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Die
Erfindung betrifft einen Deckel zum Verschließen eines Behälters, der
einen Hals mit einer Einrichtung zum Befestigen des Deckels aufweist, wobei
ein äußerer Deckel
aus einem oberen Teil, der die Öffnung
in dem Hals des Behälters überdeckt, und
einem zylindrischen Kragen besteht, der an der Innenseite eine Einrichtung
zum Befestigen des Deckels an dem Hals des Behälters aufweist, und wobei ein
innerer Deckel zwischen dem äußeren Deckel und
dem oberen Rand des Behälterhalses
vorgesehen ist, wobei der zylindrische Kragen Vorsprünge aufweist,
wobei der innere Deckel aus einem mehrlagigen Flächenkörpermaterial gebildet ist,
wobei die obere Schicht des inneren Deckels einen ersten, relativ
niedrigen Reibungskoeffizienten gegenüber dem äußeren Deckel aufweist, während die
untere Schicht des inneren Deckels einen zweiten, relativ höheren Reibungskoeffizienten
gegenüber
dem Rand des Behälterhalses
aufweist.
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Deckel
dieser Art sind unter anderem aus der EP-B-411 385 bekannt. Diese
Veröffentlichung
beschreibt einen Schraubdeckel, der einen dichten Verschluß eines
Behälters
mit einem Unterdruck gewährleistet.
Um den Deckel zu öffnen,
ist jedoch eine große
Kraft erforderlich, um den Deckel in ausreichendem Maße zu drehen,
um einen Druckausgleich in dem Verpackungsbehälter zu erzielen. Nur nach dem
Druckausgleich kann der Deckel entfernt werden. Um das Öffnen von
Schraubdeckeln zu erleichtern, haben viele Küchen Werkzeuge zum Öffnen von Deckeln.
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Die
GB-2 122 178 A, auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert,
beschreibt einen Kunststoffdeckel, der mit einer Vielzahl von Vorsprüngen ausgerüstet ist,
welche beim Aufschrauben mit einem inneren Deckel in Eingriff kommen,
der dadurch außer Kontakt
mit einem Behälter
angehoben wird. Es ist eine große
Anzahl von Vorsprüngen
vorgesehen, oder aber es ist ein ringförmiger Vorsprung vorgesehen,
der dafür
sorgt, daß ein
innerer Deckel frei angehoben wird. Der äußere Kunststoffdeckel selbst
ist im Zentrum offen, so daß nur
der innere Deckel für die
tatsächliche
Abdeckung des Innenraumes des Behälters sorgt.
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Es
ist unzweckmäßig, wenn
der äußere Deckel
im Zentrum offen ist, wenn der Behälter einen beträchtlichen
Unterdruck haben soll. Dadurch wird die Druckdifferenz auf der gesamten
Oberfläche
des inneren Deckels vorherrschen. Auch kann der innere Deckel leicht
zerbrochen werden, wenn er einem mechanischen Aufprall ausgesetzt
ist, und es gibt dann einen direkten Zugang von der äußeren Atmosphäre zum Innenraum
des Behälters.
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Während des Öffnens des
Deckels wird die große
Anzahl von Vorsprüngen
gleichzeitig versuchen, den inneren Deckel an seinem gesamten Umfang
anzuheben. Dadurch muß eine
relativ große Kraft
aufgebracht werden, um den inneren Deckel abzuheben und freizumachen.
Insbesondere dann, wenn der Deckel eine große Fläche besitzt, wird ein solches
Vorgehen besonders ungünstig
sein.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Deckel anzugeben, der sich leicht öffnen läßt, ohne
das Aufbringen einer großen
Kraft oder die Verwendung eines Werkzeugs, wobei der Deckel ohne
signifikanten Einfluß auf
die Umwelt entsorgt werden kann.
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Dies
wird mit einem Deckel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
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Auf
diese Weise ist gewährleistet,
daß sich der äußere Deckel
relativ zu dem inneren Deckel dreht, bis der innere Deckel durch
den Vorsprung des Deckels angehoben wird. Dann kann der innere Deckel
der Drehung des äußeren Deckels
folgen. Ein Belüften
des Volumens des Behälters
kann dadurch erfolgen, daß man
den Deckel mit einer relativ geringen Kraft beaufschlagt.
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Indem
man die Kraft auf einen einzigen Punkt konzentriert und den inneren
Deckel in einer Richtung nach oben beaufschlagt, wird die Kraft,
die zum Belüften
des inneren Volumens erforderlich ist, erheblich reduziert. Wenn
die Anzahl von Vorsprüngen
beträchtlich
erhöht
wird, dann ist die aufzubringende Kraft relativ groß. Indem
man den inneren Deckel lediglich an einer einzigen Stelle anhebt,
ist gewährleistet,
daß die
kleinste denkbare Kraft ausreichend ist, um den Deckel zu öffnen. Damit
werden die meisten Benutzer in der Lage sein, die Verpackung ohne
die Verwendung eines Werkzeugs zu öffnen.
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Der
innere Deckel kann aus einer ersten Schicht zum Abdichten gegenüber dem
Rand des Behälters
bestehen, wobei die erste Schicht aus einem weichen thermoplastischen
Elastomer besteht und wobei der innere Deckel ferner aus einer zweiten Schicht
mit Gasbarriereneigenschaften besteht. Dadurch kann der innere Deckel
Ungleichmäßigkeiten des
Behälterrandes
ausgleichen, während
der innere Deckel das Eindringen beispielsweise von Sauerstoff verhindert.
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Der
innere Deckel kann auch aus einer dritten Schicht bestehen, die
aus thermoplastischem Material besteht, das die zweite Schicht bedeckt,
wobei die dritte Schicht mit dem äußeren Deckel in Kontakt steht.
Dadurch kann eine große
Steifigkeit beim inneren Deckel erreicht werden, und eine darunterliegende
Metallschicht kann dünn
sein.
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Die
zweite Schicht kann vorteilhafter Weise aus Aluminium bestehen.
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Aluminium
kann eine gute Gasbarriere bilden, auch wenn es mit einer sehr dünnen Schicht vorhanden
ist.
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Die
erste Schicht kann aus Polyolefinen mit geringer Dichte bestehen.
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Dadurch
kann eine gute Abdichtung auch bei einem unregelmäßigen Behälterrand
erzielt werden.
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Statt
dessen kann die erste Schicht auch aus Polyethylenen mit geringer
Dichte bestehen. Dadurch kann eine gute Abdichtung auch bei einem
unregelmäßigen Behälterrand
erreicht werden.
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Die
dritte Schicht kann auch aus Polyolefinen, Polyethylen, Polypropylen
oder Ethylenvinylacetat bestehen. Dadurch kann eine gute Abdichtung mit
dem äußeren Deckel
erzielt werden.
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Statt
dessen kann die dritte Schicht auch aus Polyester bestehen. Dadurch
kann der innere Deckel höhere
Temperaturen aushalten, die während
der Sterilisation eines Behälters
auftreten, nachdem der Deckel angebracht worden ist.
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Der
Durchmesser des inneren Deckels kann vorteilhafter Weise größer sein
als der Außendurchmesser
des Behälterhalses,
jedoch zugleich kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Deckels,
wobei der Vorsprung des Kragens sich in radialer Richtung auf das
Zentrum bis zu dem Außendurchmesser des
Halses einer Packung erstreckt. Dadurch kann der Vorsprung des äußeren Deckels
den inneren Deckel an einer Stelle nach oben drücken und dadurch für das Belüften des
Volumens des Behälters
sorgen.
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Der
innere Deckel kann ein Loch für
den Druckausgleich zwischen dem Volumen des Behälters und einem Volumen zwischen
dem äußeren Deckel
und dem inneren Deckel aufweisen. Dadurch kann eine Vakuum- oder
Unterdruckanzeige an der Außenseite
des Deckels aktiviert werden.
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Ein
Dichtung, die gegenüber
dem äußeren Deckel
abdichtet, kann um eine Öffnung
in dem inneren Deckel vorgesehen sein, wobei der äußere Deckel
einen Teilbereich über
der Öffnung
des inneren Deckels aufweist, der durch eine Druckdifferenz gebogen
wird. Dadurch kann eine Vakuum- oder Unterdruckanzeige an der Außenseite
des Deckels aktiviert werden mit einer Anzeige für die Aufrechterhaltung des
Unterdrucks in dem Behälter,
auch wenn ein Volumen zwischen dem äußeren Deckel und dem inneren
Deckel mit der Umgebung in Verbindung steht.
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Das
Zentrum des inneren Deckels kann an dem äußeren Deckel mittels einer
drehbaren Befestigungseinrichtung angebracht sein, wobei ein Behältervakuum
oder Behälterunterdruck
durch den inneren Deckel das Zentrum des äußeren Deckels nach unten zieht,
so daß dadurch
ein Teilbereich des äußeren Deckels
gebogen wird. Ein Vakuum oder Unterdruck kann damit an der Außenseite
des Deckels angezeigt werden.
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Der
Kragen des äußeren Deckels
kann mindestens einen Vorsprung haben, der in radialer Richtung
zu dem Zentrum hin gerichtet ist und der sich von der Innenseite
aus erstreckt, wobei der Vorsprung während des Entfernens des Deckels
einen nach oben gerichteten Druck gegen den Rand des inneren Deckels
an mindestens einer Stelle ausübt, was
dafür sorgt,
daß der
innere Deckel punktuell außer
Kontakt mit dem oberen Rand des Behälterhalses angehoben wird.
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Der
Kragen des Deckels kann einen nach innen gerichteten Ring aufweisen,
der sich relativ zu dem inneren Deckel in schräg verlaufender Richtung erstreckt.
Damit kann gewährleistet
werden, daß während des Öffnens der
Ring punktuell den Rand des inneren Deckels nach oben drückt und
dadurch eine Leitung zu dem Volumen des Behälters bildet.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Öffnen eines
Deckels durch Abdrehen des Deckels von dem Hals des Behälters, wobei während des
Abdrehens des Deckels ein punktueller, nach oben gerichteter Druck
an dem Rand des inneren Deckels erzeugt wird, wobei somit eine Öffnung zu
dem Volumen des Behälters
erzeugt und das Volumen belüftet
wird.
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Der
innere Deckel kann aus einer Metallschicht bestehen, die von Kunststoff
umgeben ist. Dadurch kann der innere Deckel eine Steifigkeit erhalten,
die von Vorteil sein kann, wenn der Vorsprung des äußeren Deckels
beginnt, den inneren Deckel punktuell außer Kontakt mit dem Rand des
Verpackungsbehälters
zu drücken.
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Vorteilhafterweise
kann der innere Deckel aus einem halogenfreien Material hergestellt
werden. Das Entsorgen des Deckels kann daher ohne signifikanten
Einfluß auf
die Umwelt erfolgen.
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Der
innere Deckel kann aus Metall hergestellt werden, das deformiert
werden und Unregelmäßigkeiten
an der Oberfläche
des Verpackungshalses ausgleichen kann. Außerdem bietet Metall eine gute Abdichtung
gegenüber
einer Leckage von Luft.
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Die
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert. Die Zeichnungen
zeigen in
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1 eine
Ausführungsform
eines Deckels gemäß der Erfindung
im Schnitt, und zwar längs
der Linie I–I
in 2;
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2 eine
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Deckels
von der Unterseite her;
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3 eine
zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Deckels
im Schnitt;
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4 eine
dritte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Deckels,
und zwar im Schnitt längs
der Linie IV–IV
in 5; und in
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5 eine
dritte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Deckels
von der Unterseite.
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1 zeigt
einen Deckel 1 in Relation zu einem Verpackungshals 15,
wobei der Verpackungshals 15 äußere Gewindegänge oder
Schraubengänge 12 besitzt.
Der Deckel 1 ist im Schnitt dargestellt und weist einen
zylindrischen Kragen 3 mit einem ringförmigen Wulst/Schraubenteil 4 auf,
der an der Innenseite des Kragens ausgebildet ist und von dort radial
vorsteht und der sich vorzugsweise von der unteren Endfläche des
Kragens 3 aus erstreckt.
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Das
gegenüberliegende
Ende des Kragens 3 endet in einem Oberteil 6,
das im wesentlichen als plane Fläche
in integraler Verbindung mit dem Kragen 3 ausgebildet ist.
In dem Deckel ist eine lose, kreisförmige Platte positioniert,
die als innerer Deckel 5 bezeichnet wird und deren Durchmesser
im wesentlichen dem Durchmesser des Kragens 3 entspricht
und größer ist
als der Außendurchmesser
des Verpackungshalses.
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Ein
Vorsprung 13 in Form eines zylinderförmigen oder kastenförmigen Stiftes
erstreckt sich von der Innenseite des Kragens 3 aus, und
dieser Vorsprung 13 hat eine solche Ausdehnung, daß er sich in
den Umfangsbereich des inneren Deckels 5 erstreckt, d.
h. von der Kante und eine kleine Strecke von ihr, vorzugsweise 1
mm bis 3 mm, wo das freie Ende 7 des Vorsprunges endet.
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Der
Vorsprung 13 kann als Zylinder oder dezidiert als plane
Fläche
geformt sein, wobei der wesentliche Punkt darin besteht, daß er eine
kleine Kontaktfläche
besitzt, so daß dann,
wenn der Deckel entfernt und die Belüftungsfunktion ausgelöst wird,
die Kraft über
eine möglichst
kleine Fläche
verteilt werden muß,
so daß teilweise
ein großes
Moment und teilweise ein großer
Druck an der betreffenden Stelle erzielt wird.
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Zusätzliche
Vorsprünge 14 können in
dem Deckel vorhanden sein, und diese zusätzlichen Vorsprünge sind
alle in einem größeren Abstand
von dem inneren Deckel 5 als der aktive Vorsprung 13 positioniert.
Der Zweck dieser zusätzlichen
Vorsprünge 14 besteht
ausschließlich
darin, zu gewährleisten, daß der innere
Deckel nicht herausfällt.
Die zusätzlichen
Vorsprünge 14 sind
im wesentlichen in gleicher Weise wie der Vorsprung 13 geformt.
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2 zeigt
die Positionen der Vorsprünge 13 und 14 von
der Unterseite, die um 120° versetzt
sind.
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3 zeigt
den Deckel gemäß 1,
wobei aber diese zusätzlichen
Vorsprünge 14 nicht
Teil der Konstruktion sind.
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4 zeigt
eine dritte Ausführungsform
gemäß der Erfindung,
wobei die Position des Vorsprunges 13 die gleiche wie oben
beschrieben ist, wobei aber der innere Deckel 5 selbst
mit einem kreisförmigen
Loch 10 ausgebildet sein kann, dessen Zentrum mit dem des
inneren Deckels 5 zusammenfällt. Um dennoch einen abdichtend
schließenden
Deckel 1 zu gewährleisten,
ist ein Dichtungsring 9 zwischen der Oberseite des inneren
Deckels 5 und der Unterseite des Oberteils 6 vorgesehen,
wobei der Dichtungsring 9 bezüglich des Loches radial positioniert
ist, um eine innige, dichte Verbindung zwischen dem inneren Deckel 5 und
dem Oberteil 6 zu erzielen.
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5 zeigt
einen inneren Deckel 5, der in einem äußeren Deckel angeordnet ist,
wobei der innere Deckel eine Öffnung 10 besitzt.
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6 zeigt
eine alternative Ausführungsform,
die nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, wobei der innere
Deckel 5 an dem Oberteil 6 des äußeren Deckels
mit einer drehbaren Befestigungseinrichtung 19 befestigt
ist, die aus flexiblem Kunststoff bestehen kann. Dadurch kann ein
Unterdruck oder Vakuum in einem Behälter eine nach unten gerichtete Zugkraft
auf den äußeren Deckel
ausüben,
so daß ein
Teilbereich des äußeren Deckels
nach unten gebogen wird.
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Der
innere Deckel und der äußere Deckel können aus
Metall, Kunststoff oder beschichtetem Karton hergestellt werden,
wobei die Vorsprünge
einen integralen Teil des Deckels bilden oder aber anschließend in
dem Deckel durch Nieten oder Schrauben montiert werden, nachdem
der innere Deckel angeordnet worden ist.
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Der
innere Deckel kann vorteilhafter Weise eine Steifigkeit haben, die,
sobald der Vorsprung beginnt, den Rand des inneren Deckels nach
oben zu bewegen, dafür
sorgt, daß ein
offener Kanal gebildet wird, welcher den Behälter belüftet. Die erforderliche Steifigkeit
des inneren Deckels kann entweder dadurch erreicht werden, daß, wie bereits
erwähnt,
der innere Deckel aus Metall besteht oder daß er aus einem relativ steifen
Kunststoffmaterial hergestellt ist. Es können auch verschiedene Verbundmaterialien verwendet
werden.
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Außerdem ist
es von Vorteil, den Deckel als Kombination aus mehreren Schichten
aus verschiedenen Materialien auszubilden, wobei die eine der Schichten
aus Metall bestehen kann. Die Verwendung aus Schichten aus verschiedenen
Materialien kann zu einer geringen Reibung bei dem Deckel führen, der
somit gedreht werden kann, ohne daß der innere Deckel sich gleichzeitig
zu drehen beginnt. Falls erwünscht,
kann eine gute Haftung zwischen dem inneren Deckel und dem oberen
Rand des Behälters ausgebildet
werden, um eine optimale Abdichtung zu erzielen.
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Die
Erfindung gewährleistet,
daß eine
Abdichtung, beispielsweise gegenüber
dem Eindringen von Sauerstoff oder anderen Gasen, unterhalb des inneren
Deckels längs
des oberen Randes des Behälters
stattfindet. Dadurch wird eine relativ lange Dichtungsfläche verwendet.
Es kann zweckmäßig sein,
beispielsweise Polypropylen zu verwenden, das beispielsweise mit
Polymeren gemischt ist. Es kann auch Polyethylen verwendet werden.
Diese Kunststoffmaterialien haben besonders gute Barriereeigenschaften
gegenüber
Wasserdampf. Ein alternatives Material kann Bandex sein, das gute
Barriereeigenschaften gegenüber
Sauerstoff und Gasen besitzt.
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Bevorzugte
Materialien können
thermoplastische Kunststoffe sein. Polyolefine werden besonders geeignet
sein. Als Alternative kann Polypropylen verwendet werden. Wenn der
Deckel hohen Temperaturen auszusetzen ist, kann in vorteilhafter
Weise Polyester verwendet werden.
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Als
alternatives Material kann Polyethylen (PE) verwendet werden, und
hierbei können
sowohl Homopolymere und beliebige Copolymere verwendet werden. Weiterhin
können
Kunststoffmaterialien wie z. B. EVA, EMA und EBA mit Vorteil verwendet werden.
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Die
untere Schicht des inneren Deckels kann aus einem weichen Kunststoffmaterial
bestehen, das +/- 0,4 mm Unregelmäßigkeiten eines Behälterrandes
ausgleichen kann.
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Der
innere Deckel kann aus einem 3-lagigen Flächenkörpermaterial mit einem steifen
Deckel an der Oberseite geschnitten werden, z. B. aus PP mit geringer
Reibung. Eine Gasbarriere kann im Zentrum vorgesehen sein, die aus
Metall, EVOH, Dow BLow@ oder Barex@ besteht. Die untere Schicht muß die Abdichtung
gegenüber
dem Behälter
bieten, und die Schicht muß zugleich
Glasunregelmäßigkeiten
ausgleichen. Mögliche
Materialien können
thermoplastische Elastomere, Kautschuk, VLDPE und ULDPE sein.
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Als
mögliche
Alternative kann die untere Schicht aus einem angebrachten Dichtungsring
bestehen, der mit einem Hotmelt-Material angebracht ist.