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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Ein Behälter
der oben identifizierten Art ist aus der
US-A-5 875 958 bekannt. Die
Tülle ist
typischerweise auf laminierten Kartonbehältern zum Verpacken von beispielsweise
Fruchtsaft oder Milch angeordnet.
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Ein
Problem solcher Behälter
ist, dass (insbesondere wenn der Behälter viskose Flüssigkeiten, wie
z. B. Sahne, Kaffeesahne oder Kondensmilch enthält) Krustenausbildungen im
Bereich der Tülle
einen unhygienischen und unansehnlichen Zustand erzeugen. Auch wird
die nachfolgende Gießfähigkeit durch
das Verstopfen negativ beeinflusst.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Behälter bereitzustellen,
der zumindest eine wesentlich verringerte Neigung zum Verstopfen aufweist.
Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
dass ein Behälter
nach Anspruch 1 bereitgestellt wird.
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Indem
vorgesehen wird, dass eine Öffnung durch
die Wand eine Kante besitzt, die von stromaufwärts gelegenen Fortsetzungsvorsprüngen der
Ausgießoberfläche im geöffneten
Zustand zurückversetzt
ist, zeigt die Flüssigkeit
eine wesentlich verringerte Neigung dazu, jedes Mal an der Tülle anzuhaften,
nachdem das Ausgießen
einer erwünschten
Dosis vollendet wurde und der Behälter zurück in eine neutrale Standposition
gebracht wurde. Wenn der Behälter
aus einer geneigten Ausgießorientierung
in eine aufrechte Orientierung zurückgebracht wird, fließt im Bereich
der Tülle
die gesamte oder zumindest mehr Flüssigkeit, die nicht abgegeben
wurde, in den Behälter
zurück.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale, Wirkungen und Details der Erfindung sind in
der folgenden Beschreibung einer gegenwärtig am meisten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung dargelegt. In der Beschreibung wird Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen genommen, in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie I-I einer Ausgießtülle für einen
Behälter
gemäß der Erfindung
ist,
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2 eine
Draufsicht der in 1 gezeigten Ausgießtülle ist,
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3 eine
Ansicht von unten der in 1 und 2 gezeigten
Ausgießtülle ist,
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4 eine
vergrößerte Querschnittsansicht entlang
der Linie I-I in 1 ist, und zwar von gegenüberliegenden
Endabschnitten der in 1–3 gezeigten
Ausgießtülle in Kombination
mit einem Behälter,
der nur schematisch gezeigt ist, und
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5 eine
Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Gussform zum Gießen der
in 1–4 gezeigten
Ausgießtülle ist.
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Die
Ausgießtülle gemäß dem in 1–4 gezeigten
Beispiel besitzt eine Grundplatte 2, durch welche sich
ein Ausgießweg 3 erstreckt.
In Draufsicht betrachtet, wie in 2, ist der
Weg 3 an einem Ende der Grundplatte 2 geweitet
und verjüngt
sich zum anderen Ende der Grundplatte 2 hin.
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In
der Nähe
seines geweiteten Endes ist der Weg 3 von einer Kante (Rippe) 4 umgeben,
die aus der Grundplatte 2 hervorsteht. In einem Abschnitt
seines engen Endes ist der Weg 3 von einem Flansch 14 umgeben,
der ebenfalls aus der Grundplatte 2 hervorsteht. Am engen
Ende des verjüngten
Abschnitts ist der Flansch 14 in einer Ausgießrichtung (2A in 2)
nach außen
aufgeweitet, wodurch eine Ausgießfläche 5 gebildet wird.
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Die
stromaufwärts
gelegene Kante 30 des Flansches 40 liegt im Wesentlichen
in der Ebene der Grundplatte 2. Entlang der Außenseite
der stromaufwärts
gelegenen Kante 30 des Flansches 14 erstreckt
sich eine Abrisskante 31 beabstandet von der stromaufwärts gelegenen
Kante 30.
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In
Draufsicht besitzt die Grundplatte 2 eine im Wesentlichen
rechteckige Form. Die untere Seite oder Basisoberfläche der
Grundplatte 2 ist, wie in 3 gezeigt,
mit in Umfangsrichtung verlaufenden Verbindungsflächen 35, 36, 37 versehen.
Diese Oberflächen
sind im Wesentlichen flach und dazu geeignet, auf eine obere Oberfläche eines
Behälters aufgeklebt
oder gesiegelt zu werden.
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Der
Weg 3 und die Ausgießfläche 5 bilden eine
glatte Ausgießbahn-Oberfläche von
einer stromaufwärts
gelegenen Kante 30 zum stromabwärts gelegenen Ende 8 der
Ausgießfläche 5.
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Ein
Deckel 12 ist entlang eines flexiblen Scharniers 13 scharnierartig
mit der Tülle 1 verbunden.
In einer geschlossenen Position (nicht gezeigt) verschließt der Deckel 12 die
Tülle 1 und
ist am Flansch 14 mit Hilfe einer Schnappverschlussverbindung
arretiert. Diese Schnappverschlussverbindung wird im geschlossenen
Zustand zwischen den Vorsprüngen 15, 16 auf
der Außenseite
des Flansches 14 und den Vertiefungen in den Rippen 17, 18 bereitgestellt,
die aus dem Deckel 12 hervorstehen und mit den jeweiligen
Vorsprüngen 15, 16 eingreifen.
Aus dem geschlossenen Zustand ist der Deckel 12 in eine in 1–4 gezeigte
offene Position schwenkbar.
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In 4 ist
die Ausgießtülle 1 in
einem Zustand gezeigt, der Teil eines Behälters 20 bildet, an dessen
oberer Wand 21 die Ausgießtülle befestigt ist. Der Behälter 20 ist
ein beschichteter Kartonbehälter, welcher
typischerweise zur Verpackung von Flüssigkeiten, wie z. B. Milch
oder Kaffeesahne eingesetzt wird, obwohl die Ausgießtülle auch
vorteilhafterweise in Kombination mit anderen Verpackungsarten wie
z. B. Metalldosen und geblasenen Plastikbehältern verwendet werden kann,
mit denen die Ausgießtülle ganzheitlich
ausgebildet werden kann. Der gezeigte Behälter 20 besitzt eine
im Wesentlichen flache obere Wand 21, an der die Verbindungsflächen 35, 36, 37 der
Tülle 1 angeklebt
sind.
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Die
obere Wand 21 ist mit einer Öffnung 23 in einer
Linie mit dem Weg 3 in der Ausgießtülle 1 versehen. Die
Positionierung, Größe und Form
dieser Öffnung 23 sind
der Gestalt, dass wenn eine Ausgießtülle 1 mit dem Wandabschnitt 21 verbunden wird,
insbesondere im Bereich des Flansches 14, die Öffnung 23 weiter
als der Weg 3 der Tülle 1 ist,
d. h. die Kante der Öffnung 23 im
Behälter
relativ zu imaginären
stromaufwärts
liegenden Fortsetzungen 25 der Ausgießfläche 5 zurückversetzt
ist. Im breiteren Abschnitt des Wegs 3, der von der Ausgießfläche 5 entfernt
ist, kann die Öffnung 23 Plan
mit dem Flansch 4 der Tülle 1 fluchten
oder die Wandabschnitte, die die Öffnung umgeben, können sogar
relativ zum Ausgießweg 3 in
der Ausgießtülle 1 nach
innen hervorstehen.
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Bei
Herstellung des Behälters 20 wird
zuerst die Öffnung 23 in
einen Abschnitt des beschichteten Kartons geschnitten, der den oberen
Wandabschnitt 21 bilden soll. Dann wird die Öffnung 23 sowohl
von außen
als auch von innen mit dünnen
Versiegelungsfolienschichten 40, 41 versiegelt,
die den Bereich der Öffnung 23 und
die benachbarten Abschnitte des Wandmaterials bedecken. Im Bereich
der Öffnung 23 sind
die Folienschichten 40, 41 miteinander verbunden.
Der Endabschnitt der äußeren Folienschicht 41 in
der Nähe
des weiteren Abschnitts des Wegs 3 ist nach oben gefaltet
und bildet dabei eine Zuglasche 39, wie in 4 gezeigt.
Daraufhin wird die Tülle 1 am
Abschnitt 21 des Wandmaterials 21 angeklebt.
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Wenn
eine Verpackung geöffnet
werden soll, wird zuerst der Deckel 12 aus seiner geschlossenen Position
in seine geöffnete
Position verschwenkt. Dann wird die Zuglasche 39 vom Behälter 20 weg
gezogen, was bewirkt, dass die kombinierten Folienschichten 40, 41 gegen
die scharfe Kante 31 gedrängt werden. Im Gegenzug bewirkt
dann die Kante 31, dass die Folienschichten 40, 41 entlang
der Kante 31 aufreißen.
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Nach
der vollständigen
Entfernung der Zuglasche 39 und der befestigten Abschnitte
der Folienschichten 40, 41 wird die Ausgießöffnung 23 geöffnet. Im
geöffneten
Zustand ist der geöffnete
Bereich der Öffnung 23 im
Bereich der Ausgießfläche geringfügig größer als
der Ausgießweg 3,
da die Folienschichten 40, 41 entlang der Kante 31 gerissen werden
und von der stromaufwärts
gelegenen Kante der Ausgießfläche 5 nach
außen
beabstandet sind. Somit sind die abgerissenen Ränder im Ausgießbereich
unter der Ausgießtülle positioniert,
so dass vermieden wird, dass die gerissenen Randabschnitte der Folienschichten 40, 41 in
den Ausgießweg 3 hineinragen.
Eine Störung
des Gießverhaltens
und die Ausbildung von Stellen, wo Flüssigkeitstropfen, die nicht
ausgegossen werden, leicht nach dem Gießen anhaften können und
unansehnliche und unhygienische Verkrustungsausbildungen formen,
wird somit vermieden.
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Im
geöffneten
Zustand können
Flüssigkeiten aus
dem Behälter 20 durch
die Ausgießtülle 1 ausgegossen
werden, indem der Behälter 20 in
der mit einem Pfeil in 4 bezeichneten Richtung geneigt wird.
Dies bewirkt, dass die Flüssigkeit
durch die Öffnung 23 in
der Behälterwand
und dann durch den Ausgießweg 3 fließt, was
die Flüssigkeit
entlang der Ausgießbahnoberfläche in einer
stromabwärts
weisenden Richtung über
einen abgerundeten Bereich 7 zum stromabwärts liegenden
Ende der Ausgießbahnfläche führt, das
von einer scharfen Kante 8 gebildet wird.
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Aufgrund
der abgerundeten Kante 7 der Ausgießbahnfläche, die in einer scharfen
Kante 8 endet, ist das Ausgießverhalten der Tülle derart,
dass normalerweise der Bereich hinter der scharfen Kante frei von
Tropfen bleibt und somit einer Verkrustungsausbildung auf der Außenseite
des Flansches 14 entgegengewirkt wird. Dieser positive
Effekt tritt sowohl auf, wenn der Behälter voll ist, d. h. wenn der
Neigungswinkel während
des Ausgießen
gering ist, als auch wenn der Behälter fast leer ist, d. h. wenn
der Neigungswinkel während
des Ausgießens
groß ist.
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Nach
dem Ausgießen
kehrt die Flüssigkeit
im Gießweg 3,
die nicht ausgegossen wurde, zuverlässig unter der Wirkung der
Schwerkraft in die Verpackung zurück, ohne Tropfen zu hinterlassen,
da die Ausgießfläche sich
glatt und stetig vom stromaufwärts
liegenden Ende des Ausgießwegs
zum stromabwärts
liegenden Ende erstreckt.
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Darüber hinaus
bleiben Flüssigkeitstropfen im
Bereich des abgerundeten Bereichs 7 nicht an der Kante 8 hängen und
fließen
nicht entlang der äußeren Oberfläche 9 nach
unten, sondern werden von der Kante 8 über den abgerundeten Bereich 7 zurückgezogen,
und zwar aufgrund der Oberflächenspannung
der entlang der sich glatt und stetig erstreckenden Ausgießfläche 5 zurückfließenden Flüssigkeit.
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Das
meiste der entlang der Ausgießbahnfläche zurückfließenden Flüssigkeit
wird direkt in den Behälter 20 zurückgeführt. Die
letzte verbleibende Flüssigkeit
wird sich in Tropfen auf der Unterseite der stromaufwärts liegenden
Kante 30 des Flansches 14 sammeln. Das meiste
der gesammelten Tropfen wird sich von der Kante 30 unter
der Einwirkung der Schwerkraft und den die Oberflächenspannung
aufbrechenden Eigenschaften der scharfen Kante 31 lösen. Die
so gelösten
Tropfen fallen im Allgemeinen in den Behälter 20 zurück oder
verbleiben auf der Behälterseite
der Ausgießtülle oder
des Wandmaterials des Verpackungsbehälters.
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Die
glatte und durchgehende Ausgießfläche bildet
einen Zurückfließweg, an
dem normalerweise nach dem Ausgießen keine Flüssigkeit
anhaftet, so dass eine Verstopfung und Verkrustungsausbilung auf
der Ausgießtülle zumindest
wesentlich verringert werden.
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Im
Rahmen dieser Beschreibung soll der Begriff „glatt" die Abwesenheit von Unregelmäßigkeit wie
Formgraten und Schnittgraten (Kantrillen) und jeglicher Kanten oder
Vorsprünge
anzeigen, aufgrund derer Flüssigkeit
an der Ausgießfläche anhaften
kann. Auch können
konkave oder konvexe Abschnitte mit einem geringen Krümmungsradius
diesen glatten Weg stören
und die Wahrscheinlichkeit erhöhen,
dass Tropfen nach dem Ausgießen
am Ausgießbereich
anhaften. Bevorzugt ist die Ausgießfläche mit einer flüssigkeitsabweisenden
Oberflächenbehandlung
versehen, die insbesondere zum Abweisen der Flüssigkeit geeignet ist, die
ausgegossen werden soll. Die Oberflächenbehandlung kann beispielsweise
durch Beschichten, Auswählen
einer geeigneten Steuerung der Oberflächenrauheit und/oder Herstellen
der Oberfläche
aus einem flüssigkeitszurückweisenden
Material erzielt werden. Die Anforderungen an die Glattheit sind
von den spezifischen Eigenschaften der jeweiligen Flüssigkeiten,
inklusive der Viskosität
abhängig.
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Ein
stromaufwärts
liegender Abschnitt der Ausgießfläche 5 erstreckt
sich vom Niveau der Grundplatte 2 nach oben und geht stetig
in einen stromabwärts
liegenden Abschnitt der Ausgießfläche 5 über, der
durch den abgerundeten Bereich 7 zu einer nach unten neigenden
Orientierung gekrümmt
ist und dabei an der scharfen Kante endet, die das stromabwärts liegende
Ende 8 bildet. Um einerseits eine effektive Entnahme der
Flüssigkeit
aus dem abgerundeten Bereich nach dem Ausgießen und andererseits ein Gießverhalten
zu erzielen, das eine präzise
Dosierung der auszugießenden
Flüssigkeit
erlaubt, beträgt
der Krümmungsradius
in der Ausgießrichtung
bevorzugt zwischen 0,5 und 1,0 mm, während die Länge des abgerundeten Bereichs 7 in
der Ausgießrichtung
bevorzugt 1,0 bis 2,0 mm beträgt.
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Um
die Dosierung der Flüssigkeit
in geringen Menge präzise
ausführen
zu können,
was z. B. wichtig ist, wenn Kaffeesahne oder Gewürze dosiert werden, während gleichzeitig
ein zuverlässiger
Rückfluss
der Flüssigkeit
im Gießweg
nach dem Ausgießen
sichergestellt, um dem Verstopfen und der Verkrustungsbildung entgegenzuwirken,
ist es vorteilhaft, wenn mindestens im mittleren unteren Abschnitt der
Ausgießfläche 5 die
Ausgießfläche 5 unter
einem Winkel α von
ungefähr
45° zur
Grundplatte 2 geneigt ist. Winkel in der Größenordnung
von 30°–60° und bevorzugt
zwischen 40° und
50° sind
besonders vorteilhaft, um ein wohl regelbares Ausgießverhalten
mit geringer Neigung zur Verstopfung zu erhalten.
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Die Öffnung 3 verjüngt sich
zum engen Abschnitt hin; der Verjüngungswinkel ist in 2 mit β bezeichnet.
Der Winkel β liegt
bevorzugt in der Größenordnung
von 5° bis
90°; ein
weiter verbessertes Ausgießverhalten
wird mit einem Winkel β zwischen 15° und 25° zielt; diese
Winkel begrenzen den Flüssigkeitsfluss
durch die Öffnung,
so dass geringe Mengen an Flüssigkeit
leicht dosiert werden können. Die
stromaufwärts
liegende Kante 30 besitzt in der Ebene der Grundplatte 2 eine
Krümmung,
die in 2 mit R bezeichnet ist. Ein Radius von R in der Größenordnung
von 1,5 mm bis 7,5 mm und bevorzugt zwischen 2,5 mm und 4,5 mm ist
besonders vorteilhaft, um ein wohl kontrollierbares Gießverhalten zu
erzielen, insbesondere beim Ausgießen und Dosieren geringer Mengen
an viskosen Flüssigkeiten, wie
z. B. Kaffeesahne. Die scharfe Kante 8 grenzt an eine Oberfläche 9,
die von der Ausgießbahnfläche weg
weist und sich im Wesentlichen parallel zu den Verbindungsflächen erstreckt.
Dies ist für
die Herstellungseffizienz vorteilhaft, da ein die Vorderseite bildendes
Gleitelement, entlang dessen oberem Ende die scharfe Kante 8 ausgebildet
ist, somit eine konstante Dicke besitzen kann.
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Von
der scharfen Kante 8 erstreckt sich ein äußerer Oberflächenabschnitt 9 des
Flansches 14 im Wesentlichen horizontal. Vom obersten Punkt
des abgerundeten Bereichs 7 führt die Ausgießfläche 5 zur
scharfen Kante 8 nach unten. Um zuverlässig zu verhindern, dass Flüssigkeit
den äußeren Oberflächenabschnitt
erreicht, während
sicher gestellt wird, dass die Flüssigkeit zuverlässig vom
abgerundeten Bereich zurückgezogen
wird, wenn das Ausgießen beendet
wird und die Flüssigkeit
im Ausgießweg 3 in den
Behälter
zurückfließt, beträgt der Höhenunterschied
zwischen dem obersten Abschnitt des abgerundeten Bereichs 7 und
der Kante 8 bevorzugt 0,3 bis 1,0 mm.
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In 5 ist
ein Teil einer Gussform 50 zum Gießen der Ausgießtülle gemäß den 1–4 gezeigt.
Nur der Teil der Form, die den Ausgießbereich der Tülle bildet,
ist gezeigt. Die anderen Teile der Form können durch alle bekannten und
geeigneten Mittel hergestellt werden, wie den Experten offensichtlich
sein wird.
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Die
Form 50 besitzt ein Kernelement 51, ein vorderes
Gussformgleitelement 52 und ein Basisgussformelement 53.
Im in 5 gezeigten zusammengebauten Zustand begrenzen
diese drei Elemente 51, 52, 53 einen
Gießhohlraum 54 für den vorderen
Abschnitt der Ausgießtülle 1.
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Ein
Endabschnitt des Hohlraums 54 bildet eine Rundung 56,
die zu einer scharfen inneren Kante 55 führt. Diese
Kante 55 fällt
mit einer Naht zusammen, entlang derer sich die Gussformelemente 52, 51 treffen.
Eine Rippe oder einer Naht, die typischerweise auf einem im Gusshohlraum 54 gebildeten Produkt
ausgebildet wird, wird vom Flansch 14 abstehen und trägt zur Bildung
einer scharfen Kante 8 am stromabwärts gelegenen Ende der Ausgießfläche 5 bei.
Des Weiteren ist die Naht, an der sich das Kernelement 51 und
das vordere Gießelement 52 treffen, nicht
in einem Bereich des Hohlraums 54 zum Ausbilden der Ausgießfläche positioniert,
so dass die Glattheit der Ausgießfläche nicht durch Nähte oder ähnliches
unterbrochen wird, die aus dem Spritzgussvorgang herrühren.
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Um
eine Tülle
beispielsweise in einer Spritzgießvorrichtung herzustellen,
wird die Gussform 50 verschlossenen und geschmolzenes oder
erweichtes Material zum Ausbilden einer Tülle wird in den Hohlraum 54 der
Gussform 50 eingespritzt, wie z. B. geschmolzener Kunststoff,
um die Tülle
zu formen. Nachdem das Produkt ausreichend erstarrt ist, um aus
der Gussform 1 herausgenommen zu werden, wird das Formelement 52 entfernt,
indem es im Wesentlichen horizontal nach außen in der vom Pfeil B in 5 gezeigten
Richtung verschoben wird. Während
dieser Bewegung kann die untere Seite der Kante 55 der
Tülle,
die durch ein im Wesentlichen horizontalen Abschnitt des Formelements 52 gebildet wird,
weiter geschärft
werden, abhängig
vom für
die Tülle
verwendeten Material. Auch kann abhängig vom eingesetzten Material
die Kante 55 sich geringfügig nach unten biegen, nachdem
das Formelement 52 vollständig zurückgezogen wurde. Diese Schärfung und/oder
Biegung der Kante 55 verbessert weiter das Verhalten des
fertigen Produkts beim Verhindern des Anhaftens der Flüssigkeit
an der Ausgießoberfläche.
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Das
vordere Formelement 52 wird auch dazu gebildet, um die
Einschappverriegelungselemente 15, 16 auf den äußeren Oberflächen der
Ausgießtülle 1 auszubilden.
Da das vordere Formelement 52 sich in einer Richtung B öffnet, in
der sich die Außenseite des
Flansches 14 zu ihrem engen Ende verjüngt, werden die Einschnapparretierelemente 15, 16 nicht verformt,
wenn die Gussform geöffnet
wird, und ihre Form wird während
des Öffnens
zuverlässig
beibehalten.