Behälter mit Öffnung und einem Verschluss
Bekannt ist ein Behälter aus einem dünnen federnden, vorzugsweise Kunstoffmaterial, wobei die federnden Eigenschaften zum Abdichten zwischen der Behälterwand und einer Verschlusskapsel benützt werden. Zu diesem Zweck besitzen sowohl die Behälterwandung in der Öffnuingszone wie auch die Kapsel eine geeignete Form. Ferner weist die Kapsel eine Reisskerbe auf, längs der die Kapsel beim öffnen des Behälters abgerissen wird. Aus naheliegenden Gründen muss die Kapsel verhältnismässig stark sein, um sowohl äussern wie innern Beanspruchungen zu widerstehen. Gleichzeitig muss die Kapsel in der Zone der Reisskerbe so schwach sein, dass ihr Oberteil leicht abgerissen werden kann.
Es hat sich als sehr schwierig erwiesen, eine Kapsel zu erzeugen, die längs einer Reisskerbe leicht abreissbar ist und dabei solche Abmessungen aufweist, dass sie normalen Beanspruchungen aller Art widerstehen kann.
Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, schafft die vorliegende Erfindung einen Behälter mit Öffnung und einem Verschluss für diese. Der Behälter ist gekennzeichnet durch eine Behälterwandung mit einer einwärts gerichteten Lippe in der Öffnungszone, durch eine Kapsel mit einem gegen das Behälterinnere gerichteten Flansch, einem Oberteil und einem zylindrischen Teil zwischen dem Flansch und dem Oberteil, wobei die genannte Kapsel mit Schnappwirkung zwischen Flansch und Lippe in die Öffnung einsetzbar ist und wenigstens die Lippe aus einem steifen, aber gummielastischen Material und in solcher Dicke und Form hergestellt ist, dass sie normale, auf die Kapsel einwirkende äussere und innere Kräfte aufnehmen und dichtend gegen den Flansch anliegen kann, während sich die Lippe beim Anlegen genügend grosser äusserer Zugkräfte,
deren Resultierende nicht mit der Achse des Verschlusses zusammen fällt, in der Zone des Angriffspunktes der Resultierenden nach aufwärts biegt, wodurch wenigstens ein Teil der Lippe aufwärts abgebogen, und damit die Kapsel von der Behälteröffnung entfernbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Behälter mit Verschluss und
Fig. 2a-2d eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verschlusses und die Art und Weise, in der ein erfindungsgemässer Behälter geöffnet werden soll.
In Fig. 1 besteht der Behälter 1 aus einer Flasche aus dünnem Kunststoff. Diese Flasche kann in verschiedener Art und Weise hergestellt werden, z.B. durch Blasen, Vakuumziehen, Auspressen, Heissverfonnen oder Pressen. Die Flasche weist eine mit einem Ziehgriff 3 versehene Kapsel 2 auf. Der Flaschenoberteil ist so geformt, dass eine gute Dichtung zwischen Flasche und Kapsel erreicht wird. Dieser Oberteil zusammen mit der Kapsel bildet den Verschluss. Fig. 2a zeigt im Detail, wie der Verschluss konstruiert ist, und zwar in grösserem Massstab als Axialschnitt durch den Verschluss.
Fig. 2a zeigt den Oberteil einer Flasche 1 mit einer Öffnung, in die eine Kapsel 2 eingesetzt ist.
Die Flaschenöffnung ist vollkommen symmetrisch inbezug auf ihre Achse C. Zum leichteren Verständnis der Öffnungsmethode erhielt die Flaschenwand auf beiden Seiten der Symmetrieachse verschiedene Bezeichnungen, entsprechend der Lage des betreffenden Wandabschnittes in der Zeichnung. Die in Fig. 2a gezeigte Flaschen wand besteht somit aus einem relativ geraden, etwas einwärts gewölbten Teil 4, 5 der in einem Krümmer 6, 7 übergeht und so eine einwärtsgerichtete Lippe 8. 9 bildet, die in einem Abdichtrand 10, 11 endigt.
Die Kapsel 2 weist einen Flansch 12 mit einem Konus 18 an ihrem gegen das Behälterinnere gerichteten Ende auf. Über einen zylindrischen Teil 13 geht die Kapsel in einen Oberteil 14 über. Der Teil 13 ist vorzugsweise röhrenförmig ausgebildet, wodurch eine Höhlung 15 entsteht. Indem die Kapsel aus einem gummielastischen Material, z.B. Kunststoff, hergestellt wird, werden in der vorliegenden Kapsel dieselben federnden Eigenschaften erhalten wie bei der eingangs erwähnten bekannten Kapsel.
Das Verschliessen der Flasche erfolgt mit einer geeigneten bekannten Vorrichtung. Nach dem Einführen der Kapsel in die Behälteröffnung, wird die Abdichtung durch die Dichtungsränder 10, 11 der Lippe 8, 9 bewerkstelligt, die unter Druck gegen den Flansch 12 aufliegen. Der Druck rührt zum Teil von der Lippe 8, 9 her, die zwischen dem genannten Flansch und der Unterseite 16 des Oberteils 14 eingespannt wird, zum Teil auch von letzterem, der die Form einer vorgespannten Scheibenfeder aufweist, und zum Teil vom zylindrischen Teil 13, der bestrebt ist, wieder seine ursprüngliche, beim Einführen der Kapsel deformierte Gestalt einzunehmen.
Ist im Behälter ein Überdruck vorhanden, so wird der Verschluss bzw. die Abdichtung noch wirkungsvoller, da dann eine Kraft auf die gegen das Flascheninnere gerichtete Kapselfläche 19 ausgeübt wird, welche Kraft den Kontaktdruck zwischen dem Flansch 12 und dem scharfen Rand 10, 11 der Lippe 8, 9 verstärkt.
Die Flasche besteht - wenigstens im Bereich der Verschlusslippe, d.h. in dem in Fig. 2a gezeigten Teil 8, 9 - aus einem relativ steifen, jedoch gummielastischen Material, und weist wenigstens dort eine solche Dicke und Form auf, dass das Material ohne Brechen deformierbar ist. Ein sehr geeignetes Material ist z.B. Polyvinylchlorid. Zudem soll die einwärtsgerichtete Lippe eine beträchtlich kleinere Länge aufweisen als der vom Lippenrand 10, 11 bestimmte öffnungsradius.
Nachstehend ist die Art und Weise des öffnens eines Behälters mit einer Öffnung der angeführten Art inbezug auf Fig. 2b-2d beschrieben.
Gemäss Fig. 2b wird eine Zugkraft, deren Resultierende nicht mit der Achse des Verschlusses zusammenfällt, auf den Griff 3 ausgeübt, der einen gerändelten Teil 17 aufweist, um sein Erfassen zu erleichtern. Diese Zugkraft wird auf den Flansch 12 übertragen und erhöht den Druck zwischen dem Lippenteil 8 und dem die resultierende Kraft aufnehmenden Flansch 12. Ist nun die Zugkraft genügend hoch, so wird die Lippe nach oben abgebogen, anfänglich nur auf einer kleinen Fläche, auf der die genannte Druckkraft auf dem Lippenteil 8 viel höher ist als auf der übrigen Lippe. Der Oberteil 6 des Flaschenhalses wird in diesem Zusammenhang etwas nach aussen gebogen.
Die Kapsel führt eigentlich eine Schwenkbewegung um einen an der Kontaktstelle zwischen dem Krümmer 7 der Lippe 9 und der untern Aussenseite 16 des Oberteils 14 befindlichen Punkt aus, obschon an der genannten Kontaktstelle eine gewisse Verschiebung zwischen der Kapsel und dem Oberteil des Behälters eintreten kann. Zufolge der genannten Schwenkbewegung bewegt sich in diesem Stadium der Lippenteil 9 relativ zur Kapsel 2 etwas einwärts gegen das öffnungszentrum (Fig. 2b).
In der Lage nach Fig. 2c hat sich die Aufwärtsbewegung so weit fortgesetzt, dass der Lippenteil 8 ganz nach oben abgebogen worden ist, wodurch der Kontakt zwischen dem Lippenteil 8 und dem Flansch 12 verloren ging. Der linke Lippenteil 9 ist noch weiter nach oben verschoben worden, und die Figur zeigt, wie der Lippenteil 9 noch ganz nach oben abgebogen wird. Die letzte Biegungsphase verläuft je nach der Steifheit. des Materials und der Form der Öffnung entweder dank der Elastizität des Materials von selbst oder durch weiteres Aufwärtsbiegen auch des linken Teils 9 der Lippe 8, 9. Im ersten Fall tritt die elastische Wirkung des Materials ein, wenn ein gewisser Teil der Lippe 8, 9 ganz oder in einem sehr grossen Ausmass aufwärts abgebogen worden ist, während im zweiten Fall die zwischen dem Flansch 12 und der Lippe 9 wirkende Kraft benützt wird.
Obschon Fig. 2b und 2c nur zwei Teile der Lippe 8, 9 zeigen, von denen der eine Lippenteil 8 den beim öffnen am weitesten, und der andere Lippenteil 9 den am wenigsten nach oben abgebogenen Teil darstellt, so kann man sich doch vergegenwärtigen, dass die Lippe einen kontinuierlichen Übergang zwischen diesen beiden Extremen bildet.
In Fig. 2d ist die Behälteröffnung ganz offen und die Kapsel weggenommen. Die Lippe 8, 9 ist ganz nach oben abgebogen. Der Krümmer 6, 7 verbleibt als schwache Deformation der Behälterwandung. Der scharfe Rand 10, 11 stellt nun eine Ausgiesslippe für das Einfüllgut dar. Diese Lippe war vorher gegen Beschmutzung geschützt, da die Lippe 8, 9 und der Krümmer 6, 7 fest gegen die untere Aussenseite 16 der Kapsel anlagen. Dieser Umstand ist natürlich von beträchtlicher Wichtigkeit für eine hygienische Verpackung.
Die in Fig. 2d gezeigte auswärtsgebogene Stellung der Lippe 8, 9 zwecks Bildens eines scharfen, vom Behälter abstehenden Randes kann jedoch in gewissen Fällen ein Nachteil sein und kann vermieden werden, indem die um die Behälterausgussöffnung befindliche Lippe 8, 9 so angeordnet wird, dass sie nach Wegnahme der Kapsel wieder in ihre ursprüngliche Lage schnappt, in der die Lippe einwärts gegen die Behälterhöhlung gerichtet ist.
Natürlich kann die Kapsel auf verschiedene Art und Weise innerhalb des Geltungsbereiches der Erfindung ausgebildet sein, da das beschriebene Beispiel nur eines der möglichen Beispiele ist. So kann z.B. B. der zylindrische Teil entweder röhrenförmig oder massiv, der Oberteil gewölbt oder eben ausgebildet sein und der Flansch in verschiedener Hinsicht abgeändert werden. Auch könnte der Ziehgriff durch eine Druckschulter ersetzt sein.