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Dokumentenidentifikation DE10111084B4 30.09.2004
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen von Behältern
Anmelder Alcoa Deutschland GmbH Verpackungswerke, 67547 Worms, DE
Erfinder Dubs, Hans-Dieter, 67551 Worms, DE
Vertreter Gleiss & Große, Patentanwälte Rechtsanwälte, 70469 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 08.03.2001
DE-Aktenzeichen 10111084
Offenlegungstag 26.09.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.09.2004
IPC-Hauptklasse B67B 3/24

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen von Behältern, insbesondere Flaschen oder Dosen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Verschließen von Behältern gemäß Obergriff des Anspruchs 21.

Verfahren und Vorrichtungen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Es ist insbesondere bekannt, beim Verschließen von Behältern Verschlüsse einzusetzen, die eine Dichtungseinlage und ein Verschlusselement, beispielsweise eine Verschlusskappe aufweisen. Nach dem Befüllen des Behälters wird zunächst die Dichtungseinlage auf dessen Mündungsbereich aufgesetzt und dann erst die Verschlusskappe, die dann die Dichtungseinlage auf dem Mündungsbereich fixiert. Diese Vorgehensweise wird deshalb gewählt, weil beim Aufsetzen der Verschlusskappe ohne das vorherige Aufsetzen einer Dichtungseinlage häufig Sauerstoff in das Innere des Behälters eingebracht wird, was zu einer Gefährdung der Haltbarkeit des Behälterinhalts führt. Häufig ist es vorgekommen, dass die Dichtungseinlage beim Verschließvorgang verrutscht ist, so dass trotz allem beim Aufsetzen der Verschlusskappe noch Sauerstoff in das Innere des Behälters eingebracht wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschließen von Behältern zu schaffen, die ein Verrutschen der Dichtungseinlage beim Verschließvorgang erschweren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Verschließen von Behältern vorgeschlagen, das die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Es zeichnet sich dadurch aus, dass nach dem Aufsetzen der Dichtungseinlage auf den Mündungsbereich des zu verschließenden Behälters dessen Innenraum mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, so dass die Dichtungseinlage sicher gehalten wird, bis sie endgültig durch das Verschlusselement fixiert wird. Es ist damit praktisch ausgeschlossen, dass beim Aufsetzen des Verschlusselements, insbesondere einer Verschlusskappe, Sauerstoff in das Innere des Behälters eingeschleppt wird.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, die sich dadurch auszeichnet, dass der Unterdruck auf einfache Weise erzeugt wird: Der Behälter wird nach dem Befüllen reversibel verformt und dann erst wird die Dichtungseinlage aufgesetzt. Beim Verformen des Behälters wird Luft aus dessen Mündung ausgepresst. Danach wird die Verformung zumindest teilweise wieder aufgehoben, wodurch im Inneren des Behälters ein Unterdruck erzeugt wird, mit dessen Hilfe die Dichtungseinlage auf dem Mündungsbereich festgehalten, quasi festgesaugt wird. Auch ohne irgendwelche besondere Befestigungsmittel oder Haltevorrichtungen findet die Dichtungseinlage auf dem Mündungsbereich des Behälters sicheren Halt, so dass der weitere Verschließvorgang problemlos ausführbar ist.

Weiterhin wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei dem vorgesehen ist, den Behälter, zumindest dessen Mündungsbereich nach dem Aufsetzen der Dichtungseinlage zu reinigen. Während dieses Verfahrensschrittes wird die Dichtungseinlage durch den Unterdruck sicher auf den Mündungsbereich gehalten und kann nicht verrutschen. Dadurch kann kein Reinigungsmittel in das Innere des Behälters dringen. Überdies wird der unmittelbar an die Dichtungseinlage angrenzende Mündungsbereich des Behälters effektiv gereinigt, so dass beim Aufsetzen des Verschlusselements, insbesondere einer Verschlusskappe, keine Inhaltsreste im Mündungsbereich zwischen Verschlusselement und Behälteraußenfläche eingeschlossen werden, die einen Benutzer gefährden könnten. Außerdem wird vermieden, dass der Verschluss am Behälter festklebt und sich dadurch hohe Öffnungswerte ergeben, das heißt hohe Kräfte beim Öffnen des Behälters.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird außerdem eine Vorrichtung vorgeschlagen, die die in Anspruch 21 genannten Merkmale aufweist. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass ein mit dem zu befüllenden Behälter zusammenwirkendes Verformungselement vorgesehen ist. Dieses dient dazu, den Behälter nach dem Befüllen so zu verformen, dass das eingeschlossene Volumen reduziert wird. Wird die Verformung nach dem Aufsetzen einer Dichtungseinlage auf den Mündungsbereich des Behälters wieder aufgehoben, wird der oben genannte Unterdruck aufgebaut. Es stellt sich im übrigen sowohl bei dem Verfahren als auch bei der Vorrichtung noch der zusätzliche Vorteil ein: Beim Verformen des Behälters wird der zwischen Mündungsbereich und Füllgut vorhandene Luftraum, der so genannte Kopfraum reduziert oder gar ganz beseitigt, so dass hier noch vorhandener Sauerstoff aus dem Inneren des Behälters verdrängt wird. Nach dem Aufsetzen der Dichtungseinlage und nach der zumindest teilweisen Aufhebung der Verformung entsteht im Mündungsbereich ein Unterdruck, der die Dichtungseinlage dichtend auf den Mündungsbereich festsaugt, so dass kein Sauerstoff mehr in das Innere des Behälters eindringen kann.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung, die eine Figur umfasst, erläutert. Diese zeigt eine Prinzipskizze eines zu befüllenden Behälters in Seitenansicht mit einem darüber angeordneten Verschluss in Explosionsdarstellung.

Bei dem in Seitenansicht dargestellten Behälter 1 handelt es sich beispielhaft um eine Flasche mit einem Schraubverschluss. Diese weist einen Mündungsbereich 3 auf. Unterhalb des Mündungsbereichs auf der Außenfläche des Behälters 1 befinden sich Gewindevorsprünge 7, die ein Außengewinde bilden. Unterhalb der Gewindevorsprünge 7 ist auf der Außenfläche 5 des Behälters 1 ein umlaufender Kragen 9 vorgesehen, der unter anderem dazu dient, die Flasche beim Befüllen zu ergreifen und zu fixieren.

Oberhalb des Mündungsbereichs 3 ist ein Verschluss 11 dargestellt, der eine Dichtungseinlage 13 und ein als Verschlusskappe ausgebildetes Verschlusselement 15 umfasst. Dieses weist einen Boden 17 auf, von dem ein ringförmiger Mantel 19 ausgeht, auf dessen Innenseite hier angedeutete Gewindevorsprünge 21 zur Bildung eines Innengewindes vorgesehen sind. Sie sind so ausgelegt, dass sie mit den Gewindevorsprüngen 7 auf der Außenfläche 5 des Behälters 1 kämmen und zusammenwirken.

Am unteren Rand des Mantels 19 ist ein üblicher, über Stege 23 mit dem Mantel 19 verbundener Garantiering 25 vorgesehen, der beim ersten Öffnen des Behälters 1, also beim ersten Abschrauben des Verschlusses 11, aufgesprengt wird, so dass ein Verbraucher Manipulationen am Verschluss des Behälters erkennen kann.

Die Dichtungseinlage 13 kann als flache Scheibe ausgebildet sein, die so groß gewählt ist, dass sie den Mündungsbereich 3 des Behälters 1 vollständig überspannt und vorzugsweise noch etwas über diesen rundum vorspringt. Die als Verschlusselement 15 vorgesehene Verschlusskappe ist ihrerseits so ausgebildet, dass sie über die Dichtungseinlage 13 und über den Mündungsbereich 3 aufgesetzt und auf geeignete Weise, hier durch die Gewindevorsprünge 7 und 21 am Behälter 1 befestigt wird.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtungseinlage 13 speziell ausgebildet. Sie weist einen zylindrischen Ansatz 27 auf, dessen Größe so gewählt ist, dass sich die Dichtungseinlage 13 beim Aufsetzen auf den Mündungsbereich 3 sicher hält. Der zylindrische Ansatz 27 wird von einem hier horizontal verlaufenden Ring 29 umgeben, der oben auf dem Rand 31 des Mündungsbereichs 3 aufliegt. Schließlich entspringt außen am Ring 29 ein nach unten abgewinkelter Randbereich 33, der einen an den Mündungsbereich 3 angrenzenden Bereich der Außenfläche 5 überspannt, wenn die Dichtungseinlage 13 auf den Behälter 1 aufgesetzt wird. Es ist also bei einer derartigen Ausgestaltung der Dichtungseinlage 13 möglich, beim Aufsetzen der Dichtungseinlage 13 sowohl eine Innendichtung durch den Ansatz 27 sicherzustellen, als auch eine Seitendichtung durch den Randbereich 33. Schließlich kann noch im oberen Bereich des Randes 31 des Behälters eine Dichtung gewährleistet werden, die als Top-Side-Seal bezeichnet wird.

Die in der Figur dargestellte Dichtungseinlage 13 hat also eine Halteeinrichtung dadurch, dass der zylindrische Ansatz 27 vorgesehen ist. Zusätzlich hält sich die Dichtungseinlage 13 auch noch durch den umlaufenden Randbereich 33, so dass insbesondere bei ausgeprägtem Randbereich 33 auf den zylindrischen Ansatz 27 verzichtet werden könnte.

Die Dichtungseinlage 13 kann auch einen relativ dünnen, den Mündungsbereich 3 horizontal überspannenden Bereich umfassen, der von einem Dichtring umgeben wird. Dieser stellt eine Außendichtung des Mündungsbereichs 3 des Behälters 1 sicher, wenn das Verschlusselement 15 aufgesetzt wird. Der Dichtring weist hier eine Höhe auf, die ein Mehrfaches der Dicke des den Mündungsbereich 3 überspannenden Bereichs der Dichtungseinlage aufweist, und eine Dicke, die ebenfalls größer ist als die Dicke in dem vom Dichtring eingeschlossenen Bereich.

Der hier dargestellte Behälter 1 weist eine übliche Flaschenform auf. Die Außenfläche 5 umfasst hier einen zylindrischen Wandbereich 35, der bis zum Boden 37 der Flasche beziehungsweise des Behälters 1 reicht. Die Ausgestaltung des Behälters 1 ist von untergeordneter Bedeutung. Wesentlich ist, dass er zumindest bereichsweise aus einem reversibel verformbaren Material besteht. In der Figur ist mit durchgezogenen Linien die unverformte Gestalt des Behälters 1 dargestellt und mit gestrichelten Linien 39 ein Zustand, in dem der Wandbereich 35 durch von außen wirkende Kräfte, die durch einen Pfeil 41 angedeutet sind, verformt ist.

Wesentlich ist bei der hier vorgesehen Verformung, dass das Volumen des Innenraums 43 des Behälters 1 reduziert wird.

In der Figur ist durch eine gestrichelte Linie 45 das Niveau angedeutet, das eine in den Behälter 1 eingefüllte Substanz bei unverformtem Wandbereich 35 einnimmt. Durch eine gepunktete Linie 47 ist angedeutet, dass bei verformten Wandbereich 35 das Niveau sich in Richtung des Mündungsbereichs 3 verlagert. Der Freiraum zwischen Mündungsbereich 3 und der in den Behälter eingefüllten Substanz, der sogenannte Kopfraum, wird also beim Verformen des Behälters 1, nämlich beim Eindrücken des Wandbereichs 35, reduziert. Es ist dabei möglich, die Verformung so auf den Füllgrad des Behälters 1 abzustimmen, dass das Niveau der in den Behälter 1 eingebrachten Substanz den Mündungsbereich 3 erreicht, dass also das Kopfvolumen auf Null reduziert wird.

Die Verformung des Behälters 1 kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei einer Vorrichtung zum Verschließen von Behältern kann also ein Verformungselement 47 vorgesehen werden, das, wie durch einen Pfeil 49 angedeutet, gegenüber dem Behälter 1 verlagerbar ist und bei Bedarf auf dessen Außenwand, hier also auf den Wandbereich 35, einwirkt und diesen Richtung des Pfeils 41 verformt. Wie letztlich die Verformung bewirkt wird, ist nicht von entscheidender Bedeutung. Es ist also möglich, den Behälter 1 innerhalb einer Abfüllanlage an einer feststehenden Schiene mit einem Vorsprung entlangzuführen, der in die Bewegungsbahn des Behälters 1 ragt und dessen Wandbereich 35 verformt. Um Reibungskräfte zu vermeiden, kann das Verformungselement 47 sowohl in dem feststehenden als auch in dem beweglichen Fall als Rolle ausgebildet sein.

Wie die Bewegung des Verformungselements 47 bewirkt wird, ist für das Verfahren zum Verschließen von Behältern von untergeordneter Bedeutung. Es ist also möglich, das Verformungselement 41 mit einem geeigneten Bewegungsantrieb zu koppeln, sei es einem Exzenter oder einem elektrischen Antriebsmotor. Denkbar sind auch pneumatische oder hydraulische Antriebsmittel, die das Verformungselement 47 entsprechend dem Pfeil 49 hin und her bewegen.

Im folgenden wird auf das Verfahren zum Verschließen von Behältern näher eingegangen.

Der Behälter 1 wird mit einer beliebigen Substanz gefüllt, die in einer Flüssigkeit bestehen kann aber auch in einem Feststoffe umfassenden Gut, das vorzugsweise rieselfähig ist. Die Befüllung des Behälters 1 erfolgt beispielsweise bis zum Erreichen der gestrichelten Linie 45. Nun wird der Behälter 1 reversibel verformt. In der Figur ist beispielhaft dargestellt, dass der Wandbereich 35 mit Hilfe eines Verformungselements 47 eingedrückt wird, so dass sich das Volumen des Innenraums 43 reduziert und das obere Niveau der eingefüllten Substanz beispielsweise die gepunktete Linie 47 erreicht. Damit reduziert sich das zwischen dem Inhalt und dem Mündungsbereich 3 liegende Volumen, das sogenannte Kopfvolumen. Es ist auch möglich, den Behälter 1 soweit zu verformen, dass der Behälterinhalt den Mündungsbereich 3 erreicht. Bei Flüssigkeiten kann diese auch bei der Verformung des Behälters aus dem Mündungsbereich austreten. Bei kohlensäurehaltigem Inhalt, beispielsweise bei Bier, wird vorzugsweise dafür gesorgt, dass der Schaum, der eingefüllten Flüssigkeit aus dem Mündungsbereich 3 austritt und damit eine den Mündungsbereich 3 überragende Schaumkrone bildet. Damit wird sichergestellt, dass Sauerstoff aus dem Kopfvolumen verdrängt und beim Aufsetzen einer Dichtungseinlage kein Sauerstoff in das Innere des Behälters eingebracht wird.

Nun wird die Dichtungseinlage 13 auf den Mündungsbereich 3 aufgesetzt und die Verformung des Behälters 1 zumindest teilweise rückgängig gemacht, indem die auf den Behälter 1 wirkenden Verformungskräfte reduziert oder aufgehoben werden. Durch die Elastizität und die Rückstellkraft der reversibel verformten Behälterwand wird nun ein Unterdruck aufgebaut, der die Dichtungseinlage sicher auf dem Mündungsbereich 3 hält, auch wenn diese als flache Scheibe ausgebildet ist und damit nicht so konturiert ist, wie es bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Nun wird das Verschlusselement 15, hier also die Verschlusskappe auf den Behälter 1 aufgesetzt, wodurch die Dichtungseinlage 13 sicher auf dem Mündungsbereich 3 fixiert wird.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Unterdruck im Innenraum des Behälters 43 nach dem Aufsetzen der Dichtungseinlage 13 dadurch aufgebaut, dass eine reversible Verformung nach Abschluss des Mündungsbereichs 3 durch das Dichtungselement 13 zumindest teilweise wieder aufgehoben wird und durch die Kraft der in ihre Ursprungslage zurückfedernden Wandbereiche 35 ein Unterdruck aufgebaut wird. Der Unterdruck im Behälter 1 kann auch durch Abkühlen einer erwärmten, in den Behälter eingebrachten Substanz, erzeugt werden. Es ist jedoch möglich, durch einen hier nicht dargestellten separaten Zugang zum Innenraum 43 im Behälter 1 beispielsweise mittels einer geeigneten Unterdruckquelle einen Unterdruck aufzubauen, nachdem die Dichtungseinlage 13 aufgesetzt wurde. Die anhand der Figur erläuterte Vorgehensweise, nämlich die Verformung des Behälters vor dem Aufsetzen der Dichtungseinalge 13, ist jedoch besonders einfach und kostengünstig realisierbar.

Dadurch, dass die Dichtungseinlage 13 durch den Unterdruck sicher auf dem Mündungsbereich 3 des Behälters 1 gehalten wird, ist es möglich, nach Aufsetzen der Dichtungseinlage 13 einen Reinigungsvorgang durchzuführen, der den Behälter 1 beziehungsweise dessen Außenfläche 5 zumindest nahe des Mündungsbereichs 3 zu reinigen. In der Figur ist eine Reinigungsdüse 51 angedeutet, mit der eine Reinigungsflüssigkeit auf den Behälter 1, insbesondere auf die den Mündungsbereich 3 umgebenden Bereiche, hier Gewindevorsprünge 7, aufgesprüht werden kann. Die Reinigungsflüssigkeit kann natürlich auch von oben oder von mehreren Seiten aufgesprüht werden.

Wesentlich ist, dass durch den Reinigungsvorgang Inhaltsstoffe insbesondere aus dem Mündungsbereich 3 beziehungsweise von der Außenfläche 5 im Bereich der Gewindevorsprünge 7 entfernt werden, so dass diese beim Aufsetzen eines als Verschlusskappe ausgebildeten Verschlusselements 15 nicht eingeschlossen werden und verderben können. Außerdem kann dann die Verschlusskappe nicht am Behälter festkleben.

Der in den Behälter 1 eingefüllte Inhalt wird sich also bei dem hier beschriebenen Verfahren durch eine besondere Haltbarkeit auszeichnen. Zum einen wird durch die Verformung des Behälters 1 das auch als Kopfraum bezeichnete Kopfvolumen zumindest teilweise möglicherweise sogar auf Null reduziert, so dass sich im Innenraum 43 kein Sauerstoff mehr befindet. Dies führt zu einer verbesserten Haltbarkeit. Dadurch, dass Inhaltsstoffe vom Mündungsbereich beziehungsweise von der diesen umgebenden Außenfläche 5 entfernt werden, können sich auch keine Bakterien oder Pilze bilden, die nach dem ersten Öffnen des Behälters 1 dessen Inhalt oder aber einen Verbraucher gefährden. Außerdem wird ein Verkleben des Verschlusses mit dem Behälter vermieden, so dass sich auch keine erhöhten Öffnungswerte ergeben.

Insbesondere bei dünnwandigen Behältern 1 ist es vorteilhaft, wenn diese nach dem Verschließen durch einen Überdruck im Innenraum 43 stabilisiert werden. Es ist daher möglich, vor dem Aufsetzen der Dichtungseinlage 13 beispielsweise flüssigen Stickstoff einzubringen, der nach dem endgültigen Verschließen des Behälters 1 ein vergrößertes Stickstoff-Volumen und einen Innendruck zur Verfügung stellt, der den Behälter 1 stabilisiert.

Es ist bei kohlensäurehaltigem Inhalt des Behälters 1 stattdessen oder zusätzlich möglich, den Behälter 1 nach dem Befüllen zu rütteln oder zu schütteln oder auf sonstige Weise dessen Inhalt in Bewegung zu versetzen, um durch austretendes CO2 einen erhöhten Innendruck im Behälter 1 zu schaffen.

Wesentlich ist, dass der Behälter 1 hier nur beispielhaft als Flasche dargestellt ist. Es ist sehr wohl möglich, auch den Mündungsbereich 3 einer Dose mit Hilfe des hier beschriebenen Verfahrens und der hier erläuterten Vorrichtung zu verschließen. Nach dem Befüllen der Dose wird eine an deren Mündungsbereich angepasste Dichtungseinlage aufgebracht, die dann durch ein Verschlusselement sicher gehalten wird. Dabei kann dann die Dose nach Einbringen des Inhalts und vor Aufsetzen der Dichtungseinlage verformt werden, um in einem weiteren Verfahrensschritt durch Aufhebung der Verformung die Dichtungseinlage festzusaugen. Auch hier ist es möglich, auf andere Weise einen Unterdruck im Inneren der Dose aufzubauen, der dann die Dichtungseinlage während des weiteren Verfahrens hält und auch einen zwischengeschobenen Reinigungsschritt ermöglicht, ohne dass die Dichtungseinlage verschoben und der Inhalt des Behälters gefährdet wird.

Der Wert des Unterdrucks, also die die Dichtungseinlage haltende Saugkraft und/oder dessen Einwirkungsdauer, kann an den Verschließvorgang angepasst werden. Der Unterdruck kann durch unterschiedlich starke Verformung und/oder eine Veränderung des Gasvolumens im Kopfraum variiert werden, um die Haltekräfte, die die Dichtungseinlage auf den Mündungsbereich des Behälters halten, an verschiedene Einsatzfälle anpassen zu können. Die Einwirkungsdauer des Unterdrucks hängt von der Temperatur und/oder vom Kohlensäuregehalt des in den Behälter eingebrachten Inhaltsstoffs ab. Bei stark kohlensäurenhaltigen Getränken muss der Unterdruck so stark gewählt werden, dass aus der Flüssigkeit austretendes CO2 nicht dazu führt, dass die Dichtungseinlage keinen sicheren Halt mehr auf dem Behälter findet.

Das Material der Dichtungseinlage 13 kann frei gewählt werden. Es ist also möglich, eine flache Kunststoffscheibe oder eine geformte Dichtungseinlage in einem beliebigen Formverfahren herzustellen, wie sie in der Figur dargestellt ist. Dabei können zum Beispiel Spritzgieß- und Druckgussverfahren eingesetzt werden, aber auch Stanz- und/oder Prägeverfahren. Um eine optimale Abdichtung der Dichtungseinlage zu gewährleisten, wird vorzugsweise ein Kunststoffmaterial gewählt, das sich dichtend an den Mündungsbereich 3 eines Behälters anlegen kann beziehungsweise durch das Verschlusselement 15 dichtend angepresst wird. Wesentlich ist aber, dass bereits bei dem aufgebauten Unterdruck eine derartige Dichtwirkung erzeugt wird, dass der Unterdruck nicht zu schnell abgebaut wird und keine Haltekräfte mehr gegeben sind.

Die Dichtungseinlage kann bei entsprechender Wahl des Materials für den Behälter 1 auch aus Metall bestehen öder aber aus einem Kombinationsmaterial, nämlich aus einer Metallplatte, die zumindest auf der dem Mündungsbereich 3 zugewandten Seite mit Kunststoff beschichtet ist.

Das Verschlusselement 15 kann in einem weiten Rahmen variiert werden. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel wurde von einem Schraubverschluss ausgegangen. Dabei können sowohl Kunststoffverschlüsse als auch Metallverschlüsse eingesetzt werden, die entweder vorgeformt und aufgeschraubt werden oder aber ohne ein ausgebildetes Gewinde aufgesetzt und dann einem Verformungsvorgang unterworfen werden, in dem ein Gewinde angerollt wird. Hier als Verschlusselement 15 eingesetzte Schraubverschlüsse können auch aus Metall, insbesondere Aluminium, hergestellt sein und einen Garantiering 25 aufweisen, der beispielsweise aus Kunststoff besteht.

Sehr wohl können hier als Verschlusselemente 15 auch Kronkorken, Twist-off-® oder Schnapp-Verschlüsse oder dergleichen eingesetzt werden, oder aber an den Mündungsbereich des Behälters 1 angeformte Verschlüsse, die beispielsweise aus Metallfolie bestehen und beim ersten Öffnen abgerissen und auch als Aufreißverschlüsse bezeichnet werden.

Wesentlich ist für die Verschlüsse 11 der hier angesprochenen Art, dass sie ein hier als Dichtungseinlage 13 bezeichnetes separates Dichtungselement aufweisen, das zunächst auf den Mündungsbereich 3 eines Behälters aufgesetzt und dort festgesogen wird. Damit ist es möglich, den nun vorverschlossenen Behälter 1 im Mündungsbereich 3 zu reinigen und erst dann das beispielsweise als Verschlusskappe ausgebildete Verschlusselement 15 aufzusetzen. Die Haltekräfte, die auf die Dichtungseinlage 13 wirken, können dadurch verstärkt werden, dass ein Verschluss 11 verwendet wird, der im Endbereich seines Mantels 19 eine verlagerbare Dichtungseinlage 13 hält. Nach dem ersten Aufsetzen kann dann das als Verschlusskappe ausgebildete Verschlusselement 15 auf den Behälter 1 aufgebracht, insbesondere aufgeschraubt werden. Dichtungseinlage und Verschlusselement sind damit auch hier als getrennte Teile ausgebildet, doch wird die Dichtungseinlage hier von der Verschlusskappe zumindest während einer ersten Funktionsstellung des Verschlusses gehalten.

Vorzugsweise ist das Verschlusselement 15 bei allen Ausführungsbeispielen des Verschlusses 11 so ausgelegt, dass es die Dichtungseinlage 13 nach dem Verschließen des Behälters 1 sicher hält, so dass beim Abnehmen des Verschlusses 11 auch die Dichtungseinlage 13 vom Mündungsbereich 3 des Behälters 1 entfernt wird.

Form und Ausgestaltung des Behälters 1 sind also nach den hier vorliegenden Erläuterungen frei wählbar. Wesentlich ist, dass zumindest zeitweise ein Unterdruck im Innenraum 43 des Behälters 1 aufgebaut werden kann. Wird also von außen ein Unterdruck in das Innere des Behälters 1 eingeleitet, müssen dessen Wände so stabil sein, dass sie bei Anlegen des Unterdrucks sich nicht ohne weiteres verformen und damit keine Saugkraft mehr zum Halten der Dichtungseinlage 13 auf dem Mündungsbereich 3 aufgebaut werden kann. Werden Behälter eingesetzt, die zumindest reversibel verformbare Wandbereiche aufweisen, so ist auch hier sicherzustellen, dass die Rückstellkräfte der verformten Wandbereiche 35 groß genug sind, um im Mündungsbereich 3 durch den Unterdruck eine Saugkraft aufzubauen, die die Dichtungseinlage 13 halten kann.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Verschließen von Behältern, insbesondere Flaschen oder Dosen, mittels eines eine Dichtungseinlage und ein Verschlusselement aufweisenden Verschlusses, bei dem eine Substanz, insbesondere Flüssigkeit, in den Behälter eingebracht, dieser mit einem Unterdruck beaufschlagt und mit Hilfe des Verschlusselements verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinlage (13) und das Verschlusselement (15) getrennt handhabbar sind, dass die Dichtungseinlage (13) nach dem Befüllen des Behälters (1) auf diesen aufgesetzt und durch den Unterdruck auf dem Behälter (1) gehalten wird, dass der Behälter (1), insbesondere dessen Mündungsbereich, gereinigt und dann das Verschlusselement (15) aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck dadurch erzeugt wird, dass der Behälter (1) nach dem Befüllen reversibel verformt wird, so dass sich dessen Fassungsvermögen reduziert, und dass nach dem Aufsetzten der Dichtungseinlage (13) die Verformung zumindest teilweise aufgehoben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des Unterdrucks und/oder dessen Einwirkungsdauer variabel ist/sind.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, "dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des Unterdrucks durch unterschiedliche Verformung und/oder durch die Größe des Gasvolumens im Behälter (1) zwischen der Dichtungseinlage (13) und der eingefüllten Substanz vorgebbar ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkungsdauer des Unterdrucks durch die Temperatur und/oder durch den Kohlensäuregehalt der in den Behälter eingefüllten Substanz vorgebbar ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (43) des Behälters (1) nach dem Verschließen ein Überdruck aufgebaut wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eingefüllten Substanz im Behälter (1) vor dem Aufsetzen der Dichtungseinlage (13) flüssiger Stickstoff zugeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere der Mündungsbereich (3) des Behälters (1) gereinigt wird und dass die Reinigung nach dem Aufsetzen der Dichtungseinlage (13) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung des Behälters (1) während des Zeitraums erfolgt, in dem die Dichtungseinlage (13) mittels des Unterdrucks auf den Mündungsbereich (3) des Behälters (1) gehalten wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtungseinlage (13) eine vorzugsweise flache Scheibe verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine eine Halteeinrichtung aufweisende Dichtungseinlage (13) verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungseinlage (13) mit mindestens einem Dichtungsring (29) verwendet wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungseinlage (13) verwendet wird, die Kunststoff und/oder Metall umfasst.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein ein verformbares Material umfassendes Verschlusselement (15) verwendet wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlusselement (15) verwendet wird, das Kunststoff und/oder Metall umfasst.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Verschlusselement (15) eine Verschlusskappe verwendet wird, die vorzugsweise so ausgebildet ist, dass sie die innerhalb der Verschlusskappe verlagerbare Dichtungseinlage (13) zeitweise hält und dass das Verschlusselement (15) ein Schraubverschluss sein kann.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (15) auf den Behälter (1) geschraubt und/oder an dessen Mündungsbereich (3) angeformt wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Verschlusselement (15) ein Kronkorken, oder ein Twist-off- oder ein Schnapp-Verschluss verwendet wird.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Behälter (1) eine reversibel verformbare Flasche, insbesondere eine Flasche aus Kunststoff, verwendet wird.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Behälter (1) eine reversibel verformbare Dose, insbesondere eine Dose aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, verwendet wird.
  21. Vorrichtung zum Verschließen von Behältern, insbesondere von Flaschen oder Dosen, nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch ein mit dem Behälter (1) zusammenwirkendes Verformungselement (47) zum reversiblen Verformen des Behälters und Erzeugen eines Unterdrucks.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungselement stillstehend ist und in den Bewegungspfad des zu befüllenden Behälters (1) ragt.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungselement (47) beweglich ausgebildet ist.
  24. Vorrichtung nach der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungselement (47) mindestens eine Rolle aufweist.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungselement (47) mit einem Exzenter zusammenwirkt.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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