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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein End-Element zum Verschließen und Abdichten eines Behälters mit
einem Doppel-Verschließvorgang,
der dazu ausgebildet ist, das Abziehen und Rückspülen von Gasen aus dem Behälter heraus
und in ihn hinein zuzulassen, während
sich das End-Element während
des Verschließvorgangs
in einer aufgesetzten und unverschlossenen Position auf dem Behälter befindet.
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Bisher ist es in der Verpackungsindustrie
allgemein üblich
gewesen, metallische Behälter
oder Dosen zum Aufbewahren von Lebensmitteln, Getränken oder
zahlreichen anderen Produkten herzustellen, die einen aus Metallblech
bestehenden zylindrischen Behälterkörper mit
offenem Ende umfassen und einen metallischen End-Verschluss aufweisen, der
mit einem außen
mit Flansch versehenen Endabschnitt der Behälterkörpers an einem oder beiden Enden
doppelt verschlossen ist, und eine Dichtungsverbindung zwischen
dem metallischen End-Verschluss und dem mit Flansch versehenen Endabschnitt
des Behälterkörpers einschließt. Ein
derartiger Verschließvorgang
des End-Elements auf dem Behälter
mittels Doppel-Verschließvorgang
ist eine bevorzugte Vorgangsweise beim Zusammenbauen von Behältern und
Endverschlüssen
gewesen, da sie einfach an die Herstellungsleistungsfähigkeit
des Fließbandes
angepasst werden kann und gleichzeitig einen zuverlässigen luftdichten
Verschluss bereitstellt, der eventuellen zwischen der Umgebungsatmosphäre und dem
Inneren des gefüllten
Behälters
vorhandenen deutlichen Druckunterschieden, die während der Verarbeitung der
Behälterinhalte
oder bei der darauffolgenden Verschiffung oder Lagerung auftreten
können,
widerstehen kann.
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Während
des Verschließvorgangs
des End-Elements auf dem Behälter
ist es häufig
erwünscht,
Gase aus dem gefüllten
Behälter
abzuziehen und andere Gase in diesen rückzuspülen, d. h. Sauerstoff abzuziehen
und Stickstoff rückzuspülen. Um
ein derartiges Abziehen und Rückspülen durchführen zu
können,
ist es erforderlich, dass beim Anbringen des End-Elements auf dem
Behälter
Gaskanäle
zwischen dem End-Element und dem mit Flansch versehenen Endabschnitt
bereitgestellt sind, und ein vorzeitiges Dichten zwischen dem End-Element
und dem Behälter
durch die Dichtungsverbindung an den Gaskanälen verhindert wird. Bisher
wurde dies in erster Linie durch die Verwendung eines „abstehenden
Wulstes" erzielt,
der durch das Ausbilden einer gerundeten Vertiefung in der Deckfläche der
Kronen-Verschließplatte,
d. h. in jenem Abschnitt des End-Elements, der während des Doppel-Verschließvorgangs
verformt wird, erzeugt worden ist. Dadurch wird wiederum ein sich
nach innen erstreckender Vorsprung ausgebildet, um in das End-Element
einzugreifen und es in einer leicht erhabenen Position auf dem mit
Flansch versehenen äußeren Endabschnitt
des Behälters
zu halten. In der US-A-2558723 sind in dem mit Flansch versehenen End-Element
der Metalldose Kanäle
ausgebildet. Im Abschnitt über
den Stand der Technik in der US-A-3386615 wird ein Deckel offenbart, bei
dem auf einem röhrenförmigen Teil
und einem Flansch-Teil abwechselnd Vertiefungen angeordnet sind.
In diesem Fall, wenn das End-Element
zum Verschließen auf
dem Behälter
positioniert ist, kann vor dem Abschluss des Doppel-Verschließvorgangs
ein Abziehen und Rückspülen von
Gasen aus dem Behälter heraus
und in ihn hinein durch Vorrichtungen auf dem herkömmlichen
Behälter-Verschließgerät unmittelbar vor
dem luftdichten Verschließen
des Behälters durchgeführt werden.
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Größtenteils aufgrund von Überlegungen
bezüglich
der Herstellungs- und Speditionskosten sowie der Materialkosten
ist die Behälterindustrie
davon abgekommen, Metallbehälter
zu verwenden, und greift statt dessen auf Kunststoff- oder vorzugsweise Verbundbehälter, d.
h. Behälterkörper aus
beschichtetem oder unbeschichtetem Fasermaterial oder aus mehrschichtigem
Faserverbundstoff zusammen mit anderen kompatiblen Materialschichten
wie Kunststoff- und/oder Folienauskleidungen etc., zurück. Die Verwendung
von Verbundstoffen für
Behälter
hat zusätzliche
Probleme geschaffen oder bereits bestehende Probleme, die während des
Verschließvorgangs
beim Abziehen und Rückspülen von
Gasen aus dem Behälter
heraus und in diesen hinein auftreten, verstärkt. So kommt es z. B. aufgrund
der, im Vergleich zu Metallbehältern,
fehlenden Festigkeit bei Verbundbehältern zu einem vorzeitigen
Ausbilden einer Dichtung zwischen dem mit Flansch versehenen oberen
Endelement des Verbundbehälters und
dem Metall-Endelement durch die Dichtungsverbindung in dem Bereich,
in dem der „abstehende Wulst" auf der Kronen-Verschließplatte
des Metall-Endelements in den mit Flansch versehenen Endabschnitt
des Verbundbehälters
eingreift. Es wurde auch festgestellt, dass Verbundbehälter einem
als „Einziehung" bezeichneten Vorgang
unterworfen sind, der auftritt, wenn der Innendurchmesser des Verbundbehälters durch
das Abziehen und Rückspülen von
Gasen und das Verschließen
des Metall-Endelements auf dem Verbundbehälter durch den Doppel-Verschließvorgang
verkleinert wird. Dieser Vorgang kann das Metall-Endelement in den
mit Flansch versehenen Bereich des Behälterkörpers drücken, und dadurch die Öffnung zum
Behälter
verstopfen. Die Körperwände von
Metallbehältern
sind stärker und
verhindern normalerweise diese Einziehung.
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Dementsprechend ist es ein Ziel der
vorliegenden Erfindung ein im Allgemeinen kreisförmiges End-Element bereitzustellen,
das dazu ausgebildet ist, einen Behälter durch einen Doppel-Verschließvorgang
zu verschließen
und abzudichten sowie frühere
Probleme zu überwinden
und ein besseres Abziehen und Rückspülen von
Gasen aus dem Behälter heraus
und in ihn hinein zu ermöglichen,
während sich
das End-Element während
des Verschließvorgangs
in einer aufgesetzten und unverschlossenen Position auf dem Behälter befindet.
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Durch diese Erfindung hat sich herausgestellt,
dass das obige Ziel durch das Bereitstellen eines End-Elements erreicht
werden kann, das eine kreisförmige
Mittelplatte, eine Einspannwand, die den äußeren Umfang der Mittelplatte
umgibt und sich von der Mittelplatte radial nach außen und
nach oben erstreckt, und einer Kronen-Verschließplatte, die die Einspannwand
umgibt und sich von der Einspannwand radial nach außen erstreckt
sowie ein äußeres gebördeltes
Ende aufweist, umfasst. die Einspannwand und die Kronen-Verschließplatte
besitzen vorzugsweise eine Dichtungsverbindung auf einem Abschnitt
ihrer Innenflächen
und stellen die Abschnitte dar, die mit dem mit Flansch versehenen äußeren Endabschnitt
des Behälters
doppelt verschlossen werden.
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Getrennte Vorsprünge sind abwechselnd in der
Einspannwand bzw. in der Kronen-Verschließplatte
ausgebildet und erstrecken sich von der Einspannwand bzw. der Kronen-Verschließplatte
radial nach innen. Diese Vorsprünge
sind um die Einspannwand und um die Kronen-Verschließplatte
herum beabstandet und so ausgebildet, dass sie in das mit Flansch
versehene obere Ende des Behälters
eingreifen, um durch das Verschließen Gaskanäle zwischen den jeweiligen
Vorsprüngen
und zwischen dem mit Flansch versehenen oberen Ende des Behälters und
der Einspannwand und der Kronen-Verschließplatte des End-Elements auszubilden,
wenn sich das End-Element während
dem Doppel-Verschließvorgang
in einer aufgesetzten und unverschlossenen Position auf dem Behälter befindet.
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Die die Gaskanäle bildenden Vorsprünge in einer
der Einspannwände
oder der Kronen-Verschließplatte
umfassen Paare in geringem Abstand angeordneter Vorsprünge, in
welchen die Vorsprungpaare gleichmäßig um das End-Element herum
beabstandet sind, und die die Gaskanäle bildenden Vorsprünge in der
jeweils anderen der Einspannwand oder der Kronen-Verschließplatte
umfassen einzelne Vorsprünge,
die in gleichem Abstand um das End-Element herum ausgebildet sind.
Es hat sich ebenso herausgestellt, dass es besonders vorteilhaft ist,
die Vorsprungpaare in der Einspannwand und die einzelnen Vorsprünge in der
Kronen-Verschließplatte anzuordnen.
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Obwohl die Erfindung insbesondere
auf die Verwendung von einem Metallendstück, das auf einem Verbundbehälter doppelt
verschlossen wird und diesen abdichtet, ausgerichtet ist, kann sie
auch für End-Elemente
aus Metall oder Kunststoff sowie für Behälter aus Metall, Kunststoff
oder Verbundstoffen verwendet werden.
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Im Obenstehenden wurden zumindest
einige der Zielsetzungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung
erläutert,
während
andere Ziele und Vorteile aus der folgenden detaillierten Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in Zusammenhang mit den begleitenden Abbildungen hervorgehen
können,
worin:
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1 eine
Seitenansicht in Einzelteilen ist, die einen Behälter und einen Endverschluss
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, wobei Teile des Behälter herausgeschnitten sind;
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1A eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Abschnitts des in 1 dargestellten
Endverschlusses ist, die den durch den Kreis in 1 eingegrenzten Bereich veranschaulicht;
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2 eine
Ansicht des Endverschlusses von oben ist, die im Allgemeinen entlang
der Linie 2-2 aus 1 verläuft;
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3 eine
vergrößerte Teilansicht
eines in 2 mit Kreis
eingezeichneten Bereichs der Einspannwand des Endverschlusses von
oben ist, die ein Paar Vorsprünge
zum Ausbilden der Gaskanäle aufweist;
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4 eine
vergrößerte Schnittansicht
ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 4-4 aus 3 verläuft;
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5 eine
Schnittansicht ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 5-5 aus 4 verläuft;
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6 eine
vergrößerte Teilansicht
eines in 2 mit Kreis
eingezeichneten Bereichs der Kronen-Verschließplatte des Endverschlusses
von oben ist, die eine einzelnen Vorsprung zum Ausbilden der Gaskanäle aufweist;
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7 eine
vergrößerte Schnittansicht
ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 7-7 aus 6 verläuft;
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8 eine
Schnittansicht ist, die im Allgemeinen entlang der Linie 8-8 aus 7 geführt ist; und
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9A–E,
wie die 4 und 7, aufeinanderfolgende Schnittansichten
sind, die die aufeinanderfolgenden Schritte beim Verschließen des
mit Flansch versehenen Endes eines Behälters mit einem Ende durch
einen Doppel-Verschließvorgang veranschaulichen,
während
im Zuge des Verschließvorgangs
Gase aus dem Behälter
heraus abgezogen und in diesen rückgespült werden.
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Bezugnehmend auf die Abbildungen
ist in 1 ein im Allgemeinen
zylindrischer Behälter 10 und
ein im Allgemeinen kreisförmiges
Endelement 20, die in Einklang mit der vorliegenden Erfindung konstruiert
worden sind, in Einzelteilen dargestellt, wobei der Behälterkörper herausgebrochen
ist, um Platz zu sparen. Der allgemein zylindrische Behälter 10 schließt einen
nach außen
mit Flansch versehenen Endabschnitt 11, der mit dem Endelement 20 doppelt
verschlossen wird, um den Behälter 10 wie untenstehend
im Detail beschrieben zu verschließen. Der Boden 12 des
Behälters 10 kann
auf eine beliebige herkömmliche
Art und Weise verschlossen sein oder ein Endelement 20 umfassen,
das wie nachfolgend genauer beschreiben ausgebildet ist. Der Behälter 10 kann
aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein, besteht jedoch vorzugsweise
aus Verbundstoffen. Verbundstoffe sind in der Behälterindustrie
weithin bekannt und können
mehrere Schichten verschiedener Materialien einschließen, die
wie eine Spirale gewickelt, übereinandergewickelt
oder anderweitig zu einem zylindrischen Behälter geformt sein können. Diese
Verbundstoffe und ihre Verarbeitung zu einem zylindrischen Behälter sind
Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt, und eine weitere Erklärung wird
hierin als unnötig
erachtet.
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Das End-Element 20, das
zum Verschließen des
Behälters 10 durch
einen Doppel-Verschließvorgang
dient, schließt
eine kreisförmige
Mittelplatte 21 und eine Einspannwand 22 ein,
die den äußeren Umfang
der Mittelplatte 21 umgibt und sich von der Mittelplatte 21 radial
nach außen
und nach oben erstreckt. Das End-Element 20 umfasst des
weiteren eine Kronen-Verschließplatte 23,
die die Einspannwand 22 umgibt und sich von der Einspannwand
radial nach außen
erstreckt und ein äußeres gebördeltes
Ende 23A aufweist. Die Dichtungsverbindung 33, 34 (wird
untenstehend detaillierter erläutert)
ist vorzugsweise auf einer Innenseite eines Abschnitts der Einspannwand 22 und
eines Abschnitts der Kronen-Verschließplatte 23 angeordnet.
Vorzugsweise erstreckt sich die Verbindung 33, 34 nicht über die Mittellinie
CL der Kronen-Verschließplatte
hinaus und auch nicht über
eine Höhe
CH des äußeren gebördelten
Endes 23A entlang der Einspannwand hinunter, wie in 1A dargestellt ist. Die
Dichtungsverbindung 33, 34 kann beliebige geeignete
Dichtungsverbindungen, einschließlich synthetischer Kautschuk etc.,
umfassen. Die Einspannwand 22 und die Kronen-Verschließplatte 23 mit
dem äußeren gebördelten
Ende 23A werden dazu verwendet, mit dem mit Flansch versehenen äußeren Endabschnitt 11 des Behälters 10 während des
Doppel-Verschließvorgangs,
wie in den 9A–9E schematisch veranschaulicht
wird, doppelt verschlossen zu werden, wobei die Komponenten nach
einander verformt und gebogen werden, um mittels einer herkömmlichen
Behälterverschließvorrichtung
(ebenfalls schematisch dargestellt) den endgültigen Doppel-Verschluss auf Fachleuten
auf dem Gebiet gut bekannte Art und Weise auszubilden.
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Die getrennten Vorsprünge 31, 32 sind
in der Einspannwand 22 und in der Kronen-Verschließplatte 23 ausgebildet
und erstrecken sich von der Einspannwand 22 bzw. der Kronen-Verschließplatte 23 radial
nach innen, wie im Speziellen in 2 ersichtlich
ist. Die Einspannwandvorsprünge 31 schließen die
Verbindung 33 und die Vorsprünge der Kronen-Verschließplatte 32 die
Verbindung 34 auf ihrer jeweiligen Innenfläche ein.
Die Vorsprünge 31, 32 greifen
in das mit Flansch versehene obere Ende 11 des Behälters 10 ein,
der verschlossen wird, um Gaskanäle 35 zwischen
den zugehörigen
Vorsprüngen 31 und 32 und
der Dichtungsverbindung 33 und 34 sowie zwischen
dem mit Flansch versehenen oberen Endabschnitt 11 des Behälters 10 und
der Einspannwand 22 und der Kronen-Verschließplatte 23 des End-Elements 20 auszubilden,
wenn sich das End-Element 20 während des
Verschließens
in einer aufgesetzten und unverschlossenen Position auf dem Behälter 10 befindet,
wie in den 3–8 und 9A–9E veranschaulicht ist.
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Die Größe, Form und Anzahl der Vorsprünge 31 und 32,
und der entstehenden Gaskanäle 35,
die auf jedem End-Element 20 verwendet werden, sowie deren
Anordnung auf der Einspannwand 22 und der Kronen-Verschließplatte 23 kann
aufgrund des Durchmessers des End-Elements 20, der Dicke
des für
das End-Element 20 verwendeten Materials, der Einsenktiefe
oder anderen Konstruktionsmerkmalen variieren. Die Beabstandung
der Vorsprünge 31 und 32 wechselt
jedoch zwischen der Einspannwand 22 und der Kronen-Verschließplatte 23 um
das End-Element 20, wie in der Fig. im Speziellen ersichtlich
ist. Die die Kanäle
bildenden Vorsprünge 31 und 32 in der
Einspannwand 22 oder der Kronen-Verschließplatte 23 umfassen
Paare von in geringem Abstand angeordneten Vorsprüngen, die
in gleichem Abstand um das End-Element
herum angeordnet sind. Die die Kanäle ausbildenden Vorsprünge 31 und 32 in
der anderen aus der Einspannwand 22 und der Kronen-Verschließplatte 23 umfassen
einzelne Vorsprünge,
die um das End-Element 20 herum gleichmäßig beabstandet sind. Es hat
sich weiters als wünschenswert
herausgestellt, dass die Vorsprünge 31 in
der Einspannwand 22 Paare geringfügig beabstandeter Vorsprünge umfassen,
die um das End-Element 21 herum in gleichem Abstand angeordnet
sind, und worin die die Gaskanäle
ausbildenden Vorsprünge 32 in
der Kronen-Verschließplatte 23 einzelne
Vorsprünge
aufweisen, die gleichmäßig um das End-Element
20 herum angeordnet sind, und worin sich die Vorsprungpaare 31 in
der Einspannwand 22 in der Beabstandung mit den einzelnen
Vorsprüngen 32 in
der Kronen-Verschließplatte 23,
wie in 2 ersichtlich,
abwechseln. Bei einem End-Element 20 mit einem Durchmesser
von 10,24 cm (4-1/32 Inch) (üblicherweise
in der Branche als „401
Durchmesser End-Element" bezeichnet),
wie es in den Abbildungen dargestellt wurde, hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, acht Paare an mit geringem Abstand angeordneten Vorsprüngen 31 zu
verwenden, die in gleichem Abstand um das End-Element 20 herum
angebracht sind und sich mit acht einzelnen Vorsprüngen 32 abwechseln,
die auf der Kronen- Verschließplatte angeordnet
sind und um das End-Element 21 herum gleichmäßig beabstandet
sind.
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Durch die derartige Anordnung abwechselnder
Vorsprünge 31 und 32 zwischen
der Einspannwand 22 und der Kronen-Verschließplatte 23 wird eine
ausreichende Anzahl an Gaskanälen
zwischen den Vorsprüngen
und zwischen der Einspannwand 22 und der Kronen-Verschließplatte 23 und
dem mit Flansch versehenen äußeren Endabschnitt 11 des Behälters 10 und
der dazwischen liegenden Dichtungsverbindung 33, 34 ausgebildet;
wenn sich das End-Element 20 während des Verschließens in
einer aufgesetzten und unverschlossenen Position auf dem Behälter 10 befindet,
wie dies in den 3–8 und 9A–9C dargestellt ist. Während des
Doppel-Verschließvorgangs
können
Gase, wie in den 9A–9E schematisch veranschaulicht
ist, aus dem Behälter 10 abgezogen
werden, und anschließend
können
Gase in den Behälter 10 rückgespült werden.
Diese bevorzugte Anordnung der Vorsprünge 31 und 32,
die die Gaskanäle 35 ausbilden,
hat sich als zufriedenstellen erwiesen, um das Abziehen und Rückspülen von
Gasen während
des Doppel-Verschließvorgangs
zu ermöglichen,
wenn ein Behälter 10 aus
Verbundstoffen und ein End-Element 20 aus Metall verwendet
wird. Die Anordnung funktioniert jedoch auch bei einem Behälter 10 aus
Metall, Kunststoff oder Verbundstoffen und einem End-Element 20 aus
Metall oder Kunststoff gut.
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In den Abbildungen und der Beschreibung sind
bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erläutert
worden, und obwohl spezifische Begriffe verwendet wurden, sind diese
lediglich in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn eingesetzt
und sind keineswegs einschränkend
zu verstehen.