DE2334730A1

DE2334730A1 - Verschluss fuer behaelter

Info

Publication number: DE2334730A1
Application number: DE19732334730
Authority: DE
Inventors: Henry E Frankenberg
Original assignee: Continental Can Co Inc
Current assignee: Continental Group Inc
Priority date: 1972-08-07
Filing date: 1973-07-07
Publication date: 1974-02-21
Also published as: IT993694B; AU471220B2; AU5892573A; ZA731158B; US3804283A; DE2334730C2; GB1432057A

Description

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DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Continental Can Company, Inc., New York 17» N.Y. /USA

633 Third Avenue

"Verschluß für Behälter"

Die Erfindung betrifft einen Verschluß für Behälter mit einem offenen Ende und einem dieses umgebenden Dichtungsrand, bestehend aus einem äußeren, einstückigen Verschlußteil aus Kunststoff und einem inneren, ein Dichtungsmaterial aufweisenden Deckelteil, der in dem äußeren Verschlußteil unterstützt ist.

Derartige zusananengesetzte Verschlüsse sind bekannt. Insbesondere sind durch axiales Aufpressen aufbringbare und durch einfache Zugkraft abziehbare Verschlußkappen bekannt (vgl. US-Patentschrift 3 ^O 701 und 3 656 648).

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen solchen Verschluß so weiterzubilden, daß er mit hoher Geschwindigkeit zum Verschließen des Behälters auf diesen aufgepreßt und ohne Schwierigkeit wieder von diesem abgezogen werden kann, der leicht und billig herzustellen ist, und zwar im Rahmen einer Massenfertigung, und der zugleich gewährleistet,

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daß .der Verschluß auch bei stärkeren Stößen oder Schlägen unbeschädigt bleibt und es ermöglicht, mit einem Blick zu erkennen, ob der Behälter bereits geöffnet war oder nicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der äußere Verschlußteil einen ringförmigen Abschnitt, einen inneren Zugring und einen äußeren Schürzenabschnitt aufweist, daß der ringförmige Abschnitt einen nach unten offenen Kanalförmigen Querschnittsteil und einen von diesem radial nach innen vorspringenden Plansch und der Schürzenabschnitt mehrere sich in Umfangsrichtung erstreckende Ansätze auf der Innenseite aufweisen, wobei sich eine radial nach innen offene Nut oberhalb jedes Ansatzes in Umfangsrichtung erstreckt, deren untere Begrenzung von der Oberseite des zugehörigen Ansatzes gebildet ist, und daß der Deckelteil einen an den zentralen Spiegel angrenzenden, nach unten offenen kanalförmigen Randabschnitt aufweist, der mit dem Dichtungsmaterial ausgekleidet ist und dessen äußerer Wandabschnitt eine Kante aufweist, wobei die Seitenwände des Querschnittsteiles des Verschlußteiles auf der Oberseite des Randabschnittes aufsitzen derart, daß der Boden des Querschnittsteils von der Oberseite des Randabschnittes einen Abstand aufweist, während die äußere Kante des Randabschnittes mit Reibung an eine» unteren Bereich der radial nach innen offenen Nut angreift.

Dadurch, daß der Verschlußteil einen äußeren ringförmigen Abschnitt mit einem nach unten offenen kanalartigen Rand auf-

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weist, der im Abstand gegenüber dem nach unten sich öffnenden kanalförmigen und mit dem Dichtungsmaterial ausgekleideten Abschnitt des Deckelteils aufsitzt, wird eine Verschlußanordnung erhalten, die im hohen Maße widerstandsfähig gegen in Richtung der Behälterachse wirk-.ende Schläge ist. Der mit dem Dichtungsmaterial ausgekleidete Deckelteil wird mit engem Sitz in dem äußeren Verschlußteil aus Kunststoff gehalten, wobei jedoch eine begrenzte relative senkrechte Bewegung zwischen diesen möglich ist, so daß ein zufälliges Anheben oder Abheben des Deckelteils verhindert wird, bevor es beabsichtigt ist, den verschlossenen Behälter zu öffnen. Der radial nach innen ragende Rand oder Plansch des äußeren Verschlußteils kann einmal zur Aufnahme des Zugringes und zum anderen dazu dienen, um auf den zentralen Deckelspiegel des Deckelteils eine elastische Vorspannung auszuüben, welche verhindert, daß zwischen dem Plansch und dem ßeckelspiegel kein freier Raum besteht.

Aufgrund der neuen Ausbildung erhält man einen Verschluß, der m mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Maschinen aufgepreßt und leicht mittels Hand wieder abgezogen werden kann. Der Verschluß eignet sich besonders für ökonomische Massenproduktion mit einem hohen Ausmaß an Gleichförmigkeit und Einhaltung bestimmter Maßforderungen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. .

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen zusammengesetzten Verschluß

gemäß der Erfindung.
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von oben auf einen Behälter, der mit dem Verschluß gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, wobei Fig. 2 den Verschluß während dee öffnungsVorganges

wiedergibt.
Fig. 3 einen senkrechten Schnitt im größeren Maßstab entlang

der Schnittlinie 3-3 der Fig.l und Fig. 4 einen Ausschnitt aus einen Schnitt in weiter vergrößertem Maßstabe durch den Behälter mit aufgesetztem Verschluß.

Der zusammengesetzte Verschluß ist allgemein mit 5 bezeichnet und weist einen äußeren einstückig ausgebildeten Verechlußteil 6 aus Kunststoff auf, in welchem mit engem Sitz ein mit Dichtungsmaterial versehener Deckelteil 7 angeordnet ist.

Der Verschlußteil 6 kann durch Injektioneformen in einer mehrere Formkammern aufweisenden Form in großen Mengen *ua einem der geeigneten Kunststoffe hergestellt werden. Hierfür eigenen sich z.B. Polystyrol, Polyäthylen oder Polypropylen oder dgl. Es ist ersichtlich, daß das Kunststoffmaterial so ausgewählt wird, daß es die erforderlichen physikalischen Eigenschaften aufweist einschließlich der Fähigkeit, den Handhabungen und Bedingungen und den Temperaturen zu widerstehen, welche auftreten in Verbindung mit dem Aufbringen der Verschlußkappen 5 auf mit

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Produkt gefüllte Behälter, bei denen es sich um Lebensmitteloder andere Behälter handeln kann.

Der Verschlußteil 6 weist einen oberen Abschnitt auf, der einen äußeren ringförmigen Bereich 8 und einen inneren Zugring oder eine Grifflasche 10 aufweist. Ein allgemein zylindrischer Schürzenabschnitt 11 ragt einstückig vom Umfang des äußeren ringförmigen Abschnittes 8 nach unten.

Der äußere ringförmige Abschnitt 8 weist einen nach unten offenen kanalartigen Rand 12 gemäß Pig. 3 und einen radial nach innen ragenden Plansch 13 auf. Der Plansch 13 ist so ausgebildet, daß er im entspannten Zustand eine geringe Neigung nach innen und unten aufweist, wobei die Neigung etwa 5 gegenüber der Horizontalen betragen kann. Damit drückt der Plansch im aufgepreßten Zustand auf den zentralen Abschnitt 14 gemäß Pig.4 des Deckelteils 7 und verhindert, daß zwischen der freien Kante des Flansches 13 und dem Deckel ein Zwischenraum besteht. Dadurch wird verhindert, daß Schmutz oder Fremdmaterial sich unter dem Plansch 13 ansammeln kann, wodurch das Aussehen der Verschlußkappe 5 beeinträchtigt werden könnte.

Der nach unten offene kanalartige Randbereich 12 weist einen Deckenabschnitt 15 nach Fig. 4 sowie innere und äußere Seitenwandabschnitte 16 und 17 auf. Der Schürzenabschnitt 11 des Verschlußteils 6 ist auf seiner Innenseite mit mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Ansätzen 18 versehen, die gemäß

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Pig. 3 und 4 mit ihren Oberflächen Stützflächen für die in Umfangsrichtung verlaufende äußere Kante 20 des Verschlußdeckels 7 bilden.

Wie der Querschnitt in Fig. 4 zeigt, ist oberhalb jedes Ansatzes 18 eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 21 vorgesehen. Diese Nut 21 weist vorzugsweise drei Flächen auf, nämlich eine obere Fläche 22, an welche eine untere oder mittlere Fläche 23 angrenzt, die wiederum in eine noch weiter unten liegende oder bodenartige Fläche 2¹I übergeht.

Es ist ersichtlich, daß die Flächen 22 und 24 gegenüber der Senkrechten spitze Winkel bilden, während die Fläche 23 einen kleiraren oder flacheren spitzen Winkel jnit der Senkrechten bildet als die Fläche 2¹I. Während drei deutlich unterschiedene Flächen 22,23 und 24 in dem größeren Maßstab nach Fig. 4 gezeigt sind, ist ersichtlich, daß, falls gewünscht, diese Oberflächen auch glatt in eine kontinuierliche Fläche ausgeformt werden können, welche unterschiedliche Abschnitte aufweist, die den Flächen 22,23 und 24 entsprechen. Die Beziehung der Flächen 22, 23 und 24 oder ihr funktionelles Äquivalent bezüglich jeder Nut 21 ist von großer Bedeutung in bezug auf den Eingriff mit Abschnitten des Verschlußdeckels 7, wie weiter unten beschrieben wird.

Der Deckel 7 weist zusätzlich zu dem durchgehenden zentralen Deckelabschnitt 14 eine ringförmige Nut 25 auf, die den zen-

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tralen Deckelspiegel 14 umgibt. Radial außerhalb dieser Nut ist einstückig ein nach unten offener und mit einer Dichtung ausgekleideter Kanal 26 vorgesehen. Wie ersichtlich, ist dieser Kanal 26 allgemein von umgekehrter U-Form. Die Dichtung 27 von bekannter Zusammensetzung ist so angebracht, daß eine hermetische Abdichtung mit dem Dichtungsrand 28 des Behälters erhalten wird, der allgemein bei 31 angedeutet ist. Die Deckelteile 7 können in bekannter Weise durch Ausstanzen von lackiertem oder beschichtetem Blech hergestellt werden, worauf das Dichtungsmaterial 27 in geeigneter Weise eingeführt und ausgehärtet oder anderweitig behandelt wird.

Der gezeigte Behälter 31 ist aus Metall hergestellt. Eb ist jedoch ersichtlich, daß er ebenso gut auchfeua Qlas oder Kunststoff bestehen kann. Vorzugsweise weist der Behälter einen in Umfangsrichtung verlaufenden Wulst 32 auf, der unmittelbar unterhalb des Randes oder der oberen öffnung 30 ausgebildet ist. Die Abmessungen des Wulstes 32 sind derart, daß er radial nach außen über die äußere Oberfläche der Schürze 11 des Verschlußdeckels 5 ragt. Wenn dementsprechend Behälter 31» die, wie beschrieben, verschlossen sind, Seite an Seite angeoxtttiet werden, z.B. beim Verpacken in größeren Verpackungsbehältern, greifen die Wülste 32 aneinander an und dienen zum Absorbieren von Seitenstößen, so daß der Schürzenabschnitt 11 der Verschlüsse 5 von diesen Seitenstößen geschützt ist. Dadurch wird verhindert, daß sich die Verschlußdeckel lösen und die Abdichtung unterbrochen wird.

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Es ist weiter ersichtlich, daß die Seitenwände 16 und 17 des nach unten offenen kanalartigen Randes 15 des Kunststoffverschlußelementes 6 auf den entgegengesetzten Seiten des oberen Bereiches des nach unten offenen Kanals 26 des Deckels 7 aufsitzen, und zwar an Punkten 33 und 3^ in etwa tangentialer Berührung derart, daß der horizontale Abschnitt 15 im Abstand von der Krone des kanalförmigen Abschnittes verbleibt. Aufgrund dieser Anordnung werden nach unten gerichtete Schläge oder Stöße, die auf die Oberseite des zusammengesetzten Verschlusses einwirken, und zwar auf deren Randbereiche, absorbiert, und zwar aufgrund des Abstandes und der Nachgiebigkeit des tangentialen Eingriffes an den Punkten 33 und 3¹*.

Es ergibt sich aus Fig.4, daß die Endkante 20 des Verschlußteils 7 an der mittleren unteren Fläche 23 angreift, die durch die Ansätze 18 gebildet wird, und zwar normalerweise an einem Punkt geringfügig oberhalb der Linie, an der die Fläche 23 die Fläche 24 schneidet. Diese Anordn-ung des normalen Angreifens gestattet es, daß das äußere Kunststoffverschlußteil 6 um geringe Beträge nach oben bewegt werden kann, relativ gegenüber dem Verschlußdeckel 7» ohne daß der Verschlußdeckel angehoben und die Dichtung beeinträchtigt wird. Trotz dieser geringen Bewegung wird also ein Brechen der Abdichtung zwischen dem Dichtungsmaterial 27 und dem Dichtungsrand 28 des Behältermundes zuverlässig verhindert.

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Die Steilheit der Fläche 23 ist derart, daß die relative Bewegung zwischen der Randkante 20 und der Oberfläche 23 relativ leicht vor sich geht. Auf der anderen Seite sind die Winkel der Flächen 24 so gewählt, daß die relative Bewegung verhindert wird, so daß diese Flächen in der Hauptsache als Hub- ' flächen dienen.

Der mit dem Dichtungsmaterial ausgekleidete Verschlußdeckel 7 kann leicht in das Kunststoffelement 6 eingebracht werden, um den zusammengesetzten Verschluß 5 zu bilden. Die Verschlußkappen können mit bekannten im Handel erhältlichen Verschlußmaschinen , auf gefüllte Behälter 31 mit hoher Geschwindigkeit aufgebracht werden, wobei vorzugsweise gleichzeitig Dampf in die kleinen Kopfräume der gefüllten Behälter eingeführt wird. Wenn der Dampf nach aufgebrachten Verschlußkappen im Kopfraum kondensiert, wird ein Unterdruck erzeugt, der die hermetische Abdichtung noch weiter verbessert und die Verschlußkappen zuverlässig in ihrer Stellung hält, und zwar auch gegenüber unbeabsichtigten oder zufälligen äußeren Kräften. Während der Schließvorgänge werden die Verschlußkappen 5 nach unten auf die gefüllten Behälter gepreßt, was mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1.000 oder mehr Behältern in der Minute in einer Maschine möglich ist.

Wenn es gewünscht wird, einen Behälter, der mit einer Verschlußkappe 5 versehen ist, zu öffnen, so ergreift der Benutzer den Zugring oder die Grifflasche 10 und zieht diese nach oben,

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wodurch zunächst die leicht durchbrechbaren Verbindungsabschnitte 35 durchbrochen werden,die den Hubring mit der inneren freien Kante des Flansches 13 einstückig verbindet. Dabei bleibt der Hubring 10 zuverlässig an dem Schfirzenabschnitt 11, und zwar über den einstückigen Gelenkabschnitt 36. Ein fortgesetztes Anziehen an dem Ring oder der Grifflasche 10 führt dazu, daß die Flächen24 eines oder mehrerer Ansätze 18 in der Nähe des Gelenkabschnittes 36 an der Kante 20 angreifen und diese anheben, wodurch das Vakuum in dem Behälter unterbrochen wird, worauf der Verschlußdeckel 7 leicht von dem Behälter 31 abgenommen werden kann.

Es ist ersichtlich, daß, solange der Zugring 10 nicht von den Brückenabschnitten 35 getrennt worden ist, ein Benutzer erkennen kann, daß der Behälter noch nicht geöffnet worden ist. Ein weiteres Zeichen hierfür kann dadurch gegeben werden, daß der zentrale Deckelabschnitt 14 des Deckelteils 7 als Sprungdeckel

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ist. Solange das Vakuum in dem Behälter 31 besteht, wird der Sprungdeckelspiegel seine nach innen gewölbte oder eingedrückte Stellung einnehmen. Wenn das Vakuum jedoch unterbrochen ist, springt der Deckelspiegel schnappartig nach außen, was ein sicheres Anzeichen dafür ist, daß das Vakuum in dem Behälter verlorengegangen ist.

Der kleine Abstand 37» wie er in Fig. 4 zu erkennen ist,zwischen der unteren Kante des Schürzenabschnittes 11 der Verschlußkappe 5 und der benachbarten Seitenwand des Behälters 31 dient dazu,

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Fremdkörper oder dgl. aus dem Bereich unter dem Schürzenabschnitt fernzuhalten.

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Claims

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- 12 Patentansprüche

l\ Verschluß für Behälter mit einem offenen Ende und einem die Öffnung umgebenden Dichtungsrand, bestehend aus einem äußeren, einstückigen Verschlußteil aus Kunststoff und einem inneren, ein Dichtungsmaterial aufweisenden Deckelteil, der in dem äußeren Verschlußteil unterstützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Verschlußteil (6) einen ringförmigen Abschnitt (8), einen inneren Zugring (10) oder dgl. Griffabschnitt und einen äußeren Schürzenabschnitt (11) aufweist, daß der ringförmige Abschnitt (8) einen nach unten offenen kanalförmigen Querschnittsteil (12) und einen von diesem radial nach innen vorspringenden Plansch

(13) und der Schürzenabschnitt mehrere sich in Umfangsrichtung erstreckende Ansätze (18) auf der Innenseite aufweisen, wobei sich eine radial nach innen offene Nut (21) oberhalb jedes Ansatzes (18) in Umfangsrichtung erstreckt, deren untere Begrenzung von der Oberseite des zugehörigen Ansatzes gebildet ist, und daß der Deckelteil (7) einen an den zentralen Spiegel

(14) angrenzenden, nach unten offenen kanalförmigen Randbereich (26) aufweist, der mit dem Dichtungsmaterial (27) ausgekleidet ist und dessen äußerer Wandabschnitt eine Kante (20) aufweist, wobei die Seitenwände des Querschnittsteiles (12) auf der Oberseite des Randbereiches (26) aufsitzen derart, daß der Boden (15) des Querschnittsteiles (12) von der Oberseite des Randbereichs (26) einen Abstand aufweist,

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während die äußere Kante des Randbereiches (26) mit Reibung an einem unteren Bereich (23»24) der radial nach innen offenen Nut (21) angreift.
2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial nach innen vorspringende Flansch (13) nachgiebig auf die Oberseite des zentralen Deckelspiegels (I¹O des Deckelteils (7) drückt.
3. Verschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radial nach innen verlaufende Plansch (13) unter einem spitzen Winkel gegenüber der Horizontalen nach innen und unten in Richtung auf den zentralen Deckelspiegel (14) des Deckelsteils (7) geneigt ist und elastisch auf dem Deckelspiegel- aufliegt.
4. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich jeder radial nach innen sich öffnenden Nut (21) einen oberen Bereich (23) aufweist, der gegenüber der Senkrechten einen kleinen Winkel einschließt, sowie einen unteren Bereich (24), der gegenüber der Senkrechten einen größeren Winkel einnimmt, wobei die untere Kante (20) des Deckelteils (7) normalerweise an dem oberen Bereich (23) angreift und dabei den Verschlußtexl (6) gegenüber dem Deckelteil (7) anhebt, wenn der Deckelteil unter Vakuum auf dem Behälter gehalten wird derart, daß der Deckelteil von dem Behälter

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nur durch Angreifen des unteren Bereiches (25) an der Kante (20) abhebbar ist.
5. Verschluß nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß der nach unten offene kanalförmige Abschnitt (26) des Deckelteils (7) allgemein von umgekehrter U-Form ist.

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