DE10104112A1 - Verfahren zum Einbringen einer Auslaßöffnung in eine mit einer Innenfolie versehenen Verpackung - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Einbringen einer Auslaßöffnung in eine mit einer Innenfolie versehenen Verpackung, insbesondere einer Faltschachtel, wird zum Entleeren von pulverförmigen, granulatförmigen oder pastösen Produkten oder Flüssigkeiten mit einer Einstechtülle in eine von der Innenfolie abgedeckte Auslaßöffnung eines innenseitigen an der Innenfolie angeordneten Adapterringes eingestochen. Anschließend wird die Einstechtülle verdreht, die Auslaßöffnung wird wenigstens weitgehend freigeschnitten und eine dichtende Verbindung mit dem Adapterring geschaffen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Auslaßöffnung in eine mit einer Innenfolie ver­ sehenen Verpackung, insbesondere einer Faltschachtel, zum Entleeren von pulverförmigen, granulatförmigen oder pastösen Produkten oder Flüssigkeiten. Die Erfin­ dung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus Umweltschutzgründen und zum Recyceln sind Falt­ schachteln aus Karton bekannt, die mit einer einge­ klebten Verbundfolie, im allgemeinen aus einem Polyester-Polyethylen-Verbund, versehen sind. Durch die Verbundfolie wird eine Barriere gegen Wasserdampf, Aromaverlust, Sauerstoff, Stickstoff, Fette und der­ gleichen erreicht.

Auf Verpackungsmaschinen, die im allgemeinen bei einem Abfüller stehen, werden die Faltschachteln bzw. Falt­ kartons mit der eingeklebten Verbundfolie, die noch eine Schlauchform besitzt und damit an beiden Enden offen ist, auf den Verpackungsmaschinen in die Form gebracht und mit einer Einguß-/Ausgußtülle (siehe z. B. EP 0 273 102 B1) versehen. Anschließend wird nach ei­ nem Versiegeln der Innenfolie die Verpackung mit dem gewünschten Produkt oder der Flüssigkeit über die Tül­ le befüllt. Abschließend wird die Tülle verschlossen.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß damit keine Keimfreiheit bzw. Sterilität gewährleistet werden kann, womit sich Probleme bei Produkten ergeben, die empfindlich gegen Keime sind, wie z. B. Säfte und Milch. Nachteilig ist auch die relative Aufwendigkeit dieses Abpackverfahrens.

Bekannt sind zwar Systeme, bei denen eine Sterilität bis zu einem Verbraucher gewährleistet wird, aber dies kann nur durch aufwendige Verfahren gewährleistet wer­ den, wozu im allgemeinen auch eine Gefrierkette einge­ halten werden muß. Aus diesem Grunde ist dieses Ver­ fahren nur für große Gebinde vorgesehen.

Bekannt ist auch ein sogenanntes "Bag-in-Box"-System, wobei tütenförmige Folien mit angesiegelten Füll- und Auslaufstutzen mit dem Produkt gefüllt und anschlie­ ßend für einen Transport mit einem Umkarton versehen werden. Auch diese Methode ist in der Praxis relativ umständlich zu handhaben und auch nur für größere Ge­ binde (z. B. über 10 l) geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ein­ bringen einer Auslaßöffnung in eine Verpackung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch die eine Keimfreiheit bzw. Sterilität bis zum Verbraucher ge­ währleistet ist, wobei die Verpackung sehr platzspa­ rend sein soll und die Einbringung einer Auslaßöffnung nebst Entleerung der Verpackung auf einfache Weise möglich Pin soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in An­ spruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 3 bis 14 offenbart.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Keim­ freiheit bzw. eine Sterilität bis zum Endverbraucher gewährleistet. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß beim Einfüllen des Produktes oder der Flüssigkeit eine entsprechende Keimfreiheit einzuhalten ist. Da­ durch, daß keinerlei Auslaßöffnungen, Auslaßstutzen oder dergleichen vorgesehen sind, ist die erfindungs­ gemäße Verpackung steril und neben einer einfachen Handhabung auch platzsparend zu transportieren.

Erfindungsgemäß wird erst beim Verbraucher die Verpac­ kung mit der bis dahin unverletzten Innenfolie durch Einbringen einer Öffnung in die Innenfolie und durch Aufsetzen eines Einstechteiles, z. B. einer Einstech­ tülle, die damit einen Auslaufstutzen ergibt, in einen gebrauchsfertigen Zustand gebracht.

Um eine dichte Verbindung herzustellen und gleichzei­ tig ein versehentliches Lockern oder Lösen der Ein­ stechtülle zu vermeiden, kann in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die dichte Verbin­ dung durch ein in dem Einstechteil angeordnetes Außen­ gewinde geschaffen wird, das in Gewindeabschnitte, die sich im Bereich der inneren Umfangswand des Adapter­ ringes befinden, beim Eindrehen des Einstechteiles je­ weils ein Gewinde einschneidet.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung stellt das er­ findungsgemäße Einstechteil, insbesondere in Form ei­ ner Einstechtülle mit ihrer konstruktiven Ausgestal­ tung dar, welches bzw. welche mit dem erfindungsgemä­ ßen Adapterring, der ebenfalls neu und erfindungsgemäß ausgestaltet ist, zusammenarbeitet.

In den Unteransprüchen und in dem nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel erge­ ben sich weitere erfindungsgemäße Merkmale und Ausge­ staltungen.

Es zeigt:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ausschnitts­ weise eine Verpackung mit einem Adapterring und mit einem Einstechteil vor dem Eindrehen in die Verpackung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ein­ stechtülle;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des vorderen Be­ reiches der Einstechtülle gemäß Ausschnitts­ vergrößerung III nach der Fig. 4;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Einstechtülle;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4;

Fig. 6 eine Frontansicht der Einstechtülle aus Pfeil­ richtung A gemäß Fig. 4;

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII nach der Fig. 9;

Fig. 8 eine Ausschnittsvergrößerung gemäß VIII der Fig. 7; und

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Adapterring.

Eine Verpackung in Form einer Faltschachtel 1 ist mit einer Innenfolie 2 versehen, in derem Innenraum sich ein steril zu haltendes Produkt oder eine Flüssigkeit befindet. In der Faltschachtel 1 ist im oberen Bereich in einer schmalen Wandseite eine Bohrung 1a vorgese­ hen, um eine spätere Entleerung zu ermöglichen. Die Faltschachtel 1 wird in bekannter Weise hergestellt und dabei gleichzeitig auch mit einer Innenfolie 2, im allgemeinen einer Verbundfolie aus Polyester und Po­ lyethylen, in Schlauchform versehen. Bei einem Konfek­ tionär bzw. Abfüller wird die Faltschachtel 1 dann in eine aufgerichtete Form gebracht, die Innenfolie wird versiegelt, wobei zwischenzeitlich das Produkt bzw. die Flüssigkeit eingebracht wird. Das Einfüllen des Produktes oder der Flüssigkeit kann z. B. von der noch offenen Oberseite aus erfolgen, wenn die Innenfolie 2 auf der Unterseite bereits versiegelt ist.

Vor dem vollständigen Versiegeln der Innenfolie 2 wird ein Adapterring 3 innenseitig an die Innenfolie 2 an­ gesiegelt. Die Ansiegelung erfolgt dabei durch eine Siegelflansch 4 des Adapterrings 3. Ein hülsenartiges Innenteil bzw. ein Zylinderteil 6 des Adapterrings 3 erstreckt sich von der inneren Umfangswand der Siegel­ flansch 4 aus nach innen in die Faltschachtel 1. Die innere Öffnung des Adapterringes 3 bildet eine Auslaß­ öffnung 5, welche jedoch bis zum Endverbraucher noch von der Innenfolie 2 abgedeckt ist. Auf diese Weise läßt sich der Innenraum der Innenfolie 2 mit dem Pro­ dukt oder der Flüssigkeit steril halten. Bei einem Einsatz, z. B. in einem Getränkeautomaten, wird die Auslaßöffnung 5 durch ein vorzugsweise mitgeliefertes Einstechteil 7, z. B. eine Einstechtülle, erst durch den Endverbraucher geöffnet.

In den Fig. 2 bis 7 ist das Einstechteil in Form einer Einstechtülle 7 näher erläutert. Sie weist eine Durchgangsbohrung 8 auf mit ein oder zwei Schneidkan­ ten 9 im vorderen Bereich und eine Entleeröffnung 10 im hinteren Bereich. Anstelle von nur einer Schneid­ kante 9 können selbstverständlich auch noch eine weitere Schneidkanten oder gegebenenfalls auch eine kreisförmig verlaufende Ringschneide vorgesehen sein. Die Schneidkante 9 und damit der vordere Bereich der Einstechtülle 7 ist zu einer Spitze 11 hin nach vorne kegelförmig zulaufend ausgebildet.

Die Einstechtülle 7 ist im vorderen Bereich am Außen­ umfang mit einem Außengewinde 12 versehen. Hinter ei­ nem radial sich nach außen erstreckenden Ringabsatz 13 befindet sich ein Drehgriffteil 14. Das Drehgriffteil 14 ist im Querschnitt gesehen (siehe Fig. 5) geriffelt bzw. mehreckig ausgebildet, damit für die Bedienungs­ person eine gute Griffigkeit zum Eindrehen der Ein­ stechtülle 7 in die Verpackung 1 gegeben ist.

Ein weiterer Ringabsatz 15 im Bereich des hinteren En­ des der Einstechtülle 7 stellt einen Klemmring für ei­ nen aufzuschiebenden Ablaufschlauch (nicht darge­ stellt) dar, mit welchem das aus dem Innenraum auslau­ fende Produkt oder die Flüssigkeit weitergeleitet wird, z. B. zu einer Entnahmestation. Anstelle eines Verbindungsschlauches kann selbstverständlich auch ein Gewinde mit einer Verschlußkappe vorgesehen sein oder eine Dosierpumpe. Auch ein Sprühkopf oder ein Auslauf­ hahn bzw. Auslaufventil sind möglich.

In den Fig. 7 bis 9 ist der Adapterring 3 vergrö­ ßert dargestellt.

Das von der Siegelflansch 4 aus sich nach innen er­ streckende Zylinderteil 6 ist auf der inneren Umfangs­ wand mit vier gleichmäßig über den Umfang verteilt an­ geordneten nach innen ragenden Rippen 16 versehen. Zwischen den einzelnen Rippen 16 befinden sich in dem Zylinderteil 6 Aussparungen 17. Die Rippen 16 stellen Gewindeabschnitte dar. Sobald nämlich die Einstechtül­ le 7 mit ihrer Spitze 11 in die Auslaßöffnung 5 des Adapterringes 3 eingestochen wird, die bis zu diesem Zeitpunkt von der Innenfolie 2 überspannt und damit abgedeckt ist, und einer sich daran anschließenden Verdrehung der Einstechtülle 7 in Pfeilrichtung gemäß Fig. 1, wird nicht nur die Auslaßöffnung 5 von der In­ nenfolie 2 freigeschnitten, sondern gleichzeitig wird dabei auch jeweils ein Gewinde 18 (in der Fig. 8 ver­ größert dargestellt) in die Rippen 16 durch das Außen­ gewinde 12 der Einstechtülle 7 eingeschnitten. Hierzu ist es lediglich erforderlich, eine entsprechende Materialauswahl zwischen dem Außengewinde 12 und den Rippen 16 vorzusehen, wobei das Material der Rippen 16 und damit auch des Adapterringes 3, wenn dieser mit den Rippen 16 einstückig ist, entsprechend weicher bzw. nachgiebiger ist als das Außengewinde 12.

Die Art des Gewindes kann dabei beliebig gewählt wer­ den. Beispielsweise kann hierfür ein sägezahnartiges Gewinde geschaffen werden, durch das ein sehr guter Formschluß erreicht wird. Im allgemeinen wird man eine Gewindeart verwenden, die gegen ein unabsichtliches Lösen gesichert ist und die gleichzeitig auch eine gu­ te Abdichtung gewährleistet. Der Ringabsatz 13 der Einstechtülle 7, der außenseitig unter Zwischenlage der Innenfolie 2 an der Siegelflansch 4 anliegt, dient zur Abstützung einer in eine unmittelbar davor ange­ ordnete Rille eingelegte elastische Dichtung, z. B. ei­ nen O-Ring. Ebenso kann der Ringabsatz 13 selbst durch eine integrierte Dichtlippe eine Dichtfunktion über­ nehmen.

Die Aussparungen 17 in dem Zylinderteil 6 dienen dazu, zusammen mit den Gewinden bzw. Gewindeabschnitten 18, die aus der Auslaßöffnung 5 freigeschnittenen Teile der Innenfolie 2 aufzunehmen. Auf diese Weise wird verhindert, daß die abgeschnittene bzw. abgetrennte Innenfolie 2 beim späteren Ausgießen die Auslaßöffnung 5 ganz oder teilweise wieder abdeckt. Dadurch, daß sich Teile der abgetrennten Innenfolie 2 in die Gewin­ de 18 einklemmen, wird gleichzeitig auch eine bessere Abdichtung erreicht. Die dazwischen liegenden Ausspa­ rungen 17 sorgen dabei dafür, daß es nicht zu einem vollständigen Verklemmen bzw. einer Überbeanspruchung der Gewinde 18 bzw. Rippen 16 kommt.

Durch die Deformierbarkeit des Materiales der Rippen 16 und das Einschneiden des Gewindes 18 in die Rippen 16 wird ein Formschluß erreicht. Das Gewinde 18 gräbt sich praktisch in die Rippen 16 ein, wobei eine hohe Flächenpressung und damit eine gute Verbindung gegen­ über einem unabsichtlichen Losdrehen und einer daraus resultierenden Undichtigkeit geschaffen wird.

Die Aussparungen 17 zwischen den Rippen 16 dienen nicht nur zur Aufnahme von Restmaterial der abge­ schnittenen Innenfolie 2, sondern gleichzeitig auch als Entleerungskanäle für Restprodukte oder Restflüs­ sigkeiten.

Innenseitig zwischen der Siegelflansch 4 und dem Zy­ linderteil 6 des Adapterrings befindet sich am Über­ gang eine Abrundung 19. Die Abrundung 19 dient dazu, eine Scherung der Innenfolie 2 zu vermeiden, die an­ sonsten bei einer scharfen Kante auftreten könnte. Die Einsiegelung der Innenfolie 2 in diesem Bereich darf nämlich nicht aufgehen bzw. darf sich nicht ablösen.

Die Einstechtülle 7 kann aus einem Spritzgußteil, vor­ zugsweise aus Polyamid, Polypropylen, Polycarbonat oder Polyester, bestehen. Im allgemeinen wird man die vier über den Umfang verteilt angeordneten Rippen 16 relativ schmal in ihrer Breite ausbilden, damit zum Eindrehen der Einstechtülle 7 keine allzu großen Kräf­ te erforderlich sind.

Die Rippen 16 können - im Querschnitt gesehen - ver­ schiedene Formen haben. Ebenso können sie in vorteil­ hafter Weise schräg zur Längsachse des Zylinderteiles 6 verlaufen. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vor­ teil, daß für den Eindrehvorgang der Einstechtülle 7 dann nur ein geringerer Kraftaufwand erforderlich ist, denn auf diese Weise wird eine größere projizierte Fläche geschaffen, wobei das Eindrehen mit einem zie­ henden Schnitt und damit mit einem geringeren Kraft­ aufwand erfolgt.

Wenn das Außengewinde 12 der Einstechtülle 7 im Quer­ schnitt gesehen nicht kreisrund, sondern leicht drei­ eckig oder in Form eines Polygons ausgebildet ist, entsteht beim Einschneiden des Gewindes 18 ein hoher Anpreßdruck nur auf kleinere Bereiche, weshalb eben­ falls nur geringere Kräfte zum Eindrehen der Einstech­ tülle 7 bei gleichzeitigem Einschneiden des Gewindes 18 erforderlich werden.

Anstelle eines herkömmlichen Gewindes kann auch ein asymmetrisches Gewinde, z. B. ein Sägezahngewinde, ver­ wendet werden, das derart ausgebildet ist, daß die Rückstellkraft bzw. die Lösekraft größer ist.

Grundsätzlich kann das vorstehend in Form einer Ein­ stechtülle 7 beschriebene Einstechteil von beliebiger Bauart sein. Wesentlich ist dabei lediglich, daß mit dem Einstechteil die Auslaßöffnung 5 aufgeschnitten wird. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann da­ bei das Einstechteil rückseitig mit verschiedenen weiterführenden Leitungen, Auslaßstutzen und dergleichen verbunden werden.

Claims (14)

1. Verfahren zum Einbringen einer Auslaßöffnung (5) in eine mit einer Innenfolie (2) versehenen Ver­ packung, insbesondere einer Faltschachtel (1), zum Entleeren von pulverförmigen, granulatförmigen oder pastösen Produkten oder Flüssigkeiten, wobei mit einem Einstechteil (7) in eine von der Innen­ folie (2) abgedeckten Auslaßöffnung (5) eines in­ nenseitig an der Innenfolie (2) angeordneten Adap­ terringes (3) eingestochen wird, wonach das Ein­ stechteil (7) verdreht, die Auslaßöffnung (5) we­ nigstens weitgehend freigeschnitten und eine dich­ te Verbindung mit dem Adapterring (3) geschaffen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dichte Verbindung durch ein in dem Einstech­ teil, insbesondere einer Einstechtülle (7) ange­ ordnetes Außengewinde (12) geschaffen wird, das Gewindeabschnitte, die sich im Bereich der inneren Umfangswand des Adapterringes (3) befinden, beim Eindrehen der Einstechtülle (7) jeweils ein Gewin­ de (18) einschneidet.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstechteil (7) mit einer Durchgangsbohrung (8) versehen ist, im vorderen Bereich wenigstens eine Schneidkante (9) aufweist und im hinteren Be­ reich mit einer Entleeröffnung (10) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstechteil (7) mit der wenigstens einen Schneidkante (9) zur Vorderseite hin kegelförmig zulaufend ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstechtülle (7) im vorderen Bereich in we­ nigstens einer Spitze (11) ausläuft.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstechteil (7) am Umfang mit einem Außenge­ winde (12) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstechteil (7) mit einem Drehgriffteil (14) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgriffteil (14) im Querschnitt gesehen mehreckig ausgebildet oder mit einer rauhen oder geriffelten Oberfläche versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstechteil (7) im hinteren Bereich mit einem Ringabsatz (15) versehen ist, auf den ein Ablaß­ schlauch oder eine Ablaßleitung aufschiebbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstechteil (7) mit einem Ringabsatz (13) versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (3) zur Bildung von Gewindeab­ schnitten mit Rippen (16) versehen ist, die sich in einem Zylinderteil (6) des Adapterringes (3) an dessen Innenumfangswand von einer Versiegelungs­ scheibe (4) des Adapterringes (3) aus nach innen erstrecken.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (16) wenigstens annähernd axial zu der Zylinderachse verlaufen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei über den Umfang verteilt angeord­ nete Rippen (16) mit dazwischen liegenden Ausspa­ rungen (17) in dem Zylinderteil (6) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderteil (6) des Adapterringes (3) am Übergang zur Versiegelungsscheibe (4) mit einer Abrundung (19) versehen ist.