-
Die Erfindung betrifft ein wiederverschließbares Ausgießelement für eine Karton/Kunststoff- Verbundpackung umfassend:
- - einen Grundkörper mit einem Flansch und einer hohlzylinderförmigen Tülle mit wenigstens einem Außengewinde,
- - ein in der Tülle bewegbar geführtes Öffnungsmittel zur Öffnung der Verbundpackung und
- - eine wiederverschließbare Schraubkappe, aufweisend einen Ankerring, wobei die Schraubkappe beim erstmaligen Öffnen der Verbundpackung zum Antreiben des Öffnungsmittels dient und wobei die Schraubkappe und der Ankerring durch eine Mehrzahl von brechbaren Materialbrücken oder wenigstens durch eine
-
Materialverankerung zur Anbindung an den Grundkörper verbunden sind, wobei der Grundkörper auf der Tülle wenigstens einen umlaufenden Steg zum sicheren Halten des Ankerrings aufweist und wobei der Ankerring auf seiner Innenseite einen umlaufenden Haltesteg aufweist, der so geformt ist, dass er mit dem umlaufenden Steg korrespondiert, sowie ein Verfahren zur Montage der Schraubkappe für ein solches Ausgießelement.
-
Ein gattungsgemäßes wiederverschließbares Ausgießelement ist aus der auf die Anmelderin zurückzuführende
DE 20 2021 103 289 U1 bekannt.
-
Solche Ausgießelemente werden zur vereinfachten Handhabung beim Ausgießen und der Möglichkeit des Wiederverschließens von Verbundpackungen als Teil des Giebels der Verbundpackung integriert. Ein weiteres bekanntes Ausgießelement ist beispielsweise in der
EP 1 795 456 A1 gezeigt. Dabei öffnet ein hohlzylinderförmiges Schneidelement die zuvor gasdichte Verbundpackung erstmalig und bildet so eine Ausgießöffnung, wobei die Schraubkappe das Wiederverschließen der nun geöffneten Verbundpackung ermöglicht. Das in der Tülle bewegbar geführte Schneidelement ist mit Kraftübernahmeelementen versehen und wird dabei von entsprechenden Kraftübertragungselementen an der Schraubkappe angetrieben. Während des erstmaligen Öffnungsvorgangs nähert sich das Schneidelement dem zu öffnenden Bereich der Verbundpackung und nach der ersten Berührung der beiden Elemente trennt wenigstens ein Schneidzahn des Schneidelements die Verbundpackung im Bereich einer Schwächungszone auf. Die Bewegungsbahn, die das wenigstens eine Schneidelement zurücklegt, entspricht der Schwächungszone.
-
Der Öffnungsvorgang kann beispielsweise in folgende Abschnitte untergliedert werden. Das vorgehend erwähnte Annähern des Schneidelements kann auch weggelassen werden, falls sich die beiden Elemente bereits im montierten Zustand berühren. Danach bewegt sich das Schneidelement durch das Verbundmaterial hindurch und trennt es dabei mit dem Schneidzahn entlang einer Schnittlinie auf. Dieser Auftrennvorgang ist eine Kombination von Auftrennen, plastischer Verformung und Materialverdrängung, wobei eine gleichmäßige und kontrollierte Aufbringung der Kräfte von Vorteil ist. Sobald ein Großteil des Umfangs aufgetrennt wurde, beginnt das Schneidelement das freigeschnittene Verbundmaterial oder auch ein Verschlussteil als Teil des Grundkörpers zur Seite wegzuklappen und somit die Tülle für den Inhalt freizugeben. Das Wegklappen geschieht mit Hilfe des restlichen Stücks der Schwächungszone, das nicht aufgetrennt wurde, als Schwenkachse, wobei zuerst der Schneidzahn und im Laufe des Wegklappens dann die Außenseite des Schneidelements Kraft auf das Verschlussteil ausüben und es damit ins Packungsinnere und zur Seite drücken. Nachdem das Ausgießelement komplett geöffnet wurde, steht das Verbundmaterialstück oder das Verschlussteil ungefähr parallel zur Hochachse entlang der Außenwand des eingeschraubten Schneidelements. Dadurch wird ein freies Ausgießen des in der Verbundpackung enthaltenen Produkts zuverlässig gewährleistet.
-
Ausgießelemente mit einem solchen Verschlussteil werden hauptsächlich, aber nicht ausschließlich, in aseptischen Packungen verwendet. Dabei werden zuvor sterilisierte Lebensmittel unter aseptischen Bedingungen in ebenfalls sterilisierte Packmittel verpackt, um dann sogenannte aseptische Packungen zu erhalten. Abgesehen von der Frage der Aseptik, gibt es diverse Arten von Verbundpackungen, in die ein erfindungsgemäßes Ausgießelement integriert werden kann.
-
In einer ersten Art ist das Ausgießelement ein integraler Bestandteil der Verbundpackung, welcher während des Herstellverfahrens derselben eingebracht wird. Meist werden dazu in einer sogenannten „Form-Fill-Seal“-Verpackungsmaschine (FFS) zuerst Zuschnitte aus Verbundmaterial, welche zunächst durch Versiegeln der Längsnaht zu Packungsmänteln geformt werden, mit dem Ausgießelement in Verbindung gebracht. Diese einseitig offenen Halbformlinge werden dann mit dem Füllgut gefüllt und danach versiegelt. Der erste Schritt kann hierbei unterschiedlich vorgesehen sein: Beispielsweise kann der Flansch durch ein weiteres Kunststoffelement, das direkt in der Verpackungsmaschine spritzgegossen wird, mit einer Seite des Packungsmantels verbunden werden. Der Flansch kann auch direkt mit dem Packungsmantel verschweißt oder sogar damit verklebt werden, ohne ein zusätzliches Kunststoffelement zu verwenden.
-
In einer zweiten Art wird eine zunächst komplett versiegelte Verbundpackung hergestellt, wobei ein gestanztes Loch in der Verbundpackung, zumeist im Giebelbereich, vorhanden ist, in das ein Ausgießelement eingebracht ist. Das Einbringen des Ausgießelements erfolgt meist durch Verschweißen des Flansches mit zumindest einer Schicht des Verbundmaterials. Alternativ können diese Teile aber auch verklebt werden. Diese zweite Art von Verbundpackung zeichnet sich vor allem auch dadurch aus, dass das Einbringen des Ausgießelements unabhängig von der Herstellung der Verbundpackung sein kann. Die Herstellung des Loches und auch das Einbringen des Ausgießelements können daher jeweils vor, während oder nach der Herstellung der Verbundpackung selbst stattfinden. Präferiert werden beide Schritte vor der Herstellung ausgeführt, um die Verpackungsmaschinen selbst nicht unnötig kompliziert werden zu lassen. Diese Anordnung der Produktionsschritte stellt auch die einfachste Möglichkeit dar, das Ausgießelement von innen her in das gestanzte Loch einzubringen.
-
Eine weitere Art betrifft die Verbundpackungen mit einem sog. überbeschichteten Loch (OCH = OverCoated Hole). Dabei wird das ausgestanzte Loch vor dem Falten und Herstellen des Packungsmantels ein- oder beidseitig mit flüssigem Kunststoff und der Barriereschicht überbeschichtet, wodurch die Packung im Bereich des Loches wieder gasdicht verschlossen wird. Bei solchen Verbundpackungen wird die Schwächungszone durch die Kunststoffschicht/en gebildet, wobei das Aufschneiden bei der Erstöffnung einer solchen Packung nahe am Rand des überbeschichteten Loches erfolgt.
-
Solche Verbundpackungen werden normalerweise in einer von zwei Arten von Verpackungsmaschinen hergestellt. In dieser ersten Alternative wird eine Endlosbahn von sterilisiertem Verbundmaterial zu einer Röhre geformt und versiegelt, wonach sie mit dem ebenfalls sterilisierten Füllgut gefüllt und in gleichmäßigen Abständen quer dazu versiegelt und geschnitten wird. Die so entstehenden „Packungskissen“ werden dann entlang der vorgefalzten Kanten zu parallelepipeden Packungen geformt. Die beim Quersiegeln im Giebelbereich entstandene Siegelnaht wird üblicherweise als Giebelnaht bezeichnet. Die zweite Alternative verwendet Zuschnitte aus Verbundmaterial, welche zunächst durch Versiegeln der Längsnaht zu Packungsmänteln geformt werden und danach auf Dornen zu einseitig offenen Packungskörpern geformt, danach sterilisiert, gefüllt, sowie zuletzt versiegelt und endgeformt werden.
-
Allgemein kann der Giebelbereich unterschiedlich ausgeführt sein, wie beispielsweise als parallele Fläche zur Standfläche (Flachgiebelpackung), als zumindest teilweise schräg zur Standfläche ausgeformte Fläche (Schräggiebelpackung) oder auch als Satteldach mit zwei gegenüberliegenden, schrägen Flächen („Gable-Top“-Packung). Es ist auch möglich, den Giebel pyramidenstumpfartig auszuführen. Dabei ist der Flansch des Ausgießelements quadratisch ausgeführt und weist an den Rändern pyramidenstumpfförmig nach unten verlaufende Siegelflächen auf, die mit dem Verbundmaterial der Packung versiegelt werden, wobei vier abstehende Ohren entstehen, welche auf die Giebelseiten umgeklappt und dort versiegelt werden.
-
Der genaue Schichtaufbau des Verbundmaterials kann je nach Anforderungen variieren, besteht aber zumindest aus einer Trägerschicht aus Karton und Deckschichten aus Kunststoff. Zusätzlich kann eine Barriereschicht, beispielsweise Aluminium (Al), Polyamid (PA) oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH), notwendig sein, um bei aseptischen Füllgütern eine erhöhte Barrierewirkung gegen Gase, insbesondere Sauerstoff, und im Falle von Aluminium auch gegen Licht zu gewährleisten. Daher werden solche Verbundpackungen auch als Karton/Kunststoff-Verbundpackungen bezeichnet. Wenn das Ausgießelement als Teil der Verbundpackung integriert ist, sollte es eine ähnlich starke Barrierewirkung gegen Gase und Licht aufweisen wie das verwendete Verbundmaterial. Gleichzeitig sollen selbstverständlich günstige Materialien verwendet werden, die einfach zusammen zu rezyklieren sind. Dies gilt besonders auch für die Materialien der verwendeten Ausgießelemente.
-
Die zuvor näher erläuterten Ausgießelemente bestehen also in der Regel aus drei Einzelelementen, nämlich dem Grundkörper, dem Öffnungsmittel und der Schraubkappe. Vor der Versiegelung mit der Verbundpackung ist es daher notwendig, dass aus den Einzelelementen bestehende Ausgießelement zu montieren. Dazu wird das Öffnungsmittel von oben in den Grundkörper eingeführt und soweit in diesen hineingebracht, bis die Oberkante der Tülle des Grundkörpers und die Oberkante des Öffnungsmittels etwa in einer Ebene verlaufen. Das Öffnungsmittel wird dazu entweder eingeschraubt oder linear hineingepresst. Anschließend wird die Schraubkappe in einer vorgegebenen Ausrichtung von oben auf den Grundkörper gepresst, wobei sowohl der Ankerring als auch die Schraubkappe mit ihrem hohlzylinderförmigen Gewindebereich aufgeweitet werden, um über das Außengewinde der hohlzylinderförmigen Tülle bewegt werden zu können. Dieser Vorgang wird auch als Prellen bezeichnet.
-
Wenn der Grundkörper auf dem äußeren Umfang seiner hohlzylinderartigen Tülle unterhalb des Außengewindes einen deutlich kleineren Durchmesser hat als der Außendurchmesser des Außengewindes, so kann es beim Prellvorgang passieren, dass sich der Ankerring beim Prellvorgang nach dem Passieren des Außengewindes der Tülle verkantet. Dabei schiebt sich die Schraubkappe des Ausgießelementes vor oder hinter einen Teil des Ankerrings, so dass dieser in einer schräg zum Flansch des Grundkörpers verlaufenden Ebene verkeilt wird. Ein solches Ausgießelement kann jedoch seine Funktion nicht mehr ausführen und es muss vielmehr ausgeschleust und als Ausschuss entsorgt werden.
-
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Ausgießelement so auszugestalten und weiterzubilden, dass beim Montagevorgang des Ausgießelements ein Verkanten des Ankerrings zuverlässig ausgeschlossen ist.
-
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Ausgießelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 dadurch, dass der Grundkörper auf der Tülle zwischen dem Außengewinde und dem umlaufenden Steg eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneter vertikaler Führungsrippen zum gleichmäßigen Dehnen des Ankerrings beim Aufbringen der Schraubkappe während der Montage des Ausgießelements aufweist. Erfindungsgemäß erfolgt beim Montagevorgang der Schraubkappe ein gleichmäßiges Aufweiten des Ankerrings, wobei der Ankerring während der Montage zentriert wird. Dadurch wird der Ankerring gleichzeitig mit der Schraubkappe aufgeweitet. Der Ankerring kann nicht nach innen hin ausweichen. Auch nach außen hin wird ein Ausweichen des Ankerrings durch die Einspannung im Montagewerkzeug verhindert. Auf diese Weise ist ein Versatz von Ankerring und Schraubkappe zueinander zuverlässig ausgeschlossen.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Überlappung des umlaufenden Stegs und des umlaufenden Haltestegs bezogen auf den jeweiligen Radius 0,5 bis 0,7 mm beträgt. Dieses Maß hat sich für ein zuverlässiges Anbinden des Ankerrings am Grundkörper bewährt, ohne die Montage unnötig zu erschweren. Unter Überlappung wird der Unterschied zwischen dem Innenradius des umlaufenden Haltestegs und dem Außenradius des umlaufenden Stegs verstanden. Der Außenradius wird außerhalb gegebenenfalls vorhandener Ausnehmungen gemessen.
-
Durch das Zusammenwirken von umlaufendem Steg und umlaufendem Haltesteg wird zusätzlich eine freie Drehbarkeit des Ankerrings erreicht. Eine freie Drehbarkeit ist dabei nicht nur beim Abschrauben der Schraubkappe erforderlich, sondern auch sehr hilfreich, um die Schraubkappe in ihrem aufgeklappten Zustand frei drehen zu können, damit der Gießstrahl des Produktes nicht von der Schraubkappe behindert wird.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Oberkanten aller lateralen Führungsflächen der vertikalen Führungsrippen auf einer gemeinsamen Kreislinie liegen, die so groß ist wie der Außenumfang des Außengewindes. Auf diese Weise wird zuverlässig gewährleistet, dass eine gleichmäßige Dehnung des Ankerrings nach dessen Passieren des Außengewindes der Tülle des Grundkörpers zuverlässig gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise erfolgt zusätzlich eine Stützung von innen her, damit der Ankerring während des Montagevorgangs bei Krafteinleitung von oben nicht (ungleichmäßig) nach innen ausweichen kann.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die lateralen Führungsflächen unterhalb der Kreislinie bis zum umlaufenden Steg rein axial verlaufen. Dies ermöglicht einen gleichmäßigen Verlauf während der axialen Montagebewegung.
-
Eine andere bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Außenradius des umlaufenden Stegs maximal 5 %, besonders bevorzugt maximal 4 %, größer als der Radius der Kreislinie ist.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper wenigstens sechs gleichmäßig über seinen Umfang verteilt angeordnete vertikale Führungsrippen aufweist. Nach einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist der Grundkörper zehn bis vierundzwanzig über seinen Umfang verteilt angeordnete vertikale Führungsrippen auf.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Ankerring und dem Deckelelement ein Schlitz ohne Materialbrücken vorgesehen ist und dass der Ankerring als Materialverankerung einen einstückig mit dem Deckelelement verbundenen Tether aufweist. Durch diese Ausgestaltung wird zuverlässig gewährleistet, dass sich die Schraubkappe nach dem Abschrauben nicht vom Ausgießelement und damit von der Verbundpackung lösen kann.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist als Öffnungsmittel ein hohlzylinderförmiges Schneidelement mit mindestens einem Schneidzahn vorgesehen. Diese für sich bekannte Ausführung hat sich bewährt, um beim erstmaligen Aufschrauben der Schraubkappe eine zuverlässige Erstöffnung einer Verbundpackung zu garantieren. Bevorzugt weist dabei das Schneidelement auf seinem äußeren Umfang ein Außengewinde auf, welches mit einem korrespondierenden Innengewinde in der hohlzylinderartigen Tülle des Grundkörpers zusammenwirkt und eine wendelförmige Bewegung des Schneidzahnes ermöglicht.
-
In weiterer bevorzugter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass unterhalb des Ankerrings ein umlaufendes Band vorgesehen ist, welches über eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneter brechbare Materialbrücken mit dem darüber angeordneten Ankerring verbunden ist und als Originalitätssiegel dient.
-
Dazu ist es besonders vorteilhaft, wenn das umlaufende Band auf seiner Innenseite eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneter Stoppelemente aufweist, welche sich beim erstmaligen Öffnen der Schraubkappe mit korrespondierend über den Umfang des Grundkörpers angeordneten vertikalen Rastelementen verhaken, so dass die Materialbrücken brechen und optisch eine bereits erfolgte Öffnung der Verbundpackung anzeigen.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der umlaufende Steg des Grundkörpers über seinen Umfang verteilt angeordnete Ausnehmungen auf, welche im montierten Zustand des Ausgießelements jeweils oberhalb der Stoppelemente des Originalitätsbands liegen. Dies ermöglicht eine einfachere Montage des Ausgießelements und verhindert zuverlässig ein vorzeitiges Brechen der Materialbrücken beim Montagevorgang.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die vertikalen Rastelemente in Verlängerung der vertikalen Führungsrippen angeordnet. Dies ist zweckmäßig für die Herstellung der Schraubkappe im Spritzgießwerkzeug.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage der Schraubkappe für ein Ausgießelement, welches sich durch die folgenden Schritte auszeichnet:
- - Umgreifen der Schraubkappe um ihren Umfang mittels einer Halterungsvorrichtung zum Erreichen einer Stützung um die gesamten 360° des Umfangs,
- - Rotatorisches Ausrichten der Schraubkappe in Bezug auf den Grundkörper und
- - Relative Axialbewegung von eingespannter Schraubkappe und Grundkörper bis zum Erreichen der Endposition.
-
Bevorzugt weist die Halterungsvorrichtung dabei einen Hohlraum auf, wobei die Schraubkappe vor der Endmontage axial in diesen Hohlraum bewegt und dort eingespannt wird. Auf diese Weise erfolgt die Montage des erfindungsgemäßen Ausgießelements unter optimaler Abstützung des Ausgießelements, so dass ein Verkanten des Ankerrings beim Montieren zuverlässig ausgeschlossen ist. Durch ein gestaffeltes Verfahren, bei dem zuerst die Schraubkappe bis in ihre Endposition verfahren und erst dann die Halteeinrichtung geschlossen wird, wird eine Beschädigung oder Verschiebung des Ankerrings zuverlässig vermieden.
-
Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schraubkappe nur in axialen Bereichen ohne Schraubgewinde oder Stege von außen eingespannt wird. Auf diese Weise kann das Material der Schraubkappe in den nicht abgestützten Bereichen, also denen mit Schraubgewinde oder Stegen, nach außen ausweichen, während es an den restlichen Stellen gestützt bleibt.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
- 1 ein erfindungsgemäßes Ausgießelement in perspektivischer Ansicht,
- 2 das erfindungsgemäße Ausgießelement aus 1 in Draufsicht,
- 3 einen Grundkörper des erfindungsgemäßen Ausgießelements in perspektivischer Ansicht von oben,
- 4 die Schraubkappe des erfindungsgemäßen Ausgießelements im Vertikalschnitt,
- 5A das erfindungsgemäße Ausgießelement aus 2 im Vertikalschnitt entlang der Linie VA-VA zu Beginn der Montage,
- 5B eine Detailansicht des Vertikalschnitts aus 5A,
- 6A das erfindungsgemäße Ausgießelement aus 2 im Vertikalschnitt entlang der Linie VA-VA während der Montage,
- 6B eine Detailansicht des Vertikalschnitts aus 6A,
- 7A das erfindungsgemäße Ausgießelement aus 2 im Vertikalschnitt entlang der Linie VA-VA nach erfolgter Montage und
- 7B eine Detailansicht des Vertikalschnitts aus 7A.
-
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ausgießelements 1 dargestellt. In 1 ist ein erstes Ausgießelement 1 in geschlossenem Zustand mit einer Hochachse Z ohne Verbundpackung P gezeigt. Eine wiederverschließbare Schraubkappe 2, welche zur Erstöffnung und zum Wiederverschließen der Verbundpackung P dient, befindet sich auf einem Grundkörper 3, von dem in 1 nur ein umlaufender Flansch 4 sichtbar ist, der zur Verbindung mit einer und Integration in die (nicht dargestellte) Verbundpackung dient. In der Draufsicht von 2 ist zusätzlich noch eine Schnittlinie VA-VA eingezeichnet.
-
Der Grundkörper 3 des erfindungsgemäßen Ausgießelements 1, der in den 1 und 2 von der Schraubkappe 2 verdeckt war, ist in 3 in perspektivischer Darstellung von oben einzeln dargestellt. Er besteht im Wesentlichen aus einem horizontalen Flansch 4, dessen äußerer Rand mit der Packungskante einer gestanzten Öffnung der Verbundpackung versiegelt ist, wie weiter unten näher beschrieben wird, und einer hohlzylinderförmigen Tülle 5, welche ein Außengewinde 6 und ein Innengewinde 7 aufweist. Das Innengewinde 7 dient zur Aufnahme eines Schneidelements 8, welches jedoch erst in 5A erkennbar ist und dort auch näher beschrieben wird.
-
Die Tülle 5 weist an ihrem äußeren Umfang erfindungsgemäß unterhalb des Außengewindes 6 eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneter vertikaler Führungsrippen 9 auf. Man erkennt, dass die Tiefe der vertikalen Führungsrippen 9 in etwa der Tiefe des Außengewindes 6 entspricht. Die Oberkanten aller lateralen Führungsflächen der vertikalen Führungsrippen 9 liegen dabei auf einer gemeinsamen Kreislinie CL und sorgen beim Montagevorgang dafür, dass die Schraubkappe 2 beim Prellvorgang nach Passieren des Außengewindes 6 der Tülle 5 gleichmäßig aufgeweitet und zentriert wird. Zusätzlich zu den vertikalen Führungsrippen 9 ist im Bereich dieser Führungsrippen 9 ein umlaufender Steg 10A erkennbar, welcher nicht rotationsymmetrisch ausgebildet ist, sondern in einigen Bereichen nicht näher bezeichnete Aussparungen aufweist. Parallel zu diesem umlaufenden Steg 10A und unterhalb dazu sind des Weiteren Stegabschnitte 10B zu erkennen, welche dieselbe äußere Kontur aufweisen wie beim umlaufenden Steg 10A.
-
Unterhalb der vertikalen Führungsrippen 9 und in Verlängerung dazu sowie unter den Stegabschnitten 10B sind eine Mehrzahl von vertikalen Stegen zu erkennen, die als Rastelemente 11 dienen. Die Funktion dieser Rastelemente 11 wird weiter unten in Verbindung mit der Beschreibung der 4 näher erläutert. Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Schraubkappe 2 neben dem eigentlichen Deckelelement 12 einen darunterliegenden Ankerring 13 und ein wiederum darunter angeordnetes Band 14 auf, wie auch von außen in der perspektivischen Darstellung von 1 deutlich sichtbar ist.
-
Beim dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Deckelelement 12 mit dem Ankerring 13 über einen einstückig ausgebildeten Tether T, also ein „Halteband“, miteinander verbunden. Dazu wird die Schraubkappe 2 von einem umlaufenden Schlitzmesser mit wenigstens einem Schlitz S versehen. Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Schlitze S vorhanden, wie aus 1 ersichtlich. Zu ihrer Herstellung werden zwei Schnitte in parallelen Ebenen durchgeführt. Dadurch erfolgt eine Anbindung der Schraubkappe 2 über einen Tether T, wobei beide Tether-Arme einstückig mit dem Ankerring 13 verbunden sind. In 1 ist jedoch nur das vordere „Ende“ des Tethers T sichtbar. Es ist jedoch auch möglich, nur einen einzigen Schlitz vorzusehen, falls nur eine Anbindung am Ankerring über ein einziges Ende des Tether-Bands gewünscht ist. In diesem Fall verläuft der eine Schnitt über den Umfang wenigstens teilweise wendelförmig, so dass sich die beiden Enden dieses Schlitzes mit Bezug auf die Hochachse Z in unterschiedlicher Höhe befinden.
-
4 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Schraubkappe 2 des erfindungsgemäßen Ausgießelements 2, wobei das Deckelement 12, der Ankerring 13 und das Band 14 der Schraubkappe 2 deutlich zu erkennen sind. Besonders gut sichtbar sind hierbei auch die beiden Kraftübertragungselemente 15, welche sich vom geraden Bereich des Deckelelements 12 nach unten erstrecken. Man erkennt ferner ein Innengewinde 16 im Inneren des Deckelelements 12, welches mit dem Außengewinde 6 der Tülle 5 des Grundkörpers 3 korrespondiert. Ferner ist 4 zu entnehmen, dass der Ankerring 13 in seinem unteren Bereich einen umlaufenden Haltesteg 17 aufweist. Dieser wird weiter unten näher beschrieben.
-
Schließlich geht aus 4 noch deutlich hervor, dass das als Originalitätssiegel dienende Band 14 auf seiner Innenseite eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneter Stoppelemente 18 aufweist, deren Anordnung so gewählt ist, dass sie im montierten Zustand des erfindungsgemäßen Ausgießelements 1 im Bereich der Rastelemente 11 und unterhalb der Stege 10 des Grundkörpers 3 liegen und sich beim erstmaligen Öffnen der Schraubkappe 2 mit den Rastelementen 11 verhaken, so dass ein Mitdrehen des umlaufenden Bands 14 zuverlässig ausgeschlossen ist. Die Rastelemente 11 sind dabei so verteilt angeordnet, dass sie, wie in 3 deutlich zu erkennen, unter den Ausnehmungen der Stege 10A und 10B liegen. Ankerring 13 und Band 14 sind dabei über nicht dargestellte kleine Materialbrücken einstückig miteinander verbunden. Beim erstmaligen Öffnungsvorgang brechen diese Materialbrücken durch das versperrende Verhaken des umlaufenden Bands 14 auf und signalisieren so dem Verbraucher eine bereits erfolgte Öffnung des Ausgießelements 1. Ein derart ausgebildetes Originalitätssiegel wird dabei auch als „Tamper Evident Element“ bezeichnet.
-
Die weiteren 5A bis 7B dienen dazu, um den Ablauf der Montage des Ausgießelements 1 deutlich zu machen. Dabei zeigt 5A zunächst den Beginn der Montage mit gerade erst aufgesetzter Schraubkappe 2, 6A eine weitere Zwischenposition der Schraubkappe 2 und 7A das fertig montierte Ausgießelement, eingesiegelt in eine Öffnung einer Verbundpackung P.
-
5A zeigt das gesamte Ausgießelement 1 im Vertikalschnitt entlang der Schnittlinie VA-VA aus 2. Der mit dem Flansch 4 an dem umlaufenden Rand einer Öffnung in der Verbundpackung P aufgesiegelte Grundkörper 3 weist weiterhin ein in der Tülle 5 ausgebildetes Verschlussteil 19 auf. Das Verschlussteil 19 weist einen zentralen Bereich 20, der den Großteil der Ausgießöffnung verschließt, und eine ringförmige Schwächungszone 21, die sich an die Tülle 5 anschließt sowie einen konusringförmigen Zwischenbereich 22 auf, der sich zwischen Schwächungszone 21 und zentralem Bereich 20 erstreckt. Die Abschrägung des Zwischenbereichs 22 gleicht den Dickenunterschied zwischen dem zentralen Bereich 20 und der Schwächungszone 21 aus.
-
Der Bereich im strichpunktierten Kreis VB aus 5A ist in 5B vergrößert dargestellt. In 5A ist die Position der Schraubkappe 2 mit Bezug auf den Grundkörper 3 und das darin eingebrachte, im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel als Schneidelement 8 ausgeführte Öffnungsmittel zu Beginn der Montage des Ausgießelementes 1 (Prellvorgang) dargestellt. Das Innengewinde 16 des Deckelelements 12 ist dabei noch oberhalb von Grundkörper 3 und Schneidelement 8 angeordnet. Man erkennt jedoch, dass der umlaufende Haltesteg 17 des Ankerrings 13 bereits das Außengewinde 6 der Tülle 5 teilweise passiert hat und man sieht in der Darstellung der Vergrößerung in 5B deutlich, dass der Innendurchmesser des Haltestegs 17 kleiner ist als der Außendurchmesser des Außengewindes 6. Durch das verwendete Kunststoffmaterial ist jedoch eine kurzzeitige Verformung beider Elemente möglich, wobei der umlaufende Haltesteg 17 aufgeweitet wird. Diese Aufweitung erfolgt aufgrund der im Steg 10A vorhandenen Ausnehmungen jedoch nicht gleichmäßig über den Umfang des Haltestegs 17.
-
Eine weitere „Momentaufnahme“ des Montagevorgangs des erfindungsgemäßen Ausgießelements 1 zeigen die 6A und 6B, bei der das Innengewinde 16 des Deckelelements 12 bereits mit dem Außengewinde 6 der Tülle 5 in Kontakt tritt. Der Ankerring 13 hat mit seinem umlaufenden Haltesteg 17 das Gewinde 6 bereits passiert und man erkennt in 6B deutlich, dass die geometrische Ausgestaltung der vertikalen Führungsrippe 9, die im oberen Bereich abgerundet ist, dafür sorgt, dass sich der umlaufende Haltesteg 17 im Bereich der vertikalen Führungsfläche der Führungsrippe 9 gleichmäßig aufweitet. Auf diese Weise wird zuverlässig gewährleistet, dass ein Verkanten des Ankerrings 13 während des Prellvorgangs zuverlässig ausgeschlossen ist. Man erkennt weiterhin, dass das Stoppelement 18 des umlaufenden Bands 14 bereits den umlaufenden Steg 10A passiert hat. Das Band 14 muss sich jedoch nicht wie der umlaufende Steg 17 des Ankerrings 13 gleichmäßig aufweiten, sondern lediglich in den kurzen Abschnitten, in denen Stoppelemente 18 vorhanden sind (vgl. 4). Zusätzlich sorgen die zuvor erwähnten Aussparungen an den Stegen 10 A und 10 B (vgl. 3) dafür, dass diese Aufweitung möglichst gering bleibt, da die Stoppelemente 18 entsprechend positioniert sind.
-
Die 7A und 7B zeigen nun das erfindungsgemäße Ausgießelement 1 in seiner fertig montierten Stellung. Zwischen Schraubkappe 2 und der Außenseite der Tülle 5 befindet sich ein erstes Gewindepaar 6 und 16, welches das Auf- und Zuschrauben der Schraubkappe 2 ermöglicht. Im Inneren des Grundkörpers 3 ist das hohlzylinderförmige Schneidelement 8 mit Schneidzähnen 23 angeordnet, das beim erstmaligen Öffnen des Ausgießelements 1 und damit der Verbundpackung P das Verschlussteil 19 durch Zerstörung eines Teilabschnitts der Schwächungszone 21 auftrennt. Die (hier nicht gezeigte) Hochachse ist durch die konzentrisch angeordneten hohlzylinderförmigen Elemente der Tülle 5 und des Schneidelements 8 definiert. Das Schneidelement 8 rotiert während des Öffnungsvorgangs um die Hochachse und bewegt sich entlang dieser Achse. Diese Bewegung wird über ein zweites Gewindepaar 7 und 25 definiert, welches sich zwischen der Innenseite der Tülle 5 und des Schneidelements 8 befindet. In dieser Bewegung angetrieben wird das Schneidelement 8 von zumindest einem Kraftübernahmeelement 24, das mit zumindest einem entsprechenden Kraftübertragungselement 15 der Schraubkappe 2 zusammenwirkt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Ausgießelement
- 2
- Schraubkappe
- 3
- Grundkörper
- 4
- Flansch
- 5
- Tülle
- 6
- Außengewinde
- 7
- Innengewinde
- 8
- Schneidelement
- 9
- Vertikale Führungsrippe
- 10A
- Umlaufender Steg
- 10B
- Verschlussteil 19 durch Zerstörung eines Teilabschnitts der Schwächungszone 21
- 11
- Rastelement
- 12
- Deckelelement
- 13
- Ankerring
- 14
- Band (Originalitätssiegel)
- 15
- Kraftübertragungselement
- 16
- Innengewinde
- 17
- Haltesteg
- 18
- Stoppelement
- 19
- Verschlussteil
- 20
- Zentraler Bereich
- 21
- Ringförmige Schwächungszone
- 22
- Konusringförmiger Zwischenbereich
- 23
- Schneidzahn
- 24
- Kraftübernahmeelement
- 25
- Außengewinde
- Z
- Hochachse
- CL
- Kreislinie
- P
- Verbundpackung
- S
- Schlitz
- T
- Tether
