DE3886734T2 - Stelbstöffnender Ausguss und Schraubkappe. - Google Patents

Stelbstöffnender Ausguss und Schraubkappe.

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Description

  • Die Erfindung betrifft die Verpackung von flüssigen oder pulverisierten Produkten wie Fruchtsäften, Milch, Zucker, Salz, Seifenpulvern und dergleichen und insbesondere eine Kartonkonstruktion, die sowohl die erforderliche schützende barriereartige Abdichtung des Produkts vorsieht als auch gleichzeitig die leichte anfängliche Öffnung des Behälters zur Entnahme des Inhalts gestattet.
  • Auf dem Gebiet der Verpackung mit Barriereschutz ist wesentlich, daß die Innenflächen des Behälters vollständig mit Schichtmaterialien mit Barriere- oder Sperrwirkung bedeckt oder laminiert sind. Diese Lage kann beispielsweise aus einer Metallfolie gebildet sein oder alternativ durch ein Laminat bzw. eine Schichtstruktur verschiedener Schichten definiert sein, wobei jede Lage eine verschiedene Zusammensetzung aufweist, wie beispielsweise Polyethylen, Surlyn, Metallfolie usw. Darüber hinaus ist es wünschenswert, daß, wenn der anfängliche Ausgießvorgang stattfinden soll, der ein Aufbrechen oder Aufreißen der Barriereschicht oder -lage erfordert, dieses Aufreißen mit einem Minimum an unbequemem Aufwand für den Verbraucher abläuft. Exemplarische Anstrengungen anderer, eine Ausgußkonstruktion vorzusehen, die zum Aufreißen einer Ausgießöffnung bei der anfänglichen Benutzung der Packung führt, sind in der US-A- 4,399,924, erteilt für Nilsson und in der US-A-4,483,464, erteilt für Nomura, gezeigt. Andere Beispiele von Kombinationen von Ausgüssen und Abdichtungen für Flüssigkeiten sind in der US-A-4,469,249 und in der US-A-4,600,127, dargestellt, die beide für Malpas et al. erteilt wurden.
  • Obgleich diese Konstruktionen für den Zweck, der für jede der Konstruktionen beschrieben ist, funktionsfähig sind, benutzt keine dieser Konstruktionen eine Barriereschicht oder Barrierelage, die die gesamte innere Oberfläche des Behälters bedeckt, wobei diese Sperr- oder Barrierelage auch als eine Abdichtung für die Ausgußöffnung wirkt. Ferner zeigt keine von ihnen dieselbe oder eine ähnliche Konstruktion.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der erfindungsgemäßen Praxis ist ein Behälter für Flüssigkeiten und Pulver wie ein Karton mit einem giebelförmigen oberen Ende, hergestellt aus Pappe oder Karton, der mit Barriereschichten über sämtliche seiner Innenflächen versehen ist, mit einer aus- oder abgestanzten Ausgießöffnung im Karton versehen, wobei diese Ausgießöffnung sowohl durch die inneren Sperrschichten als auch durch die konventionelle äußere Schicht aus Polyethylen geringer Dichte auf den äußeren Oberflächen des Kartons oder Behälters überspannt wird oder abgedeckt wird. Es wird eine neuartige Ausguß- und Kappenkonstruktion vorgesehen, in der der Ausguß angrenzend an die Ausgießöffnung auf der Außenseite des Behälters angebracht ist. Eine ansonsten konventionelle Schraubkappe ist mit einem innersten ringförmigen Rand (bzw. Einfassung) versehen, dessen unterste Abschnitte an die Sperrschicht angeheftet sind. Mittels dieser Konstruktion reißt das Abschrauben und Entfernen der Kappe auf dem Ausguß die Schutzschicht auf, und es wird so das Ausgießen der Flüssigkeit durch die Ausgießöffnung ermöglicht. Folglich sind keine scharfen Instrumente oder Werkzeuge erforderlich, um die Sperrschicht oder andere Abdichtung zur Öffnung des Zugriffs auf den Ausguß einzustechen. Werner ist der Verbraucher daran gewöhnt, eine Kappe abzuschrauben bzw. aufzuschrauben, um Zugriff zum Inhalt zu erlangen, und dieses Abschrauben führt einerseits zum Abnehmen oder Entfernen der Kappe und andererseits zum Aufbrechen oder Aufreißen der Sperrschicht, um so das Ausgießen zu ermöglichen.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • FIG. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines typischen Flüssigkeitsbehälters mit giebelförmigem oberen Ende, der mit der Ausguß- und Schraubkappenkonstruktion dieser Erfindung versehen ist.
  • FIG. 2 ist eine Ansicht entlang des Schnitts 2-2 der FIG. 1.
  • FIG. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des in FIG. 2 eingekreisten Teils.
  • FIG. 4 ist eine ähnliche Ansicht wie FIG. 2 und zeigt den Aufbau der Ausguß- und Schraubkappenkonstruktion dieser Erfindung unmittelbar, nachdem das Aufreißen der Sperrschicht beim anfänglichen Öffnen des Behälters stattgefunden hat.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Gemäß FIG. 1, auf die nun Bezug genommen wird, bezeichnet die Bezugszahl 10 einen Karton- oder Pappebehälter konventioneller Form, der mit der Ausguß- und Schraubkappenkonstruktion dieser Erfindung versehen ist. Der Behälter ist im wesentlichen quaderförmig und weist vier Seitenwände 12 und ein giebelförmiges oberes Ende auf, das ein Paar einander gegenüberliegender äußerer Wände 20 und ein Paar innerer Giebeloberseitenwände 22 aufweist, von denen nur eine in FIG. 1 sichtbar ist. Der Boden des Kartons 10 ist so geschlossen, daß er flach ist. Die Bezugszahl 24 bezeichnet die übliche Verriegelungs- oder Dichtrippe am oberen Ende des Giebels, wobei die Bezugszahl 40 die Ausguß- und Schraubkappenkonstruktion der Erfindung bezeichnet, die nun im Detail erläutert wird.
  • Gemäß den FIG. 2 und 3 der Zeichnungen, auf die nun Bezug genommen wird, bezeichnet die Bezugszahl 21 die Kartondicke, mit der der Karton 10 ausgebildet wird, wobei die Außenseite des Kartons mit einer kontinuierlichen zusammenhängenden Extrusion aus Polyethylen niedriger Dichte, typischerweise Extrusionsgrad-Polyethylen mit einer Dicke ist von 0,019 mm bis 0,0254 mm (0,75 bis 1,0 mil). Eine derartige Polyethylenschichtoder -lage auf der Außenseite des Behälters ist auf diesem Gebiet üblich. Die Bezugszahl 34 bezeichnet eine innere Kartonsperrschicht oder -barriereschicht, die aus einer einzelnen Schicht, beispielsweise aus Surlyn, einer Metallfolie, einer Schicht aus Polyethylen oder anderen Materialien definiert sein kann. Alternativ kann die Sperrschicht 34 in Form eines Laminats vorliegen, das durch zwei oder mehr Schichten aus unterschiedlichen Materialien definiert wird. Die exakte Zusammensetzung des Laminats 34 bildet keinen Teil dieser Erfindung, und es versteht sich, daß die exakte Zusammensetzung des Laminats durch das Produkt festgelegt und bestimmt wird, das im Behälter 10 zu verpacken ist. Die Bezugszahl 30 bezeichnet eine (mit einem Stempel) ausgestanzte Ausgießöffnung im Karton 21, wobei diese Öffnung üblicherweise ausgestanzt wird, bevor die Schichten 32 und 34 auf den entgegengesetzten Oberflächen des Kartons plaziert werden. Der Ausguß ist durch ein zusammenhängendes ringförmiges oder zylindrisches Teil 42 definiert, das radial auswärts angeordnete Schraubgewinde 44 aufweist, die integral mit dem Teil 42 in Form hergestellt bzw. im Spritzgießverfahren hergestellt sind, und ferner einen unteren radial angeordneten Flansch 46. Die unteren Teile oder Abschnitte des Flansches 46 sind an einem Teil der externen Polyethylenbeschichtung 32 in einer gleich zu beschreibenden Weise angeheftet oder angeklebt. Die Plazierung des Ausgusses ist derart. daß der Ausfluß-Durchgang mit der Ausgießöffnung 30 zusammenfällt. Die Kappe ist durch eine Scheibe 52 definiert, die einen radial nach außen gehenden äußeren, sich nach unten erstreckenden Rand 54 aufweist, dessen radial am meisten innengelegene Abschnitte oder Teile mit integralen Gewindeteilen 56 versehen sind und dessen unterster Teil oder Abschnitt 58 in Oberflächenkontakt mit einem Oberflächenbereich des Flansches 46 steht. Die äußerste Kante 48 der Ausgußwand 42 greift an einen Teil der Unterseite der Scheibe 52 an. Die Schraubgewinde 44 und 56 greifen ineinander, wobei die Wirkung derart ist, daß beim Losschrauben der Kappe die Schraubgewinde die Kappe nach oben und weg vom Inneren des Behälters 10 zwingen. Die Bezugszahl 60 bezeichnet einen radial am meisten innengelegenen ringförmigen Rand, der auch integral mit der Oberfläche der Scheibe 52 ist und sich von dieser Scheibe von derselben Seite aus nach unten erstreckt wie der Rand 54. Der Rand 60 ist länger als der Rand 54, um die Dicke des Kartons 21 auszugleichen und um sicherzustellen, daß während des Abdicht- oder Versiegelungsprozesses Druck gegen den Dorn bzw. Kern ausgeübt wird. Auf diese Weise liegt der röhrenartige Abschnitt 42 des Ausgusses radial zwischen dem innenliegendsten und außenliegendsten Rand der Scheibe 52, wobei die Scheibe 52 und die dieser zugeordneten Ränder eine Schraubkappe definieren. Die radiale Dicke des Randes 60 ist an dessen Verbindungsbereich mit den Sperrschichten 32 und 34 größer als die radiale Wanddicke des Kappenelements 54 und 42. Hierdurch wird eine breitere Abdicht- oder Versiegelungsoberfläche für die Sperrschichten 32 und 34 vorgesehen.
  • Gemäß FIG. 3 der Zeichnungen, auf die nun Bezug genommen wird, ist ersichtlich, daß die Kante oder der Rand der Ausgießöffnung 30 im Karton 21 vollständig sowohl von der Sperrschicht 34 als auch der externen Polyethylenbeschichtung 32 überspannt oder abgedeckt wird. Die Schichten 32 und 34 bilden ein zweilagiges Laminat, wobei, wie weiter oben erläutert, dem Gesichtspunkt Rechnung zu tragen ist, daß die Lage oder Schicht 34 selbst ein Laminat sein kann. Die untere ringförmig zusammenhängende Kante des innenliegendsten Randes 60 ist flach und liegt auf der angezeigten ringförmigen Zone der Sperrschicht 34, wobei sie auf diese Zone angeheftet bzw. angeklebt ist. Es ist ersichtlich, daß die Schicht 32 die freiliegende abgestanzte Rohkante des Kartons 21 abdeckt.
  • Eine Art und Weise der Ausbildung der Konstruktion, die in den FIG. 2 und 3 angezeigt ist, ist wie folgt. Nach der Ausbildung des Kartons 10, bei dem die giebelförmige Oberseite noch geöffnet ist und die Kappe und der Ausguß zusammengeschraubt sind, wird die Anordnung 40, gezeigt in FIG. 2, in der angezeigten Position relativ zur Öffnung 30 plaziert. Es wird in das Innere der noch offenen Mündung des Behälters 10 ein Dorn bzw. Kern eingeführt, wobei der Dorn gegen die Innenfläche der Sperrschicht 34 stößt und ein Stütz- oder Gegenlager bildet. Gegen die Außenseite der Giebeloberseitenwand 20 wird Heißluft oder Strahlungswärme unmittelbar um die Öffnung 30 herum gerichtet, um hierdurch die Polyethylenbeschichtung 32 aufzuweichen, wobei der Flansch 46 auf die aufgeweichte Schicht 32 plaziert wird, um hierdurch den Flansch 46 an die Wand 20 und die Basis des Randes 60 an die Schicht 32 anzuheften bzw. anzukleben. Ferner wird auch ein Außendorn verwendet, um die Anordnung 40 gegen den innenpositionierten Dorn zu drücken. Dieser Druck wird so lange aufrechterhalten, bis die Beschichtung 32 abkühlt, und hierdurch wird eine dauerhafte Haftung des Flansches 46 an der Schicht 32 und der Basis des Randes 60 an der Schicht 32 erzielt. Es versteht sich, daß diese beschriebene Art und Weise der Plazierung der Anordnung 40 an der Kartonwand 20 nur exemplarisch ist, wobei andere Verfahren wie Ultraschallhaftverfahren, Impulserwärmung, die den auf diesem Gebiet Arbeitenden bekannt sind, eingesetzt werden können. Der spezielle Prozeß der Verbindung der Anordnung 40 an den Wandbereich 20 bildet keinen Teil dieser Erfindung.
  • Nachdem die Anordnung 40 angebracht worden ist, wird der Behälter 10 mit einer speziellen Flüssigkeit gefüllt, und die giebelförmige Oberseite wird durch eine konventionelle Vorrichtung oder ein Verfahren geschlossen.
  • Die erfindungsgemäße Wirkungsweise, die oben erläutert wurde, ist in FIG. 4 der Zeichnungen gezeigt. Dort ist die Kappe vom Benutzer unter Anwendung eines Drehmoments auf den äußeren Rand 54 abgeschraubt worden, wobei die Scheibe 52 und der innenliegendste Rand 60 vom Inneren des Kartons wegbewegt wurden, d.h. in einer Richtung aufwärts, wie in den FIG. 2 und 4 angezeigt ist. Dies führt zu einem Aufreißen des Laminats, das durch die Extrusionsbeschichtung 32 und die Sperrschicht 34 definiert ist, derart, daß diese beiden Schichten gedehnt und aufgerissen werden, um so das Ausgießen des Inhalts aus dem Behälter 10 durch die Öffnung 30 zu ermöglichen, nachdem die Schraubkappe vollständig vom Ausguß abgenommen worden ist. Während der Extrusion der Sperrschichten 32 und 34 werden diese beiden Schichten infolge der Wärme und Drücke, die während des Extrusionsprozesses hervorgerufen werden, zusammengeschmolzen bzw. verschweißt.
  • Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung eine Kombination aus Behälter und Ausguß bereitstellt, die die erforderliche innere Sperrschicht zum Verpacken von Flüssigkeiten und/oder Pulvern verwendet, speziell für Langzeitlagerbedingungen mit Barrierewirkung, und die nur eine sich vertikal erstreckende (gemäß FIG. 2) Ausdehnung oder Verlängerung auf der Unterseite der Kappe erfordert, die auf der Innenseite der vertikalen Wände des Ausgusses positioniert ist, wobei diese vertikale Verlängerung oder Ausdehnung der innenliegendste Rand 60 ist. Der Leser kann einfach erkennen, daß abgesehen vom radial innenliegendsten Rand 60 die Kappen- und Kartonkonstruktion konventionell sind. Vorzugsweise werden sowohl der Ausguß als auch die Schraubkappe unter Verwendung üblicher Spritzgießmaschinen hergestellt. Das Material für den Ausguß ist Polyethylen, ein Material, das eine einfache Formbarkeit aufweist und durch die Food and Drug Administration zugelassen worden ist. Es zeigt auch im wesentlichen eine Heißsiegel- oder Wärmeschweißkompatibilität mit der Polyethylenextrusionsbeschichtung 32 geringer Dichte. Alternativ kann die Schraubkappe aus einem Polyethylen höherer Dichte hergestellt werden, wenn eine größere Festigkeit und Formbarkeit erforderlich sind. Es wird ferner ersichtlich, daß das Aufreißen oder Aufbrechen der äußeren Extrusionsbeschichtung 32 und der Sperrschicht 34 nicht nur durch die Bewegung des innenliegendsten Randes 60 in einer senkrechten Richtung bewirkt wird, sondern auch durch die Drehung dieses Randes beim ersten oder anfänglichen Abschrauben der Schraubkappe. Das Wiederabdichten des Behälters für den Fall, daß nicht der ganze Inhalt beim anfänglichen erstmaligen Öffnen ausgegossen worden ist, wird einfach dadurch bewerkstelligt, daß die Kappe wieder aufgeschraubt wird, obgleich die Barriereschutzeigenschaften des Behälters nun infolge des Aufreißens der Sperrschichten 32 und 34 verlorengegangen ist. Die zum Aufreißen der Sperrschichten 32 und 34 erforderliche Kraft zeigt dem Verbraucher an, daß die Packung noch nicht manipuliert- worden ist. Darüber hinaus bieten auch die Barriereschichten 32 und 34 (die zerrissen worden sind), wie in FIG. 4 zu sehen ist, den visuellen Beweis für eine Manipulation bzw. ein bereits erfolgtes Anbrechen der Packung.
  • Es ist ferner zu beobachten, daß das Anhaften bzw. Ankleben des Ausgusses am Behälter in den Fällen, in denen, wie es üblich ist, der Pappkartonbehälter mit einer externen Polyethylenschicht beschichtet ist, keine zusätzlichen oder speziellen Haftmittel erfordert. So dient das Polyethylen zum einen seiner üblichen Funktion sowie auch der Funktion eines Haft- oder Klebmittels zum Befestigen des Ausgusses. In Verbindung hiermit wird auch offensichtlich, daß, während die Verwendung eines Behälters mit einer äußeren Schicht 32 aus Polyethylen ein bevorzugtes Verfahren zum Verwenden der Anordnung 40 dieser Erfindung darstellt, die Schicht 32 weggelassen werden kann und irgendein anderes Haftmittel dann an die Stelle der Schicht 32 treten kann, um die Sperrschicht 34 an die untere Kante bzw. den unteren Rand des am meisten innengelegenen Rand 60 anzufügen oder um den Flansch 46 mit der Pappkartonwand oder -platte 20 zu verbinden.
  • Es ist offensichtlich, daß der äußere Rand 54 entfallen kann, und es können ineinandergreifende Schraubgewinde auf der radial am meisten außengelegenen Oberfläche des inneren Randes 60 und der radial am meisten innengelegenen Oberfläche der Ausgußwand 42 vorgesehen sein. Die radiale Ausdehnung der Scheibe 52 würde derart sein, daß der am meisten auswärts gelegene Rand 48 (oder die äußerste Kante 48) des Ausgusses noch die Unterseite der Scheibe 52 kontaktiert, um ein Schrauben nach unten der so modifizierten Kappe zu verhindern.
  • Die Packung 10 ist als Packung mit giebelförmiger Oberseite dargestellt, jedoch kann die Erfindung mit einer Verpackung oder einem Behälter jedweder Form verwendet werden.

Claims (6)

1. Ausgußkonstruktion für eine Verpackung von Flüssigkeiten und-oder Pulvern mit Barrierewirkung in einem geschlossenen Kartonbehälter (10) ausgelegt, der eine äußere und innere Fläche aufweist und dessen gesamte Innenfläche mit einer Sperrschicht (34) überzogen ist, wobei ein Teil des Kartons (21) eine Durchgangsöffnung (30) aufweist, um so eine Ausgießöffnung zu definieren, die Sperrschicht (34) die Ausgießöffnung vollständig überspannt und abdeckt, wobei die Ausgußkonstruktion einen ringförmigen Ausguß (40) umfaßt, der starr am Karton angebracht ist, der Ausguß einen zumindest teilweise mit der Ausgießöffnung (30) ausgerichteten Ausfluß-Durchgang aufweist und an einer äußersten Kante (48) endet, eine Kappe (52, 54, 60), die lösbar auf dem Ausguß angebracht ist und von diesem getragen wird, wobei die Kappe normalerweise den Ausguß verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe- einen mit ihr integralen innersten ringförmigen Rand (60) aufweist, der innerste Rand eine untere Kante aufweist, der innerste Rand bezüglich des Ausgusses innen liegt, die untere Kante des innersten Randes an einem Teil der die Ausgießöffnung überspannenden Sperrschicht (34) anhaftend befestigt ist, wodurch, wenn die Kappe vom Ausguß abgenommen wird, der die Ausgießöffnung überspannende Teil der Sperrschicht aufgebrochen wird, um so ein Ausgießen ledweden Inhalts des Behälters durch die Ausgießöffnung zu ermöglichen.
2. Ausgußkonstruktion nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Kappe durch eine Scheibe (52) definiert ist, die den innersten ringföruigen Rand (60) und einen äußersten ringförmigen Rand (54) aufweist, wobei die Ränder voneinander radial beabstandet sind, die Ränder sich von derselben Seite der Scheibe aus erstrecken, zumindest ein Teil des Ausgusses (40) zwischen dem innersten und äußersten Rand liegt, und durch Mittel (44, 56) zur lösbaren Befestigung des äußersten Randes am Ausguß.
3. Ausgußkonstruktion nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Mittel durch ineinandergreifende Schraubgewinde (44, 56) auf dem äußersten Rand und dem Ausguß definiert sind.
4. Ausgußkonstruktion nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der Ausguß (40) einen integralen ringförmigen Flansch (46) trägt, wobei der Flansch an einer Außenfläche der Kartonage (32) um die Ausgießöffnung (30) anhaftend befestigt ist.
5. Ausgußkonstruktion nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß der Ausguß (40) einen integralen ringförmigen Flansch (46) trägt, wobei der Flansch an einer Außenfläche der Kartonage (32) um die Ausgießöffnung (30) anhaftend befestigt ist, und wobei der innerste Rand (60) länger als der äußerste Rand (54) ist.
6. Ausgußkonstruktion nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die äußerste Kante (48) des Ausgusses (40) einen Teil der Scheibe (52) kontaktiert, und wobei der unterste Teil des äußersten Randes (60) den Ausgußflansch (46) kontaktiert.
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