DE10025958A1 - Deckeleinrichtung sowie Verfahren und Formwerkzeug zur Herstellung derselben - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Deckeleinrichtung für einen Behälter, insbesondere für einen Gastronorm-Behälter. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Verfahren und ein Formwerkzeug zur Herstellung derartiger Deckeleinrichtungen. Erfindungsgemäß wird eine Deckeleinrichtung vorgeschlagen mit einem, aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Deckelbasiskörper und einem im Randbereich vorgesehenen Deckel-Sitzabschnitt, wobei im Bereich des Deckelsitzabschnittes und/oder einer Deckelzentriereinrichtung an dem Deckelbasiskörper lokal eine Haftvermittlungszone ausgebildet ist und eine, aus einem elastomeren Material gebildete Dichtungseinrichtung über die Haftvermittlungszone an den Deckelbasiskörper haftend angekoppelt, insbesondere anvulkanisiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Deckeleinrichtung für einen Behälter insbesondere für einen Gastronorm-Behälter. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Verfahren und ein Formwerkzeug zur Herstellung derartiger Deckeleinrichtungen.

Im gastronomischen Bereich insbesondere im Großküchen- und Kantinenbereich werden eine Vielzahl unterschiedlichster Behälter zur Zubereitung zum Transport, zur Warmhaltung sowie zur Ausgabe der Nahrungsmittel benötigt. Hinsichtlich der äußeren Abmessungen dieser Behälter besteht ein verbreiteter Standard, so daß eine weitgehende Kompatibilität dieser Behälter zu Erhitzungs-, Warmhalte-, Transport- und Buffetsystemen besteht. Zum Verschließen dieser Behälter sind Deckeleinrichtungen bekannt, die unmittelbar auf den entsprechenden Behälter aufgesetzt werden können.

Es ist möglich im Rahmen der Zubereitung der Speisen je nach Zubereitungsabschnitt verschiedene Deckelelemente auf den Behälter aufzusetzen. So ist es häufig üblich aufgrund der besseren Dichtigkeit sowie ihrer hohen Robustheit im Küchenbereich Stahldeckel zu verwenden. Im Buffetbereich können dann transparente Deckel auf den Behälter aufgesetzt werden. Transparente Behälterdeckel bieten den Vorteil, daß der Behälterinhalt auch bei aufgesetztem Deckel sichtbar ist.

Bei diesen transparenten Deckeleinrichtungen besteht das Problem, daß etwaige in den Deckelauflagebereich gelangende Speisen insbesondere Saucen das Erscheinungsbild des entsprechenden Topfes bzw. der dargebotenen Speise beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine unter hygienischen Gesichtspunkten verbesserte Deckeleinrichtung für einen Behälter insbesondere Gastronorm- Behälter zu schaffen, die sich durch ein ansprechendes äußeres Erscheinungsbild und hohe Dichtigkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Deckeleinrichtung mit einem, aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Deckelbasiskörper und einem im Randbereich vorgesehenen Deckel-Sitzabschnitt, wobei im Bereich des Deckel- Sitzabschnittes und/oder einer Deckelzentriereinrichtung an dem Deckelbasiskörper lokal eine Haftvermittlungszone ausgebildet ist und eine aus einem elastomeren Material gebildete Dichtungseinrichtung über die Haftvermittlungszone an den Deckelbasiskörper haftend angekoppelt, insbesondere anvulkanisiert ist.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich eine zuverlässig dichtende Deckeleinrichtung zu schaffen, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich zwischen der Dichtungseinrichtung und dem Deckelbasiskörper Ablagerungen bilden, die durch das Kunststoffmaterial nach außen hin sichtbar wären.

Die Haftvermittlungszone wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine lokal aufgedampfte Metallschicht gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird eine extrem hohe Festigkeit und Beständigkeit der Verbindung zwischen der Dichtlippeneinrichtung und dem Basiskörper erreicht.

Alternativ hierzu oder in vorteilhafter Weise auch in Kombination hiermit ist es möglich die Haftvermittlungszone durch eine lokale Ätz- oder Corona-Behandlung auszubilden. Diese Ätz- oder Corona-Behandlung kann auch in Kombination mit einer Strahl- (insbesondere mit CO₂-Eis) oder Schleifbehandlung ausgeführt werden. Ätz- oder Corona-Behandlungen führen auch für sich gesehen zu einer hinreichenden Koppelung der Dichtlippeneinrichtung mit dem Deckelbasiskörper. Im Wege eines Metall-Ionen-Sputteringverfahrens ist es ebenfalls möglich eine Vulkanisationsverbindung zwischen dem Basiskörper und der Dichtlippeneinrichtung zu ermöglichen.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß zwischen der Dichtlippeneinrichtung und dem Basiskörper auf elektrostatischem oder thermischem Wege Partikel insbesondere Metallpartikel aufgebracht sind, die einerseits mit dem Basiskörper, andererseits mit der Dichtlippeneinrichtung verbunden sind.

Es ist auch möglich Metallpartikel mit vorzugsweise hoher Oberflächenrauhigkeit durch einen Strahlprozess auf den Basiskörper aufzuschmelzen.

Es ist auch möglich eine chemische Veränderung des als Vulkanisationsbereich dienenden Abschnitts des Basiskörpers insbesondere im oberflächennahen Bereich vorzunehmen. Dies wird insbesondere durch Auftrag radikalbildender Substanzen erreicht. Die Aktivierung der Oberfläche bzw. die Wirkung der radikalbildenden Substanz kann hierbei durch einen Tempervorgang noch weiter unterstützt werden.

Die Haftverbindungszone wird vorzugsweise unter Verwendung einer Maskeneinrichtung lokal begrenzt ausgebildet. Hierdurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, etwaige Materialüberstände der Dichtlippeneinrichtung auf einfache Weise von dem Deckelbasiskörper abzunehmen. Der Auslauf der Dichtlippeneinrichtung auf den Basiskörper ist vorzugsweise derart gestaltet, daß die Haftverbindungszone geringfügig über die Dichtlippeneinrichtung übersteht. Hierdurch wird der Bildung von Mikrospalten auf zuverlässige Weise vorgebeugt.

Der Basiskörper ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff im Rahmen eines Spritzvorganges oder eines Zieh-Formverfahrens hergestellt. Es ist auch möglich duroplastisch aushärtende Kunststoffe zu verwenden. Letztere eignen sich insbesondere für Deckeleinrichtungen mit extrem hoher Temperaturbeständigkeit.

Der Basiskörper weist vorzugsweise eine den bekannten Gastronorm-Deckeln Rechnung tragende, flach rechteckförmige Gestalt auf. Die Zentrierung wird vorzugsweise durch einen in Umfangsrichtung umlaufenden Wulst oder Stegabschnitt erreicht.

Die Dichtungseinrichtung bildet vorzugsweise wenigstens eine dünn auslaufende radial auswärts auskragende Dichtlippe. Es ist auch möglich mehrere derartiger Dichtlippen an der Dichtungseinrichtung auszubilden.

Sowohl für die Dichtlippeneinrichtung als auch für den Basiskörper werden vorzugsweise transparente oder zumindest transluzente Kunststoffe verwendet. Als besonders geeignet haben sich Polyetherimide sowie Polyethylen erwiesen. Geeignet sind insbesondere auch die unter den Handelsnahmen MACROLON, HOSTALEN, ULTHERM sowie SANTOPREN erhältlichen Kunststoffe.

Die Dichtlippeneinrichtung ist vorzugsweise aus einem Elastomermaterial insbesondere Silikonkautschuk gebildet. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Dichtlippeneinrichtung aus einer Mischung von Silikonkautschuk und EPDM gebildet. Eine besonders hohe Alterungsbeständigkeit wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erreicht bei einem Mischungsverhältnis im Bereich von 8 bis 35% EPDM und 92 bis 65% Silikon.

Durch Einfärbungen insbesondere im Bereich der Haftverbindungszone können besonders ansprechende ggf. auch ornamentale Ausgestaltungen verwirklicht werden. Die Haftung zwischen dem Deckelbasiskörper und der Dichtlippeneinrichtung kann weiter gesteigert werden, indem im Bereich der Haftverbindungszone geometrische Strukturen beispielsweise wabenartige Abschnitte oder wellenartige Oberflächenverläufe gewählt werden.

In werkzeugtechnischer Hinsicht wird die eingangs angegebene Aufgabe gelöst durch ein Formwerkzeug, das eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte aufweist, die einen zur Aufnahme wenigstens des Randbereiches des Deckelelementes geeigneten Aufnahmezwischenraum bilden, wobei sich an den Aufnahmeraum ein in Umfangsrichtung des Deckelelementes erstreckender Formraumabschnitt mit einem Dichtungseinrichtungsquerschnitt anschließt.

Hierdurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, während der Herstellung der Dichtlippeneinrichtung diese unmittelbar mit dem Kunststoffmaterial des Deckelbasiskörpers zu verbinden.

Vorzugsweise ist die zweite Formhälfte mehrteilig ausgebildet und der Formraumabschnitt durch ein Auflageringelement und ein Stempelelement gebildet. Die mit dem Deckelbasiskörper in Kontakt gelangende Auflagefläche des Auflageringelementes ist vorzugsweise kleiner bemessen als die abgewandte, an dem Stempelelement anliegende Auflagefläche. Hierdurch wird erreicht, daß die Flächenpressung im Bereich der Auflagefläche auf dem Deckelbasiskörper größer ist als im Bereich zwischen Stempelelement und Auflageringelemenent. Hierdurch wird eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Deckelbasiskörper und dem Auflageringelement erreicht und einer unerwünschten Ausbildung etwaiger Überstände vorgebeugt.

Hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung eines Deckelelementes wird die eingangs angegebene Aufgabe dadurch gelöst, daß im Rahmen eines vorbereitenden Verfahrensschrittes an einem, aus einem Kunststoffmaterial gebildeten Deckelbasiskörper im Bereich einer Dichtlippenzone eine Haftverbindungszone ausgebildet wird, und daß nachfolgend der Deckelbasiskörper in ein Formwerkzeug eingebracht wird derart, daß die Haftverbindungszone in einem Dichtlippenformraumabschnitt zu liegen kommt, und daß in diesem Dichtlippen­ formraumabschnitt ein Silikonmaterial unter Bildung einer Dichtlippeneinrichtung an den Deckelbasiskörper anvulkanisiert wird.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines volltransparenten Gastronormdeckels mit einer integral anvulkanisierten umlaufenden Silikondichtung;

Fig. 2 eine vereinfachte Schnittansicht durch den Randbereich eines erfindungsgemäßen Deckelelementes gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine weitere vereinfachte Schnittansicht durch den Randbereich einer Deckeleinrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine vereinfachte Schnittansicht durch ein Formwerkzeug zur Ausbildung der Dichtungseinrichtung integral mit dem Kunststoffdeckel unter Verwendung eines Ring-Einlegeelementes.

Die in Fig. 1 dargestellte Deckeleinrichtung 1 ist hier als im wesentlichen rechteckförmiger Gastro-Normdeckel ausgebildet. Die Deckeleinrichtung 1 umfaßt einen aus einem Kunststoffmaterial - hier MACROLON - gebildeten Deckelbasiskörper 2. An dem Deckelbasiskörper 2 ist eine Zentriereinrichtung 3 vorgesehen, über welche die Deckeleinrichtung 1 in radialer Richtung an einem Behälter insbesondere Topf zentriert werden kann. Die Zentriereinrichtung 3 ist hier durch einen entlang des Randbereiches umlaufenden Steg 4 gebildet.

Im wesentlichen im Bereich des Schwerpunktes der Deckeleinrichtung 1 ist eine Griffmulde 5 vorgesehen, in welcher ein zur hier nicht sichtbaren Oberseite der Deckeleinrichtung 1 freiliegender Griff angeordnet ist.

In einem der Zentriereinrichtung 3 bzw. dem Außenrand der Deckeleinrichtung 1 benachbarten Bereich ist eine Dichtungseinrichtung 7 vorgesehen, die hier aus einem integral über einen Haftvermittlungsabschnitt an den Deckelbasiskörper 2 anvulkanisiert ist.

Der Haftvermittlungsabschnitt ist hier lokal durch eine chemische Behandlung der Unterseite der Deckeleinrichtung 1 gebildet. Der Haftvermittlungsabschnitt entspricht hinsichtlich Form und Anordnung im wesentlichen dem durch die Dichtungseinrichtung abgedeckten Bereich.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform weist die Dichtungseinrichtung einen im wesentlichen flach-rechteckförmigen Querschnitt auf. Diese Querschnittsgestaltung zeichnet sich durch eine hohe Belastbarkeit sowie eine lange Lebensdauer aus.

In Fig. 2 ist vereinfacht eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Randbereiches einer erfindungsgemäßen Deckeleinrichtung 1 (Deckelunterseite nach oben weisend) dargestellt. Die Dichtungseinrichtung umfaßt hier einen Basisabschnitt 9, an welchen sich eine auswärts auskragende Dichtlippe 10 anschließt.

Der Basisabschnitt 9 ist über einen Haftvermittlungsabschnitt an den Basiskörper 2 anvulkanisiert. Auch hier wird eine hochfeste Verbindung der Dichtungseinrichtung 7 durch die großflächige Anlage des Basisabschnitts 9 an dem Basiskörper 2 unterstützt.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform eines Deckelrandbereiches ist die Dichtungseinrichtung 7 überwiegend an einen aufragenden Flächenabschnitt 11 des Deckelbasiskörpers 2 anvulkanisiert. Die Dichtungseinrichtung 7 bildet hier zugleich eine Deckelzentriereinrichtung.

In Fig. 4 ist vereinfacht ein Schnitt durch einen Abschnitt eines Formwerkzeuges zur Herstellung der erfindungsgemäßen Deckeleinrichtung dargestellt. Das Formwerkzeug umfaßt ein erstes Formteil 12 und ein zweites Formteil 13. Das zweite Formteil 13 bildet hier gemeinsam mit einem Ringeinlegeelement 14 sowie im Zusammenspiel mit dem eingelegten Deckelbasiskörper 2 einen Formraumabschnitt zur Ausbildung der Dichtungseinrichtung 7.

Der Arbeitsablauf zur Herstellung der Deckeleinrichtung ist wie folgt:

Zunächst wird auf der Unterseite des Deckelbasiskörpers 2 lokal eine Haftvermittlungszone ausgebildet. Dies erfolgt hier beispielsweise durch Auftrag einer radikalbildenden chemischen Substanz sowie nachfolgendem Tempern.

Anschließend wird der so vorbehandelte Deckelbasiskörper 2 auf das erste Formteil 12 aufgelegt. Nunmehr wird das Ringeinlegeelement 14 auf den Deckelbasiskörper 2 aufgelegt und damit letzterer auf dem ersten Formteil 12 fixiert. In den zwischen dem Ringeinlegeelement 14 und dem Deckelbasiskörper 2 verbleibenden Zwischenraum wird eine EPDM/Silikonkautschuklage eingebracht und anschließend das zweite Oberwerkzeug 13 abgesenkt. Unter der Wirkung von Druck und Hitze beispielsweise 210°C vulkanisiert die EPDM/Silikon-Mischung und bildet hierbei die Dichtlippeneinrichtung. Gleichzeitig verbindet sich die Dichtlippeneinrichtung 7 integral über den Haftvermittlungsabschnitt mit dem Deckelbasiskörper 2.

Das zweite Formteil 13 wird nach Ablauf einer vorbestimmten Haltezeit von beispielsweise 12 Min. abgehoben. Anschließend wird das Ringeinlegeelement 14 abgenommen und der Deckelbasiskörper 2 mit der integral angeformten Dichtungseinrichtung 2 entformt.

Der Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Deckeleinrichtung ist nicht auf das Gebiet der Nahrungszubereitung beschränkt. Anwendungsmöglichkeiten sind beispielsweise auch im Bereich der Labortechnik der Photochemie und anderen Bereichen, in welchen Behälter mit Kunststoffdeckeln zur Anwendung gelangen, gegeben. Es ist auch möglich in der vorgeschlagenen Weise am Behälter eine entsprechende Dichtungseinrichtung integral auszubilden.

Claims (15)

1. Deckeleinrichtung mit einem, aus einem Kunststoffmaterial gefertigten Deckelbasiskörper (2), und einem im Randbereich vorgesehenen Deckel- Sitzabschnitt, wobei im Bereich des Deckel-Sitzabschnittes und/oder einer Deckelzentriereinrichtung an dem Deckelbasiskörper (2) lokal eine Haftvermittlungszone ausgebildet ist und eine aus einem elastomeren Material gebildete Dichtungseinrichtung (2) über die Haftvermittlungszone an den Deckelbasiskörper (2) haftend angekoppelt, insbesondere anvulkanisiert ist.

2. Deckeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlungszone durch eine Ätzbehandlung gebildet ist.

3. Deckeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlungszone durch eine Coronabehandlung gebildet ist.

4. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlungszone durch eine Metall-Sputtering- Behandlung ausgebildet ist.

5. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlungszone durch eine Maskenabdeckung lokal begrenzt ausgebildet ist.

6. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlungszone durch eine Strahlbehandlung insbesondere Sandstrahlbehandlung oder eine Strahlbehandlung mit CO₂-Eis ausgebildet ist.

7. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelbasiskörper aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial gefertigt ist.

8. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelbasiskörper aus einem duroplastischen Kunststoff gebildet ist.

9. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelbasiskörper aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoffmaterial gebildet ist.

10. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelbasiskörper in der Draufsicht eine im wesentlichen rechteckige Kontur aufweist.

11. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung aus einem Silikonmaterial gefertigt ist.

12. Deckeleinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippeneinrichtung aus einer EPDM/Silikonmischung gebildet ist.

13. Formwerkzeug zur Herstellung eines Deckelelemtes mit einer ersten Formhälfte und einer zweiten Formhälfte die gemeinsam einen zur Aufnahme wenigstens des Randbereiches des Deckelelementes geeigneten Aufnahmezwischenraum bilden, wobei sich an den Aufnahmeraum ein in Umfangsrichtung umlaufender Formraumabschnitt mit einem Querschnitt einer Dichtungseinrichtung anschließt, zur Ausbildung der Dichtungseinrichtung unter unmittelbarer Ankoppelung an einen Basiskörper des Deckelelmentes.

14. Formwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Formhälfte mehrteilig ausgebildet ist und der Formraumabschnitt durch ein Auflageringelement und ein Stempelelement gebildet ist.

15. Verfahren zur Herstellung einer Deckeleinrichtung, bei welchem im Rahmen eines vorbereitenden Verfahrensschrittes an einem, aus einem Kunststoffmaterial gebildeten Deckelbasiskörper im Bereich einer Dichtungszone eine Haftverbindungszone ausgebildet wird, und nachfolgend der Deckelbasiskörper in ein Formwerkzeug eingebracht wird derart, daß die Haftverbindungszone in einem Dichtungseinrichtungsformraumabschnitt zu liegen kommt, und daß in diesem Dichtungseinrichtungsformraumabschnitt ein Silikonmaterial unter Bildung einer Dichtungseinrichtung an den Deckelbasiskörper anvulkanisiert wird.