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TECHNISCHES FELD DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf eine Vorrichtung
zur Anbringung an einen Verpackungsbehälter. Insbesondere bezieht
sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung, die dafür vorgesehen
ist, auf einem hauptsächlich
aus Papier oder Kunststoff hergestellten Behälter angebracht zu werden,
um dort eine Trink- oder Ausgießvorrichtung
mit den Eigenschaften gemäß der generischen
Teile von Patentanspruch 1 oder 9 zu schaffen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
Trink- oder Ausgießöffnung in
einem primär
aus Papier oder Kunststoff bestehenden Behälter wird normalerweise dadurch
versiegelt, dass die Öffnung
in dem Behälter
mit einem dünnen
Versiegelungsstreifen oder einem Pull-Tab aus Kunstharz verschlossen
wird. Zum Öffnen
des Behälters
wird der Versiegelungsstreifen oder der Pull-Tab abgezogen oder
es wird der Versiegelungsstreifen mit einem Strohhalm durchstoßen und
der Strohhalm dann in die Trinköffnung
eingeführt.
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Dieser
Gebrauch eines Versiegelungsstreifens, der dann vom Behälter abgezogen
wird, oder eines Pull-Tabs, der mit einem Strohhalm durchstoßen wird,
hat jedoch gewisse Nachteile und Minuspunkte. Auf jeden Fall stellen
der Versiegelungsstreifen, Pull-Tab und Strohhalm neben dem eigentlichen Behälter zusätzlichen
Müll dar
und Kleinteile dieser Art werden oft leichtfertig weggeworfen.
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Außerdem gibt
es Behälter,
bei denen sich nur ein Teil des Versiegelungsstreifens ablöst und ein Teil
am Behälter
verbleibt. Diese Behälter
sind problematisch, weil die Trink- oder Ausgießöffnung des Behälters durch
abgelöste
Teile des Streifens oder Pull-Tabs blockiert werden kann, wenn sich
der Versiegelungsstreifen oder Pull-Tab nach dem Öffnen ablöst. In Behältern aus
Metallwerkstoffen wie Aluminium wird üblicherweise eine Trinköffnung verwendet,
die offen bleibt, sobald der Behälter
einmal geöffnet
wurde. Behälter
jedoch, die vorwiegend aus Papier oder Kunststoff bestehen, haben
bisher keine solche Trinköffnung.
Daraus ergibt sich ein Bedarf für eine
Verschlussvorrichtung für
vorwiegend aus Papierwerkstoffen oder Kunststoff bestehende Behälter, die
gleichzeitig als Trink- oder Ausgießvorrichtung für diesen
Behälter
fungiert.
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In
dem Dokument WO-A-9533656 wird eine Verschlussvorrichtung mit Trinkelement
für Verpackungsbehälter mit
den Eigenschaften der Oberbegriffe aus den Patentansprüchen 1 bis
9 offenbart.
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Gemäß diesem
Dokument ist ein Betätigungsteil
einer Öffnungsvorrichtung
mit einem Entsiegelungsteil verbunden, wobei eine V-förmige Fugenöffnung dazwischen
angeordnet ist. Am Boden der Fugenöffnung ist ein dünnwandiger
Abschnitt vorgesehen. Das Grundelement ist so ausgerichtet, dass
es die versiegelte Öffnung,
und ebenfalls einen bestimmten Abschnitt des Betätigungs- oder Hebelteils umgibt.
Das Betätigungsteil
ist durch Trägerstifte
mit einer bestimmten Länge
drehbar am Grundelement befestigt.
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Unter
Berücksichtigung
von WO-A-9533656 ist es einer der Ziele dieser Erfindung, eine solche Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement für
Verpackungsbehälter
weiter zu verbessern, indem eine einheitliche scharnierartige Konstruktion
mit einfachem Aufbau zwischen Öffnungselement
und Betätigungsteil
vorgesehen wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin,
die Robustheit der Verschlussvorrichtung mit Trinkelement zu verbessern,
um eine vereinfachte Handhabung zu gewährleisten.
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Diese
Ziele werden durch die Vorrichtungen gemäß Patentanspruch 1 oder 9 verwirklicht.
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Die
vorliegende Erfindung bietet eine Verschlussvorrichtung mit Trinkelement,
die in Verbindung mit einem Behälter,
der hauptsächlich
aus Papier oder Kunststoff besteht, zur Anwendung kommt und einen
einfachen Aufbau besitzt. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele dieser Vorrichtung
werden durch die entsprechenden Ansprüche offenbart.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im
Licht der obigen Anmerkungen bietet die vorliegende Erfindung eine
Verschlussvorrichtung mit Trinkelement, die in Verbindung mit einem
Behälter,
der hauptsächlich
aus Papier oder Kunststoff besteht, zur Anwendung kommt und einen
einfachen Aufbau besitzt.
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Gemäß einem
der Aspekte der vorliegenden Erfindung, besteht eine Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement für
Verpackungsbehälter,
die hauptsächlich
aus Papier oder Kunststoff bestehen, aus einem Öffnungselement, mit dem eine Öffnung in
einem Teil des Behälters
hergestellt werden kann, einem Betätigungsteil zum Betätigen des Öffnungselements
und einem Grundelement, dass auf dem Behälter angebracht wird und das
Betätigungsteil
aufnimmt. Das Öffnungselement
und das Betätigungsteil sind
einander gegenüber
liegend angeordnet, wobei eine im Wesentlichen U-förmige Fugenöffnung zwischen
dem Öffnungselement
und dem Betätigungsteil
vorgesehen ist. Die U-förmige
Fugenöffnung
hat einen dünnwandigen
Abschnitt und das Betätigungsteil
ist dem Grundelement verbunden und wird von diesem getragen mittels
vorspringender Trägerachsen,
die auf beiden Seiten der Fugenöffnung
und in einem bestimmten Abstand von dieser Fugenöffnung vorgesehen sind. Das Öffnungselement,
das Betätigungsteil
und das Grundelement werden bei der Herstellung mit einem dünnwandigen
Abschnitt und mit den Trägerachsen
zu einer Einheit geformt. Zur Verbesserung der Gebrauchsfestigkeit
besitzt jede der besagten Trägerachsen
einen Seitenquerschnitt, der kreuzförmig, sternförmig oder
flach ausgebildet ist, und sie erstrecken sich horizontal entlang
einer durch das besagte Öffnungsteil
und das besagte Betätigungsteil
vorgegeben Ebene.
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Zum Öffnen desjenigen
Teiles des Behälters, der
geöffnet
werden soll, um eine Trink- oder Ausgießöffnung zu schaffen, wird ein
Teil des Betätigungsteils
gegenüber
dem Öffnungselement
angehoben und das Betätigungsteil
so um die Trägerachse
gedreht. Als Ergebnis wird das Betätigungsteil und das Öffnungselement
im dünnwandigen
Abschnitt gebogen, sodass auf das Öffnungselement durch das Betätigungsteil
Druck ausgeübt
wird und ein Abschnitt des Öffnungselements
gegenüber
dem Betätigungsteil
nach unten gedrückt
wird, wobei das Teil des Behälters,
das geöffnet
werden soll, mit dem Öffnungselement
durchstoßen
wird.
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Das Öffnungselement
besitzt ein flexibles Rastelement, das so gestaltet ist, dass es
von oben mit einem am Grundelement vorgesehenen Steg in Eingriff
gebracht werden kann. Wenn nun auf diese Weise ein Abschnitt des
Betätigungsteils
gegenüber dem Öffnungselement
angehoben wird, dreht sich das Betätigungsteil um die Trägerachsen,
sodass sich die Fugenöffnung
schließt,
durch das Betätigungsteil
auf das Öffnungselement
Druck ausgeübt wird,
und das Rastelement sich verformt und ausrastet, während ein
Teil des Öffnungselements
gegenüber
dem Betätigungsteil
nach unten gedrückt
wird und derjenige Teil des Behälters,
der sich unmittelbar unterhalb des Öffnungselements befindet mit
dem Öffnungselement
geöffnet
wird.
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Das
Rastelement steht vom Öffnungselement
in Richtung des Grundelements ab und beide Trägerachsen erstrecken sich schräg vom Betätigungsteil
gegen das Grundelement und sie besitzen einen Längsquerschnitt, mit einem Abschnitt,
der sich quer entlang einer durch das Öffnungselement und das Betätigungsteil
gebildeten Ebene erstreckt. Das Grundelement kann mit einem Offenhalter
versehen sein, der so ausgebildet ist, dass er mit dem Öffnungselement
in Eingriff gelangt, wenn das Öffnungselement
nach unten gedrückt
wird, um eine Öffnung
im Behälter
zu erzeugen, und dieser Offenhalter ist so konstruiert, dass er
die aufwärts
gerichtete Drehbewegung des Öffnungselements
eingeschränkt.
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Weiterhin
ist das Betätigungsteil
vorzugsweise mit einem Rastelement ausgestattet, das so gestaltet
ist, das es mit einem sich am Grundelement befindenden Steg in Eingriff
gebracht werden kann, sodass, wenn der Abschnitt des Betätigungsteils
gegenüber
dem zu öffnenden
Teil heruntergezogen wird, nachdem das Öffnungselement, den zu öffnenden
Teil des Behälters
geöffnet
hat, das Rastelement über
den Steg geführt
wird, wo mit dem Steg in Eingriff kommt, und auf diese Weise eine
Aufwärtsbewegung
Betätigungsteil
verhindert. Auf diese Weise wird die Aufwärtsbewegung des Betätigungsteils
verhindert, wenn das Betätigungsteil
heruntergezogen wird, nachdem der zu öffnende Teil des Behälters geöffnet und
dadurch das Rastelement mit dem Steg in Eingriff gebracht wurde.
Das Öffnungselement
besitzt eine untere Oberfläche
an einem Abschnitt gegenüber
dem Betätigungsteil
und diese untere Oberfläche
kann mit einem Ansatz versehen sein, mit dem, bei Betätigung des
Betätigungsteils
und einer Abwärtsbewegung
des Öffnungselements,
eine Öffnung
im Behälter
hergestellt werden kann.
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Das
Grundelement ist vorzugsweise mit einem äußeren Randbereich versehen,
der leicht nach unten geneigt ist, bis er plan auf der Behälteroberfläche liegt,
auf der die Verschlussvorrichtung mit Trinkelement angebracht ist.
Das Öffnungselement
kann ebenfalls mit einem Kunstharz-Einfüllabschnitt versehen sein,
der verwendet wird, um das Öffnungselement,
das Betätigungsteil
und das Grundelement in einem Stück
zu formen. Dadurch kann das Kunstharz, dass während der Herstellung der Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement in die Formhohlräume eingespritzt wird, vom Öffnungselement über den dünnwandigen
Abschnitt zum Betätigungsteil
zu fließen
und über
die Trägerachsen
zum Grundelement vordringen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement für
Verpackungsbehälter,
die hauptsächlich aus
Papier oder Kunststoff bestehen, ein Grundelement zur Anbringung
an die äußere Oberfläche des Behälters, ein
Betätigungsteil,
das mit dem Grundelement verbunden ist und von diesem getragen wird und
ein mit dem Betätigungsteil
verbundenes Öffnungselement.
Das Öffnungselement
besitzt einen Vorderabschnitt und einen gegenüber angeordneten Hinterabschnitt,
während
das Betätigungsteil
ebenfalls einen Vorderabschnitt und einen gegenüber angeordneten Hinterabschnitt
besitzt. Das Betätigungsteil
ist relativ zum Öffnungselement
so positioniert, dass der Vorderabschnitt des Öffnungselements direkt neben
dem Vorderabschnitt des Betätigungsteils angeordnet
ist, wobei zwischen dem Vorderabschnitt des Öffnungselements und dem Vorderabschnitt
des Betätigungsteils
eine Spalte vorgesehen ist. Das Betätigungsteil ist so ausgebildet,
dass es um eine Achse drehbar, wobei eine Aufwärtsdrehung des Betätigungsteils
die Spalte schließt
und der Vorderabschnitt des Betätigungsteils
mit dem Vorderabschnitt des Öffnungselements
in Eingriff gelangt, und so das Öffnungselement
nach unten bewegt, sodass die untere Oberfläche des Öffnungselements sich unter
der unteren Oberfläche
des Grundelements befindet. Diese nach unten gerichtete Bewegung
des Öffnungselements
bewirkt, dass das Öffnungselement mit
der Behälterwand
in Kontakt gerät
und eine Öffnung
im Behälter
erzeugt.
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Zur
Verbesserung der Gebrauchsfestigkeit ist das genannte Betätigungsteil
mittels zweier Trägerachsen
mit dem genannten Grundelement verbunden, die auf beiden gegenüberliegenden
Seiten der U-förmigen
Spalte angeordnet sind und die jede einen kreuzförmigen, sternförmigen oder
flach ausgebildeten Seitenquerschnitt besitzen, und in horizontaler
Lage angeordnet sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Einzelheiten zu den besonderen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung
können
den Zeichnungen und den im Folgenden gegebenen detaillierten Beschreibungen
entnommen werden. Gleiche Bezugsziffern in den Beschreibungstexten
beziehen sich auf gleiche Zeichnungselemente in den im Folgenden
bezeichneten Zeichnungen:
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1 ist eine Aufsicht auf
ein Ausführungsbeispiel
einer Verschlussvorrichtung mit Trinkelement gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Grundriss der
in 1 gezeigten Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement;
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3 ist eine Seitenansicht
der in 1 gezeigten Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement;
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4 ist eine dreidimensionale
Unteransicht der in 1 gezeigten
Verschlussvorrichtung mit Trinkelement;
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5 ist ein vergrößertes Querschnittsprofil
einer Trägerachse,
so wie sie für
die in 1 gezeigte Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement zum Einsatz kommt; 6 ist
ein Querschnittsprofil einer Verschlussvorrchtung mit Trinkelement
entlang der Schnittlinie A–A
in 2 und zeigt den Zustand
unmittelbar nach der Herstellung der Verschlussvorrchtung mit Trinkelement
aus 1;
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7 ist ein Querschnittsprofil
einer Verschlussvorrchtung mit Trinkelement entlang der Schnittlinie
A–A in 2 und zeigt den Zustand
der Verschlussvorrchtung mit Trinkelement aus 1 nach der Formgebung und kurz vor dem
Gebrauch;
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8 ist ein Querschnittsprofil
einer Verschlussvorrchtung mit Trinkelement entlang der Schnittlinie
A–A in 2 und zeigt den Zustand
der Verschlussvorrchtung mit Trinkelement aus 1 kurz vor dem Gebrauch;
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9 ist ein Querschnittsprofil
einer Verschlussvorrchtung mit Trinkelement entlang der Schnittlinie
A–A in 2 und zeigt den Zustand
der Verschlussvorrchtung mit Trinkelement aus 1 während
des Gebrauchs;
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10 ist eine vergrößerte Sicht
auf denjenigen Abschnitt der Verschlussvorrchtung mit Trinkelement,
der in 9 mit B gekennzeichnet
ist; 11 ist ein Querschnittsprofil
einer Verschlussvorrchtung mit Trinkelement entlang der Schnittlinie A–A in 2 und zeigt den Zustand
der Verschlussvorrchtung mit Trinkelement aus 1 während
des Gebrauch; und
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12 ist ein Querschnittsprofil
einer Verschlussvorrchtung mit Trinkelement entlang der Schnittlinie
A–A in 2 und zeigt den Zustand
der Verschlussvorrchtung mit Trinkelement aus 1 während
des Gebrauchs.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
EINES VORTEILHAFTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Aus
den 1 – 3 ist zu entnehmen, dass die
Verschlussvorrchtung mit Trinkelement 10 zur Anbringung
an einem Verpackungsbehälter
aus Papier oder Kunststoff gemäß der vorliegenden
Erfindung, eine flache Bauform besitzt und dass sie aus einem Kunstharzwerkstoff
gefertigt wird. Die Vorrichtung 10 besteht aus einem Öffnungselement 11 zum Öffnen einer
Gießöffnung oder
eines Lochs in einem Behälter,
aus einem Betätigungsteil 12 zur
Betätigung
des Öffnungselements 11 und
aus einem Grundelement 13 als Träger für das Betätigungsteil 12 und als
Mittel zur Anbringung der Verschlussvorrichtung mit Trinkelement 10 an
einem Behälter.
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Das Öffnungselement 11,
das Betätigungsteil 12 und
das Grundelement 13 sind im Wesentlichen alle auf einer
gemeinsamen Ebene angeordnet. Das Öffnungselement 11 besteht
aus einem Vorderabschnitt 11a und einem diesem gegenüber angeordneten
Hinterabschnitt 11b. Gleichermaßen besteht das Betätigungselement 12 aus
einem Vorderabschnitt 12a und einem diesem gegenüber angeordneten
Hinterabschnitt 12b. Der Vorderabschnitt 11a des Öffnungselements 11 ist
gegenüber
dem Vorderabschnitt 12a des Betätigungsteils 12 angeordnet.
Eine Spalte oder eine im wesentlichen U-förmige Fugenöffnung 14 ist zwischen
den gegenüber liegenden
Vorderabschnitten 11a, 12a des Öffnungselements 11 und
des Betätigungsteils 12 vorgesehen.
Die im Wesentlichen U-förmige
Fugenöffnung 14 hat
ein oberes offenes Ende und eine Schwächung 14a (siehe 6 – 9),
die das Öffnungselement 11 und
das Betätigungsteil 12 verbinden.
Der unterste Abschnitt der Fugenöffnung 14 ist
in einer sich gleichmäßig ändernden
Bogenform und nicht mit scharfen Winkeln ausgebildet.
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Das
Grundelement 13 umfasst das Öffnungselement 11 sowohl
als auch einen bestimmten Abschnitt des Betätigungsteils 12. Wie
aus den 1 und 2 ersichtlich ist, geht der
Abschnitt des Grundelements 13, der einen großen Teil
des Betätigungsteils 12 umschließt, kontinuierlich
in den Abschnitt des Grundelements 13 über, der das Öffnungselement 11 ganz
umschließt.
Das Betätigungsteil 12 ist
mit dem Grundelement 13 verbunden und wird von diesem durch
die Trägerachsen 15,
die auf jeder Seite der Fugenöffnung 14 in
einem festgelegten Abstand von Fugenöffnung 14 vorgesehen
sind, getragen. Die Trägerachsen 15 dienen
tatsächlich
als Drehstab durch den das Betätigungsteil 12 und
das Grundelement 13 während
des Herstellungsprozesses als eine Einheit geformt werden.
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Wie
in 1 gezeigt, steht
ein Öffnungsansatz 20 von
der unteren Oberfläche
oder der Unterseite des Endteils 11b des Öffnungselements 11 in einer
Position gegenüber
dem Betätigungsteil 12 (d. h.
am Hinterabschnitt 11b des Öffnungselements 11) ab.
Der Öffnungsansatz 20 besitzt
einen Durchmesser bzw. eine Form, der gleichmäßig zu seinem freien Ende hin
abnimmt. Das Grundelement 13 ist mit einem Außenrand 23 versehen,
der leicht nach unten geneigt ist, sodass er mit der Oberfläche des
Behälters
auf einer Ebene liegt, auf der die Verschlussvorrichtung mit Trinkelement 10 angebracht
ist.
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Wie
in 2 gezeigt, erstreckt
sich jede Trägerachse 15 schräg vom Betätigungsteil 12 gegen
das Grundelement 13. Außerdem hat, wie in 5 gezeigt, jede Trägerachse
einen Längsquerschnitt,
der im Allgemeinen kreuzförmig
gestaltet ist. Der kreuzförmige
Querschnitt ist definiert durch einen sich horizontal erstreckenden
Abschnitt 15a, der sich längs einer Ebene ausdehnt, die
durch das Öffnungselement 11 und
das Betätigungsteil 12 gebildet wird,
und durch einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt 15b.
Der sich horizontal erstreckende Abschnitt 15a verstärkt die
Trägerachsen 15,
sodass die Trägerachsen 15 auch
starke in horizontaler Richtung wirkende Kräfte (z. B. in Längsrichtung
entlang der Ebene, die durch das Öffnungselement 11 und das
Betätigungselement 12 gebildet
wird) aufnehmen können.
Der sich vertikal erstreckende Abschnitt 15b verstärkt die
Trägerachsen 15,
sodass die Trägerachse 15 auch
starke Vertikalkräfte
aufnehmen kann. In dieser Weise sind die Trägerachsen 15 so konstruiert,
dass sie sich relativ leicht verdrehen lassen, dass sie aber nicht
leicht zerstört
werden können.
Obwohl die Trägerachsen,
wie oben beschrieben, vorzugsweise mit einem im Wesentlichen kreuzförmigen Seitenquerschnitt
ausgebildet sind, besteht nicht die Absicht, die vorliegende Erfindung
exakt auf die hier beschriebene Konfiguration zu beschränken. Es
ist im Gegenteil ebenfalls möglich,
eine beinahe flache Form oder eine sternförmige Ausbildung zu wählen, solange
ein sich horizontal erstreckender Abschnitt vorhanden ist.
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Das Öffnungselement 11,
das Betätigungsteil 12 und
das Grundelement 13 werden mit der Schwächung 14a und den
Trägerachsen 15 während des
Herstellungsprozesses als eine Einheit geformt. Für diesen
Zweck ist ein Kunstharz-Einfüllteil
vorhanden, um eine integrierte Herstellung dieser drei Teile des Öffnungselements 11 zu
ermöglichen.
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Die
Verschlussvorrichtung mit Trinkelement 10, gemäß der vorliegenden
Erfindung, ist zur Anbringung und Befestigung am Oberteil eines
Verpackungsbehälters
aus Papier oder Kunststoff vorgesehen. Wenn der Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils 12,
der entfernt vom Öffnungselement 11 angeordnet
ist, wie in 9 gezeigt,
angehoben wird, drehen sich die Trägerachsen 15, sodass
sich das Betätigungsteil 12 im
wesentlichen um die Trägerachsen 15 dreht.
Als Ergebnis schließt
sich die Fugenöffnung 14 und
der Vorderabschnitt 11a des Öffnungselements 11 wird
durch den Vorderabschnitt 12a des Betätigungsteils 12 nach
unten gedrückt.
Auf diese Weise wird, wie in 11 gezeigt,
der Hinterabschnitt 11b des Öffnungselements 11,
dass entfernt vom Betätigungsteil 12 angeordnet
ist, nach unten gedrückt,
sodass das Öffnungselement 11 den unter
dem Öffnungselement 11 liegenden
Teil des Behälters öffnet.
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Wie
in 6 gezeigt, ist das Öffnungselement 11 mit
einem flexiblen Rastelement 16 versehen, dass von oben
mit einem am Grundelement 13 angebrachten Steg 17 in
Eingriff gebracht werden kann. Das Rastelement 16 steht
vom Hinterabschnitt 11b des Öffnungselements 11 ab
und erstreckt sich in eine Richtung weg von dem Betätigungsteil 12. Wie
aus der 9 ersichtlich
ist, dreht sich, wenn der Hinterabschnitt 12b des Betätigungsteils 12 angehoben
wird, das Betätigungsteil 12,
sodass sich die Fugenöffnung 14 schließt und der
Vorderabschnitt 11a des Öffnungselements 11 durch
den Vorderabschnitt 12a des Betätigungsteils 12 gedrückt wird.
Daraufhin verformt sich das Rastelement 16 – siehe
dazu die 10 – und löst sich
aus dem Eingriff mit dem Steg 17, sodass der Hinterabschnitt 11b des Öffnungselements 11 nach
unten gedrückt
wird.
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Wie
in 1 und 12 gezeigt, ist das Grundelement 13 mit
einem Offenhalter 21 versehen. Wenn das Öffnungselement 11 nach
unten gedrückt
wurde und eine Öffnung
im darunter liegenden Teil der Behälterwand entstanden ist, wird
der Offenhalter 21 mit dem Oberteil des Öffnungselements 11 ein
Eingriff gebracht, welches nach unten gedrückt wurde, um so eine nach
Aufwärtsbewegung
des Öffnungselements 11 zu
verhindern. Wie aus der 1 zu
ersehen ist, hat der Offenhalter 21 eine obere Oberfläche 21a,
die so geneigt ist, dass das Öffnungselement 11 glatt über den
Offenhalter gleiten kann.
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Wie
in 12 gezeigt, ist der
Hinterabschnitt 12b des Betätigungsteils 12 mit
Rastelementen 18 versehen, die so ausgelegt sind, dass
sie von oben bzw. von unten mit einem zugehörigen Steg 19 am Grundelement 13 in
Eingriff gebracht werden können.
Auf diese Weise wird, wenn der Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils 12 nach
unten gedrückt
oder gezogen wird, nachdem das Öffnungselement 11 den
darunter liegenden Abschnitt des Behälters geöffnet hat, jedes der Rastelemente 18 über einen
dazu passenden Steg 19 geführt, sodass das Rastelement 18 unter
dem Steg 19 zu liegen kommen. In dieser Position geraten
die Rastelemente 18 mit dem Steg 19 in Eingriff
und verhindern auf diese Weise eine anschließende Aufwärtsbewegung des Betätigungsteils 12.
Wie aus den 11 und 12 ersichtlich, sind die
oberen und unteren Seiten des Stegs 19 geneigt, damit die
Rastelemente 18 glatt über
den Steg 19 hinweg gleiten können.
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Wie
in den 3 und 6 gezeigt, ist der Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils 12 dünner als der
Vorderabschnitt 12a und er ist mit einem Öffnungs-
oder Fensterteil 24 versehen, das im wesentlichen eine
dreieckige Form aufweist. Dieses Öffnungs- oder Fensterteil 24 fungiert
als ein Pull-Ring, mit dem das Betätigungsteil 12 während des
Gebrauchs bewegt werden kann.
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Wie
in 4 gezeigt, sind die
Unterseiten des Öffnungselements 11,
des Betätigungsteils 12 und
des Grundelements 13 mit Verstärkungsrippen 25 versehen,
die aus der Unterseite hervortreten und eine Netzstruktur bilden.
Derjenige Abschnitt der Netzstruktur im Grundelement 13,
in dem sich die Verstärkungsrippen 25 kreuzen,
ist mit zylindrischen Abschnitten 22 versehen. Diese zylindrischen
Abschnitte 22 werden verwendet, um die Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement 10 in der richtigen Lage, relativ zu einer
Schablone zu positionieren, um das Befestigen der Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement 10 an dem Behälter im Anschluss an die vorausgehenden
Vorbereitungs- und Zirkulationsschritte zu erleichtern.
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In
den beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist die untere Oberfläche
des Grundelements 13, namentlich diejenige Seite, die am
Behälter
anliegt, nicht flach ausgeführt.
Da der Verschlussvorrichtung mit Trinkelement 10 im beschriebenen
Ausführungsbeispiel
zur Anbringung an die Oberfläche
eines Behälter
aus Papier vorgesehen ist, der durch das Falten von Papier in eine
polygonale Quaderform entsteht und nicht komplett eben ist, ist
eine solche Struktur dafür
geeignet, das Verkleben zu vereinfachen. Das Aufkleben der Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement an den Behälter
kann auf eine beliebige, bekannte Art und Weise erfolgen, so etwa
durch Wärmeversiegelung
mittels Infrarotwärme.
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Nachdem
die besonderen Eigenschaften der Verschlussvorrichtung mit Trinkelement 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung nun beschrieben wurden, ergibt sich der Gebrauch der Verschlussvorrichtung mit
Trinkelement 10 und seine Funktionsweise wie folgt. Wie
in 6 gezeigt, ist die
Verschlussvorrichtung mit Trinkelement 10 unmittelbar nach
der Formung in einem solchen Zustand, dass unter Berücksichtigung
der Neigung für
die Entnahme aus der Gießform,
das Öffnungselement 11 in
einem Winkel 01 (ungefähr
5° bis 15°), bezogen
auf eine horizontale Ebene, nach oben geneigt ist und dass das Betätigungsteil 12 in
einem Winkel größer als
01 nach unten geneigt ist. Wenn das Betätigungsteil 12, wie
in 7 gezeigt, in diesem
Zustand angehoben wird, werden die Trägerachsen 15 dadurch
gedreht und das Betätigungsteil 12 dreht
sich im Wesentlichen um die Achsen der Trägerachsen 15. Auf
diese Weise wird auch das durch die Schwächung 14 verbundene Öffnungselement 11 nach
unten gedreht, sodass das Rastelement 16 mit dem Steg 17 in
Eingriff gelangt. In diesem Zustand ergibt sich ein nach unten geneigter
Winkel 02 des Betätigungsteils 12 von
etwa 10° bezogen
auf die Horizontale.
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Wenn
das Betätigungsteil 12 angehoben bleibt,
gleitet das Rastelement 18 über den Steg und kommt mit
dem Steg 19 in Eingriff, während die Rastelemente 16 mit
dem Einraststeg 17, wie in 8 gezeigt,
in Eingriff bleiben. In diesem Zustand wird die Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement 10 an den Behälter angeklebt.
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Zum
Gebrauch der Verschlussvorrichtung mit Trinkelement 10 nach
dessen Anbringung am Verpackungsbehälter, wird der Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils 12 angehoben
und dadurch das Betätigungsteil 12 um
die Trägerachsen 15 gedreht. Zu
diesem Zeitpunkt, da sich das Rastelement 18 von oben mit
dem Steg 19 in Eingriff befindet, wird der Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils 12 in
einem bestimmten Abstand von der Oberfläche des Behälters festgehalten. Da der
Hinterabschnitt 12b des Betätigungsteils außerdem mit
einer geringeren Dicke ausgebildet ist, wird, wenn der Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils
mit einem Finger bewegt wird, die Hinterabschnittseite 12 so
gebogen, dass ein Finger leicht zwischen die Oberfläche des
Behälters
und das Betätigungsteil 12 geschoben
werden kann. Auf diese Weise kann der Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils 12 leicht
angehoben werden. Da weiterhin das Fenster 24 auf dem Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils 12 eingeformt
ist, und da sich der Rand des Fensters 24 leicht biegen
lässt,
ist es recht einfach, einen Finger in das Fenster 24 einzuführen.
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Wenn
das Betätigungsteil 12 aufwärts gedreht
wird, biegt sich das Betätigungsteil 12 und
das Öffnungselement 11 an
der Schwächung 14a,
sodass sich das Oberteil der Fugenöffnung 14 schließt. Auf
diese Weise wird der Vorderabschnitt 11a des Öffnungselements 11 durch
den Vorderabschnitt 12a des Betätigungsteils 12 kräftig nach
unten gedrückt. Dadurch
wird, wie in 10 gezeigt,
das Rastelement 16 deformiert und löst sich vom Steg 17,
sodass, wie in 11 gezeigt,
der Hinterabschnitt 11b des Öffnungselements 11 kräftig nach
unten gedrückt wird.
Auf diese Weise bewegt sich das Öffnungselement 11 so,
dass die untere Oberfläche
des Öffnungselements 11,
wie aus 11 ersichtlich
ist, unterhalb der unteren Oberfläche des Grundelements 13 zur
Ruhe kommt. Im Verlaufe dieser Bewegung des Öffnungselements 11,
wird der Behälterabschnitt
unterhalb des Öffnungselements 11 mittels des
Vorsprungs 20 durchstoßen,
der sich an der Unterseite des Öffnungselements 11 befindet.
Auf diese Weise, wird im Behälter
eine Öffnung
erzeugt.
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Sobald
die Öffnung
im Behälter
erzeugt ist, dreht sich das Betätigungsteil 12 weiter,
bis das Öffnungselement 11 mit
dem Offenhalter 21 in Eingriff gerät und auf diese Weise eine
aufwärts
gerichtete Bewegung des Öffnungselements 11 verhindert.
Anschließend
wird, wie in 12 gezeigt,
das Betätigungsteil 12 in
die entgegengesetzte Richtung gedreht, um den Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteils
herunterzuziehen, bis das Rastelement 18 nochmals über den
Steg 19 geglitten ist. Auf diese Weise wird das Rastelement 18 mit
dem Steg 19 in Eingriff gebracht und dadurch eine aufwärts gerichtete
Bewegung des Betätigungsteils 12 verhindert.
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Gemäß der Verschlussvorrchtung
mit Trinkelement der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben,
durch bloßes
Anheben des Hinterabschnitts 12b des Betätigungsteils 12 der
Verschlussvorrchtung mit Trinkelement 10, die an einem
Verpackungsbehälter
aus Papier oder Kunststoff angebracht ist, das Öffnungselement 11,
welches mit dem Betätigungsteil 12 verbunden
ist, so gedreht, dass der zu öffnende
Teil des Behälters,
der sich unterhalb des Öffnungselement 11 befindet,
durchbrochen wird. Auf diese Weise entsteht außer dem Behälter kein weiterer Müll.
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Da
die Verschlussvorrchtung mit Trinkelement 10 der vorliegenden
Erfindung so konstruiert ist, dass das Öffnungselement 11,
das Betätigungsteil 12 und
das Grundelement 13 mit der Schwächung 14a und den
Trägerachsen 15 bei
der Herstellung aus Kunstharz als eine Einheit geformt werden, erübrigt sich
die Montage einer Vielzahl von Kleinteilen. Die so erzielte Minimierung
der Bestandteile führt
dazu, dass die Verschlussvorrichtung mit Trinkelement 10 verhältnismäßig einfach
und kostengünstig
hergestellt werden kann.
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Weiterhin
ist die Bereitstellung eines flexiblen Rastelements 16,
welches von oben mit dem Steg 17 am Grundelement 13 in
Eingriff gelangt, vorteilhaft, da das Öffnungselement 11 so
an einer Bewegung nach unten gehindert wird, solange der Hinterabschnitt 12b des
Betätigungsteil 12 nicht
mit Kraftaufwendung angehoben wird. Deshalb bleibt der Verpackungsbehälter sicher
verschlossen, z. B. während
Herstellung und Transport, bis er durch manuelle Betätigung des Öffnungsmechanismus
durch den Verbraucher geöffnet
wird.
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Wenn
weiterhin eine starke nach unten gerichtete Kraft auf das Öffnungselement 11 ausgeübt wird,
rastet das Rastelement 16 aus dem Steg 17 aus und
der Ansatz 20 am Öffnungselement 11 trifft
mit starker Kraft auf den zu öffnenden
Abschnitt des Behälters.
Deshalb kann die Öffnung
Behälters
auf leichte und zuverlässige
Weise erfolgen.
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Da
das Rastelement 16 vom Hinterabschnitt 11b des Öffnungselements 11 in
die Richtung gegenüber
dem Betätigungsteil 12b absteht,
und da sich jede der Trägerachsen 15 schräg vom Betätigungsteil 12 gegen
das Grundelement 13 erstreckt und einen Querschnitt mit
einem horizontal sich erstreckenden Abschnitt 15a besitzt,
besitzen die Trägerachsen 15 einen
widerstandsfähigen
Aufbau und können
einer Kraft, die auf die Seite gegenüber dem Betätigungsteil 12 wirkt,
widerstehen. Deshalb besteht, selbst wenn das Betätigungsteil 12 angehoben
wird, um das Rastelement 16 von oben mit dem Steg 17 in Eingriff
zu bringen, und anschließend
noch weiter unter Kraftausübung
angehoben wird, keine Gefahr, dass die Trägerachsen 15 auf die
Seite gegenüber dem
Betätigungsteil 12 (in
Richtung des Öffnungselements 11)
verschoben werden, was dazu führen könnte, dass
sich das Rastelement 16 nicht mehr aus dem Eingriff mit
dem Steg 17 lösen
lässt.
Dies trägt ebenfalls
dazu bei, dass eine Öffnung
des zu öffnenden
Behälterabschnitts
leicht und zuverlässig
erfolgen kann.
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Da
das Grundelement 13 mit dem Offenhalter 21 versehen
ist, der mit dem Öffnungselement 11, nachdem
die Öffnung
des zu öffnenden
Behälterabschnitts
erfolgt ist, in Eingriff kommt, und so die Möglichkeit des Öffnungselements 11 sich
aufwärts
zu drehen beschränkt,
bleibt der geöffnete
Zustand des zu öffnenden
Teils des Behälter
erhalten und die in dem Behälter
enthaltende Flüssigkeit
kann so über das
Gieß-
bzw. Trinkelement problemlos ausgeschenkt werden kann.
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Da
das Betätigungsteil 12 außerdem mit
einem Rastelement 18 versehen ist, das von unten mit dem
Steg 19, der am Grundelement 13 angeformt ist, in
Eingriff kommt, wird eine nach oben gerichtete Bewegung des Betätigungsteils 12 verhindert,
wenn das Betätigungsteil 12 nach
unten gezogen wird, nachdem der zu öffnende Teil des Behälters geöffnet wurde,
und das Rastelement 18 mit dem Steg 19 in Eingriff
gebracht wurde. Als Ergebnis kann der Verbraucher den Behälterinhalt
mit Hilfe des Gieß-
und Trinkelements problemlos aus der Verpackung trinken.
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Durch
die Ausbildung des Hinterabschnitts 12b des Betätigungsteils 12 in
dünner
Form, lässt sich
außerdem
das Betätigungsteil 12 leicht
drehen, um durch Greifen und Anheben des Hinterabschnitt 12b mit
einem Finger, den zu öffnenden
Teil des Behälters
zu öffnen.
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Das
Vorsehen eines Ansatzes 20 an der unteren Oberfläche des
Hinterabschnitts 11b des Öffnungselements 11 mit
einem Durchmesser, der gleichmäßig zu seinem
freien Ende hin abnimmt, ist außerdem
vorteilhaft, da der zu öffnende
Teil des Behälter,
auf leichte Weise mittels dieses Ansatzes 20 durchbrochen
oder durchstoßen
werden kann. Da während
des Öffnens
der Ansatz 20 außerdem
nur mit dem schmalen Ende mit der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit
in Berührung
kommt, wird ein Verspritzen der Flüssigkeit auf ein Minimum reduziert.
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Da
außerdem
der Außenrand 23 des
Grundelements 13, der beim Trinkvorgang mit dem Mund einer
Person in Berührung
kommt, leicht nach unten geneigt ausgelegt ist, und plan mit der
Oberfläche des
Behälters
verläuft,
kann aus der Verpackung ohne Behinderung getrunken werden.
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Durch
Vorsehen im Öffnungselement 11 eines
Kunstharz-Zuführungselements 26,
das bei der Herstellung der Verschlussvorrchtung mit Trinkelement 10 zum
Tragen kommt, fließt
das beim Formen in die Formhohlräume
eingespritzte Kunstharz vom Öffnungselement 11 zum
Betätigungsteil 12 über die Schwächung 14a und
läuft durch
die Trägerachsen 15 ins
Grundelement 13. Wenn ein solches Kunstharz-Zuführungselement
am Betätigungsteil 12 angeformt
wäre, würde das
in die Formhohlräume
eingespritzte Kunstharz hauptsächlich
vom Betätigungsteil 12 zum
Grundelement 13 über
die Trägerachsen 15 fließen und
der Rest durch die Schwächung 14a zum Öffnungselement 11 laufen.
In der Konsequenz würde
die Gefahr bestehen, dass die Dicke der Schwächung 14a nicht ausreichend
sein könnte.
Durch Vorsehen des Kunstharz-Zuführungselements 26 im Öffnungselement 11 kann
jedoch das Kunstharz in ausreichender Menge der Schwächung 14a zufließen, sodass
eine einheitliche Dicke der Schwächung 14a immer
gewährleistet
ist. Deshalb kann die Biegevorgängen
unterworfene Schwächung 14a mit
der nötigen
Festigkeit ausgestattet werden, um einen Bruch der Schwächung 14a während des Öffnungsvorgangs
zu verhindern. Da der unterste Abschnitt der Fugenöffnung 14 im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
außerdem
in einer gleichmäßigen U-Form ausgebildet
ist und keine spitzen Kanten besitzt, besteht keine Gefahr des Brechens
der Schwächung 14a.
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Die
Form und die Anordnung des Öffnungselements 11,
des Betätigungsteils 12 und
des Grundelements 13 sollen nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt bleiben.
Es können im
Gegenteil jegliche Formen und Anordnungen zum Einsatz kommen, soweit
die Vorrichtung vorzugsweise aus Kunstharzwerkstoffen besteht, die
Vorrichtung ein Öffnungselement,
ein Betätigungselement und
ein Grundelement besitzt, Öffnungselement,
Betätigungselement
und Grundelement im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet
sind, Öffnungs-
und Betätigungsteil
miteinander durch eine Schwächung
verbunden sind, die so ausgebildet ist, dass dazwischen eine Fugenöffnung entsteht, und
das Grundelement so angeordnet ist, dass es das Öffnungselement sowie einen
bestimmten Teil des mit dem Öffnungselement
verbundenen Betätigungsteils
umgibt.
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Im
oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird
ein oberer Teil des zu öffnenden
Behälters
mit einem Trinkelement versehen ausgebildet. Solch ein Element kann
mit einer schmalen Fuge zur Ausbildung einer Trinköffnung versehen
sein.
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Durch
bloßes
Anheben des Hinterabschnitts des Betätigungsteils der Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement , die an einem Behälter aus Papier oder Kunststoff
angebracht ist, wird das Öffnungselement, welches
mit dem Betätigungsteil
verbunden ist, gedreht, sodass der zu öffnende Teil des Behälters, der sich
unterhalb des Öffnungselements 11 befindet, durchbrochen
wird. Auf diese Weise entsteht zusätzlich zum Behälter kein
weiterer Müll.
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Da
die oben beschriebene Verschlussvorrichtung mit Trinkelement durch
einstückiges
Formen aus einem Kunstharzwerkstoff entsteht, erübrigt sich die Notwendigkeit
eine Vielzahl von Kleinteilen zu montierten. Durch die so ermöglichte
Minimierung der Anzahl der erforderlichen Teile kann die Verschlussvorrichtung
mit Trinkelement einfach und kostengünstig hergestellt werden. Da
das Trinkelement oder die Öffnung
im Behälter
außerdem
durch Gebrauch des Betätigungsteils
ohne direkten Kontakt zwischen Hand und Öffnungselement, welches im Behälter verborgen
ist, verformbar ist, erfüllt
dies Bauweise extreme Hygieneanforderungen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Öffnungselement
durch das Einrasten des Rastelements am Einraststeg an einer Bewegung
nach unten gehindert, solange der Hinterabschnitt des Betätigungsteils
nicht unter Kraftanwendung angehoben wird. Deshalb bleibt der Verpackungsbehälter im
versiegelten Zustand sicher verschlossen, bis er durch die Betätigung des Öffnungsmechanismus
geöffnet wird.
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Wenn
eine starke nach unten gerichtete Kraft auf das Öffnungselement ausgeübt wird,
rastet außerdem
das Rastelement aus dem Steg aus und die Unterseite des Öffnungselement
trifft mit starker Kraft auf den Teil des Behälters der geöffnet werden
soll. Deshalb kann der Teil des Behälters, der geöffnet werden
soll, leicht und zuverlässig
geöffnet
werden.
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Die
Trägerachsen
sind vorteilhaft so konstruiert, dass sie ausreichend stark sind,
um einer auf die dem Betätigungsteil
gegenüberliegende
Seite wirkende Kraft zu widerstehen. Deshalb besteht selbst, wenn
das Betätigungsteil
angehoben wird, um das Rastelement von oben mit dem Steg in Eingriff
zu bringen, und anschließend
unter Kraftaufwendung noch weiter angehoben wird, keine Gefahr,
dass die Trägerachsen
auf die Seite gegenüber
dem Betätigungsteil
(in Richtung des Öffnungselements)
verschoben werden, was zur Folge haben könnte, dass sich das Rastelement
nicht mehr aus dem Eingriff mit dem Steg lösen lässt. Dies trägt ebenfalls
dazu bei, dass sich der öffnende
Abschnitt des Behälters,
leicht und zuverlässig öffnen lässt.
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Aufgrund
der Konstruktionsweise der Verschlussvorrichtung mit Trinkelement
gemäß der vorliegenden
Erfindung lässt
sich der geöffnete
Zustand des zu öffnenden
Teils des Behälters
zuverlässig
aufrechterhalten, sodass die Flüssigkeit
aus dem Verpackungsbehälter über das
Gießelement
problemlos ausgeschenkt werden kann. Ebenso wird eine nach oben
gerichtete Bewegung des Betätigungsteils
verhindert, wenn das Betätigungsteil
herunter gezogen wird, nachdem der zu öffnende Teil des Behälters geöffnet wurde,
um so das Rastelement mit dem Steg in Eingriff zu bringen. Als Ergebnis
kann der Verbraucher den Behälterinhalt
mit Hilfe des Gießelements problemlos
aus der Verpackung trinken.
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Da
der Ansatz an der unteren Oberfläche des Öffnungselements
in einem dem Betätigungsteil gegenüber liegenden
Abschnitt vorgesehen ist, kann der zu öffnende Teil des Behälters, auf
leichte Weise mittels dieses Ansatzes durchbrochen werden. Da während des Öffnens der
Ansatz nur mit dem schmalen Ende mit der im Behälter enthaltenden Flüssigkeit in
Berührung
kommt, kann ein Verspritzen der Flüssigkeit auf ein Minimum reduziert
werden.
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Da
außerdem
der Außenrand
des Grundelements, der beim Trinkvorgang mit dem Mund in Berührung kommt,
leicht nach unten geneigt ist, und plan mit der Oberfläche des
Behälters
verläuft,
kann problemlos aus dem Verpackungsbehälter getrunken werden.
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Durch
Vorsehen des Kunstharz-Zuführungselements
im Öffnungselement,
im Gegensatz zu einer Situation, wo das Kunstharz im Betätigungsteil zugeführt wird,
kann das Kunstharz in ausreichender Menge der Schwächung zufließen, sodass
eine einheitliche Dicke der Schwächung
immer gewährleistet ist,
Deshalb kann die Biegevorgängen
unterworfene Schwächung
mit der nötigen
Festigkeit ausgestattet werden, um einen Bruch der Schwächung während des Öffnungsvorgangs
zu verhindern.
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In
den vorausgehenden Abschnitten wurden die Grundprinzipien, die vorteilhafte
Ausgestaltungen und Betriebsarten der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die zu schützende
Erfindung ist jedoch nicht so zu betrachten, als sei sie auf die
beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Weiterhin
sind die hier beschriebenen Ausführungsbeispiels als
illustrativ und nicht als restriktiv zu betrachten. Variationen
und Änderungen
können
durchgeführt
und Äquivalente
verwendet werden, die dem Geist und Umfang der Erfindung entsprechen.
Demgemäß ist davon
auszugehen, dass sämtliche
geeignete Änderungen
und Äquivalente
in den Geltungsbereich der Ansprüche
fallen.