DE19513375A1 - Kunststoffdeckel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststoffdeckel zum hermetischen Verschließen eines Behälters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kunststoffdeckel sind für Kunststoffbehälter und auch Behälter aus Edelstahl sehr weit verbreitet und praktisch in jedem Haushalt vorhanden. Diese Art von Kunststoffdeckel und -behälter ist bekannt durch die US-Patentschriften 2 487 400 und 2 752 970. Um bei diesen Behältern eine sichere Funktion, d. h. eine zuverlässige hermetische Abdichtung zu erreichen, werden hohe Anforderungen an die Fertigungstoleranzen gestellt. Kunststoffdeckel und -behälter müssen exakt aufeinander abgestimmt sein. Es ist allgemein bekannt, daß enge Toleranzen die Herstellungskosten deutlich in die Höhe treiben. Erschwerend kommt noch hinzu, daß die notwendigen Toleranzen nicht mit allen, für eine Behälterfertigung üblichen Materialien zu erreichen sind. Die Behälter werden deshalb hauptsächlich aus Kunststoff gefertigt, in seltenen Fällen auch aus Edelstahl. Aber gerade die Nutzung von Kunststoffbehältern als Serviergeschirr wird häufig abgelehnt.

Durch die DE-A1-42 22 396 ist ein weiterer Kunststoffdeckel zum hermetischen Verschließen von Behältern bekannt, bei dem der Deckelrand durch Filmscharniere in einzelne Abschnitte unterteilt ist. Dadurch soll die Bedienung erleichtert werden. Die Problematik bezüglich Dichtigkeit bleibt aber die gleiche wie vorab abgehandelt. Auch bei dieser Ausführungsform sind enge Toleranzen erforderlich. Auch hier muß der Kunststoffdeckel wiederum aus relativ biegsamem Material gefertigt werden. Eine hermetische Abdichtung kann damit zwar erreicht werden, der Wunsch nach ansprechender Anmutung zur Benutzung auf dem Tisch als Servierbehälter wird nicht erfüllt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kunststoffdeckel für Behälter zu schaffen, der ein hermetisches Abdichten des Behälters auch dann gewährleistet, wenn dessen Fertigungstoleranzen schwanken, also insbesondere zur Anwendung für einen Behälter aus Keramik, Glas oder Porzellan.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt. Wesentlich ist dabei, daß die beiden Materialien der Deckelfläche und des Dichtrandes molekular miteinander verbunden sind. Da die Behälter sowohl bei tiefen Temperaturen im Gefrierschrank als auch zum Erwärmen von Speisen im Mikrowellengerät benutzt werden, waren bislang alle Versuche gescheitert, entsprechende Dichtungen aus den bekannten Materialien aufzukleben. Leider ist es wichtig, insbesondere bei der Verwendung von Behältern aus Steinzeug, Keramik, Glas oder Porzellan, daß der Dichtrand eine hohe Spannkraft auf den Behälterrand ausübt und von seiner Elastizität her einen Toleranzbereich von einigen Millimetern überbrückt. Bei einem Behälter mit zwei Litern Inhalt ist es durchaus möglich, daß ein Steinzeuggefäß am Behälterrand Toleranzunterschiede bis zu 5 mm aufweist. Diese Differenz war mit den herkömmlich bekannten Kunststoffdeckeln nicht zu überbrücken.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Überbrückung des Toleranzbereiches ist einmal durch höhere Wandstärken des Dichtrandes, also des Materials, mit der geringeren Shore-Härte und/oder dem niederen Elastizitäts- Modul zu verwirklichen, als auch über die Zwischenschaltung eines Dehnstreifens. Über den Dehnstreifen kann praktisch ein Schnuller-Effekt erzielt werden.

Eine besonders vorteilhafte Lösung stellt auch die Ausbildung des Dichtrandes als eine senkrecht zum Behälterrand stehende Scheibe aus der weichen bzw. elastischen Materialvariante dar. Der Innendurchmesser der Scheibe ist dabei deutlich kleiner als der Außendurchmesser des Behälterrandes. Durch Aufstülpen auf den Behälterrand weicht die Scheibe nach oben aus, so daß im Schnitt praktisch ein V erreicht wird, und gleicht dadurch einen großen Toleranzbereich aus. Die Ausbildung der Scheibe mit einem L-förmigen Ansatz ermöglicht einen langen Verbindungsweg mit dem Ansatz der Deckelfläche, so daß eine hohe Haltbarkeit der Molekularverbindung erzielt wird.

Auch die Ausbildung des Dichtrandes als einen im Querschnitt nach unten offenen, U-förmigen Ring, erfüllt die Aufgabe, einen weiten Toleranzbereich zu überbrücken. Zur leichteren Handhabung sind beide Varianten mit einem Griffteil ausgestattet, wodurch beim Aufsetzen des Kunststoffdeckels durch Zug eine Öffnung, bzw. ein Öffnungsschlitz geschaffen wird, so daß die Luft entweichen kann. Umgekehrt wird über das Griffteil zum Abnehmen des Kunststoffdeckels Luft in den Behälter gelassen.

Schließlich sind in den weiteren Merkmalen der Ansprüche 6 bis 9 Maßnahmen zur Vereinfachung der Bedienung aufgezeigt. Die Anordnung einer Membran dient dazu, auch eine optische Kontrolle des sicheren und dichten Verschlusses zu haben. Dies ist an der Wölbung der Membran zu erkennen. Sie dient weiter zur Luftevakuierung.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kunststoffdeckel mit Behälter in Seitenansicht, wobei der Kunststoffdeckel zur Hälfte nicht dargestellt ist,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß der Richtung I in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß der Richtung III nach Fig. 2, wobei wiederum die Hälfte des Kunststoffdeckels nicht dargestellt ist,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 4a eine Alternativlösung des Dichtrandes und

Fig. 5 eine weitere Alternativlösung eines Kunststoffdeckels in einer Ansicht entsprechend der Fig. 4.

Ein Behälter 1 zur Aufbewahrung von Nahrungsmitteln wird von einem Kunststoffdeckel 2 hermetisch verschlossen. Der Kunststoffdeckel 2 besteht im wesentlichen aus der Deckelfläche 3 und einem daran im Zweikomponentenverfahren angeformten Dichtrand 4, der unter Spannung an dem Behälterrand 5 anliegt. Der Dichtrand 4 ist über einen Verbindungsring 6 mit der Deckelfläche 3 verbunden.

An dem Behälterrand 5 ist ein nach außen weisender Behälterring 7, der einmal als Griff und zum anderen als Anlage für den Kunststoffdeckel dient, angeformt. Auf der Unterseite 8 des Behälters 1 ist ein Ring 9 vorgesehen, dessen Innendurchmesser 10 geringfügig größer als der Durchmesser 11 eines Absatzes 12 im Kunststoffdeckel 2 ist. Dadurch wird eine Stapelbarkeit des Behälters mit Kunststoffdeckel erreicht. Weiter ist sowohl der Behälter 1 als auch der Kunststoffdeckel 2 entsprechend konisch ausgebildet, um auch eine Stapelbarkeit der einzelnen Komponenten zu gewährleisten.

Bei dem Ausführungsbeispiel, dargestellt in den Fig. 1 bis 4, geht der Verbindungsring 6 in einen etwa senkrecht zur Deckelfläche 3 stehenden Ansatz 13 über, der die Hauptverbindungsfläche 14 zu dem Dichtrand 4 bildet.

Der Dichtrand 4 ist im Querschnitt etwa T-förmig ausgebildet und bildet mit einer senkrecht zum Behälterrand 5 stehenden Scheibe 15 das eigentliche Dichtelement. Der äußere Schenkel 16 des Dichtrandes 4 bildet den Abschluß des Ansatzes 13 und steht in einem Teilbereich als Griffteil 17 über den Behälterring 7 über.

Die ringförmige Scheibe hat eine Breite von etwa 2 bis 6 mm. Dabei wird man bei der Verwendung eines Steinzeugbehälters eine größere Breite wählen, während bei einem Behälter aus Stahl oder Kunststoff, also bei Materialien bei denen engere Toleranzen einzuhalten sind, eine geringere Breite gewählt wird.

In Fig. 4a ist eine Alternativlösung dargestellt. Der Dichtrand 18 ist hierbei im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet. Er ist wie der Dichtrand 4 im Zweikomponentenverfahren mit dem Ansatz 13 des Verbindungsringes 6 verbunden und aus einem weichen, elastischen Material gefertigt. Als Material für den Dichtrand 4, 18 bieten sich Silikone, Gummi oder auch Weichplastik an. Der äußere U-Schenkel 19 ist über die Hauptverbindungsfläche 14 wiederum mit dem Ansatz 13 im Zweikomponentenverfahren, also molekular, verbunden. Der innere Schenkel 20, er ist bevorzugt ballig 21 ausgeführt und mit einer Phase 22 versehen, liegt unter Spannung am Behälterrand 5 an. Dabei liegt der Abstand der beiden Schenkel 19 und 20 etwa 2 bis 6 mm. Dies ist wiederum wie bereits bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 dargelegt, vom gewählten Werkstoff des Behälters abhängig. Zur leichteren Handhabung ist der innere Schenkel 20 mit einem über den Behälterring 7 überstehenden Griffteil 23 ausgestattet.

Aus fertigungstechnischen Gründen können die beiden Schenkel 19 und 20 im Bereich des Griffteils über einen Materialsteg verbunden sein. Ebenso ist es zur Vereinfachung denkbar, daß der Dichtrand 18 als einfaches U-Teil ausgebildet ist. Des weiteren ist es auch möglich, am äußeren U-Schenkel 19 einen den Ansatz 13 unten abdeckenden Fortsatz entsprechend der Darstellung in Fig. 4 anzuformen.

Schließlich zeigt Fig. 5 eine weitere Alternative eines Kunststoffdeckels. Dabei ist der Verbindungsring 24 durch Wahl einer entsprechenden Wandstärke biegesteif ausgeführt. An ihm ist, wiederum im Zweikomponentenverfahren, der Dichtrand 25 angeformt. Dieser greift unter Vorspannung in einen Hinterschnitt 26 im Behälterrand 5. An den Dichtrand 25 ist ein Griffteil 27 angeformt.

An den Verbindungsring 24 schließt sich über einen Dehnstreifen 28 die eigentliche Deckelfläche 29 an. Der Dehnstreifen 28 ist wiederum zweckmäßigerweise im Zweikomponentenverfahren aus einem elastischen Material gefertigt.

In der eigentlichen Deckelfläche 29 ist eine Membran 30 vorgesehen, die durch ein Filmscharnier 31 von einem steifen Deckelring 32 getrennt ist. Auch hier bieten sich verschiedene Ausführungsformen an. So kann die Membran ebenfalls aus einem elastischeren Material im Zweikomponentenverfahren unter Verzicht auf das Filmscharnier gefertigt sein. Sinn der Membran ist es, eine Dichtigkeitskontrolle zu haben. So wird diese beim Verschließen des Behälters unter Evakuierung von Luft nach innen gedrückt und bleibt, solange der Behälter dichthält, in dieser Position. Wird in den Behälter Luft zugeführt, springt die Membran durch ihre Eigenspannung nach außen.

Zur Erläuterung der Funktion wird nochmals auf Fig. 4 Bezug genommen. Dabei ist in der Linken Hälfte der Darstellung die Scheibe 15 in einen Hinterschnitt 26 gerastet, während auf der rechten Hälfte der Darstellung der Behälterrand 5 ohne Hinterschnitt ausgeführt ist. Die Scheibe 15 hat dann im verschlossenen Zustand die dargestellte Lage. Dabei kann die Schrägstellung mehr oder weniger stark sein, je nach Toleranz des Behälterrandes 5. Zum Aufsetzen des Kunststoffdeckels 2 auf den Behälter 1 wird er zunächst auf den Behälterrand 5 aufgelegt. Durch Druck auf die Deckelfläche 3 und leichten Zug am Griffteil 17, 23 bzw. 27 wird entsprechend der Verdrängung beim Herunterdrücken des Kunststoffdeckels der Behälter entlüftet, so daß der Dichtrand 4, 18 bzw. 25 in die dargestellte Lage gemäß Fig. 4 oder 5 kommt. Dabei saugt sich der Kunststoffdeckel 2 am Behälterrand 5 fest und bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 5 wird die Membran 30 zusätzlich nach unten gedrückt. Es entsteht ein zischendes Geräusch, wodurch der Vorgang des korrekten Aufsetzens und Verschließens akustisch überwacht werden kann.

Zum Abnehmen des Kunststoffdeckels 2 wird das Behälterinnere durch leichten Zug am Griffteil 17, 23, 27 belüftet, wodurch der Kunststoffdeckel leicht abhebbar ist.

Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 5 schnappt die Membran 30 nach oben, so daß bei diesem Ausführungsbeispiel eine zusätzliche Sichtkontrolle darüber möglich ist, ob der Behälter zum Zeitpunkt des Öffnens noch dicht war. Auf jeden Fall ist durch das Einströmen der Luft eine akustische Kontrolle gegeben.

Claims (17)

1. Kunststoffdeckel zum hermetischen Verschließen eines Behälters (1) zur Aufbewahrung von Lebensmitteln mit einer etwa waagerechten Deckelfläche (3, 29) und einer sich daran anschließenden, nach unten gerichteten, den Behälterrand (5) übergreifenden Dichtrand (4, 18, 25), dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand (4, 18, 25) im Zweikomponentenverfahren an die Deckelfläche (3, 29) angeformt und aus einem gummielastischen Werkstoff mit einem Elastizitätsmodul bevorzugt kleiner als 10.000 kp/cm2 und/oder einer Shore-Härte unter 60 zur Anlage unter Spannung an den Behälterrand (5) gefertigt ist.

2. Kunststoffdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand (25) im Innenumfang der Außenkontur des Behälterrandes (5) zumindest bereichsweise entspricht, wobei die Wandstärke des Dichtrandes (25) wenigstens den doppelten Wert der Wandstärke der Deckelfläche und/oder eines den Dichtrand mit der Deckelfläche verbindenden Verbindungsringes (24) hat.

3. Kunststoffdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand (25) aus einem Werkstoff mit einer Shore-Härte zwischen 40 und 50 Shore ausgeführt ist.

4. Kunstoffdeckel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsring (24) biegesteif ausgeführt ist.

5. Kunststoffdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Verbindungsring (24) zum Dichtrand (25) und /oder Deckelfläche (29) in Form eines Dehnstreifens (28) ausgeführt ist.

6. Kunststoffdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Deckelfläche (29) als Membran (30) ausgebildet ist.

7. Kunststoffdeckel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (30) innerhalb der Deckelfläche (29) durch ein Filmscharnier (31) gebildet ist.

8. Kunststoffdeckel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (30) durch starke Reduzierung der Wandstärke gebildet ist.

9. Kunststoffdeckel nach Anspruch 6 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus elastischem Material (E-Modul 10.000 kp/cm2) im Zweikomponentenverfahren gefertigt ist.

10. Kunststoffdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand (4) als flache, etwa senkrecht zum Behälterrand (5) stehende Scheibe (15) mit einer Öffnung, deren Durchmesser wenigstens 1 mm kleiner als der Außendurchmesser des Behälterrandes (5) ist, ausgebildet ist.

11. Kunststoffdeckel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterrand (5) mit einem Hinterschnitt (26) zur klemmenden Einrastung der Scheibe (15) versehen ist.

12. Kunststoffdeckel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelfläche (3) in einem Ansatz (13) etwa senkrecht bis zur Auflage an einen am Behälterrand (5) nach außen weisenden Behälterring (7) heruntergezogen ist und daß der Dichtrand (4), etwa L-förmig ausgeführt, auf der Innenseite des Ansatzes (13) angeformt ist.

13. Kunststoffdeckel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrand (4) zumindest in Teilbereichen im Querschnitt L-förmig ausgeführt ist.

14. Kunststoffdeckel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Schenkel des Dichtrandes (4) als Griffteil (17) zumindest in einem Teilbereich über den Behälterring (7) überstehend ausgebildet ist.

15. Kunststoffdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelfläche (3) in einem Ansatz (13) ringförmig etwa senkrecht nach unten gezogen ist, und daß der Dichtrand (18), etwa U-förmig nach unten offen ausgeführt, auf der Innenseite (14) des Ansatzes (13) angeformt ist.

16. Kunststoffdeckel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Schenkel (20) des Dichtrandes angefaßt (22) und/oder ballig (21) ausgeführt ist.

17. Kunststoffdeckel nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Schenkel (20) des Dichtrandes (18) zumindest mit einem etwa rechtwinklig am unteren Rand angeformten, nach außen überstehenden Griffteil (23) versehen ist.