DE602005005384T2

DE602005005384T2 - Verschluss mit doppelter Heisssiegelung und magnetischer Siegelung

Info

Publication number: DE602005005384T2
Application number: DE602005005384T
Authority: DE
Inventors: Jeremy E. Florence Morin
Original assignee: Sonoco Development Inc
Current assignee: Sonoco Development Inc
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: CA2504087A1; DE602005005384D1; EP1598279B1; US7156252B2; BRPI0501445A; EP1598279A1; US20050242097A1; MXPA05004649A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Verschlüsse für Behälter. Die Erfindung betrifft spezieller Verschlüsse, die nach einem anfänglichen Öffnen wiederverschließbar sind.
Eine im Allgemeinen zur Anwendung kommende Art von Verschluss für Behälter für Verbraucherprodukte, die für das Verpacken von verschiedenen Arten von Produkten eingesetzt werden, wie beispielsweise pflanzlichem Backfett, Kaffee, Pulvergetränkemischungen und andere, umfasst einen Metallring, der am oberen Ende des Behälters doppelt gefalzt ist. Ein Metallring definiert eine große mittlere Öffnung für einen Zugang zum Produkt. Ein elastischer Membrandeckel wird auf die obere Fläche des Ringes heißversiegelt, um das Produkt im Behälter abzudichten. Um eine Wiederverschließbarkeit zu bewirken, passt eine Kunststoffüberkappe über den äußeren Rand des Metallringes. Nachdem der Membrandeckel vom Ring beim anfänglichen Öffnen des Behälters abgezogen ist, kann die Überkappe wieder angeordnet werden, um ein gewisses Niveau an Schutz des restlichen Produktes vor der äußeren Umwelt zu bewirken.
Die Überkappe fügt bedeutende Kosten zur Packung hinzu. Es wäre wünschenswert, die Überkappe wegzulassen, aber dann wäre eine bestimmte andere Möglichkeit zum Wiederverschließen der Packung erforderlich. Es wurde vorgeschlagen, einen Haftklebstoff am Membrandeckel vorzusehen, so dass er nach dem anfänglichen Öffnen wieder am Metallring zum Haften gebracht werden kann. Wenn jedoch pulverige Produkte in der Packung enthalten sind, neigt das Pulver dazu, den Haftklebstoff zu verunreinigen und zu bewirken, dass er eine geringere Klebrigkeit zeigt als die, die für eine gute Wiederversiegelung erforderlich ist. Das US 4848575 beschreibt die Verwendung eines magnetischen Materials, um die durch den Haftklebstoff bewirkte Wiederversiegelbarkeit zu verstärken oder wiederzubringen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung spricht die vorangehend angeführten Erfordernisse an und erreicht weitere Vorteile, indem ein Verschlusssystem für Behälter mit einer doppelten Abdichtanordnung bereitgestellt wird, die eine Heißsiegelung für das anfängliche Versiegeln des Behälterverschlusses und ein magnetisches Versiegeln für das Wiederverschließen des Verschlusses nach dem anfänglichen Öffnen anwendet.
Bei einer Ausführung der Erfindung weist das Verschlusssystem auf: ein magnetisch permeables Element, das so ausgeführt ist, dass es an einem Behälter angrenzend an eine Öffnung davon befestigt wird; und einen Verschluss mit einer Fläche, die durch ein Heißsiegelmaterial gebildet wird, wobei der Verschluss auf einer Fläche des magnetisch permeablen Elementes mittels des Heißsiegelmaterials heißversiegelt wird. Der Verschluss enthält außerdem ein magnetisiertes Material, das strukturiert und angeordnet ist, um das magnetisch permeable Element so anzuziehen, dass der Verschluss am magnetisch permeablen Element im Anschluss an das Entfernen des Verschlusses davon befestigt wird, wodurch das Verschlusssystem durch die magnetische Anziehung zwischen dem Verschluss und dem magnetisch permeablen Element wiederverschließbar ist.
Das magnetisch permeable Element kann ein Eisenmetall aufweisen, wie beispielsweise Stahl. Der Verschluss kann einen elastischen Membrandeckel mit einer Heißsiegelschicht und einer magnetisierten Schicht aufweisen, die mit der Heißsiegelschicht verbunden wird. Die magnetisierte Schicht weist ein Polymer auf, das darin dispergierte Teilchen des magnetisierten Materials aufweist. Das Polymer kann Polyethylen aufweisen, und die Teilchen können Bariumferrit oder dergleichen aufweisen.
Bei einer Ausführung der Erfindung, die speziell für Behälter für Verbraucherprodukte ausgeführt ist, weisen ein Behälter und ein wiederverschließbarer Verschluss einen Behälterkörper mit einer Körperwand auf, die einen oberen Rand definiert, der eine Öffnung des Behälterkörpers umschließt, wobei ein Metallring am oberen Rand des Behälterkörpers, der die Öffnung umgibt, befestigt wird, wobei der Metallring eine obere Fläche definiert, und wobei ein Membrandeckel eine Heißsiegelschicht, eine magnetisierte Schicht, die ein mit magnetisierten Teilchen gefülltes Polymer aufweist, verbunden mit der Heißsiegelschicht, und eine Sperrschicht aufweist, die mit der magnetisierten Schicht verbunden ist. Der Membrandeckel wird auf der oberen Fläche des Metallringes für ein anfängliches Versiegeln der Behälteröffnung heißversiegelt. Die magnetisierte Schicht liefert eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Membrandeckel und dem Metallring für das erneute Verschließen des Behälters nach dem anfänglichen Entfernen des Deckels.
Die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Deckel und dem Ring wird nicht durch irgendeine Produktverunreinigung beeinflusst, die auf der oberen Fläche des Ringes vorhanden sein kann. Daher überwindet das Verschlusssystem in Übereinstimmung mit der Erfindung das Problem in Verbindung mit Wiederverschließsystemen auf der Basis von Haftklebstoff, wie es vorangehend bemerkt wird.
Die Sperrschicht des Deckels kann Metallfolie aufweisen. Eine Schicht aus Nylon kann zwischen der Metallfolienschicht und der magnetisierten Schicht eingeschlossen werden. Der Membrandeckel kann außerdem eine Schicht Polyester aufweisen, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, die mit der entgegengesetzten Seite der Metallfolienschicht verbunden wird. Die Polyesterschicht kann eine geeignete Fläche für das Aufnehmen von Druckfarbe bereitstellen, so dass Kennzeichnungen und Grafiken auf den Deckel aufgedruckt werden können, wenn es gewünscht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN DARSTELLUNGEN DER ZEICHNUNG(EN)
Nachdem die Erfindung in allgemeinen Begriffen auf diese Weise beschrieben wurde, beziehen wir uns jetzt auf die beigefügten Zeichnungen, die nicht zwangsläufig maßstabgetreu gezeichnet sind, und die zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Behälters in Übereinstimmung mit einer Ausführung der Erfindung;
2 eine Schnittdarstellung längs der Linie 2-2 in 1; und
3 eine stark vergrößerte Schnittdarstellung, die Einzelheiten der Befestigung des elastischen Membrandeckels am Metallring zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegenden Erfindungen werden jetzt hierin nachfolgend vollständiger mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen einige aber nicht alle Ausführungen der Erfindung gezeigt werden. Tatsächlich können diese Erfindungen in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden und sollten nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungen beschränkt ausgelegt werden; diese Ausführungen werden eher so bereitgestellt, dass diese Offenbarung anwendbare gesetzliche Forderungen erfüllen wird. Gleiche Zahlen betreffen durchgängig gleiche Elemente.
Eine Behälterbaugruppe 10 in Übereinstimmung mit einer Ausführung der Erfindung wird in 1 bis 3 gezeigt. Die Baugruppe 10 umfasst einen Behälterkörper 12 mit einer rohrförmigen Seitenwand 14, die sich von einer Basis des Behälterkörpers aus nach oben erstreckt und an einem oberen Rand endet, der die obere Öffnung des Behälters umschließt. Der Behälterkörper kann in verschiedenen Konfigurationen ausgebildet werden, und er kann aus verschiedenen Materialien und mittels verschiedener Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann der Behälterkörper aus Kunststoff hergestellt werden, wie beispielsweise durch Blasformen, Spritzgießen oder Warmformen. Alternativ kann der Behälterkörper einen Verbundbehälterkörper aufweisen, der durch Wickeln von Verbundmaterialien (Pappe, Polymerfolie und/oder Metallfolie) um einen Formgebungsdorn oder dergleichen gebildet wird. Am oberen Rand der Seitenwand 14 definiert der Behälterkörper einen radial nach außen vorstehenden Flansch oder Rand 16.
Die Behälterbaugruppe umfasst außerdem ein magnetisch permeables Element in der Form eines Metallringes 18, der auf den Rand 16 des Behälterkörpers gefalzt ist. Der Ring 18 umfasst eine äußere Bördelung 21, die über den Rand 16 passt, und der Rand und die Bördelung werden miteinander gerollt, um einen Falz dazwischen zu erzeugen, wie es im Fachgebiet bekannt ist. Auf dieses Verfahren zur Befestigung eines Ringes bezieht man sich manchmal als Doppelfalzen. Andere Verfahren zur Befestigung des Ringes 18 können jedoch bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gebracht werden. Der Ring definiert einen ringförmigen Abschnitt 20, der sich radial nach innen von der Behälterkörperwand 14 erstreckt und in einem inneren Rand 22 endet, der eingerollt werden kann, wie es gezeigt wird. Die obere Fläche des ringförmigen Abschnittes 20 liefert eine Fläche für die Befestigung eines Verschlusses am Ring, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Der Ring 18 kann ein magnetisch permeables Material aufweisen, wie beispielsweise Eisenmetall. Vorteilhafterweise kann der Ring Stahl aufweisen. Der Stahl kann mit Zinn überzogen werden, wie bei galvanisch verzinntem (ETP) Stahl oder dergleichen.
Die Behälterbaugruppe umfasst ebenfalls einen elastischen Membrandeckel 30, der am ringförmigen Abschnitt 20 des Ringes 18 befestigt ist. Die untere Fläche des Deckels 30 wird durch eine Heißsiegelschicht 32 definiert. Die Heißsiegelschicht kann irgendein Heißsiegelmaterial aufweisen, das auf der oberen Fläche des Ringes 18 heißversiegelt werden kann. Beispiele für geeignete Heißsiegelmaterialien umfassen Ionomerharze, wie beispielsweise SURLYN^(R) und TRANCEND⁽ ^R ⁾ von DuPont, Zusammensetzungen auf Polypropylenbasis und Dichtungsmittel auf Ethylenvinylacetatbasis oder Ethylenmethylacrylatbasis.
Die Heißversiegelung des Deckels am Ring kann ein leicht abziehbares System anwenden, so dass der Deckel leicht in einem Stück abgezogen werden kann. Verschiedene leicht abziehbare Heißversiegelungen sind im Fachgebiet bekannt und können bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gebracht werden. Eine derartige leicht abziehbare Heißversiegelung wendet beispielsweise ein Heißsiegelmaterial an, wie beispielsweise Polypropylen und einen aus Feststoffteilchen bestehenden mineralischen Füllstoff, der im Heißsiegelmaterial dispergiert ist, um die Abziehkraft zu verringern, die für das Abziehen der Heißversiegelung benötigt wird. Daher kann als ein Beispiel eine Schicht von verunreinigtem Polypropylen 32 auf dem Deckel 30 bereitgestellt werden, und eine Beschichtung 19 aus Polypropylen kann auf dem Ring 18 bereitgestellt werden.
Alternativ kann das leicht abziehbare System eine Beschichtung 19 auf dem Ring anwenden, die ein Epoxidharz aufweist, in dem Polypropylen dispergiert ist, wobei das Polypropylen sehr kleine Inseln in der Epoxidgrundmasse bildet, die als Bindestellen dienen. Der Deckel kann dann eine Heißsiegelschicht 32 aus Polypropylen für ein Binden an den Bindestellen auf der Ringbeschichtung umfassen.
Der Membrandeckel 30 weist außerdem eine magnetisierte Schicht 34 auf, die mit der Heißsiegelschicht 32 verbunden wird. Die magnetisierte Schicht weist ein Polymer auf, das Teilchen aus magnetisiertem Material aufweist, die darin dispergiert und mit den magnetischen Achsen der Teilchen im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Schicht 34 ausgerichtet sind. Auf Magnete dieser Art bezieht man sich manchmal als gebundene Magnete. Verfahren zur Herstellung derartiger Magnete sind im Fachgebiet bekannt und werden daher hierin der Kürze halber nicht beschrieben. Das Polymer kann verschiedene Materialien aufweisen, wie beispielsweise Polyethylen. Das magnetisierte Material kann verschiedene Materialien aufweisen. Bariumferrit ist ein Beispiel für ein geeignetes magnetisiertes Material, aber andere können verwendet werden, wie beispielsweise Samariumkobalt, Neodym-Eisen-Bor und dergleichen.
Der Deckel 30 umfasst außerdem eine Schicht 36 aus Polyamid, wie beispielsweise Nylon, das mit der magnetisierten Schicht 34 auf einer Seite und mit einer Metallfolienschicht 38 auf der anderen Seite verbunden wird. Die Metallfolienschicht 38 dient als eine primäre Feuchtigkeits- und Sauerstoffsperre für den Deckel. Die Nylonschicht liefert die Zerreißfestigkeit für den Deckel. Die oberste Schicht des Deckels, die mit der Metallfolienschicht verbunden wird, ist eine Polyesterschicht 40. Die Polyesterschicht kann Polyethylenterphthalat aufweisen, das ausgerichtet sein kann. Dieses Material kann eine geeignete Oberfläche für das Aufnehmen von Druckfarbe bereitstellen, so dass der Deckel mit Kennzeichnungen und Grafiken bedruckt werden kann.
Die Konstruktion des Deckels 30, der hierin beschrieben und veranschaulicht wird, wird nur als Beispiel vorgelegt, und es können verschiedene andere Arten und eine Anzahl von Schichten in einem Deckel in Übereinstimmung mit der Erfindung eingeschlossen werden. Die Hauptbestandteile eines jeden Deckels in Übereinstimmung mit der Erfindung sind ein magnetisierter Bestandteil und ein Heißsiegelbestandteil; jegliche weitere Bestandteile sind wahlfrei.
Es wird erkannt werden, dass eine Verschlussbaugruppe in Übereinstimmung mit der Erfindung verschiedene Formen annehmen kann und nicht auf einen Metallring und einen Membrandeckel begrenzt ist, wie hierin veranschaulicht und beschrieben wird. Allgemeiner kann die Verschlussbaugruppe ein magnetisch permeables Element in Verbindung mit einem Verschluss aufweisen, der einen magnetisierten Bestandteil und einen Heißsiegelbestandteil aufweist.
Viele Abwandlungen und andere Ausführungen der hierin dargelegten Erfindungen werden einem Fachmann einfallen, den diese Erfindungen betreffen, die den Vorteil aus den Lehren ziehen, die in den vorangegangenen Beschreibungen und den dazugehörenden Zeichnungen vorgelegt werden. Daher soll verstanden werden, dass die Erfindungen nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungen beschränkt werden sollen, und dass Abwandlungen und andere Ausführungen innerhalb des Bereiches der als Anhang beigefügten Patentansprüche eingeschlossen werden sollen. Obgleich hierin spezifische Begriffe verwendet werden, werden sie nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn und nicht für die Zwecke einer Einschränkung verwendet.

Claims

Verschlusssystem für einen Behälter, das aufweist: ein magnetisch permeables Element, das so ausgeführt ist, dass es an einem Behälter befestigt wird, wobei es eine Öffnung davon umgibt; und einen Verschluss mit einer Fläche, die durch ein Heißsiegelmaterial gebildet wird, wobei der Verschluss auf einer Fläche des magnetisch permeablen Elementes, das die Öffnung umgibt, mittels des Heißsiegelmaterials so heißversiegelt wird, dass der Verschluss die Öffnung vor dem anfänglichen Öffnen des Behälters verschlossen abdichtet, wobei das Heißsiegeln des Verschlusses derart erfolgt, dass der Verschluss vom magnetisch permeablen Element abgezogen werden kann, um den Behälter anfänglich zu öffnen, wobei der Verschluss außerdem ein magnetisiertes Material enthält, das strukturiert und angeordnet ist, um das magnetisch permeable Element so anzuziehen, dass der Verschluss am magnetisch permeablen Element im Anschluss an das Entfernen des Verschlusses davon befestigt wird, wodurch das Verschlusssystem durch die magnetische Anziehung zwischen dem Verschluss und dem magnetisch permeablen Element wiederverschließbar ist.
Verschlusssystem nach Anspruch 1, bei dem das magnetisch permeable Element Metall aufweist.
Verschlusssystem nach Anspruch 2, bei dem das magnetisch permeable Element einen Metallring aufweist, der so ausgeführt ist, dass er an einem offenen oberen Ende eines Behälterkörpers befestigt wird.
Verschlusssystem nach Anspruch 3, bei dem der Verschluss einen elastischen Membrandeckel aufweist.
Verschlusssystem nach Anspruch 4, bei dem der Deckel eine untere Schicht, die durch das Heißsiegelmaterial gebildet wird, und eine magnetisierte Schicht aufweist, die mit der unteren Schicht verbunden ist, wobei die magnetisierte Schicht das magnetisierte Material enthält.
Verschlusssystem nach Anspruch 5, bei dem die magnetisierte Schicht ein Polymer aufweist, das darin dispergierte Teilchen des magnetisierten Materials aufweist.
Verschlusssystem nach Anspruch 5, bei dem der Membrandeckel außerdem eine Sperrschicht aufweist, die eine Sperre gegen die Übertragung von mindestens einem von Feuchtigkeit und Sauerstoff bereitstellt.
Verschlusssystem nach Anspruch 4, bei dem der Membrandeckel in der Reihenfolge von der unteren zur oberen Fläche aufweist: eine Heißsiegelschicht; eine Schicht aus Polyethylen, das mit magnetisierten Teilchen gefüllt ist; eine zerreißfeste Schicht; eine Metallfolienschicht; und eine Polyesterschicht.
Verschlusssystem nach Anspruch 4, das in Kombination mit einem Behälter einen Behälterkörper mit einer Körperwand aufweist, die einen oberen Rand definiert, der eine Öffnung des Behälterkörpers umschließt, wobei der Metallring am oberen Rand des Behälterkörpers, der die Öffnung umgibt, befestigt wird, wobei der Metallring eine obere Fläche definiert, wobei der Membrandeckel eine Heißsiegelschicht, eine magnetisierte Schicht, die ein mit magnetisierten Teilchen gefülltes Polymer aufweist, verbunden mit der Heißsiegelschicht, und eine Sperrschicht aufweist, die mit der magnetisierten Schicht verbunden ist, wobei der Membrandeckel auf der oberen Fläche des Metallringes für ein anfängliches Versiegeln der Behälteröffnung heißversiegelt wird, wobei die magnetisierte Schicht eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Membrandeckel und dem Metallring für das erneute Verschließen des Behälters nach dem anfänglichen Entfernen des Deckels liefert.
Verschlusssystem- und Behälterkombination nach Anspruch 9, bei der die Sperrschicht Metallfolie aufweist.
Verschlusssystem- und Behälterkombination nach Anspruch 9, bei der der Membrandeckel außerdem eine Polyesterschicht aufweist, die mit der Sperrschicht verbunden ist.
Verschlusssystem- und Behälterkombination nach Anspruch 9, bei der die Heißsiegelschicht des Membrandeckels Polypropylen aufweist, das mit mineralischem Füllstoff verunreinigt ist, und außerdem eine Beschichtung aus Polypropylen auf dem Metallring für das Verbinden mit der Heißsiegelschicht aufweist.
Verschlusssystem- und Behälterkombination nach Anspruch 9, bei der die Heißsiegelschicht des Membrandeckels Polypropylen aufweist, und außerdem eine Beschichtung auf dem Metallring für das Verbinden mit der Heißsiegelschicht aufweist, wobei die Beschichtung Epoxid mit darin dispergiertem Polypropylen aufweist.