wird, im Gegensatz zu den Kräften, die von den Scharnieren 18 und 20 aufgebracht werden, wie dies in 4 gezeigt ist.

Der in den 1 bis 7 gezeigte, und in der vorstehenden Beschreibung erörterte Verschluss 10 realisiert mehrere Vorzüge gegenüber den bekannten Abgabeverschlüssen. Um dies zu veranschaulichen, der wesentliche Abdichtungsbereich, der zwischen dem Flansch 24 und der simsartigen Leiste 40 gebildet wird, wie auch das sichernde Abdichten zwischen der Oberfläche der ringförmigen Abdichtungsoberfläche 36 und dem Flansch 24 erlauben es dem Verschluss, bei Nahrungsmitteln, wie beispielsweise Ketchup, Sirup und dergleichen verwendet zu werden. Nach dem Füllen werden die Behälter für derartige Produkte wie beispielsweise die flexiblen Kunststoffflaschen einem Warmwasserbad ausgesetzt, um die überschüssigen Produkte, Staub und dergleichen wegzuwaschen. Derartige Warmwasserbäder haben gelegentlich Tropfen oder Wasser zurückgelassen – eine unansehnliche Vorgabe, die das Empfinden des Endbenutzers beeinträchtigt und sogar ein kleineres Gesundheitsrisiko darstellen mag. Der wie nunmehr aufgebaute Verschluss 10 beseitigt ein derartiges Problem in einer wirksamen, kostengünstigen Weise.

Außerdem erhöht die Verwendung eines Paares von in einem Abstand angeordneten Scharnieren 18, 20 materiell den Widerstand des Verschlusses 10 gegenüber Aufdrehkräften. Derartige Kräfte kommen in das Spiel, wenn automatisierte Verschließmaschinen ein Drehmoment auf den Verschluss aufbringen, um denselben auf einen Hals eines Behälters zu schrauben oder wenn die Verbraucher den Verschluss drehen, um ihn von dem Hals eines Behälters zu entfernen.

Die Scharniere 18 und 20 werden gefaltet, wenn die Abdichtungskappe 14 in abdichtender Beziehung in den Verschlusskörper 16 eingreift. Wie in 6 dargestellt, zeigen die gefalteten Scharniere um eine kleine Entfernung von dem Verschlusskörper nach außen und geraten nicht in die abdichtende Beziehung des Flansches 24 und der simsartigen Leiste 40 und/oder mit der inneren Oberfläche des Flansches 24 und der ringförmigen Abdichtungsoberfläche 36. Außerdem ist der Verschluss 10 ästhetisch ansprechend mit einer leicht gekrümmten oberen Wand 32 auf dem Verschlusskörper 16, wobei eine derartige Wand außer für die Abgabeöffnung 34 ohne Unterbrechung ist. Die Weise, in der die Nockennase 26 in den Einschnitt 56 passt, wenn die Abdichtungskappe 14 verschlossen ist, ist ebenfalls für das Auge angenehm und schließt eine Anhäufung von überschüssigen Nahrungsmitteln und/oder Widrigkeiten nach dem Abgeben aus dem Behälter 12 aus.

Unter Bezugnahme nunmehr auf 8 wird ein alternativer Verschluss insgesamt mit 100 bezeichnet und weist eine Abdichtungskappe 114 und einen Verschlusskörper 116 auf, die mit einem Scharnier 118 verbunden sind. Der Verschluss 100 besitzt einen insgesamt größeren Aufbau und die Abgabeöffnung 134 ist in der Mitte des Verschlusskörpers 116 angeordnet. Die Abgabeöffnung 134 weist einen verengten oberen Kanal 134a und einen breiteren unteren Kanal 134b auf, um fluiddynamische Grundsätze einzusetzen, um das Herausspritzen von Inhalten zu minimieren, nachdem der Verbraucher die gewünschte Menge des Produktes abgegeben hat.

Eine Abdichtungskappe 114 wird über das Scharnier zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung geschwenkt. Der Verschlusskörper 116 ist mit einer Deckplatte 132 versehen und eine Abgabeöffnung 134 ist zentral angeordnet und ragt von der Deckplatte 132 aufwärts. Um den gesamten Umfang der Deckplatte erstreckt sich eine Abdichtungsoberfläche 136. Innerhalb der Abdichtungsoberfläche ist eine Rippe 152 und ein Einschnitt 154 angeordnet.

Die Struktur der Abdichtungskappe kann ebenfalls in der Querschnittsansicht von 9 gesehen werden. Wie man erkennt, ist die Abdichtungskappe 114 mit einem Stecker 128 versehen, der mit der Abgabeöffnung 134 zusammenwirkt. Von der Abdichtungskappe erstreckt sich ein peripherer Mantel, der mit der Abdichtungsoberfläche 136 zusammenwirkt. Eine Fortsetzung 156 erstreckt sich von der Unterseite der Abdichtungskappe 114. Seine Funktion wird später beschrieben werden. Wie man sehen kann besitzt der Verschluss ein Gewinde 146 zum Anbringen des Verschlusses auf dem Hals einer Flasche.

10 zeigt einen Aufbau des Verschlusses in geschlossenem Zustand. Deutlich zu erkennen ist der Stecker 128 im Eingriff mit der Abgabeöffnung 134. Außerdem kann man die Abdichtung zwischen dem Mantel der Abdichtungskappe und der ringförmigen Abdichtungsoberfläche 136 vollständig sehen, einschließlich der Abdichtung untermittelbar benachbart zum Scharnier. Die Abdichtung zwischen dem Mantel und der ringförmigen Abdichtungsoberfläche 136 erstreckt sich um den gesamten Umfang der Deckplatte. Was man in dieser Figur ebenfalls sehen kann, ist die Anordnung der Fortsetzung 156 in den Einschnitt 154. Wie man sehen kann kommen beim Verschließen der Abdichtungskappe die Rippe 152 und der Fortsatz 156 in direkten Kontakt, wodurch sie einen Nockenvorgang durchführen, wenn die Abdichtungskappe geöffnet und geschlossen wird.

11 zeigt die Unterseite des Verschlusses. Wie man sieht stört sich der Boden des Einschnittes 154 nicht mit dem Abgeben von Inhalten durch die Abgabeöffnung 134 oder dem Eingriff des Gewindes 146 auf einem Behälter.

Die 12 bis 19 erläutern eine dritte und besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die alle wertvollen Merkmale der zuvor beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert, wie beispielsweise das niedrige Profil der Scharnierstruktur, die symmetrische äußere Struktur des Körpers, die zentral angeordnete Abgabeöffnung und die vollständige periphere Abdichtung. Ähnlich der Ausführungsform in den 8 bis 11 ist eine Abgabeöffnung 234 mittig längs der mittleren Achse des Verschlusskörpers 216 ausgerichtet. Allerdings ist die Struktur des Scharniers 218 so modifiziert, dass sie in einen peripheren Mantel 238 des Verschlusskörpers 216 hineinspielt, was das Erfordernis zum Orientieren des Verschlusses 200 überflüssig macht, wenn dieser auf einem Behälter 12 befestigt wird.

Der Verschluss ist insgesamt mit 200 bezeichnet und weist eine Abdichtungskappe 214 und einen Verschlusskörper 216 auf, die über eine Scharnierstruktur 218 mit zwei aktiven oder lebenden Scharnieren 218a und 218b miteinander integriert verbunden sind.

Die Verschlussabdichtungskappe 214 schließt eine obere Wand 223, eine ringförmige Flanschwand 224, die sich von der oberen Wand 223 nach unten erstreckt, und einen mittleren Abdichtungssaum 226 ein, der sich von der Mitte der oberen Wand 223 nach unten erstreckt.

Die Verschlusskappe 216 besitzt eine obere Wand 232, die eine zentral angeordnete Abgabeöffnung 234, eine ringförmige Abdichtungsoberfläche 236, einen oberen peripheren Mantel 238a und einen unteren peripheren Mantel 238b einschließt.

Die Abdichtungskappe 214 ist mit dem Verschlusskörper 216 über eine Scharnierstruktur 218 verbunden, die speziell so geformt ist, dass sie ein niedriges Profil bildet, wenn sie in ihre Stellung eingeschnappt ist. Das Filmscharnier 218 schließt einen Scharnierkörper 219 mit einem Körperscharnier 218a benachbart zum Verschlusskörper 216 und ein Abdichtungskappenscharnier 218b benachbart zur Abdichtungskappe 214 ein. Der Scharnierkörper 219 und der obere periphere Mantel 238a des Verschlusskörpers 216 sind mit zwischenliegenden zueinander passenden Formationen 220 und 222 versehen, die zusammenschnappen, wenn der Scharnierkörper 219 um das Körperscharnier 218a gedreht wird. Insbesondere weisen die Formationen 220 und 222 zwei hakenförmige Anhänger 220 in der Oberfläche des oberen peripheren Flanschs 238a und zwei komplementäre Aufnahmeanhänger 222 am Scharnierkörper 219 auf. Allerdings sind andere ähnliche Aufbauten möglich. Die Absicht der Scharnierstruktur 218 ist es, einen im wesentlichen fluchtenden Eingriff mit niedrigem Profil zu schaffen, wenn sie in Position geschnappt ist. Bei dem soeben ausgeformten Aufbau sind der Verschlusskörper 216, die Scharnierstruktur 218 und die Abdichtungskappe 214 flach ausgelegt (siehe die 12, 14, 15 und 18). Nach der Herausnahme aus der Form wird der Scharnierkörper 219 um das Körperscharnier 218a so geschwenkt, dass das Abdichtungskappenscharnier 218 bin der Nachbarschaft der oberen Wand 232 des Verschlusskörpers 216 positioniert ist, wobei die Abdichtungskappe um 90° relativ zur oberen Wand des Verschlusskörpers (vergleiche 13) orientiert ist.

Das Abdichtungskappenscharnier 218b besitzt einen ähnlichen Aufbau wie die Scharnieranhängerstruktur 26, die in 4 dargestellt ist, und ist zwischen einer offenen Stellung (13) und einer geschlossenen Stellung (nicht vollständig dargestellt) beweglich. Wenn die Abdichtungskappe 214 in die vollständig geschlossene Stellung bewegt wird, umgibt und ergreift der Abdichtungssaum 226 die äußeren Wände der Abgabeöffnung 234, um die Abgabeöffnung 234 an der Öffnung abzudichten.

Geht man zurück zur 12, ist der Abgabeverschluss 200 in seinem Zustand wie soeben ausgeformt, gezeigt. Daher sind die Scharniere 218a, 218b in einem um 90° offenen Aufbau gebildet und im Gegensatz zur gewerblichen Praxis zum Bilden von aktiven oder lebenden Scharnieren in einem 180° offenen oder flachen Aufbau.

Um eine vollständige umlaufende Abdichtung um die obere Wand 232 herum zu schaffen, das heißt, Wasser vom Eindringen und Infiltrieren in die obere Wand 232 abzuhalten, schließt die untere Kante der Flanschwand 224 der Abdichtungskappe 214 einen durchgehenden umlaufenden Abdichtungssaum 240 ein. Wenn die Abdichtungskappe 214 in ihre geschlossene Stellung bewegt ist, berührt der Abdichtungssaum 240 den gesamten Umfang der ringförmigen Abdichtungsoberfläche 236, um eine durchgehende primäre Abdichtung rund um den Umfang des Verschlusses 200 zu bilden. Zusätzlich, um eine sekundäre Abdichtungslinie zu bilden, schließt die äußere umlaufende Kante der oberen Wand 232 einen umlaufenden Abdichtungssaum 242 ein, der die innere Wand des Abdichtungskappenflansches 224 berührt, wenn die Abdichtungskappe 214 in ihre geschlossene Stellung bewegt wird.

Man nehme bitte insbesondere Bezug auf 19, die die Abdichtungskonfiguration in besserem Detail zeigt.

Die 20 und 21 zeigen bei 300 eine alternative Ausführungsform für den Aufbau der vorliegenden Erfindung. Insbesondere weisen die zueinander passenden dazwischenliegende Formationen einen T-förmigen Anhänger 320, der auf dem äußeren umlaufenden Flansch 338a angeordnet ist, und einen dazu passenden Schlitz 322 auf, der auf dem Scharnierkörper 319 angeordnet ist.

Unter Bezugnahme nun auf die 15 und 18 ragt ein röhrchenförmiger Strömungsmodulator 250 von der inneren Oberfläche der oberen Wand 232 herab und umgibt die Abgabeöffnung 234. Der röhrchenförmige Strömungsmodulator 250 besitzt Strömungswände 252, 254 in einem Abstand voneinander, die so aufgebaut sind, dass sie einander gegenüberliegen und einen Kanal 256 bilden. Die Strömungswände 252, 254 haben jeweils zwei einander gegenüberliegende Begrenzungskanten 252a, 252b, 254a, 254b, die nach innen aufeinander zu angeschrägt sind, um zwei angeschrägte kapillarartige Schlitze 258 zu bilden, die im Wesentlichen V-förmig sind. Die vorrangige Funktion des röhrchenförmigen Strömungsmodulators 250 ist es, eine zusätzliche Begrenzung für die Strömung eines viskosen Fluides durch die Abgabeöffnung zu schaffen und das Verspritzen des Fluides auf die außenseitigen Oberflächen der oberen Wand 232 zu verhindern.

Die röhrchenförmige Struktur für den Strömungsmodulator verhindert auch das Bilden eines Meniskus durch die Flüssigkeit durch die Verwendung der angeschrägten kapillarartigen Schlitze.

Unter Bezugnahme nunmehr auf die 22A und 22B wird eine alternative Ausführungsform eines Abgabeverschlusses aus der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen mit 400 bezeichnet. Diese Ausführungsform schließt außerdem eine Struktur 402 für das Auffangen von Synärese ein.

Unter Synärese versteht der Fachmann einen Flüssigkeitsaustritt bei Zweiphasensystemen wie beispielsweise bei Dispersionen, Gelen unter anderem bei Lebensmitteln wie zum Beispiel bei Quark, Yoghurt und Senf im Bereich der Lebensmittelchemie oder der Lebensmitteltechnik.

Die Struktur 402 für das Auffangen von Synärese vermeidet, dass Synäresefluid aus der Flüssigkeit durch die Abgabeöffnung 404 hindurchströmt, während daraus abgegeben wird. In dieser alternativen Ausführungsform schließt die Struktur 402 zum Auffangen von Synärese eine ringförmige Wand 406 ein, die nach unten von einer oberen Wand 408 herabhängt und die röhrchenförmige Struktur 410 des Strömungsmodulators ringförmig umgibt. Die äußere Oberfläche der Struktur 402 zum Auffangen der Synärese wirkt mit der oberen Wand 408 zusammen, um eine Art Schacht, Wanne oder Senke zwischen der oberen Wand 408, der inneren Oberfläche eines Mantels 412 und der äußeren Oberfläche der ringförmigen Wand 406 der Struktur 402 zum Auffangen der Synärese zu bilden. Während des Abgebens der Flüssigkeit wird das Synäresefluid in der Senke gesammelt und wird durch die äußere Oberfläche der Struktur zum Auffangen der Synärese daran gehindert, aus der Abgabeöffnung 404 herauszuströmen.

Die Struktur 402 zum Auffangen der Synärese und die röhrchenförmige Struktur 410 des Strömungsmodulators der vorliegenden Erfindung können in einer Reihe von unterschiedlichen Ausführungsformen angeordnet werden. Es gibt zwei Schlüsselmerkmale der Struktur 402 zum Auffangen der Synärese und der röhrchenförmigen Struktur 410 des Strömungsmodulators aus der vorliegenden Erfindung, die allen in den Figuren dargestellten Ausführungsformen gemeinsam sind. Das erste Merkmal besteht darin, dass die äußere Oberfläche der Struktur 402 zum Auffangen der Synärese eine Senke oder einen Schacht zwischen der inneren Oberfläche des Mantels 412 und der oberen Wand 408 des Verschlussköpers 401 bilden, um den Strom an Synäresefluid aus der Abgabeöffnung 404 heraus aufzufangen und zu vermeiden. Das zweite Merkmal besteht darin, dass die innere Oberfläche der röhrchenförmigen Struktur 407 des Strömungsmodulators zumindest einen kapillarartigen Schlitz 414 einschließt, um das Bilden eines Meniskus durch die Flüssigkeit auf der inneren Oberfläche des Abgabeverschlusses 400 zu vermeiden. Wie man am besten in den Figuren erkennen kann, kann die Struktur 402 zum Auffangen der Synärese und die röhrchenförmige Struktur 410 des Strömungsmodulators in einer Struktur ausgebildet werden, in der die äußere Oberfläche die Struktur zum Auffangen der Synärese bildet und die innere Oberfläche die röhrchenförmige Struktur 410 des Strömungsmodulators bildet. Es wird für den Fachmann klar sein, dass das erfinderische Konzept der vorliegenden Anmeldung in zahlreichen Formen umgesetzt werden kann.

In einer weiteren in den 23A und 23B dargestellten Ausführungsform ist die Struktur 402 zum Auffangen der Synärese integriert mit der röhrchenförmigen Struktur 410 des Strömungsmodulators und der oberen Wand 408 ausgebildet. Die äußere Oberfläche der Struktur 402 zum Auffangen der Synärese schließt zwei nach unten ragende Wände 403 ein, die mit der röhrchenförmigen Struktur 410 des Strömungsmodulators und der oberen Wand 408 zusammenwirken, um das Synäresefluid daran zu hindern, einen der beiden kapillarartigen Schlitze 414 der röhrchenförmigen Struktur 410 des Strömungsmodulators zu betreten und aus der Abgabeöffnung 404 herauszuströmen.

In einer weiteren, in den 24A und 24B dargestellten Ausführungsform ist die Struktur 402 zum Auffangen der Synäeese integriert mit der röhrchenförmigen Struktur 410 des Strömungsmodulators, der oberen Wand 408 und dem Mantel 412 ausgebildet. Insbesondere ragen die beiden nach unten ragenden Wände 405 von der oberen Wand 408 herab und wirken mit dem Mantel 412 zusammen, um die Abgabeöffnung 404 zu isolieren und die kapillarartigen Schlitze 414 der röhrchenförmigen Struktur 410 des Strömungsmodulators.

In einer weiteren, in den 25A und 25B dargestellten Ausführungsform schließen die Struktur 402 zum Auffangen der Synärese und die röhrchenförmige Struktur 410 des Strömungsmodulators eine V-förmige Wand 409 ein, die nach unten von der oberen Wand 408 herabragt und in den Mantel 412hineinragt und mit diesem zusammenwirkt. Die Abgabeöffnung 404 ist in dem Knick des „V" der V-förmigen Wand 409 angeordnet. Eine zweite Wand 416 ragt von der oberen Wand 408 nach unten und ist benachbart zur Abgabeöffnung 404 gegenüber dem „V" der V-förmigen Wand 409. Die zweite Wand 416 und die V-förmige Wand 416 sind so angeordnet, dass sie zwei Spalten bilden, die kapillarartige Schlitze 414 der röhrchenförmigen Struktur 410 des Strömungsmodulators bilden.

In einer weiteren, in den 26A und 26B dargestellten Ausführungsform bilden die Struktur 402 zum Auffangen der Synärese und die röhrchenförmige Struktur 410 des Strömungsmodulators eine bienenwabenförmige Gitterstruktur 407, die nach unten von der oberen Wand 408 herabragt und sich in den Mantel 412 hineinerstreckt und mit diesem zusammenwirkt. Das bienenwabenförmige Gitter 407 der Struktur 402 zum Auffangen der Synärese dient zum Auffangen des Synäresefluids innerhalb des bienenwabenförmigen Gitters 407 und verhindert die Strömung des Synäresefluids durch die kapillarartigen Schlitze 414 der röhrchenförmigen Struktur 410 des Strömungsmodulators und aus der Abgabeöffnung 404 heraus.

Obwohl die vorliegende Erfindung in nennenswertem Detail unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen davon beschrieben wurde, sind andere Versionen für die Fachleute möglich. Zum Beispiel können andere Einrichtungen als Schraubgewinde verwendet werden, um den Verschluss auf dem Behälter anzubringen, wie beispielsweise eine Schnappkante. Auch können andere Anordnungen von zueinander passenden dazwischenliegenden Formationen verwendet werden, um den Scharnierkörper an dem oberen umlaufenden Mantel zu verankern. Daher sollte der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht auf die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die hier enthalten sind, begrenzt werden.

10
Abgabeverschluss
12
Behälter
14
Abdichtungskappe
16
Verschlusskörper
18
Filmscharnier
20
Filmscharnier
22
Mittellinie der Filmscharniere
24
ringförmiger Flansch
26
Nockennase
28
nach unten ragender Zapfen
30
Greifoberfläche
32
glatte obere Wand
34
Abgabeöffnung
36
ringförmige Abdichtungsoberfläche
38
Mantel
40
horizontale simsartige Leiste
42
Eindellung
44
Positionierungsring
46
Innengewinde
48
abgerundete Kante der Nockennase
50
Verstärkungsrippe
52
Verstärkungsrippe
54
Halter für das Filmscharnier 18
55
bogenförmiger Einschnitt aus dem Mantel 38
100
alternativer Verschluss
114
Abdichtungskappe
116
Verschlusskörper
118
Scharnier
128
Stecker
132
Deckplatte
134
Abgabeöffnung
134a
oberer Kanal
134b
unterer Kanal
136
Abdichtungsoberfläche
146
Gewinde
152
Rippe
154
Einschnitt
156
Fortsetzung
200
Verschluss
214
Abdichtungskappe
216
Verschlusskörper
218
Scharnierstruktur
218a
Filmscharnier
218b
Filmscharnier
219
Scharnierkörper
220
Formation
222
Formation
222
Aufnahmeanhänger
223
obere Wand
224
ringförmige Flanschwand
224
Flanschwand
226
mittlerer Abdichtungssaum
232
obere Wand
234
Abgabeöffnung
236
ringförmige Abdichtungsoberfläche
238
peripherer Mantel
238a
oberer peripherer Mantel
238b
unterer peripherer Mantel
240
Abdichtungssaum
242
umlaufender Abdichtungssaum
250
Struktur des röhrchenförmigen Strömungsmodulators
252
Strömungswand
252a
Begrenzungskante
252b
Begrenzungskante
254
Strömungswand
254a
Begrenzungskante
254b
Begrenzungskante
258
kapillarartige Schlitze
300
Abgabeverschluss
319
Scharnierkörper
320
T-förmiger Anhänger
322
Schlitz
338a
umlaufender Flansch
400
Abgabeverschluss
401
Verschlusskörper
402
Struktur zum Auffangen der Synärese
403
herabragende Wände
404
Abgabeöffnung
406
ringförmige Wand
407
bienenwabenförmiges Gitter
408
obere Wand
409
V-förmige Wand
410
röhrchenförmige Struktur des Strömungsmodulators
412
Mantel
414
kapillarartige Schlitze
416
zweite Wand


Anspruch[de]
Abgabeverschluss (10) für einen Behälter (12) zum Abgeben einer darin enthaltenen Flüssigkeit, aufweisend:

einen zur Befestigung auf dem Behälter (12) angepassten Verschlusskörper, wobei der Verschlusskörper eine obere Wand mit einem davon nach unten herabragenden Mantel (38, 238) und eine darauf positionierte Abgabeöffnung (34, 234) aufweist und

eine von der oberen Wand des Verschlusskörpers nach unten herabragende röhrchenförmige Struktur eines Strömungsmodulators (250),

wobei die röhrchenförmige Struktur des Strömungsmodulators (250) eine innere Oberfläche besitzt, die so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie die Strömung von Flüssigkeit durch die Abgabeöffnung (134, 234) steuern oder regeln kann,

wobei die röhrchenförmige Struktur des Strömungsmodulators (250) wenigstens einen abhängigen kapillarartigen Schlitz (258, 322, 414) einschließt.
Abgabeverschluss nach Anspruch 1 oder 2, in welchem der wenigstens eine kapillarartige Schlitz eine angeschrägte Kante besitzt. Abgabeverschluss nach Anspruch 1, in welchem der wenigstens eine kapillarartige Schlitz eine kleinere Abmessung benachbart zur oberen Wand besitzt. Abgabeverschluss nach einem der vorgenannten Ansprüche, in welchem die röhrchenförmige Struktur des Strömungsmodulators im Wesentlichen zylindrisch ist. Abgabeverschluss nach einem der vorgenannten Ansprüche, in welchem die Struktur des Strömungsmodulators (250) zwei Schlitze aufweist. Abgabeverschluss nach Anspruch 5, in welchem die kapillarartigen Schlitze einander gegenüberliegen. Abgabeverschluss nach einem der vorgenannten Ansprüche, außerdem aufweisend:

eine nach unten von der oberen Wand des Verschlusskörpers herabragende Struktur (402) zum Auffangen einer Synärese, die eine äußere Oberfläche besitzt, die mit der oberen Wand zusammen wirkt, um Synäresefluid aus der Flüssigkeit daran zu hindern, aus der Abgabeöffnung (34, 234) während des Abgebens daraus herauszuströmen.
Abgabeverschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der Struktur (402) zum Auffangen der Synärese außerdem zusammenwirkt mit der röhrchenförmigen Struktur (250) des Strömungsmodulators, um das Synäresefluid der Flüssigkeit daran zu hindern, durch die Abgabeöffnung zu strömen, während des Abgebens daraus. Abgabeverschluss nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der Struktur (402) zum Auffangen der Synärese außerdem zusammenwirkt mit dem Mantel des Verschlusskörpers zum Verhindern, dass Synäresefluid aus der Flüssigkeit durch die Abgabeöffnung während des Abgebens daraus herausströmt. Abgabeverschluss nach einen der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (402) zum Auffangen der Synärese die röhrchenförmige Struktur des Strömungsmodulators umgibt. Abgabeverschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (402) zum Auffangen der Synärese eine V-förmige Wand aufweist. Abgabeverschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (402) zum Auffangen der Synärese eine Vielzahl von Wänden aufweist, die eine bienenwabenförmige Gitterstruktur (407) bildet. Abgabeverschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (402) zum Auffangen der Synärese ein Paar von Wänden aufweist, die nach unten von der oberen Wand herabragen und mit dem Mantel und mit der röhrchenförmigen Struktur (250) des Strömungsmodulators zusammenwirken, um eine Senke zu bilden, in welcher der wenigstens eine angeschrägte kapillarartige Schlitz enthalten ist. Abgabeverschluss nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (402) zum Auffangen der Synärese mehrere Wände aufweist, die nach unten von der oberen Wand herabragen und mit der röhrchenförmigen Struktur (250) des Strömungsmodulators zusammenwirken, um wenigstens eine Senke zu bilden, in der der wenigstens eine angeschrägte kapillarartige Schlitz enthalten ist.






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