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.
Container with an opening and a closure
A container made of a thin, resilient, preferably plastic material is known, the resilient properties being used for sealing between the container wall and a closure capsule. For this purpose, both the container wall in the opening zone and the capsule have a suitable shape. Furthermore, the capsule has a tear notch along which the capsule is torn off when the container is opened. For obvious reasons, the capsule must be relatively strong in order to withstand both external and internal loads. At the same time, the capsule must be so weak in the zone of the tear notch that its top can be easily torn off.
It has proven to be very difficult to produce a capsule which can be easily torn off along a tear notch and which has dimensions such that it can withstand normal loads of all kinds.
To overcome this problem, the present invention provides a container with an opening and a closure therefor. The container is characterized by a container wall with an inwardly directed lip in the opening zone, by a capsule with a flange directed towards the interior of the container, an upper part and a cylindrical part between the flange and the upper part, said capsule having a snap action between flange and lip can be inserted into the opening and at least the lip is made of a stiff, but rubber-elastic material and is made in such a thickness and shape that it can absorb normal external and internal forces acting on the capsule and lie against the flange in a sealing manner while the lip is when applying sufficiently large external tensile forces,
the resultant of which does not coincide with the axis of the closure, bends upward in the zone of the point of application of the resultant, whereby at least part of the lip is bent upward, and thus the capsule can be removed from the container opening.
An embodiment of the invention is shown in the drawing, namely shows:
1 shows a container with a closure and
2a-2d show an embodiment of the closure according to the invention and the manner in which a container according to the invention is to be opened.
In Fig. 1, the container 1 consists of a bottle made of thin plastic. This bottle can be made in various ways, e.g. by blowing, vacuum drawing, pressing, hot-melt or pressing. The bottle has a capsule 2 provided with a pull handle 3. The top of the bottle is shaped so that a good seal is achieved between the bottle and the capsule. This upper part together with the capsule forms the closure. 2a shows in detail how the closure is constructed, on a larger scale than an axial section through the closure.
2a shows the upper part of a bottle 1 with an opening into which a capsule 2 is inserted.
The bottle opening is completely symmetrical in relation to its axis C. To make the opening method easier to understand, the bottle wall was given different names on both sides of the axis of symmetry, according to the position of the wall section in question in the drawing. The bottle wall shown in Fig. 2a thus consists of a relatively straight, slightly inwardly curved part 4, 5 which merges into a bend 6, 7 and thus forms an inwardly directed lip 8, 9 which ends in a sealing edge 10, 11.
The capsule 2 has a flange 12 with a cone 18 at its end directed towards the interior of the container. The capsule merges into an upper part 14 via a cylindrical part 13. The part 13 is preferably tubular, which creates a cavity 15. By having the capsule made of a rubber elastic material, e.g. Plastic, is produced, the same resilient properties are obtained in the present capsule as in the known capsule mentioned at the beginning.
The bottle is closed with a suitable known device. After the capsule has been inserted into the container opening, the seal is brought about by the sealing edges 10, 11 of the lip 8, 9 which rest against the flange 12 under pressure. The pressure comes partly from the lip 8, 9, which is clamped between said flange and the underside 16 of the upper part 14, partly also from the latter, which has the shape of a prestressed woodruff spring, and partly from the cylindrical part 13, which strives to regain its original shape, which was deformed when the capsule was inserted.
If there is overpressure in the container, the closure or seal is even more effective, since a force is then exerted on the capsule surface 19 directed towards the inside of the bottle, which force is the contact pressure between the flange 12 and the sharp edge 10, 11 of the lip 8, 9 reinforced.
The bottle consists - at least in the area of the sealing lip, i.e. in the part 8, 9 shown in Fig. 2a - made of a relatively stiff, but rubber-elastic material, and at least there has such a thickness and shape that the material can be deformed without breaking. A very suitable material is e.g. Polyvinyl chloride. In addition, the inwardly directed lip should have a considerably shorter length than the opening radius determined by the lip edge 10, 11.
In the following, the manner of opening a container with an opening of the type mentioned is described with reference to FIGS. 2b-2d.
According to FIG. 2b, a tensile force, the resultant of which does not coincide with the axis of the closure, is exerted on the handle 3, which has a knurled part 17 in order to facilitate its gripping. This tensile force is transmitted to the flange 12 and increases the pressure between the lip part 8 and the flange 12 that absorbs the resulting force. If the tensile force is high enough, the lip is bent upwards, initially only on a small area on which the said pressure force on the lip part 8 is much higher than on the rest of the lip. In this context, the upper part 6 of the bottle neck is bent slightly outwards.
The capsule actually performs a pivoting movement around a point located at the contact point between the bend 7 of the lip 9 and the lower outer side 16 of the upper part 14, although a certain displacement between the capsule and the upper part of the container can occur at the mentioned contact point. As a result of the mentioned pivoting movement, the lip part 9 moves in this stage relative to the capsule 2 somewhat inward towards the opening center (FIG. 2b).
In the position according to FIG. 2c, the upward movement has continued so far that the lip part 8 has been bent all the way up, as a result of which the contact between the lip part 8 and the flange 12 was lost. The left lip part 9 has been moved further upwards, and the figure shows how the lip part 9 is still bent all the way up. The last phase of the bending takes place depending on the stiffness. of the material and the shape of the opening either thanks to the elasticity of the material itself or by further bending the left part 9 of the lip 8, 9 as well. In the first case, the elastic effect of the material occurs when a certain part of the lip 8, 9 has been bent upwards entirely or to a very large extent, while in the second case the force acting between the flange 12 and the lip 9 is used.
Although Fig. 2b and 2c show only two parts of the lip 8, 9, of which the one lip part 8 is the furthest when opened and the other lip part 9 is the least bent upward part, one can still imagine that the lip forms a continuous transition between these two extremes.
In Fig. 2d the container opening is completely open and the capsule removed. The lip 8, 9 is bent all the way up. The bend 6, 7 remains as a weak deformation of the container wall. The sharp edge 10, 11 now represents a pouring lip for the filling material. This lip was previously protected against soiling, since the lip 8, 9 and the bend 6, 7 rested firmly against the lower outer side 16 of the capsule. This fact is of course of considerable importance for hygienic packaging.
The outwardly bent position of the lip 8, 9 shown in Fig. 2d for the purpose of forming a sharp edge protruding from the container can, however, be a disadvantage in certain cases and can be avoided by arranging the lip 8, 9 located around the container pouring opening so that it snaps back into its original position after removal of the capsule, in which the lip is directed inwardly against the container cavity.
Of course, the capsule can be designed in various ways within the scope of the invention, since the example described is only one of the possible examples. E.g. B. the cylindrical part either tubular or solid, the upper part curved or flat and the flange can be modified in various ways. The pull handle could also be replaced by a pressure shoulder.