CH674734A5 - Plastic container - with non-return value in piston for pressurising the filling and with parts of specified material - Google Patents

Plastic container - with non-return value in piston for pressurising the filling and with parts of specified material Download PDF

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CH674734A5
CH674734A5 CH1008/87A CH100887A CH674734A5 CH 674734 A5 CH674734 A5 CH 674734A5 CH 1008/87 A CH1008/87 A CH 1008/87A CH 100887 A CH100887 A CH 100887A CH 674734 A5 CH674734 A5 CH 674734A5
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Winfried Jean Werding
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Werding Winfried J
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Abstract

A plastic container (1) is closed by a manually operated valve (2) with two normally closed lips(5,6) on top and a non-return valve (3) at the bottom. Both are made of elastomer material of the raw rubber type. Its piston (4) and the diffuser (12) are made, for a filling of water and alcohol-based prods., of elastomer of the type HYTREL, SURLYN, ELVAX, KRATON (all RTM), and for a filling of trichloroethylene, of EVA. The piston (4) has between the upper (21) and lower (22) sealing lip several annular bulges (23), with a dia and wall thickness such as to expand the piston wall when pressure is built up below it and the piston is moved up. ADVANTAGE - Container is bio-degradable and environment-friendly. It uses compressed air rather than CFC propellant gas. Its spray rate remains approx. constant.

Description

1 1

CH 674 734 A5 CH 674 734 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung hat einen Behälter zum.Objekt, in dem ein hohler Kolben unter einem auszustossenden Produkt liegt und, wenn von unten auf den Kolben ein Druck ausgeübt wird, dieser das Produkt bei geöffnetem Ventil aus dem Behälter austreibt. The present invention has a container for the object in which a hollow plunger lies under a product to be ejected and, when pressure is applied to the plunger from below, expels the product from the container when the valve is open.

Es gibt im Handel Hohlkolben, die meistens aus Polyethylen oder Polypropylen hergestellt sind und die, weil starr, in einen Behälter eingeführt werden müssen, der noch keinen Boden oder kein Schulterteil hat, welche dann nach Einlegen des Kolbens auf den Behälter gebördelt werden, also eine Mehrarbeit verlangen. Da die Dichtungsstellen dieser bekannten Kolben sehr präzise sein müssen, sind sie kostspielig. There are hollow pistons on the market, which are mostly made of polyethylene or polypropylene and which, because they are rigid, have to be inserted into a container that does not yet have a base or shoulder part, which are then crimped onto the container after the piston has been inserted, i.e. one Demand extra work. Since the sealing points of these known pistons have to be very precise, they are expensive.

Zur Einsparung von Energie zielt man mehr und mehr auf die Verwendung von Plastikbehältern ab, da diese zu ihrer Herstellung, verglichen zu Aluminium, ca. sieben mal weniger und verglichen zu Weissblech, ca. viermal weniger Energie beanspruchen. Ferner sind diese Plastikbehälter bio-abbau-bar und daher umweltfreundlich. In order to save energy, the aim is to use plastic containers more and more, since they use about seven times less energy than aluminum and four times less energy than tinplate. Furthermore, these plastic containers are biodegradable and therefore environmentally friendly.

Will man in solchen Piastibehältern die vorgenannten Kolben einlegen, so müsste man nachher den Boden, bzw. das Schulterteil aufschweissen, was aber dann nicht gestattet, in dem Behälter den Druck zu erzeugen, der genügt, den Behälterinhalt mit einer akzeptierbaren Ausstossmenge pro Zeiteinheit zu entleeren. Dies wird um so schwieriger als man aus Sicherheitsgründen statt flüssigen Treibgasen besser komprimierte Luft verwenden sollte. If you want to insert the aforementioned pistons in such plastic containers, you would have to weld the bottom or the shoulder part afterwards, which, however, does not then allow the pressure in the container to be sufficient to empty the container contents with an acceptable amount of discharge per unit of time . This becomes all the more difficult since it is better to use compressed air instead of liquid propellants for safety reasons.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen und sie hat als Objekt einen Behälter zur Ausgabe von unter Druck stehenden Produkten, wie er im Anspruch 1 beschrieben und mittels der Zeichnung illustriert ist. It is the object of the present invention to solve the problems described above and it has as its object a container for dispensing pressurized products, as described in claim 1 and illustrated by means of the drawing.

Die Erfindung wird im nachstehenden ausführlich beschrieben und mit vorteilhaften, nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen bildlich dargestellt. Dabei zeigt die Zeichnung in: The invention is described in detail below and illustrated with advantageous, non-limiting exemplary embodiments. The drawing shows in:

Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt eines erfindungsge-mässen Behälters im Leerzustand, 1 is a sectional view of a container according to the invention in the empty state,

Fig. 2 eine Ansicht, teilweise im Schnitt eines er-findungsgemässen Behälters in gefülltem Zustand und geöffnetem Ventil, 2 is a view, partly in section, of a container according to the invention in the filled state and with the valve open,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine mögliche, anders als zylindrische Form, 3 is a plan view of a possible shape other than cylindrical,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine andere mögliche Form, 4 is a plan view of another possible shape,

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt eines Ausgabeelementes für cremige oder pastose Produkte, 5 is a sectional view of an output element for creamy or pasty products,

Fig. 6 eine Ansicht im Schnitt, stark vergrössert, der geöffneten Ausflussöffnung des Ausgabeelementes der Fig. 5, 6 is a sectional view, greatly enlarged, of the open outlet opening of the dispensing element of FIG. 5,

Fig. 7 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Formmöglichkert eines Behälters. Fig. 7 is a view, partly in section, of another shape possible of a container.

In einem Behälter 1 aus Plastikmaterial gemäss Fig. 1, der mit einem Ventil 2 und dem Rückschlagventil 3 verschlossen ist, befindet sich der aus elastischem Material des Kautschuktyps bestehende Kolben 4. Das Ventil 2 besteht ebenfalls aus einem elastischen Material des Kautschuktyps und weist die Lippen 5 und 6 auf, welche, wenn unter Druck stehend, den Schlitz 7 verschliessen. Das Ventil 2 ist mit der Dichtungsscheibe 8 versehen, welche mit dem Deckel 9 auf den Behälter 1 dichtend aufgedrückt ist, wobei der Deckel 9 auf den Behälter 1 aufgeschraubt und danach mit ihm verschweisst wird. Der Deckel 9 ist mit dem Rohr 10 versehen, in dem der Diffusorhalter 11 dank dem Steigrohr 17 gleitet. Dieser trägt den Diffusor 12, welcher eine Regelscheibe 13 aus rostfreiem Material zur Regulierung des Ausstossvolumens pro Zeiteinheit, im Halter 11 an einer unerwünschten Bewegung hindert, wobei die Regulierung durch eine druckabhängige Durchflussquerschnittsveränderung der Regelscheibe 13 erfolgt. Die Stirnseite des Diffusore 12 weist eine konkave Vertiefung 14 auf, die mit der Ringrippe 15 umgeben und mit dem Schlitz 16 versehen ist, wodurch die Lippen 28 und 29 gebildet werden. Das Steigrohr 17 des Diffusorhalters 11, im Rohr 10 gleitend, liegt im zylindrischen Teil des Ventils 2, wo es durch das konische Teil des Ventils 2 an einem weiteren Eindringen verhindert wird. Der Boden 18 des Behälters 1 ist mit einer Zentralöffnung versehen, welche mit dem stopfenförmigen Rückschlagventil 3 verschlossen ist, welches den Senkrechtkanal 19 aufweist, der mit dem Querkanal 20 in Verbindung steht, wobei der Querkanal 20 durch die Wandstärke des Boden 18, an der er anliegt, verschlossen wird. Der Kolben 4 besteht aus einem elastischen Material des Kautschuktyps und wird, dank seiner Elastizität, gefaltet in den Behälter 1 eingeführt, wo er danach wieder seine ursprüngliche Form annimmt. Der Kolben 4 weist die obere Dichtungslippe 21 und die untere Dichtungslippe 22 auf, zwischen denen die Ringwülste 23 und 24 liegen. Ist der Durchmesser der Dichtungslippe 21 so gehalten, dass sie dichtend an der Innenwand des Behälters 1 anliegt, so sind die Durchmesser der Dichtungslippe 22 und der Ringwülste 23 und 24 so klein, dass sie, wenn der Kolben 4 nicht unter Druck steht, die Innenwand des Behälters 1 nicht berühren und erst mit dieser in Kontakt kommen, wenn über das Rückschlagventil 3 unter dem Kolben 4 ein Druck erzeugt wird, wobei dann die Dichtungslippe 22 und die Ringwülste 23 und 24, weil aus elastischem Material, gedehnt werden und, wie gestrichelt dargestellt, die Innenwand des Behälters druckabhängig mehr oder weniger stark berühren. Der Kolben 4 hat eine Aussparung 25, in die das untere Teil des Ventils 2 einfährt, wenn der Kolben 4 mittels Druck gegen die Dichtungsscheibe 8 geschoben wird. Die vorstehend beschriebene Einheit wird mit der Kappe 26 verschlossen. In a container 1 made of plastic material according to FIG. 1, which is closed with a valve 2 and the check valve 3, there is the piston 4, which is made of elastic material of the rubber type. The valve 2 also consists of an elastic material of the rubber type and has the lips 5 and 6, which, when pressurized, close the slot 7. The valve 2 is provided with the sealing washer 8, which is pressed onto the container 1 in a sealing manner with the cover 9, the cover 9 being screwed onto the container 1 and then welded to it. The lid 9 is provided with the tube 10 in which the diffuser holder 11 slides thanks to the riser tube 17. This carries the diffuser 12, which prevents a regulating disc 13 made of stainless material for regulating the discharge volume per unit of time in the holder 11 from undesired movement, the regulation being effected by a pressure-dependent change in flow cross section of the regulating disc 13. The end face of the diffuser 12 has a concave depression 14 which is surrounded by the annular rib 15 and provided with the slot 16, as a result of which the lips 28 and 29 are formed. The riser pipe 17 of the diffuser holder 11, sliding in the pipe 10, lies in the cylindrical part of the valve 2, where it is prevented from further penetration by the conical part of the valve 2. The bottom 18 of the container 1 is provided with a central opening, which is closed with the stopper-shaped check valve 3, which has the vertical channel 19, which is in communication with the transverse channel 20, the transverse channel 20 by the wall thickness of the bottom 18, at which it is present, is closed. The piston 4 is made of an elastic material of the rubber type and, thanks to its elasticity, is folded into the container 1, where it then returns to its original shape. The piston 4 has the upper sealing lip 21 and the lower sealing lip 22, between which the annular beads 23 and 24 are located. If the diameter of the sealing lip 21 is held such that it lies sealingly against the inner wall of the container 1, the diameters of the sealing lip 22 and the annular beads 23 and 24 are so small that they, when the piston 4 is not under pressure, the inner wall Do not touch the container 1 and only come into contact with it when a pressure is generated under the piston 4 via the check valve 3, in which case the sealing lip 22 and the annular beads 23 and 24 are stretched because of elastic material and as shown in dashed lines shown, touch the inner wall of the container more or less depending on the pressure. The piston 4 has a recess 25 into which the lower part of the valve 2 moves when the piston 4 is pushed against the sealing disk 8 by means of pressure. The unit described above is closed with the cap 26.

Die Fig. 2 zeigt ein Erfindungsobjekt in gefülltem, unter Druck stehendem Zustand und mit geöffnetem Ventil 2. Dabei liegen die Ringwülste 23 und 24 und die Dichtungslippe 22 reibungsstark an der Innenwand des Behälters 1 an. Die Bremskraft der Reibung ist um so stärker, je höher der Druck ist, unter dem der Kolben 4 steht. Dies bedeutet also, dass bei Druckminderung, wenn komprimierte Gase wie FIG. 2 shows an object of the invention in the filled, pressurized state and with the valve 2 open. In this case, the annular beads 23 and 24 and the sealing lip 22 are in frictional contact with the inner wall of the container 1. The higher the pressure under which the piston 4 is, the stronger the braking force of the friction. So this means that when pressure is reduced when compressed gases like

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2nd

3 3rd

CH 674 734 A5 CH 674 734 A5

4 4th

Luft verwandt werden, die Bremskraft der Reibung, dank der Rückstellkraft des elastischen Materials, proportional zur Druckminderung abnimmt, so dass es dadurch zu einer «groben» Regulierung des Aus-stossvolumens pro Zeiteinheit kommt, wobei die «Feinregulierung» mittels der Regelscheibe 13 bewerkstelligt wird, sobald man auf den Diffusorhalter 11 drückt, dessen Steigrohr 17 in das konische Teil des Ventils 2 eingedrückt wird und dadurch die Lippen 5 und 6 voneinander trennt und den Schlitz 7 öffnet. Dadurch kommt das unter Druck stehende Produkt 27 in den Diffusor 12, wo es die Lippen 28 und 29 voneinander trennt und so den Schlitz 16 öffnet. Dadurch kann das unter Druck stehende Produkt 27 aus dem Diffusor 12 austreten, bis der Druck auf den Diffusorhalter 11 aufhört. Da der Diffusor 12 aus elastischem Material des Kautschuktyps besteht und die Lippen 28 und 29 an der Stirnfläche eine konkave Form haben, ist deren Rückstellkraft so hoch, dass der Schlitz 16 sich stärkstmöglich verschliesst, wobei die Ringrippe 15 dieses Verschliessen verstärkt. Bei Nachlassen des Druckes auf den Diffusorhalter 11 wird das Steigrohr 17, dank der Rückstellkraft der Lippen 5 und 6 und des auf sie wirkenden Druckes, unter dem das Produkt 27 steht, in das zylindrische Teil des Ventils 2 gedrückt, so dass sich der Schlitz 7 schliesst. Air is used, the braking force of the friction, thanks to the restoring force of the elastic material, decreases in proportion to the pressure reduction, so that this results in a “rough” regulation of the output volume per unit of time, the “fine adjustment” being carried out by means of the regulating wheel 13 , as soon as you press on the diffuser holder 11, the riser tube 17 is pressed into the conical part of the valve 2 and thereby separates the lips 5 and 6 from each other and opens the slot 7. As a result, the pressurized product 27 comes into the diffuser 12, where it separates the lips 28 and 29 and thus opens the slot 16. This allows the pressurized product 27 to exit the diffuser 12 until the pressure on the diffuser holder 11 ceases. Since the diffuser 12 consists of elastic material of the rubber type and the lips 28 and 29 have a concave shape on the end face, their restoring force is so high that the slot 16 closes as much as possible, the annular rib 15 reinforcing this closing. When the pressure on the diffuser holder 11 decreases, the riser pipe 17 is pressed into the cylindrical part of the valve 2, thanks to the restoring force of the lips 5 and 6 and the pressure acting on them, under which the product 27 is located, so that the slot 7 closes.

Die Fig. 3 und 4 zeigen andere, mögliche Formen eines Behälters 1, die dank der Elastizität des Kolbens 4 eingesetzt werden können, da sich der Kolben 4 diesen, für Behälter 1 mit Kolben ungewöhnlichen Formen anpassen kann. 3 and 4 show other possible forms of a container 1, which can be used thanks to the elasticity of the piston 4, since the piston 4 can adapt to these unusual shapes for containers 1 with pistons.

Die Fig. 7 zeigt einen Behälter 1, der eine Einschnürung 30 aufweist. Da der Kolben 4 aus elastischem Material besteht, passt er sich dieser Einschnürung 30 an. Man kann also, dank der Wahl eines elastischen Materials für den Kolben 4, einem Behälter 1 Formen geben, die eine Individualisierung von Druckpackungen gestatten, die bisher immer eine zylindrische Form haben mussten, wenn man einen Kolben aus einem nichtelastischen Material einsetzt. FIG. 7 shows a container 1 which has a constriction 30. Since the piston 4 is made of elastic material, it adapts to this constriction 30. So, thanks to the choice of an elastic material for the piston 4, a container 1 can be given shapes which allow the individualization of pressure packs, which previously had to have a cylindrical shape when using a piston made of a non-elastic material.

Es ist selbstverständlich, dass man statt Behälter aus Plastik 1, auch bekannte Aerosolmetallbehälter einsetzen und das beschriebene Ventil 2 durch ein handelsübliches Aerosolventil ohne Steigrohr ersetzen kann. Ferner könnte das Ausgabeelement ein Sprühkopf mit einer Spritzdüse sein und damit flüssige Produkte 27 mit einer Viskosität von weniger als 10 Centipoises (0,1 • 10~1 Pa • s) zerstäuben. Dabei muss natürlich däs elastische Material des Kolbens 4 gegenüber dem eingesetzten Lösungsmittel beständig sein, wobei für wasser- und alkoholbasierte Produkte Elastomere wie beispielsweise HYT-REL, SURLYN, ELVAX, (Handelsnamen von Dupont de Nemours) oder KRATON (Handelsname von Shell) eingesetzt werden, während z.B. für 1.1.1. Trichloräthan EVA (Ethylen-Vinylacetat Co-polymer) verwandt werden kann. It goes without saying that instead of plastic containers 1, known aerosol metal containers can also be used and valve 2 described can be replaced by a commercially available aerosol valve without a riser. Furthermore, the output element could be a spray head with a spray nozzle and thus atomize liquid products 27 with a viscosity of less than 10 centipoises (0.1 • 10 ~ 1 Pa • s). Of course, the elastic material of the piston 4 must be resistant to the solvent used, with elastomers such as HYT-REL, SURLYN, ELVAX, (trade name of Dupont de Nemours) or KRATON (trade name of Shell) being used for water and alcohol-based products while e.g. for 1.1.1. Trichloroethane EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) can be used.

Die Höhe des Kolbens 4 muss so gewählt werden, dass sich das verlorene Produktfüllvolumen im Rahmen der Vorschriften der verschiedenen Länder bewegt, welches z.B. für die EWG-Länder bei Verwendung von komprimierten Gasen (Luft, Stickstoff) maximal 37.5% des Behälterleervolumens beträgt. The height of the piston 4 must be selected so that the lost product filling volume is within the framework of the regulations of the different countries, which e.g. for the EEC countries when using compressed gases (air, nitrogen) is a maximum of 37.5% of the empty container volume.

Claims (11)

PatentansprücheClaims 1. Behälter zur Ausgabe eines unter Druck stehenden Produktes, einen Kolben enthaltend, welcher eine obere und untere Dichtungslippe und eine Aussparung aufweist und welcher hohl ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) aus einem elastischen Material besteht und dass zwischen der oberen und unteren Dichtungslippe (21, 22) mindestens eine Ringwulst (23) liegt und dass der Aussen-durchmesser und die Wandstärke der Ringwulst (23) sowie die Shore-Härte des elastischen Materials so gewählt sind, dass sich die Ringwulst (23) unter, auf sie von innen wirkendem Druck, ausdehnt und die Innenwand des Behälters (1) berührt und sich bei Druckminderung proportional zu dieser zurückstellt.1. Container for dispensing a product under pressure, containing a piston which has an upper and lower sealing lip and a recess and which is hollow, characterized in that the piston (4) consists of an elastic material and that between the upper and lower sealing lip (21, 22) there is at least one annular bead (23) and that the outer diameter and the wall thickness of the annular bead (23) and the Shore hardness of the elastic material are selected such that the annular bead (23) is located below it expands from the pressure acting on the inside and touches the inner wall of the container (1) and resets itself in proportion to this when the pressure is reduced. 2. Behälter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben aus einem elastischen Material des Kautschuktyps besteht und dass für pastose Produkte ein Ventil (2) und ein Diffusor (12) aus elastischem Material des Kautschuktyps, während für flüssige, zu zerstäubende Produkte (27) ein steigrohrfreies Aerosolventil und eine Spritzdüse mit dem Behälter wirkverbunden sind.2. Container according to claim 1, characterized in that the piston consists of an elastic material of the rubber type and that for pasty products a valve (2) and a diffuser (12) made of elastic material of the rubber type, while for liquid products to be atomized ( 27) a riser-free aerosol valve and a spray nozzle are operatively connected to the container. 3. Behälter gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (2) einteilig ist und aus einer Dichtungsscheibe (8) besteht, die solidarisch mit den Lippen (5, 6) ist, die durch den Schlitz (7) getrennt sind, welche, unter einem auf ihre Aussensei-te wirkenden Druck, den Schlitz (7) verschliessen.3. Container according to claim 2, characterized in that the valve (2) is in one piece and consists of a sealing washer (8) which is in solidarity with the lips (5, 6) which are separated by the slot (7), which , close the slot (7) under a pressure acting on its outside. 4. Behälter gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite des Diffusors (12) eine konkave Vertiefung (14) hat und mit einem Schlitz (16) versehen ist, welcher durch die Lippen (28, 29) verschlossen ist und dass die konkave Vertiefung an ihrem Umfang mit einer Ringrippe (15) begrenzt ist.4. Container according to claim 2, characterized in that the end face of the diffuser (12) has a concave recess (14) and is provided with a slot (16) which is closed by the lips (28, 29) and that the concave Deepening on its circumference with an annular rib (15) is limited. 5. Behälter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er, trotz eines in ihm liegenden Kolbens (4) weder eine Längsnaht noch eine Bodenoder Schulterbördelung oder Verschweissung aufweist.5. A container according to claim 1, characterized in that, despite a piston (4) lying in it, it has neither a longitudinal seam nor a bottom or shoulder flare or welding. 6. Behälter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) zwei Ringwülste (23, 24) aufweist und dass deren Wandstärke höchstens 1 mm beträgt.6. Container according to claim 1, characterized in that the piston (4) has two annular beads (23, 24) and that their wall thickness is at most 1 mm. 7. Behälter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Kolben (4) nicht unter Druck steht, lediglich die obere Dichtungslippe (21) in dichtendem Kontakt mit der Innenwand des Behälters (1) ist.7. A container according to claim 1, characterized in that when the piston (4) is not under pressure, only the upper sealing lip (21) is in sealing contact with the inner wall of the container (1). 8. Behälter gemäss Anspruch 2 zur Ausgabe von wasser- oder alkoholbasierten Produkten (27), dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) und der Diffusor (12) aus Elastomeren hergestellt sind.8. A container according to claim 2 for dispensing water- or alcohol-based products (27), characterized in that the piston (4) and the diffuser (12) are made of elastomers. 9. Behälter gemäss Anspruch 2 zur Ausgabe von 1.1.1. Trichloräthan als Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) und der Diffusor (12) aus Ethylen-Vinylacetat Copolymer sind.9. Container according to claim 2 for the issue of 1.1.1. Trichloroethane as a solvent, characterized in that the piston (4) and the diffuser (12) are made of ethylene-vinyl acetate copolymer. 10. Behälter gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Diffusorhalter (11) einen10. Container according to claim 2, characterized in that a diffuser holder (11) one 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 33rd 55 CH 674 734 A5CH 674 734 A5 Sitz für ein Regulierungssystem des Ausstossvolu-mens pro Zeiteinheit enthät und das System sich stromaufwärts des Diffusore (12) oder einer Spritzdüse befindet.Seat for a regulating system of the ejection volume per unit time and the system is located upstream of the diffuser (12) or a spray nozzle. 11. Behälter gemäss Anspruch 1, dadurch gekenn- 5 zeichnet, dass der Behälter (1) eine zylindrische Form aufweist.11. A container according to claim 1, characterized in that the container (1) has a cylindrical shape. 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4545 5050 5555 6060 44th
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