DE69813548T2

DE69813548T2 - Behälterverschluss

Info

Publication number: DE69813548T2
Application number: DE69813548T
Authority: DE
Inventors: Ian Southwell BAIRD-SMITH; Andreas Ziegler; Reinhart Geisler; Werner Hammon
Original assignee: Lawson Mardon Sutton Ltd
Current assignee: Impress Sutton Ltd
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: ES2200339T3; BR9809898A; WO1998055374A1; EP0986504A1; US8348079B2; AU736017B2; PT986504E; GB2325924A; CA2292607C; EP0986504B1; DE69813548D1; AU7445298A; JP2002502343A; US20080017646A1; ATE237522T1; DK0986504T3; US20020125249A1; CA2292607A1; GB9711462D0; GB2325924B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Behälteranordnungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und speziell betrifft die Erfindung solche Anordnungen, die Verschlüsse umfassen, welche als "schnell öffnende Abschlüsse" ("Easy Open Ends") bekannt sind. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Verschließen solch einer Anordnung sowie auf Verfahren zum Verpacken eines Nahrungsmittelprodukts unter Verwendung solch einer Anordnung.
Schnell öffnende Abschlüsse werden typischerweise bei Behältern vorgesehen, die langgestreckt sind und in ihrem ungefüllten Zustand an mindestens einem Ende offen sind. Ein Beispiel eines solchen Behälters ist eine Metalldose.
Es gibt zwei Haupttypen von schnell öffnenden Abschlüssen. Einer ist aus relativ dickem und festem Stahl oder Aluminium hergestellt, der bzw. das eine "Kerbe" bzw. einen geschwächten ringförmigen Bereich umfasst. Dieser geschwächte Bereich ermöglicht es dem Mittelteil des Abschlusses, entfernt zu werden, hat aber die Nachteile, dass die erforderliche Öffnungskraft relativ hoch ist, was das Öffnen für weniger geschickte Menschen schwierig macht, und dass die abgerissene Kante schart ist und Schnittverletzungen verursachen kann. Der Prozess, um den Niet auszubilden, über den eine Öffnungslasche befestigt werden kann, erfordert mehrere Zieh- und Formschritte. Typischerweise beträgt die Dicke eines schnell öffnenden Stahlabschlusses abhängig von dem Durchmesser des Verschlusses 0,22 mm oder mehr und sogar bis zu 0,30 mm.
Ein alternativer schnell öffnender Abschluss weist typischerweise eine flexible und durchbrechbare Membran üblicherweise aus Metallfolie oder einem Laminatmaterial, das eine Schicht aus Metallfolie umfasst, auf, welche bzw. welches über dem offenen Ende einer Dose nach dem Befüllen derselben beispielsweise mit einem Nahrungsmittelprodukt, befestigt wird. Da die flexible Membran leicht von dem Dosenende abgezogen wird, ist es für einen Benutzer der Dose einfach, die Membran abzuziehen, um Zugang zu dem Nahrungsmittelprodukt innerhalb der Dose zu erhalten. Die flexible Membran wird dann üblicherweise von der Dose abgerissen und weggeworfen. Einige Typen von flexibler Membran umfassen Abziehlaschen und geschwächte Linien, um den Öffnungsprozess zu unterstützen.
Wenn eine flexible Membran verwendet wird, gibt es eine Mehrzahl von Wegen, sie an dem Dosenkörper zu befestigen. Sie kann an einen Ring aus Aluminium oder zinnbeschichtetem oder elektrolytisch chrombeschichteten Stahl (Electrolytically Chromium Coated Steel = ECCS) angedichtet sein, der entweder mit einer Schicht aus flexiblem Polymer, wie beispielsweise Polypropylen, oder einer Schicht aus einem Lack, der eine Menge an verschweißbarem Polymer, wie beispielsweise Polypropylen, umfasst, beschichtet worden ist. Um eine Abdichtung zu bewirken, wird die Folienmembran (ebenfalls mit einer Schicht aus verschweißbarem Polypropylen beschichtet) über dem Ring angeordnet und Hitze wird über Werkzeug oberhalb und unterhalb der Membran-Ring-Komponenten aufgebracht. Die Hitze schmelzt eine oder beide Polymerschichten, die dann beim Abkühlen aneinander gedichtet werden. Der Ring wird dann an dem Dosenkörper durch einen konventionellen Doppelsaum befestigt. Bei dieser Komponente wird das Öffnen entweder durch Aufbrechen der Haftung der Polymerschicht an dem Metall oder durch Durchbrechen der Polymerschicht erreicht.
Ein alternatives Verfahren ist es, die flexible Folienmembran direkt an den Dosenkörper zu dichten, wieder unter Aufheizen der Membran und des Dosenkörpers, bis die Polymerschichten ausreichend aufweichen, um miteinander zu verschmelzen, und Abkühlen, um eine homogene feste Schicht auszubilden, die dann wie oben funktioniert, wenn sie geöffnet wird. Es ist auch möglich (aber nicht üblich) ein Klebstoffmaterial zu verwenden, um die Folie auf der Dose zu fixieren.
Viele Nahrungsmittelprodukte werden in einem ungekochten oder teilweise gekochten Zustand in Dosen gepackt. Beim Abdichten der Dosen in Nahrungsmittelproduktionsfabriken werden ihre Inhalte erhitzt (beispielsweise durch Dampf- oder Dampf/Luftheizung), um sie als Ganzes zu kochen und gleichzeitig den Innenraum der Dosen zu sterilisieren. Dieser Prozess, der seit mehr als 150 Jahren weit verbreitet im Einsatz ist, erlaubt das sichere Dosenverpacken von Nahrungsmittelprodukten mit sehr hohen Produktionsraten. Für diesen Prozess werden jedoch traditionell dreiteilige Dosen verwendet. Beide Enden einer gefüllten dreiteiligen Dose sind im Wesentlichen starr. Damit ist es notwendig, einen Dosenöffner zu verwenden, um solch eine Dose zu öffnen. Dies ist grundsätzlich langsamer als das Öffnen eines schnell öffnenden Abschlusses. Außerdem finden viele Leute die Verwendung von Dosenöffnern schwierig oder unmöglich.
Es ist möglich, und tatsächlich ist es üblich, schnell öffnende Abschlüsse für die kontinuierliche Massenproduktion von in Dosen verpackten Nahrungsmittelprodukten zu verwenden, aber diese Abschlüsse sind vom festeren Typ mit relativ großer Dicke, der oben beschrieben wurde. Was derzeit nicht möglich ist, ist es, folienabgedichtete Dosen in einem kontinuierlichen Sterilisator, ohne die Verwendung eines Überdrucks zu verwenden, um den im Inneren der Dose erzeugten Druck auszugleichen.
Es ist bislang noch nicht möglich gewesen, die Schnellverschlussabschlüsse vom flexiblen Membrantyp in der kontinuierlichen Massenproduktion von Dosen zu verwenden, deren Inhalte ein Kochen in situ erfordern. Dies liegt primär daran, dass der Aufheizungsprozess die Expansion von Gasen verursacht, die innerhalb der Dosen eingedichtet sind, und dazu führt, dass weitere Gase aus den Nahrungsmittelprodukten ausdampfen, mit dem Resultat, dass die Abdichtungen zwischen den flexiblen Membranen und den Dosenabschlüssen aufbrechen, oder, was weniger günstig ist, in einer Weise lecken, die schwer zu erkennen ist. Es treten auch Fehler der flexiblen Membran selbst auf (im Gegensatz zu den Abdichtungen).
Eine mögliche Lösung dieser Probleme liegt in der Verwendung eines Überdruckkochers, der in der Lage ist, die Drücke auszugleichen, die auf beiden Seiten der flexiblen Membranen während des Kochens wirken. Diese Vorrichtung ist jedoch nachteilig, weil ihre Heizkammer abgedichtet und während des Kochprozesses unter Druck gesetzt werden muss. So können Überdruckkocher nicht für die kontinuierliche Massenproduktion unter Verwendung von Förderlinien verwendet werden.
So gibt es ein Bedürfnis nach einem schnell öffnenden Verschluss, der für die Verwendung in der kontinuierlichen Massenproduktion von Nahrungsmittelprodukten geeignet ist.
Das US-Patent Nr. 4,683,016 offenbart einen schnell öffnenden Abschluss, dessen starrer Verschluss konzentrische, abwärts aneinander hängende ringförmige Glieder umfasst, die die flexible Membran spannen. Diese Anordnung dient jedoch nur dazu, eine gute Abdichtung zwischen dem Behälterabschluss und der flexiblen Membran zu fördern, bevor ein dazwischen befindlicher Klebstoff abschließend aushärtet. Dies führt zu einer glatten und gut abgedichteten Membran, es ist aber unwahrscheinlich, dass ein Brechen der Dichtung während des Kochens verhindert wird, weil in dieser Stufe die Stärke der Abdichtung vollständig von den Eigenschaften des Klebstoffmaterials abhängt, das die flexible Membran an dem Behälterabschluss sichert.
Die japanische Patentanmeldung Nr. JP-A-06219464 (die dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht) offenbart einen Kunststoffbehälter für eine Retorte, bei dem eine Gewindeeinheit auf der Außenseite der Öffnung eines Retortenbehälterhauptkörpers vorgesehen ist, der aus Kunststoff ausgebildet ist, wobei die oben erwähnte Öffnung über Klebstoff mit einem inneren Deckel abgedichtet ist, der aus einem Kunststoffbogen ausgebildet ist, mit einer Haftungsstärke, bei der der Deckel leicht abgezogen werden kann, und wobei ein äußerer Deckel mit einer Gewindeeinheit auf dem inneren Deckel angeordnet ist und der oben erwähnte innere Deckel durch den äußeren Deckel an den Retortenkörper gespannt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Behälteranordnung bereitgestellt, die einen Verschluss für einen Behälter mit einem offenen Ende und einen Behälter mit einem offenen Ende aufweist, wobei der Verschluss aufweist:

(i) eine flexible Membran zum Verschließen des offenen Endes des Behälters;
(ii) eine Dichtung, die zwischen der flexiblen Membran und dem Behälter angeordnet ist; und
(iii) eine feste Kappe mit einem elastisch deformierbarem Element, das der flexiblen Membran gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das elastisch verformbare Element die flexible Membran in der Nähe der Dichtung gegen den Behälter drückt, wodurch die Dichtung verstärkt wird, um den Drücken zu widerstehen, die beim Kochen der Inhalte des Behälters erzeugt werden, wobei die feste Kappe einen Teil eines Kurventräger- und Eingriffsgliedpaars umfasst, der bei der Verwendung des Verschlusses mit dem anderen Teil eines Kurventräger und Eingriffsgliedpaars an dem Behälterhals, der durch den Verschluss verschließbar ist, in Eingriff bringbar ist, wobei eine relative Bewegung zwischen dem Kurventräger und dem Eingriffsglied in einer vorgegebenen Richtung dazu führt, dass sich die feste Kappe und der Behälterhals einander annähern, wodurch der Druck erhöht wird, der von dem elastisch verformbaren Element auf die flexible Membran ausgeübt wird, wobei die feste Kappe weiterhin ein Lamellarelement und einen ringförmigen Rand umfasst, der sich von jenem herabhängend nach unten erstreckt, wobei der Kurventräger oder das Eingriffsglied an einer aufrechten Wandung des Rands befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellarelement von der flexiblen Membran um einen Abstand beabstandet ist, der kleiner als die maximal mögliche Ausdehnung der flexiblen Membran auf das Lamellarelement hin ist.

Diese Anordnung ist vorteilhaft, weil das elastisch verformbare Element (das sich gegen den festen Verschluss abstützt) kontinuierlich und gleichmäßig die Dichtung verstärkt, während der feste Verschluss auf dem Behälter gelagert ist. Außerdem kann durch richtige Wahl des Materials des elastisch verformbaren Elements der verstärkende Druck, der auf die Dichtung ausgeübt wird, so vorgesehen werden, dass er sich erhöht, wenn der Druck in der Dose ansteigt, da dies die Kraft erhöht, die von der flexiblen Membran auf das elastisch verformbare Material ausgeübt wird. Dies ist in idealer Weise für das in situ-Kochen der Doseninhalte geeignet, da der Druck innerhalb der Dose progressiv für den Teil des Kochprozesses ansteigt.
Vorzugsweise umfasst eine Behälteranordnung gemäß der Erfindung einen Behälter, der eine Metall-, Kunststoff- oder Verbunddose ist.
Diese Dose erlaubt in vorteilhafter Weise die Massenproduktion von in Dosen verpackten Nahrungsmittelprodukten, die über schnell öffnende Abschlüsse zugänglich sind.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verschließen eines Behälters mit einem Verschluss, um eine Behälteranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auszubilden, aufgezeigt, das die Schritte aufweist:

(i) Sichern der flexiblen Membran mit Klebstoff an dem offenen Ende eines Halses des Behälters, um dadurch die Dichtung auszubilden;
(ii) Ineinanderfügen des Kurventrägers und des Eingriffsglieds der festen Kappe und des Behälterhalses; und
(iii) Bewegen der festen Kappe und des Behälterhalses relativ zueinander, um eine relative Bewegung zwischen dem Kurventräger und dem Eingriffsglied in der vorgegebenen Richtung zu verursachen, wodurch das elastisch verformbare Element dazu gebracht wird, die flexible Membran in der Nähe der Dichtung ausreichend gegen die Behälter zu drücken, um die Dichtung gegen Drücke aufrecht zu erhalten, die in dem Behälter beim Kochen seiner Inhalte erzeugt werden.

Dieses Verfahren ist für die Massenproduktion von in Dosen verpackten Nahrungsmitteln in existierenden Nahrungsmittelfabriken gut geeignet. Das Verfahren beseitigt die Notwendigkeit der Verwendung von Druckkochern, um Dosenprodukten in Dosen zu kochen, die Schnellverschlussabschlüsse aufweisen, und erlaubt es, dass die Produktion von gefüllten, gedichteten Dosen erfolgt, während sich die Dosen die Förderlinien einer kontinuierlichen Produktionsvorrichtung entlang bewegen.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verpacken eines Nahrungsmittelprodukts bereitgestellt, dass die Schritte umfasst: Anordnen des Nahrungsmittelprodukts in einem Behälter mit offenem Ende, Schließen des offenen Endes des Behälters mit einem Behälterverschluss, um eine Behälteranordnung gemäß der Erfindung auszubilden, und Aufheizen des Behälters und des Nahrungsmittelprodukts darin, wobei der Behälterverschluss die Abdichtung zwischen der flexiblen Membran und dem Behälter während dieses Aufheizens aufrecht erhält.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verpacken eines Nahrungsmittelprodukts bereitgestellt, das die Schritte umfasst: Verschließen eines offenen Endes eines Behälters mit zwei offenen Enden mit einem Verschluss, um eine Behälteranordnung gemäß der Erfindung bereitzustellen, Anordnen des Nahrungsmittelprodukts in dem Behälter, Verschließen des anderen offenen Endes des Behälters durch Anflanschen eines Behälterabschlusses und Aufheizen des Behälters und des Nahrungsmittelprodukts darin, wobei der Behälterverschluss die Abdichtung zwischen der flexiblen Membran und dem Behälter während dieses Aufheizens aufrecht erhält.
Weiterhin sind vorteilhafte Merkmale der Erfindung in den abhängigen Ansprüchen hierzu definiert.
Jetzt folgt eine Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in der Form von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine vertikale Schnittansicht des Endes eines Behälters und eines Verschlusses gemäß der Erfindung ist;
2 eine teilweise geschnittene Ansicht ist, die die Komponenten des Behälterverschlusses gemäß 1 zeigt;
3 einen Schritt bei einem bevorzugten Verfahren des Ausbildens des Behälterverschlusses zeigt; und
4 eine alternative Form des Behälterverschlusses gemäß der Erfindung zeigt.
Bezugnehmend jetzt auf die Zeichnung ist ein Behälter mit offenem Ende in der Form einer zylindrischen Metalldose 10 gezeigt.
Das offene Ende der Dose 10 wird durch eine flexible Membran 11 und eine feste Kappe 12 verschlossen, von denen jede unten detaillierter beschrieben wird.
Der Körper 13 der Dose 10 ist in im Wesentlichen konventioneller Weise hergestellt. Der Körper 13 kann vom Einstück- oder Zweistücktyp sein, die im Stand der Technik der Dosenherstellung wohl bekannt sind. Der Körper 13 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein zweistückiger Körper.
Ein kurzes Stück vor seinem offenen Ende ist der Körper 13 bei 14 halsförmig eingezogen. So sind ein Hauptkörperbereich 13a mit parallelen Seiten und maximalem Durchmesser und ein weiterer Körperbereich 13b nahe dem offenen Ende der Dose und von reduziertem Durchmesser definiert.
Der Halseinzug (bei 14) des Körpers 13 ist durch eine schräge Schulter bzw. Phase definiert, die sich um den Umfang der Dose 13 erstreckt. Der Körperbereich 13b von reduziertem Durchmesser ist im Wesentlichen parallel begrenzt und endet in einem weiteren Hals 16, der einen Bereich 17 mit noch weiter reduziertem Durchmesser definiert.
Der Bereich 17 von reduziertem Durchmesser ist ebenfalls im Wesentlichen parallel begrenzt und endet in einem auswärts umgebogenem, ringförmigem Flansch 18, dessen äußerer Durchmesser im Wesentlichen derselbe ist, wie derjenige des Körperbereichs 13b.
Die zylindrischen Wandungen der Körperteilbereiche 13a, 13b und 17 verlaufen im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Dose 10.
Die von dem Körper 17 abgewandte ringförmige Oberfläche des Flansches 18 zeigt an dem offenen Ende der Dose nach außen und verläuft im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Dose. Die flexible Membran 11 ist an den Flansch 18 beispielsweise mittels eines ringförmigen Streifens eines Heißdichtmaterials angeklebt, das beim Aufheizen (typischerweise für 1 sec. auf 180°C) aushärtet. Die Heißabdichtwerkzeuge 150, 151 sind in 3 gezeigt. Der Schritt des Befestigens der flexiblen Membran an dem offenen Ende des Behälterhalses kann ein Heißabdichtverfahren, wie beispielsweise Hitzekontakt, Ultraschall, Induktion oder Heißluft anwenden.
Die radiale Abmessung x des Flansches 18 beträgt typischerweise 2 bis 4 mm in der Länge. Die Breite des ringförmigen Bands von Klebstoffmaterial zwischen der Membran 11 und dem Flansch 18 ist von ähnlicher Abmessung.
In der Praxis erstreckt sich das Heißdichtlackmaterial über die gesamte innere Oberfläche der Dose, wie bei 160 in 3 gezeigt ist. Der Lack kann beispielsweise eine Polypropylenoder Polyethylenextrusionsbeschichtung sein, oder er könnte ein PET-Film sein.
Die Membran 11 kann beispielsweise eine Metallfolie (beispielsweise Aluminium oder Stahl) oder ein laminiertes, flexibles Verbundmaterial sein, beispielsweise eine Schicht aus Metallfolie, die an eine Schicht aus Papier gebunden ist, oder ein Kunststofffilm mit einer funktionellen Barriereschicht. In jedem Fall ist die untere Oberfläche 11a des flexiblen Elements im Wesentlichen in dem Sinne inert, dass sie die Inhalte des Behälters 10 nicht kontaminiert oder mit diesem reagiert. Die obere Oberfläche 11b der flexiblen Membran 11 kann mit Werbematerial oder Benutzeranweisungen bedruckt sein.
Der Körperbereich 13b weist eine Reihe von in Abständen um seinen äußeren Umfang herum angeordneten Kurventrägerelementen in Form von Gewinden 19 auf. Jedes Gewinde bei der gezeigten Ausführungsform verläuft unter demselben Winkel wie die benachbarten Gewinde und erstreckt sich über dieselbe Länge. In bevorzugten Ausführungsformen beträgt diese Länge einige Grad (beispielsweise 5 bis 10°) eines Kreisbogens. Wie schematisch in 1 illustriert ist, ist jedes Gewinde 19 als eine Ausprägung ausgebildet, die leicht über die Oberfläche des Körperbereichs 13b übersteht. Die Ausprägungen können in konventioneller Weise, beispielsweise durch ein expandierendes drehbares Werkzeug ausgebildet werden, das während der Herstellung der Dose 10 durch ihren offenen Hals einsetzbar ist, um das Material des Wandbereichs 13b wie gewünscht zu deformieren.
Der Verschluss des offenen Endes der Dose 10 umfasst eine feste Kappe 12, die eine kreisförmige Scheibe 21 mit einem zylindrischen ringförmigen Rand 22 aufweist, welcher von jener nach unten herabhängt.
Der ringförmige Rand 22 umfasst an seiner äußeren Oberfläche eine Reihe von Vertiefungen von im Wesentlichen derselben Größe, demselben Winkel und derselben Länge wie die Gewinde 19, die an dem Körperbereich 13 ausgebildet sind. Die Vertiefungen 23 erscheinen als Ausprägungen an der inneren Oberfläche des Rands 22. So bilden sie Kurventrägereingriffsglieder in der Form von Gewinden aus, die komplementär zu den Gewinden 19 sind. So kann die Kappe 12, die beispielsweise durch Tiefziehen eines Kaltpressrohlings aus Metall unter Anwendung eines per se bekannten Prozesses hergestellt sein kann, unter Zusammenwirken der Gewinde 19 und der Vertiefungen 23 auf das Ende der Dose 10 aufgeschraubt werden.
Wenn die Kappe 19 auf das offene Ende der Dose 10 wie oben erwähnt aufgeschraubt ist, führen die Winkel der Gewinde relativ zu der Dose 10 dazu, dass die Scheibe 21 beim Anziehen der Kappe 12 auf die Membran 11 hin getrieben wird.
Die Unterseite der Schreibe 21 weist benachbart ihren äußeren Umfang ein ringförmiges Element 24 auf, das daran befestigt ist, um sich von der Unterseite der Scheibe 21 nach unten zu erstrecken.
Das ringförmige Element 24 ist aus einem elastisch verformbaren Material ausgebildet, wie beispielsweise einem expandierten Schaum, einer gummibasierten Formulierung, einem PVC-Plastisol oder einem ähnlichen Material. Es ist an der Unterseite der Scheibe 21 durch seine Ausbildung vor Ort (beispielsweise durch Angießen oder Injektion) oder möglicherweise durch Ankleben eines vorgeformten Dichtrings 24 in der Kappe 12 befestigt.
Wenn die Kappe 12 auf der Dose 10 festgeschraubt wird, legt sich das ringförmige Element 24 an die Membran 11 an.
Das ringförmige Element 24 ist angeordnet und dimensioniert, um auf einem Bereich der Membran 11 oberhalb des Flansches 18 in der Nähe des Klebstoffmaterials zwischen der Membran 11 und dem Flansch 18 aufzuliegen. So drückt das ringförmige Element 24 die Membran 11 beim Festziehen der Kappe 12 in einen festen, abdichtenden Kontakt mit dem Flansch 18. Diese Dichtung ist in der Lage, Drücken zu widerstehen, die während des Kochens von Nahrungsmittelprodukten in der Dose innerhalb der Dose 10 entwickelt werden.
Weiterhin erfolgt das Kochen von Nahrungsmittelprodukten in der Dose 10 vorzugsweise mit der Kappe 12 in der in 1 gezeigten Position. In dieser Position fährt das ringförmige Element 24 fort, die Dichtung zwischen der Membran 11 und dem Flansch 18 herunterzudrücken, wodurch eine zusätzliche Verstärkung der Dichtung bereitgestellt wird.
In der in 1 gezeigten Position ist der Spalt 25 zwischen der Membran 11 und der Scheibe 21 in der Größenordnung von 1 bis 6 mm. So wird das Strecken der Membran 11, das während des Kochens des Nahrungsmittelprodukts in der Dose 10 erfolgt, durch eine Expansion der Membran 11 auf die Scheibe 21 hin aufgenommen, die, wie angegeben wurde, fest ist. So wird der Gasdruck innerhalb der Dose gegenüber demjenigen, der in konventionellen Dosen auftritt, reduziert.
Ein bevorzugtes Verfahren des Verpackens eines Nahrungsmittelprodukts gemäß der Erfindung umfasst das Anordnen des Nahrungsmittelprodukts in einer Dose 10 mit offenen Enden, bei der ein Ende 27 durch einen Verschluss abgedichtet ist, um eine Behälteranordnung gemäß der Erfindung auszubilden (durch Herstellung des Dosenkörpers als zweiteiliger Körper, der an einem Ende abgedichtet ist). Falls erwünscht, kann eine geeignete modifizierte Atmosphäre oberhalb des Niveaus des Nahrungsmittelprodukts in der Dose 10 durch eine konventionelle Vorrichtung eingeführt werden; und dann kann ein konventioneller Dosenabschluss in einer per se bekannten Weise mit einem "Aufflanscher", d. h. einer Doppelsaummaschine, befestigt werden.
Vor dem Kochen des Nahrungsmittelprodukts und vorzugsweise bevor das Nahrungsmittelprodukt in der Dose angeordnet wird, wird eine Kappe 12 auf die Gewinde 19 des Verschlusses erneut maschinell oder auch per Hand aufgeschraubt und nach unten auf das Ende der Dose 10 angezogen, bis das ringförmige Element 24 die Membran 11 mit einem vorgegebenen Druck gegen den Flansch 18 drückt. Der Moment vor dem Kontakt zwischen den Komponenten ist in 3 gezeigt. Der vorgegebene Druck kann beispielsweise durch Messen des Drehmoments, das notwendig ist, um die Kappe 12 auf den Gewinden 19 zu verdrehen, erreicht werden.
Danach wird die Dose 10 zu einer geeigneten Kochvorrichtung gefördert, wie beispielsweise einem Dampf-, Dampf-/Luft- oder Wasserkaskadenkocher, die das Nahrungsmittelprodukt innerhalb der Dose 10 kocht. Wie es wohl bekannt ist, tötet dieser Prozess Bakterien in der Dose ab, was die Nahrungsprodukte für eine langfristige Lagerung sicher macht. Er erhöht vorübergehend auch den Gasdruck in der Dose, primär aufgrund der Ausdehnung von jeglichem Gas zwischen dem Nahrungsmaterial und dem Dosenkörper und auch durch Austreten von Gasmolekülen aus dem Nahrungsmittelprodukt, wenn die Nahrungsmittelprodukttemperatur ansteigt.
Die Wirkung des ringförmigen Elements 24 stellt sicher, dass die Umfangsdichtung der Membran 11 stark genug ist, um dem zusätzlichen Druck zu widerstehen, der während des Kochens erzeugt wird. Die Anwesenheit der Scheibe 21 verhindert den Riss der Membran 11 an Orten, die von dem Flansch 18 beabstandet sind.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Aufheizprozess dazu führen, dass sich das Material des Elements 24 ändert, wodurch eine einfache Entfernung der Kappe 12 ermöglicht wird.
Nach dem Abkühlen der Dose 10 kann sie ausgeliefert werden. Ein Benutzer der Dose kann dann die Kappe 12 abschrauben, um die Membran 11 freizulegen. Die Membran 11 kann dann abgezogen werden, um Zugang zu dem Nahrungsmittelprodukt innerhalb der Dose zu erhalten.
Nach dem Abziehen kann die Membran entfernt und entsorgt werden. Das nachfolgende Wiederverschließen der Dose 10 unter Verwendung der Kappe 12 führt dazu, dass das ringförmige Element 24 entweder den Flansch 18 oder einen ringförmigen Bereich der Membran 11, der daran anhaftend zurückbleibt, beaufschlagt, um eine kurze bis mittelfristige Wiederabdichtungsmöglichkeit bereitzustellen, wodurch die Lebensdauer des Nahrungsmittelprodukts nach dem Öffnen der Dose verlängert wird. 2 zeigt eine optionale Abziehlasche 26, die einteilig mit der Membran 11 ausgebildet ist und die vorgesehen werden kann, um das Öffnen der Membran 11 zu unterstützen. Da das Gelenk, mit dem die Lasche 26 befestigt ist, aus demselben Material und von derselben Dicke wie die Membran 11 ist, ist das Anheben der Lasche 26 erleichtert.
So stellt die Erfindung in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit, mittels denen gekochte Nahrungsmittelprodukte in Metall- oder anderen Dosen bereitgestellt werden können, die schnell öffnende Abschlüsse aufweisen.
Weiterhin führt der Prozess selbst schnell zur Automation unter Verwendung von Hochgeschwindigkeitsdosenherstellungsmaschinen, die in der Lage sind, Dosen mit Raten von ungefähr 300 pro Minute oder mehr auszubilden. Die Qualität und Integrität der Hitzeabdichtungsoperation kann einfach getestet und verifiziert werden.
Der Hals 14 an dem Dosenkörper 13 gibt der Dose eine ordentliche Erscheinung, wenn die Kappe 12 auf ihr befestigt ist, da der Rand 22, der sich von der Scheibe 21 nach unten erstreckt, von demselben Durchmesser ist wie der Körperbereich 13a. Der Hals 14 stellt deshalb ein grundsätzlich geschlossenes Erscheinungsbild für das Dosenende bereit.
Alternativ kann der Kappendurchmesser genauso groß gemacht werden, wie der Saumdurchmesser an dem gegenüberliegenden Ende der Dose, so dass die Dose während bestehender Prozesse befriedigend rollt. Dies ist schematisch bei 130 in 4 gezeigt.
4 zeigt auch die Verwendung einer optionalen gerippten Form 21 der oberen Wandung der Kappe 12. Dies unterstützt beim Widerstehen des Kochdrucks in einer per se bekannten Weise.
3 zeigt die Membran 11 in ihrer bevorzugten Form, d. h. in Form einer oberen Metallfolienschicht 11b, deren untere Oberfläche beispielsweise mit Polypropylen 11a beschichtet ist.

Claims

Behälteranordnung mit einem Verschluss für einen Behälter (10) mit offenem Ende und einem Behälter (10) mit offenem Ende, wobei der Verschluss aufweist: (i) eine flexible Membran (11), die das offene Ende des Behälters (10) verschließt; (ii) eine Dichtung, die zwischen der flexiblen Membran und dem Behälter angeordnet ist; und (iii) eine feste Kappe (12) mit einem elastisch deformierbaren Element (24), das der flexiblen Membran gegenüberliegt, wobei das elastisch verformbare Element die flexible Membran in der Nähe der Dichtung gegen den Behälter drückt, wodurch die Dichtung ausreichend verstärkt wird, um Drücken zu widerstehen, die beim Kochen der Inhalte des Behälters erzeugt werden, (iv) wobei die feste Kappe einen Teil eines Paars aus Kurventräger (19) und Eingriffsglied (23) umfasst, der mit dem anderen Teil des Paars aus Kurventräger und Eingriffglied an dem Behälterhals, der durch den Verschluss verschließbar ist, in Eingriff bringbar ist, wobei eine relative Bewegung zwischen dem Kurventräger und dem Eingriffsglied in einer vorgegebenen Richtung dazu führt, dass sich die feste Kappe und der Behälterhals einander annähern, wodurch der Druck erhöht wird, der von dem elastisch verformbaren Glied (24) auf die flexible Membran (11) ausgeübt wird, (v) wobei die feste Kappe (12) weiterhin ein Lamellarelement (21) und einen ringförmigen Rand (22), der davon nach unten herabhängt, umfasst, wobei der Kurventräger oder das Eingriffsglied an einer aufrechten Wandung des Rands befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellarelement (21) von der flexiblen Membran (11) um einen Abstand entfernt ist, der kleiner als die maximal mögliche Ausdehnung der flexiblen Membran auf das Lamellarelement hin ist.
Behälteranordnung nach Anspruch 1, wobei der Kurventräger und das Eingriffsglied miteinander zusammenwirkende Schraubengewinde (19, 23) umfassen, die an dem Behälter (10) bzw. an der festen Kappe (12) ausgebildet sind.
Behälteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter (11) einen Hals (16) mit einem ringförmigen Flansch (18) zum Definieren eines Teils der Dichtung umfasst, wobei das elastisch verformbare Element (24) im Wesentlichen deckungsgleich mit dem Flansch ist, wodurch das elastische Element die flexible Membran (11) gegen den Flansch drückt.
Behälteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Lamellarelement eine kreisförmige Scheibe (21) ist, wobei der Rand vom äußeren Umfang derselben herabhängt.
Behälteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das elastisch verformbare Element (24) ein geschäumtes Material aufweist, das an der festen Kappe befestigt ist.
Behälteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die flexible Membran (24) eine Metallfolie aufweist, die an den Behälterhals angeklebt ist.
Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Verschluss zur Verwendung mit einem im Wesentlichen zylindrischen Behälterhals ausgeformt ist.
Behälteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die eine Abziehlasche (26) umfasst, die gelenkig an der flexiblen Membran durch dasselbe Material befestigt ist, wie dasjenige der flexiblen Membran.
Behälteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Behälter eine Metall- oder Verbunddose (10) ist.
Verfahren zum Verschließen eines Behälters (10) mit einem Verschluss, um eine Behälteranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 bereitzustellen, mit den Schritten: (i) Ankleben der flexiblen Membran (11) an das offenen Ende eines Halses (17) des Behälters, wodurch die Dichtung ausgebildet wird; (ii) Ineinanderfügen des Kurventrägers (19) und des Eingriffsglieds (23) der festen Kappe und des Behälterhalses; und (iii) Bewegen der festen Kappe und des Behälterhalses relativ zueinander, um eine Relativbewegung zwischen dem Kurventräger und dem Eingriffsglied in der vorgegebenen Richtung zu verursachen, wodurch das elastisch verformbare Element (24) dazu gebracht wird, die flexible Membran (11) in der Nähe der Dichtung ausreichend gegen den Behälter zu drücken, um die Abdichtung gegen Drücke aufrecht zu erhalten, die in dem Behälter beim Kochen seiner Inhalte erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch (10), wobei der Schritt des Bewegens der festen Kappe (12) und des Behälterhalses (17) relativ zueinander das Verdrehen der festen Kappe und des Behälterhalses relativ zueinander umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Schritt des Anklebens der flexiblen Membran (11) an das offene Ende des Behälterhalses die Unterschritte des Aufbringens von Klebstoff auf die flexible Membran und/oder dem Behälterhals, des Aneinanderfügens der flexiblen Membran und des Behälterhalses, um die Dichtung zu definieren, und des Aushärtens des Klebstoffs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Unterschritt des Aushärtens des Klebstoffs das Erhitzen desselben umfasst.
Verfahren zum Verpacken eines Nahrungsmittelprodukts mit den Schritten: Anordnen des Nahrungsmittelprodukts in einem Behälter (10) mit offenem Ende, Schließen des offenen Endes des Behälters mit einem Behälterverschluss, um eine Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszubilden, und Aufheizen des Behälters und des Nahrungsmittelprodukts darin, wobei der Behälterverschluss die Dichtung zwischen der flexiblen Membran (11) und dem Behälter während dieses Aufheizens aufrecht erhält.
Verfahren zum Verpacken eines Nahrungsmittelprodukts mit den Schritten Verschließen eines offenen Endes eines Behälters (10) mit zwei offenen Enden mit einem Verschluss, um eine Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszubilden; Anordnen eines Nahrungsmittelprodukts in dem Behälter, Verschließen des anderen offenen Endes des Behälters durch Anflanschen eines Behälterabschlusses daran und Erhitzen des Behälters, um das Nahrungsmittelprodukt darin zu Kochen, wobei der Behälterverschluss die Abdichtung zwischen der flexiblen Membran (11) und dem Behälter (10) während dieses Aufheizens aufrecht erhält.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Schritt des Aufheizens das Kochen des Nahrungsmittelprodukts in dem Behälter umfasst.