CH678843A5

CH678843A5 -

Info

Publication number: CH678843A5
Application number: CH2167/89A
Authority: CH
Inventors: Werner Fritz Dubach
Original assignee: Alfatechnic Ag
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1991-11-15
Also published as: ATE101830T1; AU5685590A; JPH03226467A; US5094361A; EP0402310A1; EP0402310B1; DE59004657D1; CA2018082A1

Description

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Beschreibung

In der Verpackungsindustrie sind Behälter verschiedenster Art mit Verschluss bekannt, in der der Inhalt versiegelt aufbewahrt ist. Dies können Flaschen oder Kanister mit einem Behälterhals sein, der mit einer Folie oder Membran versiegelt ist, Tuben mit versiegelten Tubenkopf oder verschweiss-te Säcke, in denen der Inhalt versiegelt untergebracht ist. Bevor der Inhalt solcher Behälter- erstmals über den Verschluss dosiert abgegeben werden konnte, musste die Versiegelung zerstört werden, In manchen Fällen musste hierzu der Verschluss erst entfernt werden* dann die Folie durch-stossen und der Verschluss wieder aufgesetzt werden, bei anderen die Kappe des Verschlusses erst geöffnet und durch den Ausguss die darunterliegende Folie durchstochen werden.

Neuere Ausführungsformen zeigen Verschlüsse mit Durchstosselementen, die am Verschluss selber vorgesehen sind. So ist beispielsweise aus der EP-A 0 214 095 ein Verschluss mit einem Durchstoss-element bekannt, bei dem der Verschluss vor dem erstmaligen Öffnen in einer oberen Garantielage gehalten ist und erst nach Entfernung eines Garantiebandes in einer unteren Gebrauchslage gedrückt werden kann, wobei gleichzeitig die Versiegelung zerstört wird. Ferner ist in der ÉP-A 0 296 100 ein Kunststoffverschluss beschrieben, der neben der Ausgussöffnung ein separat betätigbares Durch-stosselement aufweist. Während somit die konstruktiv einfachen Verschlüsse bedienungsfreundlich sind, sind die bedienungsfreundlichen neueren Verschlüsse konstruktiv relativ aufwendig und entsprechend teuer.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen konstruktiv einfachen, bedienungsfreundlichen Verschluss zu schafften, der unter Beibehaltung des prinzipiellen konstruktiven Aufbaues ein grosses Anwendungsgebiet hat.

Diese Aufgabe löst ein Verschluss mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die abhängigen Ansprüche 3-8 und 11 definieren Verschlüsse, die besonders für Flaschen, Kanister, Tuben und dergleichen geeignet sind, während die Ansprüche 9 und 10 Ausführungen für Säcke oder sackartige Behälterbetreffen.

In den beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Verschlusses auf einen Behälter mit versiegeltem Behälterhals im Detail und weitere Ausführungsformen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schnapp-scharnierverschluss in der vollständig geöffneten Herstellungslage;

Fig. 2 denselben Verschluss in Seitenansicht nach der erstmaligen Öffnung und;

Fig. 3 denselben Längsschnitt nach Fig. 1 des Verschlusses im montierten Zustand vor der erstmaligen Öffnung;

Fig. 4 einen zweiteiligen Verschluss mit zentralem Dichtstift in der geschlossenen und,*

Fig. 5 in der geöffneten Lage im Längsschnitt vor und nach der erstmaligen Betätigung sowie;

Fig. 6 in der Ansicht von unten im nicht montierten Zustand;

Fig. 7 einen auf einem Sack aufgeschweissten .

Verschluss, in der die Sackwandung die Versiegelung bildet und;

Fig. 8 eine Variante bei dem der Verschluss die Sackwandung durchsetzt und eine zusätzliche Ver- «

Siegelung vorhanden ist, beide Varianten im Vertikalschnitt.

Obwohl in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den beigefügten Zeichnungen lediglich Verschlüsse in Kunststoffausführung beschrieben und dargestellt sind, beschränkt sich die Erfindung nicht auf Ausführungen aus diesem Material. Generell lassen sich Verschlüsse, gemäss dem erfindungsgemässen Prinzip, sowohl aus Metall wie aus Kunststoff sowie aus Kombinationen hiervon herstellen. Auch in der Materîalwahl bezüglich der Versiegelung hat der Konstrukteur im wesentlichen freie Hand. So kann beispielweise die Versiegelung eine Metall- oder Kunststoffolie beziehungsweise Membran sein oder aus einem Laminat beider Materialien gefertigt sein. Auch eine Versiegelung aus imprägniertem oder beschichtetem Papier kommt durchaus in Frage. Ferner kann die Versiegelung entweder direkt auf dem Behälter befestigt sein oder vor der Montage in den Verschluss eingelegt und mit diesem verbunden worden sein. In einem speziellen Fall ist sogar die Behälterwandung selber Teil der Versiegelung. Die Versiegelung ist mit dem Verschluss oder dem Behälter vorzugsweise ver-schweisst oder verklebt. In gewissen Fällen kann jedoch auch eine rein mechanische Verklemmung der Folie zwischen Verschluss und Behälter genügen. In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele wird auf die obengenannten Varianten nur noch ausnahmsweise eingegangen.

Die Ausführung gemäss den Fig. 1-3 stellt einen Kunststoffverschluss, der insbesondere zur Montage auf Flaschen oder Kanister geeignet ist, dar. Der einteilig gespritze Verschluss hat einen Unterteil 1, der über ein Filmscharnier 3 mit einer Kappe 2 verbunden ist. Der Unterteil 1 hat eine gegenüber dessen oberen Hand nach unten versetzte Deckfläche 4, die von einer Ausgusstülle 6 durchsetzt ist.

An der Unterseite der Deckfläche 4 steht eine Hingwand 7 vertikal ab. Diese hat zur Verbindung des Verschlusses mit dem Behälter ein Innengewinde 8. Die Unterseite der Deckfläche 4 ist zudem mit einer umlaufenden Schweisswulst 5 versehen, die konzentrisch zur Ringwand 7 innerhalb derselben verläuft und gegenüber der Ringwand 7 um etwa die Wandstärke des Behälters nach innen versetzt ist ^

Die sich über die genannte Ringwand 7 hinaus nach aussen erstreckende Deckfläche 4 wird von einer schürzenartigen Aussenwand 10 begrenzt, an dessen dem Filmscharnier 3 abgelegenen Bereich über " Brücken 11, die als Sollbruchstellen dienen. Ein Garantieband 9 ist angeordnet. Das Garantieband 9 zeigt dem Konsumenten optisch die Unversehrtheit des Produktes an. Der Verschluss ist als Schnapp-scharnierverschluss ausgebildet, wobei die

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Schnappfunktion durch Federelemente 12, im dargestellten Beispiel sind dies Spannbänder, bewirkt. Die Kappe 2 wird von einer Deckfläche 20 abgeschlossen, auf der Innenseite der Deckfläche 20 ist eine auf die Tülle 6 ausgerichtete Ringwand 21 angebracht, die die Ausgusstülle im geschlossenen Zustand umgreift. Zur Dichtung ist sowohl an der Ringwand 21 wie auch an der Ausgusstülle 6 je eine Dichtwulst 22 beziehungsweise 13 vorhanden. Innerhalb des von der Ringwand 21 umgrenzten Bereiches ist an der Deckfläche 20 vertikal zu derselben ein Aufreisselement 23 angespritzt. Das Aufreisselement ist in der dargestellten Ausführung als Hohlstift gestaltet. Bei geringerer Dimensionrerung kann er jedoch auch voll sein. Auch in der Gestaltung der Querschnittsform des Aufreisselementes 23 ist der Konstrukteur prinzipiell frei. Wesentlich ist nur, dass eine genügend grosse stirnseitige Verbindungsfläche 24 am Aufreisselement 23 vorhanden ist. Die stirnseitige Verbindungsfläche 24 dient als Schweiss- oder Klebstelle für die Wirkverbindung mit der im geschlossenen Zustand des Verschlusses darunterliegenden Folie oder Membran.

In der Fig. 3 ist der Verschluss vor dem erstmaligen Gebrauch in der montierten Lage auf einem Behälter 30 dargestellt. Der Behälter 30 hat hier einen Behälterhals 31 mit einem Aussengewinde 33, welches passend mit dem Innengewinde 8 der Ringwand 7 klemmt. Die Stirnfläche 32 des Behälterhalses 31 liegt unten an der Deckfläche 4 im Bereich zwischen der Ringwand 7 und der umlaufenden Schweisswulst 5 an. Die Versiegelung 40 ist im gezeigten Beispiel eine Metall- oder Kunststoff-Me-tallaminat-Folie. Diese wird in den geschlossenen Verschluss eingelegt und zusammen mit demselben auf den gefüllten Behälter 30 aufgeschraubt. Danach wird der geschlossene Behälter 30 durch ein Hochfrequenzmagnetfeld geführt. Hier erhitzt sich die Versiegelung 40 und verschweisst sich mit der Stirnfläche 32 des Behälters 30 mit der umlaufenden Schweisswulst 5 des Unterteiles 1 und mit der stirnseitigen Verbindungsfläche 24 des Aufreisselementes 23. Vor dem erstmaligen Öffnen reisst der Konsument zuerst das Garantieband 9 unter Zerstörung der Brücken 11 weg, bevor er die Kappe 2 des Verschlusses öffnet und damit das Aufreisselement 23, an dem die Versiegelung 40 haftet, nach oben bewegt und so die Versiegelung zerstört. Um dies zu erleichtem sind am Unterteil zur Versiegelung hingerichtet mindestens ein Schneidorgan 14, im vorliegenden Fall ist dies ein Zähnekranz, der unten an der Ausgusstülle 6 zur Versiegelung hingerichtet ist. Die Fig. 2 zeigt den Verschluss im Zustand nach der erstmaligen Öffnung. Das Garantieband 9 ist dann nicht mehr vorhanden. Am Aufreisselement haftet lediglich noch ein Folienrest 41, der dem Konsumenten anzeigt, dass der Inhalt versiegelt war, und dass nunmehr dieselbe zerstört ist.

In den Fig. 4-6 ist eine zweite Ausführungsform desselben Erfindungsprinzip einem völlig andersartigen Verschluss dargestellt. Derartige Verschlüsse werden vorwiegend auf Behälter mit pa-stösem Inhalt angebracht. Wiederum hat der Behälter 30 einen Behälterhals 31 der eine plane Stirnfläche 32 aufweist. Auf das Aussengewinde 33 des Behälterhalses 31 ist hier ein Unterteil 50 aufgeschraubt, der eine den Flaschenhals 31 umgreifende Ringwand 51 mit Innengewinde 52 umfasst. Das 5 Innengewinde 52 des Unterteiles 50 passt exakt auf das Aussengewinde 33 des Behälterhalses 31. Die Ringwand 51 ist aussen als Gleitwanddichtung 53 ausgebildet und hat am oberen Ende eine Dichtwulst 54. Mittels einer konischen Einschnürung 55 ver-10 jüngt sich das Unterteil 50 bis auf das Mass der inneren lichten Weite des Behälterhalses 31. Ein innenliegender planer, ringförmiger Absatz 56 liegt im montierten Zustand des Verschlusses exakt auf die plane Stirnfläche 32 des Behälterhalses 31 auf. 15 Senkrecht über dem ringförmigen planen Absatz 56 erstreckt sich eine rohrförmige Führungs- und Dichtwand 57. Die Aussenseite dieser Führungsund Dichtwand 57 ist wiederum als Gleichwanddichtung ausgebildet. Von der Innenseite der Führungs-20 wand 57 erstrecken sich drei in regelmässigem Abstand angeordnete radial nach innen gerichtete Schneidrippen 59. Deren untere Kanten sind als Schneidkanten 59" ausgebildet. Zentrisch zwischen den drei Schneidrippen 59 ist ein Dichtstift 25 58 gehalten. Zwischen zwei benachbarten Schneidrippen 59 ist jeweils eine ebenfalls radial nach aussen gerichtete Verdrängungsrippe 59' angeordnet. Die Verdrängungsrippen 59' erstrecken sich nicht bis zur Führungs- und Dichtwand 57, sondern sind 30 gegenüber den Schneidrippen 59 in radialer Richtung verkürzt. Der Dichtstift 58 ist in axialer Richtung über die verschiedenen Rippen 59 und 59' nach oben zu einer Spitze verlängert. Auf den Unterteil 50 ist ein in axialer Richtung auf demselben 35 verschieblich bewegbarer Oberteil 60 aufgesprengt. Von aussen erkennt man am Oberteil 60 dessen untere zylindrische Mantelwand 61 und die darauf folgende kegelförmige Deckfläche 64, die in einer Ausgussöffnung 65 mündet. Die Spitze des 40 Dichtstiftes 58 passt dichtend in die Ausgussöffnung 65. Am unteren Rand der zylindrischen Mantelwand 61 ist an der Innenseite eine Dichtwulst 62 angeordnet. Bei Montage des Verschlusses muss diese untere Dichtwulst 62 über die vorherbe-45 schriebene Dichtwulst 54 am Unterteil 50 gesprengt werden.

Etwas nach innen versetzt, konzentrisch zur Mantelwand 61 ist eine zylindrische Dichtwand 63 unten an der kegelförmigen Deckfläche 64 ange-50 spritzt. Die zylindrische Dichtwand 63 weist eine endständige ringförmige Dichtwulst 68 auf, die an der rohrförmigen Führungs- und Dichtwand 57 des Unterteiles 50 anliegt. Nochmals weiter nach innen versetzt und wieder konzentrisch zur zylindrischen 55 Mantelwand 61 ist das Aufreisselement 66 in Form eines Rohrabschnittes wiederum an der kegelförmigen Deckfläche 64 angespritzt. Dieses axial verlaufende Aufreisselement 66 ist länger als die weiter aussenliegende zylindrische Dichtwand 63. Im 60 geschlossenen Zustand des Verschlusses reicht das Aufreisselement 66 bis zum Niveau der Oberkante 32 des Behälterhalses 31. Das Aufreisselement 66 in Form eines Rohrabschnittes ist mit drei Führungsschlitzen 67 versehen, durch die die 65 Schneidrippen 59 des Unterteiles radial nach innen

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ragen. Unterteil 50 und Oberteil 60 sind folglich un-verdrehbar, jedoch translatorisch zueinander beweglich aufeinander geführt.

Bei der Montage wird wie bereits beschreiben zuerst der Oberteil 60 auf den Unterteil 50 gesprengt. In den montierten Verschluss, sodann die Versiegelung 40, beispielsweise in Form einer Aluminiumfolie in den Unterteil 50 eingelegt und auf den planen ringförmigen Absatz 56 aufgeschweisst. Hierauf wird auf den gefüllten Behälter 30 der Verschluss aufgeschraubt. Im Hochfrequenzinduktionsfeld erhitzt sich die Aluminiumversregelung 40 und verbindet sich mit der Kunststoffflasche 30 und mit der unteren Stirnfläche des Aufreisselementes 66. Bei der erstmaligen Betätigung des Verschlusses wird der Oberteil 60 nach oben geschoben. Hierbei reisst die Versiegelung 40 im Bereich zwischen dem Absatz 56 und dem sich nach oben bewegenden Aufreisselement 66. Gleichzeitig zerschneiden die Schneidrippen 59; die noch am Aufreisselement 66 haftende Folie 40 und die Verdrängungsrippen 59', schieben die Folienreste 40 nach aussen. Der Dichtstift 58 wird aus der Ausgussöffnung 65 bewegt, so dass nun der pastóse Inhalt aus dem Behälter 30 den Dichtstift 58 umfliessend aus der Austrittsöffnung 65 ausströmen kann.

Die beiden Ausführungsvarianten nach den Fig. 7 und 8 sind im Aufbau der Ausführung nach den Fig. 1-3 ähnlich. Für die entsprechenden Teile sind daher dieselben Bezugszahlen wie in der ersten Ausführungsförm wiederverwendet. In diesen beiden Ausführungen ist der Behälter 30 ein durch Verschweissung versiegelter Sack. Dieser kann beispielsweise aus einer Polyäthylenfolie gefertigt sein. Der erfindungsgemässe Verschluss besteht wiederum aus einem Unterteil 1 und einer Kappe 2, die über ein Filmscharnier 3 mit dem Unterteil verbunden ist. Der Unterteil 1 hat wiederum eine ringförmige Aussenwand 10, die von einer Deckfläche 4 abgeschlossen wird. Auch hier wird die Deckfläche 4 von einer Ausgusstülle 6 durchsetzt. Am unteren Rand der Aussenwand 10 befindet sich ein nach aussen gerichteter Flansch 15. Die Unterseite des Flansches 15 liegt etwas tiefer als das untere Ende der Ausgusstülle 6, die endständig mit einem Schneidorgan 14 in Form eines Zahnkranzes ausgestaltet ist. Das Aufreisselement 23 ist wieder innerhalb der die Ausgusstülie umgreifenden Ringwand 21 an der Kappe 2 angespritzt. Das Aufreisselement 23 ist so lang, dass es im geschlossenen Zustand des Verschlusses mindestens annähernd auf das Niveau der Unterseite des Flansches 15 reicht Der geschlossene Verschluss kann nun direkt auf den sackförmigen Behälter 30 aufgeklebt oder aufgeschweisst werden. Bei der Schweissung verbinden sich sowohl der Flansch 15 wie auch das Aufreisselement 23 mit der Folie des Behälters 30. In diesem Fall bildet der unterhalb des Verschlusses liegende Teil des Behälters auch gleichzeitig die Versiegelung. Bei der erstmaligen Öffnung des Verschlusses wird der die Versiegelung 40 bildende Teil des Behälters 30 durch das Aufreisselement 23 nach oben gezogen, wo die Zähne des Zahnkranzes 14 die Folie perforieren und aufschneiden. Die Ausführung nach der Fig. 8 unterscheidet sich gegenüber der Ausführung nach Fig. 7 dadurch, dass der sackförmige Behälter 30 eine ausgestanzte Öffnung aufweist, durch die der Unterteil des Verschlusses hindurchragt Die Folie des Behälters 30 wird nun auf die Oberseite des Flansches 15 ange-schweisst Die Folie des Behälters 30 bildet somit nicht mehr die Versiegelung. Daher ist es erforderlich, dass unten an der Deckfläche 4 eine ringförmige Schulter 16 vorhanden ist, auf die eine Versiegelung 40 aufgeschweisst werden kann, Hier wird man wiederum nach der Fertigung des Verschlusses eine passende Folie in den Unterteil 1 einlegen und mit der Schulter 16 und dem Aufreisselement 23 ver-schweissen, bevor man den Verschluss mit dem Behälter 30 verbindet Im Gegensatz zu den Ausführungen nach den Fig. 1-6 werden die Verschlüsse nach den Fig. 7 und 8 am leeren Behälter 30 und nicht am bereits gefüllten Behälter angebracht. Die noch einseitig offenen Säcke mit den bereits aufge-schweissten Verschlüssen werden zuerst gefüllt, worauf die Säcke zugeschweisst werden, so dass der Inhalt in den Behältern 30 versiegelt ist Auch die Verschlüsse gemäss den Fig. 7 und 8 können selbstverständlich wiederum mit Garantiebändern gesichert sein.

Claims

Patentansprüche

1. Ein- oder mehrteiliger Verschluss an einem festen oder deformierbaren Behälter mit darin versiegelt abgefülltem Inhalt, dadurch gekennzeichnet, dass am Verschluss mindestens ein mit der Versiegelung (40) in Wirkverbindung stehendes Aufreisselement (23, 66) vorhanden ist, welches beim erstmaligen Öffnen des Verschlusses die Versiegelung in Öffnungsrichtung zerstört.

2. Verschluss nach Anspruch 1 auf einem Behälter mit einem Behälterhals, dadurch gekennzeichnet, dass die Versiegelung (40) eine auf dem Behälterhals (31) angebrachte Folie oder Membran aus Metall oder Metallaminat ist, und wobei die Verbindung zwischen der Versiegelung (40) und dem Aufreisselement (23, 66) eine Schweiss- oder Klebsteile ist

3. Verschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss einen Unterteil (1) mit einer Ausgusstülle (6) und einer damit schwenkbar verbundenen Kappe (2) umfasst, und dass das Aufreisselement (23) an der Kappe (2) im geschlossenen Zustand des Verschlusses durch die Ausgusstülle (6) hindurchragt.

4. Verschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Unterteil (1) zur Versiegelung (40) hingerichtet mindestens ein Schneidorgan (14) vorhanden ist.

5. Verschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (2) mit einer das Aufreisselement (23) umgebenden Ringwand (21) versehen ist, die formschlüssig dichtend die Ausgusstülle (6) am Unterteil (1) umfasst

6. Verschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufreisselement (23) eine Form aufweist, die dichtend in die Ausgusstülle (6) im Unterteil (1) des Verschlusses passt

7. Verschluss nach Anspruch 3, dadurch ge-

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kennzeichnet, dass die Länge des Aufreisselementes (23) grösser als die Länge der Ausgusstülle (6) ist und im geschlossenen Zustand des Verschlusses so auf die Versiegelung (40) aufliegt, dass dieselbe mit einem gewissen Vorspanndruck an das Aufreisselement (23) anliegt.

8. Verschluss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidorgan (14) ein Kranz von Zähnen ist, die in der Verlängerung der Ausgusstülle (6) am Unterteil (1) zur Versiegelung (40) gerichtet sind.

9. Verschluss nach Anspruch 1 an einem als Sack ausgestalteten Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss einen die Sackwandung durchsetzenden Unterteil (1) und eine darauf passende Kappe (2) umfasst, wobei der Unterteil (1) einen Flansch (15) aufweist, der dichtend an der inneren Sackwandung anliegend befestigt ist, und wobei der Unterteil (1) mit einer die Versiegelung (40) bildende Folie oder Membran abgeschlossen ist, an die das Aufreisselement (23) angreift.

10. Verschluss nach Anspruch 1 an einem als Sack ausgestalteten Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss einen auf die Sackwandung von aussen mittels eines Flanschs (15) dichtend fest verbundenen Unterteil (1) und eine darauf passende Kappe (2) umfasst, wobei die Sackwandung unter dem Unterteil (1) die aufzureis-sende Versiegelung (40) bildet.

11. Verschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss einen Unterteil (50) mit daran gehaltenem Dichtstift (58) aufweist und einen darüber beweglich gehaltenen Oberteil (60) mit Ausgussöffnung (65), in die der Dichtstift (58) dichtend hineinpasst, wobei ein konzentrisch um den Dichtstift als Rohrabschnitt geformtes Aufreisselement (66) vorhanden ist, welches mit der Versiegelung (40) in Wirkverbindung steht.

12. Verschluss nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zerstörung der Versiegelung (40) am Dichtstift (58) radial nach aussen gerichtete Schneidrippen (59) angebracht sind.

13. Verschluss nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei benachbarten Schneidrippen (59) noch zusätzlich Verdrängungsrippen (59') angeordnet sind, die die verbleibenden Folienreste (41) der Versiegelung (40) aus dem Durchströmungsbereich des Verschlusses verdrängen.

14. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Garantieband (9) aufweist, welches vor dem erstmaligen Öffnen entfernt oder zerstört werden muss.

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