WO2020089294A1 - Kapsel mit einer eine sollbruchstelle aufweisenden verschlussfolie - Google Patents
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Definitions
- a capsule which has a housing into which an ingredient is filled, the capsule being closed with a closure film after the ingredient has been filled into the housing, an actuating element also being provided, which in particular acts on the sealing film by pressing and causes an opening in it, so that the ingredient can get into a container which is in operative connection with the capsule, the sealing film being provided with a predetermined breaking point.
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Abstract
Kapsel (1), die ein Gehäuse (2) aufweist, in die ein Inhaltsstoff (4) eingefüllt wird, wobei nach dem Einfüllen des Inhaltsstoffes (4) in das Gehäuse (2) die Kapsel (1) mit einer Verschlussfolie (3) verschlossen wird, wobei weiterhin ein Betätigungselement (5) vorgesehen ist, welches insbesondere durch Drücken auf die Verschlussfolie (3) einwirkt und in dieser eine Öffnung bewirkt, sodass der Inhaltsstoff (4) in einen Behälter, der in Wirkverbindung mit der Kapsel (1) steht, gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfolie (4) mit einer Sollbruchstelle (6) versehen ist.
Description
Kapsel mit einer eine Sollbruchstelle aufweisenden Verschlussfolie
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kapsel mit einer eine Sollbruchstelle aufweisenden
Verschlussfolie, die im Zusammenhang mit einem Behälterverschluss eines Behälters eingesetzt wird, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der US 2007/170142 ist eine Kapsel bekannt, die von einem Gehäuse gebildet ist, wobei durch das Gehäuse ein zu befüllender Raum zur Verfügung gestellt ist. Nach dem Befüllen dieses Raumes mit einem Inhaltsstoff, zum Beispiel einer Flüssigkeit, einem Pulver, einem Granulat oder dergleichen, wird der Raum durch eine Verschlussfolie verschlossen. Damit der Inhaltsstoff der Kapsel entnommen werden kann, ist weiterhin in und außerhalb der Kapsel ein Betätigungselement angeordnet. Dieses Betätigungselement steht nach dem Befüllen des Raumes und dem Verschließen noch nicht in Wirkverbindung mit der Verschlussfolie. Erst wenn der Inhaltsstoff der Kapsel entnommen und in einen Behälter geleitet werden soll, wird durch Drücken auf das Betätigungselement mit seinem einen Ende die Verschlussfolie durchstoßen und somit der bis dahin verschlossene Raum geöffnet. Dadurch gelangt der Inhaltsstoff in den Behälter und kann sich dort zum Beispiel mit einer Flüssigkeit vermischen.
Bei diesem Stand der Technik ist eine Schneidvorrichtung vorhanden, die bewirkt, dass durch Drehen der Kapsel bzw. des Behälterverschlusses die Verschlussfolie aufgeschnitten wird. Eine solche Schneidvorrichtung ist aufwendig in der Herstellung
und muss sehr genau auf die Geometrie der Kapsel abgestimmt werden, damit die
Verschlussfolie definiert aufgeschnitten und damit der Inhaltsstoff aus der Kapsel in den Behälter gelangen kann. Wenn die Schneidvorrichtung ein Messer aus einem Metallwerkstoff ist, gibt es Probleme bei dem Recycling der Kapsel, da diese aus einem Kunststoffmaterial besteht, da zwei unterschiedliche Materialien entsorgt werden müssen.
Neben der vorstehend erwähnten Schneidvorrichtung offenbart dieser Stand der Technik auch ein Betätigungselement, welches in und an der Kapsel angeordnet ist. Dieses steht zunächst mit seinem einen Ende, welches sich innerhalb der Kapsel befindet, noch nicht in Wirkverbindung mit der Verschlussfolie. Sein anderes Ende steht aus der Kapsel ein Stück weit hervor, sodass durch Drücken auf dieses hervorstehende Teil das Betätigungselement in Richtung des Inneren der Kapsel gedrückt werden kann. Dadurch kommt das sich vorher schon im Inneren der Kapsel befindende Ende des Betätigungselementes in Wirkverbindung mit der Verschlussfolie und öffnet diese. Hierbei gibt es jedoch Probleme, da die Verschlussfolie zunächst vor dem Öffnen den Raum der Kapsel zuverlässig abdichten soll, damit der sich in der Kapsel befindende Inhaltsstoff nicht aus der Kapsel gelangen kann und auch äußere Einflüsse nicht auf den Inhaltsstoff in der Kapsel einwirken können. Daher sind insbesondere bei einem stumpfen Ende des Betätigungselementes sehr hohe Kräfte erforderlich, um die Verschlussfolie mittels des Betätigungselementes zu durchstoßen. Je nach Materialeigenschaften der Verschlussfolie kann es im schlimmsten Fall passieren, dass diese sich dehnt und gar nicht durchstoßen wird. Um dies zu verhindern, ist auch schon daran gedacht worden, dass sich in dem Inneren der Kapsel befindende Ende des Betätigungselementes mit entsprechenden Geometrien zu versehen, die sicherstellen sollen, dass die Verschlussfolie auf jeden Fall durchstoßen wird. Allerdings sind solche Geometrien, wie zum Beispiel spitze oder gitterförmige
Geometrien, aufwendig in der Herstellung. Gleichzeitig muss bei allen Maßnahmen sichergestellt werden, dass eine ausreichend große Öffnung in der Verschlussfolie erzielt wird, damit der sich in der Kapsel befindliche Inhaltsstoff vollständig in den Behälter gelangen kann und nicht durch ein komplexes Ende des Betätigungselementes und/oder eine zu kleine Öffnung in der Verschlussfolie in der Kapsel zurückgehalten wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderten Nachteile zu vermeiden und die Handhabung einer solchen Kapsel zu verbessern.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Kapsel bereitgestellt wird, die ein Gehäuse aufweist, in die ein Inhaltsstoff eingefüllt wird, wobei nach dem Einfüllen des Inhaltsstoffes in das Gehäuse die Kapsel mit einer Verschlussfolie verschlossen wird, wobei weiterhin ein Betätigungselement vorgesehen ist, welches insbesondere durch Drücken auf die Verschlussfolie einwirkt und in dieser eine Öffnung bewirkt, sodass der Inhaltsstoff in einen Behälter, der in Wirkverbindung mit der Kapsel steht, gelangen kann, wobei die Verschlussfolie mit einer Sollbruchstelle versehen ist.
Durch diese Sollbruchstelle wird die Verschlussfolie gezielt geschwächt, bewirkt aber gleichzeitig, dass der Raum innerhalb der Kapsel mit dem eingefüllten Inhaltsstoff zuverlässig verschlossen bleibt. Erst wenn das Betätigungselement auf die Verschlussfolie einwirkt, wird diese entlang der Sollbruchstelle geöffnet, ohne dass hohe Druckkräfte hierfür erforderlich sind. Die Geometrie der Sollbruchstelle kann beliebig in Abhängigkeit der Geometrie des Gehäuses der Kapsel, insbesondere dessen unteren umlaufenden Endes, und in Abhängigkeit der Öffnung für den Inhaltsstoff, die durch Drücken auf das Betätigungselement erzielt werden soll, gewählt werden. In einer einfachsten Form ist die Sollbruchstelle ein Kreisring, der
konzentrisch innerhalb des umlaufenden unteren Endes der Kapsel verläuft. Neben
Kreisformen sind auch andere geometrische Formen wie zum Beispiel gerade, spitze, dreieckige, quadratische, rechteckige, ovale, wellenförmige, gezackte oder dergleichen geometrische Formen der Sollbruchstelle denkbar.
Die Verschlussfolie besteht aus einem metallischen Werkstoff, wie zum Beispiel einer Aluminiumfolie, oder aus einem Kunststoffmaterial. Idealerweise besteht das Material der Kapsel aus dem gleichen Material wie das Gehäuse und/oder das Betätigungselement der Kapsel, sodass nach dem Gebrauch der Kapsel diese ohne großen Aufwand materialeinheitlich recycelt werden kann.
Die Verschlussfolie wird nach dem Befüllen des Raumes der Kapsel mit dem Inhaltsstoff in geeigneter Weise an dem umlaufenden unteren Rand des Gehäuses der Kapsel angeordnet. Dies kann beispielsweise durch Verkleben erfolgen, was sich insbesondere dann anbietet, wenn die Kapsel aus Kunststoff und die Verschlussfolie aus einem metallischen Werkstoff besteht. Bestehen sowohl Kapsel als auch Verschlussfolie aus einem Kunststoffmaterial, bietet es sich an, die beiden Teile durch Verschweißen, Lasern, Ultraschallschweißen, Aufkleben, Schrumpfen oder dergleichen dauerhaft miteinander zu verbinden. In jedem Fall kann die Sollbruchstelle in der Verschlussfolie vor oder nach dem Anbringen an der Kapsel eingebracht werden. Das Einbringen erfolgt durch einen mechanischen Vorgang, wie beispielsweise durch ein Ritzen mit einem Schneidwerkzeug (wie beispielsweise einem Messer). Alternativ dazu kann die Sollbruchstelle auch durch Lasern in die Verschlussfolie eingebracht werden, wobei dies ein sehr einfacher und schnell durchzuführender Vorgang ist, der sehr genau auf die Geometrie der Sollbruchstelle und auch die Dicke der Verschlussfolie abgestimmt werden kann. Außerdem lässt sich der Laservorgang sehr gut automatisieren, was sich insbesondere für die
Serienherstellung solcher Kapseln anbietet. Die Kapsel selber, genauso wie das
Betätigungselement, kann ebenfalls sehr einfach und in großen Stückzahlen automatisiert durch ein Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt werden. Sollten nach dem Anordnen der Verschlussfolie an der Kapsel noch Überstände vorhanden sein, die über das Äußere des Gehäuses der Kapsel hinausragen, können diese verbleiben, abgeschnitten werden, durch Schrumpfen der als Strumpffolie ausgebildeten
Verschlussfoiie beseitigt werden oder dergleichen.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kapsel ist in den Figuren 1-3 dargestellt.
Figur 1 zeigt eine Kapsel, die ein Gehäuse 2 aufweist, wodurch ein Raum gebildet wird, der mit einer Verschlussfolie 3 dichtend verschlossen wird. Vordem Verschließen dieses Raumes in dem Gehäuse 2 wird ein Inhaltsstoff 4 (in Figur 1 als pulverförmiger Inhaltsstoff angedeutet) in diesen Raum eingefüllt. Außerdem ist in und über das Gehäuse 2 hinausragend schematisch ein Betätigungselement 5 angeordnet und dargestellt, welches den Raum innerhalb des Gehäuses 2 ebenfalls abgedichtet.
Figur 1 zeigt den Zustand, bei dem das Betätigungselement 5 ein Stück weit aus dem Gehäuse 2 der Kapsel 1 hinausragt und sein innerhalb des Raumes in dem Gehäuse 2 befindendes Ende noch nicht in Wirkverbindung mit der Verschlussfolie 3 steht.
Figur 2 zeigt den Zustand, bei dem das Betätigungselement 5 ein Stück weit in das Gehäuse 2 der Kapsel 1 hineingedrückt worden ist. Dabei bewirkt das sich innerhalb des Raumes in dem Gehäuse 2 befindende Ende das Durchstoßen der Verschlussfolie 3. Dadurch wird eine Öffnung in der Verschlussfolie 3 erzeugt, die es ermöglicht, dass
die sich in dem Raum des Gehäuses 2 befindenden Inhaltsstoffe 4 in einen (nicht dargestellten) Behälter gelangen können.
Figur 3 zeigt als wesentliches Element der Erfindung die Verschlussfolie 3, die am unteren umlaufenden Ende des Gehäuses 2 auf geeignete Art und Weise angeordnet worden ist. Diese Verschlussfolie 3 ist erfindungsgemäß mit einer Sollbruchstelle versehen worden. Diese Sollbruchstelle ist in diesem Fall gestrichelt dargestellt. Das bedeutet, dass der Verlauf der Sollbruchstelle 6 die Verschlussfolie 3 in Teilbereichen schwächt, damit die Öffnung in der Sollbruchstelle 6 durch Betätigung des Betätigungselementes 5 sehr leicht und definiert erzeugt werden kann. Die dargestellte gestrichelte Sollbruchstelle 6 ist lediglich beispielhaft. Der Verlauf der Sollbruchstelle kann auch in größeren Teilbereichen oder vollständig durchgehend ausgebildet sein. Gleiches gilt für die Form der Sollbruchstelle 6, die hier exemplarisch als Kreisring dargestellt ist. Es kann gegebenenfalls auch daran gedacht werden, die Sollbruchstelle 6 mit einem nahezu vollständigen Verlauf zu gestalten, bis auf einen kleineren Teilbereich (Unterbrechung), mit dem der innerhalb des Verlaufes der Sollbruchstelle liegende Teil der Verschlussfolie 3 mit dem darum herumliegenden Teil der Verschlussfolie 3 ohne Sollbruchstelle verbunden bleibt. Dies hat den Vorteil, dass gezielt die Öffnung durch Betätigung des Betätigungselementes 5 erzeugt wird, gleichzeitig aber sichergestellt wird, dass sich derjenige Teil der Verschlussfolie 3, der von demjenigen Teil der Verschlussfolie 3, die an dem Gehäuse 2 verbleibt, nicht abgetrennt wird und dementsprechend nicht in den Behälter gelangen kann.
Die vorstehend beschriebene Kapsel kann direkt in einer Behälteröffnung oder indirekt, zum Beispiel durch Zwischenbelegung eines Adapters, in der Behälteröffnung angeordnet werden. Außerdem ist es denkbar, die Kapsel selber nicht als eigenständiges Bauteil auszugestalten, sondern den Behälterverschluss derart zu
gestalten, dass von ihm der Raum für den Inhaltsstoff gebildet wird und der
Behälterverschluss nach dem Einfüllen des Inhaltsstoffes in den Raum mit der Verschlussfolie mit der erfindungsgemäßen Sollbruchstelle verschlossen wird. Auch ein derart gestalteter Behälterverschluss weist das Betätigungselement wie vorstehend beschrieben auf.
Bezugszeichenliste
1. Kapsel
2. Gehäuse
3. Verschlussfolie
4. Inhaltsstoff
5. Betätigungselement
6. Sollbruchstelle
Claims
1. Kapsel (1 ), die ein Gehäuse (2) aufweist, in die ein Inhaltsstoff (4) eingefüllt wird, wobei nach dem Einfüllen des Inhaltsstoffes (4) in das Gehäuse (2) die Kapsel
(1 ) mit einer Verschlussfolie (3) verschlossen wird, wobei weiterhin ein Betätigungselement (5) vorgesehen ist, welches insbesondere durch Drücken auf die Verschlussfolie (3) einwirkt und in dieser eine Öffnung bewirkt, sodass der Inhaltsstoff (4) in einen Behälter, der in Wirkverbindung mit der Kapsel (1 ) steht, gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfolie (4) mit einer Sollbruchstelle (6) versehen ist.
2. Kapsel (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Sollbruchstelle (5) ein Kreisring ist, der konzentrisch innerhalb des umlaufenden unteren Endes der Kapsel (1 ) verläuft.
3. Kapsel (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Sollbruchstelle (5) eine Gerade ist.
4. Kapsel (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfolie (3) aus einem metallischen Werkstoff besteht.
5. Kapsel (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfolie (3) aus einem Kunststoffmaterial besteht.
6. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Kapsel (1 ) aus dem gleichen Material wie das Gehäuse (2) und/oder das Betätigungselement (5) der Kapsel (1 ) besteht.
7. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfolie (3) nach dem Befüllen des Raumes der Kapsel (1 ) mit dem Inhaltsstoff (4) durch Verkleben an dern umlaufenden unteren Rand des Gehäuses (2) der Kapsel (1 ) angeordnet ist.
8. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfolie (3) nach dem Befüllen des Raumes der Kapsel (1 ) mit dem Inhaltsstoff (4) durch Verschweißen, Lasern, Ultraschallschweißen, Aufkleben, Schrumpfen oder dergleichen dauerhaft dem umlaufenden unteren Rand des Gehäuses (2) der Kapsel (1 ) verbunden ist.
9. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (6) durch einen mechanischen Vorgang in die Verschlussfolie (3) eingebracht ist.
10. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (6) durch Lasern in die Verschlussfolie (3) eingebracht ist.
1 1. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anordnen der Verschlussfolie (3) an der Kapsel (1 ) noch vorhandene Überstände, die über das Äußere des Gehäuses (2) der Kapsel (1 ) hinausragen, verbleiben.
12. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anordnen der Verschlussfolie (3) an der Kapsel (1 ) noch vorhandene Überstände, die über das Äußere des Gehäuses (2) der Kapsel (1 ) hinausragen, abgeschnitten sind.
13. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anordnen der als Strumpffolie ausgebildeten Verschlussfolie (3) an der Kapsel (1 ) noch vorhandene Überstände, die über das Äußere des Gehäuses (2) der Kapsel (1 ) hinausragen, durch Schrumpfen beseitigt sind.
14. Kapsel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) und/oder das Betätigungselement (5) als Spritzgussteil aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist.
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|---|---|---|---|
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| WO2020089294A1 true WO2020089294A1 (de) | 2020-05-07 |
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- 2019-10-30 DE DE102019129292.1A patent/DE102019129292A1/de not_active Ceased
- 2019-10-30 WO PCT/EP2019/079662 patent/WO2020089294A1/de active Application Filing
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Also Published As
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