DE2638753A1

DE2638753A1 - Selbstabdichtender behaelterverschluss

Info

Publication number: DE2638753A1
Application number: DE19762638753
Authority: DE
Inventors: Richard Allen Wheeler
Original assignee: Ball Corp
Current assignee: Ball Corp
Priority date: 1975-09-04
Filing date: 1976-08-27
Publication date: 1977-03-10
Also published as: SE417418B; BE845769A; GB1542413A; CH611227A5; CA1054563A; USRE29898E; US3952910A; IT1066143B; SE7609217L; JPS5245475A; FR2322795A1; FR2322795B1

Description

KRAUS & WElSERT 263B7b3

PATENTANWÄLTE

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER . DR.-ΙΝβ. AN NEKÄTE WEISERT DIPL.-1NG. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-SOOO MÜNCHEN 71 · TELEFON O89/79 7O77-79 7O78 · TELEX 05-212156 kpat d

TELEGRAMM KRAUSPATENT

1338 JS/MY

BALL CORPORATION, Muncie, Ind. / USA

Selbstabdichtender Behälterverschluß

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an selbstabdichtenden Behälterverschlüssen, und zwar insbesondere einen Deckelaufbau, der dazu benutzt werden kann, Behälter und dergl, abzudecken, die dazu verwendet werden, eine flüssige, feste oder halbfeste Ware zu tragen oder zu transportieren, die, obwohl sie in der Hand gehalten werden, außerdem eine leichtverfügbare Einrichtung zum Erreichen der Ware für deren Verbrauch aufweisen, obwohl die Erfindung auch für andere Verwendungen und zu anderen Zwecken verfügbar ist, wie ohne weiteres erkennbar ist.

Es ist allgemein insofern eine Schwierigkeit vorhanden, als dann, wenn ein Behälter geöffnet und der Deckel gerade vor der Verwendung oder dem Verbrauch durch einen Benutzer entfernt wird, die Möglichkeit eines unbeabsichtigten Verschüttens bzw. Vergießens oder Auslaufens des Inhalts besteht* Das geschieht oft dann, wenn es sich um den Transport handelt, und zwar entweder beim Tragen eines gefüllten Behälters oder beim Handhaben eines gefüllten Behälters oder Bechers, wenn

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ORIGINAL

man sich auf einem Fahrzeug befindet, das sich bewegt. Zur Überwindung dieser Gefahr des Verschüttens bzw. Vergießens ist es in vielen Fällen üblich, einen Deckel über dem Behälter anzuordnen und einfach ein geeignetes Loch in den Deckel zu stoßen, so daß ein Strohhalm durch das Loch eingeführt werden kann. Dieses Vorgehen ist bei heißen Flüssigkeiten, wie z.B. bei Tee und Kaffee, aus einer Anzahl von Gründen nicht wünschenswert und nicht praktisch, wobei diese Gründe u.a. die Tatsache umfassen, daß ein eingeführter Strohhalm in einer kurzen Zeitdauer flach und unbrauchbar wird» Um diese Schwierigkeiten und unerwünschten Eigenschaften zu überwinden, wurden andere Behälterverschlüsse vorgeschlagen, die sich jedoch nicht als praktisch erwiesen haben.

Obwohl eine Anzahl von diesbezüglichen Einrichtungen bekannt ist, weisen diese Einrichtungen nicht die verschiedenen speziellen Merkmale der erfindungsgemäßen Einrichtung auf einschließlich der Merkmale einer speziellen Vorspannungseinrichtung, in der zwei voneinander im Abstand befindliche, mit dem Rand in Eingriff tretende Teile vorgesehen sind, die eine vollständig gespannte oder belastete Verschlußkonfiguration ergeben, welche dazu dient, eine kontinuierliche Abdichtungsbeziehung hinsichtlich der Öffnung aufrechtzuerhalten und wiederholt einzustellen. Es wurde oftmals beobachtet, daß die Verwendung eines solchen Trinkverschlusses nach dem Stand der Technik keine Deckelkonfiguration bildet, die wiederholt benutzt werden kann, ohne daß es zu einem Verlust der Abdichtungseigenschaften des Verschlusses kommto Wenn sich der Benutzer auf die reine Elastizität des Materials verläßt, um das Abdichtungsteil wieder in Eingriff zu bringen, stellte sich oft heraus, daß die Beständigkeit des elastischen Teils über eine Vielzahl von Gebrauchsfällen nicht aufrechterhalten wurde, was zu einem herabgesetzten oder schlechten Dichtungseingriff der Öffnung selbst führte. Dieser spezielle Nachteil wird neben anderen Nachteilen durch die Erfindung überwunden.

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Mit der Erfindung wird ein selbstabdichtender Behälterverschluß vorgeschlagen, der folgendes aufweist: eine mittige Stirnfläche, durch die eine Öffnung hindurchgeht, welche durch überlappende Kanten begrenzt ist; einen Hals, der sich vom Umfang der mittigen Stirnfläche aus erstreckt und eine damit einstückige bzw. integrale Eingriffs einrichtung hat, die auf der inneren Stirnfläche des Halses ausgebildet ist und in Sitzeingriff mit einem Randteil des Behälters gelangt, wobei diese Eingriffseinrichtung ein integrales Halsteil aufweist, das zwei benachbarte.Abschnitte besitzt, von denen der eine Abschnitt in einer ersten Ebene und der andere Abschnitt in einer zweiten Ebene vorgesehen ist, wobei sich diese Ebenen unter einem spitzen Winkel schneiden.

Die obigen sowie weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand einiger typischer, bevorzugter Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen selbstabdichtenden Behälterverschluß gemäß den Prinzipien der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Verschlusses allein, die ein Ausführungsbeispiel darstellt;

Fig. 3 eine andere Seitenansicht des Verschlusses allein, die ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulicht;

Fig. 4 eine Ansicht des Deckels, der an einem Behälter befestigt oder angebracht ist;

Fig. 5 eine gleichartige bzw. ähnliche Ansicht des an dem Behälter befestigten Verschlusses, die die Relativbewegung des Behälterdeckels veranschaulicht; und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Verschlusses, welche die ins einzelne gehende Struktur desselben veranschaulicht, wobei Teile weggebrochen sind.

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Wie Fig. 1 der Zeichnung zeigt, ist ein Verschluß 11 mit einer Öffnung 20 versehen. Die Öffnung 20 ist bogenförmig und verläuft senkrecht zur Ebene der mittigen Stirnfläche 15. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Öffnung 20 um etwas weniger als einen Halbkreis und trennt den Verschluß 11 in zwei miteinander verbundene Teile, nämlich einen beweglichen Teil 19, der mit einem Rand B versehen ist, und einen stationären Teil 18, der einen Rand A hat. Die Öffnung 20 wird von den Rändern A und B gebildet, deren Kanten aneinander anliegen oder angrenzen_f wenn der Verschluß nicht an einem Behälter oder Becher-10 befestigt ist. Wie erkennbar ist und aus der weiter unten gegebenen Erläuterung ersichtlich wird, wird diese Beziehung (zwischen den beiden Kanten A und B) in eine solche Beziehung geändert, bei der sich die Kanten A und B überlappen, so daß sie eine dichte Abdichtung bilden, wenn der Verschluß auf dem Behälter befestigt wird oder der Behälter in sonstiger Weise mit diesem Verschluß beschickt wird. Im Ergebnis ist die Überlappung derart, daß der Rand B des bewegbaren Teils unter den Rand A des stationären Teils gebracht wird. Diese Beziehung wird dadurch leicht erzielt, daß man den Ausfluß der Öffnung in seiner Form nicht kreisförmig macht, und man tut es anderenfalls dadurch, daß man den Verschluß unrund macht. Dieser Aspekt läßt sich weiterhin unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutern, in der nach der Darstellung eine Außenabmessung χ des Verschlusses 11 vorgesehen ist, die im Ergebnis die Öffnung 20 halbiert und die angenäherte Außendimension des Behälters repräsentiert, die etwas größer als die Außendimension y ist, die unter einem rechten Winkel zur x-Dimension verläuft. In der Praxis ist beispielsweise die x-Dimension 7,6962 cm und die y-Dimension 7,62 cm, wobei zu beachten ist, daß diese Maßangaben nur zur Erläuterung dienen. Die Ausflußkonfiguration nimmt eine leichte ellipsenartige Form an, wenn er nicht auf dem Behälter angeordnet oder am Behälter befestigt ist, v/obei die Ränder A und B aneinander anliegen. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn

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der Verschluß an einem Behälter befestigt wird, die Dimension x, welche mit der Abmessung des Randes des Behälters übereinstimmt, leicht über dem Behälter angeordnet werden kann, wogegen die Stelle mit der kürzeren Dimension y einen leichten Dehnungs- und Streckungsvorgang erfordert, damit sie den Rand des Behälters erreicht und richtig in Eingriff mit diesem Rand tritt. Die Gesamtwirkung dieses Vorgangs liegt darin, daß man eine überlappende Beziehung der Ränder A und B erzeugt, wenn der Verschluß auf dem Behälter angeordnet wird.

S.

Abgesehen von der überlappenden Beziehung, die durch die leichte ellipsenartige Form des Ausgusses des Verschlusses erzielt wird, wird mit der Erfindung in Kombination ein Spannmechanismus zur Verfügung gestellt, der eine relativ konstante Vorspannungswirkung auf die Verschlußstruktur aufrechterhält, so daß die Ränder A und B in dieser festen oder abdichtenden Beziehung gehalten werden, bis eine genügende Kraft auf den beweglichen Teil 19 ausgeübt oder angewandt wird.

In den Fig. 4 und 5 der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Verschluß in wirksamer Verbindung mit einem Behälter oder Becher 10 oder einer ähnlichen bzw. gleichartigen Form eines Behälters, wie er oft im Geschäfts- und Gewerbebetrieb sowie im Transportgewerbe oder in sonstigen Gewerben verwendet wird, gezeigt. Üblicherweise ist ein Behälter dieser Art aus Kunststoff, Papier, Pappe oder dergl. hergestellt und mit einem auswärts gewandten oder gedrehten bzw. gewickelten Randwulst 16 um das Ausflußende des Behälters herum versehene

Aus den Zeichnungen ist eine Ausführungsform eines Verschlusses 11 ersichtlich, der auf dem Behälter 10 angeordnet werden kann, und insbesondere zeigt die Fig. 2 die Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Hier ist ein selbstabdichtender Verschluß gezeigt, der einen unteren Rand 12 besitzt, welcher mit einem Rand (eines Behäl-

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ters) in Eingriff treten kann und mit integralen "bzw. einstückigen ersten bzw. zweiten Teilen 13 und 14 versehen ist, die in bzw. auf der inneren Oberfläche des unteren Randes 12 vorgesehen sind. Wie Fig. 6 in näheren Einzelheiten zeigt, bilden die Teile in ihrer Kombination ein mit einer Randwulst in Eingriff tretendes Element 23, das sich längs des inneren Teils des unteren Randes erstreckt und in gleichmäßigem Abstand von dem oberen Ende des stationären Teils 18 angeordnet ist. Das mit einer Randwulst in Eingriff tretende Element 23 nimmt, wenn man es senkrecht zur mittigen Stirnfläche 15 des Verschlusses 11 sieht, eine im wesentlichen kreisförmige oder ellipsenförmige Konfiguration an und ist als erstes und zweites Teil unterscheidbar, wobei diese beiden Teile an dem mit dem Randwulst in Eingriff tretenden Teil befestigt werden und einen axial vorgesehenen Kanal 22 bzw. eine axial vorgesehene Ausnehmung 22 zur Aufnahme des Randwulstes 16 des Behälters 10 und zum Eingriff mit diesem Randwulst ergeben. Im Ergebnis sind die Enden der beiden halben, im wesentlichen kreisförmigen Teile verbunden und definieren bzw. begrenzen eine elliptische Form, wenn der Verschluß nicht am Behälter angebracht ist, aber es ergibt sich eine im wesentlichen Kreisform, wenn der Verschluß am Behälter angebracht oder der Behälter mit diesem Verschluß in sonstiger Weise beschickt ist. Weiterhin wird der Randwulst 16 allgemein durch das mit dem Randwulst in Eingriff tretende Element 23 übergriffen, so daß sich ein eng anliegender Verschluß ergibt. Auf diese Weise ist ersichtlich, daß das erste Teil 13 mit dem zweiten Teil 14 verbunden ist, das, ebenso wie das erste Teil, zur Ausbildung des mit dem Randwulst in Eingriff tretenden Elements zusammenwirkt, welches sich um den Umfangsteil der inneren Fläche des unteren Randes 12 herum erstreckt· Wiederum sind die Teile mit einem Kanal 22 versehen, der seinerseits im wesentlichen eine umgekehrte U-förmige Öffnung ist.

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Wie man aus Fig. 2 ersieht, ist das erste Teil 14 in einer imaginären ersten Ebene vorgesehen, die parallel zu einer mittigen Stirnfläche 15 ist, und das zweite Teil 13 ist in einer imaginären zweiten Ebene angeordnet, die in diesem speziellen Ausführungsbeispiel geneigt und nicht parallel zu der mittigen Stirnfläche 15 ist. Fig. 2 der Zeichnung zeigt, daß diese Beziehung zu einer Ausbildung einer L-artigen Struktur auf dem unteren Rand führt. In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das ein erstes Teil 14·* und_%ein zweites Teil 13' besitzt. Diese Teile sind beide von der-mittigen Stirnfläche 15^f nach einwärts geneigt und bilden eine' mehr oder weniger V-artige Form auf dem unteren Rand. Wiederum ist, wie man aus Fig. 3 entnehmen kann, das erste Teil 14¹ in einer ersten Ebene vorgesehen, die etwas gegenüber der mittigen Stirnfläche 15' geneigt ist, und das zweite Teil 13' ist in einer zweiten Ebene angeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls geneigt und nicht parallel zu der mittigen Stirnfläche ist. Es ist aus diesen Ausführungsbeispielen ersichtlich, daß sich die Ebenen längs einer Linie schneiden, die auf eine Hauptsehne fällt oder eine Hauptsehne bildet, welche durch eine Mitte oder einen Punkt auf einer Linie hindurchgeht, die ihrerseits durch die Brennpunkte der kreisförmigen oder ellipsenartigen, geschlossenen Kurve hindurchgeht, die von dem mit dem Randwulst ■ in ■ Eingriff tretenden Element gebildet ist, und daß sich die erste und zweite imaginäre Ebene schneiden und unter einem spitzen Winkel verlaufen. Dieser spitze Winkel ist in den Fig. 2 und 3 als Winkel α dargestellt. Der auf diese Weise gebildete spitze Winkel liegt allgemein zwischen 0,5 und 20°, und er beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 5°.

Der Verschluß ist mit einer leichten Ausnehmung oder einer grubenartigen Vertiefung 24 zwischen der mittigen Stirnfläche 15 und dem stationären Teil 18 versehen. Allgemein ist

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die Öffnung darin und an deren Basis angeordnet und nimmt ein ringförmiges Aussehen an. Obwohl die Ausnehmung nur leicht sein kann, dient sich dazu, mit der oberen Lippe des Benutzers in Eingriff zu treten, und zwar zum Zwecke des normalen und komfortablen Trinkens. Als zusätzliches Merkmal kann eine kleine Abspannung, Rippe oder Verbindungseinrichtung vorgesehen sein, die als Brücke über die Öffnung an der mittleren Stelle oder in der Nähe der mittleren Stelle dient, so daß sie die Stapelung der Behälter erleichtert.

Beim Gebrauch kommen, wenn ein Benutzer einen Behälter mit dem in Frage stehenden Verschluß in eine normale Trinkposition bringt, seine Lippen oder in einigen Fällen seine Nase in direkten Kontakt mit dem beweglichen Teil oder der mittigen Stirnfläche, so daß dadurch bewirkt wird, daß dieses Teil oder die Stirnfläche nach einwärts bewegt wird, so daß sie eine Trink- oder Konsumierungsfläche bzw. einen Trinkoder Konsumierungsbereich machen bzw. hervorbringen. Der Inhalt wird dann frei, so daß er vom Benutzer getrunken oder konsumiert werden kann. Wenn der Benutzer geendet hat, bewirkt das Wegnehmen seiner Lippen, daß der Teil oder die Stirnfläche sofort zurück in dichtenden Eingriff kommen, und zwar aufgrund der oben erläuterten Vor spannungs einrichtung bzw. -mittel.

Beim Drehen des Behälters mit seiner Oberseite nach abwärts oder auf seine Seite kommt der Inhalt, wie beispielsweise ein Strömungsmittel, nicht, heraus bzw. wird nicht verschüttet oder vergossen, und zwar aufgrund der überlappenden Ränder, wobei der stationäre Teil A den bewegbaren Teil B abstützt und an Ort und Stelle hält und wobei der bewegbare Teil B nach aufwärts und fest gegen den Teil A gedrückt wird, was über die konstante Vorspannungswirkung des in Frage stehenden Verschlusses geschieht, wenn dieser am Behälterrand befestigt oder eingelegt ist, wie vorstehend erläutert wurde.

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Gemäß der Erfindung kann der Verschluß mit einer oder mehreren Rippen oder Brücken 17 versehen sein, die dazu beitragen, dem Verschluß eine strukturelle Stabilität zu geben. Es sei darauf hingewiesen, daß der selbstabdichtende Verschluß, wie er im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist, eine robuste Dauerhaftigkeit hat und oftmals wiederverwendet werden kann.

Ein spezielles Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Verschluß leicht wiederverwendbar ist und daß dieser
Verschluß leicht entfernbar und bei gleichartigen bzw. ähnlichen Behältern oder Bechern wieder anbringbar ist. Auf diese Weise lassen die vorstehenden Ausführungen erkennen, daß der Deckelverschluß, wie er im Rahmen der vorliegenden Anmeldung veranschaulicht und beschrieben ist, auf einer umfangreichen Vielfalt von Behältern oder Bechern angebracht sowie von diesen leicht entfernt werden kann. Darüberhinaus läßt sich der Verschluß leicht mittels bekannter, konventioneller Verfahren ausbilden. Der Aufbau bzw. die Gestaltung des Verschlusses
selbst ist so, daß der Verschluß gut für die Massenproduktion geeignet ist.

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Claims

Patentans<prüche

1.; Selbstabdichtender Behälterverschluß, gekennzeichnet ch eine mittige Fläche (15), durch die eine Öffnung (20) hindurchgeht, die von sich überlappenden Rändern (A,B) definiert bzw. begrenzt ist; einen Rand (12), der sich vom Umfang der mittigen Fläche aus erstreckt und eine integrale bzw. einstückige Eingriffseinrichtung besitzt, die auf der Innenfläche des Randes ausgebildet ist und in Sitzeingriff mit einem Randteil (16) eines Behälters (10) treten kann; wobei die Eingriffseinrichtung ein integrales bzw« einstückiges Randteil (23;23^f) aufweist, das zwei benachbarte Abschnitte (I3»i4;"l3^l»1^+^t) hat, wobei ein Abschnitt in einer ersten Ebene und der andere Abschnitt in einer zweiten Ebene vorgesehen ist und sich diese Ebenen unter einem spitzen Winkel (α) schneiden.

2. Selbstabdichtender Behälterverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das integrale bzw. einstückige Randteil (23;23') ein geschlossener Bogen ist und eine elliptische Konfiguration annimmt«

3. Selbstabdichtender Behälterverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (α) zwischen 0,5 und 20° beträgt.

4. Selbstabdichtender Behälterverschluß nach Anspruch 1, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (20) bogenförmig ist und sich über weniger als einen Halbkreis erstreckt«

5. Selbstabdichtender Behälterverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittige Fläche (15) angehoben und im wesentlichen planar bzw. eben ist.

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6. Selbstabdichtender Behälterverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (12) elastisch ist und daß sich die Ebenen schneiden und den spitzen Winkel (α) miteinander bilden, wenn der Verschluß (11) nicht am Behälter (10) befestigt ist, während sie parallel oder von gleicher Ausdehnung bzw. gleichem Verlauf miteinander sind, wenn der Verschluß am Behälter befestigt ist.

7. Selbstabdichtender Behälterverschluß nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausnehmung (24) zwischen dem Rand (12) und der mittigen, angehobenen Fläche (15) vorgesehen ist.

8. Selbstabdichtender Behälterverschluß nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Rippe (17) den Rand (12) und die mitti'ge, angehobene Fläche (15) verbindet.

9. Selbstabdichtender Behälterverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterdeckel bzw. -Verschluß (11) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist und der spitze Winkel (α) zwischen etwa 0,5° und etwa 5,0° beträgt.

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