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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Behälter mit einer abgedichteten Öffnung und
genauer eine Verschlußdichtung
zum Abdichten einer Öffnung
eines Behälters.
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Verpackungen
für bestimmte
Typen von Produkten und für
in Flaschen abgefüllte
flüssige
Produkte im besonderen erfordern oftmals eine Dichtung, die sowohl
abziehbar (d.h. einfaches Entfernen in einem Stück) als auch auslaufsicher
ist und die die Frische des Inhalts des Behälters erhält. Wenn sie einmal geöffnet ist,
wird die Frischedichtung zerstört sein.
Es ist daher wünschenswert,
daß vor
dem Entfernen die Dichtung in adäquater
Weise und sicher über
der Öffnung
des Behälters
gehalten wird. Jedoch ist es auch sehr wünschenswert, daß die Dichtung
von dem Verbraucher des Produktes leicht entfernt werden kann.
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Viele
unterschiedliche Typen von Verschlußdichtungen sind bekannt, die
in adäquater
Weise die Aufgaben des Abziehens, der Auslaufsicherung und der Frischeabdichtung
erfüllen.
Einige dieser Gestaltungen einer Verschlußdichtung enthalten auch eine Form
der Struktur oder Vorrichtung, die dabei unterstützt, die Dichtung zu entfernen.
Viele einfache Ausgestaltungen einer Verschlußdichtung umfassen einen Ansatz,
der sich von einer Umfangskante der Dichtung erstreckt, welcher
von einem Benutzer gegriffen werden kann, um die Verschlußdichtung
von dem Behälter
zu entfernen. Jedoch ist es oftmals für eine Person schwierig, den
Ansatz zu greifen und zu halten. Darüber hinaus erfordert ein solcher
Ansatz auch eine spezielle Formstanzausrüstung, um den hervorstehenden
Ansatz zu schneiden. Noch weiter kann der vom Umfang abstehende
Ansatz eine gute Abdichtung stören,
aufgrund der Notwendigkeit, den Ansatz in einem Deckel unterzubringen,
z.B. indem während
des Deckelaufbringens über
den Ansatz gefaltet wird.
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Ausgereiftere
Beispiele von Aufreißern
sind auch bekannt.
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Zum
Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 5 433 992 einen Dichtaufbau,
bei dem eine vielschichtige Dichtung gebildet ist, wobei alle Schichten
aneinander haften. Ein Bereich der Dichtung jedoch umfaßt einen
nicht haftenden Bereich zwischen zwei Schichten. Der freilie gende
obere Bereich dieses Abschnittes der Dichtung wirkt als ein Aufreißer, der
von dem Benutzer gegriffen werden kann, um die Dichtung von dem
Behälter
abzulösen.
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Selig
Sealing Products eigenes US-Patent Nr. 5 702 015 offenbart eine
Verschlußdichtung,
die auch einen Aufreißer
hat, der sich von einer oberen Fläche der Dichtung erstreckt.
Die Dichtung, die in diesem Patent offenbart ist, ist mit einer
ersten Schicht und einer zweiten Schicht aus demselben Material
gebildet, die coextrudiert sind, so daß sie eine einzige Schicht
bilden, wobei ein Bereich der Schicht einen Aufreißer bildet.
Ein Vorteil dieser Struktur ist das Ausschalten möglicherweise
umweltsensitiver eingesetzter Chemikalien beim Bereitstellen von
Klebmittel, um eine zweite Schicht für den Aufreißer anzubinden,
wie es in dem US-Patent
Nr. 5 433 992 geschieht.
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Ein
Problem bei vielen dieser Verschlußdichtungen und Aufreißern ist,
daß die
Aufreißer
dünn und
schwierig zu ergreifen sind. Die Ausbildung eines dickeren Aufreißers würde die
Abzieheigenschaften der Verschlußdichtung verbessern. Jedoch
ist es wünschenswert,
die Anzahl der Materialschichten nicht zu vergrößern, um dieses Ziel zu erreichen,
wegen Betrachtungen der Material- und Herstellungskosten. Ein weiterer
Nachteil, der bei vielen Aufreißkonstruktionen
besteht, ist, daß während des
Herstellungsprozesses Klebmittel und/andere Bindetechniken bei dem
Blech oder dem Materialrohling unterbrochen über bestimmten Flächen angewendet werden
müssen,
um die Ausbildung des Aufreißers zu
erreichen. Diese bestimmten und präzisen Herstellungstechniken
fügen zu
den Herstellungs- und Gestaltungsprozessen Kosten hinzu. Ein weiterer Nachteil
vieler Aufreißergestaltungen
ist, daß für den Verbraucher
nur ein Aufreißer
zum Greifen zur Verfügung
steht. Der Aufreißer
kann unbeabsichtigt teilweise an einem anderen Bereich der Dichtung
anhaften um anfänglich
schwierig anzuheben und zu greifen zu sein oder kann wenigstens
anfangs schwierig zu erkennen sein.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verschlußdichtung
für eine Öffnung eines
Behälters
zur Verfügung
zu stellen, welcher ein Paar Aufreißer bereithält, die verfügbar sind,
um beim Entfernen der Verschlußdichtung
von dem Behälter
zu unterstützen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verschlußdichtung zur
Verfügung
zu stellen, die, wenn das Paar der Aufreißer zusammen eingesetzt wird,
eine dickere Greiffläche
zur Verfügung
stellt, die das Entfernen, insbesondere das einstückige Entfernen
durch Abziehen der Verschlußdichtung
leichter macht. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Verschlußdichtung
zur Verfügung
zu stellen, die nicht das spezielle Positionieren von Klebmitteln
oder anderen Bindungstechniken erfordert, die bei dem Materialstreifen
oder -rohling angewendet oder durchgeführt werden müssen, aus
dem die Verschlußdichtungen
hergestellt werden. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Materialrohling oder -streifen zum Bilden einer
Vielzahl von Verschlußdichtungen
der Erfindung zur Verfügung
zu stellen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren zum Herstellen von Verschlußdichtungen für Behälter zur
Verfügung
zu stellen.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden durch die Verschlußdichtung,
den Materialrohling und das Verfahren zum Herstellen von Verschlußdichtungen
der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt. Bei einer Ausführungsform hat
eine Dichtung für
eine Behälteröffnung eine
Unterlageschicht und eine Dichtung zum Verbinden mit und Abdecken
einer Öffnung
des Behälters.
Eine Aufreißer
bildende Schicht ist zwischen die Unterlageschicht und die Dichtschicht
gelegt. Die Aufreißer bildende
Schicht hat eine heißsiegelbare
Seite, die mit der Unterlageschicht verbunden ist, und eine gegenüberliegende
wärmebeständige Seite,
die mit der Dichtschicht verbunden ist. Die Aufreißerschicht
hat auch ein Gelenk, das nahe der Mitte der Dichtung angeordnet
ist, welche die Unterlageschicht und die Dichtschicht verbindet.
Die Unterlageschicht und ein Bereich der Aufreißer bildenden Schicht definieren ein
Paar gegenüberliegender
Aufreißer,
die sich von dem Gelenk erstrecken.
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Bei
einer Ausführungsform
hat die Aufreißer bildende
Schicht eine heißsiegelbare
Sub-Schicht und
eine wärmebeständige Sub-Schicht,
die miteinander verbunden sind. Die Aufreißer bildende Schicht ist so
gefaltet, daß ein
zentraler Steg gebildet wird, von dem sich zwei Aufreißer in entgegengesetzten
Richtungen erstrecken.
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Bei
einer Ausführungsform
hat die Aufreißer bildende
Schicht eine heißsiegelbare
Sub-Schicht und
eine wärmebeständige Sub-Schicht,
die miteinander verbunden sind. Die Aufreißer bildende Schicht ist so
gefaltet, daß ein
zentraler Steg gebildet wird, von dem sich die Aufreißer erstrecken
und der einen oberen horizontalen Bereich mit einer oberen Fläche hat,
welche die heißsiegelbare
Seite der Aufreißer
bildenden Schicht definiert. Die obere Fläche ist vollständig aus
freiliegenden aneinandergrenzenden Abschnitten der heißsiegelbaren
Sub-Schicht gebildet.
Der Steg hat auch einen unteren horizontalen Bereich mit einer unteren
Fläche,
welche die wärmebeständige Seite
der Aufreißer
bildenden Schicht definiert. Der untere horizontale Bereich ist
vollständig
aus einem freiliegenden Abschnitt der wärmebeständigen Sub-Schicht gebildet.
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Bei
einer Ausführungsform
hat die Aufreißer bildende
Schicht eine obere heißsiegelbare Sub-Schicht, die mit
einer unteren wärmebeständigen Sub-Schicht
verbunden ist. Die Aufreißer
bildende Schicht ist so gefaltet, daß sie im allgemeinen einen
mittleren Steg bildet, von dem sich die Aufreißer erstrecken und der einen
oberen und unteren horizontalen Bereich und einen vertikalen Bereich
hat, welcher sich zwischen dem oberen und dem unteren horizontalen
Bereich erstreckt. Der vertikale Bereich definiert das Gelenk und
ist so angeordnet, daß der obere
horizontale Bereich mit der Unterlageschicht verbunden ist, um das
gegenüberliegende
Paar der Aufreißer
zu verbinden.
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Bei
einer Ausführungsform
hat die Aufreißer bildende
Schicht eine obere heißsiegelbare Sub-Schicht, die mit
einer unteren wärmebeständigen Sub-Schicht
verbunden ist. Gegenüberstehende Enden
der Aufreißer
bildenden Schicht sind um 180° relativ
zu dem linearen Abschnitt und zurück auf einen ersten linearen
Abschnitt der Aufreißer
bildenden Schicht gefaltet, so daß die gegenüberstehenden Enden sich zurück in Richtung
aufeinander erstrecken. Die verbleibenden Bereiche der gegenüberliegenden
Enden sind um ungefähr
90° relativ
zu dem linearen Abschnitt gefaltet, so daß die heißsiegelbare Sub-Schicht der
zweiten linearen Abschnitte der gegenüberliegenden Enden aneinanderliegen. Die
letzten verbleibenden Bereiche der gegenüberliegenden Enden sind jeweils
um 90° weg
voneinander gefaltet, so daß die
letzten verbleibenden Bereiche über
die zweiten linearen Abschnitte hinaus sich parallel zu und weg
voneinander erstrecken. Das heißsiegelbare
Sub-Schichtmaterial der letzten verbleibenden Bereiche ist mit der
Unterlageschicht verbunden, und die wärmebeständige Unter-Schicht der letzten
verbleibenden Bereiche ist dem ersten linearen Abschnitt zugewandt.
Der zweite lineare Abschnitt definiert das Gelenk, und die letzten
verbleibenden Bereiche der gegenüberliegenden
Enden und der Unterlageschicht zusammen definieren das gegenüberstehende
Paar der Aufreißer.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Unterlageschicht aus einem wärmehärtenden Polyestermaterial gebildet.
Bei einer weiteren Ausführungsform
ist die Dichtschicht eine Induktionsaluminiumfolienschicht.
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Bei
einer Ausführungsform
umfaßt
die Dichtschicht weiterhin eine untere Fläche mit einem wärmeaktivierten
Klebmittel, das darauf gehalten wird, um die Dichtung an dem Behälter zu
befestigen.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Dichtschicht mit der Aufreißer bildenden Schicht durch eine
Bindematerialschicht, so wie ein Klebsystem, verbunden.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Dichtschicht mit der Aufreißer bildenden Schicht durch
ein Extrusionsbindesystem verbunden.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Dichtschicht mit der Aufreißer bildenden Schicht durch
Polyethylencopolymer verbunden.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die Dichtschicht mit der Aufreißer bildenden Schicht durch
ein Trockenbandsystem verbunden.
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Bei
einer Ausführungsform
ist die wärmedichtbare
Seite der Aufreißer
bildenden Schicht aus einem thermoplastischen Material, so wie Polyethylen,
gebildet.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
ist die wärmebeständige Seite
der Aufreißer
bildenden Schicht aus wärmehärtendem
Polyester gebildet.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
ein Materialrohling zum Bilden einer Vielzahl von Dichtungen zum
Abdecken von Behälteröffnungen
eine Unterlageschicht mit einer oberen und einer unteren Fläche. Der
Rohling umfaßt
auch eine Dichtschicht mit einer oberen und einer unteren Fläche. Der
Rohling hat weiterhin eine Aufreißer bildende Schicht mit einer
oberen Fläche,
die mit der unteren Fläche
der Unterlageschicht verbunden ist und eine untere Fläche hat,
die mit der oberen Fläche
der Dichtschicht verbunden ist. Die Aufreißer bildende Schicht umfaßt eine
erste Sub-Schicht eines heißsiegelbaren
Materials mit einer freiliegenden oberen Sub-Fläche und einer unteren Sub-Fläche. Die
Aufreißer
bildende Schicht hat auch eine zweite Sub-Schicht aus einem wärmebeständigen Material mit
einer freiliegenden unteren Sub-Fläche und einer oberen Sub-Fläche, die
mit der unteren Sub-Fläche der
ersten Sub-Schicht
aus Material verbunden ist. Jeder längliche Abschnitt hat im allgemeinen
einen mittleren Steg im Querschnitt mit einem oberen horizontalen
Bereich mit einer oberen Fläche,
die in Kombination mit den oberen horizontalen Bereichen der benachbarten
Abschnitte die heißsiegelbare
Seite der Aufreißerschicht
definieren. Die oberen Flächen
der oberen horizontalen Bereiche sind vollständig durch freiliegende Abschnitte
der heißsiegelbaren
Sub-Schicht gebildet.
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Bei
einer Ausführungsform
hat die Aufreißer bildende
Schicht des Materialrohlings eine Vielzahl von vertikalen Gelenkbereichen,
die sich jeweils senkrecht von dem oberen horizontalen Bereich jedes
Längsabschnittes
erstrecken. Jeder vertikale Gelenkbereich umfaßt zwei aneinanderliegende Sub-Schichten
aus heißsiegelbarem
Material, die zwischen ein Paar zweiter Sub-Schichten aus wärmebeständigem Material
eingeschlossen ist. Ein unterer horizontaler Bereich erstreckt sich
parallel zu jedem der oberen horizontalen Bereiche. Jeder untere horizontale
Bereich hat zwei aneinanderliegende erste Sub-Schichten aus heißsiegelbarem
Material, die im wesentlichen von der zweiten Sub-Schicht aus wärmebeständigem Material
umgeben sind. Eine Lufttasche ist zwischen den vertikalen Gelenkbereichen
und zwischen Teilen der oberen und unteren horizontalen Bereiche
jedes benachbarten Paares von Längsabschnitten
angeordnet.
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Bei
einer Ausführungsform
ist eine Unterlage eine zusammenhängende Folie aus thermoplastischem
Polyestermaterial. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtschicht
eine zusammenhängende
Folie aus Aluminiumfolie, die an der unteren Fläche der Aufreißer bildenden
Schicht mittels einer Klebschicht anhaftet, welche die untere Fläche vollständig abdeckt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist
die erste Sub-Schicht aus heißsiegelbarem
Material aus thermoplastischem Polyethylen gebildet und die zweite
Sub-Schicht aus wärmebeständigem Material
ist aus wärmehärtendem
Polyester gebildet.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung umfaßt
ein Verfahren zum Bilden einer Vielzahl von Dichtungen zum Abdecken
von Behälteröffnungen
zunächst
das Bereitstellen einer Unterlageschicht mit einer oberen und einer
unteren Fläche. Das
Verfahren umfaßt
auch das Bereitstellen einer Dichtschicht, die auch eine obere und
eine untere Fläche
hat. Eine untere Sub-Fläche
einer ersten Sub-Schicht eines heißsiegelbaren Materials wird dann
mit einer oberen Sub-Fläche
einer zweiten Sub-Schicht eines wärmebeständigen Materials verbunden.
Die verbundene erste und zweite Sub-Schicht werden dann mehrere
Male gefaltet, um eine Vielzahl benachbarter paralleler und länglicher Abschnitte
zu bilden. Jeder längliche
Abschnitt hat im allgemeinen einen zentralen Steg im Querschnitt
mit einem oberen horizontalen Bereich, einem unteren horizontalen
Bereich und einem vertikalen Gelenkbereich. Die oberen horizontalen
Bereiche zusammen definieren eine heißsiegelbare obere Fläche der
Aufreißer
bildenden Schicht. Die unteren horizontalen Bereiche zusammen definieren
eine wärmebeständige untere
Fläche
der Aufreißer
bildenden Schicht. Die Unterlageschicht wird dann mit der Aufreißer bildenden
Schicht durch Befestigen der heißsiegelbaren oberen Fläche der
Aufreißer
bildenden Schicht an der unteren Fläche der Unterlageschicht gebildet. Die
Dichtschicht wird dann mit der Aufreißer bildenden Schicht verbunden,
indem die wärmebeständige untere
Fläche
der Aufreißer
bildenden Schicht an der oberen Fläche der Dichtschicht befestigt
wird. Eine Vielzahl von Dichtungsformen wird dann aus den verbundenen
Schichten gestanzt. Aufgrund der Formstanz-Gestaltung mit Verschachtelungen
jedoch kann jede Dichtung mit benachbarten länglichen Abschnitten überlagert
sein.
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Bei
einer Ausführungsform
umfaßt
der Schritt des Stanzens weiterhin das Stanzen einer Vielzahl kreisförmiger Dichtungsformen
aus den aneinanderhaftenden Schichten, wobei ein Bereich einer der
vertikalen Gelenkbereiche eines länglichen Abschnittes der aneinanderhaftenden
Schichten im allgemeinen jede der kreisförmigen Dichtungsformen mittig
schneidet.
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Bei
einer Ausführungsform
umfaßt
der Schritt des Befestigens der Unterlageschicht an der Aufreißer bildenden
Schicht weiter das Anbinden über
ein Klebsystem, ein Extrusionssystem oder ein thermisches Laminiersystem,
um die obere Fläche der
Aufreißer
bildenden Schicht mit dem heißsiegelbaren
Material an der Unterlageschicht zu befestigen.
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Bei
einer Ausführungsform
umfaßt
der Schritt des Anhaftens der Dichtschicht und der Aufreißer bildenden
Schicht weiterhin das Anbringen eines Bindematerials über der
gesamten Fläche
entweder der Dichtschicht oder der Aufreißer bildenden Schicht und das
miteinander Verbinden der beiden Schichten.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden bei einer Durchsicht der genauen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungsfiguren
deutlich. Besondere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind hierin nur dazu offenbart, Aspekte
der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen und nicht in irgendeiner
Weise den Umfang der Erfindung zu begrenzen. Änderungen und Modifikationen
können
bei den offenbarten Ausführungsformen
vorgenommen werden, die in den Umfang der Erfindung fallen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 veranschaulicht
eine perspektivische Ansicht einer Verschlußdichtung, die gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
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2 veranschaulicht
einen Querschnitt eines Rohlings oder eines Streifens aus Materialschichten
einschließlich
einer gefalteten Aufreißer bildenden
Schicht zum Bilden einer Vielzahl der Verschlußdichtungen, die in 1 veranschaulicht
sind.
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3 veranschaulicht
einen Querschnitt des Aufreißer
bildenden Schichtbereichs der Verschlußdichtung vor dem Falten.
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4 veranschaulicht
einen Querschnitt eines Segmentes der Aufreißerschicht nach dem Falten
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 veranschaulicht
in perspektivischer Ansicht das Formstanz-Layout mit Verschachtelungen
bei einem Rohling, welches Grundsätze der Erfindung verkörpert.
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6 veranschaulicht
im Querschnitt eine Aufreißerschicht
einschließlich
einer Folienschicht gemäß weiteren
Grundsätzen
der Erfindung.
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7 veranschaulicht
im Querschnitt eine Dichtung, welche die Aufreißerschicht der 6 enthält.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER GEGENWÄRTIGE BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit
Bezug nun auf die Zeichnungen veranschaulicht 1 eine
perspektivische Ansicht einer Verschlußdichtung 10, die
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Verschlußdichtung 10 umfaßt ein Paar
Aufreißer 12 und 14,
die einander gegenüberstehen
und gelenkig miteinander und mit einem Dichtabschnitt 16 verbunden
sind, der an einer Öffnung
eines Behälters angeklebt
werden kann. Die Aufreißer 12 und 14 umfassen
jeweils eine obere Fläche 18 bzw. 20,
die zusammen eine obere Fläche
der Verschlußdichtung 10 definieren.
Der Dichtabschnitt 16 umfaßt eine untere Fläche 22 gegenüber den oberen
Flächen 18 und 20 der
Aufreißer.
Die untere Fläche 22 ist
dem Behälter
zugewandt und haftet daran an, wenn die Verschlußdichtung 10 eingerichtet
ist.
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2 veranschaulicht
einen Querschnitt aus Materialschichten, die eine Folie oder eine
Lage zum Bilden der Verschlußdichtung 10 bilden,
um den bestimmten Aufbau der Verschlußdichtung 10 zu erläutern. Im
allgemeinen umfaßt
jede Dichtung eine obere Unterlageschicht 24, eine untere
Dichtschicht 26 und eine Aufreißer bildende Schicht 28,
die zwischen die Unterlage- und die Dichtschicht gelegt ist. Eine Bindematerialschicht 30 ist
auch zwischen die untere Dichtschicht 26 und die Aufreißer bildende
Schicht 28 gelegt, um die beiden Schichten miteinander
zu verbinden. Eine zweite Klebmaterialschicht 32 ist auf
der unteren Fläche
der unteren Dichtschicht 26 vorgesehen und definiert die
untere Fläche 22 der
Verschlußdichtung 10.
Die Klebmaterialschicht 32 dient zum Ankleben der Verschlußdichtung 10 an
der Behälteröffnung.
Jede der bestimmten Schichten, die oben erwähnt sind, ist in weiteren Einzelheiten
hiernach beschrieben, wobei die Aufreißer bildende Schicht 28 als
letztes beschrieben wird.
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Die
obere Unterlageschicht 24 kann als eine dünne Folie
aus Material aus praktisch irgendeinem wärmebeständigen Material zur Verfügung gestellt werden.
Beispiele solchen Materials umfassen wärmehärtendes Polyester und dergleichen.
Die obere Unterlageschicht 24 bildet ein ästhetisches
Aussehen, wie es gewünscht
ist, und kann gedruckte Nachrichten umfassen, um an einen Verbraucher
visuelle Information weiterzugeben. Die obere Unterlageschicht 24 bildet
eine kontinuierliche einstückige
obere Fläche
für die
Verschlußdichtung 10.
Die obere Unterlageschicht 24 wird bevorzugt aus einem
federnden Material gebildet, das in Folienform bereitgestellt werden
kann und dem Aufreißer 12 und 14 Festigkeit
verleihen wird.
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Die
untere Dichtschicht 26 liefert die Dichtfunktion der Verschlußdichtung 10 und
ist bevorzugt aus einer Metallfolie gebildet, die durch Induktion
erhitzt werden kann, um den Behälter
abzudichten, obwohl andere Substanzen oder Material, so wie ein Kunststofffilm,
eingesetzt werden können.
Bei einer Ausführungsform
ist die untere Dichtschicht 26 ein Aluminiumfolienblatt,
daß typischerweise
eine Dicke hat, welche im Bereich von 0.0005 bis 0.002 Zoll (1.27
bis 51 μm)
liegt. Ein Aluminiumfolienblattmaterial ist auch bevorzugt, weil
die untere Dichtschicht 26 eine Dichtung zur Verfügung stellt,
die für
Flüssigkeit und
Dampf undurchlässig
ist, um zu verhindern, daß Feuchtigkeit
und Keime oder andere Verunreinigungen auf die Inhalte innerhalb
des Behälters
einwirken.
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Die
Klebschicht 32 ist auf der unteren Fläche der Dichtschicht 26 vorgesehen,
um die Verschlußdichtung 10 an
der Behälteröffnung anzubringen.
Die Klebschicht 32 kann ein wärmeaktiviertes Klebmittel sein,
so wie ein Ionomer, das erweicht, wenn es erwärmt wird und dann an einer
Oberfläche
anhaftet, wenn abgekühlt
wird. Ein solches Ionomer wird unter der eingetragenen Marke SURLYN® vermarktet
und ist bei der E. I. DuPont DeNemours & Co. erhältlich. Die Klebschicht 32 kann
durch Induktion über
die untere Dichtschicht 26 oder durch irgendwelche anderen
Mittel erwärmt
werden, so daß sie
erweicht und die Dichtung an den Behälter klebt, wie es gewünscht ist.
Bei einer alternativen Ausführungsform
kann die untere Dichtschicht 26 so gestaltet werden, daß sie unversehrt
bleibt, wenn sie von dem Behälter
entfernt wird. Die Klebschicht 32 kann so vorgesehen sein, daß sie eine
schwächere
Bindung hat, damit sie sich vom Behälter löst, bevor die untere Dichtschicht 26 abgezogen
oder ansonsten beschädigt
wird. Dies sichert die Funktion eines „sauberen Abziehens", wodurch die Dichtung
entfernt wird, ohne daß ein
Teil auf dem Behälter
gelassen wird.
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Die
obere Fläche
der Induktions- oder unteren Dichtschicht 26 haftet an
der Aufreißer
bildenden Schicht 28 über
eine Bindeschicht 30. Wieder kann diese Bindeschicht 30 in
Form eines Klebmittels sein, ähnlich
dem wärmeaktivierten
Material, das oben für die
Klebschicht 32 beschrieben ist, oder eines anderen geeigneten
Klebmittels. Jedoch muß das
Klebmittel eine ausreichend starke Bindung zur Verfügung stellen,
so daß sich
die Aufreißer
bildende Schicht 28 nicht von der Induktionsfolie oder
der unteren Dichtschicht 26 trennt, wenn die Aufreißer benutzt
werden, um die Verschlußdichtung 10 von
einem Behälter
zu entfernen. Es ist daher bevorzugt, daß die Bindeschicht 30 ein
recht starkes Klebmittel ist, das wenigstens eine überlegene
Bindung im Vergleich zu der Klebschicht 32 liefert, welche
die Dichtung an dem Behälter
befestigt. Die Klebschicht 30 sollte die Bindung zwischen
der Aufreißer
bildenden Schicht 28 und der unteren Dichtschicht 26 darüberhinaus
halten, wenn die untere Dichtschicht 26 reißen wird.
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Die
Aufreißer
bildende Schicht 28 besteht aus zwei getrennten Materialschichten,
die miteinander in einer geeigneten Weise verbunden und dann gefaltet
und heißgesiegelt
werden, um die Form der Schicht beizubehalten. Wie in 3 veranschaulicht, beginnt
die Aufreißer
bildende Schicht 28 als ein flaches Blatt oder ein Streifen
aus Material mit einer oberen heißsiegelbaren Sub-Schicht 40,
die an eine untere wärmebeständige Sub-Schicht 42 angeklebt ist.
Die beiden Sub-Schichten müssen
typischerweise verbunden werden, bevor die gefaltete Formation erzeugt
wird, die in 4 veranschaulicht ist. Bei einer
Ausführungsform
ist die heißsiegelbare Sub-Schicht 40 aus
einem dünnen
thermoplastischen Material mit einer Dicke in einem Bereich von ungefähr 0.001
Zoll (25.4 μm)
gebildet. Ein Beispiel eines geeigneten Materials ist lineares niedrigdichtes Polyethylen.
Ein Beispiel einer geeigneten wärmebeständigen Sub-Schicht 42 ist
ein wärmehärtendes Polyester,
das viel höheren
Temperaturen widerstehen kann, als die heißsiegelbare Schicht 40,
ohne zu schmelzen.
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Die
untere Dichtschicht 26 wird leicht reißen, wenn der Benutzer die
Aufreißer 12 und 14 zieht,
um den Behälter
zu öffnen.
Jedoch ist die untere Dichtschicht 26 auch fest genug,
um zufälligem
Kontakt während
des Handelns und Versendens der Dichtungen und der abgedichteten
Behälter
zu widerstehen. Die Dichtschicht 26 kann Mißbrauch
anzeigen, da, wenn einmal die Dichtung aufgebrochen ist oder die Schicht
abgezogen ist, sie nicht wiederhergestellt oder neu abgedichtet
werden kann.
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4 veranschaulicht
einen Bereich der Folie der Aufreißer bildenden Schicht 28,
definiert hierin als ein gefalteter Abschnitt 28, nachdem
er einem Mehrfach-Faltungsprozeß unterworfen
war, um die endgültige
Form der Schicht 28 zu vervollständigen.
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Wie
es am besten in 2 veranschaulicht ist, sind
idealerweise eine Vielzahl identischer gefalteter Abschnitte 48 einander
benachbart aus der ungefalteten Schicht 28 gebildet. Jeder
dieser Abschnitte 48 definiert einen Streifen der Aufreißer bildenden Schicht
zum Ausbilden individueller Verschlußdichtungen 10. Die
gefaltete Form und das Verfahren werden nur für einen der Abschnitte 48 beschrieben. Das
Formen und das Verfahren werden dann mehrere Male wiederholt, um
eine Folie oder eine Lage der Aufreißer bildenden Schicht 28 zum
Erzeugen mehrerer Verschlußdichtungen 10 in
einem Gitter zu bilden. Solch ein kontinuierliches Faltverfahren
ist jedoch schwierig, und die Erfindung wird bevorzugt, zumindest
anfangs, so praktiziert, daß einzelne
gefaltete Streifen gebildet werden, d.h. ein langer Streifen mit
einem Abschnitt 48. Dies ist im wesentlichen, wie es in 4 gezeigt
ist.
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Wie
in 4 gezeigt, ist ein Paar beabstandeter Faltungen,
im allgemeinen mit 50 bezeichnet, erzeugt, wobei die heißsiegelbare
Sub-Schicht 40 auf sich selbst 180° gegenüberliegenden Enden einer Segmentlänge L1 gefaltet wird, so daß das Material weiter zurück über die
Länge des
Segmentes läuft.
Wenn die gegenüberliegenden
Enden der Schicht 28 sich in der Mitte des Segments L1 treffen, wird das Material dann 90° vertikal
an einem Paar zweiter Falten 52 gefaltet, so daß das heißsiegelbare Material
weiterhin auf sich selbst gefaltet ist, sich jedoch in vertikaler
Richtung erstreckt. Eine dritte Faltung, die im allgemeinen mit 54 bezeichnet
ist, wird dann in jedem Segment der Schicht 28 erzeugt,
wobei die Falte im allgemeinen 90° ist
und die Segmente der Schicht 28 sich einander gegenüberstehende erstrecken.
Auf diese Weise hat der einzelne Abschnitt der Schicht 28 im
allgemeinen eine I-förmige Konfiguration.
Der Abschnitt 48 der Schicht 28 umfaßt ein oberes
horizontales Segment 56, ein vertikales Segment 58,
das durch die Länge
L2 definiert ist und ein unteres horizontales
Segment 60, definiert durch die Länge L1.
Wärme kann
dann auf die gefaltete Schicht 28 aufgegeben werden, so
daß die
gefalteten Segmente der heißsiegelbaren
Schicht 40 in Kontakt miteinander versiegelt werden. Der
Materialstreifen wird mehrere Male in derselben Weise gefaltet,
um eine Vielzahl getrennter paralleler Abschnitte der Aufreißer bildenden
Schicht 28 zu definieren. Die oberen horizontalen Segmente 56 sind
einstückig verbunden
mit benachbarten gefalteten Abschnitten 48 der Schicht 28 veranschaulicht,
bis die einzelnen Dichtungen 10 gestanzt oder ausgeschnitten
werden.
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Wie
in 5 veranschaulicht werden aus praktischen Gründen die
Auslagen der Stanzungen 500 miteinander verknüpft, um
Abfall zu minimieren. Somit überlappen
entlang einer gegebenen Längsrichtung
die Ausstanzungen um die Differenz zwischen den gestrichelten Linien
C' und C'', die longitudinal sich erstreckende
Tangenten an die Formstanzlayouts in benachbarten Längsreihen
oder Spalten darstellen. Dies jedoch beeinflußt die gesamte Form oder Funktion
einer gegebenen Dichtung mit der erfinderischen Aufreißerstruktur
nicht.
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Bei
einer Ausführungsform
kann jeder der Abschnitte 48 die identische Größe und Form
umfassen, die bei einem Rohling zum Ausbilden einer Vielzahl identischer
Verschlußdichtungen 10 eingesetzt werden
soll. Als Alternative können
einer oder mehrere getrennte Abschnitte der Schicht 28 verschiedene
Segmentgrößen umfassen,
um Abschnitte mit verschiedenen Formen zur Verfügung zu stellen, um Verschlußdichtungen 10 unterschiedlicher
Größe und/oder
Konfiguration aus derselben Materialfolie herzustellen.
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Der
Streifen oder die Folie der gefalteten und ausgebildeten Aufreißer bildenden
Schicht 28 wird dann weiter verarbeitet um die Unterlageschicht 24 hinzuzufügen. Bei
einer Ausführungsform
ist die Unterlageschicht 24 an der heißsiegelbaren Seite der Schicht 28 befestigt,
die durch die benachbarten oberen horizontalen Segmente 56 definiert
ist, durch irgendwelche verschiedenen geeigneten Verfahren, einschließlich: (1)
Aufgeben von Wärme,
um die heiß siegelbare
Sub-Schicht 40 an sich selbst und an die Unterlageschicht 24 zu
binden; (2) ein Klebsystem; (3) ein Coextrusionssystem, um einige
zu nennen. Die untere Dichtschicht 26 haftet an der wärmebeständigen Seite
der Schicht 28, die durch die benachbarten horizontalen
Segmente 60 definiert ist, wobei die oben beschriebene
Bindeschicht 30 verwendet wird. Die Dichtklebeschicht 32 wird
an die untere Dichtschicht 26 vor oder nach dem Anhaften
der unteren Dichtschicht 26 an die Aufreißer bildende Schicht 28 angelegt.
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2 veranschaulicht
einen Bereich einer Folie oder eines Rohlings 70 der gefalteten
und angeklebten Materialschichten, der idealerweise benutzt wird,
um eine Vielzahl der Verschlußdichtungen 10 herzustellen.
Individuelle Dichtungen 10 werden aus den Rohlingen in
Zeilen und Spalten ausgeschnitten oder ausgestanzt, abhängig von
der Länge des
Materialstreifens und der Anzahl gefalteter Abschnitte 48.
Die Ausschnitte würden
dort ausgebildete, wo es durch die Linien C in 2 angezeigt
ist, um jedes der einzelnen unteren horizontalen Segmente 60 der
getrennten Abschnitte der gebildeten Schicht 28 abzutrennen.
Diese Abtrennung würde die
kontinuierliche obere Fläche
der gebildeten Schicht 28 nicht mittig schneiden, um die
oberen horizontalen Abschnitte 56 zu erzeugen, aufgrund
des Stanzlayout mit Verschachtelungen, das oben angesprochen worden
ist.
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Die
Aufreißer
haften in keiner Weise an der Dichtschicht 26, der Bindeschicht 30 oder
irgendeinem anderen Bereich der Aufreißer bildenden Schicht 28 während irgendeinem
der Klebeprozesse oder der Techniken. Dies hat den Grund darin,
daß die
wärmebeständige Sub-Schicht 42 auf
der unteren Fläche
der horizontalen Segmente 56 jedes Abschnittes der gefalteten
Schicht 28 liegen, auf den Außenseitenflächen der vertikalen Segmente 58 und auf
der oberen und unteren Fläche
der unteren horizontalen Segmente 60. Die vertikalen Segmente 58 definieren
jeweils ein Gelenk, um die sich die Aufreißer 12 und 14 bewegen
und biegen können.
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Jede
einzelne Verschlußdichtung 10,
wie in 1 veranschaulicht, befindet sich auf einer Öffnung einer
Flasche oder eines Behälters.
Induktionsheizen kann eingesetzt werden, über die Induktionsfolie oder
die untere Dichtschicht 26, um die Verschlußdichtung über die
Klebschicht 32 anzubinden, damit die Öffnung des Behälters abgedeckt
wird. Die Aufreißer 12 und 14 können sich
frei bewegen und relativ zu dem Gelenk biegen, das durch die vertikalen
Segmente 58 der Dichtung gebildet ist. Um die Dichtung
zu entfernen, kann ein Benutzer einen der Aufreißer 12 oder 14 greifen
und eine nach oben gerichtete Kraft anwenden, um die Bindung des
Klebmittels 32 aufzubrechen oder um die Materialschichten
einschließlich
der Dichtschicht 26 zu reißen. Als Alternative kann ein
Verbraucher beide Aufreißer 12 und 14 greifen,
so daß die
Unterlageschicht 24 auf gegenüberliegenden Seiten des Gelenkes
aneinanderliegt. Dies erzeugt einen dickeren Aufreißer, der für viele
Verbraucher einfacher zu greifen ist. Der Verbraucher kann dann
an den kombinierten Aufreißer 12 und 14 ziehen,
um die Dichtung aufzubrechen.
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1 veranschaulicht
eine runde Verschlußdichtung 10 zum
Anbringen an einem Behälter
mit einer runden Öffnung
in dem Behälter.
Wie es den Fachleuten deutlich werden wird, kann die Größe, Form
und Kontur der Verschlußdichtung
beträchtlich variieren,
abhängig
von der Größe, Form
und Kontur der beabsichtigten Behälteröffnung.
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6 veranschaulicht
im Querschnitt eine Aufreißer
bildende Schicht 100, ähnlich
der Aufreißer bildenden
Schicht 28 der 3, jedoch aus einer Heißsiegelschicht 102 und
einer Folienschicht 104 bestehend. Diese Struktur kann
unterschiedliche und wünschenswerte
Eigenschaften zur Verfügung
stellen, so wie verstärkte
Aufreißer.
Weiterhin kann die Folienschicht 104 als eine Einrichtung
zum Leiten von Wärmeenergie
in die Heißsiegelschicht 102 dienen.
Im wesentlichen kann dann die Schicht 104 als eine wärmebeständige Schicht
und eine Einrichtung zum Leiten von Wärmeenergie zu der Heißsiegelschicht
dienen.
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7 veranschaulicht
im Querschnitt einen Verschluß,
welcher die Aufreißer
bildende Schicht 100 der 6 enthält. Diese
Ansicht ist ähnlich
der der 4, mit der Ausnahme, daß zusätzlich zu
der Aufreißer
bildenden Schicht 100 die Illustration ein System darstellt,
so wie ein Klebsystem 106, um eine Unterlageschicht 108 an
dem Rest des Verschlusses zu befestigen.
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Wenn
die gesamte Struktur durch ein Induktionsenergiefeld läuft, wird
die Folienschichtinduktionsenergie in Wärmeenergie umwandeln. Die Wärmeenergie
wird in die Heißsiegelschicht
eingeleitet. Die Heißsiegelschicht
wiederum wird sich erweichen und sich an den Behälter binden.
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Gleichzeitig
wird der Bereich der Folie, der auf sich selbst zurückgefaltet
ist, wo die Aufreißer
gebildet werden, nicht an sich selbst anhaften und wird daher ermöglichen,
daß der
Ansatzbereich als ein Gelenk arbeitet.
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Die
obigen Materialbeispiele, die für
die Herstellung jeder Schicht beschrieben worden sind, können auch
variieren, ohne daß man
sich vom Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung entfernt. Viele
andere Änderungen
und Modifikationen können bei
den beschriebenen Ausführungsformen
vorgenommen werden. Diese Änderungen
und Modifikationen sind so gedacht, daß sie in den Umfang der vorliegenden
Erfindung fallen. Die beschriebenen Ausführungsformen sind nur gegeben,
um Aspekte der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen und sind
nicht dafür
gedacht, den Umfang der Erfindung zu begrenzen. Die Erfindung soll
nur durch den Umfang der angefügten
Ansprüche
beschränkt
sein.
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Obwohl
Modifikationen und Änderungen
von den Fachleuten vorgeschlagen werden können, ist es die Absicht der
Erfinder, innerhalb des hierauf erteilten Patentes alle Änderungen
und Modifikationen zu verkörpern,
die vernünftigerweise
und richtigerweise in den Umfang ihres Beitrages zu der Technik zu
liegen kommen.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den
Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch
in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.