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Vakllum-lTelschluß für Behälter Die Erfindung betrifft einen Vakuum-Verschluß
für Behälter, bestehend aus eInem im wesentlichen flachen, relativ starren Deckelteil,
der mittels einer Dichtung nahe seinem Rand mit der ringförmigen Stirnfläche eines
Behälters abdichtend zusammenwirkt und einem den Deckelteil aufnehmenden, kappenfnrmigen
Halteteil aus relativ flexiblerem Material mit einstückig angeformtem Griffteil
im Kappenboden und einem den Behälterrand übergreif enden und den Verschluß sichernden
ochürzenabschnitt, der eine glatte, bis an den Behälterrumpf reichende Außenfläche
aufweist und mit einem mit seiner Innenfläche nach innen vorspringenden Bereich
im Schließzustand an dem Außenumfang des Behälters und während des Abhebevorganges
unter den Rand des starren Deckelteils greift.
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Es ist ein zweiteiliger Verschluß dieser Art bekannt, dessen kappenförmiger
Halteteil eine durch eine in Umfangsrichtung durchgehende Innenschulter begrenzte
Innenausnehmung aufweist. In diese ist der starre Deckelteil unverlierbar und im
wesentlichen axial unbeweglich gesichert.
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Unterhalb dieser Innenschulter ist der untere Randbereich des Schürzenabschnittes
des Halteteils nach innen derart eingeschnürt, daß dieser Teil unter den in iblicherweise
an den Behälterhals ausgebildeten echulterabschnitt des Behälters greift. Hierdurch
erfolgt die mechanische Sicherung des Verschlusses in der abdichtenden Stellung
auf dem Behälter (vergl. US-PS 3 460 701).
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Beim Gffnen dieses bekannten Vakuum-Verschlusses wird der ein stückig
angeformte Griffteil im Kappenboden erfaßt und mit diesem der Halteteil nach oben
gezogen. Hierbei wird der starre Deckelteil mit Hilfe der an diesem angreifenden
Innenschulter angehoben bis das Vakuum im Behälter durch Belüften beseitigt ist.
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Gleichzeitig wird der nach innen eingeschnuFe Bereich des Halteteils
durch die nach oben gerichteten Zugkräfte an einer Stelle des Umfanges so verformt,
daß er über die Schulter an Behälterhals hinweggleitet. Abgesehen von demrelativ
komplizierten Aufbau ergeben sich bei diesem Verschluß gewisse Schwierigkeiten sowohl
beim Einbringen des starren Deckelteils in die Ausnehmung des Halteteils als auch
beim Öffnen des Verschlusses, indem hierbei gleichzeitig die zum Brechen des Vakuums
und die zum Verformen der Einschnürung notwendigen Kräfte aufgebracht werden müssen.
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Ein Teil dieser Nachteile wird durch einen weiter entwickelten Vakuumverschluß
dieser Art beseitigt (vergl. die deutsche OS 2 113 5Ö7). Von diesem bekannten Vakuum-Verschluß
geht die vorliegende Erfindung aus. Bei diesem bekannten Verschluß besteht der Schürzenabschnitt
aus im wesentlichen zwei in axialer Rich tung fluchtend ineinander übergehenden
Wandabschnitten, die eine gemeinsame glatte Außenfläche und auf der Innenseite zwei
im
wesentlichen dazu parallele, jedoch über eine Innenschulter In
radialer Richtung gegeneinander versetzte Flächen begrenzt. Die in Umfangsrichtung
durchlaufede Innenschulter begrenzt einerseits einen Innenraum in dem Halteteil,
in dem mit reichlich axialem -piel der starre Deckelteil aufgenommen ist, und bildet
andererseits eine Verriegelungsschulter, mit welcher der echülzenabschnitt im Schließzustand
unter die Schulter des Behälterhalses greift, um den Verschluß in der abdichtenden
Stellung mechanisch zu sichern. Bei dieser bekannten Ausführung läßt sich der starre
Deckelteil relativ leichter als im zuvor beschriebenen Verschluß in den Innenraum
des Halteteils einführen. Beim Öffnen wird zunächst zur Lösung der mechanischen
Verriegelung des Verschlusses am Behälterhals der Schürzenabschnitt örtlich verformt,
so daß die Innenschulter über die Verriegelungeschulter des Behälterhalses nach
oben gleiten kann. Beim weiteren Abziehen des Verschlusses greift die Innenschulter
schließlich unter den Rand des rerelativ starren Deckelteill-, um diesen aus der
abdichtenden Stellung unter Brechung des Vakuums im Inneren des Behälters anzuheben.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs näher bezeichneten
Vakuum-Verschluß so weiterzubilden, daß dieser Verschluß unter zuverlässiger Abdichtung
eine ausreichende mechanische Verriegelung im Schließzustand auch bei Behältern
gewährleistet, die keinen Halsabschnitt und kaum einen Haltewulst aufweisen, wie
geblasene Trinkgläser oder sonstige Glasgefäße mit angeschmelzener Mündung oder
Trinkgefäße aus Kunststoff, und zwar auch, bei Unregelmäßigkeiten sowohl in den
Abmessungen als
auch in der geometrischen Form und der Oberflächengüte
des Behälterrandes, wobei gleichzeitig sichergestellt werden soll, daß keinerlei
Schmutz oder dgl. unter den Schürzenrand gelangen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der von der
Innenfläche des Schürzenabschnittes vorspringende Bereich aus mehreren, in Umfangsrichtung
in Abständen verteilten, in radialer Draufsicht jeweils T-förmigen Rippen besteht,
deren Steg zur Verschlußachse etwa parallel in Richtung auf den Kappenrand verläuft.
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Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß ein auf diese Weise ausgebildeter
Vakuum-Verschluß auch bei einfachen Behältern gewährleistet, die keinen ausgeprägten
Halsabschnitt aufweisen. So kann man mit dem neuen Verschluß einen sowohl dichten
wie auch mechanisch festen Sitz selbst bei Trinkgläsern gewährleisten, deren Außenfläche
im Bereich des Öffnungsrandes lediglich geringfügig, z.B. in Form eines Wulstes
aufgeweitet ist, dabei wird ein zuverlässiger Sitz auch dann gewährleistet, wenn
der Randbereich des Behälters unrund oder unregelmäßig in Umfangsrichtung geformt
ist oder Ungleichmäßigkeiten auf der Oberfläche aufweist. Wesentlich ist dabei,
daß der Schürzenabschnitt in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Abschnitte von
relativ hoher Steifigkeit und Abschnitte von relativ hoher Flexibilität oder Biegsamkeit
aufweist. Die relativ steifen Abschnitte sind dabei durch die T-förmigen Rippen
sowohl in begrenzter Richtung in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung bis
zum Schürzenrand hin,- versteift.
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Vorteilhafterweise besitzt der Rand des Schürzenabschnittes auf seiner
Innenseite eine in Umfangsrichtung ununterbrochene glatte Anlagekante von einer
lichten Weite gleich oder kleiner als die lichte Weite der Querbalken der T-förmigen
Rippen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Kämme der Stege der T-förmigen Rippen
zur Achse des Verschlusses etwa parallel verlaufen und die radiale Höhe der Stege
von dem Querbalken aus in Richtung auf den Kappenrand abnimmt.
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Hierdurch wird erreicht, daß sich die durchgehend glatte Anlagekante
am unteren Rand des Schürzenabschnittes in der Verschlußstellung abdichtend über
den ganzen Umfang an die Außenfläche des Behälters anlegt. Die Anlage kann dabei
unter begrenzter Vorspannung erfolgen, so daß zuverlässig jeder Eintritt von Schmutz
oder dgl. in das Innere des Schürzenabschnittes verhindert ist.
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Durch die Anlage dieser Kante an der Außenfläche des Behälters wird
in Verbindung mit den Stegen der T-förmigen Rippen zugleich in den versteiften Bereichen
des Schürzenabschnittes eine Hebelwirkung ausgeübt, welche die Querbalken der T-förmigen
Rippen unter zusätzlicher Vorspannung radial nach innen gegen den Umfang des Behälters
pressen, wodurch die Verriegelung und Haltekraft vergrößert wird.
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Die äußere Umfangsfläche des Schürzenabschnittes konvergiert zweckmäßigerweise
im Bereich des Steges der T-förmigen Rippen mit deren Kämmen von den Querbalken
weg zum Rand des Schürzenabschnittes hin. Der untere Bereich des Schürzenabschnittes
ist
dadurch nach innen konvergierend eingezogen und schmiegt sich
glatt an den Außenumfang des Behälters an. Dadurch wird zuverlässig verhindert,
daß bei Stapelung oder Handhabung der verschlossenen Behälter die Verschlüsse nicht
durch äußere Kräfte aus der abdichtenden Stellung abgedrückt werden können. Die
Querbalken der T-förmigen Rippen bilden zusammen mit dem ringförmigen Qpiegelabschnitt
des Halteteils eine Auskehlung, welche den Rand des starren Deckelteils in axialer
Richtung lose aufnimmt.
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Durch die zwischen den Rippen in Umfangsrichtung verbleibenden flexibleren
Schürzenabschnitte wird das Einbringen des starren Deckelteils in den Halteteil
wesentlich erleichtert.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Es zeigen Fig.1 einen Vakuum-Verschluß gemäß der Erfindung in Draufsicht.
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Pig.2 den Verschluß nach Fig.1 in perspektivischer Draufsicht von
schräg oben während des Öffnungsvorganges.
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Fig.3 in größerem Maßstabe und senkrechtem Schnitt den Randbereich
eines mit dem Verschluß gemäß der Erfindung verschlossenen Glasbehälters unmittelbar
beim Öffnen.
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Fig.4 in ähnlicher Darstellung wie Fig.3 den Verschluß in der Schließstellung.
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Fig.5 in Ausschnitten zwei Ai'sführungsbeispiele für die Ges'a-'-tung
des Offnungsrandes eines Behälters, bei dem der Verschluß gemäß der Erfindung verwendet
werden kann und Fig.6 einen senkrechten Schnitt durch eine VerschlußkapDe gemäß
der Erfindung vor der Aufbringung auf einen Behälter.
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Der neue Verschluß läßt sich bei Behältern aus Glas, aus F.unststoff,
aus Steingut, Metall oder anderen für Behälter bekannten Werkstoffen verwenden.
Von besonderem Vorteil ist die Verwendung bei Behältern aus Glas, Kunststoff oder
Steingut, wobei der Verschluß sowohl bei solchen Behältern verwendet werden kann,
bei denen die Öffnungskante durch ein Formwerkzeug besonders geformtworden ist als
auch bei solchen, bei denen bei der Herstellung keine mechanische oder durch Werkzeuge
besonders geprägte Oberkante vorliegt.
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Mit ganz besonderem Vorteil läßt sich der Verschluß bei zugleich als
Trinkbecher verwenbaren Behältern aus Glas oder Kunststoff anwenden, bei denen kein
ausgeprägter Behälterhals vorgesehen ist, beispielsweise auch bei Glasgefäßen.,
mit angeschmolzener Mündung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Verwendung des Verschlusses
bei einem als Trinkbecher verwendbaren Behälter aus Glas oder Kunststoff beschrieben.
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Der neue Verschluß besteht aus zwei Teilen, nämlich einem eigentlichen
Deckelteil 5 und einem ringförmigen Halteteil 4.
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Der Deckelteil 5 dient zum Verschließen der Behälteröffnung und kann
als scheibenförmiger oder membranförmiger Teil ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise
ist der Deckelteil 5 als relativ starrer Teil aus Blech, Kunststoff oder dgl. hergestellt
und weist einen ringförmigen Randbereich 5a auf, auf dessen Innenseite eine Dichtungsmasse
6 aufgebracht ist. Die äußere Kante des Deckelteils 5 ist,wie bei 14 angedeutet,
geringfügig nach unten abgebördelt oder umgebogen. Zwischen dem Rand 14 und einer
Schulter Sb kann eine nutartige Vertiefung vorgesehen sein, welche die Dichtungsmasse
6 aufnimmt.
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Der Halte teil besteht zweckmäßigerweise aus einem gegenüber dem Deckelteil
5 relativ flexibleren Material, insbesondere aus Kunststoff. Er weist einen ringförmigen
Kappenboden 4a und einen von diesem ausgehenden Schürzenabschnitt 4b auf. Wie dies
bei den in Frage stehenden Verschlüssen üblich ist, ist im Kappenboden ein ringförmiger
Griffteil 8 zweckmäßigerweise einstückig angeformt, der mit dem ringförmigen Kappenboden
4a an einer begrenzten Umfangsstelle 7 unter Bildung eines Gelenkabschnittes einstückig
verbunden ist. Außerdem kann der Griffteil von der Herstellung her mit dem ringförmigen
Kappenboden 4a an weiteren begrenzten Stellen durch leichtdurchbrechbare Stege 3
verbunden sein. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Griffteil vor dem Gebrauch
zuverlässig in der Ebene des Kappenboden8 4a verbleibt und dennoch leicht erfaßt'werden
kann. Gleichzeitig ergibt sich hierbei eine Fälschungssicherung, indem der Käufer
anhand der Unversehrtheit der Stege 3 mit einem Blick erkennen kann, daß der Behälter
noch
nicht geöffnet worden ist.
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Der einstückig an den ringförmigen Kappenboden 4 angeformte Schürzenabschnitt
4b besteht aus zwei in axialer Richtung aneinander anschließenden Abschnitten 11
und 12. Der obere Abschnitt 11 weist eine im wesentlichen zylindrische äußere Umfangsfläche
10a auf, während der Abschnitt 12 eine Umfangsfläche lOb aufweist, die zum Schürzenrand
15 hin konisch eingezogen ist.
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Auf der im übrigen glatten Innenfläche des Schürzenabschnittes sind
in Umfangsabständen, wie aus Fig.6 ersichtlich ist, Rippen 1 einstückig angeformt.
Diese springen von der Innenfläche 4c des Schürzenabschnittes radial nach innen
vor und sind in radialer Draufsicht T-förmig ausgebildet. Die Querbalken 2b der
Rippen 1 verlaufen in einer gemeinsamen, zur Achse A des Verschlusses senkrechten
Ebene und erstrecken sich in begrenztem Maße nach beiden Umfangsrichtungen von dem
Steg 2 der Rippen aus. Wie aus der Schnittdarstellung nach Fig.3 hervorgeht, bilden
die Querbalken 2b mit der Innenfläche des ringförmigen Kappenbodens 4 eine Ausnehmung
13, in welcher mit axialem Spiel der Randbereich 14 des Deckelteils 5 aufgenommen
werden kann.
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Durch die Rippen 1 wird der Schürzenabschnitt 4b in mehrere Abschnitte
unterteilt, die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgen und zwar Abschnitte, die durch
die Rippen1 ausgesteift sind und Abschnitte, die zwischen den Rippen 1 liegen und
eine demgegenüber relativ größere Flexibilität oder Biegsamkeit zeigen.
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Die Kämme 2a der Stege 2 und die Kämme der Querbalken 2 liegen zweckmäßigerweise
im wesentlichen auf einer gemeinsamen zylindrischen Pläche, deren Achse mit der
Achse A des Verschlusses zusammenfallt. Die radiale Höhe der Stege 2 nimmt dabei
von den Querbalken 2b in Richtung auf den Rand 15 des Schürzenabschnittes hin ab
und zwar zweckmäßigerweise bis auf den Wert Null.
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Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Abschnitt 10c der Innenfläche
4c des Schürzenabschnittes mit den Kämmen 2a der Stege 2 in Richtung auf den Rand
15 des Schürzenabschnittes konvergiert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
das in den Figuren dargestellt ist, weist der Rand 15 des Schürzenabschnittes im
Bereich seiner Innenkante eine in Umfangsrichtung dw chlauf ende, glatte Anlagefläche
16 auf, deren lichte Weite gleich oder kleiner der lichten Weite der Kämme der Querblaken
2b ist.
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Zig.6 gibt in der Schnittdarstellung den Verschluß vor der Aufbringung
auf einen Behälter wieder. Der Verschluß läßt sich auf den Öffnungsrand des Behälters
leicht, lediglich durch axialen Druck aufpressen, wobei zweckmäßigerweise im Kopfraum
des Behälters während des Verschließens wenigstens ein leichtes Vakuum erzeugt wird
und zwar entweder durch heißes Einfüllen des Inhaltes oder durch Injezieren von
Heißdampf in den Kopfraum unmittelbar vor dem Verschließen. Bei dem Aufpreßvorgang
drückt sich die Dichtungsmasse 6 abdichtend auf die Stirnfläche 17 des Öffnungsrandes
9, Während des Aufpressen:s verformt sich der Schürzenabschnitt, wobei die Rippen
über den Öffnungsrand gleiten und sich unterhalb des Öffnungsrandes am Umfang des
Behälters in der in
Fig.4 dargestellSn Weise festklammern. Dabei
liegt auch die Anlagefläche 16 des Schürzenrandes vorzugsweise unter Vorspannung
abdichtend an der Umfangsfläche des Behälters an. Durch die bereicheweise relativ
starre Verbindung der Anlagefläche 16 mit den Querblaken 2b über die Stege 2 der
Rippen, ergibt sich in diesen Bereichen dabei eine Hebelwirkung, welche die radiale
nach innen gerichtete Anpreßkraft der Querstege 2b an den Umfang des Behälters versperrt.
Man erhält hierbei auch ohne ausgeprägter Hals schulter des Behälters überraschenderweise
einen außerordentlichen zuverlässigen Sitz des Verschlusses auf dem Behälterhals.
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Dies gilt auch bei Behältern, die wie im dargestellten Beispiel, nach
Art von Trinkgefäßen lediglich einen schwachen Randwulst aufweisen, wie dieser in
Fig.4 oder in Fig.5 bei b) gezeigt ist. Ein gleich guter, fester Sitz ergibt sich
aber auch bei nahezu zylindrischem Umfangsverlauf des Behälterrandes oder bei schwacher
negativer Konizität des Behälterrandes, wie diese schematisch im Beispiel a) der
Fig.5 angedeutet ist.
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Die dabei erzielte feste Anschmiegung des unteren Abschnittes 12 des
SchUrzenabschnittes an den Behälterumfang gewährleistet nicht nur die erwähnte Abdichtung
im Bereich der Anlagefläche 16, sondern auch eine Sicherung gegen die Gefahr eines
unbeabsichtigten Abdruckens des Verschlusses beim Verpacken, bei der Handhabung
ader bei der Stapelung bzw. beim Transport der verschlossenen Behälter.
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Die Flexibilität des Schffrzenabschnittes stellt sicher, daß auc'
nach einmaligem öffnen des Behälters ein Kind oder eine Hausirau
den
Verschluß lediglich durch schwachen axialen Druck wieder in eine dichte Schließstellung
auf den Behälter aufdrücken kann.
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Beim Öffnen wird der ringförmige Griffteil 8 unter Durchbrechen der
Stege 3 aus seiner Lage nach Fig.1 nach oben gezogen, wie dies Fig.2 zeigt. Durch
die Zugwirkung wird in der Nähe der Gelenkstelle 7 der Schürzenabschnitt verformt,
wobei die Querbalken 2b der in der Nähe befindlichen Rippen aus der Haltestellung
nach oben gleiten und dabei schließlich unter den abgebogenen Rand 14 des Deckelteils
5 greifen, um diesen aus der abdichtenden Stellung nach Fig.4 vom Behälterrand abzuheben.
Der Deckelteil bleibt also unverlierbar mit dem Halteteil verbunden.
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Ansprüche