DE69205200T2

DE69205200T2 - Deckel für Behälter mit grosser Öffnung und Verfahren zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: DE69205200T2
Application number: DE69205200T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Yoshida
Original assignee: Tenryu Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Tenryu Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1992-04-14
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2012-04-15
Also published as: CN1066037A; DE69205200D1; EP0510488B1; US5328045A; KR920019636A; US5395005A; EP0510488A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Deckelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Deckelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.
Eine Deckelvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art wird üblicherweise durch Ausbilden einer Metallplatte aus beispielsweise Aluminium oder Zinn in eine vorbestimmte Gestalt hergestellt, um einen Deckelkörper mit einer Öffnung zu schaffen, und durch direktes Befestigen eines Verschlußfilms (beispielsweise einer Aluminiumfolie oder eines Harzfilms) am Deckelkörper zum Verschließen der Öffnung. Beim Gebrauch wird der Verschlußfilm vom Verschlußfilm abgelöst, um einen Zugriff in den Behälter zu schaffen.
Typischerweise wird der Verschlußfilm am Deckelkörper durch Verwenden des Wärmeabdichtungsverfahrens befestigt, wie im US- Patent für Bloeck et al. oder in der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. 62-108229 (Erfinder: Susumu TAKADA et al.) beschrieben. Gemäß dem bekannten Wärmeabdichtungsverfahren wird insbesondere eine Verbindungsschicht aus einem wärmeschmelzbaren Klebstoff oder thermoplastischen Harz einleitend auf dem Deckelkörper und/oder dem Verschlußfilm ausgebildet, und eine heiße Platte wird gegen den den Deckelkörper überlappenden Verschlußfilm gepreßt, um ein Wärmeschmelzen der Verbindungsschicht zu verursachen.
Das Wärinedichtungsverfahren schafft eine gleichmäßige Befestigung des Films über seinem gesamten Umfang, solange der Deckelkörper eine vollständig flache Befestigungsoberfläche hat. In Wirklichkeit ist es jedoch schwierig, die Befestigungsoberfläche des Deckelkörpers vollständig flach zu machen, weil der Deckelkörper zum Zeitpunkt der Ausbildung aus einer Metallplatte verschiedenen Kräften ausgesetzt ist. Die heiße Platte zum Wärmeabdichten kann deshalb entlang dem Umfang des Films uneben gepreßt werden, was zu einer unebenen Befestigung des Films führt. Im extremen Fall kann der Film nicht befestigt an einem oder mehreren umfangsmäßigen Positionen verbleiben, was einen unbeabsichtigten Gas eintritt und/oder eine Leckage an den nicht befestigten Positionen verursacht.
Eine Deckelvorrichtung für einen Behälter mit weiter Öffnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der EP-A-392 078 bekannt. Die Deckelvorrichtung für dieses Dokument umfaßt ein harzförmiges Verschlußelement, das einen zentralen Abschnitt einschließt, der integral mit einem vergrößerten Außenrand zur Befestigung des Verschlußelements an einem Deckelkörper verbunden ist. Der zentrale Abschnitt des Verschlußelements ist mit einer Zuglasche integral verbunden, die verwendet wird, um das Verschlußelement entlang einer Schwächungslinie zum Aufreißen zu zerreißen. Die Verschlußvorrichtung umfaßt ferner als ein zusätzliches Element, das bei einer Anwendung, die keine strenge Gasdichtigkeit erfordert, weggelassen sein kann, eine Aluminiumfolie, die an dem Verschlußelement zur Verbesserung der Gasdichtigkeit des Verschlußelements befestigt ist. Die Verwendung des vergrößerten Außenrands als unabhängiges Element ist jedoch deshalb ungeeignet, weil er einen wesentlichen Teil des Aufreißverschlußelements bildet. Da die Aluminiumfolie durch die Zuglasche perforiert wird, kann die Aluminiumfolie deshalb allein unmöglich die Öffnung des Deckelkörpers vollständig verschließen.
Die EP-A-59635 offenbart eine Deckelvorrichtung, die als Randelement eine Abdeckschicht einschließt, die aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist, das eine Wärmeverbindungsfähigkeit zum Wärmeverbinden mit einer abgeschnittenen Kante eines Becher- oder Büchsenendelements hat. Die Abdeckschicht ist durch Wärmeabdichtung von zwei Filmschichten ausgebildet, die extrem dünn sind, und die Struktur der Abdeckschicht erfordert, daß das Becherendelement eine flache Innenkante hat. Diese flache Struktur der Innenkante ermöglicht es der Abdeckschicht vorteilhafterweise, leicht wegzugleiten, wenn der Verschlußfilm abgelöst wird, wodurch die scharfe Kante des Becherendelements freigelegt wird. Aufgrund der extrem geringen Dicke der Filmschichten hat das Randelement mit großer Wahrscheinlichkeit selbst nach der Wärmeabdichtung scharfe Kanten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Deckelvorrichtung fur einen Behälter mit weiter Öffnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Deckelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11 zu schaffen, wobei der Verschlußfilm gleichmäßig befestigt werden kann, um die Öffnung des metallischen Verschlußkörpers luftdicht zu verschließen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe für eine Deckelvorrichtung durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 und für ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Deckelvorrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 11 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Deckelvorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 gekennzeichnet, während weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens in den unabhängigen Ansprüchen 12 bis 17 gekennzeichnet sind.
Vorteilhafterweise kann der Verschlußfilm gemäß der Erfindung gleichmäßig an der flachen Oberfläche des Randelements durch verschiedene bekannte Verfahren befestigt werden, um die Öffnung des Deckelkörpers zuverlässig zu verschließen, und die Verschlußfilmeinrichtung kann einen Laschenabschnitt haben, der jenseits des Randelements verläuft, oder alternativ einen eigenen Randabschnitt, der jenseits des Randelements verläuft, uin das manuelle Ablösen der Filmeinrichtung zu erleichtern.
Ein unbeabsichtigtes Zerreißen der Verschlußfilmeinrichtung kann ferner durch Vorsehen eines Verstärkungselements gemäß Anspruch 4 und alternative Ausführungsformen, die in den abhängigen Ansprüchen 5 bis 7 beansprucht sind, jeweils verhindert werden.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können die dem fluiden Harz innewohnende Klebrigkeit und sein Einspritzdruck wirksam dazu verwendet werden, den Verschlußfilm gleichmäßig am Randelement ohne die Notwendigkeit einer darauffolgenden Durchführung getrennter Befestigungsschritte zu befestigen. Die Qualität der Deckelvorrichtung wird dadurch bei geringen Kosten verbessert.
In dem Fall, daß die Deckelvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie außerdem ein harzförmiges Verstärkungselement und eine Zuglasche einschließt, die integral mit dem Verstärkungselement ausgebildet ist, können diese Bestandteile bevorzugt zusammen mit dem Randelement geformt werden. In diesem Fall wird der gesamte Herstellungsprozeß stark vereinfacht, um die Herstellungskosten zu verringern.
Wenn der Innenrand des Deckelkörpers zugunsten einer Verankerungsausnehmung gebogen ist, umfaßt das Verfahren ferner den Schritt, demnach das Randelement gepreßt wird, um die Weite der Verankerungsausnehmung zu reduzieren, nachdem das fluide Harz aushärtet. Dieser zusätzliche Verfahrensschritt verbessert die Luftabdichtungsfähigkeit an der Verbindung zwischen dem Deckelkörper und dem Randelement.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Bezug auf die beiliegenden Zeichungen deutlich; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Behälters mit weiter Öffnung, die durch eine Deckelvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verschlossen ist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ähnlich zu Fig. 1, jedoch unter Darstellung des Behälters, der geöffnet worden ist,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang den Linien III-III in Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines Beispiels eines Verschlußfilms, der zum Einbau in die Deckelvorrichtung von Fig. 1 bestimmt ist,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Deckelvorrichtung im umgedrehten Zustand gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine Teilschnittansicht entlang den Linien VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 eine Schnittansicht der Deckelvorrichtung von Fig. 5 in teilweise geöffnetem Zustand,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts der Deckelvorrichtung von Fig. 5 in teilweise geöffnetem Zustand,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht, die das durch die zweite Ausführungsform zu lösende Problem verdeutlicht,
Fig. 10 eine Aufsicht einer Deckelvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11 eine Teilschnittansicht entlang den Linien XI-XI in Fig. 10,
Fig. 12 eine Aufsicht einer Deckelvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 13 eine Aufsicht einer Deckelvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 14 eine Teilschnittansicht entlang den Linien XV-XV in Fig. 13,
Fig. 15 eine Aufsicht einer Deckelvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 16 eine Aufsicht einer Deckelvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 17 eine Teilschnittansicht entlang den Linien XVIII-XVIII in Fig. 16,
Fig. 18 eine Aufsicht einer Deckelvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 19 eine Teilschnittansicht entlang den Linien XX-XX in Fig. 18,
Fig. 20 eine Teilschnittansicht einer Deckelvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 21 eine Teilschnittansicht einer Deckelvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 22 eine Teilschnittansicht einer Form, die bei dem Verfahren zur Herstellung der Deckelvorrichtung gemäß der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten ersten Ausführungsform verwendet wird,
Fig. 23 eine Ansicht, die dieselbe Form in Richtung der Pfeile XXX-XXX in Fig. 22 gesehen zeigt,
Fig. 24 eine Schnittansicht derselben Form in ihrem geschlossenen Zustand,
Fig. 25 und 26 Ansichten eines Verfahrens zur Herstellung der Deckelvorrichtung gemäß der in den Fig. 5 bis 8 gezeigten zweiten Ausführungsform,
Fig. 27 eine Schnittansicht eines Verfahrens zur Verbesserung der Luftabdichtungsfähigkeit für die Deckelvorrichtung gemäß jeder vorausgehenden Ausführungsform,
Fig. 28 und 29 Teilschnittansichten zur Darstellung, wie und warum die Luftabdichtungsfähigkeit durch das in Fig. 27 gezeigte Verfahren verbessert wird,
Fig. 30 eine Aufsichtteilansicht eines weiteren Verfahrens zur Verbesserung der Luftabdichtungsfähigkeit, und
Fig. 31 eine Teilschnittansicht entlang den Linien XXXXI-XXXXI in Fig. 30.
Zunächst unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4, die die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, ist ein Behälter 1 mit weiter Öffnung gezeigt, der an seiner oberen offenen Öffnung 1a durch eine Deckelvorrichtung 2 verschlossen ist. Der Behälter ist mit einem Boden versehen und kann aus einem bekannten geeigneten Material hergestellt sein, wie beispielsweise Metall oder Kunstharz.
Die Deckelvorrichtung 2 umfaßt einen Deckelkörper 3, der so ausgebildet ist, daß er eine konzentrische Öffnung 4 hat, die normalerweise durch einen Verschlußfilm 5 verschlossen ist. Der Deckelkörper 3, der aus einer dünnen Metallplatte hergestellt sein kann, hat einen äußeren Befestigungsrand 3a, der als umgekehrtes U geformt ist, um auf die obere offene Öffnung 1a des Behälters 1 durch ein bekanntes Verfahren, wie beispielsweise Einfassen oder Verstemmen, aufgepaßt zu werden. Eine Dichtung 3, die aus einem Gummi oder einem anderen weichen Material hergestellt ist, ist zwischen dem Deckelbefestigungsrand 3a und der Behälteröffnung 1a angeordnet, um das Innere des Behälters luftdicht abzudichten.
Der Deckelkörper 3 hat außerdem einen flachen Abschnitt 3b, der mit einem inneren Verankerungsrand 3c ausgebildet ist. Der Verankerungsrand 3c ist radial auswärts in Hakenform gebogen und in einem ringförmigen Randelement 6 vollständig eingeschlossen, das aus einem relativ weichen Kunstharz besteht. Da das Randelement 6 radial einwärts von dem äußeren Befestigungsrand 3a des Deckelkörpers 3 angeordnet ist, ist der flache Abschnitt 3b des Deckelkörpers teilweise freigelegt.
Der Verschlußfilm 5 hat einen ringförmigen Rand- oder Umfangsabschnitt 5e, der an der oberen Oberfläche (äußere Oberfläche) des Randelements 6 ablösbar befestigt ist, und einen Laschenabschnitt 5a, der über das Randelement 6 vorsteht. Der Film 5 kann eine einzige Schicht umfassen, die aus einer Metallfolie (z.B. Aluminiumfolie), Harz, Papier und dergleichen hergestellt ist. Alternativ kann der Film 5 mehrere Schichten umfassen, die typischerweise eine Kernschicht 5b und zwei Oberflächenschichten 5c, 5d einschließen, die an beiden Oberflächen der Kernschicht 5b durch Beschichten oder Kleben, wie in Fig. 4 gezeigt, befestigt sind.
Wenn die in Fig. 4 gezeigte Laminatstruktur für den Verschluß film 5 angewendet wird, können die jeweiligen Schichten 5b-5d aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Beispielsweise kann die Kernschicht 5b aus einem harten Papier (beispielsweise Milchkartonpapier) hergestellt sein, während die Oberflächenschichten 5c, 5d aus einer Metallfolie (beispielsweise Aluminiumfolie) oder Kunstharz (beispielsweise Polyethylenterephthalat) hergestellt sein können. Alternativ kann die Kernschicht 5b aus einer Aluminiumfolie hergestellt sein, während die Oberflächenschichten 5c, 5d aus einem Kunstharz hergestellt sein können. Die Materialien für die jeweiligen Schichten 5b-5d können tatsächlich wahlweise abhängig von verschiedenen Anforderungen ausgewählt werden, die Gasundurchlässigkeit, Bedruckfähigkeit, Entsorgbarkeit nach der Verwendung und dergleichen einschließen.
Der Verschlußfilm 5 kann am Randelement 6 durch verschiedene Verfahren bef estigt sein. Beispielsweise ist der Film 5 so hergestellt, daß er einen Umfangs- oder Randabschnitt hat, der mit einem Heißschmelzharz oder einem Klebstoff versehen ist, der zur Befestigung an dem Randelement 6 wärmeverschmolzen ist. Das Wärmeverschmelzen des Heißschmelzharzes kann durch Verwenden einer Heizplatte (wie beim Wärmeabdichtungsverfahren), einem Mikrowellenerzeuger (wie beim Hochfrequenzabdichtungsverfahren) oder eines Ultraschallerzeugers (wie beim Ultraschallabdichtungsverfahren) durchgeführt werden. Beim derartigen Wärmeverschmelzen kann das Randelement 6 offensichtlich selbst zur gleichmäßigen Befestigung am Film 5 teilweise selbst dann verschmolzen werden, wenn der flache Abschnitt 3b des Deckelkörpers 3 keine vollständige Ebenheit aufweist.
Alternativ kann die dem Randelement 6 eigene Klebrigkeit zur Befestigung des Verschlußfilms 5 verwendet werden. Das Randelement 6 hat insbesondere einen bestimmten Klebrigkeitsgrad zum Zeitpunkt des Formens aus fluidem Harz, so daß der Film 5 am Randelement 6 durch Einführen des Films in eine Form zu dem Zeitpunkt des Ausbildens des Randelements befestigt werden kann, wie nachfolgend in Bezug auf die Fig. 29-31 näher erläutert wird. In diesem Fall wirkt der Druck des fluiden Harzes beim Einspritzen gleichmäßig, um eine gleichmäßige Befestigung des Films 5 relativ zum Randelement 6 zu verwirklichen.
Um die Befestigung des Films 5 relativ zum Randelement 6 zu verstärken, kann der Film 5 als ganzes (in dem Fall, daß er eine Einschichtstruktur hat) oder die Bodenoberflächenschicht 5d des Films 5 (in dem Fall, daß er die Laminatstruktur von Fig. 4 hat) aus demselben harzförmigen Material bestehen, wie das Randelement 6. Die Oberflächen des Deckelkörpers 3 können mit einem harzförmigen Material beschichtet sein (das bevorzugt identisch zu demjenigen für das Randelement 6 ist), wodurch die Befestigung des Randelements 6 relativ zum Deckelkörper 3 verstärkt wird.
Die Deckelvorrichtung 2 kann durch manuelles Abziehen des Laschenabschnitts 5a des Verschlußfilms 5 leicht geöffnet werden. Der Film wird dadurch vom Randelement 6 abgelöst, das selbst am gebogenen inneren Verankerungsrand 3c des Deckelkörpers 3 festsitzend befestigt ist. Das verbliebene Deckelelement 6 dient Sicherheitsführung zu dem Zeitpunkt, zu dem der Inhalt des geöffneten Behälters 1 entnommen wird.
Die Fig. 5-8 zeigen eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform schließt die Deckelvorrichtung der zweiten Ausführungsform einen Deckelkörper 3, einen Verschlußfilm 5 und ein Randelement 6 ein. Die Deckelvorrichtung der zweiten Ausführungsform schließt jedoch zusätzlich ein Umfangs- oder Randverstärkungselement 8 ein, das die Form eines Rings hat, der an der Innenoberfläche des Films 5 befestigt und geringfügig von dem Randelement 6 um einen kleinen Betrag e (siehe Fig. 6) beabstandet ist.
Zum Zeitpunkt des Ablösens des Films vom Randelement 6, wirkt eine Zugkraft F (siehe Fig. 8) konzentrierend am Laschenabschnitt 5a und verläuft radial zum Film, wodurch das Ablösen des Films entlang dem Umfang auftritt. Die Zugrichtung und die Ablöserichtung fallen nicht zusammen, um in der Erzeugung einer Reiß- oder Zerreißkraft zu resultieren. Wenn der Film deshalb keine Randverstärkung hat, kann der Film in der Zugrichtung zerrissen werden, was zu einer unvollständigen Öffnung der Deckelvorrichtung führt, wie in Fig. 9 gezeigt. Dieses Problem ist besonders auffällig, wenn der Film vollständig oder hauptsächlich aus einem nicht-widerstandsfähigen Material besteht, wie beispielsweise Papier, oder wenn der Film extrem dünn ist.
Das Verstärkungselement oder der -ring 8 verstärkt den Randabschnitt 5e des Films 5, um ein unbeabsichtigtes Zerreißen des Films zum Zeitpunkt des Ablösens wirksam zu verhindern. Die Deckelvorrichtung kann dadurch jederzeit vollständig geöffnet werden. Der ringförmige Spalt e (Fig. 6) sollte bevorzugt so klein wie möglich sein.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Deckelvorrichtung der dritten Ausführungsform schließt ein Verstärkungselement 8 ein, das scheibenförmig anstatt ringförmig ist.
Das scheibenförmige Verstärkungselement 8 bietet offensichtlich eine vergrößerte Fläche zur Befestigung des Films 5. Der Film wird dadurch nicht am Zerreißen, sondern auch daran gehindert, in seinem zentralen Abschnitt selbst dann durchzuhängen, wenn der Film dünn ist.
Fig. 12 zeigt eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Deckelvorrichtung der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der zweiten Ausführungsform (5-8) lediglich dadurch, daß das Verstärkungselement 8 bogenförmig ist. Alternativ kann das Verstärkungselement allgemein halbkreisförmig sein, wie in Fig. 12 durch eine strichpunktierte Linie gezeigt.
Das Problem des Zerreißens tritt mit größter Wahrscheinlichkeit zu dem Zeitpunkt auf, wenn das Ablösen des Films 5 eingeleitet wird, weil die Zugkraft lokal am Laschenabschnitt 5a angelegt wird. Kein derartiges Zerreißen tritt auf, wenn der Ablösevorgang jenseits des halben Wegs fortschreitet. Das Verstärkungselement 8 muß deshalb nicht vollständig ringförmig oder scheibenförmig sein.
Die Fig. 13 und 14 zeigen eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Deckelvorrichtung dieser Ausführungsform ist ähnlich zu derjenigen der zweiten Ausführungsform (Fig. 5-8) mit der Ausnahme, daß das Verstärkungselement oder der -ring 8 am Verschlußfilm 5 außerhalb des Behälters 1 befestigt und so angeordnet ist, daß es oder er das Randelement 6 teilweise überlappt.
Die zerreißverhindernde Funktion des Verstärkungselement 8 wird offensichtlich verbessert, wenn es an der äußeren Oberfläche des Verschlußfilms 5 befestigt ist, weil der Filmlaschenabschnitt 5a beim Abziehen zum Ablösen in Anschlageingriff mit dem Verstärkungselement 8 gelangt. Die zerreißverhindernde Funktion des Verstärkungselements 8 wird zusätzlich durch die Tatsache verbessert, daß es das Randelement 6 im wesentlichen überlappt, weil der Durchmesser des Randelements 6 (d.h. das Verstärkungselement 8) im wesentlichen demjenigen des Verschlußfilms 5 entspricht.
Das in den Fig. 13 und 14 gezeigte, außen angeordnete Verstärkungselement 8 kann natürlich radial einwärts vom Randelement 6 angeordnet sein. Das Verstärkungselement 8 kann außerdem scheibenförmig, gebogen oder halbkreisförmig sein. Im Fall, daß der Verschlußfilm 5 aufgedruckte Information enthält, kann das Verstärkungselement 8 aus einem transparenten Harz hergestellt sein, um die visuelle Erkennung der aufgedruckten Information unter dem Verstärkungselement zu ermöglichen.
Fig. 15 zeigt eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Deckelvorrichtung dieser Ausführungsform umfaßt einen Verschlußfilm 5, der so hergestellt ist, daß er einen vollständigen Rand- oder Umfangsabschnitt 5e hat, der jenseits des Randelements 6 verläuft. Die Deckelvorrichtung schließt ferner ein scheibenförmiges Verstärkungselement 8 ein, das an der Innenoberfläche des Verschlußfilms 5 befestigt ist.
Gemäß der sechsten Ausführungsform von Fig. 15 hat der Verschlußfilm 5 keinen Laschenabschnitt. Stattdessen kann das Ablösen des Films 5 an einer beliebigen Umfangsposition durch Verwenden des überschüssigen Randabschnitts 5e des Films eingeleitet werden. Das scheibenförmige Verstärkungselement 8 kann selbstverständlich durch einen Verstärkungsring ersetzt werden, der an der Außenoberfläche des Films 5 nahe dem überschüssigen Randabschnitt 5e von diesem befestigt ist.
Die Fig. 16 und 17 zeigen eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform hat das Randelement 6 einen integralen Abstreifstreifen 6b, der quer zum Randelement verläuft. Die Öffnung 4 des Deckelkörpers 3 wird dadurch in zwei Abschnitte unterteilt, die gleicherweise durch einen einzigen Verschlußfilm 5 verschlossen sind, der am Randelement 6 befestigt ist, das den Abstreifstreifen 6b einschließt. Ein Paar allgemein halbkreisförmiger Verstärkungselemente 8 sind an der Innenoberfläche des Verschlußfilms 5 an den jeweiligen geteilten Abschnitten der Deckelkörper 4 befestigt.
Es wird nunmehr angenommen, daß der Behälter 1 pulver- oder kornförmiges Material 11 enthält (siehe Fig. 17), wie beispielsweise Milchpulver, das durch einen Löffel 10 entnommen oder ausgeschaufelt wird, nachdem der Verschlußfilm 5 abgelöst wurde. Der Abstreifstreifen 6b kann verwendet werden, um den überschüssigen Teil des derartig entnommenen Pulvers abzustreifen, wodurch es möglich wird, eine vorbestimmte Pulvermenge bei jedem Entnahmevorgang heraus zunehmen.
Der Abstreifstreifen 6b, der in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist, kann durch einen Abstreifstab 6b' ersetzt werden (der in den Fig. 16 und 17 durch eine strichpunktierte Linie gezeigt ist), der von dem Film 5 beabstandet ist, ohne direkt an diesen befestigt zu sein. Ferner kann der einzige Film 5 durch ein Paar getrennter Filme entsprechend den jeweiligen abgeteilten Abschnitten der Deckelkörperöffnung 4 ersetzt sein.
Die Fig. 18 und 19 zeigen eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der Deckelkörper 3 so geformt, daß er eine Öffnung 4 hat, die einen geraden Abschnitt 4a einschließt, und das Randelement 6 ist ähnlich, einen geraden Abschnitt 6d aufweisend, hergestellt. Der gerade Abschnitt 6d des Randelements kann offensichtlich zum Abstreifen von Pulvermaterial 11 verwendet werden, das durch einen Löffel 10 entnommen wird, nachdem der Verschlußfilm entfernt worden ist.
In der achten Ausführungsform der Fig. 18 und 19 ist der Verschlußfilin 5 vollständig kreisförmig, so daß er einen Umfangs- oder Randabschnitt 5e hat, der jenseits des geraden Abschnitts 6d des Randelements 6 angeordnet ist, um als Lasche zum Ablösen des Films zu dienen. Das Randelement 6 ist bevorzugt so hergestellt, daß es eine integrale Auswärtsverlängerung 6c hat, um ohne Verwendung einer getrennten Dichtung zuverlässig abzudichten
Fig. 20 zeigt eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist das Randelement 6 so ausgebildet, daß es eine integrale Verlängerung 6c hat, die ebenfalls integral mit einer Dichtung 7 ausgebildet ist.
Bei der neunten Ausführungsform von Fig. 20, können das Randelement 6 (mit der integralen Verlängerung 6c) und die Dichtung 7' gleichzeitig in einem einzigen Formgebungsschritt ausgebildet werden. Während des Formgebungsschritts wird fluides Harz (z.B. Polyethylen) für das Randelement 6 an verschiedene fluide Materialien (z.B. Gummi) für die Dichtung 7' angeschmolzen.
Das Randelement 6 kann offensichtlich allein eine zuverlässige Dichtung zwischen dem Deckelkörper 3 und dem Randelement 6 sowie zwischen dem Deckelkörper 3 und dem Behälter (in Fig. 20 nicht gezeigt) vorsehen. Die Dichtung 7' verbessert zusätzlich die Abdichtung zwischen dem Deckelkörper 3 und dem Behälter.
Fig. 21 zeigt eine Deckelvorrichtung 2 gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird der gebogene innere Verankerungsrand 3c auf beiden Oberflächen oder Seiten mit Klebeschichten 3d vor dem Ausbilden des Randelements 6 bedeckt. Das Material für die Klebeschichten 3d wird so ausgewählt, daß es eine hervorragende Haftung sowohl an dem metallischen Deckelkörper 3 wie an dem harzförmigen Randelement 6 erlaubt. Das zusätzliche Vorsehen der Klebeschichten 3d verbessert offensichtlich die Abdichtung zwischen dem Deckelkörper 3 und dem Randelement 6 zusätzlich zur Verbesserung der Befestigung des Randeleinents.
Die Fig. 22 bis 24 veranschaulichen ein Verfahren zur Herstellung der in den Fig. 1-4 gezeigten Deckelvorrichtung (erste Ausführungsform). Das dargestellte Verfahren verwendet ein erstes Formelement 17 und ein zweites Formelement 18.
Das erste Formelement 17 hat einen Hohlraum 19 zur Ausbildung des ringförmigen Rands und eine ringförmige Tragfläche 17a, die unmittelbar um den Hohlraum 19 zur Ausbildung des Rands angeordnet ist. Das erste Formelement hat außerdem eine Gießrinne oder einen Eingußkanal, die bzw. der mit dem Hohlraum 19 zur Ausbildung des Rands in Verbindung steht.
Das zweite Formelement 18 hat einen zentralen Filmaufnahmehohlraum 21 und eine ringförmige Schulter 18a, die unmittelbar um den Filmaufnahmehohlraum 21 herum angeordnet ist. Die ringförmige Schulter 18a des zweiten Formelements 18 entspricht in Position gebracht der ringförmigen Tragfläche 17a des ersten Formelements 17.
Bei der Herstellung wird der Verschlußfilm 5 direkt in dem Filmaufnahmehohlraum 21 des zweiten Formelements 18 beispielsweise durch Anlegen eines Vakuums gehalten, wie in Fig. 29 gezeigt. In diesem Zustand ruht der Laschenabschnitt 5a des Films 5 auf der ringförmigen Schulter 18a. Der Laschenabschnitt 5a kann stattdessen hinter dem Film innerhalb des Filmaufnahmehohlraums 21 derart gefaltet oder umgeklappt sein, daß der Laschenabschnitt 5a durch den Film vollständig verborgen oder abgedeckt ist. Das Anlegen von Vakuum kann durch (nicht gezeigte) Löcher ausgeführt werden, die in dem zweiten Formelement ausgebildet sind. Alternativ kann der Film in dem Filmaufnahmehohlraum 21 durch Verwenden der elektrostatischen Anziehung zwischen dem Film (der beispielsweise negativ aufgeladen ist) und dem zweiten Formelement 18 (das beispielsweise positiv aufgeladen ist) gehalten werden.
Daraufhin wird der flache Abschnitt 3b des Deckelkörpers 3 zwischen der Tragfläche oder -seite 17a des ersten Formelements 17 und der ringförmigen Schulter 18a des zweiten Formelements 18 angeordnet. In diesem Zustand wird fluides Harz 22 unter Druck in den Hohlraum 19 zur Ausbildung des Rands des ersten Formelements 17 durch die Gießrinne eingespritzt.
Nach dem Aushärten schafft das eingespritzte Harz 22 das Ringelement 6, das den gebogenen inneren Verankerungsrand 3c einschließt, und wird an dem Film 5 durch Verwenden der dem fluiden Harz eigenen Klebfähigkeit befestigt. Da der Laschenabschnitt 5a des Films 5 andererseits zwischen dem Deckelkörper 3 und der ringförmigen Schulter 18a des zweiten Formelements 18 angeordnet ist (oder hinter dem Film vorborgen ist), verbleibt der Filmlaschenabschnitt 5a nicht befestigt, um das darauffolgende Ablösen des Films zu ermöglichen. Das zwangsweise Anordnen des flachen Abschnitts 3b des Deckelkörpers zwischen der ringförmigen Tragfläche 17a des ersten Formelements 17 und der ringförmigen Schulter 18a des zweiten Formelements 18 ermöglicht es außerdem, daß zum Zeitpunkt des Ausformens des Randelements eine Überspritzung oder Abquetschung (flash formation) stattfindet.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren wirkt der Einspritzdruck des fluiden Harzes 22 gleichmäßig auf den Film 5 am Randausbildungshohlraum 19. Die dem fluiden Harz innewohnende Klebrigkeit kann deshalb effektiv ausgenützt werden, um den Film 5 am Randelement 6 (siehe Fig. 1-4) gleichmäßig ohne die Notwendigkeit zu befestigen, einen getrennten Filmbefestigungsschritt durchzuführen. Eine derartige gleichmäßige Befestigung des Films ist selbst dann realisierbar, wenn die Dicke des Films relativ groß und uneben ist. Die Verwendung des Wärmeverschmelzens kann andererseits zu einer unebenen und/oder langsamen Befestigung führen, wenn der Film übermäßig dick ist.
Der Film 5 kann dem Filmaufnahmehohlraum 21 des zweiten Formelements 18 durch eine (nicht gezeigte) Vakuumsaughülse zugeführt werden, die ihn aus einem Stapel derartiger Filme aufnimmt und ihn zum Ort des zweiten Formelements überführt. Die Verwendung der Saughülse wird deshalb ermöglicht, weil der Film, der darauffolgend am Randelement 6 durch Verwenden der dem fluiden Harz 22 eigenen Klebrigkeit befestigt wird, dick genug sein kann, um ein geeignetes Saugaufnehmen zu ermöglichen.
Anstatt den Verschlußfilm 5 direkt in dem Filmaufnahmehohlraum 21 des zweiten Formelements 18 anzuordnen, kann der Film 5 vorläufig am Deckelkörper 3 durch einen relativ schwachen Klebstoff befestigt werden, der dem ringförmigen Randabschnitt 5e des Films zugeführt wird, wie in Fig. 29 durch Phantomlinien gezeigt. In diesem Fall muß der Film selbst dann eng anliegend gehalten werden, wenn er relativ dünn ist, so daß der Film zusammen mit dem Deckelkörper 3 zu dem Formgebungsort durch Verwendung einer Filmsaughülse transportiert wird. Der Film kommt von dem unter dem Druck des eingespritzten fluiden Harzes 22 offensichtlich zu dem Zeitpunkt frei, zu dem das Randelement 6 geformt wird.
Die Fig. 25 und 26 zeigen ein Verfahren, das zur Herstellung der in den Fig. 5-8 gezeigten Deckelvorrichtung (zweite Ausführungsform) geeignet ist. Das Verfahren dieser Ausführungsform ist ähnlich zu demjenigen der Fig. 22-24, unterscheidet sich von diesem jedoch lediglich darin, daß das erste Formelement 17 zusätzlich einen ringförmigen Hohlraum 23 zur Ausbildung der Verstärkung und eine Gießrinne 24 hat, die in Verbindung mit dem Hohlraum 22 steht.
Bei der Herstellung wird fluides Harz 22 unter Druck durch die jeweiligen Gießrinnen 20, 23 eingespritzt. Das ringförmige Verstärkungselement 8 und das ringförmige Randelement 6 (siehe Fig. 5-8) werden dadurch gleichzeitig ausgebildet und am Film 5 in einem einzigen Formgebungsschritt derart befestigt, daß der Herstellungsprozeß zur Reduzierung der Herstellungskosten stark vereinfacht wird.
Die Konfiguration des Verstärkungsausbildungshohlraums 23 kann offensichtlich derart modifiziert werden, daß das geformte Verstärkungselement 8 scheibenförmig wird (dritte Ausführungsform der Fig. 10 und 11), bogenförmig oder ringförmig (vierte Ausführungsform von Fig. 12).
Anstelle des ersten Formelements 17 kann das zweite Formelement 18 derart modifiziert werden, daß es einen Verstärkungsausbildungshohlraum 23 hat, der in Verbindung mit einer Gießrinne 24 steht, wie durch strichpunktierte Linien in Fig. 25 gezeigt. In diesem Fall resultiert die in den Fig. 13 und 14 gezeigte (fünfte Ausführungsform) Deckelvorrichtung.
Die in Fig. 15 gezeigte Deckelvorrichtung (sechste Ausführungsform) kann einfach dadurch erhalten werden, daß der gesamte Randabschnitt 5e des Films 5 zwischen dem flachen Abschnitt 3b des Deckelkörpers 3 und der ringförmigen Schulter 18a des zweiten Formelements 18 angeordnet wird. Die in den Fig. 16-17 gezeigte Deckelvorrichtung (siebte Ausführungsform) oder 18-19 (achte Ausführungsform) kann einfach dadurch erhalten werden, daß die Konfiguration des Randausbildungshohlraums 19 und des Verstärkungsausbildungshohlraums 23 modifiziert werden.
Das Verstärkungselement 8 kann natürlich getrennt zubereitet und später am Film durch einen Klebstoff befestigt werden, der durch Trocknen, Erwärmen oder Ultrasviolettstrahlung aushärtbar ist. Alternativ kann das getrennt zubereitete Verstärkungselement 8 am Film 5 durch das Wärmeabdichtungsverfahren oder ein anderes Verfahren befestigt werden.
Fig. 27 zeigt ein Verfahren zur Verbesserung der Luftabdichtungsfähigkeit an der Verbindung zwischen dem Deckelkörper 3 und dem Randelement 6 in Bezug auf die Deckelvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform (Fig. 5-8). Dasselbe Verfahren kann selbstverständlich auch auf die Deckelvorrichtung der anderen Ausführungsformen angewendet werden. Bevor das Verfahren per se beschrieben wird, wird auf Fig. 29 Bezug genommen, um zu erläutern, warum es notwendig ist, die Luftabdichtungsfähigkeit zu verbessern.
Wie in Fig. 29 gezeigt, schließt das Ringelement 6 den gebogenen inneren Verankerungsabschnitt 3c des Deckelkörpers 3 ein und hat einen inneren Verankerungsabschnitt 6e, der in der Ausnehmung 3e des Verankerungsrandes 3c aufgenommen ist. Das Randelement 6 wird durch Formen aus einem fluiden Kunstharz hergestellt, das allgemein die Neigung hat, durch Aushärten sich volumenmäßig zusammenzuziehen, wie in Fig. 29 durch die einköpfigen Pfeile gezeigt. Es besteht deshalb eine Möglichkeit, das geringfügige Freiräume zwischen dem Verankerungsrand 3c und dem Randelement 6 entlang den Oberflächen des Verankerungsrandes ausgebildet werden. Gase und/oder ein Feuchtigkeitsgehalt können dadurch durch die geringfügigen Freiräume in den Behälter hinein oder aus diesem heraus gelangen, wie in Fig. 29 durch die doppelköpfigen Pfeile C gezeigt.
Gemäß dem Verfahren von Fig. 27 wird das Randelement 6 zusammen mit dem inneren Verankerungsrand 3c des Deckelkörpers 3 durch ein Paar von Preßelementen 29, 30 zusammengepreßt, nachdem das Randelement ausgehärtet ist. Dadurch wird der Verankerungsrand 3c des Deckelkörpers zusammenfaltbar verformt, um die Weite der Ausnehmung 3e zu verringern, wie in Fig. 28 gezeigt. Auf diese Weise wird der innere Verankerungsabschnitt 6e des Randelements in innigen Kontakt mit dem inneren Verankerungsrand 3c gebracht, und die geringfügigen Freiräume werden unterbrochen, um die Luftabdichtungsfähigkeit zu verbessern.
In Fig. 27 wird das Zusammendrücken des Randelements 6 durch das Verwenden des Paars von Preßelementen 29, 30 durchgeführt, nachdem die Deckelvorrichtung 2 aus den jeweiligen Formelementen 17, 18 herausgenommen wurde (siehe Fig. 25 und 26). Die Formelemente 17, 18 können jedoch derart modifiziert werden, daß sie eine zusätzliche Funktion zum Zusammendrücken des Randelements 6 haben, wodurch das Formen und Zusammendrükken in unmittelbarer Aufeinanderfolge durchgeführt werden können.
Das Zusammendrücken des Randelements 6 kann durch Verwenden einer Preßwalze 29' durchgeführt werden, wie in den Fig. 30 und 31 gezeigt. In diesem Fall wird die Deckelvorrichtung 2 auf einer Preßbasis 30' vorzugsweise im umgedrehten Zustand getragen, und die Preßwalze 29' wird dazu veranlaßt, auf dem Randelement 6 entlang dessen Kreisring abzurollen. Die Verwendung der Preßwalze 29' ist offensichtlich insofern von Vorteil, weil sie dazu in der Lage ist, das Randelement selbst dann gleichmäßig zu pressen oder zu verpressen, wenn dessen Dicke uneben oder ungleichmäßig ist.

Claims

1. Deckelvorrichtung für einen Behälter (1) mit weiter Öffnung, umfassend:

einen metallischen Deckelkörper (3), der an einer offenen Öffnung (1a) des Behälters (1) bef estigbar ist,

wobei der Deckelkörper (3) einen Innenrand (3c) hat, der derart gebogen ist, daß er ein Verankerungselement für einen geformten Harzabschnitt bildet,

wobei der Verankerungsabschnitt entlang dem Innenrand des Deckelkörpers (3) zum Festlegen einer Öffnung (4) vorbestimmter Form verläuft, und

eine Filmeinrichtung (5), die an der Außenoberfläche des harzförmigen Abschnitts ablösbar bef estigt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der harzförmige Abschnitt ein Randelement (6) ist, und

die Filmeinrichtung (5) durchgehend ohne Perforierung ausgebildet ist, wodurch die gesamte Öffnung (4), die durch das Randelement (6) gebildet ist, verschlossen ist.

2. Deckelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verschlußfilmeinrichtung (5) einen Laschenabschnitt (5a) hat, der sich jenseits des Randelements (6) erstreckt.

3. Deckelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verschlußfilmeinrichtung (5) zumindest mit einem Teil ihres Randabschnitts (5e) jenseits des Randelements (6) verläuft.

4. Deckelvorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, außerdem umfassend ein harzförmiges Verstärkungselement (8), das an der Verschlußfilmeinrichtung (5) befestigt ist, wobei das Verstärkungselement (8) getrennt von dem Randelement (6) ist, mit seinem Rand jedoch benachbart zum Randelement (6) angeordnet ist, wobei die Verschlußfilmeinrichtung (5) jenseits des Rands des Verstärkungselements (8) verläuft.

5. Deckelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Verstärkungselement (8) kleiner ist als die Öffnung (4) des Deckelkörpers (3).

6. Deckelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Verstärkungselement (8) an einer axialen Innenfläche der Verschlußfilmeinrichtung (5) befestigt ist.

7. Deckelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Verstärkungselement (8) an einer axialen Außenfläche der Verschlußfilmeinrichtung (5) befestigt ist.

8. Deckelvorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, wobei das Randelement (6) einen im wesentlichen geraden Abstreifabschnitt (6b, 6b', 6d) hat.

9. Deckelvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Abstreifabschnitt (6b, 6b') die Öffnung (4) des Deckelkörpers (3) überquert, um die Öffnung (4) in zwei Abschnitte zu unterteilen.

10. Deckelvorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, wobei das Randelement (6) eine integrale Auswärtsverlängerung (6c) hat, die zwischen dem Deckelkörper (3) und der offenen Öffnung (1a) des Behälters (1) abdichtet.

11. Verfahren zur Herstellung der Deckelvorrichtung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines ersten Formelements (17) und eines zweiten Formelements (18), wobei das erste Formelement (17) einen Randausbildungshohlraum (19) und eine Tragfläche (17a) um den Randausbildungshohlraum herum hat, wobei das zweite Formelement (18) einen Filmaufnahmehohlraum (21) und eine Schulter (18a) um den Filmaufnahmehohlraum herum hat, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

Anordnen des Deckelkörpers (3) und der Verschlußfilmeinrichtung (5) zwischen den ersten und zweiten Formelementen (17, 18), wobei die Verschlußfilmeinrichtung (5) zwischen dem Deckelkörper (3) und dem zweiten Formelement (18) angeordnet ist,

Verbringen der ersten und zweiten Formelemente (17, 18) aufeinander zu derart, daß der Deckelkörper (3) zwischen der Tragfläche (17a) des ersten Formelements (17) und der Schulter (18a) des zweiten Formelements (18) sandwichartig angeordnet ist, und

Einspritzen von fluidem Harz (22) in den Randausbildungshohlraum (19) unter Druck.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Verschlußfilmeinrichtung (5) zwischen den ersten und zweiten Formelementen (17, 18) getrennt vom Deckelkörper (3) angeordnet ist, wobei die Verschlußfilmeinrichtung (5) einleitend innig im Filmaufnahmehohlraum (21) aufgenommen ist, bevor die ersten und zweiten Formelemente (17, 18) zueinander verbracht werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Verschlußfilmeinrichtung (5) am Deckelkörper (3) provisorisch befestigt und zwischen den ersten und zweiten Formelementen (17, 18) zusammen mit dem Deckelkörper (3) angeordnet wird, bevor die ersten und zweiten Formelemente (17, 18) zueinander verbracht werden.

14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Abschnitt (5a, 5e) der Verschlußfilmeinrichtung (5) dazu veranlaßt wird, auf der Schulter (18a) des zweiten Formelements zu ruhen.

15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren außerdem den Schritt umfaßt: Zusammenpressen des Randelements (6), um die Weite der Verankerungsausnehmung zu reduzieren, nachdem das fluide Harz (22) aushärtet.

16. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das erste Formelement (17) außerdem einen Verstärkungsausbildungshohlraum (23) hat, und fluides Harz (22) ebenfalls eingespritzt wird, um den Verstärkungsausbildungshohlraum (23) zu füllen.

17. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das zweite Formelement (18) außerdem einen Verstärkungsausbildungshohlraum (23) hat und das fluide Harz (22) ebenfalls eingespritzt wird, um den Verstärkungsausbildungshohlraum (23) zu füllen.