EP1907291B1 - Gas- und flüssigkeitsdichter verschluss für einen behälter - Google Patents
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- B65D39/12—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers expansible, e.g. inflatable
Definitions
- the invention relates to a closure device for reversibly closing an opening on a container and an associated container for cooperating with such a closure device and to a corresponding method for reversibly closing the opening on the container.
- Containers such as liquid containers are used in a variety of ways both in the private and in the commercial sector.
- the containers are usually provided with a closure, which must meet special requirements depending on the specific application.
- a container may be pressurized like a carbonated liquid, which entails corresponding requirements both on the container and on the closure.
- the beverage cans to be named as exemplary for these containers there is the problem of making the closure gas-tight and liquid-tight. Due to the fact that the consumer at least partially removes the closure element from the opening before it is consumed, the closure element must be able to be moved outwards or inwards relative to the container, if necessary also be removable.
- the closure element comprises a lid tongue, wherein the opening is the known drinking opening.
- the closure element is removed from the opening by breaking a line of weakness.
- the closure element is pressed during opening against the internal pressure in the container interior. This is achieved in the conventional closures by a lever system with high leverage.
- such a closure element which is used in particular for conventional beverage cans, only an irreversible opening operation ready, the container is thus not resealable.
- closures are by DE 1532480 . US 3,080,993 and US 2,782,958 known.
- the object of the invention is to provide a reversible closure for internally pressurized containers, i. a closure that can be closed again.
- the closure device comprises an elastically deformable cover which extends in a planar manner and which can be brought into at least two operating positions or situations, wherein in a first operating position of the cover it is aligned to open the container and in a second operating position the cover is provided with a peripheral edge portion undercut the opening of the container fully circumferentially, so that the undercut area on the lid and the undercut area on the container form complementary sealing surfaces for gas- and liquid-tight closing of the opening, and an actuatable means for applying a force to the lid for bending the lid such that this is deformable from one to another operating position, and a means for ventilating the container, which comprises a ventilation duct, which can be closed by a valve device, wherein the valve device is in verbi ndung stands with the actuating means to Aufhes a force on the lid.
- the closure device according to the invention can in principle be used for all pressurized containers, irrespective of the container material, i. for example, for glass, plastic or metal sheet container.
- the closure device according to the invention is not limited to a particular container shape, for example, the device for barrel, can or bottle-shaped container is used.
- the closure device according to the invention can also be used on any shapes of the opening, for example in the case of circular or oval-shaped openings. Since the lid of the closure device is designed so that it undercuts an inner edge of the container in the fully adjustable operating position, a sealing of the container opening is provided, which improves with higher internal pressure, since at higher internal pressure of the undercut area on the container and the undercutting Area on the lid with higher force are pressed against each other.
- the closure device according to the invention together with the associated container constitutes a self-sealing system.
- the closure device according to the invention offers at least the possibility a low overall height, so that in particular with appropriate design of the container whose stackability can be provided. This represents a significant advantage in the storage and transport of goods in the container.
- Appropriate materials for the lid have the property on that they are elastically deformable, ie stretchable. This property can be provided for example by certain plastics.
- the thermoplastics polypropene (PP) and polyethylene (PE) have the necessary elastic properties.
- PP polypropene
- PE polyethylene
- PP polypropene
- PE polyethylene
- the lid in the first operating position is at least partially axially insertable into the opening, so that the then necessary deformation by Bend must not be excessively strong to provide the described positive connection between the lid and the edge of the opening on the container.
- This insertion can be achieved for example by a purely translational movement of the lid in the opening, so that no deformation or bending force must be expended in this case for the achievement of the first operating position.
- the cover executes a pure bending deformation without tilting or axial displacement to the container opening at the transition between two operating positions.
- the user only has to apply the necessary force for the deformation of the lid, without additionally performing a rotary movement or a translational movement with the lid, which greatly facilitates handling.
- the design of the closure device according to the invention is such that with the removal of the external force on the lid, the potential energy introduced into the lid leads to a return of the lid in its first operating position, i. the lid is automatically returned to its first operating position corresponding shape, which facilitates the handling of the inventive closure device.
- the cover is moved away from the sealing operating position by the application of an external force, e.g. a tensile force is transferred to the first operating position, wherein the lid is aligned with the opening of the container and can be removed, for example, from the opening.
- an external force e.g. a tensile force
- the force agent permanently acts on the lid.
- the container for the design of the opening has an outwardly guided, circumferential curl.
- a curl can be produced, for example, in a simple manner if the container consists of a metal sheet.
- the curl can serve in particular for connection to the closure device according to the invention.
- the opening of the container in its limit by a section made of plastic or glass can also be advantageously provided a material forming in the manner of the container to the outside bead around the opening as a connecting element to the closure device according to the invention.
- the specified features "curl” and "bead” in the container opening are to be regarded as equivalent in this regard. Both represent an approximately cylindrical configuration around the container opening, which is at least in an operating position of the lid in engagement with the closure device.
- the person skilled in the art will recognize here a large number of design options depending on the container material or the material of which the container area is made, which defines the opening and thus the undercut area on the container for providing the sealing surface for the lid.
- the lid may be pot-shaped in the first operating position with a bottom portion and a wall portion extending approximately normal to the container opening.
- the bottom portion of the pot-like lid in the first operating position thereof is concave to the container interior. This provides the possibility, by applying a force to the bottom for adjusting the undercut, to increase the area in the bottom area of the cover and also to store deformation energy that can be used to return the cover to the first operating position when the external force is removed on the lid.
- the curved, abutting portions of the lid and container edge have the advantage that in a change in shape of the lid, a mutual Anschmiegung of these contact surfaces is ensured, and for example no entanglement of the contact surfaces or the like may occur.
- the lid is thus circumferentially guided in its spreading in the radial direction by the associated edge portion of the container.
- a guide means in particular in the form of a disc may be provided which rests on the side facing away from the container of the lid and cooperates therewith.
- This guide disk is usually made of a dimensionally stable material and can thus prevent unwanted buckling or deformation of the lid when a high internal pressure occurs in the container.
- guide elements in particular in the region of the transition between the wall section and bottom section or in the lower region of the wall section are arranged, which with contact surfaces on the guide disc to support the spreading of the lid interact.
- These guide elements may for example comprise axially extending ribs to the opening, which are expediently circumferentially spaced on the lid, so as not to hinder the spreading of the lid.
- a fully extending bead is provided on the lid in the lower region of the wall portion, which cooperates with a contact surface on the guide disc to support a spreading of the lid.
- a screw or a lever can be used to exert a force on the lid.
- the power means may be attached directly to the closure or separate from the closure on the container.
- an actuating element may be provided with a pivotable, eccentric lever which comprises a handle part and a cam head which, depending on the pivotal position of the lever, exerts a force on the cover in order to deform it.
- the pivot axis may extend through the cam head, wherein the axis may be fixed to the lid, for example by means of a flap attached to the lid wall portion and extending inwardly from a relatively rigid material.
- the pivot axis can be offset from the center axis of the lever or the cam head can not be rotationally shaped, so that from this one dependent on the pivotal position of the lever force is exerted on the lid.
- a particularly simple design of the closure device according to the invention can be provided by the force means by a force substantially in the normal direction of the opening, i. is generated axially, which is transmitted via the guide disc on the lid.
- the closure device according to the invention has a means for ventilating the container, so that, for example, before canceling the positive connection between the lid and the container, a pressure compensation can be performed. In this way it can be avoided that take place due to a high internal pressure during the dissolution of the positive connection between the lid and the container uncontrolled events, such as an unwanted escape of liquid due to strong gas evolution or explosive separation of the closure device according to the invention from the container.
- the means for ventilating the container has a passage in the lid and a corresponding passage in the guide disc, wherein both passages form a ventilation channel for the container, which can be closed by an actuatable valve means is.
- valve device is in operative connection with an actuating element for the force means.
- the cam head may have a groove which corresponds to the ventilation channel as a function of the pivoting position of the lever.
- a fastening means may be provided, with which the closure device is fastened captive and independent of the operating position of the lid on the container.
- the closure means may extend beyond a bead or bead on the container where it may be glued to the container or otherwise connected.
- the closure device according to the invention can be used for a large number of containers.
- cylindrical tin cans such as beverage cans, which are designed to cooperate with the closure device according to the invention.
- the container may have a container body with a primary opening, which is closed by a primary closure, which in turn has an opening, which can be closed with the closure device according to the invention in a gas-tight and liquid-tight manner.
- a primary closure may be formed, for example, as a sheet metal panel, which is connected to the container body by means of folding, gluing and / or soldering, wherein an inner section of the mirror extending circumferentially around the opening forms a sealing surface represents for the overarching section of the lid.
- this mirror can have around its opening a circumferentially extending reel which can be brought into engagement with the closure device.
- the closure device may be glued to the panel to prevent the closure device from being lost.
- the above object of the invention is based on a method for reversibly closing an opening on a container with a closure device which has a deformable, flat-extending lid, with the steps according to claim 27 solved.
- the lid is aligned outside of the container to the opening thereof and the lid then deformed such that it completely undercuts the opening of the container with a peripheral edge portion, so that the undercut area on the lid and the undercut area on the container complementary sealing surfaces for gas and Form liquid-tight closure of the opening.
- FIGS. 1a , b shown in a schematic diagram.
- This includes a cylindrical Container body 10, which is composed of a bottom and a lateral surface.
- the container body 10 has an opening 20 with a diameter D1.
- a primary closure in the form of a plate-shaped mirror 30 is provided, which itself has an opening 40.
- the mirror 30 and the container body 10 are connected to each other by means of a circumferential fold 31 liquid and gas-tight.
- the opening of the mirror 40 with the circular diameter D2 is now reversibly closed with a closure element 105 constructed according to the invention.
- the container body 10 and the mirror 30 are made of a metal sheet.
- FIGS. 2a to c For ease of understanding, the structure of an embodiment of a closure member with respect to FIGS. 2a to c explained on the basis of the schematic diagrams given there.
- the material properties of the mirror plate are adjusted so that such a curl 32 can be generated without breaking the material.
- the closure element 105 according to the invention is now inserted into the mirror opening in a first operating position.
- the closure element has in the in Fig. 2a shown in a pot-like shape with a bottom portion 110 and a wall portion 120, which merges at the end in a curved portion 130 which abuts the Spiegelanrollung 32.
- the closure element 105 is like the Anrollung 32 shown in section constructed rotationally symmetrical, ie the curl 32 forms a fully circumferential around the mirror opening extending attachment for the cup-shaped closure element 105.
- the corresponding dome-shaped bottom 110 has a concave curved surface with a radius r to the container interior on.
- the closure element extends axially into the mirror opening, inasmuch as the closure element has an areal extent in this area a diameter d1, which is ⁇ the mirror opening diameter D2, see FIG. 1 ,
- the closure element 105 is made of elastic polyethylene.
- the process of adjusting the sealing operating position of the closure device shows Fig. 2b ,
- a force F which here extends axially to the mirror opening, applied.
- the deflection of the bottom portion 110 is always lower and disappears in the in Fig. 2b extreme case shown completely.
- the material of the closure element 105 is stretchable, insofar spreads the cup or pot in the bottom area to a diameter d2, which is greater than the diameter D2 of the mirror opening.
- the closure element 105 undercuts the mirror 30 in its opening 40 in this operating position, see Fig.
- the wall section 120 of the closure element curves through the spread and conforms with the cover sealing surface 122 against the mirror sealing surface 33. Both sealing surfaces cooperate to liquid and gas-tight sealing of the mirror opening. If the container to be sealed is subjected to internal pressure, this leads to the pressing of the closure element 105 against the mirror 30, ie the closure is self-sealing.
- the closure element 105 is automatically due to the elastic forces in the material of the sealing, in Fig. 2b shown operating position again in the in Fig. 2a shown non-sealing operating position recycled.
- This function can be provided as long as the deformation of the material remains within a range in which the material is elastic.
- Fig. 2c shows in a schematic representation of another embodiment of a closure element, similar to that in the FIGS. 2a and b shown is constructed. insofar will be discussed below mainly on the differences.
- the closure element in turn has a pot-like cover 105, which is shown here in the non-sealing operating position.
- the closure element additionally comprises a guide device such as a guide plate 150 which extends over the radial extent of the lid up to the wall portion 120 and rests on the lid.
- the guide disc 150 has radially outwardly a slightly inclined to the axis of the opening extending contact surface 151, which cooperates with ribs 125 on the inner wall 120 of the lid 105.
- the ribs extend circumferentially slightly inclined to the axis of the wall portion 120 and are integrally formed therewith.
- the guide disk 150 is made of a dimensionally stable plastic such as a thermosetting plastic.
- the outer force for adjusting the sealing operating position of the lid acts in this embodiment on the guide plate 150 on the cover 105. Since the contact surface 151 is formed parallel to the surface of the ribs 125 at a slight angle to the axis and the guide disc axially by the occurrence of external force F is moved, supports the system of guide plate and ribs 125, the spreading of the lid in the region of its bottom 110 (see Fig. 2b ).
- the guide means 150 also serves in the sealing operating position of the lid to prevent buckling of the lid due to a high internal pressure, which could otherwise result in leakage of the lid.
- FIGS. 3a, 3b Another embodiment of a closure member is shown with an exemplary eccentric lever for applying the force to bend the lid in the sealing operating position.
- FIGS. 3a, 3b illustrated closure element with regard to the guide device 250 and the lid 205 very similar or equal to the in Fig. 2c constructed closure element.
- Fig. 3a Referenced showing the closure element in the non-sealing operating position. This comprises as essential components the cup-shaped cover 205, the guide plate 250 and a depending on the pivot position on the guide plate 250 acting eccentric lever 260th
- the Spiegelanrollung 32 In the in Fig. 3a shown operating position of the lid 205 surrounds this with a curved portion 230, the Spiegelanrollung 32. At the curved portion in turn is followed by a wall portion 220 in the form of an approximately cylindrical lateral surface. The wall portion has a tapered portion 223 and merges downwardly towards the lid bottom 210 into integrally formed ribs 225. The bottom section is in the in Fig. 3a shown non-sealing operating position substantially horizontally. A thickening in the middle area serves to support the guide device 250, which is disc-shaped and in the peripheral region has a radially outwardly extending flange 252 which cooperates with a contact surface 251 on the ribs 225 of the lid 205.
- a fastening strip 270 Integrally formed on the curved portion 230 of the pot is a fastening strip 270 which extends on the outer surface of the mirror 30 parallel thereto and is glued thereto.
- the purpose of such a fastening strip is explained in detail below.
- the eccentric lever 260 which in Fig. 3a is shown in a pivoting position in which it exerts no force on the guide plate 250 and the bottom portion 210 of the lid 205 is attached with its lever axis 263 to a circular tab 264, which in turn is supported on the wall portion 220 of the lid 205.
- the eccentric lever 260 has a handle portion 261 and a cam head 262 formed asymmetrically with respect to the lever axis 263.
- Fig. 3b now shows the in Fig. 3a shown arrangement with folded eccentric lever 260, so that the lid is transferred to its sealing operating position.
- increases when swinging the eccentric lever 260 in the in Fig. 3b shown pivot position the force on the guide plate 250 and the cover 205 more and more, until the in Fig. 3b situation is reached, in which the peripheral region with maximum radial extent of the cam head comes to rest on the guide plate 250.
- the flange-like extension 252 moves downwards on the rib 225 of the cover and presses this area outwards, so that the cover is spread open in the lower wall area or in the floor area. Due to the axial force on the bottom of the lid this is also pressed down. The axial elongation occurs essentially in the tapered region 223, in that respect it can be avoided that the curved portion 230 of the lid gets out of engagement with the curl due to the axial force.
- the cover 205 then undercuts the mirror 30 in the wall region 220, so that the corresponding sealing surfaces 33 come to rest on the mirror and 222 on the cover.
- the guide disk is like the mounting tabs 264 made of a plastic compared to the cover 205 harder to ensure the necessary dimensional stability.
- the eccentric lever 260 is also made of the same material as the attachment tabs 264.
- sealing closure position can be by simply moving the lever 260 in the in Fig. 3a shown pivot position can be adjusted.
- the closure device can be easily removed from the container opening.
- the overlapping portion 230 of the lid is disengaged from the Spiegelanrollung. Since the lid is made of a soft elastic plastic is no great effort required for this.
- Fig. 4 shows a variant of the invention in the FIGS. 3a and b shown trained closure element, which offers the possibility to perform a pressure equalization during the opening or closing of the container.
- the cover 205 has a vent hole 211, which corresponds to a corresponding vent hole 253 in the guide plate 250, so that ultimately a guided from the inside of the container to the outside ventilation duct is realized.
- this ventilation duct is covered by the peripheral region of the cam head 262, so that this acting as a closure surface 266 peripheral region closes the ventilation duct.
- the cam head in the region of its peripheral surface on a groove which corresponds to the ventilation duct, when the lever of the in Fig. 4 shown closure position is pivoted into the open position.
- Fig. 5 shows a further embodiment of a closure element.
- the closure element is not fastened to a curl of the mirror of the beverage can but to an annular insert 50 which has a circumferential flange 51 on which a peripheral bead 52 extends in the direction of approximately 90 ° to the flange surface, in which the closure element 205 engages.
- the curl of the mirror used in the previous embodiments is here replaced by the bead on the insert 50.
- This insert is glued in the overlapping area with the mirror 30. It goes without saying that this bonding can also be carried out on the outside of the mirror. Since the further construction of the in Fig. 5 The closure element shown hardly differs from the preceding, no further explanation is required Fig. 5 ,
- FIG. 6a shows the closure element in the sealing position of the lid.
- a retaining clip 231 is arranged on the outer circumference, which is formed corresponding to a Spiegelfalz. Both this retaining clip 231 and the fastening strip 270 already described above are formed integrally with the cover 205.
- the fastening strip 270 is glued to the mirror 30 only at its radially outer end, in that respect the closure element 205 can be pivoted as a whole and fastened by means of the retaining clip 231 to the fold of the mirror 30.
- This process is reversible, ie after the release of the retaining clip 231 at the fold and the pivoting of the closure element 200 on the opening, the engagement of the curl 32 with the curved portion 230 of the lid, the lever for adjusting the operating position can be swung back at which the container is sealed liquid and gas tight.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verschlusseinrichtung zum reversiblen Verschließen einer Öffnung an einem Behälter und einen zugeordneter Behälter zum Zusammenwirken mit einer solchen Verschlusseinrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum reversiblen Verschließen der Öffnung an dem Behälter.
- Behälter wie Flüssigkeitsbehälter werden in vielfältiger Weise sowohl im privaten als auch im gewerblichen Bereich eingesetzt. Die Behälter sind in der Regel mit einem Verschluss versehen, welcher je nach spezifischer Anwendung besonderen Ansprüchen genügen muss. Beispielsweise kann ein Behälter aufgrund seines Inhaltes wie eine karbonisierte Flüssigkeit druckbeaufschlagt sein, was entsprechende Anforderungen sowohl an den Behälter als auch an den Verschluss nach sich zieht. Bei den für diese Behälter als beispielhaft zu nennenden Getränkedosen besteht das Problem, den Verschluss gas- und flüssigkeitsdicht zu gestalten. Dadurch, dass der Verbraucher das Verschlusselement vor dem Verzehr aus der Öffnung zumindest teilweise entfernt, muss das Verschlusselement relativ zum Behälter nach außen oder nach innen beweglich, gegebenenfalls auch entnehmbar sein. Der Umstand, dass bei innendruckbeaufschlagten Behältern eine Tendenz besteht, dass das Verschlusselement aufgedrückt wird, erschwert jedoch eine solche Gestaltung des Verschlusselements. Bei herkömmlichen Getränkedosenverschlüssen umfasst das Verschlusselement eine Deckelzunge, wobei die Öffnung die bekannte Trinköffnung ist. Das Verschlusselement wird aus der Öffnung durch Aufbrechen einer Schwächungslinie entfernt. Dabei wird das Verschlusselement beim Öffnen gegen den Innendruck in das Behälterinnere gedrückt. Dies wird bei den herkömmlichen Verschlüssen durch ein Hebelsystem mit großem Hebelverhältnis erreicht. Letztlich stellt ein solches Verschlusselement, das insbesondere für herkömmliche Getränkedosen verwendet wird, nur einen irreversiblen Öffnungsvorgang bereit, der Behälter ist somit nicht wieder verschließbar.
-
- Insofern besteht die Aufgabe der Erfindung darin, für innendruckbeaufschlagte Behälter einen reversiblen Verschluss bereitzustellen, d.h. einen Verschluss, der wieder verschließbar ist.
- Die Aufgabe wird auf überraschend einfache Weise schon durch eine Verschlusseinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. einen Behälter zum Zusammenwirken mit einer solchen Verschlusseinrichtung nach Anspruch 19 gelöst.
- Die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung umfasst einen elastisch verformbaren, und sich flächig erstreckenden Deckel, welcher in zumindest zwei Betriebsstellungen oder -situationen bringbar ist, wobei bei einer ersten Betriebsstellung des Deckels dieser zur Öffnung des Behälters ausgerichtet ist und in einer zweiten Betriebsstellung der Deckel mit einem umfänglichen Randabschnitt die Öffnung des Behälters voll umfänglich hinterschneidet, sodass der hinterschneidende Bereich am Deckel und der hinterschnittene Bereich am Behälter komplementäre Dichtflächen zum gas- und flüssigkeitsdichten Verschließen der Öffnung bilden, sowie ein betätigbares Mittel zum Aufbringen einer Kraft auf den Deckel zum derartigen Verbiegen des Deckels, dass dieser von einer in eine andere Betriebsstellung verformbar ist, und ein Mittel zum Lüften des Behälters, das einen Lüftungskanal umfasst, welches durch eine Ventileinrichtung verschliessbar ist, wobei die Ventileinrichtung in wird verbindung steht mit den Betätigungsmittel zum Aufbrigen eine Kraft auf der Deckel.
- Die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung kann prinzipiell für alle druckbeaufschlagten Behälter verwendet werden, unabhängig von dem Behältermaterial, d.h. beispielsweise für Glas-, Kunststoff- oder auch Metallblechbehälter. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung auch nicht auf eine bestimmte Behälterform beschränkt, beispielsweise ist die Einrichtung für tonnen-, dosen- oder auch flaschenförmige Behälter einsetzbar. Die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung ist prinzipiell auch auf beliebige Gestaltungen der Öffnung einsetzbar, beispielsweise bei kreis- oder ovalförmigen Öffnungen. Da der Deckel der Verschlusseinrichtung so gestaltet ist, dass dieser in einer einstellbaren Betriebsstellung einen inneren Rand des Behälters voll umfänglich hinterschneidet, wird eine Abdichtung der Behälteröffnung bereitgestellt, die sich mit höherem Innendruck verbessert, da bei höherem Innendruck der hinterschnittene Bereich am Behälter und der hinterschneidende Bereich am Deckel mit höherer Kraft aufeinander gepresst werden. Insofern stellt die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung zusammen mit dem zugeordneten Behälter ein selbstdichtendes System dar.
- Im Gegensatz zu herkömmlichen reversiblen Verschlusseinrichtungen wie beispielsweise einem Schraubverschluss oder einem in einen Flaschenhals einführbares zylindrisches Gummiteil, das an seinen Stirnflächen eingespannt ist und durch Kraftaufbringung auf beide Stirnflächen aufgrund der auftretenden Volumenkräfte im Mantelbereich an den Flaschenhals gepresst wird, bietet die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung zumindest die Möglichkeit einer niedrigen Bauhöhe, so dass insbesondere bei entsprechender Gestaltung des Behälters dessen Stapelbarkeit bereitgestellt werden kann. Dies stellt einen nicht unerheblichen Vorteil bei der Lagerung und dem Transport der im Behälter befindlichen Ware dar.
- Zweckmäßige Materialien für den Deckel weisen die Eigenschaft auf, dass diese elastisch verformbar, d.h. dehnbar sind. Diese Eigenschaft kann beispielsweise durch bestimmte Kunststoffe bereitgestellt werden. Die notwendigen elastischen Eigenschaften besitzen z.B. die Thermoplaste Polypropen (PP) und Polyethylen (PE). Darüber hinaus kann als Material für den Deckel auch ein Elastomer Verwendung finden.
- Um die Anforderungen an das Material der Verschlusseinrichtung bzw. des Deckels in Bezug auf dessen Dehnbarkeit bzw. Elastizität gering zu halten, kann vorgesehen sein, dass der Deckel in der ersten Betriebsstellung zumindest abschnittsweise in die Öffnung axial einführbar ist, sodass die dann notwendige Verformung durch Verbiegung nicht übermäßig stark sein muss um den beschriebenen Formschluss zwischen Deckel und dem Rand der Öffnung am Behälter bereitzustellen. Dieses Einführen kann beispielsweise durch eine rein translatorische Bewegung des Deckels in die Öffnung erreicht werden, sodass in diesem Fall für das Erreichen der ersten Betriebsstellung keine Verform- oder Biegekraft aufgewendet werden muss.
- Um den Vorgang des Verschließens der Öffnung an dem Behälter für den Anwender besonders einfach ausführbar zu gestalten, kann vorgesehen sein, dass der Deckel beim Übergang zwischen beiden Betriebsstellungen eine reine Biegeverformung ohne Verkippung oder axiale Verschiebung zur Behälteröffnung ausführt. Für diese Ausführungsform muss der Anwender nur die für die Verformung des Deckels notwendige Kraft aufbringen, ohne zusätzlich eine Drehbewegung oder eine translatorische Bewegung mit dem Deckel auszuführen, was die Handhabung stark erleichtert.
- Es kann zweckmäßig sein, wenn in der ersten Betriebsstellung des Deckels dieser kräftefrei ist, d.h. keine äußere Kraft auf ihn einwirkt. Insofern ist in diesem Fall auch keine potentielle Energie in dem Deckel gespeichert zur elastischen Verformung des Deckels beim Wegfall der äußeren Kraft. Demgemäß kann eine solche potentielle Energie im Deckel beim Übergang in die zweite Betriebsstellung gespeichert werden: Ausgehend von der ersten Betriebsstellung des Deckels wird durch das Aufbringen der äußeren Kraft auf den Deckel zum Einstellen der zweiten Betriebsstellung eine elastische Biegeverformung am Deckel erzeugt, die eine Rückstellkraft bewirkt, welche der äußeren Kraft entgegenwirkt.
- Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Gestaltung der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung derart ist, dass mit dem Entfernen der äußeren Kraft auf den Deckel die in den Deckel eingebrachte potentielle Energie zu einer Rückführung des Deckels in seine erste Betriebsstellung führt, d.h. der Deckel wird automatisch in seine der ersten Betriebsstellung entsprechende Gestalt rückgeführt, was die Handhabung der erfinderischen Verschlusseinrichtung erleichtert.
- In einer anderen Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Deckel von der dichtende Betriebsstellung durch das Aufbringen einer äußeren Kraft, z.B. einer Zugkraft in die erste Betriebsstellung übergeführt wird, bei welcher der Deckel zur Öffnung des Behälters ausgerichtet ist und beispielsweise aus der Öffnung entnommen werden kann.
- Je nach Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, wenn zur Beibehaltung der dichtenden Betriebsstellung des Deckels (zweite Betriebsstellung) das Kraftmittel permanent auf den Deckel wirkt.
- Es kann zweckmäßig sein, wenn der Behälter zur Gestaltung der Öffnung eine nach außen geführte, umfängliche Anrollung aufweist. Eine derartige Anrollung lässt sich beispielsweise auf einfache Art herstellen, wenn der Behälter aus einem Metallblech besteht. Die Anrollung kann insbesondere zur Verbindung mit der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung dienen. Wird die Öffnung des Behälters in seiner Begrenzung durch einen Abschnitt aus Kunststoff oder Glas bereitgestellt, kann vorteilhaft auch eine Materialformung in der Art einer zum Behälter außen liegenden Wulst um die Öffnung herum als Verbindungselement zu der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung vorgesehen sein. Die angegebenen Merkmale "Anrollung" und "Wulst" im Bereich der Behälteröffnung sind in dieser Hinsicht als gleichwirkend anzusehen. Beide stellen eine etwa zylinderförmige Gestaltung um die Behälteröffnung dar, die sich zumindest in einer Betriebsstellung des Deckels in Eingriff mit der Verschlusseinrichtung befindet. Der Fachmann erkennt hier eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten in Abhängigkeit des Behältermaterials bzw. des Materials, aus dem der Behälterbereich besteht, welcher die Öffnung und damit den hinterschnittenen Bereich am Behälter zur Bereitstellung der Dichtfläche für den Deckel festlegt.
- In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann der Deckel in der ersten Betriebsstellung topfartig ausgebildet sein mit einem Bodenabschnitt und einem etwa normal zur Behälteröffnung verlaufenden Wandabschnitt.
- Es kann zweckmäßig sein, wenn der Bodenabschnitt des topfartigen Deckels in der ersten Betriebsstellung desselben zum Behälterinnern konkav geformt ist. Hierdurch ist die Möglichkeit bereitgestellt, durch das Aufbringen einer Kraft auf den Boden zum Einstellen der Hinterschneidung eine Flächenvergrößerung im Bodenbereich des Deckels zu erzielen und darüber hinaus Verformungsenergie zu speichern, die zur Rückführung des Deckels in die erste Betriebsstellung genutzt werden kann, wenn die äußere Kraft auf den Deckel entfernt wird.
- Insbesondere zur Befestigung an einer oben stehend angegebenen Anrollung oder Wulst im Bereich der Öffnung des Behälters kann der Wandabschnitt des Deckels an dem zum Deckelbodenabschnitt entfernt gelegenen Ende in einen nach außen gekrümmten Abschnitt übergehen, welcher an der Anrollung der Behälteröffnung anliegt oder anlegbar ist. Die gekrümmten, aneinander liegenden Abschnitte von Deckel und Behälterrand weisen den Vorteil auf, dass bei einer Formveränderung des Deckels eine gegenseitige Anschmiegung der dieser Anlageflächen sichergestellt ist, und beispielsweise keine Verhakung der Anlageflächen oder ähnliches auftreten kann. Der Deckel wird insofern bei dessen Aufspreizung in radialer Richtung durch den zugeordneten Randabschnitt am Behälter umfänglich geführt.
- Um die Verbiegung des Deckels in die gewünschte Deckelgestalt aufgrund einer äußeren Kraftwirkung zu unterstützen, kann eine Führungseinrichtung, insbesondere in Form einer Scheibe vorgesehen sein, welche auf der dem Behälter abgewandten Seite des Deckels auf diesem aufliegt und mit diesem zusammenwirkt. Diese Führungsscheibe ist in der Regel aus einem formstabilen Material hergestellt und kann damit auch eine ungewollte Ausbeulung oder Verformung des Deckels beim Auftreten eines hohen Innendrucks im Behälter verhindern.
- Zur Unterstützung des Zusammenwirkens des Deckels und der Führungsscheibe ist es zweckmäßig, wenn am Deckel Führungselemente, insbesondere im Bereich des Übergangs zwischen Wandabschnitt und Bodenabschnitt bzw. im unteren Bereich des Wandabschnitts, angeordnet sind, welche mit Anlageflächen an der Führungsscheibe zur Unterstützung der Aufspreizung des Deckels zusammenwirken. Diese Führungselemente können beispielsweise axial zur Öffnung verlaufende Rippen umfassen, welche zweckmäßigerweise umfänglich am Deckel beabstandet sind, um die Aufspreizung des Deckels nicht zu behindern. In einer besonderen Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass am Deckel im unteren Bereich des Wandabschnitts eine sich vollumfänglich erstreckende Wulst vorgesehen ist, welche mit einer Anlagefläche an der Führungsscheibe zur Unterstützung einer Aufspreizung des Deckels zusammenwirkt.
- Als Mittel zum Aufbringen der Kraft um den Deckel wie beschrieben zu verformen, sind erfindungsgemäß eine Vielzahl von Möglichkeiten nutzbar. Beispielsweise kann eine Schraube oder auch ein Hebel benutzt werden um eine Kraft auf den Deckel auszuüben. Dabei kann das Kraftmittel direkt am Verschluss befestigt sein oder auch getrennt vom Verschluss am Behälter.
- In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann ein Betätigungselement vorgesehen sein mit einem schwenkbaren, exzentrischen Hebel, der einen Griffteil und einen Nockenkopf umfasst, welcher abhängig von der Schwenkstellung des Hebels eine Kraft auf den Deckel zu dessen Verformung ausführt. Hierzu kann die Schwenkachse durch den Nockenkopf verlaufen, wobei die Achse am Deckel befestigt sein kann, beispielsweise mittels eines an dem Deckelwandabschnitt angebrachten und sich nach innen erstreckenden Lappen aus einem verhältnismäßig steifen Material. Die Schwenkachse kann dabei zur Mittenachse des Hebels versetzt oder auch der Nockenkopf nicht rotationsförmig ausgebildet sein, sodass von diesem eine von der Schwenkstellung des Hebels abhängige Kraft auf den Deckel ausübbar ist.
- Eine besonders einfache Gestaltung der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung kann dadurch bereitgestellt werden, dass durch das Kraftmittel eine Kraft im wesentlichen in normaler Richtung zur Öffnung, d.h. axial erzeugt wird, welche über die Führungsscheibe auf den Deckel übertragen wird.
- Die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung weist ein Mittel zum Lüften des Behälters auf, sodass beispielsweise vor dem Aufheben des Formschlusses zwischen Deckel und Behälter ein Druckausgleich durchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass aufgrund eines hohen Innendrucks während des Aufhebens des Formschlusses zwischen dem Deckel und dem Behälter unkontrollierte Vorgänge stattfinden, wie ein ungewolltes Entweichen von Flüssigkeit aufgrund einer starken Gasentwicklung oder eine explosionsartigen Trennung der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung von dem Behälter.
- Im Hinblick auf die Möglichkeit zur Lüftung des Behälters kann es zweckmäßig sein, wenn das Mittel zum Lüften des Behälters einen Durchgang im Deckel sowie einen korrespondierenden Durchgang in der Führungsscheibe aufweist, wobei beide Durchgänge einen Lüftungskanal für den Behälter bilden, welcher durch eine betätigbare Ventilseinrichtung verschließbar ist.
- Um zwei Betätigungselemente, eines für das Kraftmittel und eines für das Lüftungsmittel zu vermeiden, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Ventileinrichtung in Wirkverbindung mit einem Betätigungselement für das Kraftmittel steht. Beispielsweise kann bei einem oben beschriebenen Betätigungshebel der Nockenkopf eine Nut aufweisen, welche in Abhängigkeit von der Schwenkstellung des Hebels mit dem Lüftungskanal korrespondiert.
- Um zu vermeiden, dass je nach Ausführungsform die Verschlusseinrichtung bei der Einstellung der ersten Betriebsstellung des Deckels verloren geht, kann ein Befestigungsmittel vorgesehen sein, mit welchem die Verschlusseinrichtung unverlierbar und unabhängig von der Betriebsstellung des Deckels am Behälter befestigt ist. Beispielsweise kann sich in einer bevorzugten Ausführungsform die Verschlusseinrichtung über eine Anrollung oder Wulst am Behälter hinaus erstrecken und dort mit dem Behälter verklebt oder auf andere Art und Weise verbunden sein.
- Wie oben stehend schon erläutert, kann die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung für eine Vielzahl von Behältern eingesetzt werden. Dies trifft insbesondere auch auf zylinderförmige Blechdosen wie Getränkedosen zu, welche zum Zusammenwirken mit der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung ausgebildet sind. Beispielsweise kann der Behälter einen Behälterrumpf mit einer Primäröffnung aufweisen, welche durch einen Primärverschluss verschlossen ist, der selbst wiederum eine Öffnung aufweist, die mit der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung gas- und flüssigkeitsdicht verschließbar ist. Ein solcher Primärverschluss kann beispielsweise als Spiegel (Panel) aus Blech ausgebildet sein, welcher durch eine Falzung, eine Klebung- und/oder eine Lötung mit dem Behälterrumpf verbunden ist, wobei ein innen liegender, umfänglich sich um die Öffnung erstreckender Abschnitt des Spiegels eine Dichtfläche für den übergreifenden Abschnitt des Deckels darstellt. Dieser Spiegel kann beispielsweise um dessen Öffnung herum eine sich umfänglich erstreckende Aufrollung aufweisen, welche in Eingriff mit der Verschlusseinrichtung bringbar ist. Die Verschlusseinrichtung kann an dem Panel angeklebt sein um zu vermeiden, dass die Verschlusseinrichtung verloren geht.
- Verfahrensseitig wird die obige, der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe mit einem Verfahren zum reversiblen Verschließen einer Öffnung an einem Behälter mit einer Verschlusseinrichtung welche einen verformbaren, sich flächig erstreckenden Deckel aufweist, mit den Schritten gemäß Anspruch 27 gelöst. Dabei wird der Deckels außerhalb des Behälters zur Öffnung desselben ausgerichtet und der Deckel dann derartig verformt, dass dieser mit einem umfänglichen Randabschnitt die Öffnung des Behälters vollumfänglich hinterschneidet, so dass der hinterschneidende Bereich am Deckel und der hinterschnittene Bereich am Behälter komplementäre Dichtflächen zum Gas- und Flüssigkeitsdichten Verschließen der Öffnung bilden.
- Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen und weiterer vorteilsbehafteter Merkmale erläutert, wobei
- Figuren 1a, b
- den prinzipiellen Aufbau einer Getränkedose in einer Seitendarstellung,
- Fig. 2a
- in einer Prinzipdarstellung ein nicht beanspruchts Verschlusselement in einer ersten Betriebs- stellung,
- Fig. 2b
- das in
Fig. 2a dargestellte Verschlusselement in einer zweiten Betriebsstellung, - Fig. 2c
- ein weiteres nicht beanspruchtes Verschlussele- ment in einer Prinzipdarstellung,
- Fig. 3a
- in einer Schnittdarstellung eine weitere Aus- führungsform des erfindungsgemäßen Verschluss- elementes in einer ersten Betriebsstellung,
- Fig. 3b
- das in
Fig. 3a gezeigte Verschlusselement in einer zweiten Betriebsstellung, - Fig. 4
- eine zu dem in den
Figuren 3a und 3b gezeigten Verschlusselement abgewandelte Ausführungsform, - Fig. 5
- eine dritte Ausführungsform des Verschlusselementes in einer Schnittdar- stellung,
- Fig. 6a
- eine vierte Ausführungsform des Verschlusselementes in einer Schnittdar- stellung in einer zweiten Betriebsstellung und
- Fig. 6b
- das in
Fig. 6a dargestellte Verschlusselement in einer Situation zeigt, bei der das Ver- schlusselement von der Öffnung weggeklappt ist. - Die Erfindung wird im Folgenden am Beispiel verschiedener Gestaltungen eines Verschlusselementes für eine Getränkedose beschrieben. Eine solche Getränkedose ist in den
Figuren 1a , b in einer Prinzipskizze dargestellt. Diese umfasst einen zylinderförmigen Behälterrumpf 10, der sich aus einem Boden und einer Mantelfläche zusammensetzt. Der Behälterrumpf 10 weist eine Öffnung 20 mit einem Durchmesser D1 auf. Zum Schließen dieser Primäröffnung ist ein Primärverschluss in Form eines plattenförmigen Spiegels 30 vorgesehen, welcher selbst eine Öffnung 40 aufweist. Der Spiegel 30 und der Behälterrumpf 10 sind mittels einer umfänglichen Falz 31 flüssigkeits- und gasdicht miteinander verbunden. Die Öffnung des Spiegels 40 mit dem kreisrunden Durchmesser D2 wird nun mit einem erfindungsgemäß aufgebauten Verschlusselement 105 reversibel verschlossen. In der beschriebenen Ausführungsform sind der Behälterrumpf 10 und der Spiegel 30 aus einem Metallblech hergestellt. - Zur Erleichterung des Verständnisses wird der Aufbau einer Ausführungsform eines Verschlusselementes mit Bezug auf die
Figuren 2a bis c anhand der dort angegebenen Prinzipskizzen erläutert. Zu erkennen ist der die Primäröffnung schließende Spiegel 30, wobei dessen der Spiegelöffnung zugewandten Randabschnitte in eine Spiegelanrollung 32 gestaltet sind. Hierzu sind die Materialeigenschaften des Spiegelblechs so eingestellt, dass eine solche Anrollung 32 ohne Bruch des Materials erzeugbar ist. In die Spiegelöffnung ist nun das erfindungsgemäße Verschlusselement 105 in einer ersten Betriebsstellung eingesetzt. Das Verschlusselement weist in der inFig. 2a gezeigten Ansicht eine topfartige Gestalt auf mit einem Bodenabschnitt 110 und einem Wandabschnitt 120, der am Ende in einen gekrümmten Abschnitt 130 übergeht, welcher sich an die Spiegelanrollung 32 anlegt. Das Verschlusselement 105 ist wie die im Schnitt gezeigte Anrollung 32 rotationssymmetrisch aufgebaut, d.h. die Anrollung 32 bildet eine um die Spiegelöffnung sich voll umfänglich erstreckende Anlage für das topfförmige Verschlusselement 105. Der dementsprechend kalottenförmige Boden 110 weist zum Behälterinnern eine konkav gekrümmte Fläche mit einem Radius r auf. Das Verschlusselement erstreckt sich axial in die Spiegelöffnung hinein, insofern besitzt das Verschlusselement in diesem Bereich eine Flächenerstreckung mit einem Durchmesser d1, der ≤ dem Spiegelöffnungsdurchmesser D2 ist, sieheFigur 1 . Das Verschlusselement 105 ist aus elastischem Polyethylen hergestellt. - Den Vorgang des Einstellens der dichtenden Betriebsstellung der Verschlusseinrichtung zeigt
Fig. 2b . Hierzu wird in Richtung des dargestellten Pfeiles eine Kraft F, die hier axial zur Spiegelöffnung verläuft, aufgebracht. Unter dem Einfluss dieser Kraft F wird die Durchbiegung des Bodenabschnittes 110 immer geringer und verschwindet in dem inFig. 2b dargestellten Extremfall völlig. Wie erläutert, ist das Material des Verschlusselementes 105 dehnbar, insofern spreizt sich der Napf oder der Topf im Bodenbereich auf einen Durchmesser d2, welcher größer ist als der Durchmesser D2 der Spiegelöffnung. Insofern hinterschneidet das Verschlusselement 105 in dieser Betriebsstellung den Spiegel 30 in dessen Öffnung 40, sieheFig. 1b . Der Wandabschnitt 120 des Verschlusselementes krümmt sich durch die Aufspreizung und schmiegt sich mit der Deckeldichtfläche 122 an die Spiegeldichtfläche 33 an. Beide Dichtflächen wirken zusammen zum flüssigkeits- und gasdichten Verschließen der Spiegelöffnung. Ist der zu dichtende Behälter innendruckbeaufschlagt, führt dies zum Anpressen des Verschlusselementes 105 an den Spiegel 30, d.h. der Verschluss ist selbstdichtend. - Wird die von außen wirkende Kraft F entfernt, wird das Verschlusselement 105 aufgrund der elastischen Kräfte im Material automatisch von der dichtenden, in
Fig. 2b dargestellten Betriebsstellung wieder in die inFig. 2a dargestellte nicht dichtende Betriebsstellung rückgeführt. Diese Funktion kann bereitgestellt werden, solange die Verformung des Materials innerhalb eines Bereichs bleibt, in welchem das Material elastisch ist. -
Fig. 2c zeigt in einer Prinzipdarstellung eine weitere Ausführungsform eines Verschlusselementes, das ähnlich dem in denFiguren 2a und b gezeigten aufgebaut ist. Insofern soll im Folgenden hauptsächlich auf die Unterschiede eingegangen werden. Das Verschlusselement weist wiederum einen topfartigen Deckel 105 auf, der hier in der nicht dichtenden Betriebsstellung gezeigt ist. Um das mit Bezug aufFig. 2b beschriebene Aufspreizen des Deckels 105 zu unterstützen, weist das Verschlusselement zusätzlich eine Führungseinrichtung wie eine Führungsscheibe 150 auf, die sich über die radiale Erstreckung des Deckels bis zu dessen Wandabschnitt 120 ausdehnt und auf dem Deckel aufliegt. Die Führungsscheibe 150 weist radial außen liegend eine leicht geneigt zur Achse der Öffnung erstreckende Anlagefläche 151 auf, die mit Rippen 125 an der inneren Wand 120 des Deckels 105 zusammenwirkt. Die Rippen verlaufen umfänglich beabstandet leicht geneigt zur Achse am Wandabschnitt 120 und sind mit diesem integral hergestellt. Die Führungsscheibe 150 ist aus einem formstabilen Kunststoff wie einem Duroplasten hergestellt. - Die äußere Kraft zur Einstellung der dichtenden Betriebsstellung des Deckels wirkt bei dieser Ausführungsform über die Führungsscheibe 150 auf den Deckel 105. Da die Anlagefläche 151 parallel zu der Oberfläche der Rippen 125 mit einem leichten Winkel zur Achse ausgebildet ist und die Führungsscheibe axial durch das Auftreten der äußeren Kraft F bewegt wird, unterstützt die Anlage von Führungsscheibe und Rippen 125 das Aufspreizen des Deckels im Bereich seines Bodens 110 (siehe
Fig. 2b ). Die Führungseinrichtung 150 dient darüber hinaus in der dichtenden Betriebsstellung des Deckels dazu, ein Ausbeulen des Deckels aufgrund eines hohen Innendruckes zu verhindern, was ansonsten eine Undichtigkeit des Deckels zur Folge haben könnte. - In den
Figuren 3a, 3b ist eine andere Ausführungsform eines Verschlusselementes dargestellt mit einem beispielhaften Excenterhebel zur Aufbringung der Kraft um den Deckel in die dichtende Betriebsstellung zu verbiegen. Wie zu erkennen, ist das in denFiguren 3a, 3b dargestellte Verschlusselement im Hinblick auf die Führungseinrichtung 250 und den Deckel 205 sehr ähnlich bzw. gleich dem inFig. 2c gezeigten Verschlusselement aufgebaut. Es sei zuerst auf die Darstellung inFig. 3a Bezug genommen, welche das Verschlusselement in der nicht dichtenden Betriebsstellung zeigt. Dieses umfasst als wesentliche Bauteile den napfartigen Deckel 205, die Führungsscheibe 250 sowie einen je nach Schwenkstellung auf die Führungsscheibe 250 einwirkenden Excenterhebel 260. - In der in
Fig. 3a dargestellten Betriebsstellung des Deckels 205 umgreift dieser mit einem gekrümmten Abschnitt 230 die Spiegelanrollung 32. An dem gekrümmten Abschnitt schließt sich wiederum ein Wandabschnitt 220 in Form einer etwa zylinderförmigen Mantelfläche an. Der Wandabschnitt weist einen sich verjüngenden Bereich 223 auf und geht nach unten in Richtung zum Deckelboden 210 in integral ausgebildete Rippen 225 über. Der Bodenabschnitt ist in der inFig. 3a gezeigten nicht dichtenden Betriebsstellung im Wesentlichen horizontal verlaufend. Eine Verdickung im mittleren Bereich dient zur Auflage der Führungseinrichtung 250, welche scheibenartig ausgebildet ist und im Umfangsbereich einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 252 besitzt, der mit einer Anlagefläche 251 an den Rippen 225 des Deckels 205 zusammenwirkt. Integral an dem gekrümmten Abschnitt 230 des Topfs ist ein Befestigungsstreifen 270 gestaltet, der sich an der Außenfläche des Spiegels 30 parallel zu diesem erstreckt und mit diesem verklebt ist. Sinn und Zweck eines derartigen Befestigungsstreifens wird unten stehend näher erläutert. Der Excenterhebel 260, welcher inFig. 3a in einer Schwenkstellung gezeigt ist, in welcher er keine Kraft auf die Führungsscheibe 250 bzw. den Bodenbereich 210 des Deckels 205 ausübt, ist mit seiner Hebelachse 263 an einem kreisförmigen Lappen 264 befestigt, der sich wiederum am Wandabschnitt 220 des Deckels 205 abstützt. Der Excenterhebel 260 weist ein Griffteil 261 und einen asymmetrisch zur Hebelachse 263 ausgebildeten Nockenkopf 262 auf. -
Fig. 3b zeigt nun die inFig. 3a dargestellte Anordnung mit umgelegtem Excenterhebel 260, sodass der Deckel in seine dichtende Betriebsstellung übergeführt ist. Wie erkennbar, vergrößert sich beim Umschwenken des Excenterhebels 260 in die inFig. 3b gezeigte Schwenkstellung die Kraft auf die Führungsscheibe 250 bzw. den Deckel 205 immer mehr, bis die inFig. 3b dargestellte Situation erreicht ist, bei welcher der Umfangsbereich mit maximaler radialer Erstreckung des Nockenkopfs zur Anlage an die Führungsscheibe 250 kommt. Insofern gehen Führungsscheibe 250 und der Wandbereich 220 bzw. der Bodenbereich 210 des Deckels 205 kontinuierlich in die inFig. 3b dargestellten Gestaltungen bzw. Lagen über. Dabei bewegt sich der flanschartige Fortsatz 252 auf der Rippe 225 des Deckels nach unten und drückt diesen Bereich nach außen, sodass der Deckel im unteren Wandbereich bzw. im Bodenbereich aufgespreizt wird. Durch die axiale Kraft auf den Deckelboden wird dieser auch nach unten gedrückt. Die axiale Längung tritt im Wesentlichen im verjüngenden Bereich 223 auf, insofern kann vermieden werden, dass durch die axiale Kraft der gekrümmte Bereich 230 des Deckels außer Eingriff mit der Anrollung gerät. Der Deckel 205 hinterschneidet dann im Wandbereich 220 den Spiegel 30, sodass die korrespondierenden Dichtflächen 33 am Spiegel und 222 am Deckel zur Anlage kommen. Die Führungsscheibe ist wie der Befestigungslappen 264 aus einem im Vergleich zum Deckel 205 härteren Kunststoff hergestellt um die notwendige Formstabilität zu gewährleisten. In der beschriebenen Ausführungsform ist auch der Excenterhebel 260 aus dem gleichen Material wie der Befestigungslappen 264 hergestellt. - Die in
Fig. 3b gezeigte dichtende Verschlussstellung kann durch einfaches Umlegen des Hebels 260 in die inFig. 3a gezeigte Schwenkstellung eingestellt werden. In dieser Betriebsstellung ist die Verschlusseinrichtung einfach aus der Behälteröffnung entnehmbar. Hierzu wird der übergreifende Abschnitt 230 des Deckels außer Eingriff mit der Spiegelanrollung gebracht. Da der Deckel aus einem weichen elastischen Kunststoff besteht, ist hierfür kein großer Kraftaufwand notwendig. -
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Variante des in denFiguren 3a und b dargestellten ausgebildeten Verschlusselementes, welches die Möglichkeit bietet, während des Öffnens bzw. Verschließens des Behälters einen Druckausgleich durchzuführen. Hierzu weist der Deckel 205 ein Lüftungsloch 211 auf, das mit einem entsprechenden Lüftungsloch 253 in der Führungsscheibe 250 korrespondiert, sodass letztlich ein vom Behälterinnern nach außen geführter Lüftungskanal realisiert ist. In der inFig. 4 dargestellten Schwenkposition des Hebels 260, welche der dichtenden Betriebsstellung des Verschlusses entspricht, ist dieser Lüftungskanal durch den Umfangsbereich des Nockenkopfs 262 abgedeckt, sodass dieser als Verschlussfläche 266 wirkende Umfangsbereich den Lüftungskanal verschließt. Wie in der Figur im Schnitt dargestellt, weist der Nockenkopf im Bereich seiner Umfangsfläche eine Nut auf, welche zum Lüftungskanal korrespondiert, wenn der Hebel von der inFig. 4 dargestellten Verschlussposition in die Offen-Position verschwenkt wird. -
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Verschlusselementes. Im Gegensatz zu dem bisher gezeigten ist das Verschlusselement nicht an einer Anrollung des Spiegels der Getränkedose befestigt, sondern an einem ringförmigen Einsatz 50, der einen umfänglichen Flansch 51 aufweist, an dem sich in Richtung von etwa 90° zur Flanschfläche eine umfängliche Wulst 52 erstreckt, in die das Verschlusselement 205 eingreift. Die bei den bisherigen Ausführungsformen genutzte Anrollung des Spiegels wird hier durch die Wulst am Einsatz 50 ersetzt. Dieser Einsatz ist im Überlappungsbereich mit dem Spiegel 30 verklebt. Es versteht sich, dass diese Verklebung auch außen auf dem Spiegel durchgeführt werden kann. Da der weitere Aufbau des inFig. 5 dargestellten Verschlusselements sich kaum dem Vorhergehenden unterscheidet, erübrigen sich weitere Erläuterungen zuFig. 5 . - In den
Figuren 6a und 6b ist eine weitere Ausführungsform eines Verschlusselementes gezeigt, das zwei besondere Merkmale aufweist, auf die im Folgenden eingegangen wird.Fig. 6a zeigt das Verschlusselement in der dichtenden Stellung des Deckels. Im gekrümmten Abschnitt 230 des Deckels 205 ist am Außenumfang ein Halteclip 231 angeordnet, der korrespondierend zu einer Spiegelfalz ausgebildet ist. Sowohl dieser Halteclip 231 als auch der oben stehend schon beschriebene Befestigungsstreifen 270 sind integral mit dem Deckel 205 gebildet. Nach dem Umschwenken des Hebels befindet sich wie oben stehend beschrieben das Verschlusselement in einer nicht dichtenden Betriebsstellung. In dieser Betriebsstellung kann nun der gekrümmt Abschnitt 230 des Deckels 205 außer Eingriff mit der Anrollung 32 gebracht werden, sieheFig. 6b . Der Befestigungsstreifen 270 ist nur an seinem radial außen liegenden Ende mit dem Spiegel 30 verklebt, insofern kann das Verschlusselement 205 als Ganzes umgeschwenkt und mittels des Halteclips 231 an der Falz des Spiegels 30 befestigt werden. Auch dieser Vorgang ist reversibel, d.h. nach dem Lösen des Halteclips 231 an der Falz und dem Verschwenken des Verschlusselements 200 auf die Öffnung, dem Ineingriffbringen der Anrollung 32 mit dem gekrümmten Abschnitt 230 des Deckels kann der Hebel zum Einstellen der Betriebsstellung wieder umgeschwenkt werden, bei welcher der Behälter flüssigkeits- und gasdicht verschlossen ist. -
- 10
- Behälterrumpf
- 20
- Rumpföffnung
- 30
- Spiegel (Panel)
- 31
- Falz
- 32
- Spiegelanrollung
- 33
- Spiegeldichtfläche
- 40
- Spiegelöffnung
- 50
- Einsatz
- 51
- Flansch
- 52
- Wulst
- 105
- Verschlusselement, Deckel
- 110
- Bodenabschnitt
- 120
- Wandabschnitt
- 122
- Deckeldichtfläche
- 125
- Rippen
- 130
- gekrümmter Abschnitt
- 150
- Führungsscheibe
- 151
- Anlagefläche
- 200
- Verschlusseinrichtung
- 205
- Deckel
- 210
- Bodenabschnitt
- 211
- Lüftungsloch
- 220
- Wandabschnitt
- 222
- Deckeldichtfläche
- 223
- verjüngender Wandabschnitt
- 225
- Rippe
- 230
- gekrümmter Abschnitt
- 231
- Halteclip
- 250
- Führungsscheibe
- 251
- Anlagefläche
- 252
- flanschartiger Fortsatz
- 253
- Lüftungsloch
- 260
- Excenterhebel
- 261
- Griffteil
- 262
- Nockenkopf
- 263
- Hebelachse
- 264
- Befestigungslappen
- 265
- Nut
- 266
- Verschlussfläche
- 270
- Befestigungsstreifen
- d1, d2
- Bodendurchmesser des Deckels
- D1, D2
- Öffnungsdurchmesser
- r
- Radius
- F
- Kraftvektor
Claims (26)
- Verschlusseinrichtung (200) zum reversiblen Verschließen einer Öffnung (40) an einem Behälter, umfassend- einen verformbaren, dehnfähigen, sich flächig erstreckenden Deckel (105, 205), welcher in zumindest zwei Betriebsstellungen bringbar ist,
wobei der Deckel in einer ersten Betriebsstellung zur Öffnung des Behälters ausgerichtet ist und in einer zweiten Betriebsstellung mit einem umfänglichen Randabschnitt die Öffnung des Behälters vollumfänglich hinterschneidet, so dass der hinterschneidende Bereich am Deckel und der hinterschnittene Bereich am Behälter komplementäre Dichtflächen (122, 222;33) zum Gas- und Flüssigkeitsdichten Verschließen der Öffnung bilden; sowie- ein betätigbares Mittel (260) zum Aufbringen einer Kraft (F) auf den Deckel zum derartigen Verformen des Deckels, dass dieser von einer der beiden Betriebsstellungen in die andere Betriebsstellung verformbar ist, gekennzeichnet, durch ein Mittel zum Lüften des Behälters, das einen Lüftungskanal umfasst, welcher durch eine Ventileinrichtung verschließbar ist, wobei die ventileinrichtung in Wirkverbindung steht mit dem Betätigungsmittel (260) zum Aufbringen einer Kraft auf den Deckel. - Verschlusseinrichtung (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Deckel (105, 205) in der ersten Betriebsstellung zumindest abschnittsweise axial in die Öffnung (40) hinein erstreckt.
- Verschlusseinrichtung (200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenntzeichnet, dass der Deckel (105, 205) beim Übergang zwischen beiden Betriebsstellungen eine Biegeverformung ohne Verkippung oder axiale Verschiebung zur Behälteröffnung ausführt.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass in der ersten Betriebsstellung des Deckels (105, 205) dieser kräftefrei ist.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer ersten Betriebsstellung des Deckels durch das Aufbringen der äußeren Kraft auf den Deckel zum Einstellen einer zweiten stationären Betriebsstellung des Deckels eine elastische Biegeverformung am Deckel (105, 205) erzeugt wird.
- Verschlusseinrichtung (200) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Entfernen der äußeren Kraft auf den Deckel (105, 205) die in den Deckel eingebrachte elastische Biegeverformung zu einer Rückführung des Deckels in seine erste Betriebsstellung führt.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beibehaltung der zweiten Betriebsstellung des Deckels das Kraftmittel permanent auf den Deckel (05, 205) wirkt.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterrand zur Gestaltung der Öffnung (40) eine nach außen geführte, umfängliche Anrollung (32) oder eine zylinderartige umfängliche Wulst aufweist.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel in der ersten Betriebsstellung topfartig ausgebildet ist mit einem Bodenabschnitt (110) und einem etwa normal zur Behälteröffnung verlaufenden Wandabschnitt (120).
- Verschlusseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenabschnitt (110) in der ersten Betriebsstellung des Deckels zum Behälterinnern hin konkav geformt ist.
- Verschlusseinrichtung (200) nach Anspruch 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt (120) des Deckels an dem zum Deckelbodenabschnitt entfernt gelegenen Ende in einen gekrümmten Abschnitt (130) übergeht, welcher an der Anrollung (32) oder der Wulst an der Behälteröffnung anliegt.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine auf der dem Behälter abgewandten Seite des Deckels auf diesem aufliegende Führungsscheibe (150, 250), welche mit dem Deckel (105, 205) zusammenwirkt.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet durch Führungselemente am Deckel (105, 205), insbesondere im Bereich des Übergangs zwischen Wandabschnitt und Bodenabschnitt, welche mit Anlageflächen (151, 251) an der Führungsscheibe (150, 251) zur Unterstützung einer Aufspreizen des Deckels zusammenwirken.
- Verschlusseinrichtung (200) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente axial zur Öffnung verlaufende Rippen (225) umfassen, welche umfänglich am Deckel beabstandet sind.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftmittel als Betätigungselement einen schwenkbaren Hebel mit einem Griffteil (261) und einem Nockenkopf (262) umfasst, der abhängig von der Schwenkstellung des Hebels eine Kraft auf den Deckel ausübt.
- Verschlusseinrichtung (200) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftmittel eine Kraft im Wesentlichen in Normalenrichtung der Öffnung (40) erzeugt, welche über die Führungsscheibe (150, 250) auf den Deckel (105, 205) übertragen ist.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch ein Befestigungsmittel (270) mit welchem die Verschlusseinrichtung unverlierbar und unabhängig von der Betriebsstellung des Deckels (205) am Behälter befestigt ist.
- Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenkopf (262) eine Nut (265) aufweist, welche in Abhängigkeit der Schwenkstellung des Hebels (260) mit dem Lüftungskanal korrespondiert.
- Behälter mit einer Öffnung (40) zum Zusammenwirken mit einer Verschlusseinrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
- Behälter nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch einen Behälterrumpf (10) mit einer Primäröffnung (20), welche durch einen Primärverschluss verschlossen ist, der selbst wiederum eine Öffnung (40) aufweist, die mit der Verschlusseinrichtung (105, 205) gas- und flüssigkeitsdicht verschließbar ist.
- Behälter nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärverschluss als Spiegel (Panel) (30) ausgebildet ist, welcher durch eine Falzung, eine Klebung oder eine Lötung mit dem Behälterrumpf (10) verbunden ist, wobei ein innen liegender, umfänglich sich um die Öffnung erstreckender Abschnitt des Spiegels (30) eine Dichtfläche (33) für den übergreifenden Abschnitt des Deckels bereitstellt.
- Behälter nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, das s der Spiegel (30) um dessen Öffnung (40) herum eine sich umfänglich erstreckende Aufrollung (40) aufweist, welche in Eingriff mit dem Verschlusseinrichtung bringbar ist.
- Behälter nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinrichtung (200) unabhängig von der Betriebsstellung des Deckels (205) unverlierbar mit dem Behälter verbunden ist.
- Verfahren zum reversiblen Verschließen einer Öffnung (40) an einem Behälter mit einer Verschlusseinrichtung (200) welche einen verformbaren, sich flächig erstreckenden Deckel (105, 205) aufweist, umfassend die Schritte:- Ausrichten des Deckels zur Öffnung des Behälters,- Verformen des Deckels, derartig, dass dieser mit einem umfänglichen Randabschnitt die Öffnung des Behälters vollumfänglich hinterschneidet, so dass der hinterschneidende Bereich am Deckel und der hinterschnittene Bereich am Behälter komplementäre Dichtflächen (122, 222;33) zum Gas- und Flüssigkeitsdichten Verschließen der Öffnung bilden, wobei zum Öffnen des Behälters ein Betätigungselement zum Aufbringen einer Kraft auf den Deckel betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement in Wirkverbindung mit einer Ventileinrichtung steht, sodass mit der Betätigung des Betätigungselements der Behälter belüftet wird.
- Verfahren nach Anspruch 24, , dadurch gekennzeichnet, dass das eine Kraft aufgebracht wird, welche den Deckel (105, 205) verformt, um diesen von einer ersten Betriebssituation in eine andere Betriebssituation zu bringen.
- Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass am Deckel (105, 205) nach dem Ausrichten zur Öffnung des Behälters eine Biegeverformung ohne Verkippung oder axiale Verschiebung zur Behälteröffnung verursacht wird.
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