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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verschlüsse für Lebensmittelverpackungen.
Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung einen einteiligen Flip-Cap-Verschluss
zur Verwendung bei Lebensmittelverpackungen, der eine Originalitätssicherungs-Struktur
darauf hat.
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Bekanntermaßen werden
heutzutage üblicherweise,
beispielsweise für
Gable-Top-Behälter, wiederverschließbare Verschlüsse verwendet.
Die Verschlüsse
sind im Allgemeinen Schnapptypkappen oder Schraubtypkappen, die
von einer Öffnung
einer entsprechenden Tülle
abnehmbar und um diese wieder verschließbar sind. Derartige Verschlüsse enthalten üblicherweise
Originalitätssicherungs-Funktionen,
um einen Händler
oder Verbraucher in die Lage zu versetzen, festzustellen, ob der
Verschluss zuvor geöffnet
wurde.
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Konventionelle
Verschlüsse
weisen bestimmte Beschränkungen
auf. Zum einen können
die Verschlüsse
selbst sehr teuer in der Herstellung sein, da sie häufig aus
zwei oder mehr separaten Teilen in zwei oder mehr separaten Formen
unter Verwendung von zwei oder mehr separaten Spritzgießprozessen
und aus zwei oder mehr verschiedenen Materialien geformt werden.
Selbst dann, wenn eine Einzelform verwendet wird, können teure
und aufwen dige sich quer bewegende Formelemente, die sich senkrecht
zu der primären
Formschließrichtung
bewegen, erforderlich sein.
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Ein
weiteres Problem mit vielen Verschlüssen ist die Notwendigkeit
schwieriger und teurer Montagearbeiten zum Fertigstellen der Verschlüsse und
zu deren Installation auf den Behältern. Diese Arbeiten können teure
Werkzeugbereitstellung erfordern. Selbst die Teile einer einfachen
Schraubkappe und eines Tüllenverschlusses
zum Installieren durch eine Vorderplatte eines Gable-Top-Behälters müssen separat
geformt werden, in Beziehung zueinander positioniert werden, montiert
und anschließend
in einer Art und Weise festgehalten werden (beispielsweise durch
das gleichzeitige Installieren einer Originalitätssicherungs-Verbindung) damit
sich die Kappe nicht löst
und möglicherweise
abfällt.
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Diese
Arbeiten werden konventionell durch den Hersteller der Verschlüsse ausgeführt, die
als Massengut zu dem Lebensmittel-Abpackbetrieb versendet werden. Der
Lebensmittel-Abpackbetrieb muss dann jeden montierten Verschluss
aus seinem Massengut-Behälter holen,
diesen in einer Verpackungsmaschine ausrichten und den Verschluss
an der Verpackung sichern, während
diese montiert wird und (üblicherweise)
bevor sie gefüllt
wird.
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Ein
Verschluss mit einer Schnappkappe, die durch ein integrales Gelenkteil
mit der Tülle
verbunden ist, ist etwas leichter zu montieren, da die Kappe und
die Tülle
(und in einigen Fällen
die Originalitätssicherungs-Struktur)
bereits durch das Formen dieser als Einzelstück in voreingerichteten Positionen angeordnet
sind. Jedoch erfordern Schnappkappenverschlüsse oft aufwendige Montage-
und Fügearbeiten,
um diese anfänglich
zu schließen
und die Originalitätssicherungs- Struktur in ihre
wirksame Position zu bringen. Für
Massenfertigungsverschlüsse sind
aufwendige Maschinenanlagen erforderlich, um die Montagearbeit auszuführen. Zu
oft müssen
die Verschlüsse
in einem Arbeitsschritt oder in mehreren Arbeitsschritten montiert
werden, in einem Arbeitsschritt oder in mehreren Arbeitsschritten
geschlossen werden und in einem Arbeitsschritt oder in mehreren Arbeitsschritten
auf dem Behälter
installiert werden. Der gesamte Fertigungsprozess kann infolgedessen viele
Arbeitsschritte und viele doppelte Schritte (wie beispielsweise
doppelte Heißsiegelarbeiten,
die auf verschiedenen Maschinen zu verschiedenen Zeiten ausgeführt werden)
umfassen.
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Die
Verschlussanordnung muss fehlerfrei durch eine relativ kleine Öffnung in
dem Behälter
eingeführt
werden, wenn der Verschluss installiert wird. Üblicherweise werden die Tülle, die
Kappe, die Originalitätssicherungs-Struktur
und weitere Verschlusselemente von der Innenseite des Behälters durch
eine Öffnung
eingeführt,
die im Durchmesser geringfügig größer als
die Tülle
ist. Wenn die Teile des Verschlusses während der Montage nicht richtig
verbunden und nicht richtig angeordnet sind, können dem Verschluss zugehörende Teile
verschoben werden. Dies kann zumindest zu beanstandeten Behältern führen. Im
schlimmsten Fall kann der automatisierte Mechanismus zum Montieren
der Verschlüsse
blockieren und zur Korrektur des Problems ein Abschalten erforderlich
machen.
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Bekannte
Behälter
haben eine undurchlässige
Membran oder einen undurchlässigen
Kern, die bzw. der die Tülle
vor der Verwendung verschließt und
einen innerhalb der Tülle
angeordneten Ziehring. In vielen Fällen ist der Ziehring vertieft
in der Tülle
angeordnet und kann nur durch das Einführen eines Fingers in diesen
und durch das Herausziehen des Ziehrings aus der Tülle gegriffen
werden, um die Membran oder das Gewebe abzureißen oder zu entfernen und die
Tülle zur
Verwendung zu öffnen.
Eine Schwierigkeit bei vielen derartigen Ziehringen ist, dass eine
Person mit großen
Fingern, die einen ihrer großen
Finger oder einen Daumen verwendet, oder eine Person, der es an
Fingerfertigkeit mangelt, Schwierigkeiten hat, einen Finger in den
vertieft angeordneten Ring einzuführen. Auf die nicht zugreifbare
Kante des vertief angeordneten Rings kann nicht eingewirkt werden.
Der Ring ist infolgedessen schwierig aus seinem Platz zu heben,
so dass er fester gegriffen werden könnte.
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Wenn
der gesamte Ring einfach über
den Hals der Tülle
in derselben Ausrichtung (üblicherweise
parallel zu der Membran) erhöht
wird, muss unter der gesamten Kappe Platz zum Aufnehmen des erhöhten Rings
oder des Lappens belassen werden, wodurch ein hoher Verschluss bereitgestellt
wird, der in einem wesentlichen Abstand über die Platte, in der der
Verschluss befestigt ist, absteht. Ein hoher Verschluss ist unerwünscht, da
er unansehnlich sein kann und mehr Material als ein niedriger Verschluss gleichen
Durchmessers erfordern kann. Ein hoher Verschluss, der auf einer
diagonalen Platte eines Gable-Top-Behälters
befestigt wird, könnte
ebenso bis einschließlich
der Ebene der Seitenplatte hervorstehen und bei Packarbeiten stören.
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Ein
weiteres Problem in Bezug auf Verschlüsse ist die Erwünschtheit,
einen Verschluss aus Polyethylen zu formen, welches durch Heißsiegeln oder
Ultraschallsiegeln direkt mit einer polyethylenbeschichteten Pappplatte
oder einer Polyethylenflasche versiegelt werden kann, während das
Formen des Verschlusses aus einem anderen Kunststoff erfordern würde, dass
dieser an das Polyethylen geklebt wird. Kleben ist im Allgemeinen
ein weniger erwünschtes
und weniger hygienisches Verbindungsverfahren als Heiß- oder
Ultraschallsiegeln.
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Während Polyethylenverschlüsse durch Wärme oder
Ultraschallschweißen
leicht auf polyethylenbeschichteter Pappe und anderen Oberflächen installiert
werden können,
hat Polyethylen andere Eigenschaften, denen Rechnung zu tragen ist,
wenn ein Verschluss entworfen wird. Beispielsweise verformt sich
Polyethylen, im Gegensatz zu Polypropylen und anderen Kunststoffen,
während
der Lagerung leicht unelastisch oder entspannt sich und hat infolgedessen
eine wenig Federung oder „Erinnerung" an die Konfiguration,
in der es geformt wurde.
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Als
Beispiel sei vorausgesetzt, dass eine Kappe, eine Tülle und
eine integrale Gelenkanordnung in einer offenen Konfiguration mit
der invertierten Kappe neben der vertikalen Tülle und dem Gelenk gerade geformt
werden. Dann ist das Gelenk in einer U-Form gefaltet, um die Kappe
aufrecht über der
Tülle zu
positionieren, und die Kappe wird auf die Tülle heruntergedrückt. Als
Nächstes
wird vorausgesetzt, dass der Verschluss für einige Zeit gelagert wird,
dann auf einem Behälter
installiert wird, der gefüllt,
verschlossen, transportiert, für
eine weitere Zeit gelagert und schließlich in die Hand eines Verbrauchers
gegeben wird.
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Wenn
der Verschluss aus Polypropylen gefertigt ist, wird das Gelenk,
wenn der Verbraucher schließlich
den Verschluss öffnet,
federnd sein oder eine „Erinnerung" an das Offensein,
als es ursprünglich
geformt wurde, haben. Die Kappe wird infolgedessen aus dem Weg der
Tülle federn
und nicht blockieren oder durch den Strom des Fluid-Inhalts, der aus
der Tülle
des Behälters
gegossen wird, verschmutzt sein.
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Wenn
jedoch der Verschluss in derselben Art und Weise aus Polyethylen
gefertigt wird, wird sich der Kunststoff während der Lagerung entspannt
haben und die Kappe wird nicht in dem gewünschten Ausmaß aus dem
Weg der Tülle
federn, wenn der Verschluss geöffnet
wird. Dieses Problem erfordert, dass der Verbraucher eine spezielle
Anstrengung, die Kappe aus dem Weg zu halten, unternimmt, wenn er
Inhalte des Behälters
abgibt, oder Gefahr läuft, dass
er die Kappe verschmutzt, und infolgedessen einen unhygienischen
und unansehnlichen Verschluss bereitstellt.
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Dementsprechend
haben die Erfinder festgestellt, dass in der Industrie ein Bedarf
für einen
verbesserten Verschluss, der das Überwinden der in der Vergangenheit
erfahrenen und oben diskutierten Nachteile unterstützt, vorhanden
ist.
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Die
veröffentlichte
Patentspezifikation Nr. WO94/14696 legt Formbehälter mit integral geformten
Mehrelementverschlüssen
und Originalitätssicherungs-Systemen
für solche
Behälter
offen. Die vorliegende Erfindung betrifft speziell einteilige Verschlüsse für Behälter, die
Originalitätssicherungs-Systeme
inkorporieren. Der Verschluss umfasst eine Tülle mit einem Flansch mit einem
Schaft, der davon vorsteht, um einen Durchlass zu definieren, eine
durch eine Gelenkanordnung mit der Kappe verbundene Kappe, wobei
die Kappe einen Deckel mit einem sich davon erstreckenden Rand hat
und die Gelenkanordnung das Aufklappen der Kappe von der Tülle bei
Aufrechterhaltung ihrer Befestigung daran wiederverschließbar ermöglicht,
und eine Originalitätssicherungs-Struktur,
die integral mit dem Verschluss gebildet ist. Gemäß der Erfindung
umfasst die Originalitätssicherungs-Struktur
einen Aufreißstreifen,
der durch erste geschwächte
integrale Gelenkteile an der Kappe und durch einen zweiten geschwächten Gelenkteil
an einem Lappenteil befestigt ist, wobei der Lappenteil an dem Flansch,
durch Anordnen in einer Aussparung darin, zum dauerhaften Befestigen
eingerichtet ist, der Aufreißstreifen
einen Flügelteil
hat, der gegen einen Teil der Kappe oder einen Teil des Flansches
und einen Teil der Kappe drückt.
In den bevorzugten Ausführungsbeispielen sind
wenigstens zwei Stützen
auf dem hinteren Teil der Kappe befestigt, wobei die Stützen im
Wesentlichen senkrecht zu dem Flansch sind, wodurch die wenigstens
zwei Stützen
auf dem Schaft aufliegen, wenn die Kappe relativ zu der Tülle in eine
offene Position bewegt wird.
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Ein
erfindungsgemäßer Verschluss
kann einzeln gefertigt werden und auf der Wand eines Behälters mit
dem Flansch um den Umfang einer Öffnung in
einer Wand davon herum fixiert werden. Bei einem derartigen Verfahren
wird der geformte Verschluss in einer nicht faltbaren Ausrichtung
zu einem Halteelement einer Faltmaschine transportiert, wo die Ausrichtung
umgekehrt wird, so dass der Verschluss faltbar ist. Der Verschluss
wird dann gefaltet, um die Kappe über der Tülle anzuordnen, und der Lappenteil wird
permanent an dem Flansch befestigt, normalerweise nachdem der Verschluss
auf dem Behälter
befestigt ist.
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Im
Folgenden wird die Erfindung beispielhaft und unter Bezugnahme auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei in den Zeichnungen
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1 eine
perspektivische Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines Verschlusses der vorliegenden Erfindung vor dem Faltverschließen ist,
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2 eine
perspektivische Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines Verschlusses der vorliegenden Erfindung in der versiegelten oder
verschlossenen Position ist,
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3 eine
Draufsicht des Verschlusses der 1 ist,
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4 eine
perspektivische Vorderansicht des Verschlusses der 1 ist,
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5 eine
Seitenansicht des Verschlusses der 1 ist,
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6 eine
Seitenansicht des Verschlusses der 1 mit offener
Originalitätssicherungs-Struktur
ist,
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7 eine
perspektivische Draufsicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
eines Verschlusses der vorliegenden Erfindung ist, bevor das Falten abgeschlossen
ist,
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8 eine
perspektivische Draufsicht des Verschlusses der 7 in
der versiegelten oder verschlossenen Position ist,
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9 eine
perspektivische Seitenansicht des an einem Gable-Top-Behälter befestigten Verschlusses
der 7 ist,
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10 eine
perspektivische Vorderansicht des Verschlusses der 7 ist,
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11 eine
Seitenansicht des versiegelten Verschlusses der 7 ist,
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12 eine
Seitenansicht des Verschlusses der 7b mit
offener Originalitätssicherungs-Struktur
ist,
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13 eine
perspektivische Draufsicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
eines Verschlusses der vorliegenden Erfindung ist,
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14 eine
perspektivische Draufsicht des Verschlusses der 13 ist,
bevor das Falten abgeschlossen ist,
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15 eine
perspektivische Vorderansicht des Verschlusses der 13 ist,
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16 eine
Seitenansicht des versiegelten Verschlusses der 13 ist,
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17 eine
Seitenansicht des wie in einer Form geformten Verschlusses der vorliegenden
Erfindung ist,
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18 eine
Seitenansicht des Verschlusses der 17 nach
dem Entnehmen des Verschlusses aus der Form und während des
Faltprozesses ist,
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19 eine
Seitenansicht des vollständig vertriebsfertig
gefalteten Verschlusses der 17 ist,
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20 eine
Seitenansicht des Verschlusses der 17 mit
der teilweise gefalteten Originalitätssicherungs-Struktur ist,
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21 eine
Seitenansicht des Verschlusses der 17 mit
der vollständig
gefalteten Originalitätssicherungs-Struktur
ist,
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22 eine
Unteransicht des Verschlusses der 17 ist,
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23 bis 25 ein
alternatives Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen und
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26 ein
Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Herstellung des Verschlusses der
vorliegenden Erfindung ist.
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In
den 1–6 ist
ein Ausführungsbeispiel
eines wiederverschließbaren
Verschlusses 30 gezeigt, der beispielsweise in Verbindung
mit einem Gable-Top-Behälter 31 (siehe 9)
verwendet werden kann, der einen aus einem auf Pappe basierenden
Trägermaterial,
das zwischen den äußeren Schichten
eines thermoplastischen Polymermaterials angeordnet ist, geformten
Körper
hat. Der Verschluss kann ebenso mit einem Polyethylenbehälter, der nicht
auf Pappe basiert, verwendet werden oder mit anderen Typen von Behältern im
Allgemeinen.
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Der
Verschluss 30 ist als ein einzelnes integrales Stück geformt
und enthält
generell eine Tülle 32 mit
einem Schaft 34, der röhrenförmig ist
und von einem ringförmigen
Basisflansch 36, der sich um den Umfang des unteren Endes
des Schaftes 34 erstreckt, absteht. Der Basisflansch 36 ist
mit Ausnahme eines flachen Teils 37 generell kreisförmig. Der flache
Teil 37 ist optional und unterstützt das Ausrichten des Verschlusses 30 während des
Platzierens auf einem Behälter 31.
Die Tülle 32 ist
durch eine integrale Gelenkanordnung 40 mit einer Kappe 38 verbunden.
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Die
Kappe 38 ist mit dem Schaft 34 der Tülle 32 wiederverschließbar in
Eingriff. In dem bestimmten, hier dargestellten Ausführungsbeispiel
enthält die
Kappe 38 einen Oberdeckel 42, der von einem sich
nach unten erstreckenden Rand 44 umgeben ist. Der Oberdeckel 42 kann
als einen Übergang
zwischen dem Oberdeckel 42 und dem Rand 44 eine
abgefaste Kante 43 haben. Der Rand 44 und der
Deckel 42 wirken zusammen, um einen gewölbten Innenhohlraum zu definieren,
der einen oberen Teil des Schaftes 34 aufnimmt, wenn die
Kappe 38 um den Schaft 34 gesichert ist, um den
Verschluss 30 zu verschließen.
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Um
das Innere der Kappe 38, in der Nähe der Schnittfläche zwischen
dem Rand 44 und dem Deckel 42, ist eine Vertiefung 46 ausgebildet.
Eine innere Fläche
des Randes 44 enthält
eine innere Rippe 48, die sich um dessen Inneres erstreckt.
Der Deckel 42 und die Rippe 48 wirken zusammen,
um dazwischen die Vertiefung 46 zu definieren.
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Der
Schaft 34 umfasst ein oberes Ende 50 mit einer
in Richtung nach außen
aufgeweiteten Lippe 52, die sich um den Außenumfang
des Schaftes 34 erstreckt. Die Lippe 52 kommt
mit der Vertiefung 46 der Kappe 38 in Eingriff,
wenn der Verschluss 30 in einer geschlossenen Position
ist. Der Rand 44 enthält
an seiner Öffnung
eine abgefaste Fläche 54,
um zu ermöglichen,
dass die Kappe 38 leicht über die Lippe 52 geführt werden
kann. Die Lippe 52 und die Rippe 48 kommen miteinander
in Eingriff, um die Kappe 38 über dem Schaft 34 abzudichten.
Der Schaft 34 enthält
ferner eine Öffnung 56,
um das Abgeben der Inhalte des Behälters 31 zu ermöglichen, wenn
die Kappe 38 abgenommen wird.
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Innerhalb
der Tülle 32 kann über der Öffnung 56 eine
optionale Membran angeordnet sein. Die Membran 58 ist in
diesem Ausführungsbeispiel
ein integral mit dem Schaft 34 ausgebildeter Kern. Die Schnittfläche der
Membran 58 und die Innenfläche des Schaftes 34,
die die Öffnung 56 definiert,
sind durch die kreisförmige
Nut 60, die diese Schnittfläche definiert, geschwächt.
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Die
Membran 58 enthält
einen integralen Ziehring 62, der optional wenigstens annähernd konzentrisch
mit dem Schaft 34 ausgebildet ist. Der Ziehring 62 ist
durch einen Stab 64, der mit der Membran 58 integral
ist, an der Membran 58 gesichert. Der Ziehring 62 hat
eine Stabseite 66, eine freie Seite 68, die der
Stabseite 66 annähernd
diametral gegenüberliegt,
eine Innenfläche 70 und
eine Außenfläche 72.
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Die 7–12 stellen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
150 des Verschlusses dar. Ein Unterscheidungsmerkmal des Verschlusses 150 ist
die Form seiner Kappe 152, die einen im Allgemeinen flachen
Deckel 154 aufweist. Der Form der Kappe 152 erlaubt
einen Verschluss 150 mit einer sehr geringen Höhe oder
einem sehr niedrigen Profil. Die Höhe des Verschlusses 150 kann
die Summe der Höhe
der Lippe 52 um den Flansch plus der Dicke des Deckels 154 minus
der Dicke der Behälterwand, durch
die der Verschluss eingeführt
wird, sein.
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Der
im Allgemeinen zylindrische Rand 156 der Kappe 152 ist
ebenso modifiziert, um die Kappe 152 leichter auf dem Schaft 34 schließen zu lassen. Die
Gelenkseite 158 des Randes 156 ist kürzer als die
schwingende Seite 160 des Randes 156. Diese Veränderung
vergrößert den
Durchmesser der Öffnung 162 des
Randes 156 von der Gelenkseite 158 zu der schwingenden
Seite 160 geringfügig,
ohne ihren Durchmesser in der senkrechten Richtung zu verkleinern
und ohne Änderung
des Durchmessers des Randes 156, parallel zu dem Deckel 154 gemessen. Der
vergrößerte Längsdurchmesser
der ovalen Öffnung 162 ermöglicht,
in den Teil der Lippe 52, der der Gelenkanordnung 40 diametral
gegenüberliegt, leichter
als mit einer runden Öffnung
einzurasten. Dennoch bleibt der Rand 156 im Querschnitt
senkrecht zu der Achse 164 rund, so dass der Rand, wie in
dem ersten Ausführungsbeispiel,
mit dem gesamten Umfang des Schaftes 34 in Eingriff kommt.
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Ein
weiterer Unterschied zwischen dem Verschluss 150 der 7–12 und
dem Verschluss 30 der 1–6 ist,
dass der Verschluss 150 keine integrale Siegelmembran 58 und
keinen Ziehring 62 aufweist. Um den Basisflansch 31 abzudecken, kann
in der Innenseite des Behälters 31 ein
separates Membranband oder ein Füllstück angewendet werden.
Alternativ kann für
einige Zwecke die Beziehung der Auflageflächen der Kappe 152 und
der Tülle 32 ausreichend
fluiddicht sein, insbesondere mit einer intakten Originalitätssicherungs-Struktur 110,
um zu ermöglichen,
dass die Membran 58 eliminiert werden kann.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, generell als 180 angegeben, ist in den 13–16 dargestellt.
Dieses Ausführungsbeispiel
hat eine verschiedene Originalitätssicherungs-Struktur,
die hier als 110a bezeichnet wird. Die Originalitätssicherungs-Struktur 110a ist
nur auf einer Seite der Kappe 38. Dies ermöglicht Materialkosteneinsparungen
und leichtere Fertigung. Ebenso hat die Kappe im Gegensatz zu den
gewölbten
Deckeln und den flachen Deckeln der anderen Ausführungsbeispiele einen gerundeten
Deckel.
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In
jedem der Ausführungsbeispiele
der 1–16 wird
eine Originalitätssicherungs-Struktur 110 gezeigt.
Bezug nehmend auf die 1–16, ist
die Originalitätssicherungs-Struktur 110 integral
mit der Kappe 38 geformt. Es sollte jedoch anerkannt werden,
dass die Originalitätssicherungs-Struktur 110 und
die Kappe 38 geformt nicht angrenzend sein müssen. Der
Verschluss 30 könnte neu
angeordnet werden, um eine weitere Struktur, wie zum Beispiel die
Tülle 32 zwischen
der Originalitätssicherungs-Struktur 110 und
der Kappe 38 geformt einzufügen. Gleiches gilt für andere
hierin als „integral
geformte" bezeichnete
und infolgedessen direkt oder indirekt aneinander befestigte Strukturen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
enthält
die Originalitätssicherungs-Struktur 110 einen
ersten Abschnitt 112, hier einen Aufreißstreifen, der wenigstens im
Wesentlichen direkt an der Kappe 38 (wie hier) oder der
Tülle 32 befestigt
ist. Hier ist der Aufreißstreifen 112 durch
ein erstes zerbrechliches durch die ersten geschwächten integralen
Gelenkteile 114 und 116 definiertes Verbindungsstück mit der Kappe
verbunden. Die Struktur 110 enthält des Weiteren einen zweiten
Abschnitt 118, der mit einem zweiten zerbrechlichen Verbindungsstück 120 an dem
Aufreißstreifen 112 gesichert
ist. Wie geformt ist der zweite Abschnitt 118 in Beziehung
zu dem „anderen" der Kappe 38 und
der Tülle 32 nicht
direkt an dem Aufreißstreifen 112 (hier
die Tülle 32)
bewegbar. Jedes der integralen Gelenke 92, 96, 114, 116 und 120 macht
den zweiten Abschnitt 118 in Bezug auf die Tülle 32 bewegbar.
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Der
zweite Abschnitt 118 ist eingerichtet, um im Verlauf der
Montage der Originalitätssicherungs-Struktur 110 wenigstens
im Wesentlichen in direktem Kontakt mit dem anderen der Kappe 38 und der
Tülle 32 (hier
direkt mit der Tülle 32)
angeordnet und befestigt zu sein, während die Kappe 38 die
Tülle 32 verschließt.
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Ein
durchschnittlicher Fachmann in dieser Technik wird anerkennen, dass
zwei Elemente, die oben als „im
Wesentlichen in direktem Kontakt" oder als „im Wesentlichen
direkt gesichert" beschrieben wurden,
direkter miteinander verbunden sind, als lediglich Teile desselben
Einzelstückformens
zu sein (so, wie alle Strukturen des Verschlusses 30 in
diesem Grad in Beziehung zueinander stehen), jedoch mit anderen
eingreifenden Strukturen weniger als direkt miteinander verbunden
sein können.
Die Grenze einer „im
Wesentlichen direkten" Sicherungsverbindung
wird als ein Formulierungsproblem und nicht als ein technisches
Problem betrachtet.
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Für die vorliegenden
Zwecke hat der vollständige
ungeöffnete
Verschluss 30 die erforderliche im Wesentlichen direkte
Verbindung zwischen zwei Elementen, wenn sie durch irgendeine Struktur
parallel zu der Gelenkanordnung 40 befestigt sind, so dass,
wenn die Gelenkanordnung 40 abgetrennt werden würde, die betreffenden
zwei Elemente noch immer durch die parallele Struktur befestigt
wären.
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Der
zweite Abschnitt 118 ist im Wesentlichen direkt an dem
Basisflansch 36 der Tülle 32 befestigt, in
diesem Ausführungsbeispiel
durch das Einführen des
zweiten Abschnitts 118 in eine komplementäre Vertiefung 122 in
dem Basisflansch 36. In diesem Ausführungsbeispiel liegt die Vertiefung 122 der
Vertiefung 98 diametral gegenüber, obwohl diese Beziehung
bei der Erfindung nicht wesentlich ist. In diesem Ausführungsbeispiel
hat die Vertiefung 122 einen Zapfen, der in eine Öffnung 126 in
dem zweiten Abschnitt 118 schnappt, um den zweiten Abschnitt 118 positiv
in der Vertiefung 122 anzuordnen. Die Vertiefung 122 und
der zweite Abschnitt 118 könnten stattdessen oder auch
selbst mit einem Schnapphaken versehen sein.
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Wenn
der zweite Abschnitt 118 und die Vertiefung 122 permanent
verbunden sind (was vorzugsweise gleichzeitig mit dem Sichern des
Verschlusses 30 an einem Behälter 31 vorgenommen
wird), wird die Kappe 38 durch ein erstes zerbrechliches
Verbindungsstück 114 oder 116 mit
dem Aufreißstreifen 112 verbunden,
der wiederum durch ein zweites zerbrechliches Verbindungsstück 120 mit
der Tülle
verbunden wird. Der Aufreißstreifen 112 ist
eingerichtet, um abgerissen und entsorgt zu werden, um anschließend die
Kappe 38 zu lösen,
so dass der Verschluss 30 geöffnet werden kann.
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Selbst
dann, wenn ein Unberechtigter entscheidet, das zweite stärkere zerbrechliche
Verbindungsstück 120 wegzuschneiden,
wobei das Verbindungsstück 114/116 am
Ort belassen wird, um die Tatsache, dass der Verschluss 30 geöffnet wurde,
zu verdecken, wird es für
den Abnehmer evident sein, dass der Streifen 112 beim Abreißen zu leicht „nachgibt" und dass deshalb
die Originalität
des Verschlusses nicht mehr vorhanden ist. Außerdem hat der Verschluss hier
ein separates Membransiegel 58 als einen weiteren Schutz
gegen Manipulationen der Inhalte der Packung, die den Verschluss 30 trägt.
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Der
Aufreißstreifen 112 hat
einen ersten und einen zweiten Flügel oder Lappen 128 und 130,
von denen jeder Rippen wie 132 enthalten kann, so dass diese
leichter gegriffen werden können.
Die Lappen 128 und 130 haben freie obere Enden
und Sockel 138 und 140.
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Wenn
der Verschluss 30 anfänglich
verschlossen wird, wird der Aufreißstreifen 112 gleichzeitig
oder nahezu gleichzeitig in seine wirksame Position um die zerbrechlichen
Verbindungsteile 114 und 116 geschwenkt. Der zweite
Abschnitt 118 wird in der Vertiefung 122 positioniert.
Die Lappen 128 und 130 drücken gegen (und sind durch
den Schaft optional etwas von ihrer Trennung, wie geformt, gespreizt)
den Schaft 34. Die Sockel 138 und 140 drücken gegen
den Basisflansch 36, der darauf abzielt, den zweiten Abschnitt 118 in
die Vertiefung 122 zu zwingen. Die freien Obererkanten 134 und 136 der Lappen 128 und 130 erstrecken
sich um den Rand 44 der Kappe 38, so dass ein
Benutzer leicht einen der Lappen 128 oder 130 schieben
kann, um ihn von der Kappe 38 wegzuzwingen, um den Benutzer
in die Lage zu versetzen, den Lappen 128 oder den Lappen 130 zwischen
dem Daumen und dem Zeigefinger zu greifen. Dies erlaubt einen sichereren
Griff, so dass der Abreißstreifen 112 abgerissen
werden kann. Die zwei Lappen 128 und 130 sind
in Teilen bereitgestellt, so dass der Abreißstreifen 112 bequem mit
jeder Hand abgerissen werden kann. Dadurch können Rechtsund Linkshänder den
Verschluss 30 gleich gut benutzen.
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Unter
besonderer Bezugnahme auf die 17–22 enthält die integrale
Gelenkanordnung 40, wie geformt, ein L-förmiges Verbindungsstück 88 mit
einem ersten Abschnitt 90, der durch ein integrales Gelenk 92 mit
dem Flansch 36 verbunden ist, und einen zweiten Abschnitt 94,
der durch ein integrales Gelenk 96 an der Kappe 38 befestigt
ist. Der erste Abschnitt 90 ist in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr so lang
wie die Breite des Flansches 36, wenigstens in dem Bereich
der Gelenkanordnung 40. Der zweite Abschnitt 94 kann
kürzer
als die Höhe
des Schaftes 34 in dem Bereich der Gelenkanordnung sein.
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Der
erste Abschnitt 90 ist bemessen und geformt und das integrale
Gelenk 92 ist ausreichend flexibel, um dem ersten Abschnitt 90 zu
ermöglichen,
in die Vertiefung 98 in dem Basisflansch 36 geschwenkt zu
werden (und in diesem Ausführungsbeispiel
diesen genau zu füllen).
Der zweite Abschnitt 94 erhöht den unteren Rand des Randes 44 über den
Basisflansch 36, verringert infolgedessen die erforderliche Höhe des Randes 44 und
spart Material ein, während das
zwischen dem Innenumfang der Öffnung
des Randes 44 und dem Außenumfang der Lippe 52 erforderliche
Spiel verringert wird.
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Die
Kappe 38 enthält
auf den jeweiligen Seiten der Gelenkanordnung 40 ein Paar
integraler Stützen 102 und 104.
Wenn die Kappe 38 zum Abgeben der Inhalte des Behälters 31 durch
die Tülle 32 geöffnet wird,
sind die Stützen 102 und 104 nahezu
senkrecht zu dem Schaft 34 und lasten auf diesem, um die Kappe 38 im
Abstand von den austretenden Inhalten des Behälters 31 zu halten.
Dies ist wegen der Neigung der Kappe 38 auf Grund des Schwerkrafteffekts während der
Abgabe und der Formerinnerung, wie zuvor erklärt, teilweise wieder zu schließen, erforderlich.
Die Stützen 102 und 104 halten
die Kappe 38 bevorzugt in einem 45°-Winkel zu der Oberseite des Schaftes 34.
Wenn die Kappe 38 geschlossen ist, tasten die Stützen 102 und 104 den
Schaft 34 in Richtung nach unten ab und werden gegen den
oder nahe dem Schaft 34 nahezu senkrecht zu dem Basisflansch 36 verdrückt.
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Wie
in den 17–22 dargestellt,
sind die Verschlüsse 30, 150 und 180 als
Einzelstücke
bevorzugt aus einem heißsiegelbaren
thermoplastischen Material, wie zum Beispiel Polyethylen, durch Spritzgießen oder
dergleichen geformt. Der Verschluss 30 kann in seiner in
der 17 dargestellten, ausgestreckten Position vorteilhaft
innerhalb eines einzelnen Spritzguss-Formwerkzeugs geformt werden.
Ein derartiges Formwerkzeug ist sowohl einfach als auch kostengünstig zu
formen. Außerdem
ist ein derartiges Werkzeug leicht zu warten. Insgesamt lässt die
hier gezeigte integrale Einzelstruktur einen Verschluss 30 entstehen,
der für
den Hersteller kostengünstiger
ist als der Verschluss 30, der heutzutage üblicherweise
in Verwendung ist, wie jene, die separate Kappen- 38 und
Tüllenabschnitte 32 umfassen.
Sobald ein solcher Verschluss 30 geformt ist, wird er umgefaltet.
Dieses Umfalten erfolgt im Anschluss an die Entnahme aus einer Form
und ebenso im Anschluss an eine wenigstens teilweise Kühlung des
Verschlusses 30. Wie in der 19 gezeigt,
ist die Kappe vollständig
umgefaltet, um in Eingriff mit der Tülle 32 zu sein.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Orientierungsstift 142,
der von dem Basisflansch 36 absteht und relativ zu der
Mitte des Verschlusses 30 exzentrisch positioniert ist.
Der Stift 42 kann durch das Belassen einer kurzen Säule des
Materials, das in einem Ausguss des Formhohlraumes, der zu der Unterseite
des Verschlusses 30 führt,
geformt wird, wenn das überflüssige Material
von dem Verschluss 30 geschnitten wird, bereitgestellt
werden.
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Der
Orientierungsstift 142 kann verwendet werden, um den Verschluss 30 auszurichten,
wenn er in einer Verpackungsmaschine verwendet wird. Dieser Schritt
ist erforderlich, weil die Verschlüsse 30 üblicherweise
in zufälliger
Ausrichtung in einem Massengutkarton verpackt sind, jeder Verschluss 30 jedoch
in dieselbe Richtung weisen sollte, wenn er auf einer Packung installiert
wird.
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Der
montierte und ausgerichtete Verschluss 30 wird dann in
einer Öffnung
eines Behälters 31 eingeführt. Bevorzugt
wird der Verschluss 30 in die in der 9 gezeigte
Position eingeführt,
so dass der Flansch 36 in die innere, thermoplastische
Fläche des
Behälters 31 eingreift.
Alternativ kann der Flansch in die äußere, thermoplastische Fläche des Behälters 31 eingreifen.
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Der
Verschluss 30 wird bevorzugt durch Ultraschallsiegeln,
Heißsiegeln,
Drucksiegeln oder Kombinationen dieser Typen von Siegelmechanismen
an dem Behälter 31 gesichert.
Bei Verwendung dieser Arten des Siegelns werden die innere thermoplastische
Schicht des Behälters 31 und
das Material des Basisflansches 36 geschmolzen und die
Grenzfläche
zwischen diesen wird im Wesentlichen beseitigt (d. h. sie wird verschweißt), um
den Flansch zu sichern. Ein Ultraschallsiegelhorn kann leicht konfiguriert
werden, um die Kappe 38 und den Schaft 34 zu umschließen und
mit der Fläche
des Äußeren des Behälters 31 um den
Flansch 36 in Eingriff kommen, um den Flansch 36 permanent
an dem Behälter 31 zu
befestigen.
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Ein
besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Siegelkraft
zum permanenten Montieren der Gelenkanordnung 40 an dem
Basisflansch 36 durch den Mechanismus der den Basisflansch 36 mit
dem Behälter 31 verbindet,
angelegt werden kann. Der Ultraschall, die Wärme oder andere Energien, die
auf den Flansch 36 angewendet werden, um den Flansch 36 an
den Behälter 31 zu
siegeln, erwärmen
ebenso den ersten Abschnitt 90 des L-förmigen Verbindungsstückes 88 und
die Flanschwände,
die die Vertiefung 98 definieren, siegeln diese zusammen.
Sobald dies erfolgt ist, ist die Vertiefung 98 voller Kunststoff
und unterbricht infolgedessen den ansonsten glatten, generell ringförmigen Basisflansch 36 nicht
mehr.
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In
der dargestellten Anordnung sind der erste Abschnitt 90 und
die Vertiefung 98 beide zwischen dem Basisflansch 36 und
der Innenwand des Behälters 31 positioniert,
wenn die Anordnung zusammengeschweißt ist. Im Ergebnis sind die
meisten Schönheitsfehler,
die durch das Füllen
der Vertiefungen in dem Basisflansch verursacht werden, von außerhalb des
Behälters 31 nicht
sichtbar.
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Um
den Verschluss 30 zu formen und an den Behälter 31 zu
siegeln, kann eine Standardverpackungsmaschine mit einer Mindestmenge
an zusätzlicher
Werkzeugbereitstellung verwendet werden. Dies auf Grund der Tatsache,
dass nur ein Siegelwerkzeug, beispielsweise ein Ultraschallsiegelwerkzeug,
benötigt
wird, um das Siegeln zu vereinfachen. Infolgedessen werden die Gesamtkosten
für die Werkzeugbereitstellung
reduziert, während
die Stückzeitkosten
und die Produktions wartung durch das Verwenden eines einzelnen Spritzgießwerkzeugs
mit geringer Wartung in dem Spritzgießprozess verringert werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die vorliegenden Verschlussausführung bevorzugt durch
einen Prozess gefertigt werden kann, in dem das Formwerkzeug nur
entlang einer einzelnen Achse, die in der Formteilungsrichtung und
in der Formschließrichtung
verläuft,
bewegt wird.
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Alternativ,
obwohl im Allgemeinen weniger effizient, werden ebenso Arbeitsvorgänge zum
Sichern des Verschlusses 30 an dem Behälter 31 genannt. Beispielsweise
können
Klebemittel verwendet werden, um die Teile des Verschlusses 30 zu
verbinden oder um den Verschluss 30 an einem Behälter 31 zu
befestigen.
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Die 23–25 zeigen
noch einen weiteren Verschluss, der ein zweiteiliger Verschluss 192 ist,
der eine Kappe 194, eine Tülle 196, einen Flansch
bzw. eine Schulter 198 und einen an der Kappe 194 durch
ein geschwächtes
integrales Gelenk 202 befestigten Lappen 200 enthält. In diesem Ausführungsbeispiel
kann die Kappe 194 eine Schraubkappe oder eine Schnappkappe
sein. Die Tülle 196 und
der Flansch bzw. die Schulter 198 können Teile eines eigenständigen Verschlusses
sein, wie zuvor, oder Teile, die integral als Teil einer Flasche
oder eines Behälters
geformt werden.
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Sobald
die Kappe 194 auf die Tülle 196 geschnappt
ist oder anderweitig auf dieser befestigt ist, wird der Lappen 200 durch
Ultraschall, Wärme,
Kleber oder andere Mittel an dem Flansch 198 gesichert. Wieder
wird die Kappe 194 gewaltsam entfernt, um das geschwächte integrale
Gelenk 202 zu brechen, wonach die Kappe 194 wiederholt
abgenommen oder wieder auf der Tülle
platziert werden kann. In diesem oder dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
können
um den Umfang des Flansches, wie zum Beispiel 198, mehr als ein
Lappen 184 und 200 bereitgestellt werden, um Originalitätssicherungs-Verbindungsteile
zu bilden.
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Die
vorhandenen Verschlüsse
können
mit einer Einspritzung als Einzelteil in einer zweiteiligen Form,
die keine sich quer bewegenden Formelemente erfordert, geformt werden.
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Ein
einfacher Faltschritt kann verwendet werden, um die Kappe, die Tülle und
den Originalitätsverschluss-Aufreißstreifen
von ihren Positionen, wie geformt, in ihre geschlossenen Positionen
zu bringen, ohne dass „Heft"- oder weitere Erwärmungsarbeiten
erforderlich werden. Der Verschluss kann angemessen sicher schnappverschlossen
werden, ohne dass seine Teile zusammengeklebt oder zusammengeschweißt werden,
wird während
der Handhabung verschlossen bleiben und kann leicht und fehlerfrei
durch eine kleine Öffnung
in einen Behälter
eingeführt
werden.
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Ein
Orientierungsstift, der optional aus einem Überbleibsel des Kunststoffs,
der in einem Formausguss verbleibt, gefertigt wird, kann bereitgestellt
werden, um den Verschluss zu veranlassen, sich selbst mit seiner
klappbaren Seite nach hinten auszurichten, wenn er eine Schräge herunter
gleitet. Die Ausrichtungsfähigkeit
der schrägen
Fläche
kann durch das Aufrauen der Oberfläche der Schräge verstärkt werden.
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Der
Verschluss kann einen Ziehring zum Brechen und Herausnehmen einer
Siegelmembran innerhalb der Tülle
aufweisen. Der Ziehring kann mit seiner freien Seite über dem
Rand der Tülle
an einem Punkt in dem Tüllenumfang
angeordnet sein. Der Ziehring kann von der Außenseite mit einem Finger berührt werden und
weiter nach oben gedrückt
werden, um zu ermöglichen,
dass er gegriffen wird. Bei geformtem Polyethylen (das Heißsiegelfähigkeit
mit der polyethylenbeschichteten Pappe, jedoch wenig Elastizität bereitstellt)
kann die Kappe gewölbt
werden, um Innenraum zum Aufnehmen des angehobenen Teils des Ziehrings
bereitzustellen.
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Die
gewölbte
Kappe des Verschlusses kann in einer ästhetisch ansprechenden Konfiguration,
die noch immer eine niedrige Höhe
aufweist, bereitgestellt werden. Die Konfiguration mit niedrigem
Profil kann außerdem
funktionale Merkmale haben, wie zum Beispiel eine erhöhte Vorderseite,
die sich generell von einer abgeschrägten Platte eines Gable-Top-Behälters erstreckt,
so dass sie nicht durch die Ebene einer der Seitenplatten des Behälters hervorsteht.
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Die
Kappe kann einen eingeformten Schenkel oder mehrere eingeformte
Schenkel haben, der bzw. die die sich von der Kappe nahe dem Gelenk
erstreckt bzw. erstrecken. Diese Schenkel werden sich gegen die
Außenseite
der Tülle 32 aufrichten,
wenn die Kappe 38 geöffnet
wird, um die Kappe 38 aus dem Weg der Tülle 32 zu halten.
Diese Schenkel können
gegen die Tülle 32 falten,
wenn die Kappe 38 geschlossen wird. Dies ermöglicht,
dass der Verschluss 30 aus leicht versiegeltem Polyethylen,
das keine Erinnerung hat und sich während der Lagerung unelastisch
verformt, gefertigt werden kann.
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Der
Aufreißstreifen
der Originalitätssicherungs-Struktur
kann durch das Bereitstellen eines separaten Ziehlappens auf jedem
seiner Enden gegabelt werden, so dass der Verschluss gleichermaßen gut
von Rechts- wie von Linkshändern
geöffnet
werden kann.
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Der
Aufreißstreifen
kann halbrund und versetzt geformt werden, so dass seine Lappen
geschützt
an der Kappe sitzen, wenn sie in ihre Position gefaltet werden.
Dieses Merkmal verhindert, dass der Aufreißstreifen sich bei der Montage
in der Öffnung
durch die Wand des Behälters
verfängt.
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Die
oberen Enden der Lappen erstrecken sich um die Oberseite des Randes
der Kappe. Jede der Oberkanten ist leicht von der Kappe wegzuschieben,
so dass einer der Lappen sicher gegriffen werden kann, um den Abreißstreifen
abzureißen
und den Verschluss zu öffnen.
Der Sockel des Abziehstreifens berührt den Basisflansch des Verschlusses,
wenn der Abreißstreifen
in seine Position gefaltet ist und der Verschluss geschlossen ist.
Dieser Kontakt dreht den Abreißstreifen
und zielt darauf ab, den zweiten Abschnitt der Originalitätssicherungs-Struktur
in die Vertiefung in dem Basisflansch zu zwingen.
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Diese
Verschlüsse
können
leicht in ihre geschlossene Position montiert werden und ihre Teile und
ihre Fortsätze
können
während
der weiteren Handhabung in der geschlossenen Position bleiben, ohne
dass irgendwelche Schweißarbeiten
oder dergleichen erforderlich sind. Die Siegelarbeiten, die erforderlich
sind, um einen Verschluss bereitzustellen, der für die Verwendung ausreichend
dauerhaft ist, können
gleichzeitig mit dem Verbinden des Verschlusses an eine Behälterwand
ausgeführt
werden und verwenden dieselbe Energiequelle, denselben Befestiger
oder dasselbe Klebemittel, die verwendet werden, um den Verschluss
an einer Innenwand des Behälters
zu befestigen. Dies ist sinnvoll und verhindert die Deformation
des Verschlusses, die durch eine Kunststoffschweißarbeit
an dem Verschluss, die ausgeführt
wird, bevor der Verschluss in einem Behälter installiert wird, verursacht
werden kann.
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Die
flache Kappe, die alternativ in dem Verschluss bereitgestellt wird,
kann eine besonders niedriges Profil haben. Die schwingende Seite
des Randes des Verschlusses kann tiefer als die schwenkende Seite
des Randes sein. Diese Konfiguration ermöglicht der Öffnung der Kappe, geringfügig weiter zu
reichen und in der freien Seite der Lippe des Schaftes einzurasten.
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In
der 26 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Herstellung
des Verschlusses der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in
der 26 gezeigt, wird in dem Schritt 400 eine
Form für
einen Verschluss bereitgestellt. Die Form kann auf einer Spritzgießmaschine
bereitgestellt werden, die ebenso zusätzliche Formen haben kann,
wobei eine bevorzugte Anzahl 64 Formen ist. In dem Schritt 402 wird
die Form mit einem Polymermaterial, das in einen integralen einteiligen
Verschluss zu formen ist, gefüllt.
Ein bevorzugtes Polymermaterial ist Polyethylen, jedoch können andere
Polymermaterialien bei der Fertigung des Verschlusses verwendet
werden. In dem Schritt 404 wird die Form geöffnet und
Transportmittel werden bereitgestellt, um den Verschluss von der
Formmaschine zu einer Faltmaschine zu transportieren. Das Transportmittel
kann ein Flachausleger sein, der unterteilte Flächen zum Aufnehmen eines Verschlusses
hat. In dem Schritt 406 wird der Verschluss an dem Transportmittel
befestigt. Dies kann durch das Herausdrücken des Verschlusses aus der
Form durch einen Stift erfolgen. Das Transportmittel kann ebenso
ein Vakuum zum Aufnehmen des Verschlusses haben.
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In
dem Schritt 408 wird der Verschluss zu einer benachbarten
Faltmaschine transportiert. In dem Schritt 410 wird der
Verschluss von dem Transportmittel zu einem Mittel zum neuen Ausrichten
transportiert. Der Verschluss wird mit dem Boden der Tülle und
der Oberseite der Kappe, in Richtung nach außen weisend, in einer nicht
faltbaren Ausrichtung auf dem Mittel zum neuen Ausrichten platziert.
Die Ausrichtung ist insofern nicht faltbar, da die Gelenkanordnung,
wenn sie gefaltet werden würde,
brechen würde
und die Tülle
nicht wie erwünscht
abgedeckt wäre. Das
Mittel zum neuen Ausrichten kann ein flaches Blech mit einer Nut
mit oder ohne Vakuum zum Annehmen des Verschlusses sein. In dem
Schritt 412 bewegt sich das Mittel zum neuen Ausrichten
und befestigt den Verschluss an einer Faltvorrichtung und richtet
dabei den Verschluss, mit dem Boden der Tülle und dem Oberteil der Kappe
in Richtung nach innen weisend, neu in eine faltbare Ausrichtung
aus. Beim Falten der Kappe auf die Tülle kann die Faltvorrichtung ähnlich wie
eine Türangel
arbeiten. In dem Schritt 416 wird der Verschluss von der
Faltvorrichtung auf einen darunter angeordneten Transportmechanismus
zum Verpacken und für
den Vertrieb freigegeben.