DE69117758T2 - Verschlusssystem mit irreversibler farbänderung - Google Patents

Verschlusssystem mit irreversibler farbänderung

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein neue und nützliche Verbesserungen bei Verschlüssen mit Endplatten, von denen zumindest ein Bereich so ausgebildet ist, daß er sich durchbiegt, wenn der Verschluß auf einen Behälter aufgebracht wird, und im speziellen einen Verschluß, bei dem der flexible Bereich der Endplatte mit einem Manipulationsanzeigesystem in Form eines Farbänderungssystems versehen ist.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Verschlüsse mit Endplatten, die Vakuum-Anzeigeknöpfe umfassen, werden in der Nahrungsmittelindustrie in breitem Umfang verwendet, weil sie wirksame Schnellermittlungseinrichtungen darstellen, die einige sehr wichtige Informationen über den Zustand des Behälters liefern. Wenn der Behälter richtig abgedichtet bzw. verschlossen ist und darin ein Vakuum herrscht, befindet sich der Knopf in einer "unten"-Lage, während sich der Knopf, wenn der Behälter geöffnet und der Verschluß wiederaufgesetzt oder das Vakuum im Behälter auf andere Weise aufgehoben wurde, in seiner "oben"-Lage befindet.
  • Obwohl vorwiegend Verschlüsse mit vakuumbetätigten Knöpfen in Verwendung sind, sind in jüngerer Vergangenheit Verschlüsse mit Knöpfen entwickelt worden, die mechanisch betätigt werden, sodaß sie sich von einer anfänglich ausgebildeten "unten"- Lage in eine nach oben ragende "oben"-Lage bewegen, wenn der Verschluß richtig auf einen Behälter aufgesetzt wurde.
  • Bei beiden Endplatten-Verlagerungssystemen besteht die Notwendigkeit für ein irreversibles Manipulationsanzeigesystem zur Verwendung in Verbindung mit Verschlüssen, die durchbiegbare Endplattenbereiche, wie z.B. Knöpfe, aufweisen. EP-A- 0.421.590 (Cambridge Consultants Limited) offenbart einen Behälter mit Manipulationsanzeige, der so ausgeführt ist, daß das Aufheben eines Vakuums im Inneren des Behälters bewirkt, daß sein Deckel konvex wird. Das bewirkt die Bildung von Rissen in einer Deckelbeschichtung, was eine sichtbare Veränderung erzeugt. EP-A- 0.465.134 (Continental White Cap Inc) offenbart einen Verschluß, der eine photoreaktive Schicht und eine zerbrechliche Filterbeschichtung umfaßt. Das Aufheben des Vakuums bewirkt, daß sich im Filter Risse bilden und die photoreaktive Schicht eine sichtbare Veränderung erfährt.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung einen Verschluß bereit, wie im beiliegenden Anspruch 1 dargelegt.
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, in ein sprödes Beschichtungssystem auf Epoxybasis für durchbiegbare Endplattenbereiche, insbesondere Knöpfe, einen Fluoreszenzfarbstoff einzubinden, um einen deutlich sichtbaren Hinweis für das Hochschnellen des Plattenbereichs zu liefern. Dieses System umfaßt das Auftragen eines Epoxysystems mit einem orangefarbenen Fluoreszenzfarbstoff auf einen schwarzgefärbten Verschlußknopf oder anderen durchbiegbaren Endplattenbereichen. In unversehrtem Zustand wird die Fluoreszenzfärbung der spröden Beschichtung wirksam durch die dunkle Hintergrundfarbe des darunterliegenden Bereiches der Endplatte überlagert, was eine schwach reflektierende, dunkelgrüne Färbung ergibt. Beim Hochschnellen der Endplatte bricht die Beschichtung und verliert ihre Bindung zum schwarz beschichteten Bereich. Das Loslösen und Brechen bewirkt, daß die spröde Beschichtung ihre orangefarben fluoreszierende Farbe viel heller reflektiert, was eine sehr deutlich sichtbare Änderung im Aussehen des Beschichtungssystems erzeugt.
  • In Hinblick auf die obigen und weitere Ziele, die in weiterer Folge deutlich werden, wird das Wesen der Erfindung durch Bezugnahme auf die folgende, detaillierte Beschreibung und mehrere Ansichten, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, besser zu verstehen sein.
  • Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Verschluß, worin die Endplatte des Verschlusses mit einem Knopf versehen ist, der durch Vakuum betätigt wird und hochschnellt, wenn das Vakuum aufgehoben wird.
  • Fig. 2 ist eine vertikale Schnittansicht allgemein entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1 und zeigt spezifischer die Konstruktionsdetails des Verschlusses.
  • Fig. 3 ist eine vergrößerte, vertikale Teil-Schnittansicht durch den mittleren Bereich der Endplatte des Verschlusses aus Fig. 1 und 2 und zeigt spezifischer die Details des auf dem Knopf vorgesehenen Beschichtungssystems.
  • Fig. 4 ist eine vergrößerte vertikale Teil-Schnittansicht ähnlich jener aus Fig. 3 und zeigt den Knopf, der durch ein Vakuum im zugehörigen Behälter in seine "unten"-Lage bewegt ist.
  • Fig. 5 ist eine vergrößerte Teil-Schnittansicht durch die Mitte des Verschlusses, nachdem der Verschluß vom Behälter abgenommen wurde und der Knopf in seine "oben"-Lage hochgeschnellt ist, wodurch eine Änderung im Manipulationsanzeig-Farbsystem verursacht wurde.
  • Fig. 6 ist eine fragmentarische Draufsicht auf jenen Knopfbereich des Verschlusses, der dessen dunklen Hintergrund und eine Botschaftsanzeige darauf vor dem Auftragen des übrigen Teils des Farbsystems zeigt.
  • Fig. 7 ist eine schematische Schnittansicht, die zeigt, wie das Farbsystem gehärtet werden kann, nachdem der Verschluß auf einen Behälter aufgebracht und der Knopf durch ein Vakuum innerhalb des Behälters verformt wurde.
  • Fig. 8 ist eine fragmentarische Draufsicht, die den Knopfbereich des Verschlusses zeigt, nachdem dieser entfernt wurde und der Knopf in seine "oben"-Lage hochgeschnellt ist, was eine Farbänderung und das Verschwinden der Botschaftsanzeige bewirkt.
  • Fig. 9 ist eine obere Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, worin die Botschaftsanzeige auf die spröde Beschichtung aufgetragen und nicht wirklich sichtbar ist.
  • Fig. 10 ist eine obere Draufsicht ähnlich jener aus Fig. 9 und zeigt die spröde Beschichtung in gebrochenem Zustand, wobei die Botschaftsanzeige sichtbar ist.
    • OFFENBARUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Nun im Detail auf die Zeichnungen bezugnehmend, wobei insbesondere auf die Fig. 1 und 2 bezuggenommen wird, ist zu erkennen, daß ein gemäß vorliegender Erfindung ausgebildeter Verschluß dargestellt ist. Der Verschluß wird allgemein mit Bezugszahl 10 bezeichnet und umfaßt eine Endplatte 12, die einen nach oben und außen geneigten, äußeren, ringförmigen Abschnitt 14 aufweist und in einer Ecke 16 endet, wo sie mit einer oberen Kante einer im allgemeinen zylindrischen Schürze 18 verbunden ist. Die Schürze 18 endet in einer nach innen gerichteten Bördelung 20.
  • Der Verschluß 10 soll ein Aufdrück-Verschluß sein und zu einem Behälter gehören, der ein ein Gewinde umfassendes Halsende aufweist. Demgemäß ist auf die Innenseite des Verschlusses 10 ein Dichtmaterial 22 aufgetragen, das einen oberen Abschnitt 24 zur Bildung einer Abdichtung mit einem Behälterendabschnitt umfaßt, wobei der obere Abschnitt 24 unter dem ringförmigen, peripheren Abschnitt 14 der Endplatte 12 liegt. Das Dichtmaterial 22 umfaßt auch einen Abschnitt 26, der die Schürze 18 auskleidet und so verformt ist, daß er mit dem Gewinde auf einem Behälterhalsende zusammenpaßt und als Mittel zur Entfernung des Verschlusses vom Behälter durch eine Drehbewegung dient.
  • Der Verschluß 10 ist so konstruiert, daß die Endplatte 12 in der Mitte mit einem Knopf versehen ist, der allgemein mit Bezugszahl 28 bezeichnet wird. Der Knopf 28 umfaßt einen Stützbereich 30 in der Mitte, der von einem nach unten und außen geneigten, ringförmigen Bereich 32 umgeben ist, der seinerseits von einem im allgemeinen abgeflachten, ringförmigen Bereich 34 umgeben ist. Vorzugsweise ist der Knopf 28 von der Art, daß er nach seiner ursprünglichen Herstellung mechanisch so bearbeitet wurde, daß er einen gut hochschnellenden Bereich aufweist, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird.
  • Im speziellen ist der Knopf 28 gemäß vorliegender Erfindung mit einem Manipulationen anzeigenden Farbänderungssystem versehen, das allgemein mit Bezugszahl 36 bezeichnet wird und in Fig. 1 nur aufgrund seiner Farbe zu sehen ist.
  • Es ist auch eine transparente Abdeckung 38 vorgesehen, die am besten in Fig. 2 dargestellt ist und über dem Farbänderungssystem 36 liegt und dieses schützt.
  • Im wesentlichen umfaßt das Farbänderungssysem 36 einen dunklen Hintergrund 40 auf dem Knopf 28, gefolgt von einer Haftbeschichtung 43, die eine spröde Schicht 44 an den Hintergrund 40 bindet. Der Verschluß ist ansonsten normalerweise weiß, obwohl die weiße Beschichtung nicht dargestellt ist.
  • Nun insbesondere auf Fig. 4 bezugnehmend, ist zu sehen, daß, wenn der Verschluß 10 auf einen Behälter aufgesetzt wird und im Inneren eines solchen Behälters ein Vakuum erzeugt wird, der Knopf 28 nach unten gezogen wird. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß aufgrund der mechanischen Bearbeitung des Knopfes 28, wenn der Verschluß 10 gebildet wird, der Knopf 28 gewisse gespeicherte Druckspannungen aufweist, die es erleichtern, ihn in der "oben"-Lage von Fig. 3 zu halten. Wenn der Knopf 28 in den Behälter hinuntergezogen wird, wie in Fig. 4 gezeigt, nehmen diese Druckspannungen zu, und der Knopf 28 neigt stark dazu, aus seiner "unten"-Lage von Fig. 4 zurück in seine ursprüngliche Lage von Fig. 3 hochzuschnellen. Daher schnellt oder schnappt der Knopf 28 in seine ursprüngliche Lage von Fig. 3 nach oben, wenn der Verschluß 10 vom Behälter entfernt wird und das an der Unterseite der Endplatte 12 wirkende Vakuum aufgehoben wird. Dieses Hochschnellen des Knopfes 28 wird ausgenutzt, um das Farbänderungssystem 36 zu betätigen und im speziellen das Brechen und Reißen der spröden Schicht 44 zu bewirken.
    • SPEZIFISCHE DETAILS DES FARBÄNDERUNGSSYSTEMS
  • Nachdem die Erfindung somit allgemein beschrieben wurde, folgt nun eine Beschreibung spezifischerer Details des Farbänderungssystems 36.
  • Zunächst die Hintergrundbeschichtung 40 betrachtend versteht es sich, daß diese dunkel gefärbt sein muß; obwohl die Farbe der Hintergrundbeschichtung 40 vorzugsweise schwarz mit etwas blau darin ist, ergeben auch andere dunkel gefärbte Hintergründe einen ausreichenden Farbkontrast.
  • Eine Verbindungsschicht 42, welche die spröde Schicht 44 mit der gefärbten Hintergrundbeschichtung 40 verbindet, besteht aus einem/einer geeigneten Lack, Tinte oder Überzug. Weiters muß im allgemeinen die Verbindungsschicht 42 transparent sein und für gute Haftung zwischen der spröden Schicht und der Verbindungsschicht 42 sorgen, obwohl eine gewisse Trennung zwischen der Verbindungsschicht 42 und der gefärbten Hintergrundbeschichtung 40 wünschenswert ist.
  • Die spröde Schicht 44 wird aus einem spröden Harz gebildet und sollte ein wärmegehärtetes Material sein, das geeignete Bruch- und Hafteigenschaften aufweist, um seine Funktion richtig zu erfüllen. Es wurde festgestellt, daß ein Zweikomponenten- Epoxysystem basierend auf Diglycidylether von Bisphenol A und einem tertiären Amin als Härter ein geeignetes Material darstellt. Derzeit wird dieses Epoxysystem auf den Knopfbereich des Verschlusses 10 aufgetragen, nachdem der Verschluß auf einen Behälter aufgebracht wurde und der Knopf 28 sich in seiner "unten"-Lage befindet. Es wird jedoch bevorzugt, daß die spröde Schicht 44 vom Verschlußhersteller auf den Verschluß aufgetragen wird.
  • Andere wärmegehärtete Materialien, wie z.B. Polyacrylate mit Epoxyfunktionalität, sollten einen Weg bereitstellen, wie das Harz vom Hersteller auf den Knopfbereich aufgetragen werden kann. Die Polyacrylate mit Epoxyfunktionalität sind zäh und flexibel, was eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Transport und Handhabung bietet. Derzeit werden diese Materialien durch UV-Strahlung, Wärme usw. gehärtet, nachdem der Verschluß 10 auf einen Behälter aufgebracht wurde und der Knopf 28 sich in seine "unten"-Lage bewegt hat, um die erforderliche Sprödigkeit herbeizuführen.
  • Was wiederum ganz speziell die Zeichnungen betrifft, so wird auf Fig. 5 bezuggenommen, worin der mittlere Teil des Knopfs 28 dargestellt ist, nachdem der Verschluß 10 auf einen Behälter aufgebracht wurde und der Knopf 28 von seiner "unten"-Lage von Fig. 4 in seine "oben"-Lage von Fig. 3 hochgeschnellt ist. Aufgrund des Hochschnellens des Knopfes 38 ist die spröde Schicht 44 zerbrochen und blättert teilweise von selbst ab. Es kommt auch zu einer gewissen Ablösung der Lackbindeschicht 42 von der Hintergrundbeschichtung 40. Dieses Haftversagen der spröden Schicht 36 führt aufgrund der Tatsache, daß sie mit einem Fluoreszenzfarbstoff versehen ist, zu einer wesentlich verstärkten Fluoreszenzfarbe. Gleichzeitig verhindert die transparente Deckschicht 38 den Verlust von Teilchen der zerbrochenen, spröden Schicht 44.
  • Obwohl sich in Versuchen gezeigt hat, daß eine im allgemeinen schwarz gefärbte Beschichtung 40 in Verbindung mit einer orangefarbenen spröden Schicht 46 insofern das beste Ergebnis liefert, als das Farbänderungssystem zunächst eine im allgemeinen grüne Färbung aufweist, gefolgt von einer Änderung zu orange, wenn die spröde Schicht 46 bricht, versteht es sich jedoch, daß auch andere Farbkombinationen machbar sind und daß das Farbänderungssystem 36 nicht auf die Kombination organge-schwarz beschränkt ist.
  • Weiters wird vorgeschlagen, die Hintergrundbeschichtung 40 mit einer Botschaftsanzeige 46, wie z.B. mit dem Wort "UNVERSEHRT", zu versehen. Die Botschaftsanzeige 46 kann auf die Beschichtung 40 aufgetragen werden oder kann in Form von unbeschichteten Bereichen vorliegen, in denen die Grundfarbe des Verschlusses 10 durchscheint. Die Botschaftsanzeige 46 ist im Ausgangszustand des Farbänderungssystems 36 sichtbar, verschwindet jedoch, wenn die spröde Schicht 44 bricht, wie am besten in Fig. 8 zu sehen ist.
  • In Fig. 7 ist schematisch dargestellt, wie ein Härtungsvorgang unter Einsatz einer Härtungsquelle 48, wie z.B. UV-Strahlung, Wärme usw., am spröden Beschichtungsmaterial durchgeführt werden kann.
    • OFFENBARUNG EINER MODIFIZIERTEN FORM
  • In den Fig. 9 und 10 ist eine modifizierte Botschaftsanzeigen-Anordnung dargestellt, die mit Bezugszahl 50 bezeichnet ist. Anstatt daß die Botschaftsanzeige nur dann sichtbar ist, wenn der Behälter nicht geöffnet worden ist, ist die Botschaftsanzeige 50 nur dann sichtbar, wenn der Verschluß 10 aufgebracht und abgenommen wurde.
  • Die Botschaftsanzeige 50 wird auf die spröde Schicht 44 aufgetragen und hat eine Farbe, die mit der Hintergrundbeschichtung 40 verschmilzt, wenn der Verschluß 10 auf einen Behälter aufgebracht wird, sodaß sie nicht sichbar ist. Wenn der Verschluß 10 jedoch entfernt wird und die spröde Schicht 44 bricht und ihre fluoreszierende, orangefarbene Färbung annimmt, erscheint die dunkle oder schwarze Botschaftsanzeige 50. Der Wortlaut der Botschaftsanzeige kann beispielsweise "GEÖFFNET" sein und weist im speziellen darauf hin, daß der Verschluß 10 benutzt und der entsprechende Behälter bereits geöffnet wurde.
  • Weiters sei hier insbesondere darauf verwiesen, daß, obwohl bei der dargestellten und beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Farbänderungssystem 36 auf einen vakuumbetätigten Knopf aufgetragen wird, die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Das Farbänderungssystem kann auf jeden sich durchbiegenden Abschnitt der Endplatte 12 aufgetragen werden. Weiters muß das Durchbiegen nicht durch Vakuum erfolgen, sondern kann auch durch mechanische Einwirkung aufgrund des Ineinandergreifens von Abschnitten der Endplatte mit der Endabdichtungsfläche des Behälters herbeigeführt werden.
  • Insbesondere versteht es sich, daß, wenn das Farbänderungssystem 36 funktioniert, die Farbänderung - unabhängig davon, wie der Verschluß wieder aufgebracht wird - einen permanenten und irreversiblen Hinweis daraufliefert, daß der Behälter bereits geöffnet wurde, sobald ein so ausgestatteter Verschluß in abdichtender Weise auf einem Behälter angeordnet und dann davon entfernt wurde.
  • Obwohl nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im speziellen dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich jedoch, daß geringfügige Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung, wie durch die beiliegenden Ansprüche definiert, abzuweichen.

Claims (15)

1. Verschluß (10), umfassend eine flexible Endplatte (12), in der ein Anzeigebereich (28) zum Anzeigen des dichten Zustands und ein von diesem Bereich getragenes irreversibles Anzeigesystem (36) zum Anzeigen von Manipulation ausgebildet ist, das dadurch auslösbar ist, daß der Bereich aufgrund von in der Endplatte gespeicherter Energie von einer Dichtheit anzeigenden Lage in eine Ausgangslage zurückschnellt, wobei das Manipulationsanzeigesystem eine hell gefärbte spröde Schicht (44), die als Reaktion auf das Zurückschnellen des Endplattenbereichs brechen kann, und einen dunklen Hintergrund (40) unterhalb der spröden Schicht umfaßt, worin der von der spröden Schicht bedeckte Endplattenbereich eine erste Farbe aufweist, wenn die spröde Schicht unversehrt ist, sowie eine zweite Farbe, wenn die spröde Schicht aufgrund des Zurückschnellens des Endplattenbereichs bricht.
2. Verschluß nach Anspruch 1, worin die spröde Schicht aus einem Harz besteht.
3. Verschluß nach Anspruch 2, worin das Harz ein wärmegehärtetes Material ist.
4. Verschluß nach Anspruch 2, worin das Harz ein Epoxyharz ist.
5. Verschluß nach Anspruch 4, worin das Harz ein Zweikomponenten-Epoxysystem auf Basis von Bisphenol A-Diglycidylether und eines tertiären Amins als Härter ist.
6. Verschluß nach Anspruch 4, worin das Harz aus Polyacrylaten mit Epoxyfunktionalität besteht.
7. Verschluß nach Anspruch 1, worin die spröde Schicht aus einem Material erhalten werden kann, das anfänglich eine zähe und flexible Schicht ist und die behandelt wird, um sie spröde zu machen.
8. Verschluß nach Anspruch 7, der erhalten werden kann, indem die zähe und flexible Schicht behandelt wird, um sie spröde zu machen, nachdem der Verschluß auf einen Behälter aufgebracht worden ist und die Endplatte in eine Dichtheit anzeigende Lage gebogen worden ist.
9. Verschluß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der den dichten Zustand anzeigende Bereich die Form eines Knopfs (28) besitzt.
10. Verschluß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die spröde Schicht (44) mit einem Fluoreszenz-Farbstoff gefärbt ist.
11. Verschluß nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die spröde Schicht (44) eine Bindung mit der Endplatte (12) aufweist, die lösbar ist, wenn die Endplatte von der Dichtheit anzeigenden Lage in die Ausgangslage zurückschnellt.
12. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin eine Bindung (42) zwischen der spröden Schicht (44) und der Endplatte (36) besteht und das Material der spröden Schicht so gewählt ist, daß die spröde Schicht so bricht, daß sie beim Zurückschnellen der Endplatte sowohl reißt als auch abblättert.
13. Verschluß nach Anspruch 12, worin eine Bindung (42) zwischen der spröden Schicht (44) und der Endplatte (36) besteht, wobei die Bindung (42) aus einem Lack, einer Tinte oder einer Beschichtung gebildet ist.
14. Verschluß näch einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der dunkle Hintergrund (40) eine Botschaftsanzeige (46) trägt, die durch die spröde Schicht (44) in deren unzerbrochenem Zustand hindurch sichtbar ist und nicht sichtbar ist, wenn die spröde Schicht gebrochen ist.
15. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 13, worin die spröde Beschichtung (44) eine Botschaftsanzeige (50) in einer Farbe trägt, die sich mit dem Farbänderungssystem so mischt, daß sie normalerweise nicht sichtbar ist, und die sichtbar wird, wenn die spröde Schicht bricht.
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