DE1931904C3 - Verschlußkappe für Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußkappe für Behälter für nach dem Einfüllen und Verschließen des Behälters einer Wärmebehandlung zu unterziehende Füllgüter, insbesondere Nahrungsmittel, mit einem Kap- so penspiegel, einem schürzenförmigen Kappenrand und einer am Obergangsbereich zwischen diesen angeordneten Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungswerkstoffes, der die Innenseite des Deckelspiegels und gegebenenfalls auch den Kappenrand bedeckt.

Kappen dieser bekannten Art werden für Behälter aus Glas od. dgl. verwendet, die insbesondere für Nahrungsmittel dienen. Bei den aus Blech bestehenden Verschlußkappen ist der schürzenförmige Kappenrand in aller Regel mit Gewindeelementen versehen, sofern diese Elemente nicht während des Verschließens nach Aufsetzen der Verschlußkappe auf den Behälterhals unmittelbar durch Anformen des schürzenförmigen Kappenrandes erzeugt werden.

Der auf der Innenseite der Verschlußkappe im Bereich der Ringnut angeordnete Dichtungswerkstoff besteht in der Regel aus einem Plastisol, das in das Innere der Kappe eingebracht, durch Fliehkraft ausgebreitet und mittels eines Formstempels in der gewünschten Form innerhalb der Kappe ausgeformt wird Dabe. kann das Plastisol auch den schürzenform.gen Kappenrand auf seiner Innenfläche bedecken und ck.-t eine solche Dicke aufweisen, daß sich mit den Gewindeelementen an, Behälterhals zusammenwirkende Gegenelemente beim axialen Aufpressen der Verschlußkappe auf den Behälterhals automatisch ausformen, ohne daß der schürzenförmige Kappenrand zu diesem Zweck verformt oder eingeschnürt werden muß. Au Grund der Einbringung des Dichtungswerkstoffes füllt dieser nicht nur die Ringnut aus, sondern bedeckt auch in relativ dünner Schicht die Innenfläche des Kappenspiegels.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei diesen bekannten Verschlußkappen insbesondere dann. wenn sie zum Verschließen von Behältern für Nahrungsmittel dienen, bei einer nach dem Einfüllen erforderlichen Wärmebehandlung des Füllgutes die mn der Verschlußkappe in Berührung stehenden oder daran haftenden Teile des Füllgutes einer zu hohen Wärmeeinwirkung ausgesetzt sind und daher leicht anbrennen. Die Ursache hierfür ist vor allem darin zu sehen, daß bei der Wärmebehandlung, z. B. in einem Pasteurisator oder Kocher die Wärmeübertragung durch den Glasbehälter auf das Füllgut relativ langsam erfolgt, während die aus Metall bestehende Verschlußkappe sehr schnell die hohe Temperatur im Kocher od. dgl. annimmt. Dies beruht nicht nur auf dem unterschiedlichen Wärmeleitkoeffizienten von Glas und Metall, sondern auch darauf, daß über die Wandung des Glasbehälters die große Menge des Füllgutes erhitzt werden muß, während über die Verschlußkappe nur die außerordentlich geringe, an der Innenseite der Kappe haftende Gutmenge erhitzt zu werden braucht. Das mit der Verschlußkappe η Berührung stehende Füllgut nimmt daher wesentlich rascher die hohe Temperatur im Kocher an und unterliegt daher leicht der Gefahr des Anbrennens. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei der Ausformung des Plastisol od. dgl. im Innern der Verschlußkappe mit Hilfe eines Formstempels die Hubbegrenzung des Formstempels in aller Regel dadurch erfolgen muß, das die Stempelstirnseite in unmittelbare Berührung mit der Innenseite des Kappenspiegels gelangt. Dies bedeutet, daß die die Innenfläche des Kappenspiegeis bedeckende Schicht des Dichtungswerkstoffes außerordentlich dünn ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Verschlußkappe der eingangs näher bezeichneten Art dafür Sorge zu tragen, daß eine übermäßige Wärmebehandlung von mit der Verschlußkappe in Berührung stehendem Füllgut und die Gefahr des Anbrennens dieses Füllgutes zuverlässig vermieden wird, und zwar ohne die Notwendigkeit, die Wärmebehandlung zu ändern oder bei dieser besondere Aufmerksamkeit aufzuwenden. Gleichzeitig soll dies ohne Beeinträchtigung des einfachen Aufbaus der Verschlußkappe selber und des einfachen Einbringens des Dichtungswerkstoffes mit den dazu bisher üblichen Maßnahmen erfolgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dicke der den Deckelspiegel bedeckenden Schicht aus Dichtwerkstoff von der radial inneren Begrenzung der Ringnut zur Deckelmitte hin zunimmt und die Oberfläche des Dichtwerkstoffes wenigstens im Endzustand des verschlossenen Behälters von außen zur Deckelmitte hin nach innen geneigt verläuft. Dabei geht die Erfindung davon aus, daß es praktisch nicht vermeidbar ist, daß die Innenseite der Verschlußkappe nach dem Verschließen des Behälters mit dem Füllgut

in Berührung gelangt. Durch die neue Ausbildung der Verschlußkappe wird jedoch gewährleistet, daß durch die geneigte Innenfläche des Dichtungswerkstoffes das an der Innenseite der VerschluPkappe anhaftende Füllgut auch dann, wenn es sich um relativ viskoses Gut handelt, bei aufrecht stehendem Behälter in Richtung zur Mitte des Kappenspiegels an diesem er.ilangfließt, d. h. zu einer Stelle, in der der Dichtungswerkstoff im Bereich des Deckelspiegels seine größte Dicke besitzt. Bei größeren Mengen Füllgut oder bei geringer Viskosität wird der größte Teil des Füllgutes vom Kappenspiegel abtropfen, und zwar von der am tiefsten ins Innere des Behälters ragenden Stelle, welches die Mitte des Kappenspiegels ist. Das an der Verschlußkappe haftenbleibende Gut befindet sich jedoch an einer Stelle, die eine außerordentlich gute Wärmeisolierung durch die große Dicke der Schicht aes Dichtungswerkstoffes aufweist. Es wird also unter allen Verhältnissen gewährleistet, daß das an der Verschlußkappe haftenbleibende Füllgut bei der Wärmebehandlung nicht oder nur wenig rascher und stärker erwärmt wird als die Hauptmasse des Füllgutes, so daß die Gefahr einer Überhitzung oder des Anbrennens gebannt ist. Dies wird erreicht, ohne daß die Herstellung der Verschlußkappe oder das Einbringen des Dichtungswerkstoffes in die fertige Verschlußkappe erschwert oder verteuert werden.

Vorteilhafterweise ist ein in an sich bekannter Weise unter der Einwirkung einer Druckdifferenz zwischen zwei axialen Stellungen schnappartig umspringender zentraler Bereich im Deckelspiegel vorgesehen. Eine solche, insbesondere von Konservendosen her, bekannte Ausbildung des Deckelspiegels hat den Vorteil, daß im Endzustand des verschlossenen Behälters unter allen Umständen gewährleistet ist, daß die Innenfläche des den Kappenspiegel bedeckenden Dichtwerkstoffes in radialer Richtung zur Kappenachse hin nach unten geneigt verläuft, und zwar auch dann, wenn die Innenfläche des den Deckelspiegel bedeckenden Dichtwerkstoffes vor Aufbringen der Verschlußkappe auf einen Behälter im wesentlichen in einer senkrecht zur Kappenachse verlaufenden Ebene liegt. Allerdings kann der Dichtwerkstoff in der Kappe auch so ausgeformt werden, daß er schon vor dem Aufbringen der Verschlußkappe eine solche geneigte Innenoberfläche aufweist. Durch Verwendung eines Deckels mit schnappartig umspringendem zentralem Bereich wird diese Neigung nach dem Verschließen des Behälters noch verstärkt.

Um das Abfließen des an der Verschlußkappe haftenden Füllgutes zur Mitte der Verschlußkappe hin zu fördern, können in der Innenfläche des den Deckelspiegel bedeckenden Dichtwerkstoffes radial zur Spiegelmitte hin verlaufende und/oder ring- oder teilringförmige Sammelnuten vorgesehen sein.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im senkrechten Schnitt eine Verschlußkappe vor Ausformen der in das Innere der Verschlußkappe eingebrachten Plastisolmasse,

Fig. 2 in gleicher Darstellung wie F i g. 1 die Verschlußkappe nach Ausbreiten der Plastisolmasse durch Fliehkraftwirkung,

Fig. 3 in gleicher Darstellung wie F i g. 2 das Ausformen der Plastisolmasse mit Hilfe eines in seiner Endstellung gezeigten Formstempels,

Fig.4 im kleineren Maßstabe eine Innenansicht der fertigen Verschlußkappe gemäß F i g. 3, F i g. 5 bis 7 in ähnlicher Darstellung wie F i g. 4 abgewandelte Ausführungsbeispiele und

F i g. 8 die Verschlußkappe nach F i g. 3 und 4 im Einbauzustand auf dem Hals eines gefüllten Behälters.

Die in den F i g. 1 bis 4 gezeigte Verschlußkappe 18 weist einen Kappenkörper 20 auf mit einem Kappenspiegel 24, einem in F i g. 1 nach unten vorspringenden zentralen Spiegelbereich 26 und eine den Deckelspiegel umgebende Ringnut 28 auf, welche im dargestellten

Beispiel aus zwei konzentrischen, durch eine Rippe 34 miteinander verbundenen Teilnuten 30, 32 besteht. An die äußere Nut 32 schließt über einen Kappenradius 36 ein sich zur eingebördelten Kante 40 geringfügig erweiternder schürzenförmiger Kappenrand 38 an. Der zentrale Teil 26 des Deckelspiegels 24 ist so ausgebildet, daß er nach Aufsetzen der Verschlußkappe auf einen gefüllten Behälter unter der Einwirkung eines Unterdrucks in dem Behälter aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung in eine nach innen gerichtete zweite Siellung schnappartig umspringen kann.

In den in F i g. 1 gezeigten Kappenkörper 20 ist eine vorbestimmte Menge eines Dichtwerkstoffes 22 einge br?cht worden. Diese in den zentralen Bereich 26 eingebrachte Masse wird dadurch, daß man die Verschlußkappe mit hoher Drehzahl in Umdrehung versetzt, in die in Fig. 2 gezeigte Form über den Kappenspiegel ausgebreitet. Danach wird in die Verschlußkappe ein Formstempel P eingepreßt, der den ausgebreiteten Werkstoff in die in F i g. 3 wiedergegebene endgültige Querschnittsgestalt ausformt. Zu diesem Zweck wird der Stempel P axial in die Verschlußkappe so weit eingepreßt, bis er an der in F i g. 3 gezeigten Stelle 54 mit dem Kappenspiegel in Berührung gelangt.

Man erkennt aus F i g. 3, daß der Dichtungswerkstoff auch über die Innenfläche des schürzenförmigen Randbereiches 38 ausgebreitet wird, wie dies bei Position 42 gezeigt ist. In diesen Bereich werden mehrere, in Umfangsrichtung verlaufende Rippen 44 im Dichtwerkstoff ausgeformt, und zwar mit Hilfe von entsprechenden, zur Achse parallel verlaufenden Ausnehmungen 48 in der steil-konischen Umfangsfläche 56 des Formstempels P. Des weiteren füllt der Dichtwerkstoff bei Position 46 die ringförmige Nut 28. Dieser Teil des Dichtwerkstoffes tritt, wie aus F i g. 8 ersichtlich ist, in abdichtende Berührung mit der Stirnfläche des Behälterhalses C. Im Bereich der Berührungsstelle 54 weist die den Deckelspiegel 24 bedeckende Schicht des Dichtungswerkstoffes nur eine außerordentlich geringe Dikke auf, wie dies bei Position 48 wiedergegeben ist. Von hier aus nimmt die Dicke der ausgeformten Schicht 50 des Dichtwerkstoffes in radialer Richtung zur Mitte des Kappenspiegels hin stetig zu, wie dies insbesondere aus den Querschnitten der F i g. 3 und der F i g. 8 hervorgeht.

Die innere Oberfläche des den Deckelspiegel 24 bedeckenden Werkstoffes 50 kann entweder in einer zur Achse der Kappe senkrechten Ebene verlaufen oder gemäß der Darstellung nach F i g. 3, zur Kappenachse hin leicht ansteigend verlaufen.

Bei Verschlußkappen der in Frage stehenden Art ergibt sich häufig, daß nach Aufbringen der Verschlußkappe auf den Behälter entweder durch die Wärmebehandlung des Füllgutes oder aus anderen Gründen ein Unterdruck im verschlossenen Behälter entsteht. Durch

f"5 diesen springt der zentrale Teil 26 des Deckelspiegels 24 aus der in F i g. 3 gezeigten Lage schnappartig nach innen in eine Lage, die in F i g. 8 wiedergegeben ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß unter allen Umstän-

den die Innenfläche 52 des den Kappenspiegel bedekkenden Werkstoffes 50 in der in F i g. 8 gezeigten Schließstellung der Verschlußkappe zur Achse der Verschlußkappe in Richtung nach innen geneigt verlauft. Wenn, wie in Fig. 3, diese Fläche 52 bereits eine Neigung besitzt, wird sie durch das schnappartige Umspringen des zentralen Kappenteils verstärkt. Dadurch wird gewährleistet, daß das bei der Handhabung des verschlossenen Behälters mit der Innenfläche der Verschlußkappe in Berührung geratene Füllgut F an der geneigten Fläche 52 zur Mitte des Kappenspiegels läuft und gegebenenfalls von der tiefsten Stelle dieser Fläche 52 abtropft. Selbst wenn das Gut nicht abtropft, sammelt es sich an dem minieren Bereich der Fläche 52. also an einer Stelle, an der der Dichtwerkstoff 50. der den Kappenspiegel 24 bedeckt, seine größte Dicke und damit ein hohes Wärmeisolierungsvermögen besitzt. Eine übermäßige Erwärmung dieser Gutanteile oder gar ein Anbrennen an dem Blechdeckel wird auf diese Weise zuverlässig verhindert.

In Fi g. 4 ist die Innenansicht der Verschlußkappe 18 nach F i g. 3 wiedergegeben. Man erkennt die über den Umfang auf der Innenseite des schürzenförmigen Kappenrandes verteilten und zur Achse etwa parallelen Rippen 44, den Dichtwerkstoff 46 im Bereich der Ringnut 28 sowie die frei liegende ringförmige Fläche 62 des Bereiches 48 des Dichtwerkstoffes, wo dieser seine geringste Dicke besitzt. Von der ringförmigen Fläche 62 wird ein zentraler Bereich 60 eingeschlossen, an dem die Dicke des Dichtwerkstoffes von außen nach innen fortlaufend zunimmt, wie dies die F i g. 3 und 8 zeigen.

Bei den Verschlußkappen nach F i g. 5 bis 7 sind zusätzliche Maßnahmen vorgesehen, um das Sammeln und Ableiten des Füllgutes zur Mitte des Kappenspiegels hin zu unterstützen.

So zeigt die Verschlußkappe 18a gemäß F i g. 5 in dem Ringbereich 62a geringster Dicke der Dichtwerk-Stoffschicht zwei konzentrische Nuten, die durch entsprechende ringförmige Rippen oder Stege auf der Stirnfläche des Formstempels Perzeugt werden. In diesen Bereichen gelangt der Formstempel in unmittelbare Berührung mit dem Kappenspiegel. In diesen Nuten

ίο 64 kann das Füllgut gesammelt und an den zentralen Bereich 60 weitergeleitet werden.

Dieses Weiterleiten kann dadurch verbessert werden, daß bei der Verschlußkappe 18£> nach F i g. 6 die konzentrischen Ringnuten 646 in dem Ringflächenbereich 62i? durch radial verlaufende und bis zur Mitte des Kappenspiegels reichende Nuten 66 verbunden sind. Die Nuten besitzen nur eine geringe Tiefe, unterstützen jedoch das Abfließen des Gutes zur Mitte des Kappenspiegels hin.

zo Eine abgewandelte Form zeigt F i g. 7. Bei dieser Verschlußkappe 18c reicht die dickere Werkstoff-Schicht 60c bis in den Ringnutenbereich hinein. Zur Begrenzung der Einfahrbewegung des Formstempels sind in Umfangsrichtung unterbrochene Nuten 64c vorgesehen, welche durch entsprechende teilringförmige Rippen auf der Stirnseite des Stempels erzeugt werden. Hierdurch werden die Stellen im Kappenspiegel. an denen die Dichtwerkstoffschicht nur eine außerordentlich geringe Dicke hat, auf sehr schmale und kleine Bereiehe beschränkt, so daß der Schutz vor zu starker Wärmebehandlung des Füllgutes noch verstärkt wird. Die das Füllgut sammelnden Nuten leiten dies in die Fläche 52 ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verschlußkappe für Behälter für nach dem Einfüllen und Verschließen des Behälters einer Wärmebehandlung zu unterziehenden Füllgütern, insbesondere Nahrungsmitteln, mit einem Kappenspiegel, einem schürzenförmigen Kappenrand und einer am Übergangsbereich zwischen diesen angeordneten Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungswerkstoffes, ό der die !nnenseite des Deckelspiegels und gegebenenfalls auch den Kappenrand bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der den Dekkelspiegel (24) bedeckenden Schicht aus Dichtwerkstoff (22) von der radial inneren Begrenzung der Ringnut (30) zur Deckelmitte hin zunimmt und die Oberfläche (52) des Dichtwerkstoffes wenigstens im Endzustand des verschlossenen Behälters (C) von außen zur Deckelmitte hin nach innen geneigt verläuft.

2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in an sich bekannter Weise unter der Einwirkung einer Druckdifferenz zwischen zwei axialen Stellungen schnappartig umspringender zentraler Bereich (26) im Deckelspiegel (24) vorgesehen ist.

3. Verschlußkappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (52) des den Dekkelspiegel (24) bedeckenden Dichtwerkstoffes (50) vor Aufbringen der Verschlußkappe auf einen Behälter (C) im wesentlichen in einer senkrecht zur Kappenachse verlaufenden Ebene liegt.

4. Verschlußkappe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenfläche (52) des den Deckelspiegel (24) bedeckenden Dicht-Werkstoffes (22) radial zur Spiegelmiite hin verlaufende Sammelnuten (66) vorgesehen sind.

5. Verschlußkappe nach Anspruch 1 bis 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenfläche (52) des den Deckelspiegel (24) bedeckenden Dicht-Werkstoffes (22) ring- oder teilringförmige Sammelnuten (646 bzw. 64c) vorgesehen sind.