DE3435636A1 - Randabdichtung fuer deckel-gefaesse aus elastischem kunststoff - Google Patents

Randabdichtung fuer deckel-gefaesse aus elastischem kunststoff

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DE3435636A1 DE19843435636 DE3435636A DE3435636A1 DE 3435636 A1 DE3435636 A1 DE 3435636A1 DE 19843435636 DE19843435636 DE 19843435636 DE 3435636 A DE3435636 A DE 3435636A DE 3435636 A1 DE3435636 A1 DE 3435636A1
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Description

PATENTANWÄLTE F.W. H EMM E 3JCH -"OF-fiD NfluLLFR^'Ck GROSSE · F. POLLMEIER
23 122 h.ni - λ - 20-9-1984
RUBBERMAID
Winchester / USA
Randabdichtung für Deckel-Gefäße aus elastischem Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf eine Randabdichtung für Dekkelgefäße aus elastischem Kunststoff, wie sie zur Aufbewahrung von Nahrungsmitteln in Kühl- oder Gefriereinrichtungen verwendet werden. Bei Deckel-Gefäßen für diesen Verwendungszweck ist es sehr wichtig, daß die Umgebungsluft nicht in das Gefäß eindringen kann. Die Herstellung einer zuverlässigen Abdichtung zwischen Gefäß und Deckel wird dabei dadurch erschwert, daß die Gefäße bei normaler Umgebungstemperatur geschlossen und anschließend den Beanspruchungen des Kühloder Tiefkühlprozesses ausgesetzt sind.
Bei einer bekannten Randabdichtung (US-PS 24 84 700) weist der Deckel einen mit einer Auskehlung versehenen Deckelboden mit einem Rand mit U-Querschnitt auf, der den oberen Rand der Öffnung des Gefäßes umfaßt. Der Deckel ist dabei aus einem Kunststoff hergestellt, der elastisch und flexibel ist und dabei nach einer Verformung verhältnismäßig langsam in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Der Deckel wird in der Weise auf den Gefäßrand aufgebracht, daß der U-Querschnitt des Deckelrandes mit einer Kreisbewegung fortschreitend auf den Rand des Gefäßes gedrückt wird, wobei die Seitenwandungen der U-Rinne zunächst nach außen gedrückt werden und dann beim Zurückkehren in ihre ursprüngliche Form eine Dichtung zwischen den inneren Seitenflächen des Deckelrandes und den Seitenflächen des Gefäßrandes hervorrufen. Die erzielte Dichtung ist wegen der notwendigen hohen Flexibilität des verwendeten Kunststoffs nicht besonders zuverlässig,
PATENTANWÄLTE F.W. 14BMIVIb-R-ICH -"6ERD-MuLLEFf -"qTgROSSE · F. POLLMEIER
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insbesondere unter den nachfolgenden Wirkungen der Kühlbzw. Tiefkühltemperaturen. Darüber hinaus vermindert die Auskehlung im Deckel das Fassungsvermögen des Gefäßes.
Eine Weiterentwicklung dieser bekannten Ausbildung (US-Reissue-PS 24 889) richtet sich auf ein Gefäß mit Rechteckquerschnitt und einen entsprechenden Rechteck-Deckel mit abgerundeten Ecken. Der wesentliche Unterschied gegenüber der beschriebenen Ausbildung besteht dabei in der Verwendung einer Bördelung auf dem oberen Rand des Gefäßes und geneigten inneren Flächen am Rand des Deckels, die mit den Bördelungen die Dichtung bilden. Der Deckel ist ebenfalls aus stark flexiblem Kunststoff, der es erlaubt, durch kreisförmig fortschreitenden- Fingerdruck auf die Oberseite des Deckels diesen auf den oberen Rand des Gefäßes zu drücken. Auch diese Ausbildung beseitigt die erwähnten Nachteile der Dichtung nach der US-PS 248 74 00 nicht, da die Dichtwirkung ebenfalls durch die Temperatureinwirkungen beeinträchtigt wird und ebenfalls eine Auskehlung der Deckeloberfläche notwendig ist, die das Fassungsvermögen des Gefäßes vermindert.
Bei einer weiteren bekannten Ausbildung (US-PS 3 111 240) weist der Gefäßrand ebenfalls einen Bord auf, der eine geneigte Oberfläche aufweist und mit der geneigten inneren Oberfläche einer Umfangsausnehmung zusammenarbeitet, um eine zweite Dichtfläche zu bilden. Da die erste Dichtfläche zwischen der glatten inneren Oberfläche des Gefäßrandes und der Innenwand der Umfangsrinne des Deckels gebildet wird, treten ebenfalls Schwierigkeiten bei der Abdichtung auf und das Fassungsvermögen des Gefäßes wird auch durch die Auskehlung des Deckels verringert.
PATENTANWÄLTE F.W. HSViMtPJCH ·:Ο.ΕΗί) MüVlFR · t>. GROSSE · F. POLLMEIER
(o
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Schließlich ist noch eine Ausbildung bekanntgeworden, (US-PS 3 692 208), bei der der Deckel nach unten gerichtete konkav bzw. konisch verlaufende Wände aufweist, die von einer nach oben gerichteten umgekehrten ümfangsrinne mit U-Querschnitt umgeben ist. Die I-nenwand dieser Rinne bildet die Dichtung mit der inneren Oberfläche des Gefäßrandes, so daß anders als bei der Ausbildung nach der US-PS 24 889 kein Dichtkontakt zwischen der äußeren Umfangsflache des Gefäßrandes und der Außenwand der Ümfangsrinne zustande kommt. Die nach unten gerichtete konkave Wandfläche des Dekkels zieht, wenn sie nach unten gedrückt wird, die Innenwand der Ümfangsrinne zusammen, damit diese in die Ümfangsrinne des Gefäßes eingeschoben werden kann. Der Werkstoff des Dekkels hat dabei ein elastisches Gedächtnis und expandiert anschließend zu einem Dichtkontakt mit der Innenfläche des Gefäßes. Diese Ausbildung des Deckels neigt dazu, nach innen zu schrumpfen, wenn sie der Kälte ausgesetzt wird und schwächt damit den Dichtkontakt. Auch bei dieser Ausbildung wird die Aufnahmefähigkeit des Gefäßes verringert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Nachteile zu vermeiden und eine Randabdichtung für Deckel-Gefäße zu schaffen, bei denen die Dichtflächen auch während des Kühl- bzw. Tiefkühlprozesses eine zuverlässige Abdichtung gegen die Umgebungsluft bilden und bei denen die Aufnahmefähigkeit des Gefäßes durch die Deckelausbildung nicht eingeschränkt wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Deckel die Form einer Pfanne mit gewölbter Seitenwand aufweist, deren innere Randfläche über die Randaußenfläche des Gefäßes schiebbar ist, wobei der Querschnitt der Randinnenfläche des Deckels um ein
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T-
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geringes Maß kleiner gehalten als der Durchmesser der Randaußenfläche des Gefäßes und Elastizität und Spannkraft des Deckelrandes so bemessen sind, daß die Randinnenfläche, sobald der Deckelrand auf dem Gefäßrand elastisch nach außen ausweichend gleitend über diesen hinweg seine Schließstellung erreicht hat, unter Erzeugung eines hörbaren Schließgeräusches auf die Randaußenfläche d^es Gefäßes aufschlägt und dort dichtend aufliegt. Der Deckel kann dabei erfindungsgemäß aus einem Polyäthylen mit linear niedriger Dichte bestehen. Der Durchmesser der Randinnenfläche des Deckels soll etwa 0,050 bis 0,090" kleiner bemessen sein als der Durchmesser der Randaußenfläche des Gefäßes. Die Randinnenfläche des Deckels und die Randaußenfläche des Gefäßes verlaufen zweckmäßig radial nach außen geneigt, wobei vorteilhafterweise ein Neigungswinkel von etwa 12° gewählt wird. Der Deckelrand kann eine dem Gefäßrand offen zugewandte U-Rinne zur Aufnahme des Dekkelrandes aufweisen und der äußere Flansch dieser U-Rinne in eine nach außen geneigte Ringschürze übergehen. Die Außenfläche des pfannenförmigen Deckels kann eine ringförmige Vertiefung aufweisen, die in der Mitte in eine konkav gewölbte Vertiefung übergeht. Diese konkav gewölbte Vertiefung kann von einem nach oben gewölbten Wulstrand umgeben sein. Die Ringschürze kann erfindungsgemäß einen radial nach außen gerichteten Verstärkungsrand und die Innenfläche dieser Schürze eine Ringreihe noppenartiger Erhebungen aufweisen. Es ist ferner auch möglich, daß der innere Flansch der U-Rinne als kurzer, nur den oberen Randbereich des Gefäßrandes umschließender Wulstring ausgebildet ist.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
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Fig. 1 das Deckelgefäß in perspektivischer Darstellung teilweise geschnitten,
Fig. 2 die Druafsieht auf Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 von Fig. 2,
Fig. 4 die Unteransicht des Deckels,
Fig. 5 eine Einzelheit im Radialschnitt durch Deckel und Gefäß im vergrößerten Maßstab in unterschiedlichen Stellungen zueinander und
Fig. 8 und 9 eine andere Ausbildungsform entsprechend den Darstellungen nach Fig. 5 bis 7.
Der Deckel ist aus einem halbstarren plastischen Werkstoff hergestellt und besitzt neben der Elastizität eine wesentliche Spannkraft über die öffnungsweite des Deckels zwischen gegenüberliegenden Punkten des nach unten gewölbten Randes. Vorteilhaft wird der Deckel bei etwa 150° Fahrenheit geformt, wobei er eine Vorschrumpfung erfährt, die nur noch eine sehr geringe zusätzliche Schrumpfung zur Folge hat, wenn er bspw. in eine Spülmaschine eingebracht wird.
Die proportionalen Durchmesser und Höhenabmessungen des Dekkels variieren etwas mit Bezug auf Deckel unterschiedlicher Durchmesser und die Stärke des Materials. Für Deckel von 8 bis 4" Durchmesser kann die Stärke des Materials zwischen 0,095" und 0,055" liegen. Die Steife eines solchen Deckels ist eine Funktion vierten Grades der Randdicke. Um eine gute Dichtung zwischen der inneren Fläche der Umfangsrinne des Deckels und der Außenfläche des Gefäßrandes durch Druck auf
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den Mittenbereich des Deckels zu erreichen, müssen die Steifheit des Randes, die Höhe der Wölbung und die Spannkraft zwischen gegenüberliegenden Punkten der Rinne, die eine Funktion dritten Grades der Spannweite ist, so aufeinander abgestimmt sein, daß bei Druck auf den Mittengereich des Dekkels die auf den Rand übertragene Kraft zur Hälfte dazu benutzt wird, den Rand des Deckels auf den Rand des Gefäßes aufzusetzen und die andere Hälfte den Deckelrand endgültig in seine Position einbringt.
Die Durchmesserdifferenzen zwischen Deckelrandinnenfläche und Gefäßrandaußenfläche sollen sich etwa wie folgt verhalten:
Deckeldurchmesser Differenz zwischen
Rinneninnenwand des Deckels un
Rinnenaußenwand des Gefäßes
8" 0,09 0" weniger
7" 0,080" "
6" 0,070" "
5" 0,060" "
4" 0,050" "
Wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen, weist der Deckel 10 die Form einer Pfanne mit gewölbten Seitenwänden auf. Die Außenfläche des Deckels 10 ist als konkav gewölbte Vertiefung 11 ausgebildet und von einer ringförmigen Vertiefung 12 umgeben, an die sich eine ebenfalls ringfömige ebene Fläche 13 anschließt, die das Aufeinanderstapeln mehrerer Gefäße 15 (Fig. 1) zuläßt.
An die ebene Ringfläche 13 schließen sich die gewölbten Seitenwände 16 an, die (Fig. 3) in eine umgekehrte Umfangsrinne mit U-Querschni-t übergehen. Diese Umfangsrinne weist einen Innenflansch 17 und einen längeren Außenflansch 18 auf, der in eine nach außen geneigte Ringschürze 19 übergeht. Die äußere Ober-
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PATENTANWÄLTE F.W. HFMMERIGH"· <3EMD'MÜLÜER -· O.IGROSSE · F. POLLMEIER
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fläche des Innenflansches 17 der Umfangsrinne ist nach innen und unten geneigt. Diese Neigung entspricht einer entsprechenden Neigung nach außen und oben des Randes 20 des Gefäßes 15 - hier z.B. etwa 7° wie in Fig. 6 gezeigt. Die innere Fläche des oberen Teils des Außenflansches 18 ist nach innen unten geneigt mit einem etwas größeren Winkel, z.B. etwa 12° und die innere Oberfläche der Ringschürze ist ebenfalls nach unten und nach außen geneigt, z.B. mit einem Winkel von etwa 21° und bildet dabei eine Ringschulter 22 an der Unterseite der Umfangsrinne. Die innere Fläche der Ringschürze 19 ist mit einer Ringreihe noppenartiger Erhebungen 19a versehen, deren Zweck noch erläutert werden wird. Das Gefäß 15 hat einen nach außen kragenden Verstärkungsflansch 23 unterhalb der Ringschürze 19 des Deckels, wenn dieser sich in seiner Endlage, wie in Fig. 7 gezeigt, befindet.
Wie in Fig. 5 gezeigt, berührt beim Aufsetzen des Deckels auf das Gefäß die obere Kante des Randes 20 des Gefäßes die Innenfläche der Ringschürze 19 an deren Unterkante. Durch Druck auf den Mittenbereich 11 des Deckels wird die Innenfläche der Ringschürze 19 veranlaßt nach unten über diese Oberkante zu gleiten, wobei sie flexibel nach außen gedrückt wird, bis die Oberkante 20 des Gefäßes in die Umfangsrinne bis zu deren oberen Ende 24 eindringt. Der Außenflansch 18 schlägt dann mit seiner Innenfläche 22 hörbar auf die Außenfläche des Gefäßrandes 20 auf und bildet mit dieser die Dichtung. Die noppenförmigen Erhebungen 19a erlauben dabei der zusammengepreßten Luft aus dem Gefäß auszutreten, bevor die volle Dichtwirkung eintritt.
Die Steife des Deckels in Verbindung mit der Ausbildung der Wölbung der Seitenwände, deren Flexibilität und dem inneren Durchmesser des Außenflansches 18 sind, wie bereits geagt,
_ Q
PATENTANWÄLTE F.W. HEMWiERPCH · GERD MÖLLE-pf- DrGROSSE · F. POLLMEIER
ΑΛ
23 122 h.ni -Jg - 20-9-1984
so aufeinander abgestimmt, daß bei Aufdrücken des Deckels von Hand dieser genügend Spannung hat, die aufgebrachte Kraft radial nach außen zu leiten und den Außenflansch 18 mit der Ringschürze 19 so nach außen zu biegen, daß er über den Gefäßrand rutschend mit einem hörbaren Geräusch in die endgültige Dichtstellung einfährt und sobald der Druck auf den Deckel aufhört, die eingebrachte, radial nach innen gerichtete Kraft den Außenflansch 18 radial nach innen in die Dichtlage bringt. Der Innenflansch 17 dient nicht als Dichtfläche gegen die innere Fläche des Gefäßrandes, sondern stellt eine Art Führungsglied für den Deckel bzw. den Gefäßrand dar. Die aus der Kälteeinwirkung herrührende radiale Schrumpfung des Deckels erhöht die Dichtwirkung noch.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 und 9 ist anstelle des Innenflansches 17 nur ein Wulstring 25 vorgesehen, der eine Ringrinne 26 bildet, die die Oberkante des Gefäßrandes 20 aufnimmt.

Claims (12)

  1. PATENTANWÄLTE F.W. HCMiWERfCH ■ CERI) MÖLLE-R "· D.-GROSSE · F. POLLMEIER 122 h.ni -S^- 20-9-1984
    RUBBERMAID
    Winchester / USA
    Patentansprüche
    1J Randabdichtung für Deckel-Gefäße aus elastischem Kunst-
    ^ stoff,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel die Form eine Pfanne mit gewölbter Seitenwand aufweist, deren innere Randfläche über die Randaußenfläche des Gefäßes schiebbar ist, wobei der Durchmesser der Randinnenfläche des Deckels um ein geringes Maß kleiner gehalten als der Durchmesser der Randaußenfläche des Gefäßes und Elastizität und Spannkraft des Deckelrandes so bemessen sind, daß die Randinnenfläche, sobald der Deckelrand auf dem Gefäßrand, elastisch nach außen ausweichend gleitend über diesen hinweg seine Schließstellung erreicht hat, unter Erzeugung eines hörbaren Schließgeräusches auf die Randaußenfläche des Gefäßes aufschlägt und dort dichtend aufliegt.
  2. 2. Randabdichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel aus einem Polyäthylen mit linear niedriger Dichte besteht.
  3. 3. Randabdichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Randinnenfläche des Deckels etwa 0,050 bis 0,090" kleiner bemessen ist als der Durchmesser der Randaußenfläche des Gefäßes.
    - 10 -
    PATENTANWÄLTE F.W. HEMAÄE"P,I-CH ■ CF-RI)-MOLLEP." D.IGROSSE ■ F. POLLMEIER
    122 h.ni - y6 - 20-9-1984
  4. 4. Randabdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Randinnenfläche des Deckels und die Randaußenfläche des Gefäßes radial nach außen geneigt verlaufen.
  5. 5. Randabdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkel von Randinnenfläche des Deckels etwa 12° und Randaußenfläche des Gefäßes etwa 7° betragen,
  6. 6. Randabdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelrand eine, dem Gefäßrand offen zugewandte U-Rinne zur Aufnahme des Gefäßrandes aufweist.
  7. 7. Randabdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Flansch der U-Rinne in eine nach außen geneigte Ringschürze übergeht.
  8. 8. Randabdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des pfannenförmigen Deckels eine ringförmige Vertiefung aufweist, die in der Mitte in eine konkav gewölbte Vertiefung übergeht.
  9. 9. Randabdichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die konkav gewölbte Vertiefung von einem nach oben gewölbten Wulstrand umgeben ist.
    - 11 -
    PATENTANWÄLTE F.W. HEWMERtCH · CE R D-MÖLLE-R"· D.-GROSSE · F. POLLMEIER
    122 h.ni - Y\ - 20-9-1984
  10. 10. Randabdichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschürze einen radial nach außen gerichteten Verstärkungsrand aufweist.
  11. 11. Randabdichtung nach den Ansprüchen 7 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Ringschürze eine Ringreihe noppenartiger Erhebungen aufweist.
  12. 12. Randabdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet/ daß der innere Flansch der U-Rinne als kurzer, nur den oberen Randbereich des Gefäßrandes umschließender Wulstring ausgebildet ist.
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