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Hintergrund der Erfindung
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Vor
einem Jahrzehnt oder so begannen auf dem Markt pulverförmige Detergenzien
zu erscheinen, die eine höhere
Dichte aufwiesen, als dies zuvor der Fall gewesen war. Die neuen
Pulver mit höherer Dichte
wurden in Kartons verpackt, die für das höhere Produktgewicht im Verhältnis zu
früheren
Pulvern besser geeignet waren. Diese Kartons enthielten typischerweise
einzelne oder parallele perforierte Schwächungslinien, welche aufgerissen
wurden, um den Karton zu öffnen.
Häufig
war im Karton eine Kunststoffschaufel enthalten, um es dem Verbraucher
zu ermöglichen,
eine abgemessene Produktmenge sauber zu auszugeben.
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Während es
sich erwiesen hat, dass die Schaufel einen praktischen Weg darstellt,
um Pulver auszugeben, bringt ihr Einschluss in die Verpackung für den Hersteller
einige Schwierigkeiten mit sich. Zum Beispiel ist es notwendig,
den Karton in einer solchen Weise zu füllen, dass die Schaufel nicht
im Pulver vergraben ist. Ansonsten würde der Verbraucher durch das
Pulver scharren müssen,
um die Schaufel zu lokalisieren.
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Vor
der Abnahme der Verwendung von Kartons für konventionelles pulverförmiges Detergens, die
mit dem Aufkommen von Pulvern höherer
Dichte stattfand, wurden Anstrengungen unternommen, um das Ausgießvermögen von
Pulvern aus solchen Kartons zu verbessern. Beispiele dieser Anstrengungen kann
man im U.S. Patent Nr. 4,732,315 an Gunn et al., im U.S. Patent
Nr. 4,990,200 an Heinz et al. und im U.S. Patent Nr. 4,981,256 an
Giblin et al. finden. Ein wichtiger Punkt bei diesen Kunststoffverschlüssen war
die Fähigkeit,
sie effektiv und zuverlässig
an den Kartons festzukleben.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die Entdeckung einer besseren Art
und Weise zum Festkleben von Kunststoffverschlüssen an Kartons für entweder konventionelles
Detergenspulver oder Detergenspulver hoher Dichte gerichtet. Die
Erfindung umfasst einen Verschluss mit einer Basis und einem an
einer Basis befestigten Deckel. Die Basis schließt auf der zum Deckel entgegengesetzten Seite
eine Tiefprägung
oder Mulde ein, um eine Befestigung der Basis an einem Behälter zu
erleichtern. Alternativ kann die Tiefprägung oder Mulde auf der Oberfläche des
Kartons angeordnet sein, an welcher der Verschluss angebracht wird,
oder sowohl auf dem Karton und auf dem Verschluss. Typischerweise
wird der Behälter ein
Karton für
pulverförmige
Detergenzien oder andere Verbraucherprodukte sein, wie die nachfolgenden
gießfähigen pulverförmigen Produkte:
Belebungsmittel, Babynahrung, Spülmaschinen-Detergenspulver
und Kakaopulver.
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Der
Verschluss wird im Allgemeinen aus einem thermoplastischen Material
hergestellt. Die Tiefprägung
kann in zahlreichen Formen vorliegen, wie einem Rechteck oder einem
Quadrat oder am besten einem Rechteck oder Quadrat, wo jede Linie
des Rechtecks oder Quadrats an entgegengesetzten Enden eine andere
Linie kreuzt und sich über
jede derartige Kreuzung hinaus erstreckt.
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Im
Allgemeinen sind die Basis und der Deckel an einem ihrer Enden verbunden,
um die Basis und den Deckel geschlossen zu halten. Typischerweise
schließt
eine/einer von der Basis und dem Deckel eine Hochprägung ein,
und die/der andere von der Basis und dem Deckel schließt eine
Tiefprägung oder Öffnung ein,
die bemessen ist, um die Hochprägung
aufzunehmen, wenn der Verschluss geschlossen ist. Die Hochprägung und
die entsprechende Tiefprägung
oder Öffnung
kann in einer beliebigen von mehren Formen vorliegen, einschließlich einer Tränen-, einer
Schild- oder einer Hufeisenform. Eine zentrierte, geriffelte (gewellte)
Hebelasche kann im Deckel vorhanden sein, um das Öffnen durch
den Verbraucher zu erleichtern. Die Verbindung zwischen dem Deckel
und der Basis kann ein Filmscharnier einschließen und kann so wiederholt
geöffnet
und wieder verschlossen werden.
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Einige
frühere
Verschlüsse
wiesen an der Basis eine völlig
ebene Unterseite auf, und während des
Anbringens musste Schmelzkleber so weit wie möglich verteilt und flachgedrückt werden.
Egal wie viel Druck aufgebracht wurde, gab es immer noch einen kleinen
Spalt zwischen den Verschluss- und Kartonoberflächen. Der Spalt war nicht nur ästhetisch unattraktiv,
sondern manchmal verhakte sich der Spalt mit anderen Rändern, wodurch
Staus und andere Herstellungsprobleme verursacht wurden.
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In
seiner bevorzugten Ausführungsform weist
der vorliegende Verschluss die zentrierte Hebelasche mit Riffelung
auf, um das Anheben zu erleichtern, er besitzt Verlängerungen
an beiden Seiten der Lasche, um einen geraden Rand zur maschinellen Handhabung
und Anbringung bereitzustellen, und er weist als funktionelle Parameter
die Umfangsmulde oder Tiefprägung
in der Unterseite der Basis auf, um Heißschmelzkleber aufzunehmen
und einzuschließen.
Das Muldenprofil ist für
eine verbesserte Haftung am Karton und für eine optimale Wulstbreite
zur Befestigung am Pappkarton ohne ein Hindurchfallen von Pulver
und mit minimalem oder gar keinem Spalt zwischen Karton und Verschluss
geformt.
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Für ein vollständigeres
Verständnis
der obigen und anderer Merkmale und Vorteile der Erfindung sollte
auf die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezug genommen werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine Oberseitenansicht eines geöffneten
Verschlusses.
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2 ist
eine Seitenansicht desselben.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kartons, an dem das Zubehörteil befestigt
worden ist.
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4 ist
eine Oberseitenansicht von Kartons, vor und nach dem Anbringen des
Verschlusses dargestellt.
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5 ist
eine Unterseitenansicht eines geschlossenen Zubehörteils vor
einem Aufbringen von Kleber.
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6 ist
eine Unterseitenansicht des Zubehörteils aus 5 nach
einem Aufbringen von Kleber.
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7 ist
eine Unterseitenansicht eines geschlossenen Zubehörteils,
auf das gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der Erfindung Kleber aufgebracht worden ist.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Bezug
nehmend auf 1, umfasst ein Zubehörverschluss
oder -ausguss 15 eine Basis 10 mit einer mittig
darin angeordneten Wand 12, die eine von einem Basisumfangsflansch 17 umgebene
tränenförmige Öffnung 14 begrenzt.
Zwei Arme 16 erstrecken sich an jeder Seite aus dem unteren
Ende der Basis. Ein Deckelelement 18 ist klappbar mit der Basis
verbunden. Das Deckelelement 18 schließt einen allgemein tränenförmigen Stopfen
oder eine allgemein tränenförmige Hochprägung 22 ein,
der/die darin ausgebildet ist, wobei er/sie mittig innerhalb des Deckelelements
angeordnet ist, sowie einen den Stopfen umgebenden Deckelumfangsflansch 19. Das
Deckelelement schließt
auch eine geriffelte (gewellte) Hebelasche 24 ein, um es
dem Verbraucher zu ermöglichen,
das Deckelelement leicht zu ergreifen, wenn er das Zubehörteil öffnet. Eine
Wand 46 des herabhängenden
Stopfens oder der herabhängenden
Hochprägung 22 weist
Arretiernasen 31 auf, die dazu beitragen, das Zubehörteil sicher
befestigt zu halten, wenn das Deckelelement 18 durch Einrasten
des Stopfens 22 in die Öffnung 14 geschlossen ist.
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Vorteilhafterweise
umfasst die tränenförmige Öffnung eine
obere Hälfte
in der Form eines Bogens 25 und ein unteres, allgemein
V-förmiges
Aussehen 27. Vorteilhaft wird die tränenförmige Öffnung der Erfindung so angeordnet,
dass sich das schmale Ende am unteren oder Gießende des Zubehörteils befindet,
wie in 4 dargestellt. Das Zubehörteil 15 ist vorzugsweise
ein Kunststoff, wie glykolmodifiziertes Polyethylenterephthalat
(PETG), Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen, Polyethylen,
einschließlich
Polyethylen hoher Dichte, sowie Koextrudate und Laminate von jedem
der zuvor erwähnten
Kunststoffe. Polyethylen hoher Dichte, PET und Polypropylen werden
besonders bevorzugt. Das Zubehörteil
kann aus einem dünnen
Kunststoff gefertigt werden, um die Dicke des Zubehörteils zu
minimieren.
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Der
Karton wird in der üblichen
Weise aufgerichtet, außer
dass der Karton in zweien seiner Felder eine Abgabeöffnung enthalten
wird. Nachfolgend ist der Karton mit der Öffnung in seinem oberen Feld dargestellt.
Im Allgemeinen wird der Karton aufgerichtet, indem man gefaltete
röhrenförmige Kartonzuschnitte
in ein Kartonmagazin legt, einen Karton öffnet und den Karton in eine
Kartonaufrichteinrichtung legt. In der Kartonaufrichteinrichtung
werden die unteren Nebenklappen nach innen umgeschlagen, die unteren
Hauptklappen werden unter einem 90°-Winkel geöffnet, Heißschmelzkleber wird aufgebracht, die
unteren Hauptklappen werden zusammengefaltet, und der Karton wird
zusammengedrückt,
um ein Versiegeln zu bewirken. Anschließend wird der Karton gefüllt, die
oberen Nebenklappen werden nach innen umgeschlagen, die oberen Hauptklappen
werden bis zu einem 90°-Winkel
geöffnet,
und Heißschmelzkleber
wird aufgebracht, wonach die oberen Hauptklappen zusammengefaltet
werden und der Karton wieder zum Versiegeln zusammengedrückt wird.
Der derart aufgerichtete Karton 100 mit einer Öffnung 104 in
seinem oberen Feld 102 wird dann aus der Kartonaufrichteinrichtung
abgegeben, um 90° gedreht
und in eine Vorrichtung zur Befestigung des Verschlusses am Karton
zugeführt.
Eine geeignete Vorrichtung mit angemessenen Abwandlungen ist im
U.S. Patent Nr. 4,990,200 an Heinz veranschaulicht.
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Wie
man in 4 sieht, werden die Oberseiten von Kartons 300, 302 vor
dem Anbringen des Verschlusses oder Zubehörteils eine tränenförmige Ausnehmung 104 enthalten.
Die Ausnehmung wird sich durch das erste obere Feld, das zweite
obere Feld und einen Teil von einer der oberen Seitenklappen erstrecken.
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Wie
man in 5 sieht, ist die Unterseite der Basis 10 mit
einer Tiefprägung 306 versehen,
welche die gesamte tränenförmige Ausnehmung
oder Öffnung 14 oder
einen Teil derselben umgibt. Wie in 5 dargestellt,
nimmt die Tiefprägung 306 die Form
eines Rechtecks ein, bei dem sich jede der Linien geringfügig über die
Kreuzungspunkte mit anderen Linien hinaus erstreckt. Jedoch ist
es wiederum nicht notwendig, dass für die Tiefprägung die
genaue Ausbildung verwendet wird, die in 5 dargestellt ist.
Der Zweck der Tiefprägung
ist es, einen Heißschmelz-
oder anderen Kleber aufzunehmen, der kurz vor dem Festsiegeln des
Verschlusses 15 auf dem Karton 300 oder 302 in
die Tiefprägung
eingebracht werden kann.
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6 zeigt
den Verschluss 15, nachdem der Kleber auf die Tiefprägung 306 aufgebracht
worden ist.
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Man
wird bemerken, dass das aufgebrachte Muster vorzugsweise ein endloses
unterbrochenes Kleberrechteck 122 zur Folge hat, das die Öffnung 14 des
Zubehörteils
umgibt. Es ist wichtig, dass das Klebermuster ununterbrochen ist,
um sicherzustellen, dass Produkt, das durch die Kartonabgabeöffnung 104 austritt,
wenn der Deckel 18 durch Einrasten des Stopfens 22 in
die Öffnung 14 befestigt
worden ist, nicht durch irgendwelche Unterbrechungen im Kleber entweichen
kann, der die Rückseite
des Zubehörteils am
Karton festklebt.
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Sobald
der Kleber aufgebracht worden ist, wird das Zubehörteil in
eine Position gerade oberhalb von der Kartonöffnung 104 transportiert
und wird dann auf den Karton gelegt. Anschließend werden der Ausguss und
der Karton zusammengedrückt,
um sie zusammenzukleben. Der aufgerichtete Karton, der ein am oberen
Feld festgeklebtes geschlossenes Zubehörteil aufweist, ist in 4 dargestellt.
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Der
Karton 302 aus 4 zeigt eine alternative Ausführungsform,
bei der zusätzlich
zu oder an Stelle der Tiefprägung
in der Verschlussunterseite auf der Oberfläche des Kartons eine Tiefprägung 320 ausgebildet
ist.
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Die
beim vorliegenden Verfahren verwendeten Kartons können aus
einem beliebigen Material gefertigt werden, das normalerweise für diesen Zweck
verwendet wird. Pappkarton oder mit einer oder mehreren Kunststoffschichten
laminierter Pappkarton wird besonders bevorzugt. Jedoch können die Kartonfelder
an sich aus Kunststoff sein, falls erwünscht. Das Zubehörteil wird
mit beliebigen geeigneten Mitteln am Karton befestigt, welche durch
Kleberaufbringvorrichtungen aufgebracht werden können, speziell Heißschmelzkleber
oder Kaltkleber auf Silikonbasis.
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Obwohl
die Erfindung hier mit Bezug auf ein spezielles tränenförmiges Zubehörteil beschrieben worden
ist, wie oben erwähnt,
können
anders geformte Zubehörteil-Prägungen,
z.B. schild- oder "hufeisen"-förmige Öffnungen
in der Basis und dazu passende Stopfen im Oberteil/Deckel verwendet
werden.
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Wie
man z.B. in 5 sieht, sind auf jeder Seite
der Lasche Basisverlängerungen
vorhanden, die mit diesem Rand bündig
sind und ihn "rechteckig machen", und dies erleichtert
die maschinelle Handhabung und Anbringung des Verschlusses. Die
Umfangs-"Mulde" oder Tiefprägung in
der Unterseite der Basis nimmt Heißschmelzkleber auf und gestattet
es, den Verschluss mit minimalem Spalt oder ohne Spalt näher an der
Oberfläche
des Kartons zu befestigen. Die Mulde steuert auch den Kontakt des
Heißschmelzklebers
mit Verschluss- und Kartonoberflächen.
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Der
neue Verschluss ist für
Kartons vorgesehen, die Pulver enthalten, wie Waschmittelpulver. Aufgrund
des Filmscharniers kann der Verschluss wiederholt geöffnet und
wieder verschlossen werden. Vorzugsweise ist der Verschluss aus
einem Sperrschicht-Kunststoffmaterial
hergestellt, wie Polyethylenterephthalat (PET), so dass es aufgrund
des Verschlusses nicht zu einem Sperrschichtverlust kommt. PET erzeugt
auch ein haltbares Scharnier am Klappverschluss. Andere Kunststoffmaterialien
könnten verwendet
werden, wie HDPE, PP, PVC, HIPS und andere.
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Die
Mulde oder Kleber-Tiefprägung
ist vorzugsweise in einem Abstand vom Rand der Verschlussbasis angeordnet.
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Vorzugsweise
wird der Verschluss auf der Pulverbefüllstraße und vor der Befüllung des
Kartons am Karton angebracht. Das rechteckige Heißschmelzsiegel
würde Pulverstäube am Herausrieseln hindern
und würde
eine Feuchtigkeitssperre an der Karton/Verschlussgrenzfläche liefern,
die auch dazu beitragen würde,
ein Verklumpen von Pulver zu verhindern. Die Tiefe und Breite der
Mulde ist so ausgelegt, dass der größte Teil des Heißschmelzklebers
innerhalb der Mulde bleibt und diese füllt. Nur die für eine zufriedenstellende
Befestigung am Karton benötigte
Menge an Heißschmelzkleber
berührt
tatsächlich
die ebene Kartonoberfläche
und den Bogen der Mulde. Dies beseitigt oder reduziert stark die
Menge an Heißschmelzkleber,
die auf die benachbarten ebenen Teile der Verschlussunterseite und
des Kartons gedrückt
und verschmiert wird.
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Die
Verschlüsse
können
an der Oberseite oder an der Seite der Kartons festgeklebt werden, wobei
Verschlüsse
mit tränen-
oder schildförmigen Öffnungen
zur Anbringung auf der Oberseite der Kartons bevorzugt werden. Diese
Verschlussöffnungen weisen
eine vordere "V"-Form auf, die dazu
beiträgt, Pulverrichtung
und Pulverstrom zu lenken. Die Kartonklappen werden natürlich mit
passenden Öffnungen
gestanzt werden müssen,
um es zu erlauben, Pulver aus dem Karton zu gießen. Wenn man in der Oberseite
des Kartons eine ausgestanzte Öffnung anbringt,
wird auf der Fertigungsstraße
zur Abdichtung um die Öffnung
und die Haupt- und Nebenklappen des Kartons herum ein spezielles
Heißschmelzklebermuster
benötigt,
so dass kein Herausrieseln von Pulver stattfindet.
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Die "hufeisen"-förmige Öffnung wird
für die Seitenwand
des Kartons bevorzugt. Dieser Verschluss kann aufgrund der Form
der Öffnung
geringfügig
kleiner gemacht werden und wird besser auf die Seite des Kartons
passen. Ein Seitenwandverschluss stört das Verschließen der
oberen Klappen nicht und es kann ein normales Heißschmelzkleberverschlussmuster
verwendet werden. Das unter Ende der Hufeisenöffnung wird sich oberhalb von
der Pulverfüllstandslinie
innerhalb des Kartons befinden, so dass es beim ersten Öffnen des
Hufeisenverschlusses nicht zu einem Austritt von Pulver kommt.
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Es
versteht sich natürlich,
dass die hier dargestellten und beschriebenen spezifischen Form
der Erfindung nur repräsentativ
sein sollen, da gewisse Veränderungen
daran vorgenommen werden können,
ohne die klaren Lehren der Offenbarung zu verlassen. Dementsprechend
sollte bei der Bestimmung des vollen Umfangs der Erfindung auf die
nachfolgenden beigefügten
Ansprüche
Bezug genommen werden.