DE2652945A1

DE2652945A1 - Kunststoffdeckel fuer behaelter

Info

Publication number: DE2652945A1
Application number: DE19762652945
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Wenke
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1976-11-22
Filing date: 1976-11-22
Publication date: 1978-05-24

Description

Kunststoffdeckel für Behälter
Die Erfindung betriff-- einen Kunststoffdeckel und insbesondere einen Deckel, der an einem zu verschließenden Behälter heiß aufgesiegelt werden kann und der eine Ausnehmung besitzt, die sich bei auf dem Behälter aufgesiegeltem Deckel in den Behälter hineinerstreckt.
Verschlossene Behälter sind häufig einer Änderung des Innendrucks infolge Erwärmung und/oder Abkühlung des Inhalts des geschlossenen Behälters ausgesetzt. Beispielsweise bewirkt dann, wenn der Inhalt in dem Behälter in noch heißem Zustand eingefüllt und der Deckel vor der Abkühlung des Inhalts angebracht wird, die anschließende Abkühlung eine Absenkung des Innendrucks und die Ausbildung eines Überdrucks an der Außenseite des Deckels.
Bei einem anderen Beispiel kann die Wärmebehandlung des Inhaltes nach dem Einfüllen und Schließen des Behälters eine Anhebung des Innendrucks im Behälter verursachen. Diese Druckänderungen in einem geschlossenen Behälter können eine unansehnliche Deformation des Deckels und in einigen Fällen des Behälters selbst und sogar eine Beschädigung der Auf siegelung des Deckels auf dem Behälter bewirken.
In Abhängigkeit von der Temperatur, bei der die Innendruckänderung stattfindet, können Falten oder Knifflinien dauerhaft im Deckel ausgebildet werden, so daß sogar dann, wenn sich der Innendruck im wesentlichen auf Atmosphärendruck zurückstellt, die Falten oder Kniffe bestehen bleiben und ein unschönes Erscheinungsbild bieten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausbildung dieser Falt- oder Kniff linien in einem Deckel zu reduzieren und zu minimalisieren. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Deckel. in einer Ausnehmunq ausqestattet wird, die sich mindestens teilweise den Behälter hinein erstreckt und einen gewölbten Bodenteil und mindestens einen Wölbungsradius besitzt und deren Tiefe zwischen 1/15 und 1/3 des kleinsten Abstandes zwischen einander gegenüberliegenden Kanten des Versiegelungsrandes mißt und die unter einem Winkel von mehr als 650 zur Ebene des Versiegelungsrandes an der Stelle des Auftreffens der Ausnehmung auf die Ebene des Versiegelungsrandes geneigt ist. Wenn ein an einem geschlossenen Behälter aufgesiegelter erfindungsgemäßer Deckel einem Innendruck ausgesetzt wird, kann sich die Ausnehmung unter zunehmenden Innendruck vom Behälteaus gesehen nach außen verschieben, ohne daß'Knifflinien im Deckel ausgebildet werden.
Diese nach außen gerichtete Deformation senkt selbstverständlich auch den Innendruck, wodurch die auf den Deckel einwirkende Last gesenkt wird. Wenn sich der Druck im wesentlichen auf den ursrünglichen Druck absenkt, nimmt der Deckel wieder seine ursprürigliche Gestalt an, und ist er in seinem Erscheinungsbild nicht beeinträchtigt Wenn der Innendruck vom ursprünglichen Druck ausgehend abgesenkt -tçirdt d.b. wenn ein/Behälter heiß gefüllt und vor der Abkühlung des Inhaltes versiegelt wird, leistet die Gewalt der Ausnehmung der Deformation einen Widerstand, und wird die Bildung von Falten und Knifren minimalisiert oder verhindert.
Die bevorzugte Gestalt der Ausnehmung ist diejenige eines Kugelsegments Alternativ hierzu kann die Ausnehmung von mindestens zwEi Wölbungsradien gebildet sein, die direkt aneinander anschließen und wobei der größer Wölbungsradius nicht mehr als 20 mal so groß ist wie der kleinste Wölbungsradius In bevorzugter Weise ist der kleinste Wölbungsradius mindestens 1/15 de3 kleinsten Abstandes zwischen einander gegenüberliegenden Kanten des Versiegelungsrandes.
C-r5indungsgemäß sollte der größte Wölbungsradius in bevorzugter Weise den Boden der Ausnehmung bilden. Die Ausnehmung kann von einer Kurve mit einem Wölbungsradius gebildet sein, der stetig von einem Maximalwert am Boden der Ausnehmung abnimmt. Die Ausnennung kann einen im wesentlichen rechteckigen Grundriß besitzen, wobei der größte Wölbungsradius zentral in der Längsrichtung der Ausnehmung liegt.
7s,indungsgemäße Deckel sind insbesondere zur Verschließung von Behältern geeignet, deren Inhalt anschließend mit Hilfe von H-und/oder UHF-Strahlen warmzubehandeln ist. In diesem Fall ist es vorteilhaftB den Versiegelungsrand des Deckels mit einer Sperrschicht auszustatten, die HF- und/oder UHF-Strahlen reflektiert oder diese in anderer Weise an der Erreichung der Aufsiegelung des Deckels an den Behälter hindert. In diesem Fall wird die Afsiegelung durch die anschließende Wärmebehandlung nicht beeinträchtigt.
Im folgenden wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend und unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen heschrieben; in diesen zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Deckels, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Deckel der Fig. 1 Fig. 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Deckels, Fig. 4 und 5 Seitenansichten weiterer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Deckels, Fig. 6 eine Draufsicht auf einen rechteckigen erfindungsgemäßen Deckel und Fig. 7 und 8 Schnitte durch den Deckel der Fig 6 nach den Linien V,I-VII und VIII-VIII.
Gemäß Fig. 1 und 2 besitzt der Kunststoffdeckel einen kreisrunden Versiegelungsrand 1 mit einem Innendurchmesser D und eine Zunge 2, die einen Greifansatz zur Entfernung des Deckels von einem Behälter bildet. Der Deckel verfügt über eine Ausnehmung 3 in der Gestalt eines Kugelsegments mit einem Radius R und einer maximalen Tiefe H. Die Tiefe H mißt zwischen 1/3 und 1/15 des Durchmessers D. Der Durchmesser D und der Maximaldurchmesser der Ausnehmung sind im wesentlichen identisch. Dieser Deckel kann heißsiegelbeschichtet sein oder eine Heißsigelungsschicht zum Aufsiegeln des Deckels auf einen Behälter besitzen, oder der Kunststoff kann so ausgewählt werden, daß er mit dem Material des Behälters heißversiegelbar ist.
Durch diese Ausbildung des Deckels wird jegliche Tendenz desselben zur Deformierung und Faltenbildung bei Einwirkung eines Überdrucks auf die ausgenommene Seite des Deckels minimalisiert.
Die Widerstandsfähigkeit gegen die Deformierung und Faltenbildung ist in großem Ausmaß unabhängig von der Dicke oder Stärke des Materials, aus dem der Deckel hergestellt ist, wodurch die Notwendigkeit der Verwendung eines Materials größerer Dicke oder Stärke in Anpassung an den Überdruck, dem ein Widerstand entgegengesetzt werden soll, vermieden wird. Die Widerstandsfähigkeit gegen die Deformation und Faltenbildung kann in einfacher Weise beobachtet werden, wenn derDeckel zum Verschließen eines gefüllten Behälters verwendet wird, dessen Inhalt anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Bei der Erwärmung des Behälters und des Inhalts besteht die Tendenz jeglicher vorhandenen Flüssigkeit zur Verdampfung und zur Erhöhung des Innendrucks in den Behälter. Diese Innendruckerhöhung tendiert dazu, die Ausnehmung umzukehren, so daß sie jetzt eine konkave Oberfläche zur Innenseite des Behälters hin besitzt, die einem überatmosphärischen Druck ausgesetzt ist. Diese konkave Oberfläche stellt ein Spiegelbild der in dem Deckel ausgebildetei Aussparung dar, d.h. sie besitzt die Gestalt eines Kugelsegments. Sogar die bei erhöhtem Innendruck vorherrschende Tendenz zur Ausbildung von Kniff- oder Faltlinien in dem Deckel wird minimalisiert, so daß bei anschließender Abkühlung, wenn der Deckel seine ursprüngliche Gestalt wieder annimmt, keine unschönene Kniffe oder Knicke im Deckel vorhanden sind.
Der Deckel ist auch zur Verwendung beim Verschließen von Behältern geeignet, die mit einem Inhalt oberhalb Raumtemperatur gefüllt und verschlossen werden. In diesem Fall bewirkt die anschließende Abkühlung ein Vakuum im Behälter. Die ausgenommene Gestalt des Deckels leistet der Absenkung des Innendrucks im Behälter einen Widerstand, um jegliche Kniff- bzw. Knickbildung des Deckels bei Abkühlung des Inhalts zu minimalisieren.
Wenn die Ausnehmung irgendwie tiefer als 1/3 des Innendurchmessers des Versiegelungsrandes ist, ist nicht nur die Fähigkeit des Deckels zur Minimalisierung der Kniff- bzw. Knickbildungen unangemessen bzw. übermäßig beeinträchtigt, sondern treten auch Probleme deshalb auf, weil der Deckel den Inhalt des Behälters berührt, oder muß alternativ der Behälter in seinem Fassungsvermögen vergrößert werden, um die Ausnehmung aufnehmen zu können, wodurch die Kosten des Behälters und die Kosten der Lagerung und des Transports des Behälters steigen.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der Ausnehmung 3 einen Zentralbereich 4 mit dem Radius R1 und einen ringförmigen Bereich 5 besitzt, der in den gewölbten Zentralbereich übergeht und mit der Ebene des Versiegelungsrandes des Deckels in Verbindung steht. Gemäß Fig. 3 besitzt der ringförmige Bereich 5 eine gewölbte Oberfläche mit dem Radius R2, der kleiner als der Radius R1 ist, wobei die mit dem Radius R2 gewölbte Fläche mit der Ebene des Versiegelungsrandes über einen geradlinigen Bereich 6 in Verbindung steht. Der Bereich 6 bildet mit der Ebene des Versiegelungsrandes einen Winkel von 65". Der Radius R2 und der Bereich 6 bilden den ringförmigen Bereich der Ausnehmung bei Drehung um die Achse des Zentralbereiches. Der Radius R1 ist nicht mehr als 20 mal größer als der Radius R2, und der Radius h mißt mindestens 1/15 des Durchmessers D. Die maximale Tiefe H der Ausnehmung liegt wider zwischen 1/3 und 1/15 des Durchmessers D.
Ein Beispiel eines Deckels gemäß Fig. 1 ist in Fig. 4 dargestellt, wobei der Durchmesser der Innenkante des Versiegelungsrandes 66 mm *) die mißt. Die Tiefe H der Ausnehmung mißtD/15, d.h. 4,4 mm, und der Radius R 88 mm, wobei der Radius sicherstellt, daß das Auftreffen der Ausnehmung auf die Ebene des Versiegelungsrandes untereinem Winkel von nicht mehr 65° zur Ebene des Randes erfolgt. Es

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(zu

beachten, daß der Durchmesser der Ausnehmung kleiner als der Durchmesser D der Innenseite des Versiegelungsrandes ist.
Fig. 5 zeigt einen Deckel mit einen Radius R1 von 88 mm am Zentrum der Ausnehmung, wie im Falle der Fig. 4, und einen Durchmesser D von wiederum 66 mm, jedoch bei einer Tiefe H der Aussparung gleich D/3, d.h. 22 mm. Bei diesem Beispiel ist ein ringförmiger Bereich mit einer geraden Linie 6 unter einem Winkel von 650 zur Ebene des Randes und mit einem kleinen Radius R2-gleich D/15, d.h. 4,4 mm, vorgesehen. Die Ausnehmung erstreckt sich bis zum Durchmesser D der Innenseite des Versiegelungsrandes.
Bei einem Beispiel eines Deckels gemäß Fig. 3 wieder mit einem Durchmesser D der Innenseite des Versiegelungsrandes gleich 66 mm kann die Ausnehmung eine Tiefe H von D/15, d.h. 4,4 mm, einen Radius R1 von 150 mm, einen Radius R2 von R1/20, dDh.
7,5 mm, und einen geraden Bereich 6 untepSinem Winkel von 650 zur Ebene des Randes besitzen.
Die Fig. 6-8 zeigen einen Deckel von im wesentlichen rechteckigem Grundriß und mit rechteckiger Aussparung, die sich bis zu der Innenkante des Versiegelungsrandes erstreckt. Der kleinste Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Kanten des Versiegelungsrandes ist als D dargestellt, und die Tiefe H der Ausnehmung liegt zwischen D/3 und D/15. Der maximale Radius R1 liegt zentral zur Längsrichtung dg Ausnehmung, d.h. wie in Fig. 7 dargestellt ist, und der kleinste Wölbungsradius R2 liegt zentral quer zum Radius R1 d w h o wie in Fig. 8 dargestellt ist Innerhalb der angegebenen Beziehungen für solche Deckel kann der Deckel in wirtschaftlicher Weise ohne Verwendung übermäßig dicken Materials und mit der notwendigen Widerstandsfähigkeit gegen die Ausbildung von Knick-, Kniff- oder Faltlinien hergestellt werden.
Leerseite

Claims

Patentansprüche -1Kunststoffdeckel für einen Behälter mit einem sich nach außen erstreckenden peripheren Versiegelungsrand zur Auf siegelung auf einem entsprechenden Flansch eines Behälters und mit einer Ausnehmung, die sich mindestens teilweise in den Behälter hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (3) einen gewölbten Boden und mindestens einen Wölbungsradius (R) besitzt, wobei die Tiefe (H) der Ausnehmung (3) zwischen 1/15 und 1/3 des kleinsten Abstandes (D) zwischen einander gegenüber liegenden Kanten der Innenseite des Versiegelungsrandes (1) mißt und die Ausnehmung (3) unter einem Winkel von nicht mehr als 65" zur Ebene des Versiegelungsrandes (1) an der Stelle des Auftreffens-der Ausnehmung (3) auf die Ebene des Versiegelungsrandes (1) geneigt ist.
2. Kunststoffdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (3) die Form eines Kugelsegments besitzt.
3. Kunststoffdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung -(3)- von mindestens zwei Wölbungsradien (R1, R2) gebildet ist, die direkt aneinander anschließen und wobei der größte Wölbungsradius (R1) nicht mehr als 20 mal größer ist als der kleinste Wölbungsradius (R2).
4. Kunststoffdeckel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Wölbungsradius (R2) mindestens 1/15 des kleinsten Abstandes (-D) zwischen einander gegenüberliegenden Kanten des Versiegelungsrandes (1) mißt.
5 Kunststoffdeckel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Wölbungsradius (R1) den Boden der Ausnehmung (3) bildet.
6. Kunststoffdeckel nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (3) von einer Kurve mit einem Wölbungsradius gebildet ist, der stetig von einem Maximalwert am Boden der Ausnehmung (3) abnimmt.
7. Kunststoffdeckel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (3) einen im wesentlichen rechteckigen t ndriß besitzt, wobei der größte Wölbungsradius (R1) zentral in Längsrichtung der Ausnehmung (3) liegt.
8. Kunststoffdeckel nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versiegelungsrand (1) des Deckels mit einer HF- undjoder UHF-Strahlung reflektierenden Sperrschicht ausgestattet ist.