DE4236052A1

DE4236052A1 - Zusammengesetzte Stülpmembran und deren Befestigung auf Nahrungsmittelbehältnissen

Info

Publication number: DE4236052A1
Application number: DE4236052A
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Zimmermann; Birgit Schoel; Alfred Stellmach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-26
Filing date: 1992-10-26
Publication date: 1994-04-28

Description

Beschreibung

Zusammengesetzte Stülpmembrane und deren Befestigung auf, Nahrungs mittelbehältnissen.

Technisches Gebiet:

Membranen werden unter anderem dazu verwendet, feste, gasförmige und flüssige Stoffe gegeneinander abzudichten. Sie trennen vorzugs weise mit ihrer Oberfläche Stoffe voneinander. Ein Beispiel für ein solches Trennen gibt die aus zwei Teilen (1)/(2) zusammengeset zte erfindungsgemäße Membrane, die eine Dichtung, zusammen mit der Krone (3), auf einem Gefäß (4) gegen außen bildet.

Stand der Technik

Im weitesten Sinne stellt ein Foliendeckel, auf zum Beispiel einem Joghurt-Becher aufgeschweißt, eine Membrandichtung dar. Eine abnehm bare und wieder aufsetzbare Membrandichtung ist auch der Deckel des Mix- und Trinkbechers nach dem Gebrauchsmuster mit der Rollen nummer G 9207218.6, wobei hier das System "Schlauch umschlingt Dorn" nach DE 91 07 332.4 und DE 42 09 718.5 Verwendung findet. Dieser Deckel des Mix- und Trinkbechers hat jedoch eine so große funktionsbedingte Wanddicke, daß er sich als Verschluß, beispiels weise für Joghurt-Becher, aus Gewichts- und Kostengründen nicht eignen dürfte.

Aufgeschweißte Folien auf zum Beispiel Joghurt-Bechern sind zwar leicht und insgesamt kostengünstig beim Abpacken des Joghurts in Kunststoffbecher, können jedoch große Schwierigkeiten beim Recyclen des Bechers machen, da der geöffnete Deckel oder Teile davon nach Gebrauch am Becher anhängen können, dann, wenn Deckel und Becher aus verschiedenem Material bestehen. Ein Recyclen ist dann nur schwer möglich.

Deckel aus gleichen Polymerfolien wie der Becher, benötigen jedoch aus Festigkeitsgründen eine wesentlich größere Foliendicke gegenüber der heute noch häufig verwendeten Aluminiumfolie oder bei dünnerer Polymerfolie muß der Rand des Bechers anderweitig so stabil ausge bildet sein, daß die Folie sich nach dem Aufschweißen auf den Becher wie ein Trommelfell gespannt ist, dies bedarf wiederum einen erhöh ten Materialaufwandes beim Becher. Wird auf einen solch verstärkten Rand beim Becher verzichtet, muß, um Transportschäden beim Becher deckel auszuschließen - oft liegen die Becher nach einem Einkauf im Einzelhandelsgeschäft in der Einkaufstasche so übereinander, daß ihre Bodenkanten auf die Deckelflächen der anderen Becher drücken - ein Überdeckel, als Stülp- oder Schraubdeckel ausgebildet, verwendet werden, was wiederum einen wesentlich größeren Material aufwand bedingt.

Werden Glasbehälter mit Folien, z. B. Alufolien versiegelt, so sind aus Gründen der Stabilität und Belastbarkeit der den Becher verschließenden Folie heute nur Behälter-Durchmesser bis etwa 55 min im Gebrauch, obwohl gerade der Behälter aus Glas wegen hygie nischen Gründen, sich vorzüglich als wiederverwendbare (reusable) Nahrungsmittelverpackung zum Beispiel für Joghurt eignet.

Bis jetzt konnte dieses Stabilitätsproblem bei der abdeckenden Folie von Gefäßen, insbesondere für das Abfüllen von Milchprodukten in Glasbehältern und dem anschließenden Versiegeln, bei größeren und großen Behältnis- und Deckeldurchmesser wie zum Beispiel bei Joghurtbechern üblicher Packungsgrößen (bis ca. 500 Gramm), mit bekannten Folien, Deckeln und Abfüll- und Verschlußverfahren nicht gelöst werden.

Erst diese Erfindung schafft Abhilfe und macht vor allem auch mög lich, daß das Deckelmaterial und der Becher leichter recyclebar werden und dies durch automatisches Trennen von Deckel und Becher bei zum Beispiel Joghurtbechern beim Öffnen des Bechers. Weiterhin soll, um die Abfallmenge wesentlich bei Behältnissen von Milchpro dukten zu verringern, durch die Erfindung der Becher mit einem Teil des Deckels nach dem Reinigen wiederverwendbar sein. Dieses Ziel der Wiederverwendbarkeit (reusability) soll für Teile des Nahrungsmittelbehältnisses - bei einem Joghurt-Becher zum Beispiel für den Becher und die Krone des Deckels - erreicht werden, indem die zusammengesetzte Stülpmembrane (1)/(2) sich beim Öffnen von der Krone (3) selbsttätig löst. Der dann noch verbleibende Rest des Deckels (1), (2) soll entsprechend dieser Erfindung der zusam mengesetzten Stülpmembran (1)/(2) auf der fixierenden Krone (3) und gegebenenfalls einer Originalitätssicherung (5) aus gleichem Material übrigbleiben und nur ein geringes Volumen für das dann noch notwendige Recyclen aufweisen. Die zu recyclende Wertstoffmen ge, beziehungsweise bei der Unmöglichkeit des Recyclens, die Abfall menge beim Hausmüll, soll so ganz wesentlich verringert werden.

Weiterhin ist es mit der erfindungsgemäßen zusammengesetzten Mem brane nunmehr erstmals bei Nahrungsmittelbehältern möglich, einen bestimmten Gasaustausch durch eine entsprechende Ausbildung der zusammengesetzten Membrane (1), (2) zu erreichen, was bei z. B. Milchprodukten für Bakterien- und Pilzkulturen zu ihrer Erhaltung notwendig sein kann.

Andererseits kann beim erstmaligen Verschließen ein steriler Ver schluß erreicht werden. Auch nach mehrmals wiederholten Öffnen und Wiederverschließen des Gefäßes (4) durch den Endverbraucher nach Wiederaufsetzten der zusammengesetzten Stülpmembrane (1), (2) und der Krone (3) ist dies möglich.

Beschreibung der Erfindung

Die zusammengesetzte Stülpmembrane (1)/(2) besteht aus zwei Teilen, der Dichtmembrane (1) und der Verstärkungsmembrane (2). Dichtungsmembrane (1) und Verstärkungsmembrane (2) sind vorzugsweise miteinander verschweißt und bilden dann eine sogenannte unlösbare Verbindung der zwei Membranenteile (1)/(2) miteinander.

Die Schweißstelle zwischen den Membranteilen (1)/(2) kann vorzugs weise ringförmig (1′′)/(2′′), (Fig. 2) oder in jeder sonstigen geeigne ten flächigen oder räumlichen Form ausgebildet sein.

Dabei ermöglicht das Flächenverhältnis und die Lage der Schweißzone (1′′)/(2′′) zu der Fläche der Dichtmembrane (1) und der Verstärkungs membrane (2), die nicht miteinander verschweißt sind, einen bestimm baren Gasaustausch bis hin zum gasdichten Verschluß.

Gehalten wird die zusammengesetzte Stülpmembrane (1)/(2) auf dem Gefäß (4) durch die elastische Krone (3), die vorzugsweise aus einem Elastomer, z. B. Polyurethan besteht.

Diese elastische Krone kann für sich selbst von der zusammengesetz ten Stülpmembrane abgenommen werden und läßt dadurch ihre Wiederver wertbarkeit (reusability) zu.

Auch kann diese Krone (3) nach Öffnen des Gefäßes zusammen mit der zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2) - oder nacheinander - wieder auf das Gefäß (4) aufgesetzt werden und bildet mit einer unbeschädigten Stülpmembrane (1)/(2) und einem Gefäß mit glattem Dichtrand (4′) einen flüssigkeits- und gasdichten Verschluß des Gefäßes (4) und dies selbst nach mehrmaligem Öffnen und Wiederver schließen des Gefäßes.

Dies ist erstmalig möglich, weil bei der zusammengesetzten Stülpmem brane (1)/(2) die Dichtmembrane (1) nur eine Dichtfunktion hat und deshalb so dünn ausgeführt werden kann, daß sich keine Falten bildung beim Biegen der Folie am Dichtrand (4′) zeigt.

Bei Polymer- und Aluminiumfolie ist dieses Verhalten im Versuch erprobt worden.

Die Folie liegt nach dem Überstülpen glatt am Gefäß im Bereich dessen Dichtkante/Dichtwulstes beziehungsweise dessen umlaufender Dichtfläche (4′) an.

Das Anliegen der dünnen Folie in diesem Bereich kann noch durch Überrollen der aufgesetzten Krone (3) an deren Umfang verstärkt werden durch Vergrößern der in diesem Falle auftretenden Adhäsion zwischen Folie und Gefäß. Bei verhältnismäßig sehr dünner Folie (bis unter 0,01 mm) und großen Wandstärken des Gefäßes (bis etwa 5 mm) werden Massenanziehungskräfte zwischen Folie(n) (1) und Gefäß (4) wirksam, die an die Adhäsion beim Blattvergolden erinnern. Die Krone (3) ist so ausgebildet, daß zusätzlich zur Dichtfunktion der Dichtmembrane (1) auf dem Rand (4′) des Gefäßes ein Verschweißen beziehungsweise Versiegeln der Folie (1) beziehungsweise der Folien (1)/(2) auf der Randkopffläche (4′′) auf bekannte Weise möglich ist, weil die Krone (3) innen diesen Dichtrand (4′′) nur teilweise überdeckt und so ein Einführen der Schweißwerkzeuge beziehungsweise der Versiegelungsgeräte nach dem Abfüllen des Nahrungsmittels (6) und dem Aufsetzen von der zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2) und Krone (3) ermöglicht. Die Verstärkugsmembrane (2) als Teil der zusammengeschweißten oder anderweitig zusammengehaltenen oder auch gegenseitig aus darauf- oder darunterliegenden Einzelteile (1),(2) zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2), (Fig. 1, Fig. 2) übernimmt alle von außen und von innerhalb des Gefäßes (4) wirkenden Kräfte auf die zusammengesetzte Stülpmembrane (1)/(2) und leitet diese Kräfte über die Krone (3) auf den Gefäßrand (4′) beziehungs weise bei zusätzlicher Verschweißung/Versiegelung der zusammenge setzten Stülpmembrane (1)/(2) auch auf die Randkopffläche (4′′) des Gefäßes (4). Durch diese Aufteilung der Belastung von Dichtmem brane (1) allein für Gas- beziehungsweise Flüssigkeitsdrücke im osmotischen Bereich und der Verstärkungsmembrane (2) für Zug-, Schäl-, Biege-, Druck- und Lochkräfte im mechanischen Bereich, ist ein bisher nicht bekanntes Dichtelement für Nahrungsbehältnisse als Verschluß entstanden.

Die elastische Krone (3) erlaubt durch ihr Material und ihre Form eine zusätzliche Originalitätssicherung (5) indem das die Krone (3) umschlingende Band/Befestigungsmittel eine Rückformung der durch den Gefäßrand (4′) aufgeweiteten elastischen Krone (3) nicht zuläßt, beziehungsweise bei Gewaltanwendung aufreißt und so anzeigt, daß an dem Gefäßverschluß manipuliert wurde.

Ein Lappen (1′) der zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2), (Fig. 1) oder eine überstehende Verstärkungsmembrane (2) - dann überstehend, wenn die Verstärkungsmembrane unter der Dichtmembrane (1), dem Gefäßinnern zu, liegt (Fig. 3) - ermöglicht das Abheben und bei aufgeschweißten/aufgesiegelten Folien/Membranen das Abschälen (peel ing) der zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2) vom Gefäß (4) nach Abnahme der Krone (3).

Zum besseren Aufsetzen der zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2) auf das Gefäß (4) ist die Dichtmembrane (1), (Fig. 2) trichterförmig vorgeformt. Bei einer unter der Dichtmembrane liegenden Verstär kungsmembrane ist der Rand der gesamten zusammengesetzten Stülpmem brane kelchförmig. Die Krone (3) ist zum besseren Aufsetzen wie die Membrane trichterförmig geformt.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Solche Verschlüsse haben ihre gewerbliche Anwendbarkeit auf einem großen Gebiet der Nahrungsmittel-Verpackungen und lassen die wieder verwertbare Packung (reusable package) zu und erfüllen so alle Forderungen nach Müllvermeidung beziehungsweise Recyclebarkeit nicht wiederbenützbarer Verpackungsteile.

Über die Anwendung bei Nahrungsmitteln hinaus, ist für andere Stoffe zumindest der erfindungsgemäße Verschluß aus zusammengesetzter Stülpmembrane (1)/(2) und Krone (3) beziehungsweise Originalitäts sicherung (5) vorstellbar.

Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigt

Blatt 1/2, Fig. 1 einen Joghurt-Becher mit dem erfindungsgemäßen Verschluß aus der zusammengewetzten Stülpmembrane (1)/(2) aus der Dichtmembrane (1) und der Verstärkungsmembrane (2) zusammengesetzt mit der darübergestülpten und elastisch aufgeweiteten Krone (3) im Halbschnitt. Zwischen Gefäßrand (4′) und Dichtmembrane (1) ist die Dichtfläche (1/4′). Das Schweißfeld zwischen den Membranteilen (1), (2) ist mit 1′′/2′′ in der Vorderansicht des Joghurtbechers wie auch in der Einzelheit bei "x" beizeichnet.

Die zusätzliche Dichtfläche zum Aufschweißen der Membrane auf den Becher (4) ist mit 4′′ bezeichnet.

Mit dem Bezugszeichen (5) ist die die Krone (3) umschlingende Ori ginalitätssicherung angegeben.

Der Faltenwurf (1′′′′) der Dichtmembran (1) ist ebenfalls in Fig. 1 dargestellt.

Der Inhalt des Bechers (6) ist durch waagrechte unterbrochene Strichlinien angegeben.

Blatt 2/2, die kelchartig vorgeformte zusammengesetzte Stülpmembrane (1)/(2) aus den Teilen (1) und (2) durch das Schweißfeld (1′′/2′′) miteinander verbunden.

Weiter ist der beim Biegen in Kelchform entstandene Faltenwurf (1′′′′) in Fig. 2 dargestellt.

In Fig. 3 ist eine Ausführung der zusammengesetzten Stülpmembrane dargestellt, bei der die Verstärkungsmembran (2) unter der Dichtmem brane (1) der Becheröffnung liegt.

Mit 1/4′ ist der Dichtrand zwischen Gefäß (4) und Dichtmembrane (1) bezeichnet.

Die Krone (3) drückt in dieser Figur die Verstärkungsmembrane (2) und die Dichtungsmembrane (1) auf den konischen Gefäßrand (4′).

Mit 1′′/2′′ ist das Schweißfeld/Befestigungsfeld zwischen der Dicht- und der Verstärkungsmembrane bezeichnet.

Die zusätzliche Randkopffläche als Dichtfläche (4′′) am Gefäßrand (4′) zeigt eine damit verschweißte/versiegelte zusammengesetzte Stülpmembrane mit dem Schweißfeld 1′′ /2′′ und dem weiteren Schweißfeld 1′′′/2′′′ am Gefäß.

Claims

1. Zusammengesetzte Stülpmembran und deren Befestigung auf Nahrungs mittelbehältnissen mit einer elastischen Krone (3), die die Zusam mengesetzte Stülpmembrane (1)/(2) oder Teile davon (1), (2) umfaßt und nach dem in dem Gebrauchsmuster G 92 07 218.6 genannten System, "Dorn" von von einem "Schlauch umschlungen", zwischen der Stülp membrane (1), (2), beziehungsweise der zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2) und einer oder mehreren Dichtflächen (4′), (4′′) an einem / mehreren Gefäßen (4) eine Abdichtung bewirkt und wenn sie (3) durch ein Band/Teil (5) umschlungen ist, dadurch an die Oberfläche der zu sammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2) oder Teile von ihr (1), (2) an gedrückt, eine formschlüssige Originalitätssicherung des Verschlusses be wirkt/herstellt;
dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzte Stülpmembran (1)/(2) aus einer Dichtmembran (1)/ mehreren Dichtmembranen (1) und einer Verstärkungsmembrane (2)/ mehreren Verstärkungsmembranen (2) besteht und eine Dichtung (1)/(4′) in ihrem Zusammenwirken mit der Krone (3) und dem Dichtrand (4′), beziehungsweise bei zusätzlichem Verschweißen/ Versiegeln/ oder adhesivem Verfahren bei Benützung einer/weiterer Dicht fläche/en (4′′) des Gefäßes (4), eine Abdichtung bewirkt, die sich in ihrem Verhalten bezüglich der Durchlässigkeit für Gase und Flüssigkeiten sowie fester Stoffe in weiten Grenzen - vom sterilen Verschlußverhalten bis zum stark atmenden Verschlußverhalten - einstellen läßt, durch die Paar ung und Auswahl der für die Membranteile verwendeten Materialien.

2. Zusammengesetzte Stülpmembrane und deren Befestigung auf Nahrungs mittelbehältnissen, dadurch gekennzeichnet, daß auf Grund des Flächen verhältnisses : Fläche der nicht miteinander gefügten Membranoberfläche der Teile (1), (2) zu der Fläche der miteinander gefügten Membranober fläche (1′′/2′′), unter Berücksichtigung der Membrandicke/n und des ver wendeten Materials für die Dicht- und die Verstärkungsmembran (1), (2), der Druck zwischen innen und außen des abgedichteten Behältnisses, be ziehungsweise der Gas-/Ionen-/ Flüssigkeits- und Festkörperaustausch, durch die Verwendung der zusammengesetzten Stülpmembran (1)/(2), ein stellbar/ vorbestimmbar ist.

3. Zusammengesetzte Stülpmembran nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Überrollen der Krone (3) die Dichtfläche (1/4′)/(4′′) der Stülpmembran und dem Behältnis (4) verbessert.

4. Zusammengesetzte Stülpmembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranteile aus Aluminiumfolie bestehen, wobei beide Teile oder nur eines (1), (2) auch beschichtet sind und Membranen (1), (2) zu einer zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/ (2), zu einem sogenannten unlösbaren verbundenen Teil (1)/(2), der zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2), gefügt sind.

5. Zusammengesetzte Stülpmembrane und deren Befestigung auf Nahrungs mittelbehältnissen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranteile (1), (2) aus unbeschich teter/ teilweise beschichteter Aluminium- oder Polymerfolie bestehen.

6. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranteile (1), (2) aus verschiedenartigen Werkstoffen zum Beispiel Aluminium und Polymer/ en gefertigt sind und nicht untrennbar miteinander verbunden sind.

7. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranteile aus Polymerfolie bestehen und unlösbar miteinander, zum Beispiel durch Schweißen/ Kleben/ Nieten, verbunden sind.

8. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranenteile (1), (2) lösbar, zum Beispiel durch Schrauben oder Einklipsen, miteinander verbunden sind.

9. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranteile (1), (2) durch eine Kombinationsverbindung - bei zum Beispiel mehreren Dicht- und/oder Verstärkungsmembrane/n möglich -, aus unlösbarer und lös barer Verbindung/en, zusammengefügt sind.

10. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Naturstoffen, abgewandelten Naturstoffen, Metallen, Keramik, weiterhin der Kombi nationen der vorgenannten Materialien bestehen und dann auch mit gleicher Dicke der Membran ausgeführt sind.

11. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (1), (2) ein voneinander verschiedenes Verhalten bezüglich ihrer Durchlässigkeit für Moleküle und Ionen haben.

12. Zusammengesetzte Stülpmembran nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmembrane (1) entsprechend dem Dichtrand des Gefäßes (4′) vorgeformt - zum Beispiel kelchförmig aufgeweitet - ist.

13. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Membranen (1), (2) entsprechend dem Gefäßrand (4′), wegen dem leichteren Aufsetzen der Einzelteile (1), (2) oder der gefügten zusammengesetzten Stülpmembrane (1)/(2), zum Beispiel kelchförmig vorgeformt sind.

14. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmembran (1), dem Gefäß zu, unter der Verstärkungsmembrane (2) aufgesetzt ist und einen Lappen (1′) besitzt, der zum Abziehen der Stülpmembrane dient.

15. Zusammengesetzte Stülpmembrane nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs membrane (2) unter der Dichtmembrane (1) liegt (Fig. 3) und den Ge fäßrand teilweise bedeckt und/oder mit der Randkopffläche (4′′) des Gefäßes (4) eine über den Dichtrand (4′) überstehende kegel-/zy lindrisch oder jedwede anderst geformte Dichtung bildet und durch ihr Überstehen das Abziehen der zusammengesetzten Stülpmembran (1)/(2) vom Dichtrand (4′) und der Randkopffläche, bei zusätzlicher Ver schweißung/Versiegelung der zusammengesetzten Stülpmembran mit dem Gefäßrand (4′) und/oder der Randkopffläche (4′′), erleichtert.

16. Zusammengesetzte Stülpmanschette nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmembrane (1) und/oder die Verstärkungsmembrane (2) eine Beschichtung aufweist, die das Verschweißen/Versiegeln/Verkleben/Abdichten mit einem Dicht stoff (nach WO 91/08057), der sich bei Benetzung selbst zum adhesiven Dichtmaterial wandelt, oder mit einem üblichen Compound zur elastischen trennbaren Abdichtung, ermöglicht.

17. Zusammengesetzte Stülpmanschette und deren Befestigung auf Nah rungsmittelbehältnissen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Krone (3) eine so große offene In weite/Öffnung hat, daß beim Versiegeln, Verschweißen und jeglicher anderen Fügeart, das die Fügung vornehmende Werkzeug, zum Beispiel ein Schweißwerkzeug/ein Versiegelungsgerät, bis auf die zusammengesetzte Stülpmembrane mit Flächenkontakt aufliegen kann und die Krone (3) aus einem in dem Bereich der Schweiß-/ versiegelungs-Temperatur/en wärme- und ingredienzbeständigem Material/Polymer/Elastomer besteht.