DE2504803C2

DE2504803C2 - Vakuum-Verschluß für Behälter

Info

Publication number: DE2504803C2
Application number: DE19752504803
Authority: DE
Inventors: Heinz 3300 Braunschweig Marklein
Original assignee: Schmalback Lubeca AG
Current assignee: Ardagh Metal Beverage Germany GmbH
Priority date: 1975-02-05
Filing date: 1975-02-05
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2504803A1

Description

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 Üeckelteil lose aufnehmenden, kappenförmigen Halteteil aus relativ flexiblerem Material mit einstückig angeformtem Griffteil im Kappenboden und einem den Behälterrand übergreifenden, den Verschluß verriegelnden und mit seinem freien Rand an dem Behälterrumpf anliegenden Schürzenabschnitt, der eine glatte Außenfläche aufweist und mit einem von seiner Innenfläche radial nach innen schullerartig vorspringenden Bereich im Schließzustand verriegelnd an dem Außenumfang des Behälters und während des Abhebevorganges erst nach Aufheben der Verriegelung unter den Rand des starren Deckelteils greift.

Ein Vakuum-Verschluß dieser Art ist aus der US-PS 36 56 648 bekannt. Wesentlich für die Funktion dieses bekannten Vakuum-Verschlusses ist es, daß der Schürzenabschnitt an dem Behälterrumpf anliegt, so daß keinerlei Schmutz oder sonstige Fremdstoffe in den Verriegelungs- und Dichtungsbereich gelangen können. Weiterhin ist wichtig, daß das Ansetzen eines Werkzeuges zum unzulässigen Abheben des Deckels unter den Schürzenrand weitgehend unterbunden ist. Außerdem wird bei diesem Vakuum-Verschluß gewähr-

leistet, daß die zum öffnen notwendigen Kräfte in Grenzen gehalten werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Kräfte zur Aufhebung der Verriegelung des Verschlusses am Behälterhals einerseits und die Kräfte zur Aufhebung des Vakuums und damit der Abdichtung andererseits nacheinander zur Wirkung gebracht werden und sich daher nicht in der sonst üblichen Weise addieren können. Der bekannte Vakuum-Verschluß bedarf allerdings eines besonders ausgeformten Behälterhalses mit Verriegelungsschulter, die mit einer entsprechenden Gegenschulter am Schürzenabschnitt verriegelnd zusammenwirkt

Bei einem anderen bekannten Vakuum-Verschluß für Behälter (US-PS 38 04 283) greift der Schürzenabschnitt an dem Behälterrumpf nicht an. Zwar weist der Schürzenabschnitt auf seiner Innenseite mehrere in Umfangsrichtung verteilte, radial nach innen vorspringende Umfangsabsdinitte auf. Diese liegen jedoch in der verschlossenen Stellung des Behälters ausschließlich an dem Randbereich des flachen und relativ starren

jo Deckelteils an, um beim öffnen des Behälters diesen vom Rand des Behälterrumpfes abzuheben. Auch ist bei diesem bekannten Vakuum-Verschluß der Deckelteil von dem kappenförmigen Halteteil nicht lose, sondern mit engem Sitz aufgenommen. Bei diesem bekannten Vakuum-Verschluß sorgt allein das Vakuum für die Verbindung zwischen Deckelteil und Behälterrumpf. Bei einem anderen bekannten, einteiligen Vakuum-Verschluß (GB-PS 5 07 014) weist der relativ starre Deckelteil in seinem umfänglichen .Mantelbcreich einige

•to wenige in Umfangsrichtung verteilte, keilförmig nach innen vorspringende Verriegelungsekmente auf. die unter einen radial nach außen vorspringenden Gegenwulst des Behälterhalses greifen, um für die erforderliche Verriegelung zu sorgen. Hierbei ist der Mantel der

•»ΐ Kappe im wesentlichen zylindrisch, und die Vorsprünge ragen vom Kappenboden nach unten und nach innen keilförmig und liegen so tangential an dem Wulst an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vakuum-VerschluU der eingangs näher bezeichneten

in Art so weiterzubilden, daß mit diesem Verschluß eine zuverlässige Abdichtung sowie eine ausreichend mechanische Verriegelung im Schließzustand auch bei Behältern gewährleistet ist, die in Form von einfachen Massenartikeln, wie geblasenen Trinkgläsern oder

v> Glasgefäßen mit angeschmolzener Mündung oder Trinkgefäßeii aus Kunststoff ohne ausgeprägten Schulterabschnitt oder Halsbereich, ausgebildet sind, ohne daß Unregelmäßigkeiten in der geometrischen Form, den Abmessungen oder der Oberflächenbeschaffenheit

M) des Behälterrandes die Abdichtung oder die Verriegelung beeinträchtigen können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der von der Innenfläche des Schürzenabschnittes schulterartig vorspringende Bereich aus mehreren, in Umfangsrichtung in Abständen verteilten, in radialer Draufsicht jeweils T-förmigen Kippen besteht, deren Steg zur Verschlußachse etwa parallel in Richtung auf den Kappenrand verläuft und kurz vor diesem endet.

Praktische Versuche haben überraschenderweise gezeigt, daß der neue Vakuum-Verschluß auch bei den genannten einfachen Behältern, die im Massenverfahren und so rnit relativ großen Toleranzen hergestellt werden, eine zuverlässige Verriegelung und damit auch eine sichere Abdichtung gewährleisten. Der zuverlässige Sitz des Verschlusses auf dem Behälter wird auch dann gewährleistet, wenn bei einfachen Gläsern mit aufgeweitetem Rand der Randbereich des Glases unrund oder unregelmäßig geformt ist oder auch Ungleichmäßigkeiten in der Umfangsfläche aufweist. Maßgeblich dafür ist, daß der Schürzenabschnitt über den wesentlichen Teil seiner Höhe reichende, in Umfangsrichtung einander abwechselnde Abschnitte von relativ hoher Steifigkeit und Abschnitte von relativ hoher Flexibilität oder Biegsamkeit aufweist. Die Versteifung sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung des Schürzenabschnittes wird durch die T-förmige Ausbildung der Rippen sichergestellt. Diese Rippen begrenzen aufgrund ihrer schmalen und sich in axialer Richtung erstreckenden Stege an dem biegsamen Schürzenrand eine durchgehende, sick an den Umfang des Behälterrumpfes genau anpassende Anlage- und Dichtfläche. Diese steht bei ihrer Anlage an dem Behälterrumpf unter Vorspannung und sorgt damit nicht nur für eine zuverlässige Abdichtung gegen Eindringen von Schmutz oder Fremdkörpern in den Verriegelungs- und Dichtungsbereich, sondern übt auch über die Stege der T-förmigen Rippen eine Hebelwirkung aus durch den die in Umfangsrichtung verlaufenden Querteile der Versteifungsrippen mit erhöhter Kraft radial gegen den relativ glatten Umfang des Behälters gepreßt werden. Durch diese Hebelwirkung wird die Verriegelungs- und Haltekraft entscheidend erhöht.

Vorteilhafterweise verlaufen die Kämme der Stege derT-förmigen Rippen zur Achse des Verschlusses etwa parallel, wobei die radiale Höhe dieser Stege von den Querbalken aus in Richtung auf den Kappenrand abnimmt. Dadurch wird die Übertragung der Hebelkrafte auf den Querteil der T-förmigen Rippen verbessert, ohne daß die Elastizität und die Anpassungsmöglichkeit des unteren Randes des Schürzenabschnittes an den Verlauf der Umfangsfläche des Behälterrandes beeinträchtigt wird. Die äußere Umfangsfläche des Schürzenabschnittes im Bereich des Steges der T-förmigen Rippen konvergiert zweckmäßigerweise mit den Kam men dieser Stege, und zwar von den Querbalken weg zum Rand des Schürzenabschniltes, so daß sich die Stege in Richtung auf die Querbalken zunehmend versteifen und im Bereich der Querbalken kräftige Eingriffsc'emente bilden.

Der Rand des Schürzenabschnittes bildet dabei auf seiner Innenseite eine in Umfangsrichtung ununterbrochene Anlagefläc'iie von einer lichten Weite gleich oder kleiner als die lichte Weite der Kämme der Querbalken der T-förmigen Rippen. Da zu diesem Rand hin die Kämme der Stege und die äußere Umfangsfläche des Schürzenabschnittes konvergieren, ist dieser Bereich sehr flexibel und kann sich daher genau und eng an den Umfang des Behälters anpassen, auch wenn dieser erhebliche Unregelmäßigkeiten aufweist oder der Umfang unrund ist.

So ei hält man mit dem neuen Vakuum-Verschluß einen sowohl dichten als auch mechanisch festen Sitz selbst bei einfachen Behältern, die keinen ausgeprägten Halsabschnitt aufweisrri, oder auch bei Trinkgläsern, deren Außenfläche im Bereich des Öffnungsrandes lediglich geringfügig, z. B. wulstartig aufgeweitet ist. Durch das enge Anschmiegen des Randes des Schürzenabschnittes an den Außenumfang des Behälters wird auch zuverlässig verhindert, daß bei Stapelung 5 odei bei Handhabung der verschlossenen Behälter die Vakuum-Verschlüsse durch äußere Kräfte aus der abdichtenden Stellung abgedrückt werden. Durch die zwischen den T-förmigen Rippen in Umfangsrichtung verbleibenden flexibleren Schürzenabschnitte wird das ίο Einbringen des starren Deckelteils in den kappenförmigen Halteteil erleichtert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt die
F i g. 1 einen Vakuumverschluß in Draufsicht,

F i g. 2 den Verschluß nach Fig.! in perspektivischer Darstellung und Ansicht schräg von oben während des Öffnungsvorganges,

Fig.3 in größerem Maßstab und in senkrechtem Schnitt den Randbereich eines mit dem Vakuum-Verschluß verschlossenen Glasbehälter unmittelbar beim Öffnen.

Fig. 4 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 3 den Vakuum-Verschluß vor dem Öffnen,

F ■ g. 5 in Ausschnitten zwei Ausführup.gsbeispiele für die Gestaltung des Öffnungsrandes eines Behälters, der mit dem Vakuum-Verschluß verschlossen werden kann, und

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch eine V'erschlußkappe vor ihrer Aufbringung auf einen Behälter.

Der neue Vakuum-Verschluß ist einsetzbar für Behälter aus Glas, aus Kunststoff, aus Steingut. Metall oder anderen für Behälter bekannten Werkstoffen. Sein Einsatzbereich liegt hauptsachlich bei Behältern aus ü Glas, Kunststoff oder Steingut. Dabei kann der Öffnungsrand dieser Behälter besonders geformt sein. Es kann sich aber auch um Behälter handeln, bei deren Herstellung keine besonders ausgeprägten Öffnungsränder oder Kanten entstehen. Bei den Behältern kann es sich auch um Trinkbecher aus Glas oder Kunststoff handeln, z. B. um Glasbecher mit angeschmolzener Mündung.

Der Vakuum-Verschluß besteht aus einem im wesentlichen flachen, relativ starren Deckalteil 5 und ·»'> einem diesen lose aufnehmenden kappenförmigen Halteteil 4 aus relativ flexiblerem Material.

Der Deckelteil 5 kann aus Blech oder Kunststoff oder

dgl. hergestellt sein und weist einen ringförmigen Randbereich 5a auf, auf dessen Innenseite eine mit der

W ringförmigen Stirnfläche eines Behälters abdichtend zusammenwirkende Dichtung 6 aufgebracht ist. Die äußern Kante des Randes 14 des Deckelteils 5 ist leicht nach unten abgebördelt oder abgebogen. Zwischen diesem Rand 14 und einer Schulter 5b des Deckelteils

V) kann eine flache, nutartige Vertiefung vorgesehen sein.

in welcher die Dichtung 6 aufgenommen ist.

Der kappenförmige Halteteil kann aus Kunststoff bestehen. Er weist einen ringförmigen Kappenboden 4a und einen von d'^sem ausgehenden, den Behälterrand bo übergreifenden und den Verschluß verriegelnden Schürzenabschnitt 4fc auf. An den Kappenböden ist einstückig ein Griffteil 8 angeformt, dtr mit dem Kappenboden 4a an einer begrenzten Umfangsstelle 7 unter Bildung eines Gelenkabschnittes einstückig μ verbunden ist. Z.sr Fälschungssicherung kann der Griffteil mit dem ringförmigen Kappenboden 4a an weiteren begrenzten Stellen durch leicht durchbrechbare Stege 3 verbunden sein.

Der Schürzenabschnitl 4b weist an dem an den Kappenboden 4» angrenzenden Teil 11 eine im wesentlichen zylindrische Umfangsfläche 10;/ auf. während der daran anschließende untere Teil 12 eine zum Rand 15 des Sehürzenabschnittes hin konisch eingezogene Umfangsfläche 10/) aufweist. Die beiden Schürzenabschnitt-Teile gehen unmittelbar ineinander über, so daß der Schürz.cnabschnitt 4b eine glatte Außenfläche aufweist. Von der Innenfläche des Sehürzenabschnittes 4b springen mehrere schulterartige Rereiche in Form von in I !mfangsrichiung in Abständen verteilten Rippen I vor. Die von der Innenfläche 4cdcs Sehürzenabschnittes vorspringenden Rippen 1 sind in radialer Draufsicht T-förmig ausgebildet. Die Querbalken 2b der Rippen 1 verlaufen in einer gemeinsamen, zur Achse A des Vakuum-Verschlusses senkrechten F.benc und erstrecken sich in einem hfprcnzirn Maße nach beiden Unifangsrichtiini?en von dem jeweils mittleren Steg 2 der Rippen aus. Wie aus der Schnittdarstellung nach Fig.) ersichtlich ist. begrenzen die Querbalken 2b der Rippen mit der Innenfläche des ringförmigen Kappenbodens 4u eine Ausnehmung Π. in der mit axialem Spiel die äußere Kante oder der Rand 14 des Deckelteils 5 aufgenommen ist.

Durch die Rippen 1 ist der Schürzenabschnitt 4b in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Abschnitte unterteilt, von denen die die Rippen 1 aufweisenden Abschnitte versteift und die dazwischenliegenden Abschnitte demgegenüber flexibel oder biegsam sind. Die Kämme 2a der Stege 2 sowie die Kämme der Querbalken 2b liegen im entspannten Zustand des Halteteils im wesentlichen auf einer gemeinsamen zvlindrischen Fläche, deren Achse mit der Achse A des Vakuum-Verschlusses zusammenfällt. Die radiale Hohe der Stege 2 nimmt dabei von den Querbalken 2b aus in Richtung .:iif den Kappenrand 15 ab. und /\:,;r iw ι ,ιvii-ί '■' .um ilen W en Null. W ie aus den I ι l'. -4 iirv.i ι- her', ι"" je'¹· konvertieren die Kämme 2,ι ,!er Stiy,· 2 .-.'i '.- ·■' \-- ι:: 11:; 1Oi J.τ lime"¹¹.:.¹';:' 4." .!es ^, !■··.···.; '■■ ■■■ ν*. :n Kn hfi;,c .!'.ι' lieu R .in.I 1Ϊ i ).i r-i I.·.!-·.-·.· ■ ''■ '.'.- i-¹'.-. die VV.i-i'IJuKe des S₍ 'i:,r/e".ih

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V.i-.U :-..:■. 1 «l .!es I_c!|_s 12 des Sciiurzenarisehnittes \ o:.

Rei ;!["!: ui^esteiken bevorzugten Ausführungsheispie! weist ,!er Rand 15 des Schürzeiiabschnittes auf seiner Innenseite eine in Lmfangsrichiung ununterbrochene Aniagefläehe 16 auf. deren lichte Weite gleich oder kleiner als die lichte Weite der Kämme der Querbalken 2fcderT-förmigen Rippen I ist.

Aufgrund der Flexibilität des Sehürzenabschnittes läßt sich der relativ starre Detkelteil leicht in den kappenförmigen llalicteil einlegen. Der so gebildete Vakuum·Verschluß kann ohne Schwierigkeiten und lediglich durch axialen Druck auf ilen Öffnungsrand ι eines Rehälters aufgepreßt werden. Dabei kann der Kopfraum des Behälters während des Vcrschlicßensder Hinvvirkiing eines Unterdruckes ausgesetzt werden. Dies kann entweder durch Einfüllen des Inhaltes im heißen Zustand oder durch Injizieren von Heißdampf in

to den Kopfraum geschehen. Beim axialen Aufpressen des Vakuum-Verschlusses wird die Dichtung ft abdichtend auf die Stirnfläche 17 des Behälterrandes 9 aufgepreßt. Während des Aufpresscns verformt sich der Schürz.enabsclinitt 4b. wobei die Rippen I über ilen Behälterrand

ii 9 gleiten und sich in der radstellung am Umfang des Behaltet·? festklammern. Dabei liegt die beim Aufpressen leicht gedehnte ununterbrochene Anlagefläche 16 des Randes 15 unter Vorsnannune abdichtend an drr I imfangsfläehe des Behälters an. Da diese Anlagefläche

.'" 16 mit dem Querbalken 2b über die Stege 2 in relativ starrer Weise verbunden ist. wirkt sich die .Spreizvorspannung der Aniagefläehe 16 hebelartig als radial nach innen gerichtete Anpreßkraft auf die Querbalken 2b aus, die auf diese Weise um so fester gegen die

2~-> Umfangsfläche des Behälters gedrückt werden. Dadurch ergibt sich auch ohne ausgeprägte Randschulter oder Halsschulter ein zuverlässiger Sitz des Vakuum-Verschlusses. Dies gilt auch für Behälter, deren Behälterrand gemäß F i g. 5a bzw. 5b ausgebildet ist.

so Durch die Anschmiegung der Haltefläche i6 unter Vorspannung an den Umfang des Behälters ergibt sich eine ausreichende Abdichtung gegen F.indringen von Fremdkörpern oder dgl. in den Bereich zwischen Bchälterumfang und .Schürzenabschnitt. Gleichzeitig

Ϊ5 w ird dadurch ein Einführen eines Werkzeuges unter den Rand 15 außerordentlich erschwert, so daß ein öffnen des Vakuum-Verschlusses ohne Benutzung des Griffteil·· 8 weitgehend ausgeschlossen ist. Die Anschmiei."itiL· ties Schurzenabschnittcs an den Behälterunifang

j" s-vhe··· .n:ch eiifC Beschädigung oder Beeinträchtigung iii-s \,-k.,i :\ er^'hiusse- wahrend des Stapclns. des \ τρ.uλ ; -.ν-, oder während sonstige Handhabung der ν eis-.-hii'-'-c.'cn Beh.il'-.r Die Flexibilität des Schurzen- .•.'r.-i :■■■<:■.■- er 1'¹Ci^! ι. Ii; auch ein leichtes V, lederver-

4=> scn!ie"c:i eines einmal geöffncen Behälters, um so nicht e:u"i">i"!:iene Teile des Füllgutes zu schützen. Beim Offnen wird der Haltetcil über den Griffteil 8 nach oben gezogen, wobei die Klemmkraft der Rippen I am Umfang des Behälters aufgehoben wird. Im weiteren Verlauf des Anhebevorganges greifen die Qu^-balken der Rippen unter den äußeren Rand 14 des Deckclteils und nehmen diesen unter Aufhebung des Vakuums mit. Der Deckelteil bleibt also unverlierbar mit dem Halteteil verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vakuumverschluß 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 lose aufnehmenden, kappenförmigen Halteteil aus relativ flexiblerem Material mit einstückig angeformtem Griffteil im Kappenboden und einem den Behälterrand übergreifenden, den Verschluß verriegelnden und mit seinem freien Rand an dem Behälterrumpf anliegenden Schürzenabschnitt, der eine glatte Außenfläche aufweist und mit einem von seiner Innenfläche radial nach innen schulterartig vorspringenden Bereich im Schließzustand verriegelnd an dem Außenumfang des Behälters und während des Abhebevorganges erst nach Aufheben der Verriegelung unter den Rand des starren De«.kelteils greift, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Innenfläche des Schürzenabschnittes (4b) schulterartig vorspringende Bereich aus mehreren, in Umfangsrichmng in Abständen verteilten, in radialer Draufsicht jeweils T-förmigen Rippen (1) besteht, deren Steg (2) zur Verschlußachse etwa parallel in Richtung auf den Kappenrand (15) verläuft und kurz vor diesem endet.

2. Vakuum Verschluß nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme (2a) der Stege (2) der T-förmigen Rippen (1) zur Achse (A) des Verschlüsse? etwa parallel verlaufen und die radiale Höhe der Stege (2) von den Querbalken (2b) aus in Richtung auf den Kappenrand( 15) abnimmt.

3. Vakuumverschiuß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Jmfangsfläche(10ö,) des Schürzenabschnittes (Ab) im Bereich des Sieges (2) der T-förmigen Rippen mit deren Kämmen (2a) von den Querbalken (2b) weg zum Rand (15) des Schürzenabschnittes (4a) konvergiert.

4. Vakuumverschluß nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Schürzenabschnittes auf seiner Innenseite eine in Umfangsrichtung ununterbrochene Anlagefläche (16) von einer lichten Weite gleich oder kleiner als die lichte Weite der Kämme der Querbalken (2b) der T-förmigen Rippcnfljaufwcist.