DE3929467A1

DE3929467A1 - Verschluss mit verbesserter abdichtung

Info

Publication number: DE3929467A1
Application number: DE3929467A
Authority: DE
Inventors: Gene H Hawkins
Original assignee: Sunbeam Plastics Corp
Current assignee: Silgan Plastic Food Containers Corp
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1989-09-05
Publication date: 1990-03-15
Also published as: US4844273A; GB8918220D0; DE8912882U1; JPH02109862A; GB2226811A; FR2636045A1

Description

Die Erfindung betrifft Verschlüsse zur Anbringung an Behälterhälsen und mehr im einzelnen eine verbesserte Verschlußdichtung, welche in der Lage ist, die Abdichtung an dem Behälterhals aufrechtzuerhalten, wenn sie Sterilisations temperaturen ausgesetzt wird.

Bei der Aufrechterhaltung der Abdichtung zwischen einem Kunststoffbehälter und einem Verschluß bei Sterilisations temperaturen von bis zu 270°F (132°C) ergeben sich ernsthafte Probleme. Oberhalb 250°F (121°C) besitzen der Verschluß und der Behälter den Gefügezustand von Gallerte, wobei der Behäl ter auf sich selbst und das darin enthaltene Produkt zusam menbricht, und die Verschlußkappe ruht auf dem Behälterhals mit ihrer durch das Zusammenbrechen des Behälters und das Lockern des Verschlusses kaum intakten oder gebrochenen Ori ginaldichtung.

Es sind verschiedene Versuche zur Lösung des Problems, die Dichtung bei diesen erhöhten Temperaturen aufrechtzuerhalten, unternommen worden, aber die meisten Lösungen bringen die Verwendung zweier oder mehrerer Dichtungen in Reihe mit sich, in der Erwartung, daß wenigstens eine Dichtung aufrechterhal ten wird. Typisch unter vorgeschlagenen Lösungsversuchen ist die Verwendung vielfacher Dichtungsrippen oder -ringe, die von dem Kappenoberteil nach unten ragen, um die Behälterkante auf die in der US-PS 38 44 439 gezeigte Weise zu kontaktieren. Eine Dichtung dieser Art kann dabei erfolgreich sein, mit dem Problem von Unregelmäßigkeiten in der Gestalt eines Behälter halses fertig zu werden, wenn aber die Dichtung höheren Sterilisationstemperaturen ausgesetzt wird, besteht bei sämtlichen Dichtungsringen die Neigung zum Lecken.

Andere Versuche zur Lösung des Problems sind auf die Verwen dung gesonderter elastischer Dichtungsglieder gerichtet, die in der Lage sind, höhere Temperaturen auszuhalten. Unglückli cherweise treten die Mängel nicht bei dem elastischen Dich tungsglied auf, sondern bei dem Aufbau, in den es eingelegt ist.

Die Erfindung ist auf die Lösung dieses Hochtemperatur- Dichtungsproblems gerichtet.

Die Erfindung schafft einen Kunststoffverschluß, der insbe sondere vorgesehen ist zur Aufrechterhaltung der Abdichtungs lage mit der Kante eines Behälterhalses, wenn er Sterilisa tionstemperaturen ausgesetzt ist. Es ist eine Kappe vorgese hen mit einem Oberteil und einem inneren und koaxialen äuße ren Rand, die von dem Oberteil nach unten ragen. Der äußere Rand weist eine Einrichtung auf zur Anbringung an dem Behäl terhals, gewöhnlich in Form eines Gewindes oder eines Ein rastflansches. Der innere Rand bildet eine Stöpseldichtung, welche eine Preßpassung mit der Behälterhalskante aufweist. Ein kleiner Wulst ragt oberhalb des Gewindes oder anderer An bringungsmittel von dem äußeren Rand nach innen zu peripherem Kontakt mit der Behälterhalskante vor. Ein elastisches Dich tungsglied, typisch in Gestalt eines O-Ringes ist zwischen dem inneren und dem äußeren Rand gelegen und dafür vorgese hen, zwischen dem Kappenoberteil und der Behälterhalskante zusammengedrückt zu werden. Auf diese Weise wird eine zuver lässige Verschlußdichtung hergestellt durch Erfassen und Auf rechterhalten eines starren Aufbaus auf beiden Seiten der Be hälterhalskante, welche ihrerseits mit dem elastischen Dich tungsglied zusammenwirkt und es in Kompression hält, um eine hermetische Dichtung zwischen der Behälterhalskante und dem Kappenoberteil aufrechtzuerhalten während der Verziehung, die in einem Sterilisationsprozeß stattfindet. Daher kooperieren die mehrfachen Kontaktflächen miteinander, um die Dichtungs funktion zu erfüllen im Gegensatz zu der Verwendung einer Reihe von Dichtungen nach dem Stand der Technik, in der Er wartung, daß wenigstens eine der Dichtungen unversehrt bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht des Ver schlusses mit einem O-Ring als elastischem Dich tungsglied bei Aufbringen des Verschlusses und des O-Ringes auf die Behälterhalskante,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt des Verschlusses in richtiger Lage auf dem Behälter, wobei die drei Elemente der Dichtung der Erfindung zwischen dem Verschluß und der Behälterhalskante zusammenwirken, und

Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Teilschnitt, der die Verwendung eines Fließmaterials für das elastische Abdichtungsglied anstelle des O-Ringes in Fig. 2 zeigt.

Der verbesserte Abdichtungsverschluß 10 der Erfindung umfaßt eine Verschluß-Behälter-Baugruppe 16 und ist bei seiner An bringung an dem Hals 12 des Behälters 14 gezeigt. Der Ver schluß 10 umfaßt eine Kappe 18 mit einem Oberteil 20, das einen äußeren Rand 22 und einen inneren Rand 24 aufweist, welche koaxial nach unten ragen. Der äußere Rand 18 weist ein Innengewinde 26 zum Eingreifen in ein komplementäres Außenge winde 28 an dem Behälterhals auf, die den Verschluß an den Behälter anfügen.

Die verbesserte Dichtung der Erfindung umfaßt drei Elemente, welche zusammenwirken, um die Kappe an der Behälterhalskante 30 abzudichten. Der innere Rand 24 dient als eines dieser Elemente, indem er eine Preßpassung mit der Innenseite der Behälterhalskante 30 aufweist. Das zweite Abdichtungselement der verbesserten Dichtung bildet ein von dem äußeren Rand 24 nach innen vorragender Wulst 32, der den peripheren Kontakt mit der Außenseite der Behälterhalskante 30 aufrechterhält. Das dritte Abdichtungselement ist ein elastisches Abdich tungsglied, das in den Fig. 1 und 2 als ein O-Ring 34 ge zeigt ist und zwischen dem äußeren und dem inneren Rand 22 bzw. 24 gelegen ist, um zwischen dem Oberteil 20 und der Be hälterhalskante 30 zusammengedrückt zu werden und damit eine hermetische Dichtung herzustellen und aufrechtzuerhalten, wenn die Kappe 18 auf den Behälterhals 12 aufgeschraubt wor den ist. Die Dichtung wird also gebildet durch den starren inneren Rand 24, welcher fest gegen die Innenseite der Kante 30 drückt, die mit dem einwärts gerichteten Wulst 32 zusam menwirkt, welcher den peripheren Kontakt mit der Außenseite der Kante 30 aufrechterhält, um den O-Ring 34 in Kompression zwischen dem Oberteil 20 und der Behälterhalskante 30 zu halten.

Fig. 3 zeigt eine alternative Form der Erfindung, welche ein elastisches Abdichtungsglied 36 in der Form eines Fließmate rials (flowed in material) wie eines Plastisols anwendet.

Der beschriebene Verschluß 10 der Erfindung schafft also eine Drei-Element-Dichtung, welche ihre Unversehrtheit bei Steri lisationstemperaturen aufrechterhält, indem die Behälterhals kante 30 zwischen dem starren inneren Rand und dem äußeren Dichtungswulst erfaßt wird, um das elastische Abdichtungsele ment 34, 36 in Kompression zwischen dem Kappenoberteil 20 und der Behälterhalskante 30 zu halten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Wulst 32 durchgehend, so daß zusätzlich zu der durch das ela stische Element 32 hergestellten hermetischen Dichtung eine zweite Dichtung mit der Außenfläche der Kante 30 erhalten wird und eine dritte Dichtung mit der Innenfläche der Kante 30 hergestellt wird durch die Preßpassung des starren inneren Randes 24.

Claims

1. Kunststoffverschluß, der insbesondere vorgesehen ist zur Aufrechterhaltung der Abdichtungslage mit der Kante eines Behälterhalses, wenn er Sterilisationstemperaturen ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch
eine Kappe (18) mit einem Oberteil (20) und einem inneren und koaxialen äußeren Rand (22, 24), die von dem Oberteil (20) nach unten ragen, wobei der äußere Rand (22) eine Einrichtung zur Anbringung an dem Behälterhals (12) aufweist und der innere Rand (24) eine Stöpseldichtung mit Preßpassung an der Behälterhalskante (30) bildet,
einen Wulst (32), der oberhalb der Anbringungseinrichtung von dem äußeren Rand (22) nach innen vorragt zu peripherem Abdichtungskontakt mit der Behälterhalskante (30),
und ein zwischen dem inneren und dem äußeren Rand (22, 24) gelegenes elastisches Abdichtungsglied, das dafür vorgesehen ist, zwischen dem Kappenoberteil (20) und der Behälterhals kante (30) zusammengedrückt zu werden, um dadurch eine Dich tung aufrechtzuerhalten durch Erfassen und Aufrechterhalten eines starren Aufbaus an beiden Seiten der Behälterhalskante (30), und um ein elastisches Abdichtungsglied in Kompression zu halten, um eine hermetische Dichtung zwischen der Behäl terhalskante (30) und dem Kappenoberteil (20) während der Verziehung aufrechtzuerhalten, die in dem Sterilisations prozeß stattfindet.

2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Abdichtungsglied ein O-Ring (34) ist.

3. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Abdichtungsglied ein fließendes Packungsmate rial (36) ist.

4. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (32) von dem äußeren Rand (22) annähernd 0,005 Zoll (0,13 mm) nach innen vorragt.

5. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Anbringung ein Innengewinde (26) an dem äußeren Rand (28) umfaßt, welches mit einem Außengewinde (28) an dem Behälterhals (12) zusammenarbeitet.

6. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (32) durchgehend ist, um eine Dichtung mit der Außenseite der Behälterhalskante (30) aufrechtzuerhalten, und die Preßpassung des inneren Randes (24) eine Dichtung mit der Innenseite der Behälterhalskante (30) aufrechterhält.