DE102004049633B4 - Abgabeverschluss mit einer vollständig umlaufenden Abdichtung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Abgabeverschluss für einen Behälter, mit einem Verschlusskörper mit einem Abgabeöffnung und mit einer Abdichtungskappe, sowie einer Filmscharnierstruktur zum Schwenken der Abdichtungskappe gegenüber dem Verschlusskörper.
- Abgabebehälter werden in einer Reihe von gewerblichen Anwendungen für die Abgabe Von unterschiedlichen flüssigen Produkten verwendet. Beispielsweise werden in der Kosmetikindustrie Produkte wie Shampoo, Festiger, Cremes und Lotionen alle in flexiblen Behältern verpackt, die einen Abgabeverschluss besitzen, der auf dem Behälter befestigt ist. Derartige Abgabebehälter werden auch in der Nahrungsmittelindustrie für verschiedene Zutaten (Gewürze), wie beispielsweise Ketchup, Majonäse und Sirupe verwendet.
- Aus der
US 6,478,184 B2 - Die
US 4,917,253 - In der
DE 76 31 199 U1 ist ein Kunststoff-Deckelverschluss beschrieben, der einen Deckel mit einem Deckelträger aufweist, die über im Filmscharnier miteinander verbunden sind. Eine Federzunge am Deckelträger wird bei Öffnungs- und Schließbewegungen durch einen am Deckel ausgebildeten Nocken quer ausgebildet und wälzt sich an diesem ab. Dadurch wird die Bewegung im weiteren Verlauf unterstützt. - Die nachveröffentlichte
EP 1 386 849 A1 beschreibt einen Abgabeverschluss für einen Behälter. Ein Deckel ist mittels eines Filmscharnier an einem Körper angelenkt. Eine Abgabeöffnung wird durch einen Zapfen im Deckel verschlossen. Ein umlaufender Rand am Deckel passt auf einen Außenrand des Körpers, wenn der Deckel verschlossen ist. - Ein wichtiger Aspekt des Befestigens eines Abgabeverschlusses in der Nahrungsmittelindustrie besteht in der Abdichtung, des Verschlusses unmittelbar nach der Füllung. Nach der Füllung werden Behälter für Produkte wie beispielsweise Sirup sehr oft Warmwasserbädern ausgesetzt, um überschüssiges Produkt, Staub und dergleichen abzuwaschen, und sie können außerdem Kühlungsbädern ausgesetzt werden, um das Produkt zu kühlen, das eingefüllt wird, während es heiß ist. Beispielsweise wird Schokoladensirup in Behälter bei einer Temperatur von ungefähr 80°C eingefüllt. Nach der Füllung wird der Abgabeverschluss auf dem Behälter befestigt, während das Produkt noch heiß ist, und der Behälter läuft durch ein Wärmebad, um überschüssiges Produkt abzuwaschen, das außen auf die Außenseite des Behälters verspritzt worden sein kann. Der Behälter kann danach durch ein Kühlungsbad laufen, um den Behälter auf eine geeignete Temperatur für die Weiterverarbeitung abzukühlen. Nach dem Füllen des Behälters und dem Befestigen des Abgabeverschlusses ist es unbedingt geboten, den inneren Kopfraum des Abgabeverschlusses sauber zu halten, um so für den Endverbraucher beim Öffnen ein aseptisches und steriles Aussehen zu präsentieren. In der Vergangenheit hat sich herausgestellt, dass Spülwasser häufig die Abdichtung der Kappe auf dem Verschluss infiltriert und so Rückstände innerhalb der Kappe hinterlässt.
- Um diesem Problem abzuhelfen, haben mehrere Hersteller Ablauföffnungen um den Umfang der Kappe herum vorgesehen, sodass das Wasser nach dem Spülen rasch ablaufen kann. Allerdings fördert dies die Infiltration von Wasser in den Kopfraum und kann tatsächlich zu gesteigerten Pegeln von Rückständen innerhalb der Kappe führen.
- Andere Hersteller haben versucht, das Wasser draußen zu halten, indem sie eine vollständige Abdichtung um die Kappe herum geschaffen haben. Allerdings besteht immer ein Schwachpunkt in der Abdichtung in der Nachbarschaft des Kappenscharniers. Es ist allgemein bekannt, dass bei beginnender Abkühlung des Volumens an Luft innerhalb des Kopfraums der Kappe das Luftvolumen schrumpft und ein kleines Vakuum schafft, das dazu tendiert, Wasser nach innen in das Innere der Kappe zu ziehen.
- Ein weiterer Aspekt des Befestigens von Abgabeverschlüssen ist das Ausrichten der Abgabetülle auf die Form des Behälters, auf welchem der Abgabeverschluss befestigt ist. Es ist eine Herausforderung für die Ingenieure, Abgabeverschlüsse vorzuschlagen, die eine Tülle besitzen, die sich perfekt auf die Behälterform ausrichtet, wenn sie in Umgebung einer automatischen Abfülllinie befestigt wird. Eine Abhilfe bei dem Ausrichtungsproblem bestand darin, die Abgabeöffnung auf der exakten Mitte des Abgabeverschlusses zu platzieren. Allerdings zwingt dieses zu Änderungen in der Scharnierstruktur der Kappe, was zu äußeren Ausrichtungsproblemen hinsichtlich der Orientierung der Scharniere führt.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Abgabeverschluss vorzuschlagen, der eine vollständige periphere Abdichtung rund um den äußeren Umfang besitzt, sodass kein Wasser in den Kopfraum der Kappe während der Verarbeitung infiltrieren kann, insbesondere während des Kühlens.
- Diese Aufgabe wird durch einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
- Der Verschluss nach der vorliegenden Erfindung beseitigt derartige Probleme in einer effizienten, geringe Kosten erfordernden Weise durch die Verwendung einer geformten (gepressten, gegossenen) einstückigen Kunststoffkonstruktion mit integriert ausgeformten Filmscharnieren und dualen vollständigen peripheren Abdichtungen.
- Durch das zusätzliche Vorsehen einer sinusartigen Leiste auf der Abdichtungskappe und einer sinusartigen Leiste auf einer ringförmigen Abdichtungsoberfläche des Verschlusskörpers verhindern die Abdichtungsoberflächen das Infiltrieren von Wasser in die Abdichtungskappe während des Herstellungsvorganges und schaffen so bei der Öffnung einen aseptischen und sterilen Eindruck auf den Endverbraucher. Die sinusartigen Leisten besitzen außerdem den zusätzlichen Vorzug, einen hörbaren und fühlbaren Klickvorgang für den Abgabeverschluss zur Verfügung zustellen, der die Verbraucher darüber informiert, dass der Abgabeverschluss vollständig verschlossen und abgedichtet ist.
- Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass der Abgabeverschluss eine Abdichtungskappe mit einem Schnappvorgang besitzt. Dieses Merkmal wird von den Verbrauchern als wünschenswert gesehen.
- Ein weitere Vorteil einer Ausführungsform der Erfindung ist es, dass der Abgabeverschluss während des Zusammenbaus auf dem Behälter nicht orientiert werden muss, um die Filmscharniere der Abdichtungskappe auszurichten oder die Abgabeöffnungen in einer bestimmten Richtung zu orientieren. Die Erfindung erreicht dieses Ziel mit einer Ausführungsform mit einer Filmscharnierstruktur mit niedrigem Profil, die zu dem Verschlusskörper während der Herstellung passt und eine in der Mitte angeordnete Abgabeöffnung besitzt, was das. Erfordernis für eine teuere Ausrüstung erübrigt, um die Abgabeverschlüsse vor oder während des Zusammenbaus auf den Behältern auszurichten und zu positionieren.
- Diese Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung noch deutlicher werden.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Abgabeverschlusses, der in Übereinstimmung mit den Grundzügen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und an einem Behälter angebracht ist; -
2 ist eine Draufsicht auf den Abgabeverschluss in vergrößertem Maßstab, wobei diese Draufsicht den Abgabeverschluss in seinem soeben geformten Zustand zeigt; -
3 ist eine Draufsicht von unten auf den Abgabeverschluss aus2 ; -
4 ist eine Ansicht eines senkrechten Schnittes durch den Abgabeverschluss mit einer Dichtungskappe, die in ihre vertikal angeordnete, geöffnete Stellung geschwenkt ist; -
5 ist eine Ansicht eines Teiles eines senkrechten Schnittes durch eine Nockennase an der Abdichtungskappe, die mit einer steifen Wand an dem Verschlusskörper zusammenwirkt, wobei diese Ansicht in vergrößertem Maßstab genommen ist; -
6 ist eine Seitenansicht des Abgabeverschlusses von hinten, die die Scharniere zeigt, welche die Abdichtungskappe mit dem Verschlusskörper verbinden; und -
7 ist eine Seitenansicht des Abgabeverschlusses von vom, die Greifoberflächen zeigt, welche dem Benutzer das öffnen des Abgabeverschlusses erlauben. - Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellt
7 eine Ausführungsform eines Abgabeverschlusses dar, der in Übereinstimmung mit den Grundzügen der Erfindung aufgebaut ist. Der Abgabeverschluss ist insgesamt mit10 bezeichnet und ist dargestellt, wie er an dem oberen Ende eines Halses eines Behälters12 befestigt ist. Der Behälter12 kann die Form einer Kunststoffflasche annehmen, die gekippt und gedrückt werden kann, um ihre Inhalte durch den Verschluss10 abzugeben. -
2 zeigt den Abgabeverschluss10 in seinem Zustand wie soeben ausgeformt, vor der Befestigung an dem Behälter12 . Der Verschluss10 weist eine Abdichtungskappe14 , einen Verschlusskörper16 und zwei Filmscharniere18 ,20 auf, welche die Abdichtungskappe mit dem Verschlusskörper verbinden. Die Abdichtungskappe14 ist längs einer Mittellinie22 der Filmscharniere relativ zum Verschlusskörper16 verschwenkbar. - Die Abdichtungskappe
14 schließt wie in den2 und3 gezeigt einen ringförmigen Flansch24 , eine an dem Flansch24 in der Nachbarschaft des Verschlusskörpers16 angeordnete Nockennase26 und einen nach unten ragenden Zapfen28 ein. Die Nockennase26 ist gekrümmt, wenn man sie von oben betrachtet und folgt der Kontur des Flansches24 . Der Flansch24 ist auf der von der Nockennase26 abgewandten Seite in seiner Dicke reduziert, um eine Greifoberfläche30 zu bilden. - Der Verschlusskörper
16 schließt eine glatte obere Wand32 ein, die durch eine Abgabeöffnung34 unterbrochen wird; die Abgabeöffnung steht mit dem Inneren des Verschlusskörpers in Verbindung. Eine ringförmige Abdichtungsoberfläche36 ist unterhalb der oberen Wand32 angeordnet und umgibt den Verschlusskörper16 , und einen Mantel38 unterhalb der oberen Wand32 . Eine horizontale simsartige Leiste40 ist zwischen der ringförmigen Abdichtungsoberfläche36 und dem Mantel38 ausgebildet. Eine Eindellung42 ist in der äußeren Oberfläche des Mantels38 in einem von den Filmscharnieren18 ,20 abgewandten und auf die Nockennase26 ausgerichteten Ort ausgebildet. - Ein Positionierungsring
44 hängt unterhalb der oberen Wand32 in das innere des Verschlusskörpers16 und ein Innengewinde46 ist in schraubenförmiger Form rund um im Inneren des Mantels38 angeordnet. Der Ring44 ergreift das Ende des Halses des Behälters12 , an dem der Abgabeverschluss10 angebracht ist, während das Gewinde46 mit einem Gegengewinde, oder mit Nasen, auf dem Hals des Behälters12 zusammenwirkt, um den Abgabeverschluss10 in seiner feststehenden Stellung zu sichern. - Die
2 und3 zeigen einen Abgabeverschluss, der eine einstückige Pressung, Guss oder Form (molding) ist, in seinem Zustand wie soeben ausgebildet, wie er also die Form verlässt. Allerdings wird vor seiner Verwendung, um ordnungsgemäß die Molekularstruktur des geformten Kunststoffes in dem Bereich der aktiven oder lebenden Scharniere18 ,20 zu orientieren, die Abdichtungskappe14 um 180° in ihre geschlossene Stellung geschwenkt. Die Abdichtungskappe14 wie in den6 und7 gibt die Stellung an, in welche die Abdichtungskappe14 geschwenkt ist, um die gewünschte Molekularorientierung zu erhalten. Die Filmscharniere18 ,20 sind dünne, elastische Kunststoffelemente, die während des Gebrauchslebens des Abgabeverschlusses wiederholt deformiert werden, sodass stabile, dauerhafte Filmscharniere für einen erfolgreichen Betrieb erforderlich sind. - Die Nockennase
26 erstreckt sich wie in5 dargestellt, jenseits des Flansches24 . Dementsprechend berührt und gleitet die Nockennase26 , wenn die Abdichtungskappe14 in ihre aufrechte Stellung (dargestellt in4 ) geschwenkt wird, längs der ringförmigen Abdichtungsoberfläche36 auf dem Verschlusskörper16 . Die Überlagerung von der Nockennase26 und der ringförmigen Abdichtungsoberfläche36 belastet die Filmscharniere18 ,20 und richtet die Molekularstruktur des Kunststoffes innerhalb der Filmscharniere aus. Eine Kante48 der Nockennase26 ist abgerundet, sodass die Nockennase nicht in die ringförmige Abdichtungsoberfläche sticht, eine wichtige Berücksichtigung, da die Abdichtungskappe14 kurz nach der Entfernung aus der Form, in ihre geschlossene Position geschwenkt wird. Eine abgerundete Kante48 verbessert außerdem das Schnappverhalten der Abdichtungskappe14 . - Die Nockennase
26 ist strategisch zwischen den einen Abstand voneinander aufweisenden Filmscharnieren18 ,20 angeordnet, um eine wirksame Belastung derselben innerhalb ihrer elastischen Grenzen zu erzielen. Die Filmscharniere können falls zulässig oder angeordnet, durch das Hinzufügen von Verstärkungsrippen50 ,52 verstärkt werden. Die Rippen sind in der3 zu sehen und passen zu dem Umriss der äußeren Kanten der Filmscharniere. Der Spalt zwischen der Abdichtungskappe14 und dem Verschlusskörper16 , der von den Filmscharnieren18 ,20 überspannt wird, ist ebenfalls sichtbar. - Die Filmscharniere
18 und20 sind jeweils mit einem Halter integriert ausgebildet. Der Halter54 für das Scharnier18 ist in5 dargestellt und ein ähnlicher (nicht gezeigter) Halter ist mit dem Scharnier20 ausgebildet. Um einen begrenzten Grad an Elastizität dem Halter19 mitzugeben, wird ein bogenförmiger Einschnitt56 aus dem Mantel38 in der Nachbarschaft der Scharniere und der Nockennase26 entfernt. Die Größe und Form des Segmentes56 ist in der2 gezeigt. - Der Einschnitt
56 gibt dem Halter54 für das Scharnier18 eine Elastizität und tut des gleiche für den Halter für das Scharnier20 . Die begrenzte Elastizität der Halter für die Scharniere18 ,20 erlaubt etwas Entlastung der engen Toleranzen, die den Abgabeverschlüssen zugeordnet sind, ohne eine der gewünschten Betriebseigenschaften zu untergraben. - Wie in
6 gezeigt, nimmt der Einschnitt56 die Nockennase26 auf, wenn die Abdichtungskappe14 in eine abdichtende Berührung mit dem Verschlusskörper16 geschwungen wird. Der Flansch24 der Abdichtungskappe14 berührt die simsartige Leiste40 , um eine enge Dichtung um den Umfang der simsartigen Leiste40 zu bilden. Die innere Oberfläche des Flansches24 berührt die ringförmige Abdichtungsoberfläche36 , um die Wirksamkeit des Abdichtungsvorgangs weiter zu steigern, die Wasser und/oder andere Fluide von dem Erreichen des Inneren des geschlossenen Abgabeverschlusses fernhält. Zusätzlich nimmt der Abgabeverschluss10 , wenn er verschlossen ist, ein kompaktes oder niedriges Profil an. - Die
7 zeigt eine Greifoberfläche30 auf der Abdichtungskappe14 in Bezug auf eine Eindellung42 auf dem Mantel38 des Verschlusskörpers16 . Die Oberfläche30 und die Eindellung42 arbeiten zusammen, um es dem Benutzer der Kappe zu erlauben, seinen Finger unter die Abdichtungskappe14 einzuführen und dieselbe manuell anzuheben. Nachdem die Abdichtungskappe teilweise in ihre vertikale oder geöffnete Position geschwenkt worden ist, gibt die Nockennase26 gemeinsam mit den Filmscharnieren18 ,20 der Abdichtungskappe einen Schnappvorgang. Die Abdichtungskappe14 wird in ihrer vertikalen Position durch die Nockennase26 zurückgehalten, die gegen die ringförmige Abdichtungsoberfläche36 auf den Verschlusskörper gedrückt wird, im Gegensatz zu den Kräften, die von den Filmscharnieren18 und20 aufgebracht werden, wie dies in4 gezeigt ist. - Der in den
1 bis7 gezeigte, und in der vorstehenden Beschreibung erörterte Verschluss10 realisiert mehrere Vorzüge gegenüber den bekannten Abgabeverschlüssen. Um dies zu veranschaulichen, der wesentliche Abdichtungsbereich, der zwischen dem Flansch24 und der simsartigen Leiste40 gebildet wird, wie auch das sichernde Abdichten zwischen der Oberfläche der ringförmigen Abdichtungsoberfläche36 und dem Flansch24 erlauben es dem Verschluss, bei Nahrungsmitteln, wie beispielsweise Ketchup, Sirup und dergleichen verwendet zu werden. Nach dem Füllen werden die Behälter für derartige Produkte wie beispielsweise die flexiblen Kunststoffflaschen einem Warmwasserbad ausgesetzt, um die überschüssigen Produkte, Staub und dergleichen wegzuwaschen. Derartige Warmwasserbäder haben gelegentlich Tropfen oder Wasser zurückgelassen – eine unansehnliche Vorgabe, die den Endbenutzer beleidigt und sogar ein kleineres Gesundheitsrisiko darstellen mag. Der wie nunmehr aufgebaute Verschluss10 beseitigt ein derartiges Problem in einer wirksamen, kostengünstigen Weise. - Außerdem erhöht die Verwendung eines Paares von in einem Abstand angeordneten Filmscharnieren
18 ,20 materiell den Widerstand des Verschlusses10 gegenüber Aufdrehkräften. Derartige Kräfte kommen in das Spiel, wenn automatisierte Verschließmaschinen ein Drehmoment auf den Verschluss aufbringen, um denselben auf einen Hals eines Behälters zu schrauben oder wenn die Verbraucher den Verschluss drehen, um ihn von dem Hals eines Behälters zu entfernen. - Die Filmscharniere
18 und20 werden gefaltet, wenn die Abdichtungskappe14 in abdichtender Beziehung in den Verschlusskörper16 eingreift. Wie in6 dargestellt, zeigen die gefalteten Scharniere um eine kleine Entfernung von dem Verschlusskörper nach außen und geraten nicht in die abdichtende Beziehung des Flansches24 und der simsartigen Leiste40 und/oder mit der Inneren Oberfläche des Flansches24 und der ringförmigen Abdichtungsoberfläche36 ., Außerdem ist der Verschluss10 ästhetisch ansprechend mit einer leicht gekrümmten oberen Wand32 auf dem Verschlusskörper16 , wobei eine derartige Wand außer für die Abgabeöffnung34 ohne Unterbrechung ist. Die Weise, in der die Nockennase26 in den Einschnitt56 passt, wenn die Abdichtungskappe14 verschlossen ist, ist ebenfalls für das Auge angenehm und schließt eine Anhäufung von überschüssigen Nahrungsmitteln und/oder Widrigkeiten nach dem Abgeben aus dem Behälter12 aus.
Claims (6)
- Abgabeverschluss (
10 ) für einen Behälter (12 ), der aufweist: einen Verschlusskörper (16 ) einschließlich – einer oberen Wand (32 ) mit einer Abgabeöffnung (34 ), – einer Seitenwand, die von der oberen Wand (32 ) nach unten ragt und – einem ringförmigen Mantel (38 ), der von der Seitenwand nach unten ragt, wobei der Mantel (38 ) so aufgebaut ist, dass er auf dem Behälter (12 ) befestigt werden kann; eine Abdichtungskappe (14 ) mit einer oberen Wand und einem Flansch (24 ), der von der oberen Wand nach unten ragt; eine Filmscharnierstruktur (18 ,20 ), die schwenkbar die Abdichtungskappe (14 ) mit einem Verschlusskörper (16 ) verbindet, wobei die Abdichtungskappe (14 ) über die Scharnierstruktur (18 ,20 ) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung schwenkbar beweglich ist, ein Abdichtungselement, das eine vollständige umlaufende Abdichtung zwischen einer äußeren Abdichtungsoberfläche (36 ) der Seitenwand des Verschlusskörpers (16 ) und einer inneren Oberfläche des Flansches (24 ) der Abdichtungskappe (14 ) bildet, wenn die Abdichtungskappe (14 ) in ihrer geschlossen Stellung ist; eine Nockennase (26 ), die von dem Flansch (24 ) in der Nachbarschaft des Verschlusskörpers (16 ) nach unten ragt und benachbart zu der Filmscharnierstruktur (18 ,20 ) angeordnet ist, wobei die Nockennase (26 ) ein Abschlussende hat, das die äußere Abdichtungsoberfläche (36 ) der Seitenwand berührt und gleitfähig beweglich relativ zu dieser Abdichtungsoberfläche (36 ) ist, wenn die Abdichtungskappe (14 ) zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen bewegt wird und eine Schnappvorgangbewegung relativ zu der Abdichtungsoberfläche (36 ) schafft, ohne die Integrität der Abdichtungsoberfläche (36 ) zu stören. - Abgabeverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtungselement eine horizontale simsartige Leiste (
40 ) aufweist, die zwischen der ringförmigen Abdichtungsoberfläche (36 ) und dem Mantel (38 ) ausgebildet ist, wobei die simsartige Leiste (40 ) den Flansch (24 ) der Abdichtungskappe (14 ) berührt, um die Wirksamkeit der Abdichtung weiter zu steigern. - Abgabeverschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussende (bei
48 ) der Nockennase (26 ) abgerundet ist. - Abgabeverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filmscharnierstruktur (
18 ,20 ) zwei Filmscharniere aufweist, und dass die Nockennase (26 ) zwischen den beiden Filmscharnieren (18 ,20 ) angeordnet ist. - Abgabeverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand des Verschlusskörpers (
16 ) und die Abdichtungskappe (14 ) jeweils einen Durchmesser besitzen, der kleiner als der Durchmesser des Mantels (38 ) ist. - Abgabeverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockennase (
26 ) die ringförmige Abdichtungsoberfläche (36 ) in der offenen Stellung berührt.
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