DE102020120441A1

DE102020120441A1 - Mehrteiliger verschluss

Info

Publication number: DE102020120441A1
Application number: DE102020120441.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Gonnert
Original assignee: ROSTI GP GERMANY GmbH; Rosti Group AB
Current assignee: ROSTI GP GERMANY GmbH; Rosti Group AB
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-03
Also published as: WO2022029110A1

Abstract

Es wird ein mehrteiliger Verschluss vorgeschlagen, welcher ein Unterteil (2) mit einer flächigen Auflage (21) und einem daran einstückig angeordneten Hals (22) umfasst, der eine Halsöffnung (23), einen den Hals (22) umgebender Rastring (24) und ein erstes Verriegelungselement (25) aufweist, das zwischen einer Halsöffnung (23) und dem Rastring (24) ausgebildet ist. Ein Drehverschluss (3) ist mit einem Sicherungsring (31) und mit einer über ein Scharnier (32) an dem Sicherungsring befestigter Verschlusskappe (33) vorgesehen, wobei der Sicherungsring (31) von dem Rastring (24) drehbar gehalten ist, und wobei die Verschlusskappe (33) zumindest ein zweites Verriegelungselement (34) umfasst, das in einem verschlossenen Zustand mit dem zumindest einen ersten Verriegelungselement (25) zusammenwirkt, um die Halsöffnung (23) mit der Verschlusskappe (33) flüssigkeitsdicht zu verschließen und in dem verschlossenen Zustand eine Drehung des Drehverschlusses (3) um den Hals (22) in einer erste Richtung ein Öffnen des Drehverschlusses bewirkt.

Description

HINTERGRUND
Flüssigkeiten, insbesondere trinkbare verderbliche Flüssigkeiten können neben Glasflaschen auch in PET Flaschen und Kartonbehältern aufbewahrt werden. Letztere haben in einigen Aspekten einen kleineren ökologischen Footprint und lassen sich beispielsweise auch zumindest teilweise recyclen. Zum Verschließen der Verpackungen werden unterschiedliche Verschlüsse verwendet. Um den ökologischen Footprint weiter zu reduzieren, besteht daher das Bedürfnis nach verschiedenen Verbesserungen, welche zum einen die verwendete Materialmenge reduzieren, zum andern aber auch die Recyclefähigkeit verbessern. Dies betrifft nicht nur die Kartonage und die Verpackung als solche, sondern auch die Verschlüsse.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es wird hier ein mehrteiliger Verschluss vorgeschlagen, der unter anderem für aseptische Verpackungen vorgesehen ist, wobei die Verpackungen eine Flüssigkeit, insbesondere eine gekühlte trinkbare und verderbliche Flüssigkeit enthalten. Hierbei ist eine aseptische Verpackung besonders behandelt, beispielsweise besonders sterilisiert. Ebenso kann auch die genießbare Flüssigkeit behandelt sein, so dass sich die Mindeshaltbarkeitsdauer gegenüber nicht-aseptischen Verpackungen deutlich verlängert. Die Flüssigkeit wird unter einer sterilen Umgebung in die Verpackung verfüllt und diese dann verschlossen. Die Verpackung, beispielsweise eine Kartonverpackung ist unter anderem weitestgehend licht- und gasdicht (insbesondere gegen Sauerstoff), so dass die Flüssigkeit über einen längeren Zeitraum steril verbleibt und keine oder kaum Oxidation oder andere chemische Prozesse durch eindringendes Gas stattfindet.
In einem Aspekt umfasst der mehrteilige Verschluss ein Unterteil mit einer flächigen Auflage und einem daran einstückig angeordneten Hals. Der Hals kann auch als Kragen bezeichnet werden. Der Hals weist eine Halsöffnung, einen den Hals umgebenden Rastring und mindestens ein erstes Verriegelungselement auf. Letzteres ist zwischen einer Halsöffnung und dem Rastring ausgebildet. Zudem ist ein im Hals angeordneten, drehbar gelagerten Schneidering vorgesehen, der an seinem der Halsöffnung zugewandten Ende wenigstens ein Mitnahmeelement aufweist und ausgeführt ist, eine Drehung relativ zum Hals in eine translatorische Bewegung umzusetzen.
Der mehrteilige Verschluss umfasst weiterhin einen Drehverschluss mit einem Sicherungsring und mit einer über ein Scharnier an dem Sicherungsring befestigten Verschlusskappe. Der Sicherungsring ist zumindest teilweise zwischen Auflage und Rastring um den Hals angeordnet und zwar dergestalt, dass er um den Hals drehbar aber dennoch unlösbar gehalten wird. Unter dem Begriff „unlösbar“ soll im Folgenden ein Zusammenwirken zwischen 2 Elementen verstanden werden, die lediglich unter großer Kraftanstrengung oder Beschädigung bzw. Zerstörung von wenigstens einem Element gelöst werden können.
Nach dem vorgeschlagenen Prinzip weist die Verschlusskappe zumindest ein Mitnehmerelement sowie zumindest ein zweites Verriegelungselement auf. Das Mitnehmerelement ist ausgeführt, in dem verschlossenen Zustand bei einer ersten Drehung des Drehverschlusses um einen ersten Winkel mit dem wenigstens einen Mitnahmelement zusammenzuwirken, um eine Drehung des Schneiderings zu bewirken. Dadurch kann die Verpackung durch den Schneidering aufgeschnitten werden.
Das wenigstens eine zweite Verriegelungselement ist wiederum ausgeführt mit dem zumindest einen ersten Verriegelungselement bei einer der ersten Drehung nachfolgenden zweiten Drehung des Drehverschlusses derart zusammenzuwirken, dass die Drehbewegung in eine translatorische Bewegung der Verschlusskappe zum Öffnen des mehrteiligen Verschlusses umgesetzt wird.
Dadurch wird erfindungsgemäß ein Verschluss geschaffen, der die Öffnungsprozedur in zwei getrennte Schritte unterteilt. Zum einen wird bei einer Drehung zum Öffnen zuerst mittels des Schneiderings die Verpackung geschnitten und so eine Öffnung in das Innere der Verpackung geschaffen. Dabei ist der Verschluss allerdings noch verschlossen. Erst bei einem weiteren Drehen, d.h. beispielsweise um einen weiteren Winkel, wird der Verschluss geöffnet. Diese Trennung ermöglicht nicht nur eine dauerhafte aseptische Verpackung, es wird auch die Gefahr eines Verschnittes, eines nicht vollständigen Schneidens oder eines versehentlichen Ausschüttens reduziert.
In einem Aspekt in einem verschlossenen Zustand wirkt das erste Verriegelungselement mit dem zumindest ein erstes Verriegelungselement derart zusammen, dass die Halsöffnung mit der Verschlusskappe flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Weiterhin ist der Drehverschluss so ausgeführt, dass in dem verschlossenen Zustand eine Drehung des Drehverschlusses um den Hals in eine erste Richtung ein Öffnen des Drehverschlusses bewirkt. Mit dem vorgeschlagenen mehrteiligen Verschluss wird erreicht, dass bei diesem auch nach mehrmaligen Öffnen und Schließen eines Behälters alle Elemente des Drehverschluss mit dem Unterteil gekoppelt bleiben und so eine einfachere Entsorgung gemeinsam mit der Verpackung ermöglicht wird. Da die Verschlusskappe mit dem Unterteil verbunden bleibt, können beide Elemente gemeinsam entsorgt werden. Der erfindungsgemäße Verschluss kann auf eine aseptische Kartonverpackung aufgesetzt und mit dieser verschweißt sein. Allerdings lässt sich der Verschluss auch auf einen Folienbeutel aufsetzen oder gemeinsam mit diesem verwenden. Ebenso können durch den Verschluss sowohl Flüssigkeiten, aber auch Festkörper wie Pulver und Granulat geschüttet werden. Der mehrteilige Verschluss ist somit für eine Vielzahl von aseptischen Verpackungen auf Papier- oder Plastikbasis sowie für unterschiedliche Füllstoffe geeignet
Um sowohl ein versehentliches Öffnen des Verschlusses als auch ein versehentliches Schneiden kenntlich zu machen, ist in einem Aspekt vorgesehen, einen Schneideanzeigering um den Hals anzuordnen und mit der Verschlusskappe oder mit dem Sicherungsring über Verbindungsstege zu koppeln. Der Schneideanzeigering ist ausgestaltet, die Verbindungsstege bei der ersten Drehung des Drehverschlusses um den ersten Winkel zu trennen und so eine Schneidebewegung des Schneiderings in die Verpackung anzuzeigen. Dadurch ist eine Sicherung und eine sichtbare Anzeige gewährleistet, ob der aseptische zustand gebrochen oder verletzt wurde. Wird der Schneidering bewegt, trennen sich die Verbindungsstege an dem Schneideanzeigering.
Hierzu kann in einem Aspekt eine abschnittsweise Verdickung an einem Fußpunkt des Halses, d.h. am unteren Ende vorgesehen sein, wobei der Schneideanzeigering zumindest eine dem Hals zugewandte Erhebung umfasst, so dass die zumindest eine abschnittsweise Verdickung bei der ersten Drehung mit der Erhebung zusammenwirken, um die Verbindungsstege zu trennen. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Hals zumindest einen Schneideringabschnitt umfassen, der zwischen Sicherungsring und Schneideanzeigering angeordnet und ausgestaltet ist, bei der ersten Drehung des Drehverschlusses um den ersten Winkel die Verbindungsstege zu trennen. In beiden Fällen bewirkt eine Ausgestaltung am Hals eine Trennung des Schneideanzeigerings vom Sicherungsring während der ersten Drehung des Drehverschlusses.
In einem Aspekt ist der Sicherungsring über eine Vielzahl von Sollbruchstellen bildende Verbindungsstegen mit der Verschlusskappe verbunden, so dass dadurch ein visueller Nachweis für ein Öffnen des Verschlusses bewirkt wird. Um den Sicherungsring zudem sicher und insbesondere unlösbar im obigen Sinne mit dem Unterteil zu koppeln, kann in einem Aspekt vorgesehen sein, den Rastring mit seiner der flächigen Auflage zugewandten Seite im Wesentlichen parallel zu der Auflage auszuführen. Die der flächigen Auflage abgewandten Seite kann schräg zu der Auflage verlaufen. Damit bietet die parallele Seite des Rastrings eine wirksame Begrenzung des Sicherungsringes und verhindert ein Abstreifen oder generell eine Verschiebung des Ringes in Richtung der Halsöffnung, die sogenannte z-Richtung. Zwischen Auflage und Rastring kann ausreichend Platz sein, so dass der Sicherungsring ein leichtes Spiel in z-Richtung hat. Dadurch ist der Sicherungsring zwar drehbar aber dennoch nicht verschiebbar gelagert.
In einem weiterführenden Aspekt weist der Sicherungsring eine Vielzahl von Rückhalteelementen auf, die ausgebildet sind, den Sicherungsring in Zusammenwirkung mit dem Rastring im Wesentlichen unlösbar um den Hals drehbar zu halten. Die Rückhalteelemente können an einem Ende schwenkbar am Sicherungsring befestigt und mit ihrem anderen Ende der der flächigen Auflage zugewandten Seite des Rastrings zugewandt sein. Optional kann eine Schwenkachse der Rückhalteelemente der flächigen Auflage zugewandt ist. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch, insbesondere bei der Herstellung wird der Sicherungsring von der Halsöffnung her über den Rastring geschoben, so dass die Rückhalteelemente erst durch den Rastring an den Sicherungsring gedrückt werden, und sobald der Sicherungsring vollständig über den Rastring geschoben wurde, entlang der der Auflage zugewandten Seite einrasten.
In einem weiteren Aspekt weist das erste Verriegelungselement wenigstens ein Außengewindesegment mit einer ersten Ganghöhe auf. Das zweite Verriegelungselement besitzt zumindest ein Innengewindesegment mit einer zweiten Ganghöhe. Erste und zweite Ganghöhe können unterschiedlich sein, insbesondere ist die zweite Ganghöhe etwas geringer als die erste Ganghöhe, so auf die Verschlusskappe im verschlossenen Zustand durch das Ineinandergreifen der Gewinde eine Kraft ausgeübt wird, welche die Halsöffnung mit der Verschlusskappe flüssigkeitsdicht verschließt.
Alternativ kann das zumindest eine erste Verriegelungselement ein Außengewindesegment und das zumindest eine zweite Verriegelungselement ein Innengewindesegment umfassen, wobei das Innengewinde im Wesentlichen dem Scharnier gegenüberliegend angeordnet ist.
Bei einem einzelnen Außengewinde kann die Länge auch dem 0,8 bis 1,8-fachen eines Halsumfangs. In ähnlicher Weise kann eine Länge des Innengewindes im Wesentlichen dem 0,33 bis 0,66-fachen, insbesondere im Bereich von 0,55 bis 0,65-fachen eines Umfangs der Innenseite der Verschlusskappe entsprechen, an dem das Innengewinde angeordnet ist. Generell ist die Länge und die Ganghöhe so gewählt, die im verschlossenen Zustand erzeugte Kraft durch die Gewinde die Öffnung wirksam verschließt.
In einem weiteren Aspekt weist das eine erste Verriegelungselement zumindest ein Anschlussaußengewindesegment auf, welches sich an das wenigstens eine Außengewindesegment anschließt und ausgestaltet ist, bei einer Drehbewegung der Verschlusskappe das wenigstens eine Innengewindesegment in das Außengewindesegment zu führen. Dadurch wird ein „Greifen“ des Innengewindesegments bei einem Verschließen der Öffnung durch den Verschluss erleichtert. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass sich eine Ganghöhe des Anschlussaußengewindesegments von ersten Ganghöhe unterscheidet, insbesondere größer als die erste Ganghöhe ist. In diesem Zusammenhang kann die erste Ganghöhe, d.h. die Ganghöhe des Außengewindesegments zumindest abschnittsweise, insbesondere in einem Endabschnitt im Wesentlichen 0 betragen. Dadurch würde der Verschluss bei einer Drehung erstmal nicht translatorisch bewegt. Dies ist zweckmäßig, da durch die anfängliche Drehbewegung auch erstmal der Schneidering bewegt, aber noch nicht der Verschluss geöffnet werden soll.
Beispielsweise kann die Ganghöhe des Anschlussaußengewindesegments der zweiten Ganghöhe, d.h. der Ganghöhe des Innengewindesegments entsprechen. Alternativ kann sich die Ganghöhe des Anschlussaußengewindesegments verändern. Auch dadurch kann ein Greifen und Führen des Innengewindesegments verbessert und dem Benutzer während des Drehvorgangs das Gefühl vermittelt werden, wann der Verschluss „greift“. Die Position des Außengewindesegments mit Ganghöhe 0 oder im Wesentlichen 0 am Hals ist dabei so gewählt, dass Aussengewindesegment und Innengewindesegment unter Zug stehen, so dass dadurch die Verschlusskappe auf die Halsöffnung gepresst wird, wodurch diese flüssigkeitsdicht abschließt.
Für eine weitere Verbesserung eines haptischen Eindrucks und zur Verhinderung eines unbeabsichtigten Öffnens kann nahe des jeweiligen Endes in dem Außengewindesegment eine Rastnocke vorgesehen sein. Diese ist ausgestaltet, in einem verschlossenen Zustand der Verschlusskappe in eine Einkerbung im Innengewinde einzugreifen. Dadurch wird einerseits dem Benutzer durch ein haptisches Feedback ein „Verschluss“ angezeigt, andererseits wird ein unbeabsichtigtes Öffnen vermieden. Alternativ kann sich die Rastnocke auch am Innengewinde und die Einkerbung am Außengewindesegment befinden.
Ein weiterer Aspekt betrifft den Schneidering und Ausgestaltungen hiervon. In einer Ausführung ist im Hals ein Halsinnengewinde angeordnet, welches eine dritte Ganghöhe aufweist. Der Schneidering umfasst wiederum ein Schneideringaußengewinde mit im wesentlichen gleicher Ganghöhe. Eine Länge des Halsinnengewindes und/oder des Schneideringaußengewindes kann dem 0,7 bis 1,8-fachen eines Halsumfangs entsprechen. Zudem kann das Halsinnengewinde und das Schneideringaußengewindes eingängig oder zweigängig oder dreigängig ist. Dadurch lässt sich der Drehweg anpassen, bis der Schneidering in die Verpackung schneidet. In einer zweckmäßigen Ausführung ist das Halsinnengewinde zweigängig.
In einem weiteren Aspekt ist die dritte Ganghöhe größer als die erste Ganghöhe. Alternativ oder zusätzlich kann das Halsinnengewinde gegenüber dem Aussengewindesegement oder dem Anschlussaußengewindesegment bezüglich einer vorgegebenen Drehrichtung eine umgekehrte Gängigkeit aufweisen. Mit anderen Worten bewirkt eine Drehung, die letztlich den Verschluss öffnet, durch das Halsinnengewinde mit entgegengesetzter Gängigkeit, dass der Schneidring sich in Richtung zur Verpackung hinbewegt. Beispielsweise kann das Außengewindesegment am Hals rechtsgängig und dass Halsinnengewinde linksgängig sein. Umgekehrte Gängigkeit ist ebenso möglich.
In einer Ausgestaltung ist in einem Endabschnitt des Halsinnengewindes eine Rastnocke vorgesehen, in das eine Rastkerbe des Schneideringaußengewindes eingreift. Alternativ kann auch die Rastkerbe am Halsinnengewinde und die Rastnocke am Schneideringaußengewinde angeordnet sein. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Drehen des Verschlusses vermieden, eine Drehbewegung zum Schneiden der Verpackung ist erst nach Überwinden dieser Halterung aus Rastnocke und -Kerbe möglich.
In einem anderen Aspekt ist das wenigstens eine Mitnahmeelement innenseitig im Schneidering angeordnet und das zumindest eine Mitnehmerlement greift innenseitig in den Schneidering ein. Es können je zwei Mitnahmeelemente und Mitnehmerelemente vorgesehen sein, wobei die beiden Mitnehmerelemente einander gegenüberliegend angeordnet sind, und insbesondere symmetrisch um eine Achse durch das Scharnier und den Mittelpunkt der Verschlusskappe liegen.
In einem Aspekt weist das Mitnehmerelement eine Flossenform auf und hat eine dem Mitnahmelement zugewandten im wesentlichen senkrechten Seite und eine dem Mitnahmelement abgewandten abgeschrägten Seite. Die Winkel bezüglich einer waagrechten sind unterschiedlich. Das Mitnehmerelement hat damit die Form eines Dreiecks mit zwei unterschiedlich langen Schenkeln. In einer Ausgestaltung sind zumindest drei Schneideelemente am Schneidring vorgesehen, deren Schneidekanten in einer Drehrichtung der ersten Drehung liegen und in einem Winkel (a) bezüglich einer Waagrechten angeordnet sind. Zwischen zwei Schneideelementen kann eine Vertiefung angeordnet ist, deren Seiten insbesondere unterschiedlich lang sind.
Ein anderer Aspekt betrifft die Dichtung der Verschlusskappe, um die Flüssigkeitsdichtung zu erreichen und zu gewährleisten. In einem Aspekt weist die Verschlusskappe einen Dichtungsring auf, der in einem verschlossenen Zustand der Verschlusskappe in die Halsöffnung flüssigkeitsdicht eingreift. Zu diesem Zweck kann in Ausgestaltungen ein Außendurchmesser des Dichtungsrings geringfügig größer sein als die Halsöffnung. Die Halsöffnung kann zudem eine nach innen gewölbte Lasche aufweisen, die flexibel ausgestaltet ist, uns do mit dem Dichtungsring vollumfänglich abschließt.
Um bei einem Öffnen und Verschließen der Halsöffnung mittels der Verschlusskappe ein Verkannten zu vermeiden, ist in einigen Aspekten vorgesehen, dass der Dichtungsring eine Höhe aufweist, die mit zunehmenden Abstand vom Scharnier ebenfalls zunimmt. Mit anderen Worten ist die Höhe des Dichtungsrings nicht gleich, sondern ändert sich je nach Position und Entfernung vom Scharnier. Unter der Höhe des Dichtungsrings wird die Entfernung vom Ringansatz an der Verschlusskappe bis zur unteren Ringkante verstanden, die im geschlossenen Zustand am weitesten in den Hals reicht. Der Dichtungsring ist somit in einigen Aspekten derart ausgeführt, dass bezüglich eines Querschnitt entlang einer durch das Scharnier und den Mittelpunkt der Verschlusskappe verlaufenden Ebene ein dem Scharnier zugewandter Abschnitt des Dichtungsrings eine geringere Höhe aufweist, als ein dem Scharnier abgewandter Abschnitt des Dichtungsrings. Die unterschiedliche Höhe führt entlang dieses Querschnitts zu einem Winkel bezüglich einer Achse parallel zur Verschlusskappe, der im Bereich von 1,5° bis 5°, insbesondere ca. 1,7° bis 2,3° liegt.
In einem weiteren Aspekt ist eine der Halsöffnung zugewandte Seite des Dichtungsrings kürzer ist als eine innere Seite des Dichtungsrings. Dadurch wird beim Verschließen erreicht, dass der Dichtungsring entlang der Halsöffnung streicht, so dass, insbesondere mit den unterschiedlichen Radien von Ring und Halsöffnung eine Dichtigkeit erreicht wird. Gleichzeitig wird vermieden, dass der Dichtungsring beim Verschließen verkanntet.
Andere Aspekte betreffen das Scharnier, welches in einer Ausgestaltung ein Schmetterlingsscharnier umfasst. Das Scharnier weist in einigen Aspekten ein zwischen Sicherungsring und Verschlusskappe angeordnetes flexibles Gelenk auf, welches insbesondere einstückig mit dem Sicherungsring und der Verschlusskappe ausgeführt ist. Dies erlaubt, den Drehverschluss in einem Spritzgussverfahren herzustellen, wobei insbesondere für die einzelnen Elemente des Verschlusses, die gleichen Materialien verwendet werden können. Das Scharnier kann eine erste Scharnierlasche umfassen, die einen Teil des Sicherungsrings bildet. Eine zweite Scharnierlasche bildet wiederum einen Teil der Verschlusskappe, wobei das Gelenk zwischen den beiden Laschen angeordnet ist. In dem Bereich des Scharniers kann der Sicherungsrings oder genauer die erste Scharnierlasche somit auch oberhalb des Rastringes angeordnet sein. auch dieser Aspekt trägt zu einem verbesserten Öffnen und Verschließen bei und verringert die Gefahr eines Verkantens beim Verschließen.
In einem weiteren Aspekt ist das Scharnier ausgebildet, die Verschlusskappe in einem geöffneten Zustand in einem Winkel von mindestens 90° rotiert um das Scharnier im geschlossenen Zustand, und insbesondere im Bereich von 115° bis 145°, insbesondere aber größer als 120° rotiert um das Scharnier zu halten. Mit anderen Worten ist das Scharnier ausgeführt, bei Überschreiten einer definierten Position nach einer Drehung um den Gelenkwinkel eine Kraft auf die Verschlusskappe auszuüben, so dass diese Verschlusskappe nicht ohne zusätzlichen Kraftaufwand wird über diese Position zurückgedreht werden kann. Dadurch ist gewährleistet, dass die Verschlusskappe in einem so geöffneten Zustand auch offen verbleibt und nicht beispielsweise beim Gießen einer Flüssigkeit aus der Kartonverpackung unbeabsichtigt wieder zurückdreht. In einem Aspekt kann das Scharnier hierzu wenigstens ein Schnappelement umfassen, welches ausgestaltet ist, bei Überschreiten eines vordefinierten Drehwinkels der Verschlusskappe um das flexibles Gelenk die Verschlusskappe oberhalb dieses Drehwinkels zu halten. Diese Drehung kann im Bereich von 80° bis 100° und insbesondere um die 90° betragen. Bei einer Drehung über diesen Winkel hinaus, schnappt der Verschluss auf und hält im aufgeklappten Zustand.
In einer Ausgestaltung ist das Schnappelement am Sicherungsring angebracht. Hierzu kann in einigen Aspekten das zumindest eine Schnappelement in einer Vertiefung des Sicherungsrings untergebracht sein, und eine Rotationsachse des flexiblen Gelenks verläuft oberhalb dieser Vertiefung. Das zumindest eine Schnappelement kann vorgespannt sein, so dass ein geöffneter Zustand der Verschlusskappe einen relaxierten Zustand gegenüber dem vorgespannten Zustand darstellt. In diesem Zusammenhang kann auch der geschlossene Zustand einen relaxierten Zustand darstellen. Das Schnappelement kann damit so ausgestaltet sein, dass es während des Öffnens, d.h. der Drehbewegung der Verschlusskappe um das Gelenk zunehmend unter Spannung gerät bis zu einem Grenzpunkt, der der oben beschriebenen Position entspricht. Bei Überschreiten dieses Punktes schnappt das Schnappelement wieder in einen relaxierten Zustand zurück, wodurch die Verschlusskappe geöffnet bleibt. Dieser Effekt kann durch ein unter Zug stehendes Element erreicht werden.
Um ein Verkannten während eines Verschließens oder genauer eines Wiederverschließens zu vermeiden, kann die Rotationsachse des flexiblen Gelenks einer von der Halsöffnung aufgespannten Ebene näherliegen als das erste und zweite Verriegelungselement. Mit anderen Worten befindet sich somit das Gelenk (von der Auflage aus gesehen) oberhalb bzw. zumindest auf der Höhe des ersten oder zweiten Verriegelungselements. In einem Aspekt verläuft das flexible Gelenk auf einer Höhe einer Unterkante des Dichtungsrings, d.h. auf der Höhe der Kante des Dichtungsringes, die der Auflage zugewandt ist.
In einer Ausgestaltung weist die Halsöffnung einen geringeren Außendurchmesser als eine Halsunterseite, insbesondere im Bereich des Sicherungsrings auf. Zudem kann in einigen Aspekten die Verschlusskappe auf ihrer umlaufenden Seitenflanke eine Riffelung mit vertikal verlaufenden Stegen umfassen. Dadurch lässt sich die Verschlusskappe besser greifen und ein Benutzer die auf die Kappe ausgeübte Kraft besser kontrollieren. Zudem kann die Anzahl der Stege pro Längeneinheit variieren. Somit wird durch den haptischen Eindruck eine Benutzung weiter erleichtert.
Ein weiterer Aspekt betrifft die Herstellung und Ausgestaltung des Drehverschlusses. In einem Aspekt ist diese einstückig ausgeformt und umfasst eine Verschlusskappe, die über erste abreissbare Verbindungsstege mit einem Sicherungsring verbunden ist. Der Sicherungsring ist wiederum über zweite abreissbare Verbindungsstege an einen Schneideanzeigering gekoppelt. In einem Aspekt ist die Abreißkraft, die aufgewendet werden muss, um die ersten abreissbaren Verbindungsstege zu trennen unterschiedlich zu der Abreißkraft, die aufgewendet werden muss, um die zweiten abreissbaren Verbindungsstege zu trennen. Mit dieser Ausführung kann ein zweistufiger Trennprozess verwirklicht werden, so dass in einem Aspekt der Sicherungsring zur Kenntlichmachung einer ersten Tamperbandfunktion und der Schneideanzeigering zur Kenntlichmachung einer zweiten Tamperbandfunktion ausgebildet ist.
Die erste Tamperbandfunktion kann eine Öffnung der Verschlusskappe kennzeichnen. Damit wird einem Benutzer verdeutlicht, dass der Verschluss geöffnet wurde. Die zweite Tamperbandfunktion kann eine Gefährdung einer aseptischen Barriere kenntlich machen. Damit wird einem Benutzer angezeigt, dass eine aseptische Barriere einer Verpackung, mit der der Drehverschluss gekoppelt ist, eventuell beschädigt oder zerstört ist.
Die Anzahl der zweiten abreissbaren Verbindungsstege ist in einem Aspekt gleichmäßig über den Umfang verteilt. In einem anderen Aspekt sind die ersten Verbindungsstege ebenfalls gleichmäßig um das Scharnier herum verteilt. Die Anzahl der zweiten Verbindungsstege liegt im Bereich von 4 bis 8, vorzugsweise 8. Die Anzahl der ersten Verbindungsstege liegt im Bereich von 2 bis 6, unteren anderem 4. In einem Aspekt kann die Anzahl auch ungerade sein, wobei ein Verbindungssteg der ersten Verbindungsstege dem Scharnier gegenüberliegt.
In einem anderen Aspekt kann die Größe der Verbindungsstege unterschiedlich gewählt sein. In einem Aspekt kann eine dem Schneideanzeigering zugewandte Seite der zweiten Verbindungsstege breiter sein und die zweiten Verbindungsstege verjüngen sich zum Sicherungsring hin. In ähnlicher Weise können auch die ersten Verbindungsstege ausgestaltet sein, d.h. sie sind an der Verschlusskappe am breitesten und verjüngen sich zum Sicherungsring hin. Alternativ kann auch die Breite der ersten und/oder zweiten Verbindungsstege am Sicherungsring am größten sein und diese sich zum Schneideanzeigering bzw. zur Verschlusskappe hin verjüngen sich. „Verjüngen“ heißt in diesem Zusammenhang, dass die Verbindungsstege schmaler werden. In einem Aspekt ist diese Verjüngung linear, die Verbindungsstege können somit die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweisen. Die Verjüngung kann auch einer Kurve folgen und damit eher halsförmig ausgebildet sein.
Ein weiterer Aspekt betriff den Sicherungsring. In einem Aspekt weist dieser an der Innenseite ein Rückhalteelement auf. Dieses umfasst einen Ansatz, über den das Rückhalteelement mit dem Sicherungsring verbunden ist. Der Ansatz ist hierbei von dem Schneideanzeigering zugewandten Rand des Sicherungsrings beabstandet. Der Abstand kann in einem Aspekt ca. 0,7 bis 1.5 einer Höhe der zweiten Verbindungsstege betragen, und insbesondere im Bereich zwischen dem 0.9-fachen bis 1,1-fachen der Höhe der zweiten Verbindungsstege liegen. Eine Dicke des Ansatzes kann ebenso im Bereich des 0,15 bis 0,9-fachen einer Höhe der zweiten Verbindungsstege liegen. Das Rückhaltelement weist in einem Aspekt mehrere rippenförmigen Elemente auf die sich nach innen hin erstrecken. Benachbarte rippenförmigen Elemente sind über eine dünne materialförmige Brücke miteinander verbunden. Die rippenförmigen Elemente können halbkreis- oder halbelipsen-förmig ausgebildet sein. Damit bilden sie auch der Seite der Materialbrücke eine im wesentlichen glatte Fläche aus.
Der Schneideanzeigering, der als Tamperband fungiert, umfasst in einem Aspekt auf seiner Innenseite mehrere Auswölbungen. Diese können in einem Aspekt vom jeweiligen Rand des Schneideanzeigerings beabstandet sein. Die Auswölbungen sind bogenförmig ausgestaltet, d.h. sie verjüngen sich mit zunehmenden Abstand vom Fußpunkt am Schneideanzeigering. Die mehrere Auswölbungen sind symmetrisch an der Innenseite des Schneideanzeigerings angeordnet und jeweils voneinander beabstandet. Der Abstand kann in etwa der Länge der Ausbuchtung entsprechen. Beispielsweise können vier Auswölbungen vorgesehen sein, deren Länge in etwa 1/8 des Kreisumfangs des Schneideanzeigerings entspricht.
Figurenliste
Im weiteren werden die verschiedenen Aspekte der Erfindung unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsformen im Detail erläutert. So zeigen nun:

1 eine erste Ausführung eines mehrteiligen Verschlusses nach dem vorgeschlagenen Prinzip in einem geschlossenen Zustand;
2 den mehrteiligen Verschluss auf einer aseptischen Kartonverpackung in einem geöffneten und aufgeklappten Zustand zur Verdeutlichung einiger Aspekte;
3 den mehrteiligen Verschluss nochmal in einem geöffneten und aufgeklappten Zustand;
4A bis 4C verschiedene Seitendarstellungen des mehrteiligen Verschlusses in einem verschlossenen Zustand gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel;
5A bis 5D verschiedene Querschnittsdarstellungen von Elementen des mehrteiligen Verschlusses bei einem geschlossenen Zustand;
6A bis 6E verschiedene Seitendarstellungen des mehrteiligen Verschlusses während des Schneidens, Öffnens und in einem aufgeklappten Zustand zur Verdeutlichung einiger Aspekte;
7 eine Ansicht des mehrteiligen Verschlusses von Unten zur Verdeutlichung einiger Aspekte;
8A bis 8E verschiedene Querschnittsdarstellungen des mehrteiligen Verschlusses während des Schneidens, Öffnens und in einem aufgeklappten Zustand zur Verdeutlichung einiger Aspekte;
9A bis 9C jeweils eine Querschnittsansicht der Verschlusskappe nach dem vorgeschlagenen Prinzip im Spritzzustand und im Montagezustand.

Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Gesichtspunkte der in den obigen Figuren dargestellten Ausführungen ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dies dem erfindungsgemäßen Prinzip widerspricht. Die einzelnen Figuren und Aspekte sind nicht notwendigerweise in richtiger Größe, jedoch sollten die Größenverhältnisse zwischen einzelnen Elementen im Wesentlichen korrekt sein. Insbesondere sind Begriffe wie „über“, „oberhalb“ „unter“, „unterhalb“ „größer“, „kleiner“ und dergleichen mit Blick auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt. Insofern ist es möglich, basierend auf den Figuren derartige Beziehungen zwischen den Elementen zu entnehmen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 und 2 zeigen einen mehrteiligen Verschluss in verschlossenem und aufgeklappten Zustand für eine aseptische Karton- oder Kartonagenverpackung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Der mehrteilige Verschluss wird während der Herstellung mittels eines Spritzgussverfahrens aus 3 Teilen, einem Unterteil 2, einem Drehverschluss 3 sowie einem in dieser Sicht nicht dargestellten Schneidering hergestellt. Anschließend kann beispielsweise das Unterteil auf die eventuell schon verfüllte Kartonverpackung über der später zu schneidenden Öffnung der Kartonverpackung aufgeschweißt oder angeklebt werden. Die Öffnung ist daher noch nicht vorhanden so dass die aseptische Barriere intakt ist. Der Schneidering wird in den Drehverschluss eingebracht und dort korrekt positioniert. Der Drehverschluss wird in einem abschließenden Schritt dann auf die mit Flüssigkeit gefüllte Kartonverpackung aufgebracht. Alternativ können Unterteil und Drehverschluss auch im Vorfeld aufeinander aufgesetzt werden und anschließend der mehrteilige Verschluss mit der Verpackung über der Öffnung der Kartonverpackung verschweißt werden.
Der mehrteilige Verschluss umfasst ein Unterteil mit einer flächigen Auflage 1. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Auflage 1 kreisrund ausgestaltet, sie kann jedoch auch eine andere Form aufweisen. An der flächigen Auflage 1 ist einstückig ein Hals 22 (gezeigt in 2) einstöckig angeordnet.
Weiterhin umfasst der mehrteilige Verschluss auch einen Drehverschluss 3 mit einer Verschlusskappe 33, einem Sicherungsring 31 und einem Schneideanzeigering 310. Der Sicherungsring 31 und die Verschlusskappe 33 ist über ein Scharnier 32 miteinander verbunden. Zudem sind Verbindungsstege zwischen Sicherungsring 31 und Verschlusskappe vorgesehen. Ähnliche Verbindungsstege sind auch zwischen Schneideanzeigering 310 und Sicherungsring vorhanden. Damit ist der Schneideanzeigering 310 am Sicherungsring 31 lösbar befestigt. Schneideanzeigering 310 ist in dieser Ausführung kleiner d.h. mit geringerer Höhe als der Sicherungsring ausgeführt. Außerdem sind weniger Verbindungsstege vorhanden, da diese lediglich ein Schneiden anzeigen sollen (d.h. als Tamperschutz wirken), aber nicht wie beim Sicherungsring auch als Schutz gegen Öffnen wirken können oder in geringem Maße sollen.
Auch der Drehverschluss 3 mit seinen Elementen ist einstückig ausgeführt und wird beispielsweise wie auch das Unterteil mittels Spritzgussverfahren hergestellt. In der hier dargestellten perspektivischen Ansicht umfasst der Sicherungsring 31 weiterhin eine Scharnierlasche 315, an die ein Gelenk des Verschlusses 32 direkt angeformt ist. Das Gelenk ist wiederum mit einer zweiten Scharnierlasche 315 verbunden, welche ein Teil der Verschlusskappe 33 bildet. An der Verschlusskappe ist zusätzlich eine Riffelung 9 angebracht, die zum einen einem Benutzer ein optisches Feedback liefert und zum anderen zum besseren Greifen für eine Drehbewegung zum Öffnen bzw. Verschließen der Verschlusskappe 33 dient. Das optische und haptische Feedback wird beispielsweise durch die leicht unterschiedliche Riffelung (wie dargestellt) gewährleistet, die einem Benutzer eine geeignete Griffposition zum Öffnen und Schließen der Verschlusskappe anzeigt. Zudem kann in einigen Ausführungen Material durch eine unterschiedliche Riffelung eingespart werden.
Im geöffneten Zustand der 2 werden weitere Elemente des mehrteiligen Verschlusses sichtbar. So umfasst der an der flächigen Auflage 1 angeordnete Hals 22 eine Öffnung 23 mit einer nach innen umgeklappten flexiblen Lasche 230. Auf der Außenseite des Halses 22 ist zudem in dieser Ausführungsform ein Außengewinde mit einem Aussengewindesegment 250 als erstes Verriegelungselement 25 angeordnet. Auf einzelne Aspekte dieses Verriegelungselementes wird in den folgenden Figuren noch Bezug genommen. Auf der Innenseite des Halses 22 ist ein Halsinnengewinde sichtbar. In einem Endabschnitt des Halsinnengewindes 220 ist eine Rastnocke (nicht gezeigt) vorgesehen ist, in das eine Rastkerbe 622 (siehe 4C) des Schneideringaußengewinde 605 eingreift. Dessen Gängigkeit ist einer Gängigkeit des Aussengewindes auf dem Hals 250, 251 gegenläufig und wird noch im Einzelnen erläutert.
Der Drehverschluss 3 ist wiederum mit seinem Unterteil zwischen der Fläche der Auflage 21 und einem Rastring 24 angeordnet. Rastring 24 ist Teil des Halses 22. Dabei sind Sicherungsring 31 und Rastring 24 so ausgebildet, dass der Sicherungsring zwischen Rastring und Auflage frei drehbar gehalten ist, dennoch nicht über den Rastring hinaus bewegbar ist. Insofern ist der Sicherungsring 31 somit in einer Bewegung in z-Richtung d. h. also zur als Halsöffnung 23 in eingeschränkt. Der Sicherungsring ist glatt, weist also im Gegensatz zu der Verschlusskappe keine Riffelung auf. Zum einen wird dadurch Material eingespart, zum anderen eine optische Trennung zwischen Verschlusskappe und Sicherung angezeigt.
Verschlusskappe 33 umfasst auf ihrer Innenseite ein zweites Verriegelungselement 34 in Form eines Gewindesegmente 340. An einem Ende jeden Innengewindesegments ist eine Rastnocke 355 (siehe 3) angeordnet, deren Funktionalität im Weiteren erklärt wird. Zudem umfasst die Verschlusskappe 33 einen Dichtungsring 36 und zwei Mitnehmerelemente 380.
In der hier dargestellten Ausführungsform der 2 ist das Innengewindesegment 340 auf der Innenseite der Verschlusskappe angeordnet, welche dem Scharnier 32 gegenüberliegt. Das Innengewindesegment 340 greift bei einer Drehung des Drehverschlusses 3 um den Hals 22 bzw. die Halsöffnung 23 in die entsprechenden Außengewindesegment 250, sodass der Dichtungsring 36 und die Halsöffnung 23 eine flüssigkeitsdichte Verbindung bewirkt.
Der mehrteilige Verschluss ist im Beispiel der 2 auf die Oberseite eines aseptischen Kartonbehälters oder einer Kartonverpackung aufgesetzt und mit dieser über die Auflage 21 verschweißt oder geklebt. Verschiedene Farbliche Elemente können auf der Kartonverpackung angebracht sein, die neben ästhetischen Gesichtspunkten auch dem Benutzer evtl. die Drehrichtung zum Öffnen und/oder Schließen anzeigen können. Die Größe der Kartonöffnung und damit die Größe des Verschlusses kann der Größe der aseptischen Kartonverpackung angepasst sein und ist frei wählbar. Gleiches gilt für die Falzung der Kartonverpackung, deren Form und Ausgestaltung. In einigen Ausführungen ist die Verpackung in Form eines Gabelkartons (siehe 2), mit dessen Hilfe Druck vom Verschluss genommen werden kann, wenn mehrere Kartonverpackungen übereinandergestapelt werden. Außerdem zeigt die Lasche die Auschüttrichtung an. In diesem Zusammenhang ist dann der Verschluss mit seinem Unterteil auch so am Karton befestigt, dass die Verschlusskappe in Richtung zur Kartonverpackungslasche vollständig aufklappen kann.
3 zeigt nochmals den mehrteiligen Verschluss in seinem aufgeklappten Zustand.
Es ist zu erkennen, dass die Verbindungsstege des Schneideanzeigerings 310 zum Sicherungsring 31 gebrochen sind, sodass zwischen diesen ein kleiner Zwischenraum erzeugt wird. Dadurch wird kenntlich gemacht, dass eine Öffnung in der Verpackung vorhanden ist und so eine aseptische Barriere durchbrochen wurde. Darüber hinaus umfasst das Außengewinde 25 ein Außengewindesegment 250, welches mit einem Anschlussaußengewindesegment 251 verbunden ist. Das Außengewindesegment 250 läuft im Wesentlichen parallel zu einer Oberseite der Halsöffnung und zeigt damit keine oder nur eine sehr geringe Ganghöhe. Demgegenüber besitzt das Anschlussaußengewindesegment 251 eine größere Ganghöhe und läuft vom Anschlussgewindesegment 250 in Richtung zur Halsöffnung, um sich dort in einem Anfangsbereich nochmals zu verbreitern. Dieser Anfangsbereich 251 dient zum Greifen des Innengewindesegments 340 während eines Verschließen des mehrteiligen Verschlusses. Ein Rand des Außengewindesegmentes 250a wirkt gleichzeitig als Auflagefläche für das Innensegment, wenn die Verschlusskappe 33 heruntergeklappt hat, um dann in einer Drehbewegung in Uhrzeigerrichtung in den Anfangsbereich 251 zu gelangen. Sodann wird das Innengewindesegment vom Anschlussaußensegment 251 erfasst und in das Segment 250 geführt. Bei einer Drehung in Uhrzeigerrichtung wird somit durch das Anschlussaußensegment 251 eine translatorische Bewegung der Verschlusskappe bewirkt. Bei einer weiteren Drehung folgt das Innensegment 340 dem Außengewindesegment 250. Am Ende des Außengewindesegments 250 ist eine hier nicht dargestellte Rastkerbe vorhanden, in die die Rastnocke 355 eingreift, ein rastet und so einem Benutzer einen taktischen Eindruck von einem vollständigen Verschluss der Halsöffnung anzeigt.
4A bis 4C zeigen eine Seitenansicht des mehrteiligen Verschlusses bzw. der Teile davon sowie dazu vorhandene Querschnittsdarstellungen. 4A zeigt das Unterteil mit der flächigen Auflage 21 und den daran einstückig angeforderten Hals 22. Der Hals 22 besitzt einen unteren Abschnitt, dessen Ende durch den Rastring 24 geprägt ist. Benachbart zur Auflagefläche sind mehrere abschnittsweise angeordnete Ausbuchtungen 322 vorgesehen. Über diese verläuft ein Schneideringabschnitt 323. Beide Elemente wirken auf den Schneideanzeigering und zwar derart, dass die Verbindungsstege zwischen Schneideanzeigering und Sicherungsring getrennt werden, wenn der Schneideanzeigering (gemeinsam mit Sicherungsring und Verschlusskappe) gedreht wird.
Der Rastring 24 besitzt auf seiner der Auflagefläche 21 zugewandten Seite einen relativ großen Rückhaltebereich, wie er beispielsweise in 3C im Querschnitt angedeutet ist. In diesem Rückhaltebereich bzw. auf die Unterseite des Rastrings 24 können somit die Rückhalteelemente 311 des Sicherungsrings 31 eingreifen. In Richtung auf die Halsöffnung 23 hin ist der Rastring 24 mit schräger Fläche ausgeführt.
Hals 22 umfasst darüber hinaus noch ein Außengewindesegment 250, das umlaufend um den Hals angeordnet sind. Das Außengewindesegment 250 ist im Wesentlichen parallel zum Rastring 24 oder Halsöffnung 23 und zeigt keine oder nur eine sehr geringe Ganghöhe. Durch die parallele Anordnung wird der Schneidering bedient, und schneidet so eine Öffnung in die Verpackung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Segment vorhanden, je nach Größe des Verschlusses können es aber auch zwei sein.
4B zeigt die Seitenansicht des mehrteiligen Verschlusses in seiner geschlossenen Form. Auf den Hals 22 ist der Drehverschluss 3 aufgebracht und gleichzeitig verschlossen. Zu diesem Zweck umfasst der Sicherungsring 31 und der Schneideanzeigering 310 eine Vielzahl von hier nicht dargestellten bzw. sichtbaren Verbindungsstegen, mit denen die Verschlusskappe 33 vor dem erstmaligen Öffnen am Sicherungsring 31 gehalten wird. Der Schneideanzeigering 310 wird wiederum am Sicherungsring gehalten. Der Sicherungsring 31 zeigt auf seiner rechten Seite zusätzlich eine Scharnierlasche 315, die sich im direkten Vergleich mit der 4B über den Rastring hinaus erhebt und einen Teil des Scharniers bildet. Verschlusskappe 33 umfasst ebenfalls die Riffelung 9, die aus mehreren um die Verschlusskappe 33 herumlaufenden senkrechten Stegen besteht, deren Dichte jedoch variabel ist. Dadurch kann dem Benutzer beispielsweise eine Griffposition optisch angezeigt werden.
4C zeigt die Seitenansicht des Schneiderings 60. Der Schneidering 60 weist in seinem oberen Bereich ein Außengewinde 605 auf, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel zweigängig ausgebildet ist. Ebenso sind auf der Innenseite des Schneiderings zwei nach oben abstehenden Mitnahmeelemente 610 angeordnet. Die zwei Mitnahmeelemente 610 sind einander gegenüberliegend, sodass sie bei einem späteren Öffnungsvorgang von den mit Mitnehmerelementen 380 (hier nicht dargestellt) erfasst werden. An seinem unteren Ende umfasst der Schneidering eine Vielzahl von dreiecksförmig angeordneten Schneideelementen 606. Diese umfassen eine längsseitige Schneidekante 608, sowie eine kürzere Seite 609, die nicht zum Schneiden geeignet ist. Die Schneidekante 608 ist in Drehrichtung angeordnet, sodass bei einer Drehung des Schneiderings während des Öffnungsvorgangs die Schneidekante in die Verpackung eindringt und diese dadurch öffnet. Die dreiecksförmigen Schneideelemente 606 sind nicht gleichschenklig, d. h. ihre beiden jeweiligen Schenkel 608 bzw. 609 sind nicht gleich lang. Ebenso ist eine Winkel α der hier in C dargestellt zwischen einer waagrechten und der Schneidekante verläuft unterschiedlich stark ausgebildet.
Das bedeutet, dass der Winkel zwischen Schneidekante 608 und der dargestellten Waagrechten geringer ist als ein entsprechender Winkel zwischen der Kante 609 und der Waagrechten. Darüber hinaus ist zwischen zwei Schneideelementen 606 eine Vertiefung 607 angeordnet. Diese U-förmige Vertiefung 607 erzeugt einen Abstand zwischen zwei benachbarten Schneideelementen und wird an ihren Seiten von zwei senkrechten Flächen begrenzt. Die Fläche, die der Seitenkante 609 benachbart ist, ist dabei kürzer als die entsprechende Kantenlänge der Seite 607. Letztere ist der Schneidekante 608 benachbart. Dadurch werden die Schenkel der U-förmigen Vertiefung 607 unterschiedlich lang. Die Vertiefung ist somit unsymmetrisch. Die längere Seite ist dabei der Schneidekante 608 eines jeweiligen Schneideelements zugeordnet. Durch diese Asymmetrie wird bei einem Öffnungsvorgang ein sauberes Schneiden in die Verpackung und ein sauberer Trennvorgang der Verpackung erreicht, ohne dass ein Verpackungsrest verkanntet und Schneidering hängenbleibt.
Die 5A bis 5D zeigen die Querschnittsansichten der verschiedenen Elemente im Einzelnen sowie in zusammengebautem Zustand. 5A stellt eine Querschnittsansicht des mehrteiligen Verschlusses dar, der im vorliegenden Fall den verschlossenen Zustand zeigt. Der Schneidering 60 ist innerhalb des Halses angeordnet und greift mit seinem Außengewinde 605 in das entsprechende Halsinnengewinde 220 des Halses ein. Das Halsinnengewinde weist dabei eine Höhe auf, die der Ganghöhe des Halsaußengewindes 250 entgegengesetzt ist. Dadurch wird bewirkt (in 6 und 8 im Detail erläutert), dass bei einer Drehung zum Öffnen des Verschlusses bzw. der Verschlusskappe 33 der Schneidering in die entgegengesetzte Richtung und damit nach unten bewegt wird. Beim Öffnen des Verschlusses wird somit zuerst der Schneidering nach unten bewegt, um so die Verpackung aufzutrennen und eine Öffnung zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist das Mitnahmeelemente 610 des Schneiderings 60 neben einem Mitnehmerelement 380 der Verschlusskappe 33 angeordnet.
Die Verschlusskappe ist über ein Scharnier 32 mit einem Gelenk 335 an dem Sicherungsring befestigt. Das Scharnier 32, insbesondere das flexible Gelenk 335 ist oberhalb der Verriegelungselemente 251 bzw. 250 angeordnet. Oberhalb bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Abstand zur Auflagefläche 21 größer ist als der Abstand des entsprechenden Verriegelungselements zur Auflagefläche 21.
Verschlusskappe 33 umfasst des Weiteren einen Dichtungsring 36. Dieser weist in der Querschnittsdarstellung einen ersten Bereich 36a auf, der dem Scharniergelenk 335 abgewandt ist. Ein zweiter Bereich 36b ist wiederum dem Scharnier 32 und dem Scharniergelenk zugewandt. Der Dichtungsring 36 greift dabei so in den Hals bzw. die Halsöffnung 23 ein, dass die Lasche 230 des Halses unter Druck steht und durch den Dichtungsring 36 ein wenig nach unten gewölbt wird. Dadurch wird eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Verschlusskappe bzw. dem Dichtungsring und der Lasche der Halsöffnung gewährleistet.
Weiterhin ist dargestellt, dass der dem Scharniergelenk 335 abgewandte Bereich 36a in seiner Länge etwas größer ist als der dem Scharniergelenk 335 zugewandte Bereich 36b. Dichtungsring 36 weist damit eine unterschiedliche Höhe auf, die sich ausgehend vom Scharniergelenk 335 vergrößert. Mit anderen Worten ist die Höhe des Dichtungsrings im Bereich des Scharniergelenks 335 am geringsten und wächst mit zunehmenden Abstand. Ein in dieser Darstellung zwischen dem unteren Rand des Bereich 36a und dem unteren Rand des Bereich 36b aufgespannt der Winkel bezüglich zu einer Ebene parallel zur Auflagefläche 21 umfasst ca. 2 bis 3°, im konkreten Ausführungsbeispiel ca. 2,7°. Dieser Winkel kann auch größer sein, d.h. der „Höhenunterschied“ in dieser Schnittansicht kann größer sein. Jedoch sollte er mindestens 1.5° betragen, um ein Verkannten zu vermeiden. Ebenso sei erwähnt, dass ein großer Höhenunterschied eventuell keine Verbesserung hinsichtlich des Öffnen und Schließens bedeutet, jedoch zusätzlich Material aufgewendet werden muss. Ein Bereich von 1,5° bis ca. 4° hat sich als guter Kompromiss für die vorgesehene Öffnung erwiesen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass der Winkel auch von der Größe der Öffnung sowie vom Abstand zwischen Scharnier und Öffnung abhängt. Je geringer der Abstand ist, desto größer sollte der Winkel sein. gleiches gilt für die Höhe des Scharniers bezogen auf die Oberkante der Halsöffnung. Ist das Scharnier auf der gleichen Höhe oder leicht oberhalb, kann der Winkel kleiner sein oder sogar 0° betragen. Je weiter unterhalb das Scharnier bezüglich der Oberkante der Halsöffnung liegt, desto größer müsste der Winkel sein.
Durch die Position des flexiblen Gelenks bezogen auf den Dichtungsring und das Aussengewinde 250/251 kann die Verschlusskappe in einfacher Weise nach einem Öffnen aufgeklappt und auch wieder zugeklappt werden, ohne dass sich der Dichtungsring 36 in der Halsöffnung 23 verkanntet. Insbesondere wird auch gewährleistet, dass der untere Bereich des Dichtungsrings beim Schließen jeweils gleichzeitig in die Halsöffnung eingreift oder beim Schließen auf dieser zu liegen kommt.
Eine zweite Besonderheit des Dichtungsrings besteht in der Form des unteren Randes, der wie beispielsweise in 5A, 5C und 8D dargestellt abgeschrägt ist. Mit anderen Worten ist eine äußere Seitenfläche des Dichtungsrings etwas kleiner als die innere Seitenfläche, sodass sich eine Abschrägung nach außen hin ergibt. Dadurch streift der Dichtungsring beim Einklappen über die Halsöffnung 23. Die Berührung der Lasche 230 der Halsöffnung und dem unteren Ende des Dichtungsrings an diesen abgeschrägten Flächen ist in 8D deutlich zu erkennen. Zum flüssigkeitsdichten Verschließen des Drehverschlusses ist zudem der Durchmesser des Dichtungsrings 36 etwas größer als der korrespondierende Durchmesser der Halsöffnung bzw. der Lasche 230 ausgebildet.
Dadurch wird wie in den 5A bis 5D und 8A bis 8D dargestellt die Lasche 230 der Halsöffnung beim Verschließen der Verschlusskappe leicht nach unten gedrückt und liegt bündig an der äußeren Seite des Dichtungsring 36 an. Dadurch wird eine ausreichende Dichtung gegen Flüssigkeiten bewirkt.
Verschlusskappe 33 greift mit seinem dem Scharniergelenk 335 gegenüberliegend liegenden Innengewindesegment 340 in das Außengewindesegment 250 im verschlossenen Zustand ein. Das Außengewindesegment erstreckt sich wie dargestellt um mindestens 180°, in einer Ausführung um 300° und weist in diesem Bereich nur eine geringe Ganghöhe oder sogar keine Ganghöhe auf. Dadurch lässt sich der Trennvorgang, d.h. das Schneiden einer Öffnung vom Öffnen des Verschlusses trennen und in zwei aufeinanderfolgenden Schritten erreichen.
Sicherungsring 31 ist mit seinen Rückhalteelementen (311 in 5C) an der Unterseite des Rastrings 24 verkanntet und fixiert somit den Verschluss an dem Hals. Mit dem Sicherungsring 31 verbunden ist ein Schneideanzeigering 310, welcher der Auflagefläche 21 des Unterteils zugewandt ist und mit dem Sicherungsring über mehrere Verbindungsstege 314 (siehe 5C, 9A und 9B) verbunden ist. In der dargestellten Querschnittsansicht ist die Verdickung 322 ebenso zu erkennen, um die der Sicherungsanzeigering angeordnet ist. Bei einer Drehbewegung des Verschlusses wird der Schneideanzeigering 310 vom Sicherungsring getrennt. Gleichzeitig dringen bei einer Drehung die Schneidekanten 606 in die Verpackung bzw. das Verpackungsmaterial ein und schneiden dieses.
5B zeigt den Schneidering in seiner Querschnittsdarstellung. Er wird einstückig geformt, beispielsweise extrudiert. Zu erkennen sind hier unter anderem die Schneidekanten 606 und die der Drehrichtung abgewandten Kanten 609 eines jeden Schneideelements 606. Der Winkel zwischen einer Waagrechten der Schneidekante 608 ist kleiner als der Winkel zwischen der Waagrechten und der der Drehrichtung abgewandten Kante 609. Dadurch bildet jedes Schneideelement eine Dreiecksform, dessen Schenkel ungleich lang sind. Zwei Schneideelemente 606 sind durch eine Vertiefung 607 von einander beabstandet. Diese Vertiefung ist U-förmig ausgestaltet und umfasst zwei unterschiedliche Längsseiten, wobei die kürzere Seite in die der Drehrichtung abgewandte Kante 609 übergeht.
Die Schneidelemente gehen dann in einen Basiskörper des Schneiderings über. Schneidering 60 umfasst in seinem oberen Bereich das Mitnahmeelement 610, welches an der Innenseite des Schneiderings angebracht ist. Die senkrechte Längsseite des Mitnahmeelements 610 ist dem hier nicht dargestellten Mitnehmerelement 380 zugewandt. Zudem ragt das Mitnahmeelement 610 über die Oberkante des Schneiderings hinaus.
5C zeigt die Querschnittsansicht des Verschlusses nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Der Drehverschlusses im Wesentlichen in drei Teilbereiche unterteilt. Der obere Bereich umfasst die Verschlusskappe 33 mit dem Dichtungsring 36, welches über ein Scharnier 32 und dem Gelenk 335 mit dem Sicherungsring 31 im Bereich 315 befestigt ist. Verschlusskappe 33 weist auf der dem Scharnier 32 gegenüberliegenden Innenseite das Innengewindesegment 340 auf. Dieses ist wie dargestellt unterhalb des Scharniers angeordnet, d. h. der Auflagefläche des Unterteils näherliegend. Dadurch wird ein guter Verschluss und ein flüssigkeitsdichtes Wiederverschließen verbessert. Verschlusskappe 33 umfasst weiterhin auf ihrer Innenseite das Mitnehmerelement 380 in Flossenform. Die Flossenform des Mitnehmerelements zeigt im Wesentlichen zwei Seitenkante im Querschnitt, eine erste Seitenkante 380a, die Wesentlichen senkrecht zur Auflagefläche steht und die Vorderseite bei einer Drehung des Drehverschlusses bildet sowie eine gekrümmte zweite Seite 380b. Diese Anordnung des Mitnehmerelementes ist besonders stabil und kann ausreichend Druck auf das Mitnahmeelement ausüben, um ein Eindringen und Aufschneiden der Verpackung bei einer Drehung zu erzeugen.
Im Bereich des Scharniers 21 ist der Sicherungsring in seinem Bereich 315 verstärkt und verbindet so das Scharniergelenk 335 und die Verschlusskappe 33 mit dem Sicherungsring. Auf der Innenseite umfasst der Sicherungsring mehrere kreisförmig umlaufende Rückhalteelemente 311. Diese sind am unteren Ende des Sicherungsrings befestigt und im installierten, d. h. über das Unterteil geschobenen Zustand umgeklappt. Die Rückhaltelemente 311 greifen somit am Rastring 24 des Unterteils ein.
Dadurch wird ein Verschieben des Drehverschlusses und eine translatorische Bewegung nach oben hin wirksam vermieden. Der Sicherungsring 31 ist darüber hinaus mit mehreren Verbindungsstegen 313 an der Verschlusskappe 33 befestigt. Für eine Herstellung des mehrteiligen Verschlusses werden die Rückhalteelemente am Sicherungsring erst umgeklappt und dann der Sicherungsring gemeinsam mit der daran befestigten Verschlusskappe 33 und dem Schneideanzeigering über die Halsöffnung aufgesteckt. Dadurch bewegen sich die Rückhalteelemente über den Rastring 24 in Richtung auf die Auflagefläche 21 bis sie im Zwischenraum zwischen dem Rastring 24 und Verdickung einrasten.
Schließlich umfasst der mehrteilige Verschluss noch einen Schneideanzeigering 310, der mit Verbindungsstegen 314 wiederum am Sicherungsring 31 befestigt ist. Der Sicherungsring weist auf seiner Innenseite eine Struktur 312 auf, die mit der Auflagefläche derart zusammenwirkt, dass bei einer Drehung des Drehverschlusses um einen ersten Drehwinkel der Schneideranzeigering mit seinen Verbindungstegen 314 vom Sicherungsring 31 abgetrennt wird. Dadurch wird nach einer Drehung um den ersten Drehwinkel einem Benutzer angezeigt, dass eine Drehung durchgeführt wurde und somit die aseptische Barriere gefährdet ist, da aufgrund der Drehung die Schneidekante 608 des Schneiderings in die Verpackung eingedrungen ist oder sein könnte. Dieser Zustand und die Wirkung ist in den 8A bis 8D näher beschrieben.
In diesem Zusammenhang zeigen 9A und 9B die Verschlusskappe nochmal im Querschnitt in zwei unterschiedlichen Zuständen. Der erste Zustand nach 9A entspricht der Form nach dem Spritzgussverfahren, der zweite Zustand in 9B ist der Zustand nach einer Montage auf einem Unterteil (nicht dargestellt).
In 9A ist deutlich zu erkennen, dass das Rückhalteelement 311 im Zustand nach dem Spritzgussverfahren gegenüber dem Montagezustand nach unten geklappt ist. Grund ist die Herstellung, da die Verschlusskappe nach dem vorgeschlagenen Prinzip mittels eines Spritzgussverfahrens einstückig geformt. Dies bedeutet, dass die Verschlusskappe gemeinsam mit dem Scharnier 32, dem Sicherungsring 31 und dem Schneideanzeigering 310 zusammenhängend mittels Spritzgussverfahrens hergestellt wird. Der Schneideanzeigering 310 umfasst mehrere Ausbuchtungen 312, die innenseitig in Abständen entlang der Seitenfläche des Schneideanzeigeringes verlaufen. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel sind dies insgesamt vier einzelne Ausbuchtungen 312, die regelmäßig von einander beabstandet sind. Die Ausbuchtungen selbst sind wiederum U-förmig ausgestaltet mit einem sich zum Ende der Ausbuchtungen verjüngenden Querschnitt. Der Schneideanzeigering 310 ist wiederum über Verbindungsstege 314 mit dem Sicherungsring 31 verbunden.
9C zeigt in diesem Zusammenhang einen vergrößerten Ausschnitt der Verbindung des Schneideanzeigerings 310 an den Sicherungsring 31. Hierbei ist dargestellt, dass die Rückhalteelemente 311 nicht direkt an der Unterkante 31b des Sicherungsringes ansetzen, sondern der Ansatz 311a der Rückhalteelemente 311 vom unteren Rand 31b des Sicherungsrings 31 leicht beabstandet ist. Zudem geht der Ansatz 311a mittels einer Krümmung in die Seitenfläche des Sicherungsrings 31 über. Die Entfernung des Ansatzes 311a von dem unteren Rand 31b des Sicherungsrings entspricht im Wesentlichen der Höhe der Verbindungsstege 314. Dieser Ausgestaltung zwischen Sicherungsring, dem Ansatz 311a des Rückhalteelements 311 und dem Schneideanzeigering erlaubt es, die in den 9A bis 9C vorgestellte Verschlusskappe einstückig auszuformen.
Die Verbindungstege 314 sind zudem wie dargestellt leicht größer ausgeführt als die Verbindungsstück 312 zwischen Sicherungsring 31 und der Verschlusskappe 33. Die Anzahl der Verbindungsstege 313 ist im vorliegenden Beispiel größer gewählt als die Anzahl der entsprechenden Verbindungstege 314. Damit ist die Kraft, die aufgewendet werden muss, um die Verbindungsstege 314 zu zerstören und damit den Schneideanzeigering vom Sicherungsring zu trennen etwas geringer als die entsprechende Kraft, die notwendig ist, die Verschlusskappe 33 vom Sicherungsring 31 zu trennen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass einem Benutzer sicher angezeigt wird, dass eine aseptische Barriere nicht mehr gewährleistet werden kann.
Das Rückhalteelement 311 ist mit einer Vielzahl von rippenförmigen Verlängerungen ausgebildet, die sich vom Ansatz 311a nach innen erstrecken. Jede Rippe ist in etwa halbkreisförmig ausgeführt, wobei benachbarte Rippen untereinander durch eine dünne Materialbrücke miteinander verbunden sind. Mittels der Materialbrücke wird eine gewisse Flexibilität während des Spritzgussherstellung und der Montage auf das Unterteil gewährleistet. Gleichzeitig bilden die Rippen einen festen Halt in einem montierten Zustand und greifen mit ausreichender Kraft an der Unterseite des Rastrings 24 ein.
Wieder zurückverweisend auf 5D zeigt diese das Unterteil 2 des vorgeschlagenen mehrteiligen Verschlusses. Das Unterteil weist eine Lasche 230, auch als Halsöffnungslasche bezeichnet auf, welche nach innen hin umgeklappt ist. Der Hals 22 ist an der Auflagefläche über ein verdicktes Element 322 in dieser Querschnittsdarstellung befestigt. Das verdickte Element 322 wirkt mit dem Schneideanzeigering 310 der Verschlusskappe derart zusammen, dass er beim Öffnen der Verschlusskappe d. h. durch eine Drehung der Kappe vom Sicherungsring getrennt wird. Zu diesem Zweck umfasst das Unterteil in seinem unteren Bereich noch einen Schneideringabschnitt 323, der dazu dient, die Verbindungsstege 314 zwischen Schneideanzeigering 310 und Sicherungsring 31 zu trennen.
Hals 22 des Unterteils 2 besitzt darüber hinaus einen Rastring 24, der mit den Rückhalteelementen 311 des Sicherungsrings 31 zusammenwirkt, um die Verschlusskappe in Position zu halten. Dem Rastring 24 in Richtung auf die Halsöffnung und die Lasche 230 nachfolgend ist das Außengewindesegment 250 angeordnet. Dieses läuft um den Hals in einem Winkel im Bereich von 300° und geht dann in einen Anschlussaußengewindesegment 251 über, welches eine gegenüber dem Außengewindesegment 250 unterschiedliche Ganghöhe aufweist. Im Besonderen dient das Außengewindesegment 250 mit seiner sehr geringen Ganghöhe im Wesentlichen dazu, bei einer Drehung der Verschlusskappe den Schneidering in Richtung auf die Verpackung zu bewegen und somit eine Öffnung in die Verpackung zu schneiden. Erst nach dem Schneiden einer Öffnung wird durch eine weitere Drehung die Verschlusskappe 33 durch eine Führung des Innengewindesegments 340 an dem Anschlussaußengewindesegment 251 nach oben hinwegbewegt.
Um einen Schneidevorgang zu gewährleisten, umfasst der Hals ein Halsinnengewinde 220, dessen Ganghöhe gegenläufig zu der Ganghöhe des Anschlussaußengewindes 251 oder auch des Aussengewindesegments 250 (sofern dieses ungleich 0) ist. Bei einer Drehung des Verschlusses wirkt das Halsinnengewinde somit derart, dass der sich im Halsinnengewinde befindliche Schneidering nach unten, d. h. auf die Verpackung hin zubewegt.
Ein Öffnungsvorgang des mehrteiligen Verschlusses nach dem vorgeschlagenen Prinzip ist somit in den 6A bis 6G in Seitenansicht sowie 8A bis 8G in Querschnittsansicht dargestellt. Die Figuren zeigen jeweils eine Seitenansicht des mehrteiligen Verschlusses in verschiedenen Drehpositionen. In 6A bzw. 8A ist der vollständig verschlossene Zustand vor einer ersten Drehung dargestellt. Der Schneideanzeigering 310 ist mit seinen Verbindungsstegen an dem Sicherungsring 31 befestigt. Dieser ist wiederum über weitere Verbindungsstege mit der Verschlusskappe 33 fest verbunden. Mitnahmeelement 610 ist von dem Mitnehmerelement 380 leicht beabstandet, so dass auf dieses kein Druck ausgeübt wird und so auch Fertigungstoleranzen kompensiert werden können. Die unteren Kanten des Schneideringt sind ebenso innerhalb des Halses und somit von einer Oberfläche der Verpackung beabstandet. Dadurch ist sichergestellt, dass Toleranzen oder leichte Erschütterungen nicht unbeabsichtigt den Verschluss drehen und so die aseptische Barriere beschädigen.
In einem derartigen Zustand wird der mehrteilige Verschluss nach dem vorgeschlagenen Prinzip ausgeliefert und ist an der aseptischen Verpackung, beispielsweise einer Kartonverpackung befestigt. Einem Benutzer wird durch die verschiedenen intakten Verbindungsstege angezeigt, dass die aseptische Barriere im Bereich der Öffnung unbeschädigt ist und der Verschluss nicht unbeabsichtigt betätigt wurde.
6B zeigt in den Verschluss nach einer Drehung um einen Teilbereich des ersten Winkels. Beispielsweise wird durch eine erste Teildrehung um ca. 30° der Schneideanzeigering gemeinsam mit dem Sicherungsring und der Verschlusskappe bewegt. Dadurch wirken die Elemente auf der Innenseite des Schneideanzeigerings 31 (siehe 5C) und die Verdickungen 322 zusammen und bewirken gemeinsam mit dem Schneideringabschnitt 323, dass die Verbindungstege 314 zwischen Schneideanzeigering 310 und Sicherungsring 31 getrennt werden. Gleichzeitig wird durch diese erste Bewegung das Mitnehmerelement 380 an das Mitnahmeelement 610 auf dem Schneidering herangeführt und dieses gegebenenfalls um einen geringen Betrag nach unten bewegt. Je nach Toleranz können die Schnittkanten 606 bereits die Verpackung berühren, in diese eindringen und so die aseptische Barriere beschädigen. In jedem Fall wird jedoch durch diese erste Teildrehung und das abreißen der Verbindungsstegen 314 einem Benutzer bereits visuell mitgeteilt, dass eine Gefahr für eine Beschädigung der aseptischen Barriere besteht. Die Verbindungsstege wirken so als Manipulationsschutz („Tamperband“) . Dies erhöht die Sicherheit gerade bei leicht verderblichen Lebensmitteln. Im direkten Vergleich der 8A und 8b ist zu sehen, dass der Schneidering leicht nach unten bewegt wurde. Im dargestellten Beispiel ist der erste Winkel 300°, dieser erste Teilbereich jedoch 30° also ca. 1/10 des gesamten ersten Drehwinkels. Bei einem Halsinnengewinde mit gleicher Ganghöhe kann also der Schneidering um 1/10 des Gesamtweges nach unten bewegt worden sein.
In einer alternativen Ausführung kann jedoch das Halsinnengewinde eine unterschiedliche Ganghöhe aufweisen. Beispielsweise kann das Halsinnengewinde in einem Anfangsteilbereich eine geringere Ganghöhe als in einem zweiten nachfolgenden Bereich aufweisen. Dadurch wird bei einer anfänglichen Teildrehung noch keine translatorische Bewegung des Schneiderings erzeugt, sondern lediglich der Schneideanzeigering vom Sicherungsring getrennt. Erst nach dieser ersten Teildrehung erfolgt bei einer weiteren Drehung des Verschlusses die translatorische Bewegung nach unten.
Bei einer weiteren gewünschten Drehung des Drehverschlusses in die Öffnungsrichtung um den ersten Winkel wird durch das Halsinnengewinde und das entsprechende Außengewinde auf dem Schneidering dieser weiter nach unten bewegt. Die Mitnehmerelemente 380 schieben somit die Mitnahmeelemente 610 entlang der Drehrichtung, sodass durch das Halsinnengewinde eine Bewegung nach unten ausgeführt wird. Dadurch trennen die Schneidekanten 608 die Verpackung auf und schneiden eine im wesentlichen kreisrunde Öffnung. Schneidering 60 führt damit neben einer Rotation um den ersten Winkel auch eine transnasale Bewegung nach unten aus.
Im vorliegenden Beispiel der 6C und 8C ist diese Bewegung um den ersten Winkel zu Ende geführt. Die Schneidekanten ragen nun über die Auflagefläche 21 nach unten hinaus. In diesem Beispiel ragen auch die Vertiefungen 607 unter die Auflagefläche hinaus. Lediglich der Bereich des Basiskörpers mit dem Aussengewinde verbleibt vollständig im Hals 22. Gleichzeitig ist in dieser Darstellung das Mitnahmeelement 610 entlang der Seitenkante 380a des Mitnehmerelement 380 geführt und zwar bis in etwa auf eine Höhe, bei der die Seitenkante 380a gekrümmt wird. Das bedeutet, dass die gesamte Höhe des Mitnehmerelement 380 größer ist als der Weg, der durch die Bewegung des Schneiderings 60 nach unten hinausgeführt wird. Dadurch ist sichergestellt, dass während einer Drehung um den ersten Drehwinkel das Mitnehmerelement nicht durchrutscht.
Der erste Drehwinkel beträgt im Ausführungsbeispiel in 6C und 8C ca. 300°, kann jedoch je nach Ganghöhe des Halsinnengewindes auch kleiner bzw. größer sein. Wesentlich ist jedoch, dass das Außengewindesegment während dieser ersten Drehung keine größere Ganghöhe aufweist, sodass während des Schneidevorgangs die Verschlusskappe selbst am Sicherungsring noch fixiert verbleibt. Dadurch wird der Schneidevorgang von dem eigentlichen Öffnungsvorgang der Verschlusskappe getrennt. Dies hat den Vorteil, dass auch nach einer Durchtrennung der aseptischen Barriere und einem Einschneiden einer Öffnung in die Verpackung die Verschlusskappe 33 noch verschlossen und damit flüssigkeitsdicht verbleibt.
Bei einer fortführenden Drehung um einen dem ersten Winkel nachfolgenden zweiten Winkel wird nun das Innengewindesegment in der Verschlusskappe durch das Anschlussaußengewindesegment am Hals nach oben hinweg geführt. Dadurch reißen wie in 6D und 8D dargestellt auch die Verbindungsstege zwischen Sicherungsring 31 und Verschlusskappe 33 ab, sodass diese nun leicht geöffnet ist. 8D zeigt eine Querschnittsdarstellung, bei der die Abschneidekanten 323 zwischen Schneideanzeigering 311 und Sicherungsring 31 angeordnet sind.
Nach Abschluss der Drehung in 6D und 8D dargestellt ist die Verschlusskappe somit frei nach oben hinweg bewegbar. Dies wird erreicht, weil das Innengewinde der Verschlusskappe nun vom Anschluss Außengewindesegment vollständig getrennt ist und somit freiliegt.
6E und 8E zeigen den aufgeklappt Zustand des mehrteiligen Verschlusses nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Der Verschluss 33 wird, um das Scharnier nach oben hin um einen bestimmten Winkel, beispielsweise ca. 120° weggeklappt, bis die Verschlusskappe geöffnet ist.
Durch das Scharnier 32 wird die Verschlusskappe 33 ebenso in dieser Position gehalten, sodass durch eine entsprechende Bewegung des Kartons eine Flüssigkeit durch die Halsöffnung austreten kann, ohne dass die Verschlusskappe durch die Schwerkraft zurückklappt. In 2 ist darüber hinaus eine mögliche Position des Verschlusses auf einer Kartonverpackung mit Giebeldachform dargestellt. Andere Kartonverpackungen sind möglich. Das Giebeldach der Kartonverpackung umfasst einen First 201, an dem sich die abgeschrägten Flächen 200 treffen und dort miteinander verklebt sind. Auf einer der Flächen 200 ist eine Öffnung angeordnet, auf der der mehrteilige Verschluss aufgesetzt ist.
6E zeigt die Seitenansicht im aufgeklappten Zustand, 8E stellt eine Querschnittsdarstellung parallel zu einer Ebene durch das flexible Gelenk des Scharnier 32. Deutlich zu erkennen ist der Dichtungsring 36 sowie das Innengewindesegment 340. Dieses ist dem Scharnier 32 gegenüberliegend angeordnet.
In der aufgeklappten Darstellung ist in 6E und 8E gezeigt, bei der die Verschlusskappe in ca. 120° zu einer Ebene parallel zur Auflagefläche 21 geöffnet ist. Durch das Scharnier 32 wird die Verschlusskappe 33 ebenso in dieser Position gehalten, sodass durch eine entsprechende Bewegung des Kartons eine Flüssigkeit durch die Halsöffnung austreten kann, ohne dass die Verschlusskappe durch die Schwerkraft zurückklappt.
In Verbindung mit 7 und den 6E und 8E wird der Aufbau und die Wirkweise des Scharniers verdeutlicht. Das Scharnier 32 umfasst in der dargestellten Ausführungsform eine erste Scharnierlasche 315, die einen Teil des Sicherungsrings 31 bildet sowie eine zweite Lasche, die Teil der Verschlusskappe ist. Das flexible Gelenk 335 des Scharnier 32 ist aus einem flexiblen Material ausgeführt und verbindet den Sicherungsring 31 und die Verschlusskappe 33 einstückig miteinander. Die zweite Scharnierlasche als Teil der Verschlusskappe umfasst dabei eine nach unten ausgebildete parabolische oder andere gekrümmte Form.
Entsprechend ist auch die Ausgestaltung der ersten Scharnierlasche 315 ausgeformt, die ebenfalls entlang einer gekrümmten Bahn ansteigt bis zu einem Maximum und danach wieder abfällt. Zwischen diesen beiden gekrümmten Scharnierlaschen ist das flexible Gelenk 335 als Material angeordnet. Wegen der Krümmung wird das flexible Gelenk in den äußeren Bereichen, d. h. beabstandet von einem Mittelpunkt des Scharniers beim Aufklappen des Verschlusses 33 einem stärkeren Zug unterworfen. Dieser Zug erzeugt eine Gegenkraft, die bei einer Drehbewegung der Verschlusskappe um das flexible Gelenk überwunden werden muss. Die Kraft steigt bei einer Drehbewegung bis zu einem Maximum an, bei dem der Zug auf das Material des flexiblen Gelenk des Scharnier 32 maximal ist. Bei einer weiteren Drehbewegung wird dieser Zug wieder geringer. Dadurch wirkt das Material des flexiblen Gelenks wie ein Schnappelement, wobei sich ein maximaler Winkel einstellt, bei dessen überschreiten das Schnappelement durch seinen Zug die Verschlusskappe in die aufgeklappte Form bringt.
Das Scharnier ist im aufgeklappten Zustand somit leicht relaxiert, eine Drehbewegung wieder zurück, würde so zu einer Zugkraft führen, die der Drehbewegung entgegenwirkt. Dadurch wird die Verschlusskappe in dem aufgeklappten Zustand gehalten. Ein Öffnungswinkel im aufgeklappten Zustand beträgt mehr als 90° und kann beispielsweise im Bereich von 115° bis 150°, insbesondere um ca. 120° liegen.

Claims

Mehrteiliger Verschluss (1), insbesondere für eine Flüssigkeit enthaltende aseptische Verpackung, aufweisend: - ein Unterteil (2) mit einer flächigen Auflage (21) und einem daran einstückig angeordneten Hals (22), wobei der Hals (22) umfasst: - eine Halsöffnung (23); - einen den Hals (22) umgebender Rastring (24); - mindestens ein erstes Verriegelungselement (25), das zwischen einer Halsöffnung (23) und dem Rastring (24) ausgebildet ist; - einen im Hals angeordneten, drehbar gelagerten Schneidering (60), der an seinem der Halsöffnung zugewandten Ende wenigstens ein Mitnahmelement (610) aufweist und ausgeführt ist, eine Drehung relativ zum Hals in eine translatorische Bewegung umzusetzen; - einen Drehverschluss (3) der umfasst: - einen Sicherungsring (31); - eine über ein Scharnier (32) an dem Sicherungsring (31) befestigte Verschlusskappe (33), wobei der Sicherungsring (31) zumindest teilweise zwischen Auflage (21) und Rastring (24) um den Hals angeordnet und von dem Rastring (24) drehbar gehalten ist, und wobei die Verschlusskappe (33) zumindest ein Mitnehmerelement (380) und wenigstens ein zweites Verriegelungselement (34) umfasst, wobei das Mitnehmerelement (380) in dem verschlossenen Zustand bei einer ersten Drehung des Drehverschlusses (3) um einen ersten Winkel ausgeführt ist, mit dem wenigstens einen Mitnahmelement (610) zusammenzuwirken, um eine Drehung des Schneiderings (60) zu bewirken; und wobei das wenigstens eine zweite Verriegelungselement (34) mit dem zumindest einen ersten Verriegelungselement (25) bei einer der ersten Drehung nachfolgenden zweiten Drehung des Drehverschlusses (3) derart zusammenwirkt, dass die Drehbewegung in eine translatorische Bewegung der Verschlusskappe (33) zum Öffnen des mehrteiligen Verschlusses umgesetzt wird.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 1, bei dem das wenigstens eine zweite Verriegelungselement (34) in einem verschlossenen Zustand mit dem zumindest einen ersten Verriegelungselement (25) derart zusammenwirkt, dass die Halsöffnung (23) mit der Verschlusskappe (33) flüssigkeitsdicht verschlossen ist.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 1 oder 2 weiter umfassend: - einen Schneideanzeigering (310) der um den Hals angeordnet und mit der Verschlusskappe (33) oder mit dem Sicherungsring (31) über Verbindungsstege gekoppelt und ausgestaltet ist, die Verbindungsstege bei der ersten Drehung des Drehverschlusses (3) um den ersten Winkel zu trennen und so eine Schneidebewegung des Schneiderings in die Verpackung anzuzeigen.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 3 bei der der Hals an seinem Fußpunkt zumindest eine abschnittsweise Verdickung (322) aufweist, um den der Schneideanzeigering (310) angeordnet ist und der Schneideanzeigering (310) zumindest eine dem Hals zugewandte Erhebung umfasst, so dass die zumindest eine abschnittsweise Verdickung (322) bei der ersten Drehung mit der Erhebung (311) zusammenwirken, um die Verbindungsstege zu trennen.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 3, bei der der Hals zumindest einen Schneideringabschnitt (323) umfasst, der zwischen Sicherungsring (31) und Schneideanzeigering (310) angeordnet und ausgestaltet ist, bei der ersten Drehung des Drehverschlusses (3) um den ersten Winkel die Verbindungsstege zu trennen.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche , bei dem der Sicherungsring (31) über eine Vielzahl von Sollbruchstellen bildende Verbindungsstege (313) mit der Verschlusskappe (33) verbunden ist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei der Rastring (24) mit seiner der flächigen Auflage (21) zugewandten Seite im Wesentlichen parallel zu der Auflage (21) und die der flächigen Auflage (21) abgewandten Seite schräg zu der Auflage (21) verläuft.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Sicherungsring (31) eine Vielzahl von Rückhalteelementen (311) aufweist, die ausgebildet sind, den Sicherungsring in Zusammenwirkung mit dem Rastring (24) im Wesentlichen unlösbar um den Hals drehbar zu halten.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 8, bei dem die Rückhalteelemente (311) an einem Ende schwenkbar am Sicherungsring (31) befestigt sind, und mit ihrem anderen Ende der der flächigen Auflage (21) zugewandten Seite des Rastrings (24) zugewandt sind; wobei optional eine Schwenkachse der Rückhalteelemente (311) der flächigen Auflage zugewandt ist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine erste Verriegelungselement (25) wenigstens ein Außengewindesegment (250) mit einer ersten Ganghöhe aufweist und das zumindest eine zweite Verriegelungselement (34) wenigstens ein Innengewindesegment (340) mit einer zweiten Ganghöhe aufweist, insbesondere auf einer Innenseitenfläche der Verschlusskappe (33).
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zumindest eine erste Verriegelungselement (25) ein Außengewindesegment (250) und das zumindest eine zweite Verriegelungselement (34) ein Innengewindesegment (340) umfasst, wobei das Innengewindesegment (340) im Wesentlichen dem Scharnier (32) gegenüberliegend angeordnet ist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei eine Länge des Innengewindesegments (340) im Wesentlichen dem 0,33 bis 0,66-fachen, insbesondere im Bereich von 0,55 bis 0,65-fachen eines Umfangs der Innenseite der Verschlusskappe (33) entspricht, an dem das Innengewindesegment (340) angeordnet ist.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 8 oder 9, bei dem eine Länge des Außengewindesegments (250) dem 0,8 bis 1,8-fachen eines Halsumfangs entspricht.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 6 bis 12, bei dem das zumindest eine erste Verriegelungselement (25) ein Anschlussaußengewindesegment (251) aufweist, welches sich an das wenigstens eine Außengewindesegment (250) anschließt und ausgestaltet ist, bei einer Drehbewegung der Verschlusskappe (33) das wenigstens eine Innengewindesegment (340) in das Außengewindesegment (250) zu führen.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 14, bei dem sich eine Ganghöhe des Anschlussaußengewindesegments (251) von der ersten Ganghöhe unterscheidet, insbesondere größer als die erste Ganghöhe ist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei der die erste Ganghöhe zumindest abschnittsweise, insbesondere in einem Endabschnitt im Wesentlichen 0 beträgt.
Mehrteiliger Verschluss nach einem Anspruch 13, bei dem sich eine Ganghöhe des Anschlussaußengewindesegments (251) verändert.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 6 bis 15, weiter umfassend eine Rastnocke (355), die nahe eines Endabschnitts in dem Außengewindesegment (250) angeordnet und ausgestaltet ist, in einem verschlossenen Zustand der Verschlusskappe (33) in eine Einkerbung im Innengewindesegment (340) einzugreifen.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 6 bis 15, weiter umfassend eine Einkerbung, die nahe des jeweiligen Endes in dem Außengewindesegment (250) angeordnet und ausgestaltet ist, in einem verschlossenen Zustand der Verschlusskappe (33) mit einer Rastnocke (355) im Innengewindesegment (340) zu wirken.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Hals ein Halsinnengewinde (220) angeordnet ist, welches eine dritte Ganghöhe aufweist, und wobei der Schneidering ein Schneideringaußengewinde (605) mit im wesentlicher gleichen Ganghöhe aufweist.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 20, bei dem eine Länge des Halsinnengewindes (220) und/oder des Schneideringaußengewindes (605) dem 0,7 bis 1,8-fachen eines Halsumfangs entspricht.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 20 oder 21, bei dem das Halsinnengewinde (220) und das Schneideringaußengewindes (605) eingängig oder zweigängig oder dreigängig ist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei dem die dritte Ganghöhe größer ist als die erste Ganghöhe oder bei dem das Halsinnengewinde (220) gegenüber dem Aussengewindesegment oder dem Anschlussaußengewindesegment bezüglich einer vorgegebenen Drehrichtung eine umgekehrte Gängigkeit aufweist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei dem das Halsinnengewinde (220) ausgestaltet ist, bei der ersten Drehung den Schneidering von der Halsöffnung weg zu bewegen.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 20 bis 24, bei dem in einem Endabschnitt des Halsinnengewindes (220) eine Rastnocke vorgesehen ist, in das eine Rastkerbe (622) des Schneideringaußengewindes (605) eingreift.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das wenigstens eine Mitnahmeelement (610) innenseitig im Schneidering angeordnet ist und das zumindest eine Mitnehmerelement (380) innenseitig in den Schneidering eingreift.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisen je zwei Mitnahmeelemente (610) und Mitnehmerelemente (380), wobei die beiden Mitnehmerelemente (380) einander gegenüberliegend angeordnet sind, und insbesondere symmetrisch um eine Achse durch das Scharnier und den Mittelpunkt der Verschlusskappe liegen.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zumindest eine Mitnehmerelement (380) eine Flossenform aufweist mit einer dem wenigstens einen Mitnahmelement (610) zugewandten im wesentlichen senkrechten Seite und einer dem wenigstens einen Mitnahmelement abgewandten abgeschrägten Seite.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schneidering zumindest drei Schneideelemente (606) umfasst, deren Schneidekanten in einer Drehrichtung der ersten Drehung liegen und in einem Winkel (a) bezüglich einer Waagrechten angeordnet sind.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 29, bei dem zwischen zwei Schneideelemente (606) eine Vertiefung (607) angeordnet ist, deren Seiten insbesondere unterschiedlich lang sind.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Verschlusskappe einen Dichtungsring (36) aufweist, der in einem verschlossenen Zustand der Verschlusskappe in die Halsöffnung (23) flüssigkeitsdicht eingreift.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 31, bei dem der Dichtungsring (36) einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig größer ist als die Halsöffnung (23).
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 31 oder 32, bei dem die Halsöffnung (23) eine nach innen gewölbte Lasche (230) aufweist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem Ansprüche 31 bis 33, bei dem der Dichtungsring (36) eine Höhe aufweist, welche mit zunehmenden Abstand vom Scharnier (32) zunimmt.
Mehrteiliger Verschluss nach einem Ansprüche 31 bis 34, bei dem eine Höhe des Dichtungsrings (36) derart ausgeführt ist, dass bei einem Querschnitt entlang einer durch das Scharnier (32) und den Mittelpunkt der Verschlusskappe (33) verlaufenden Ebene ein dem Scharnier zugewandter Abschnitt des Dichtungsrings (36) eine geringere Höhe aufweist, als ein dem Scharnier abgewandter Abschnitt (36a) des Dichtungsrings.
Mehrteiliger Verschluss nach einem Ansprüche 31 bis 35, bei dem eine der Halsöffnung (23) zugewandte Seite des Dichtungsrings (36) kürzer ist als eine innere Seite des Dichtungsrings (36).
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Scharnier (32) ein Schmetterlingsscharnier umfasst.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Scharnier (32) einen zwischen Sicherungsring und Verschlusskappe angeordnetes flexibles Gelenk umfasst, welche insbesondere einstückig mit dem Sicherungsring (31) und der Verschlusskappe (33) ausgeführt ist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Scharnier (32) eine erste Scharnierlasche (315) umfasst, die einen Teil des Sicherungsrings bildet, und eine zweite Scharnierlasche (335) umfasst, die einen Teil der Verschlusskappe (33) bildet.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Scharnier (32) ausgebildet ist, in einem geöffneten und/oder aufgeklappten Zustand die Verschlusskappe (33) in einem Winkel von mindestens 90° rotiert um das Scharnier, und insbesondere im Bereich von 115° bis 145°, insbesondere aber größer als 120° rotiert um das Scharnier (32) zu halten.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 38 bis 40, bei dem das Scharnier (32) zumindest ein Schnappelement (321) umfasst, welches ausgestaltet ist, bei Überschreiten eines vordefinierten Drehwinkels der Verschlusskappe um das flexibles Gelenk, insbesondere im Bereich von 80° bis 100°, die Verschlusskappe oberhalb dieses Drehwinkels zu halten.
Mehrteiliger Verschluss nach Anspruch 41, bei dem das zumindest eine Schnappelement (321) in einer Vertiefung des Sicherungsringes untergebracht ist, und eine Rotationsachse des flexiblen Gelenks oberhalb dieser Vertiefung verläuft.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 38 bis 41, bei dem eine Rotationsachse des flexiblen Gelenks der von der Halsöffnung (23) aufgespannten Ebene näherliegt als das erste und zweite Verriegelungselement (34).
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 38 bis 42, bei dem das flexible Gelenk auf einer Höhe einer Unterkante des Dichtungsrings verläuft, insbesondere im Bereich von 1mm bis 3mm um die Unterkante des Dichtungsrings.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der Ansprüche 38 bis 44, bei dem das flexible Gelenk oberhalb des ersten und zweiten Verriegelungselements (25, 34) bezüglich der flächigen Auflage des Unterteils angeordnet ist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halsöffnung (23) einen geringeren Außendurchmesser als eine Halsunterseite, insbesondere im Bereich des Sicherungsrings aufweist.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verschlusskappe auf ihrer umlaufenden Seitenflanke eine Riffelung (9) mit vertikal verlaufenden Stegen umfasst, wobei optional Anzahl der Stege pro Längeneinheit variiert.
Mehrteiliger Verschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Auflage eine von der Halsöffnung beabstandete und um diese herumlaufende Schweißkante aufweist.