DE20006332U1

DE20006332U1 - Vorrichtung zum Aufschneiden und Wiederverschließen von flüssigkeitsdichten Einwegverpackungen

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Publication number: DE20006332U1
Application number: DE20006332U
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Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2010-04-08

Description

A4061 Krieg/Frank 06.04.2000 1

Thomas Krieg

Langestrasse 136

7653 0 Baden-Baden

und

Michael Frank

Am Skihang 18

76596 Forbach-Hundsbach

&iacgr;&ogr; Vorrichtung zum Aufschneiden und Wiederverschließen von flüs-

sigkeitsdichten Einwegverpackungen

Beschreibung;

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschneiden und Wiederverschließen von flüssigkeitsdichten Einwegverpackungen aus einem schlauchartigen Verbundstoffkarton mit mindestens einer zugänglichen Schlauchecke.

Einwegverpackungen, wie z.B. Getränketüten aus Verbundstoffkarton, lassen sich in der Regel nur nach dem Hochfalten einer Schlauchecke durch Abreißen dieser Ecke an einer vorperforierten Stelle oder durch Entlangschneiden mit Hilfe einer Schere bzw. einem scharfen Messer in der Nähe dieser Perforation öffnen. Ein Verschließen der Getränkepackung ist dann nicht mehr möglich. Das Öffnen mittels eines Messers oder das Abreißen entlang der Perforation ist auch bei geübten Benutzern oft mit einem teilweise Verschütten des Kartonageninhalts verbunden.

Um die Handhabbarkeit dieser Einwegverpackungen zu erleichtern, werden von einigen Herstellern separate Verschlüsse in die Kartonagenwand integriert. Diese Verschlüsse sind beispielsweise sog. Caps, die aus einem flanschartigen Adapter mit integrierter Kunststoffkappe bestehen. Die Kunststoffkappe hat hierbei eine Dichtkontur. Über ein Filmgelenk ist die

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Kappe am Adapter fixiert. Auch hier läßt sich das Verschütten kaum vermeiden, da oft viel Kraftaufwand erforderlich ist, die Kunststoffkappen an ihren Sollbruchstellen aufzureißen. Der weniger geübte Benutzer hält beim Aufreißvorgang die Einweg-Verpackung so kraftvoll fest, daß der beim Öffnen sich freisetzende Überdruck regelmäßig einen Teil des Gebindeinhalts herausschleudert.

Im übrigen verteuern diese wiederverschließbaren Verschlüsse die Einwegverpackung erheblich. Auch wird die Stapelbarkeit der Gebinde verschlechtert. Zudem kann sich an der Außenseite der Verpackung an den vielen Hinterschnitten im Bereich des Verschlusses Schmutz ablagern, der beim Öffnen in das in der Regel nahezu keimfreie Getränk eingetragen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, für flüssigkeitsdichte Einwegverpackungen aus schlauchartigen Verbundwerkstoffen eine Vorrichtung zu schaffen, die das Öffnen und Wiederverschließen der Verpackung auf eine einfach zu handhabende Weise ohne die zuvor genannten Nachteile ermöglicht. Die Vorrichtung soll aus wenigen Teilen bestehen, lebensmittelgerecht und problemlos zu reinigen sein und eine verletzungssichere Bedienung gewährleisten.

Das Problem wird mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dazu hat die Vorrichtung zwei sich kontaktierende Grundelemente, die jeweils mindestens eine nach außen gewölbte Kontür aufweisen, wobei sich die Grundelemente an den gewölbten Konturen zumindest bereichsweise in Linien berühren. Die gewölbten, einander zugewandten Konturen weisen drei Abrollbereiche auf, wobei der erste Bereich ein Klemmbereich, der zweite Bereich ein Positionierbereich und der dritte Bereich

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einen Schneidenfreigabebereich darstellt. Die Grundelemente werden mit Hilfe von mindestens einem Feder- und Haltemechanismus unter Wirkung der Federkraft in einer Grundstellung gehalten, die einem Kontaktieren der Klemmbereiche entspricht. Das eine Grundelement trägt im Klemmbereich ein messerartiges Schneidwerkzeug, das vom Positionierbereich mindestens die dreifache Schneidentiefe entfernt ist und das in eine Aussparung des anderen Grundelements hineinragt.

Die Vorrichtung stellt im Prinzip eine Art Klammer dar, die neben der Klemmfunktion noch eine Schneidfunktion hat, je nachdem, wie sie bedient wird. Mit ihr können die meisten Einwegverpackungen für Getränke und andere pastöse Lebensmittel oder dergleichen aufgeschnitten werden. Die verwendeten Grundelemente dieser wiederverwendbaren Vorrichtung können mit Ausnahme ihrer Innenkontur fast jede beliebige offene oder geschlossenen Form haben.

Das in mindestens einems der Grundelemente integrierte Schneidwerkzeug schneidet bei einem entsprechenden Bedienen nahezu mühelos die Verbundwerkstoffwandungen der Einwegcontainer. Hierbei verhindert der Schneidvorgang sogar das bei diesen Verpackungen eher übliche Verschütten des Containerinhalts. Denn am Ende des Schneidvorgangs gehen die Grundelemente am Container in eine Klemmstellung, in der die gerade aufgeschnittene Öffnung zugedrückt wird. Die Vorrichtung kann auch verwendet werden, um schon eine aufgeschnittene oder aufgerissene Einwegverpackung durch Zuklemmen der Öffnung zu verschließen.

Da die Vorrichtung als separates Teil handhabbar ist, kann sie unabhängig von der Einwegverpackung beispielsweise in einer Spülmaschine gereinigt werden. Auch ist sie während der Benut-

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zung als Packungsverschluß weniger verkeimungsanfällig als die meisten anderen Verschlüsse. Denn die Abdichtung findet nicht in der Vorrichtung, sondern in der Einwegverpackung statt. Dort werden die sowieso den Verpackungsinhalt schützenden Innenwände als Dichtkante benutzt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausführungsform:

Figur 1: Seitenansicht eines mittels der Vorrichtung verschlossenenen Getränkekartons; Figur 2: Grundelement mit Schneidwerkzeug

Figur 3: Querschnitt der Vorrichtung im Mittenbereich in Grundstellung;

Figur 4: Querschnitt im Bereich der Feder- und Haltemittel in Positionierstellung;

Figur 5: Ausschnittsvergrößerung zu Figur 4 mit Schneidwerkzeug;

Figur 6: Vergrößerung des Schneidwerkzeugs; Figur 7: Querschnitt im Bereich der Führungsnocken in Scheneidenfreigabestellung.

Die Figur 1 zeigt einen Getränkekarton (1) mit einer aufgesetzten Vorrichtung (10) zum Aufschneiden und Wiederverschließen des Getränkekartons (1). Der dargestellte Getränkekarton (1) ist eine Tetra-Brik* Baseline-Getränkeverpackung mit hochklappbaren Schlauchecken (4) und (5). Derartige Einwegverpackungen bestehen aus einem mehrlagigen Schlauch (2). Einzelnen Lagen sind beispielsweise aus Papier, Aluminium und Polyethylen. Der Schlauch (2) ist an seinen Enden verschweißt oder

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verklebt. Aufgrund einer bestimmten Faltungstechnik wird aus dem Schlauch (2) ein quaderförmiger Kartoncontainer. Wird z.B. die Faltung durch Hochklappen einer Schlauchecke partiell rückgängig gemacht, entsteht eine annähernd rechteckige abschneid- oder abreißbare Schlauchecke (4) und/oder (5), wie in Figur 1 dargestellt.

Um nun mit Hilfe der Vorrichtung (10) die Schlauchecke (4) zum einen sauber abschneiden zu können, und zum anderen die nun &iacgr;&ogr; offene Einwegverpackung (1) wieder verschließen zu können, benötigt sie ein Schneidwerkzeug (70) und eine Verschlußmechanik.

Beide Teile sind integrale Bestandteile der Vorrichtung (10) Beide Grundelemente (11) und (12), vgl. Figuren 3, 4 und 7. Beide Grundelemente (11, 12) sind z.B. gewölbte Platten mit geringer Wandstärkenschwankung. Sie haben jeweils eine konkav gekrümmte Außenkontur (13, 14), die einem Mantelabschnitt eines Zylinders entspricht. Die zumindest bereichsweise konvex gekrümmten Innenkonturen (19, 20) umfaßen jeweils u.a. einen Klemmbereich (31, 32), einen Positionierbereich (41, 42) und einen Schneidenfreigabebereich (51, 52). Der Klemmbereich (31, 32) und der Positionierbereich (41, 42) sind hier plan ausgeführt. Beide Bereiche stoßen in einer Trennkante (61, 62) aneinander. Der Schneidenfreigabebereich (51, 52) geht an einer Trennkante (63, 64) tangential aus dem Positionierbereich (41, 42) hervor.

Der Klemmbereich (31, 32) ist neben der Trennkante (61, 62) durch eine weitere Trennkante (65, 66) begrenzt, wobei diese beispielsweise parallel zu den anderen Trennkanten (61-64) verläuft. An der Trennkante (65, 66) schließt sich tangential ein Einführhilfsbereich (57, 58) an.

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In Figur 3 ist die Vorrichtung (10) in der Grundstellung dargestellt. Hier liegen die Klemmbereiche (31, 32) flächig aneinander an, während die benachbarten Positionierbereiche (41, 42) beispielsweise einen Winkel von 50° einschließen. Die Figur 4 zeigt die Vorrichtung (10) in der Offenstellung. Hier liegen nun die Positionierbereiche (41, 42,) aneinander an. Um den Grundelemente (11, 12) von der Grundstellung in die Offenstellung zu bringen, schwenken beide um die Trennkanten (61, 62). Um die Trennkanten (61, 62) herum sind beispielsweise

&iacgr;&ogr; zwei Biegefedern (81) angeordnet. Die als Omegafedern ausgebildeten Biegefedern (81) liegen hierbei mit ihren Biegezonen (82) und Endbereichen (83, 84) in in beiden Grundelementen (11, 12) vorhandenen Aussparungen (43), die dem Profil der Omegafedern (81) angepaßt sind. Die Omegafedern (81) durchgreifen dabei beide Grundelemente (11, 12) in Durchgangsöffnungen (44), vgl. auch Figur 2. Die Omegafedern (81) sind in den Grundelementen (11, 12) z.B. so angeordnet, daß die Kraft ihrer Federwirkung in einem Bereich in die Grundelemente (11, 12) eingeleitet wird, in dem auch das Schneidwerkzeug (70) sitzt.

Anstelle der Omegafedern können auch andere Spann- und Positioniermittel vorgesehen werden. Ferner kann die Federwirkung beispielsweise durch - im Schneidenfreigabebereich - angeformte oder eingelegte Federn bewirkt werden.

Das in Figur 6 separat dargestellte Schneidwerkzeug (70) ist eine gekrümmte Klinge mit einer annähernd geraden Schneidkante (72). Es hat eine der Trennkante (61, 62) zugewandte zylindrische Kontur (71), wobei die Trennkante (61, 62) die Zylindermittellinie dieser Kontur (71) darstellt. Da die Schneidkante (72) an ihrem Schneidkantenende (73) weiter aus dem Grundelement (11) herausragt als an dem anderen Schneidkantenende (74) liegt die Schneidekante (72) im Idealfall auf

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einer spiralförmigen Mantellinie der zylindrischen Kontur (71) .

Gegenüber dem Schneidwerkzeug (70) hat das Grundelement (12) eine Aussparung (34), vgl. Figur 5, in die das Schneidwerkzeug (70) in der Grundstellung vollständig und in der Offenstellung partiell hineinragt. Ggf. kann im Grundelement (12) zum Erzielen eines Abscherschneidvorganges ein metallisches oder keramisches Bauteil mit einer Scherkante eingesetzt werden.

Im Positionierbereich (41, 42) oberhalb des Schneidwerkzeuges (70) befindet sich in jedem Grundelement (11, 12) eine Vertiefung (45, 46), vgl. Figur 2 und 3. Jede Vertiefung (45, 46) hat eine Tiefe, die der doppelten Wandstärke der Einwegverpackung entspricht. Die Vertiefung (45, 46) kann auch bis auf die gestrichelt dargestellte Linie (47) erweitert sein. Im Bereich einer oder beider Vertiefungen (45, 46) können ferner Bohrungen oder andere Durchbrüche vorhanden sein.

In Figur 7 ist die Vorrichtung (10) in der Schneidenfreigabestellung dargestellt. Hier berühren sich die Innenkonturen (19, 20) in Linienberührung oberhalb der Trennkante (63, 64) .

Im Übergangsbereich zwischen dem Positionierbereich (41) und dem Klemmbereich (31) ist am Grundelement (11) eine Nocke (91) angeordnet, die bei der in Grundstellung verharrenden Vorrichtung (10) in eine Gegenbohrung (94) am Grundelement (12) hineinragt. Aus Figur 2 läßt sich entnehmen, daß an einem Grundelement (11) jeweils eine Nocke (91) und eine Gegenbohrung (93) vorhanden ist. Diese Verzahnungsmittel liegen weit außen an den Grundelementen (11, 12). Ggf. können mehrere Nocken und Gegenbohrungen übereinander angeordnet werden, so daß über ei-

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nen größeren Abrollbereich die Grundelemente (11, 12) unabhängig von der Positionierwirkung der Omegafedern (81) aneinander geführt werden. Die Verzahnungswirkung kann auch durch andere formschlüssige Konturen erzielt werden.

Zum Öffnen einer Einwegverpackung (1) wird nach dem Hochklappen der Schlauchecke (4) diese von Hand flachgedrückt. Auf die Schlauchecke (4), die aus zwei Schlauchlagen einschließlich

&iacgr;&ogr; der Verklebung der Klebe- oder Schweißnaht (3) besteht, wird die Vorrichtung (10) so aufgesetzt, daß die Außenkanten (7, 8) der Schlauchecke (4) an der Kante der Vertiefungen (45, 46) zur Anlage kommen. Dazu ist es erforderlich, daß die nierenförmigen Grundelemente (11, 12) an den Öffengriffzonen (15, 16), vgl. Figur 1 und 3, wie eine handelsübliche Wäscheklammer betätigt bzw. zusammengedrückt werden, so daß die Innenkonturen (19, 20) im Schneidenfreigabebereich (51, 52) aneinander zur Anlage kommen. Durch die weite Öffnung der Grundelemente (11, 12), vgl. Figur 7, - die Positionierbereiche (41,

42) klaffen beispielsweise um 15° auseinander -, wird das Schneidwerkzeug (70) vollständig freigegeben.

Die Schlauchecke (4) paßt nun - an der Schneidkante (72) vorbei - in die durch die Vertiefungen (45, 46) gebildete Öffnung. Nach einem Lösen der Handkraft liegt die Schneidkante (72) im Bereich der vorderen Schneidkantenendes (73) an der Schlauchaußenkante (7) an. Durch ein Zusammenpressen der Grundelemente (11, 12) im Bereich ihrer Schneidgriffzonen (17, 18) schneidet das Schneidwerkzeug (70) die Einwegverpackung (1) entlang dem Schnitt (9) von links nach rechts auf.

Aufgrund der schräg ausgerichteten Schneidkante (72) ist die erforderliche Handkraft während des Schneidvorganges relativ gering. Wird das Schneidwerkzeug (70) zusätzlich noch gegenüber der Trennkante (61) schräg anstatt parallel angeordnet, kann die Schneidkraft verringert werden.

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Nach dem Abschneiden der Schlauchecke (4) liegt diese in den Vertiefungen (45, 46). Die Einwegverpackung (1) ist nun trotz der abgeschnittener Schlauchecke (4) verschlossen, da die Vorrichtung über die federbelasteten Klemmbereiche (31, 32) in der Schnittzone den Schlauch (2) zusammendrückt.

Zum Freigeben der durch den Schnitt (9) entstandenen Schlauchöffnung werden die Grundelemente (11, 12) an den Öffengriffzonen (15, 16) leicht zusammengedrückt, beispielsweise bis sich die Positionierbereiche (41, 42) berühren. Die Vorrichtung (10) löst sich hierbei von der Einwegverpackung (1). In der Vorrichtung (10) liegt noch die abgeschnittene Schlauchecke (6). Sie kann durch ein weites Öffnen der Vorrichtung (10) ausgeworfen werden. Bei diesem ÖffnungsVorgang kommen die Schneidenfreigabebereiche (51, 52) in Kontakt. Ansonsten kann die Schlauchecke (6) bei geschlossener Vorrichtung (10) oben aus den offen zugänglichen Vertiefungen (45, 46) herausgenommen werden.

Zum erneuten Verschließen des Getränkekartons (1) wird die Vorrichtung (10) nur soweit geöffnet, daß sich die Grundelemente (11, 12) im Positionierbereich (41, 42) gerade berühren. Da hierbei das Schneidwerkzeug (70) über einen großen Bereich nicht aus der Aussparung (34) freikommt, kann bei einem erneuten Aufsetzen der Vorrichtung (10) auf den Getränkekarton (1) letzterer durch einen erneuten Anschnitt nicht beschädigt werden. Auch besteht keine Verletzungsgefahr, da die Schneidkante (72) nicht weit genug freikommt. Nach dem Loslassen der Vorrichtung (10) kommen die Klemmbereiche (31, 32) am Schlauch (2) zur Anlage.

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Ggf. können im Klemmbereich (31, 32) Klemmleisten angeordnet werden, die z.B. parallel zu den Trennkanten (61-66) ausgerichtet sind.

i- &iacgr; · ·

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Bezugszeichenliste:

	1	5
	2
5	3	8
	4,
	6
	7,
	9	12
10		14
	10	16
	11,	18
	13,	20
	15,	32
15	17,
	19,
	31,	42
	34
20
	41,	46
	43
	44
	45,
25	47

Einwegverpackung, Getränkekarton, Kartonage

Schlauch

Klebe- oder Schweißnaht

Schlauchecke, hochgebogen

abgeschnittenes Teil der Schlauchecke

Schiauchaußenkant en

Schnitt

Vorrichtung

Grunde1ement e

Außenkonturen

Öffengriffzonen

Schneidgriffzonen

Innenkonturen, nach außen gewölbt

Klemmbereiche
Aussparung für Klinge

Positionierbereiche Aussparungen für Biegefedern Durchgangsöffnungen Vertiefungen
Vertiefung, gestrichelt

51, 52 Schneidenfreigabebereich

57, 58 Einführhilfsbereich

61, 62 Linien, Trennkanten

63, 64 Linien, Trennkanten

65, 66 Linien, Trennkanten

Symmetrieebene

U!

&Agr;4061 Krieg/Frank 06.04.2000

	70	74
	71
5	72
	73,
	80	84
	81	92
10	82	94
	83,
	91,
	93,
15

Schneidwerkzeug Kontur, zylindrisch Schneidkante S chne i dkant enenden

Feder- und Haltemechanismus Biegefeder, Omegafeder Biegezone
Endbereiche

Nocken
Gegenbohrungen

Claims

1. Vorrichtung zum Aufschneiden und Wiederverschließen von flüssigkeitsdichten Einwegverpackungen aus einem schlauchartigen Verbundstoffkarton mit mindestens einer zugänglichen Schlauchecke, dadurch gekennzeichnet,

- daß sie zwei sich kontaktierende Grundelemente (11, 12) beinhaltet, die jeweils mindestens eine nach außen gewölbte Kontur (19) und (20) aufweisen, wobei sich die Grundelemente (11, 12) an den gewölbten Konturen (19, 20) zumindest bereichsweise in Linien (61-66) berühren,

- daß die gewölbten, einander zugewandten Konturen (19, 20) drei Abrollbereiche aufweisen, wobei der erste Bereich ein Klemmbereich (31, 32), der zweite Bereich ein Positionierbereich (41, 42) und der dritte Bereich einen Schneidenfreigabebereich (51, 52) darstellt,

- daß die Grundelemente (11, 12) mit Hilfe von mindestens einem Feder- und Haltemechanismus (80) in einer Grundstellung, die einem Kontaktieren der Klemmbereiche (31, 32) entspricht, unter Wirkung der Federkraft gehalten werden,

- daß das eine Grundelemente (11) im Klemmbereich (31) ein messerartiges Schneidwerkzeug (70) trägt, das vom Positionierbereich (41) mindestens die dreifache Schneidtiefe entfernt ist und in eine Aussparung (33) des anderen Grundelements (12) hineinragt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbereiche (31, 32) zumindest bereichsweise plan sind.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierbereiche (41, 42) zumindest bereichsweise plan sind.

4. Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (70) an der dem Positionierbereich (41) zugewandten Seite eine zylindrische Kontur (71) hat, deren Radius dem Abstand zur - zwischen dem Klemm- (31) und Positionierbereich (41) liegenden - Trennkante (61) entspricht.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Schneidkante (72) des Schneidwerkzeugs (70) und dem Grundelement (11) von einem Schneidkantenende (74) zum anderen Schneidkantenende (73) sich vergrößert.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schneidkante (72) am Schneidkantenende (73) mindestens doppelt so groß ist wie der Abstand der Schneidkante (72) an anderen Schneidkantenende (74).

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkonturen der Grundelemente (11, 12) spiegelsymmetrische zu einer Ebene (67) sind, die durch die Flächen der Klemmbereiche (31, 32) in Grundstellung der Vorrichtung (10) gebildet wird.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundelemente (11, 12) über Biegefedern (81) mit omegaförmigem Querschnitt zusammengehalten werden, wobei die Biegefedern (81) durch Durchgangsöffnungen (44) hindurchgeführt, mit ihren Endbereichen (83, 84) an der Außenkontur der Klemmbereiche (31, 32) zumindest bereichsweise formschlüssig anliegen und wobei die Biegezone (82) der Biegefeder (81) annähernd konzentrisch zu den Trennlinien (61, 62) angeordnet ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundelemente (11, 12) zumindest in den einander zugewandten Zonen der Klemm- (31, 32) und Positionierbereiche (41, 42) zur exakten gegenseitigen Positionierung verzahnende Konturen aufweisen.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die verzahnenden Konturen zumindest aus zwei Nocken (91, 92) und zwei Gegenbohrungen (93, 94) bestehen, die jeweils auf der Trennkante (61, 62) im Bereich der Enden des Schneidwerkzeuges (70) angeordnet sind.