DE2731882A1

DE2731882A1 - Verschlusseinrichtung fuer verpackungsbehaelter

Info

Publication number: DE2731882A1
Application number: DE19772731882
Authority: DE
Inventors: Erling Ingvar Nilsson; Anders Ruben Rausing
Original assignee: Tetra Pak Developpement SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1976-07-15
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1978-01-19
Also published as: SE7707873L; FR2358331A1; CH597047A5; JPS5311689A; DE2731882C2; GB1561235A; SE431967B; FR2358331B1; US4140235A

Description

TETRA PAK DEVELOPPEMENT SA, 2, rue de la Paix, CH-1003 Lausanne

Verschlußeinrichtung für Verpackungsbehälter

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußeinrichtung für Verpackungsbehälter aus Kunststoff, derart, bei der eine Öffnung eine nach innen gerichtete Lippe bzw. Tülle rings um die Öffnung aufweist.

In der Verpackungstechnologie ist es bekannt, daß gegenüber Gasen undurchlässige Behälter aus Kunststoff herstellbar sind, die zum Verpacken von unter Druck gesetzten Füllgütern, wie Bier, Erfrischungsgetränke und dergl. geeignet sind. Ein Teil dieser bekannten Verpackungsbehälter weist einen dünnwandigen Behälterkörper aus Kunststoffmaterial auf, der zur Abstützung von einem Druck absorbierenden Gehäuse aus Papier oder Pappe umgeben wird. Dieses Gehäuse umschließt nur den zylindrischen HUllenteil des Behälters, während der Boden bzw. Basisteil und der Deckteil des Behälters gewölbt oder konisch ausgebildet sind, so daß sie besser den inneren Drücken widerstehen können, die von den Füllgütern ausgehen. Es ist auch bekannt, daß solche Packungsbehälter durch einen hochziehbaren Kunststoffstopfen aus Polyäthylen verschließbar sind, der mit einem Bodenflansch versehen ist, der derart ausgebildet ist, daß er über einen , nach innen gerichteten Lippenrand des Packungsbehälters schnappen kann, wenn der Stopfen in die Öffnung des Packungsbehälters eingedrückt wird. Verschlußeinrichtungen dieser hier erwähnten Art wurden in Verbindung mit aus PVC bestehenden Verpackungsbehältern verwendet und als befriedigend in ihrer Funktion gefunden.

Aus Umweltsgründen wurde festgestellt, daß Polyvinylchlorid nicht immer zur Verwendung als Verpackungsmaterial geeignet ist, und es wurde versucht, an dessen Stelle ein Kunststoffmaterial mit guten Undurchlässigkeiten gegenüber Gasen zu finden, das PVC ersetzen kann. Demgemäß wurde gefunden, daß Acrylnitril,-beispielsweise das unter dem Handelsnamen BAREX im Handel befindliche Material, sehr gute Undurchlässigkeitseigenschaften aufweist, während das Kunststoffmaterial gleichzeitig auch leicht

durch Tiefziehen herstellbar ist.

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Da Acrylnitril beim Verbrennen keine toxischen Gase bildet oder in anderer Weise vom Standpunkt des Umweltschutzes suspekt erscheint, wurde Acrylnitril zum Ersetzen von PVC bei den oben beschriebenen Behältern zugelassen. Ein Nachteil von Acrylnitrilmaterialien besteht jedoch darin, daß sie nicht vollständig formstabil sind, sondern zum Nachgeben neigen, wenn sie Druck ausgesetzt sind, was bedeutet, daß bisher benutzte Deckeleinrichtungen nicht benutzt werden können, da die Dichtungsflächen, die anfangs gegeneinander gedrückt werden, wegen der Expansion des Acrylnitrils wieder voneinander abkommen.

Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Verpackungsbehälter besteht darin, daß, wenn sie mit einer Aufreiß- bzw. Abreißkappe versehen sind, es einerseits relativ schwierig ist, sie auf- bzw. abzureißen, aber andererseits sind sie nicht wieder verschließbar.

Die oben erwähnten Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Verschlußeinrichtung aus zwei Teilen besteht. Der erste Teil weist einen rohrförmigen Körper aus relativ weichem Kunststoff material, beispielsweise Polyäthylen, auf, dessen Außenseite besitzt Elemente zum Gewährleisten einer dichten Verbindung des genannten ersten Teils mit der nach innen gerichteten Lippe des Packungsbehälters und zum Befestigen des Teils mit der genannten Lippe und dessen Innenseite weist ein Innengewinde auf. Der zweite Teil ist mit einem stopfenartigen Körper aus Kunststoff versehen, der ein Außengewinde aufweist, das in seinem oberen Teil mit einem Flansch und einem Griffteil versehen ist, der das Handhaben des genannten zweiten Teils erleichtert.

Eine Ausbildung der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

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Figur 1 einen fertigen Packungsbehälter, der teilweise aufgeschnitten ist,

Figur 2 einen Schnitt durch den rohrförmigen Körper, Figur 3 einen Schnitt durch den stopfenartigen Körper und Figur 4 einen Schnitt durch einen Öffnungsteil des Packungsbehälters mit der in den Öffnungsteil des Packungsbehälters eingesetzten bzw. eingepaßten Verschlußeinrichtung.

Der in Figur 1 gezeigte Packungsbehälter ist mit 1 bezeichnet und diese teilweise aufgebrochene Darstellung des Verpackungsbehälters besteht aus einem inneren dünnen Kunststoffteil 2, 3, der im vorliegenden Fall annahmemäßig aus Acrylnitril-Material, insbesondere dem unter dem Handelsnamen BARBX bekannten Material, besteht. Der innere dünne Kunststoffbehälter besteht aus einem Oberteil 2 und einem Boden- oder Unterteil 3» die miteinander längs eines gemeinsamen Flansches 4 verbunden sind. Der Behälterunterteil 3 besteht aus einem zylindrischen Teil und einem vertieften bzw. tiefgezogenen Endteil. Der zylindrische Teil wird von einer äußeren mechanisch steifen Umhüllung 5 aus Papier oder Pappe umgeben, die in der Lage ist, Spannungen zu absorbieren, die vom Füllgut herrühren können, das im vorliegenden Fall Bier, Erfrischungsgetränke oder irgendein anderer Inhalt sein können, der Gas, meistens Kohlenstoffdioxyd abgibt. Das bedeutet, daß die Innenseite des Packungsbehälters 1 unter Druck zwischen 1 und 4 steht,Je nach dem Typ des Inhalts,der Temperatur und dergleichen.

Der Packungsbehälter ist ferner mit einer hier angezeigten Verschlußeinrichtung versehen und besteht aus einem Deckel bzw. einer Kappe 6, die so ausgebildet ist, daß sie Diskontinuitäten, Rändelungen oder dergleichen Elemente 7 aufweist, so daß das Handhaben der Kappe erleichtert wird, wenn sie ein- oder ausgeschraubt wird. Es wird angenommen, daß der in Figur 1 gezeigte Verpackungsbehälter von der Gattung ist, die mit einer Schraubkappe versehen ist, die dafür sorgt, daß der Packungsbehälter leicht und dicht wieder verschlossen werden kann, wenn ein Teil des Inhalts verbraucht wurde.

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Nach dieser allgemeinen Beschreibung des Packungsbehälters wird die Verschlußeinrichtung selbst in genauerem Detail beschrieben. Es wird angenommen, daß die Verschlußeinrichtung zusammen mit einem Packungsbehälter des oben erwähnten Typs benutzt werden kann. Es soll jedoch unterstrichen werden, daß die Verschlußeinrichtung ebenso in Verbindung mit anderen Typen von Verpakkungsbehältern, beispielsweise solchen verwendet werden kann, die durch Blähformen hergestellt sind und nicht aus zwei zusammengeschweißten Teilen bestehen, und auch in Verbindung mit anderen Verpackungsbehältern, die nicht die äußererDruck absorbierende Umhüllung aufweisen.

Wie bereits oben erwähnt, besteht die Verschlußeinrichtung selbst aus zwei Teilen, nämlich dem in Figur 2 gezeigten rohrförmigen Teil und der in Figur 3 gezeigten stopfenartigen Schraubkappe. In Figur A sind diese Teile in vereinter Form gezeigt, bei der der rohrförmige Teil als auch in die Mündung des Packungsbehälters eingesetzt dargestellt ist.

Der in Figur 2 gezeigte rohrförmige Teil ist mit einem Innengewinde 13 versehen, das bei der hier gezeigten Ausbildung ein Trapezoidgewinde ist, dessen Gewindeprofil so ausgebildet ist, daß die Unterseite des Gewindes bzw. Gewindegangs im wesentlichen rechtwinkelig zur Symmetrieachse des Gewindelochs verläuft, während die Oberseite des Gewindes eine relativ große Steigung bzw. Neigung in Bezug zur Symmetrieachse des Gewindeloches aufweist. Der untere Teil des rohrförmigen Körpers weist darüberhinaus eine abstehende Zunge bzw. Lippe 15 auf, die sich nach innen in Richtung zur öffnung des rohrförmigen Körpers in einer solchen Weise erstreckt, daß das von der Peripherie der abstehenden Lippe 15 definierte Loch einen kleineren Durchmesser als der obere Durchmesser des genannten Gewindes 13 aufweist.

Die Außenseite des rohrförmigen Körpers weist eine obere abstehende, flexible Zunge oder Lippe 14 auf, die sich nach oben und außen von der Öffnung des rohrförmigen Körpers in einer solchen Weise erstreckt, daß die durch die peripheren Teile dieser

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Lippe gebildete Öffnung einen größeren Durchmesser als der Öffnungsdurchmesser des rohrförmigen Körpers aufweist. Die Außenseite des rohrförmigen Körpers besitzt darüberhinaus eine radial (nach außen) abstehende flexible Lippe 10, eine v/eitere flexible Dichtungslippe 11 und einen (nach außen) abstehenden Flansch 9.

Der genannte rohrförmige Teil 8 wird in geeigneter Weise aus weichem Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyäthylen, hergestellt, und eine geeignete Herstellungsmethode ist das als "injection moulding" bekannte Spritzgießen bzw. Spritzpressen. üs ist jedoch auch möglich, den rohrförmigen Körper 8 aus einem anderen Material als Polyethylen und durch ein anderes Verfahren als Injektionsspritzformgeben herzustellen.

Die in Figur 3 gezeigte stopfenartige Kappe weist einen inneren zylindrischen Teil 23 auf, dessen Bodenteil eine Halbkugel, Viertelkugel oder ähnlich geformte Endwand 20 besitzt. Der zylindrische Teil 23 weist ferner ein Außengewinde 19 auf, das so ausgebildet ist, daß es mit dem oben erwähnten Gewinde 13 des rohrförmigen Körpers 8 zusammenwirken kann. Der rohrförmige Körper 23 ist mit dessen oberen Teil mit einem Flansch 22 verbunden, der einen Teil 6 aufweist, der nach unten umgebogen und mit flügelartigen Teilen 7 versehen ist, die dazu dienen, das Handhaben des Stopfenteils zu erleichtern.

Die stopfenartige Kappe 18 wird aus optimal günstigem Kunststoffmaterial vorzugsweise durch Strangpressen oder Spritzformen hergestellt, im vorliegenden beschriebenen Fall dagegen wird vorausgesetzt, daß der Teil 18 aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber Gas undurchlässig ist, beispielsweise aus dem unter dem Handelsnamen BAREX vertriebenen Acrynitril.

Wie sich aus Figur 4 ergibt, ist der rohrförmige Körper in die Öffnung der Flasche 2 durch Niederdrücken des Körpers 8 in die genannte Öffnung eingeführt, so daß die nach innen gerichtete

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Lippe 24 der Flasche oder des Behälters über den sich nach außen erstreckenden Flansch 9 in solcher Weise schnappen kann, daß der untere bzw. Bodenrand der nach innen gerichteten Lippe 24 zum Einpassen in den Raum 12 oberhalb des Flansches 9 am rohrförmigen Körper 8 kommt und der Rand der genannten nach innen gerichteten Lippe 24 gegen die Oberseite des Flansches 9 gepreßt wird. Wenn der rohrförmige Körper in dessen Stellung an der öffnung des flaschenartigen Behälters 2 gedrückt ist, wird der sich radial nach außen erstreckende Flansch 10 gegen den oberen Teil der nach innen gerichteten Lippe 24 des Behälters 2 mit einer solchen Kraft gedrückt, daß die Lippe etwas deformiert wird. Außerdem wird die Dichtungslippe 11 des rohr-

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förmigen Körpers{ die in Figur 2 als nach außen gerichtet gezeigt ist, gegen die nach innen gerichtete Lippe 24 des Behälters 2 gepreßt, wodurch sie durch Biegen stark deformiert wird, während sie unter einem starken Kontaktdruck gegen die nach innen gerichtete Lippe 24 stehend ruht. Das Ergebnis aller dieser Maßnahmen besteht darin, daß der rohrförmige Körper 8 einerseits sicher fest mit der Öffnung des Behälters 2 verbunden ist, während andererseits das Befestigen in einer solchen Weise stattfindet, daß unter Druck stehendes Gas, beispielsweise Kohlendioxyd oder Sauerstoff, nicht zwischen der nach innen gerichteten Lippe 24 und der Außenseite des rohrförmigen Körpers austreten kann. Zu einer weiteren Verstärkung der Dichtung ist es möglich, den rohrförmigen Körper 8 mit weiteren Dichtungszungen 25 zu versehen, die radial gegen die nach innen gerichtete Lippe 24 gedrückt werden.

Die Öffnung des rohrförmigen Körpers 8 wird mit Hilfe des stopfenartigen Deckels 18 dadurch verschlossen, daß derselbe in den rohrförmigen Körper eingeführt und eingeschraubt wird, um eine vollständige Abdichtung zwischen dem rohrförmigen Körper 8 und dem stopfenartigen Kappenteil 18 herzustellen. Dieses Abdichten wird erreicht unter anderem dadurch, daß der zylindrische Teil

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des stopfenartigen Deckels 18, wenn er eingeschraubt ist, gegen den Flansch 15 gedrückt wird, wodurch das vom Flansch 15 definierte Loch wegen des Herunterfaltens des Flansches vergrößert wird, während er gleichzeitig dicht gegen die Außenseite der stopfenartigen Kappe 18 drückt. Darüberhinaus wird eine Dichtung dadurch erzielt, daß der obere Flansch 22 der Kappe mit seiner Unterseite gegen die obere Lippe 14 des rohrförmigen, durch den Druck deformierten Körpers 8 gepreßt und nach außen gefaltet bzw. zurückgedrückt wird, während er dicht gegen die Unterseite des Flansches 22 der Kappe drückt. Wenn die Kappe 18 aus Acrylnitril der Gattung hergestellt wird, die unter dem Handelsnamen BAREX im Handel ist, weist die Kappe sehr gute Undurchlässigkeit gegenüber Gas auf. Das bedeutet, daß jeder Verlust von Kohlenstoffdioxyd aus einer Packung von zum Beispiel Bier oder Erfrischungsgetränken sehr gering und gleichzeitig auch jede Sauerstoffdiffusion in die Packung verhältnismäßig gering sein wird.

Ein Vorteil der Ausbildung gemäß der Erfindung besteht darin, daß der rohrförmige Körper 8 und der stopfenartige Deckel 18 miteinander zu einer gemeinsamen Verschlußeinrichtung kombiniert sein können, die, wenn der flaschenartige Behälter 2 mit dem beabsichtigten Inhalt gefüllt ist, in die öffnung des Behälters 2 so eingedrückt wird, daß der rohrförmige Körper 8 in der oben beschriebenen Weise in diese öffnung eingepaßt wird, um eine Dichtung zu bilden. Beim Füllen des flaechenartigen Behälters ist es daher nicht nötig, die stopfenartige Kappe nach einer speziellen Methode einzuschrauben, denn der einzige auszuführende Vorgang besteht darin, daß der mit der Stopfenkappe versehene rohrförmige Körper in die öffnung des Behälters eingedrückt wird.

Es wurde festgestellt, daß eine Verschlußeinrichtung gemäß der Erfindung einerseits relativ einfach herzustellen ist und andererseits eine gute Abdichtung bietet dank der Kappe 18 und dem Packungsbehälter, die angenommenerweise beide aus Acrylnitril

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bestehen, nicht direkt miteinander kombiniert aber miteinander in einer abdichtenden Weise mit Hilfe des rohrförmigen Elementes 8 verbunden sind, das aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, das beträchtlich weicher und nachgiebiger bzw. biegbarer als Acrylnitril ist.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

M. )VerSchlußeinrichtung für Verpackungsbehälter aus Kunststoff der Gattung, bei der eine Öffnung mit einer nach innen gerichteten Lippe bzw. Tülle rings um die öffnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß aus zwei Teilen besteht, deren erster einen|rohrförmigen Körper aus verhältnismäßig weichem Kunststoffmaterial wie Polyäthylen besteht, dessen Außenseite Elemente besitzt, um eine dichte bzw. enge Verbindung des genannten ersten Teils mit der nach einwärts gerichteten Lippe des Packungsbehälters herzustellen und den Teil an der genannten Lippe zu befestigen und dessen Innenseite ein Innengewinde aufweist, und dessen zweiter Teil einen stopfenartigen Körper aus Kunststoff aufweist, der mit einem Außengewinde versehen ist, das in seinem oberen Teil mit einem Flansch und einem Griffteil versehen ist, um das Handhabens des genannten zweiten Teils zu erleichtern.
2. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des rohrförmigen Körpers zwei ringförmige Dichtungslippen aufweist, die nach innen gerichtet sind und deren obere am oberen Rand des rohrförmigen Körpers angeordnet und dazu bestimmt ist, etwas nach außerhalb von der Mindung des Körpers sich zu erstrecken, während die untere Dichtungszunge bzw. Dichtungslippe an der entgegengesetzten Seite des Gewindeteils des rohrförmigen Körpers angeordnet ist.
3. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungs- und Befestigungselemente, die an der Außenseite des rohrförmigen Körpers angeordnet sind, einen unteren Flansch aufweisen, der dazu bestimmt ist, den

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ORIGINAL INSPECTED

Stirnrand der nach innen gerichteten Lippe des Verpackungsbehälters aufzunehmen, und einen oberen Flansch, der dazu bestimmt ist, sich an den oberen Teil der nach innen gerichteten Lippe derart anzudrücken bzw. dort abzustutzen oder dort zu ruhen, daß die genannte Lippe elastisch festgeklemmt bzw. eingespannt und zwischen den oberen und unteren Flanschen gehalten wird und daß die Elemente darüberhinaus eine elastische Dichtungszunge bzw. -lippe aufweisen, die nach unten einpreßbar ist und sich oberhalb des genannten unteren Flansches befindet.
4. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des rohrförmigen Körpers an dem zwischen dem oberen und unteren Flansch befindlichen Teil darüberhinaus eine radial sich erstreckende Dichtungszunge bzw. -lippe mit vorzugsweise dreieckförmigem Querschnitt aufweist, die dazu bestimmt ist, gegen die nach innen gerichtete Lippe des Verpackungsbehälters zu drücken, wenn der rohrförmige Körper in die öffnung des Verpackungsbehälters eingepreßt wird.
5· Verschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stopfenartige zweite Teil der Verschlußeinrichtung ein vollständig geschlossenes, vorzugsweise abgerundetes Ende und einen kreis- bzw. ringförmig zylindrischen oder leicht konischen Teil zwischen dem genannten Ende und dem Gewindeteil aufweist, wobei der zylindrische Teil einen Durchmesser besitzt, der den Innendurchmesser der unteren Siegelungszunge, die an der Innenseite des rohrförmigen Körpers angeordnet ist, übertrifft.
6. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die anfier Innenseite des rohrförmigen Körpers angeordnete untere Dichtungszunge dazu bestimmt ist, in dichtender Weise gegen den unteren ringförmig zylindrischen oder etwas konischen Teil des stopfenartigen Körpers zu drücken und daß die an der Innenseite des rohrförmigen Körpers angeordnet= obere Die htungszunge dazu bestimmt ist, in dichtender Weise gegen die Innen-

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seite des genannten mit dem stopfenartigen Körper verbundenen Flansch zu drücken, wenn der stopfenartige Körper vollständig in den rohrförmigen Körper eingeschraubt ist.
7. Verschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des rohrförmigen Körpers einen gewindelosen Bereich im unteren Teil aufweist und daß der an der Außenseite des rohrförmigen Körpers angeordnete untere Flansch an demjenigen Teil des rohrförmigen Körpers angeordnet ist, der diese gewindefreie Zone aufweist.
8. Verschluß einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit der öffnung des Packungsbehälters so zusammen verbindbar ist, daß die ersten und zweiten Teile der Verschlußeinrichtung, die durch Zusammenschrauben verbindbar bzw.kombinierbar sind, so in die öffnung des Packungsbehälters einpreßbar sind, daß die nach innen gerichtete Lippe des Behälters mit ihrem Stirnrand in den unteren Flansch des rohrförmigen Körpers zur selben Zeit einschnappt, wenn der obere Flansch des rohrförmigen Körpers gegen den oberen Teil der nach einwärts gerichteten Lippe gedrückt wird.
9. Verschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste den rohrförmigen Körper aufweisende Teil aus weicherem, elastischen Kunststoffen, wie Polyäthylen, der zweite, den stopfenartigen Teil bildende Teil dagegen aus härteren Kunststoffen, insbesondere Acrylnitril, hergestellt ist.

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