DE2718692A1 - Verschlussanordnung und verpackungseinheit aus behaelter und behaelterverschluss - Google Patents
Verschlussanordnung und verpackungseinheit aus behaelter und behaelterverschlussInfo
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Description
T.i.fon:0M/ JSSSi BERLIN - MÖNCHEN T# JJJ/i5S5
A 1622
Company of America, Pittburgh, Pennsylvania, V.St. A.
Verschlußanordnung und Verpackrungseinheit aus Behälter und BehälterverSchluß
J098U/1QH
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlußanordnung für das Verschließen von Behältern wie bspw. aus Pappe,
Kunststoff oder Papier-Metallfolien-Verbundwerkstoff und dergl..
Paserstoff-Verbundbehälter werden zum Abpacken zahlreicher
Produkte verwendet - einschl. Feststoffe, Flüssigkeiten und Halbflüssigkeiten. Derartige Verbundbehälter weisen eine Pappbzw. Kartonschicht sowie eine Innen- und/oder Außenschicht
aus Metallfolie auf. Die Metallfolienbeschichtungen sind für die verpackte Ware und die Umwelt undurchlässig und schützen
den Inhalt des Behälters und/oder die Pappschicht. Andere Faserstoffbehälter, die zum Abpacken trockener Erzeugnisse
benutzt werden, können aus Pappe bzw. Karton, aber ohne Schutzfolie bestehen.
Es ist eine Anzahl von Verschlußsystemen zum Verschließen von Faserstoffbehältern bekannt. Bspw. offenbart die US-Patentschrift
3.892.351 einen rohrförmigen Verbund-Behälterkörper mit einem nach außen gerollten oberen Rand, auf dem
ein Folienmembran-Verschluß dicht abschließend befestigt wird; auf diese Membrane wird dann eine Kunststoffkappe aufgesetzt.
Die Folienmembrane wird durch Induktionsströme erwärmt,
um sie mit dem gerollten Rand zu verschweißen. Die US*
Patentschrift 3.396.899 offenbart ein weiteres System zum Verschließen eines Faserstoffbehälters, bei dem ein unter
f09844/1014
Wärme regenerierender Kleber als Ring auf die obere Kante
des Behälters aufgebracht und an ihm eine Auflagefolie befestigt wird. Ein Schutzdeckel kann auf dem Behälter mit ei-
ηem druckempfindlichen Klebeband um den Verschluß herum j
i aufgebracht werden. Ein weiteres Beispiel für ein System
zum Verschließen von Paserstoffbehälter ist in der US - Pa- ι
tentschrift 3.353.759 gezeigt, bei der ein leicht zu öffnen- j
I des Ende aus Metall auf das Ende eines Verbundbehälters auf- ι
gefalzt wird.
Das Verschließen von Paserstoffbehältern ist eine schwierige Aufgabe infolge der fehlenden Flexibilität des Paaerstoffmaterials
wie bspw. Pappe und der Unregelmäßigkeit der Kanten solcher Behälter, auf die ein Verschluß aufgebracht werden
soll. Bei einem Rollen oder anderen Verformen der Kanten eines Paserstoffbehälters neigen die Kanten dazu, zu knittern und
Schaden zu nehmen, so daß sich eine ungleichmäßige und zuweilen minderwertige Oberfläche ergibt, auf die der Verschluß
aufgebracht werden soll.
Die Induktionserwärmung von Behältern ist bekannt, vergl0
bspw. die US-Patentschriften 3.815.314, 2.937.481, 2.62o.939
und 3.460.3I0. Bei vielen Induktionsversohließverfahren ist
eine Polienmembrane oder eine Auflage erforderlich, die beiderseits mit einem wärmeverschließenden Harz versehen ist,
um das Befestigen der Membran auf die Mündung eines Behälters
?08AA/1014
— O —
und das Aufbringen einer Deckkappe auf der Folienauflage zu erleichtern. Zusätzliche Offenbarungen in dieser Hinsicht
sind in den US-Patentschriften 2.964.2o8, 3.325.O34, und
3·445·ο24 enthalten, die Kunststoffverschlußringe offenbaren, die auf der Mündung eines Behälters befestigt werden können,
um das Aufbringen eines Verschluß auf dem Behälter zu erleichtern«
Der Stand der Technik kennt nach kein einfaches und zuverlässiges V .··.:■.· System zum Verschließen von Faserstoff-Behältern
mit hoher Geschwindigkeit.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Verschlußanordnung
mit einem Kunststoffverschlußring mit einer Vertiefung, die die Mündung eines Behälters aufnimmt, und auf diese aufgebracht
wird, wobei eine Metallfolienauflage den Verschlußring überspannt und eine flexible Kunstetoffkappe auf dem Verschlußring
über der Folienauflage aufgebracht ist« Die Folienauflage weist eine wärmeverschließende Beschichtung auf
mindestens derjenigen Seite auf, die mit den Dichtring in Berührung tritt, um die Auflage durch Induktionserwärmung mit
dem Dichtring zu verschweißen. An die Kunststoffkappe kann einteilig eine Lasche angeformt sein, um ein Abziehen der
Kappe vom verschlossenen Behälter zu erleichtern. Die Erfindung
schafft ebenso einen mit einer solchen Anordnung verschlossenen Behälter.
SQ98U/10U
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes System zum Verschließen von Paserstoff- oder Kunststoffbehältern
anzugeben.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine dreiteilige Verschlußanordnung anzugeben, die einen Verschlußring, eine Auflagefolie und eine Binststoffkappe enthält,
die auf einen Paserstoff- oder Kunststoffbehälter durch Induktionserwärmung aufgebracht werden können.
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich ausführlicher aus der folgenden Beschreibung und den
beigefügten Zeichnungen.
Pig. 1 ist eine Explosionsschnittdarstellung durch die drei Teile, die eine Verschlußanordnung nach der vorliegenden Erfindung
ausmachen;
Pig. 2 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen Kantenteil einer Verschlußanordnung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Verschlußanordnung nach der vorliegenden Erfindung, die auf einen Paserstoff-Verbundbehälter aufgebracht ist;
Pig. 4 ist eine Schnittdarstellung durch eine alternative
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271869Ü
Ausführungsfοrm einer Verschlußanordnung nach der vorliegenden
Erfindung die auf einen Faserstoff-Behälterkörper aufgebracht ist.
Nach der vorliegenden Erfindung ist eine dreiteilige Verschlußanordnung
1o vorgesehen, die einen Verschlußring 12, eine Verschlußscheibe 14 aus Metallfolie und eine flexible
Kunststoffkappe 16 aufweist. Die Anordnung kann durch Induktionserwärmung auf Paserstoffbehälter mit Geschwindigkeiten
von 1oo...3oo Behältern pro Minute aufgebracht werden, wie sie für viele Füll- und Verschließanlagen üblich sind, Die
Verschlußanordnung 1o, die hier zur Erläuterung gewählt wurde,
ist für einen zylindrischen Behälter gedacht und daher rund und mit einem in ihr enthaltenen Ring 12 ausgestaltet. Für
andere - bspw. ovale oder allgemein rechteckige - Behälterformen entspricht die Gestalt der Verschlußanordnung der Gestalt
des Behälters.
Der Ring 12 besteht vorzugsweise aus hoch- oder niederdichtem Polyäthylen, Polypropylen oder einem anderen Kunststoff,
der sich leicht zu einer Vielfalt von Formen, wie sie bspw. in den Zeichnungen dargestellt sind, Spritz- oder Wärmeformen
läßt. Der Ring weist eine Nut 18 auf, die die Umfangskante eines Behälterkörpers sowie dieser gegenüberliegend - eine
flache Verschlußfläche aufnimmt.
f0 9 8 4 Λ/101 4
Die Nut 18 im Verschlußring 12 ist vorzugsweise zur Seitenwand
eines Behälters, auf den die Verschlußanordnung aufgebracht werden soll, hin winklig bzw. geneigt angeordnet, damit
die Kante der Seitenwand beim Einsetzen in die Nut auswärts gedreht wird· Die Nut 18 weist also eine radial auswärts gewandte Fläche 22 auf, die allgemein kegelstumpfförmig gestaltet
ist, wobei die radiale Abmessung von der Unterkante 24 des Rings zur innersten fläche 26 in der Nut zunimmt. Ein
solcher Winkel der Fläche 22 trägt dazu bei, den Ring 12 auf die Umfangskante eines Behälters zu führen und die Kante in
der Nut 18 festzusetzen* Der Winkel bewirkt auch eine Druck-Berührung
zwischen der Fläche 22 und der Innenfläche einer Behälterwand, wie im folgenden beschrieben wird. Im Ring 12,
der hier zur Erläuterung gewählt wurde, weist die Fläche 22 ein .! Unterteil auf, der unter einem größeren Winkel zur Vertikalen liegt als der Oberteil der Fläche 22. Diese Ausbildung
trägt dazu bei zu gewährleisten, daß die Kante eines Behälters in die Nut 18 hineingeführt wird, während die Ausbiegung
dieser Behälterwand, wenn sie in der Nut sitzt, minimal bleibt. Der Verschlußring 12 weist weiterhin eine äußere
Schulter 28 auf, an die sich eine Lippe auf der Kunststoffkappe anlegen kann, um die Kappe auf dem Verschlußring zu befestigen,
wie in Fig. 2 ersichtlich.
Die Scheibe H besteht aus Metallfolie und vorzugsweise Aluminiumfolie
einer Dicke im Bereich von etwa 25...15o/um. Bei
9844/1014 /
- 1ο -
geringeren Stärken kann die Folie eine !Pragschicht aus Polyesterfolie
oder Papier aufweisen, damit si· sich leichter stanzen und in eine Kappe einsetzen läßt. Die Folienscheibe
weist vorzugsweise auf der Oberfläche eine abziehbare Wärmeverschlußbeschichtung
auf, die mit der Fläche 2o des Rings in Berührung tritt. Das Beschichtungssystem kann aus einer
Grundschicht aus bspw. niederdichtem Polyäthylen und einer Deckschicht aus Wasseremulsion-Äthylenvinylacetat (EVA),
einem Lack aus (auf Lösungsmittelbasis) geliertem Waohs/EVA,
Wachs/Polyolefin oder dergl. bestehen. Die Scheibe 14 kann weiterhin eine nichtlösbare wärmeverschließende Beschichtung
wie aus einem Polyolefin aufweisen, die mit der Unterseite einer Kunststoffkappe 16 in Berührung tritt. Das Vorliegen
oder Fehlen einer solchen näit lösbaren Beschichtung bestimmt,
ob die Folienmembran mit der Kappe zusammen von einem Behälter abgenommen wird oder ob sie auf dem Behälter zurückbleibt,
wenn die Kappe abgenommen wird. Beide Möglichkeiten sollen im Bereich der Erfindung liegen.
Die Kunststoffkappe 16, die für die Erläuterung gewählt wurde, weist eine Deckfläche 3o sowie eine herabhängende Schürze
mit einer einwärts vorstehenden Lippe 34 an der Unterkante
der Schürze auf, die unter die Schulter 28 auf dem Verschlußring 12 greift. Die Kappe 16 kann weiterhin einen Stapelrand
36 auf seiner Deckfläche 3o aufweisen, um die Ausrichtung eines Stapels solcher Kappen sowie die Handhabung der Kappen
I098U/10U
und das Aufsetzen der Kappen auf die Behälter zu erleichtern. Die Kappe 16 kann aus hoch- oder niederdichtem-Polyäthylen,
Polyproyplen oder anderen elastischem Kunststoffmaterial bestehen, das spritz- oder wärmegeformt und auf einen Verschlußring
in einer Schnappanordnung aufgedrückt werden kann.
Die dreiteilige Verschlußanordnung nach der vorliegenden Erfindung
kann zusammengesetzt werden, indem man zunächst die Folie 14 in die Kappe 16 einsetzt und dann den : Verschlußring
in die Kappe gegen die Folie drückt, wobei die Kappe sich elastisch ausbiegt. Die Lippe 34 auf der Kappe schnappt
unter die Schulter 28 auf dem Verschlußring, um die Anordnung zur Verarbeitung und für den Versand der dreiteiligen Anordnung
zusammenzuhalten.
Eine dreiteilige Verschlußanordnung 1o nach der vorliegenden
Erfindung wird auf einen Verbundbehälter aufgebracht, indem man die Anordnung auf das offene Ende des Behälters aufsetzt
und den Ring 12 dicht mit dem Behälter und die Scheibe 14 dicht mit dem Ring verbindet. Behälter und Verschlußanordnung
werden vorzugsweise so ausgewählt, daß der Innendurchmesser des Behälters etwa gleich dem mittleren Durchmesser
der Fläche 22 des Verschlußrings ist. Beim Aufsetzen der Verschlußanordnung auf den Behälter führt daher die kegelstumpfförmige
Fläche 22 auf dem Dichtring 12 die Umfangskante der Behälterwand in die Nut 18, in der sie dann festsitzt. Während
die Behälterwand in die Nut 18 eingesetzt wird, kann die Kante
tTJü~8Vi7~1tr
27 1869i
der Behälterwand ausgebogen werden, um sich dem Ring anzupassen, wie in Fig. 3 dargestellt. Alternativ oder ergänzend
kann der Ring sich leicht verformen, um die Behälterwand aufzunehmen, und zwar abhängig von der relativen Steife der Behälterwand
und des Rings. Im aufgesetzten Zustand tritt ein Druck zwischen der Fläche 22 auf dem Verschlußring 12 und
der Innenfläche der Behälterwand auf, der die Induktionserwärmung und damit das Wärmeverschließen an dieser Berührungsfläche
erleichtert, wie unten erläutert.
Um die Folienmembran 14 dicht mit dem Verschlußring 12 zu verbinden, erwärmt man die Folie, während man sie auf die
Oberfläche des Ringes aufdrückt. Das Erwärmen der Folie erfolgt vorzugsweise durch elektrische Wirbelströme, die mittels
einer Induktionsspule in die Folie induziert werden. Um die Folie auf den Verschlußring aufzudrücken, bringt man vorzugsweise
Druck auf die Oberfläche der Verschlußanordnung auf, während diese vom Behälter abgestützt wird. Der Stapelring
auf der Oberseite der Kappe 16 trägt dazu bei, den Druck auf die Folienmembran 14 auf die Fläche 2o des Verschlußrings 12
zu konzentrieren und so zu einem einwandfreien Verschließen des Behälters beizutragen.
Abhängig davon, ob die Folie 14 auf der Oberseite eine Wärmeverschlußbeschichtung
aufweist, kann die Folie zur gleichen Zeit mit der Kappe wie mit dem Verschlußring 12 verbunden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
8 4T/1
weist die Folie 14 eine nichtablösbare Beschichtung auf der Unterseite auf, Wennhlerbei die Kappe von einer verschlossenen
Verpackung abgenommen wird, löst sich auch die Folie vom Verschlußring und bracht daher nicht separat entfernt zu werden.
Der Ring 12 kann ebenfalls durch Induktionsheizung auf der Behälterwand befestigt werden. Wie in der Fig. 3 gezeigt, kann
ein Verbundbehälter eine Folie 44 auf mindestens der Innenfläche einer Pappschicht 42 in der Behälterwand aufweisen.
Die Innenfläche der Folie 44 kann mit einem wärmeverschließbaren Kleber wie Polyäthylen-, Surlyn- oder Polypropylenfolie
- abhängig vom Material des Verschlußrings 12 - versehen sein, um die Folie 44 unmittelbar mit der Fläche 22 des Rings 12
zu verbinden, wenn die Folienschicht durch elektrisch induzierte Ströme erwärmt wird. Diese elektrisch induzierten Ströme
erzeugen eine dichte Verbindung zwischen dem Verschlußring und der Folienscheibe 14.
Um einen Behälter zu öffnen, der nach der vorliegenden Erfindung verschlossen worden ist, wird die Kappe 16 entfernt, indem
man federnd die Lippe 34 unter der Schulter 28 auf dem Verschlußring hervor freilegt und die Kappe voa Verschlußring
abhebt. Beim Entfernen der Kappe vom Behälter und Verschlußring kann u„Ue auch gleich die Folienscheibe 14 vom Behälter
entfernt werden - abhängig davon, ob die Folienscheibe auf der Unterseite der Kappe durch eine nichtlösbare Beschichtung
festgelegt worden ist. In einer Ausführungsfοrm der Er-
findung ist die Folienscheibe 14 dauerhaft mit einer nichtlösbaren Beschichtung an der Unterseite der Kappe und mit
einer lösbaren Beschichtung auf dem Ring 12 festgelegt, so daß beim Abnehmen der Kappe vom verschlossenen Behälter sich
auch die Folienscheibe vom Verschlußring löst. In einer weiteren Ausfiüirungsform der Erfindung ist die Folienscheibe
nicht auf der Unterseite der Kappe festgelegt und bleibt in der Sollage, wenn man die Kappe vom Behälter abnimmt. Stattdessen
muß die Folienscheibe nach dem Entfernen der Kappe vom verschlossenen Behälter separat entfernt bzw. aufgerissen
werden.
Die Fig. 4 zeigt eine alternative Ausfiüirungsform einer Verschlußanordnung
46 nach der vorliegenden · Erfindung, in der die Nut im Verschlußring 48 einen heißschmelzenden Einsatz
52 aufweist, um die Verschlußanordnung auf einer Behälterwand festzulegen. Der Heißschmelzeinsatz wird vorzugsweise in geschmolzenem
Zustand in die Nut im Verschlußring eingebracht; danach setzt man die Verschlußanordnung auf die Behälterwand
auf. Die Verschlußanordnung 46 kann zum Verschließen von Faserstoff- oder Kunststoffbehältern eingesetzt werden, die
keine Folienschicht aufweisen» "die sich mit einer Induktionsspule
erwärmen lassen könnte.
Es ist ersichtlich, daß die Erfindung eine verbesserte dreiteilige
Verschlußanordnung schafft, die besonders geeignet
/101A
ist für das Verschließen von Faserstoffbehältern. Bs ist für
den Fachmann jedoch ebenfalls einzusehen, daß die vorliegende Erfindung auch mit Behältern einsetzbar ist, die aus anderen
nichtmetallischen V/erkstoffen wir Kunststoffen oder Glas
bestehen. Es ist weiterhin einzusehen, daß, obgleich hier eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Erläuterung
gewählt wurde, an der Erfindung sich zahlreiche Änderungen vornehmen lassen, ohne den Umfang der Ansprüche zu verlassen.
Claims (5)
- Patentansprüche1, Verschlußanordnung zum Verschließen eines Behälters, mit einer Metallfolienschicht und einer flexiblen Kunststoffkappe, deren Oberwandteil sich über eine Oberfläche der Metallfolienschicht erstreckt und die eine herabhängende Schürze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen Kunststoffverschlußring aufweist, der eine Nut zur Aufnahme einer Behältermündung und zur Befestigung auf dieser, eine der Nut zugewandte Verschlußfläche und eine äußere Schulter unter der Verschlußfläche aufweist, wobei die Metallfolienschicht den Verschlußring einschließlich dessen Verschlußfläche vollständig überspannt und auf dieser Fläche angeordnet ist, die herabhängende Schürze auf der Kappe eine einwärts vorstehende Lippe aufweist, die unter die Schulter auf dem Verschlußring greift, und die Folienschicht eine wärmeverschließende Beschichtung auf mindestens einem Teil ihrer Außenfläche aufweist, die in Berührung mit der Verschlußfläche auf dem Verschlußring steht, um bei Induktionserwärmung der Folie dicht auf den Ring aufgebracht zu werden,tO98A4/1014ORIGINAL
- 2. Verschlußanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe eine flache Unterseite auf ihrer Oberwandung aufweist und die Folienauflage eine dieser Unterseite zugewandte nicht lösbare wärmeverschließbare Beschichtung und auf der dem Ring zugewandten Seite eine lösbare wärmeverschlie ßende Beschichtung aufweist.
- 3. Verschlußanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußring eine auswärts gewandte kegelstumpfförmige Fläche aufweist, deren Abmessung von der Kante des Rings zur innersten Nutzfläche zunimmt.
- 4. Behälter-Verschluß-Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Behälter eine Verschlußanordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche dicht abschließend aufgesetzt ist.
- 5. Behälter-Verschluß-Kombination nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolienschicht auf der Verschlußfläche des Verschlußrings abdichtend aufgebracht ist.I098U/10U
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