EP3464090B1 - Ausgiesselement für eine verbundpackung sowie verbundpackung mit einem ausgiesselement - Google Patents

Ausgiesselement für eine verbundpackung sowie verbundpackung mit einem ausgiesselement Download PDF

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EP3464090B1
EP3464090B1 EP17721417.8A EP17721417A EP3464090B1 EP 3464090 B1 EP3464090 B1 EP 3464090B1 EP 17721417 A EP17721417 A EP 17721417A EP 3464090 B1 EP3464090 B1 EP 3464090B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
rib
pouring
cutting element
angle
pouring element
Prior art date
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Active
Application number
EP17721417.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3464090A1 (de
Inventor
Philippe Hauser
Felix Rigling
Markus Wassum
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SIG Combibloc Services AG
Original Assignee
SIG Technology AG
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE102016110046.3A external-priority patent/DE102016110046A1/de
Application filed by SIG Technology AG filed Critical SIG Technology AG
Priority to PL17721417T priority Critical patent/PL3464090T3/pl
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/42—Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/72—Contents-dispensing means
    • B65D5/74—Spouts
    • B65D5/746—Spouts formed separately from the container
    • B65D5/747—Spouts formed separately from the container with means for piercing or cutting the container wall or a membrane connected to said wall
    • B65D5/748—Spouts formed separately from the container with means for piercing or cutting the container wall or a membrane connected to said wall a major part of the container wall or membrane being left inside the container after the opening

Definitions

  • the invention relates to a pouring element for a composite package, in particular a beverage carton for liquid foodstuffs, with a base body having a fastening flange and a pouring tube, a cutting element arranged and guided in the pouring tube and a closure cap which can be connected to the base body, the cutting element being actuated over the at the first actuation Shaped cap first drive means and second drive means formed on the inner wall of the cutting element can be driven and wherein the movement of the cutting element follows different slopes and a composite package, in particular a beverage carton for liquid food, with a packing gable panel suitable for receiving a pouring element.
  • beverage cartons consist of various packaging materials, such as paper and plastics, which, when fully assembled and printed, form a packaging laminate.
  • the layer structure can vary depending on requirements, for example, an additional aluminum layer is inserted for aseptic filling goods in order to achieve a good barrier effect against gases and light.
  • the laminate is cut to the size of the packaging during its manufacture, and so-called packaging blank blanks (blanks) are formed in this way.
  • the packaging laminate is also delivered as a continuous material (rolled goods) and only cut later.
  • a packaging machine which is often referred to as a form / fill / seal machine based on its main functions.
  • Filled goods are mainly liquid foods such as drinks, soups or yoghurt. Stocked, pasty or lumpy products or the like are also conceivable.
  • Packs of the type mentioned are sometimes also provided with pouring elements. In addition to controlled pouring, these also generally enable the consumer to reclose. It is not uncommon and predominantly for aseptic use that a first opening function is provided for the pack. The previously sealed package is opened for the first time. This can be done for example by means of a pull-ring (“ring-pull”) or tab or also by means of a lancing and / or cutting device. Such puncturing and / or cutting devices are often designed as sleeve-like cutting elements (cutting rings) which are coupled to the screw cap, for example by means of drive means, so that the pack is cut open simultaneously by means of the rotary actuation of the screw cap.
  • ring-pull pull-ring
  • Such puncturing and / or cutting devices are often designed as sleeve-like cutting elements (cutting rings) which are coupled to the screw cap, for example by means of drive means, so that the pack is cut open simultaneously by means of the rotary actuation of the screw cap.
  • the international patent application dating back to the applicant WO 2007/113215 A1 shows for example a three-part pouring element.
  • the base body, screw cap and cutting sleeve are initially individually manufactured in the injection molding process and, when put together, result in a functional pouring element which can be permanently connected to a filled, described above, via a fastening flange on the base body.
  • the cutting element moves in the direction of an area of the composite package that is to be opened and separates it by means of a specially provided cutting edge.
  • the cutting element is driven by driver webs formed in the inner region of the cap, which act on corresponding hook-like projections on the cutting element and thus set it in rotation during the first opening process.
  • carrier webs are created in such a way that they can transmit torsionally stiff torsional forces due to their curved, concentric web shape, but can deflect radially inwards when they are closed again. So initiated Rotation movement is converted into a movement following a helical line via an external thread on the cutting element and an internal thread on the base body.
  • the thread pairing enables a relatively safe guidance of the components - which is always desired - but limits the kinematics of the cutting element to a constant feed. This can be disadvantageous since, in the case of packages of the type mentioned, a so-called "PE pulling" can occur during the separation process.
  • the polyethylene film stretches in length without separating, which results in a poor or even incomplete opening result, so that the product cannot be poured out in the required manner.
  • the second drive means are designed as an obliquely running rib enclosing an angle to the longitudinal direction of the cutting element, and in that the end face of the rib partially projects beyond its rib base and that the rib lies between the inner wall of the cutting element and the contact surface of the rib includes an acute fillet angle on its drive-side rib base. If the movement of the cutting element follows different gradients, a second drive means which runs obliquely to the longitudinal direction of the cutting element permits improved torque transmission from the closure cap to the cutting element. Ideally, the force acts exactly in the direction of movement of the cutting element.
  • the continuous rib has a solid strength.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a composite packing, the packing gable panel having a local packing material weakening and such a pouring element being positioned and permanently connected in such a way that when the pouring element is actuated for the first time, the cutting element can be moved in the direction of the packing material weakening and can thus be severed, that the composite package is ready for emptying.
  • Pouring element and compound packaging must always be closely coordinated. Exact positioning on a packing gable panel provided for this purpose is of crucial importance.
  • the pouring element must remain connected to the composite package, on the other hand, the cutting element should dig into the packaging material weakening created for this purpose and then cut it open. This is the only way to fully open the package, which is then ready for emptying.
  • the angle ⁇ includes 40 ° to 50 °. With such an angular range, an optimal compromise is found even with different gradients of the cutting element movement.
  • the advantages of a rib and an improved drive do not have to be foregone.
  • the angle ⁇ includes 50 ° to 80 °. Tests have shown that such a region of the fillet angle offers a balanced solution between the management and drive functions.
  • the drive means sufficiently supports the cutting element guide, but does not hinder the drive.
  • the cutting element can be further driven via third drive means formed on the closure cap and fourth drive means formed on the cutting element.
  • the cutting element has fulfilled its function of opening the compound pack for the first time.
  • the first and second drive means are decoupled. If the closure cap is closed again after the product has been removed for the first time, the third drive means on the closure cap and the fourth drive means on the cutting element ensure that the cutting ring is pressed even further in the direction of the pack and that it is brought into its end position so that Decouple the drive means completely.
  • the fourth drive means are designed as an obliquely running second rib enclosing an angle ⁇ to the longitudinal direction, the angle ⁇ enclosing 5 ° to 25 °.
  • the second rib forms an obtuse angle ⁇ on the contact surface side, which has an angle of 100 ° to 130 °.
  • ⁇ an angle of 100 ° to 130 °.
  • a third rib which is transverse to the longitudinal direction is formed between the first rib and the second rib.
  • a horizontally extending rib also offers the advantage of a flat surface. Such may be desirable or necessary for the production by injection molding, since it can serve as a functional surface as a gating point and / or as a point of application of the ejection pins for demolding the part from the injection molding tool.
  • the first drive means are designed as first drive flanks, which ideally have an angular width on the contact surface side such that they form the complement angle with angle ⁇ .
  • the First drive means designed as thin-walled flanks, it is not only always possible to save material, but also allows the flanks to undergo slight elastic deformation.
  • Such a drive flank can - especially with a contact angle on the contact surface to the angle ⁇ - offer a particularly good drive and an additional supportive guidance of the cutting element.
  • the third drive means are also designed as a second drive flank, the closure cap can be manufactured particularly well.
  • the packaging material weakening is listed as an over-coated hole.
  • Such a special preparation of the packing material is particularly suitable for opening by means of a pouring element which is optimized in terms of drive and guidance, since the separation does not have to take place through the solid material of the composite packing.
  • the illustrated embodiment of a composite pack P according to the invention shows this as a beverage carton.
  • the composite pack P consists of a packing material that forms a packing laminate from a sequence of flatly joined materials: polymer layers are laminated on both sides of a cardboard carrier layer and an additional aluminum layer shields the product of the composite pack P from undesired environmental influences (light, oxygen).
  • the composite pack P provides a pack gable panel 1 in the head region, to which a pouring element A, which is also according to the invention, is applied and permanently attached.
  • a packaging material weakening region which is covered here by the pouring element A, is severed and the composite package P, which is thus ready for emptying, is opened for the first time.
  • this weakening area is designed as an over-coated hole which is formed during manufacture: a hole is punched out of the cardboard carrier layer so that local weakening occurs after it has been coated.
  • FIG Figure 2 shows the pouring element A according to the invention, the parts of which are individually assembled (assembled) in the injection molding process: a base body 2, a — here hidden — cutting element 3 (shown in FIG Figure 4 ) and a sealing cap 4.
  • the pouring element A which is now ready for use, is then applied to the composite package P via a fastening flange 5 and permanently connected by means of hot glue.
  • closure cap 4 If the closure cap 4 is actuated by the consumer for the first time, the unscrewing movement of the closure cap 4 is transferred to the cutting element 3 guided in the base body 2, which separates the composite pack P in the area of the weakening. The product can then be poured out through the opening created in this way.
  • the base body 2 which in addition to the mounting flange 5 also consists of a pouring tube 6.
  • the cutting element 3 is arranged in the pouring tube 6 and via first guide means 7 formed on the inner wall of the pouring tube and corresponding second guide means 8 formed on the cutting element 3 (see Figure 4 ) positively guided.
  • the first guide means 7 are formed by a circumferential web 9.
  • Figure 4 shows the cutting element 3 as a single part.
  • the second guide means 8 mentioned are realized as cam pairs 10 arranged over the circumference and molded onto the outer wall of the cutting element 3.
  • the pairs of cams 10 enclose the web 9 and thus form a forced guidance of the cutting element 3 in the pouring tube 6 of the base body 2.
  • the cutting element 3 then moves in the direction of the over-coated hole of the composite package P, pierces and / or cuts through it then by means of separating elements 11 formed at the end of the cutting element 3.
  • the cutting element 3 is driven by first drive means 12 formed on the closure cap 4 (see Figure 7 ), which act on ribs 14 formed on the inner wall of the cutting element 3 as second drive means 13 and thus set the cutting element 3 in the movement already described.
  • FIG. 5 the cutting element 3 mounted in the pouring tube 6 by the base body 2 is shown in the starting position.
  • the top view shows the fillet angle ⁇ enclosed in the foot region of a rib 14.
  • the end face 15 of the rib 14 projects beyond its foot on the drive side, so that the fillet angle ⁇ is an acute angle.
  • This acute fillet angle ⁇ supports the guidance of the cutting element 3.
  • the Figure 6 shows one of the ribs 14 in detail, which includes an angle ⁇ to the longitudinal direction of the cutting element 3. This enables an improved torque transmission from the closure cap 4 to the cutting element 3, the positive guidance of which in the pouring tube 6 of the base body 2 forces the cutting element 3 onto a movement path with different pitches.
  • third drive means 16 see Figure 7
  • fourth drive means 17 formed on the cutting element 3. These come into active contact when the closure cap 4 is reclosed and bring the cutting element 3 into its end position.
  • the fourth drive means 17 are formed as second ribs 18 and are inclined to the longitudinal direction of the cutting element 3 by an angle ⁇ and are furthermore by an obtuse angle ⁇ (in Figure 5 drawn), which also optimizes this drive part.
  • a third rib 19 forms a supplementary piece between rib 14 and second rib 18 and connects them in one piece.
  • first drive means 12 project as first drive flanks 20 from the cover into the interior of the closure cap 4.
  • first drive flanks 20 are of relatively thin-walled design and have the complement angle to the fillet angle ⁇ on the contact surface side.
  • Second drive flanks 21 are integrally connected to the first drive flanks 19 as third drive means 16.
  • the closure cap 4 is coupled to the cutting element 3 for the individual movements as a drive and the desired power and torque transmission can take place in a solid manner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cartons (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ausgießelement für eine Verbundpackung, insbesondere einen Getränkekarton für flüssige Lebensmittel, mit einem einen Befestigungsflansch und einen Ausgießtubus aufweisenden Grundkörper, einem im Ausgießtubus angeordneten und geführten Schneidelement und einer mit dem Grundkörper verbindbaren Verschlusskappe, wobei bei erstmaliger Betätigung das Schneidelement über an der Verschlusskappe ausgeformte erste Antriebsmittel und an der Innenwand des Schneidelements ausgeformte zweite Antriebsmittel antreibbar ist und wobei die Bewegung des Schneidelements unterschiedlichen Steigungen folgt sowie eine Verbundpackung, insbesondere einen Getränkekarton für flüssige Lebensmittel, mit einem zur Aufnahme eines Ausgießelements geeigneten Packungsgiebelpanel.
  • Im Bereich der Verpackungstechnik gehören Verbundverpackungen seit langem zum gängigen Stand der Technik. So bestehen beispielsweise Getränkekartons aus verschiedenen Packstoffen wie Papier und Kunststoffen, die, vollflächig gefügt und bedruckt, ein Packungslaminat bilden. Der Schichtaufbau kann je nach Anforderungen variieren, so wird beispielsweise für aseptische Füllgüter zusätzlich eine Aluminiumschicht eingelegt, um eine gute Barrierewirkung gegen Gase und Licht zu erzielen. Oft - aber nicht immer - wird das Laminat noch während seiner Herstellung auf Verpackungsgröße zugeschnitten und es werden auf diese Weise sogenannte Packungsmantelrohlinge (Zuschnitte) gebildet. Alternativ wird auch das Packungslaminat als Endlosmaterial (Rollenware) ausgeliefert und erst später zugeschnitten.
  • Das eigentliche Formen und Befüllen der Verpackung und das Verschließen zu einer Packung geschieht in einer Verpackungsmaschine, die nicht selten in Anlehnung an ihre Hauptfunktionen auch als Form-/Fill-/Seal-Maschine bezeichnet wird. Als Füllgüter kommen vorwiegend flüssige Lebensmittel wie beispielsweise Getränke, Suppen oder Joghurt in Frage. Denkbar sind auch gestockte, pastöse oder stückige Produkte oder dergleichen.
  • Packungen der genannten Art werden zuweilen auch mit Ausgießelementen versehen. Diese ermöglichen dem Verbraucher neben einem kontrollierten Ausgießen in der Regel auch eine Wiederverschlussmöglichkeit. Nicht selten und vorwiegend bei aseptischer Anwendung ist zudem eine Erstöffnungsfunktion für die Packung vorgesehen. Dabei wird die zuvor gasdicht verschlossene Packung erstmalig aufgetrennt. Dies kann beispielsweise mittels Zug-Ring ("Ring-Pull") oder -Lasche oder auch durch eine Stech- und/oder Schneidvorrichtung geschehen. Solche Stech- und/oder Schneidvorrichtungen sind oft als hülsenartige Schneidelemente (Schneidringe) ausgeführt, die über Antriebsmittel beispielsweise mit der Schraubkappe gekoppelt sind, so dass - mittels der Drehbetätigung der Schraubkappe - die Packung gleichzeitig aufgeschnitten wird.
  • Die auf die Anmelderin zurückgehende internationale Patentanmeldung WO 2007/113215 A1 zeigt beispielsweise ein dreiteiliges Ausgießelement. Grundkörper, Schraubkappe und Schneidhülse sind zunächst einzeln im Spritzgussverfahren gefertigt und ergeben zusammengesetzt ein funktionsfähiges Ausgießelement, das über einen Befestigungsflansch am Grundkörper mit einer gefüllten, oben beschriebenen Verbundpackung bleibend verbunden werden kann. Wird die Schraubkappe vom Konsumenten das erste Mal betätigt, bewegt sich das Schneidelement in Richtung eines zu öffnenden Bereichs der Verbundpackung und trennt diesen mittels einer eigens dafür vorgesehenen Schneide auf. Der Antrieb des Schneidelements erfolgt dabei über im Innenbereich der Kappe ausgebildete Mitnehmerstege, die auf korrespondierende hakenartige Vorsprünge am Schneidelement wirken und so dieses beim Erstöffnungsvorgang in Rotation versetzen. Diese Mitnehmerstege sind so geschaffen, dass sie durch ihre gebogene konzentrische Stegform verwindungssteif Drehkräfte übertragen können, jedoch beim Wiederverschließen radial nach innen ausweichen können. Eine so eingeleitete Rotationsbewegung wird über ein Außengewinde am Schneidelement und ein Innengewinde am Grundkörper in eine einer Schraubenlinie folgenden Bewegung umgesetzt. Die Gewindepaarung ermöglicht zum einen eine relativ sichere Führung der Bauteile - was stets gewünscht ist - schränkt aber die Kinematik des Schneidelements auf einen konstanten Vorschub ein. Dieser kann nachteilig sein, da es bei Packungen der genannten Art beim Trennvorgang zu einem sogenannten "PE-Ziehen" kommen kann. Dabei reckt sich die Polyethylenfolie in die Länge, ohne sich zu trennen, was in einem schlechten oder gar unvollständigen Öffnungsergebnis endet, so dass sich das Produkt nicht in der geforderten Weise ausgießen lässt.
  • Um dem Problem abzuhelfen, ist von der Anmelderin eine Lösung, offenbart in der internationalen Patentanmeldung WO 2004/000667 A1 , vorgeschlagen worden: eine speziell gestaffelte Kinematik des Schneidelements. Dieses wird zunächst rein axial vorgeschoben und so die Verbundpackung durch ein kombiniertes Stech- und Schneidorgan angestochen. Im Anschluss folgt eine reine Rotation, die das Organ ausschließlich schneiden lässt. Um diese spezielle Kinematik zu ermöglichen, sind Führungsmittel am Grundkörper und am Schneidelement ausgeformt. Für den Antrieb des Schneidelements mittels Drehung der Schraubkappe sind simple Nocken an der Innenwand des Schneideelements ausgeformt, die auf die Zylinderwandsegmente der Schraubkappe wirken. Da stets die Gefahr eines Verkippens und/oder Verkantens des Schneidelements besteht, sind die Führungs- und Antriebsmittel massiv dimensioniert, was einen hohen Materialverbrauch zeitigt.
  • Eine hinsichtlich Führung und Antrieb des Ausgießelements verbesserte Lösung offenbart die ebenfalls auf die Anmelderin zurückgehende internationale Patentanmeldung WO 2006/050624 A1 . Die Antriebsnocken am Schneidelement wurden hier mit einem nagelkopfartigen Fortsatz ergänzt. Ein solcher Fortsatz unterstützt und verbessert die Führung des Schneidelements, da er die Zylinderwandsegmente teilweise hintergreift und so ein Verkippen verhindern hilft. Solche Fortsätze sind in der Fertigung nur aufwändig zu schaffen, da sie relativ viel Material hinter der Einschnürung des Nockens verlangen. Insbesondere ergeben sich schlechtere Fließverläufe für den Kunststoff und relativ hohe Zykluszeiten beim Spritzgießen. Ferner müssen solche Antriebselemente stets stabil dimensioniert sein, damit sichergestellt ist, dass unter keinen Umständen Teile abbrechen und ins Produkt fallen könnten.
  • Davon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ausgießelement und eine Verbundpackung der eingangs genannten und zuvor näher beschriebenen Art so auszugestalten und weiterzubilden, dass die beschriebenen Nachteile überwunden werden. Insbesondere sollen der Antrieb und die Führung des Schneidelements beim Öffnen der Verbundpackung bei gleichzeitig optimierter Herstellbarkeit verbessert werden.
  • Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Ausgießelement nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch, dass die zweiten Antriebsmittel als eine schräg verlaufende und zur Längsrichtung des Schneidelements einen Winkel einschließende Rippe ausgebildet sind, und dass die Stirnseite der Rippe ihren Rippenfuß teilweise überragt und dass die Rippe zwischen der Innenwand des Schneidelements und der Kontaktfläche der Rippe an ihrem antriebsseitigen Rippenfuß einen spitzen Kehlwinkel einschließt. Folgt die Bewegung des Schneidelements unterschiedlichen Steigungen, lässt ein zur Längsrichtung des Schneidelements schräg verlaufendes zweites Antriebsmittel eine verbesserte Drehmomentübertragung von der Verschlusskappe auf das Schneidelement zu. Idealerweise wirkt dabei die Kraft exakt in die Bewegungsrichtung des Schneidelements. Die fortsatzlose Rippe weist eine solide Festigkeit auf. Insbesondere treten keine Kerbspannungen in den Übergangsbereichen zu weiteren Anformungen auf. Nur intakte Teile vermögen die ihnen zugedachten Funktionen (wie z.B. Antriebsfunktion) zu erfüllen. Unter keinen Umständen dürfen zudem Teile abbrechen, die schlimmstenfalls ins verzehrbereite Produkt gelangen könnten. Eine fortsatzlose Rippe ist fertigungstechnisch zudem leichter zu realisieren. Die meist im Spritzgussverfahren hergestellten Teile weisen keine zusätzlichen Verengungen auf, die die Füllung der Kavität hinsichtlich verlängerter Zykluszeiten und/oder lokal qualitativ minderer Materialgüte keineswegs negativ beeinflussen. Mit einer ihren Fuß überragenden Stirnseite der Rippe ist zudem die Führung des Schneidelements unterstützt und verbessert.
  • Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ebenfalls durch eine Verbundpackung, wobei das Packungsgiebelpanel eine lokale Packungsmaterialschwächung aufweist und ein solches Ausgießelement derart positioniert und dauerhaft verbunden ist, dass beim erstmaligen Betätigen des Ausgießelements das Schneidelement in Richtung der Packungsmaterialschwächung bewegbar und diese so durchtrennbar ist, dass die Verbundpackung zur Entleerung bereit ist. Ausgießelement und Verbundpackung sind stets eng aufeinander abzustimmen. So ist eine exakte Positionierung auf einem dafür vorgesehenen Packungsgiebelpanel von entscheidender Wichtigkeit. Zum einen muss das Ausgießelement mit der Verbundpackung verbunden bleiben, zum anderen soll sich das Schneidelement exakt in der dafür geschaffenen Packungsmaterialschwächung eingraben und diese sodann auftrennen. Erst dies ermöglicht eine vollständige Öffnung der Packung, die dann so zur Entleerung bereit ist.
  • Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Winkel α 40° bis 50° einschließt. Mit einem solchen Winkelbereich ist selbst bei unterschiedlichen Steigungen der Schneidelementbewegung ein optimaler Kompromiss gefunden. Dabei muss auf die Vorteile einer Rippe und eines verbesserten Antriebs nicht verzichtet werden.
  • Eine andere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Winkel β 50° bis 80° einschließt. Versuche haben gezeigt, dass ein solcher Bereich des Kehlwinkels eine austarierte Lösung zwischen Führungs- und Antriebsfunktion bietet. Zum einen unterstützt das Antriebsmittel die Schneidelementführung hinreichend, behindert aber den Antrieb nicht.
  • In weiterer vorteilhafter Ausführung ist beim ersten Wiederverschließen das Schneidelement über an der Verschlusskappe ausgeformte dritte Antriebsmittel und an dem Schneidelement ausgeformte vierte Antriebsmittel weiter antreibbar. Nach erstmaliger Betätigung des Ausgießelements hat das Schneidelement seine Funktion der Erstöffnung der Verbundpackung erfüllt. Erste und zweite Antriebsmittel sind entkoppelt. Wird nun nach einer ersten Entnahme des Produkts die Verschlusskappe wieder verschlossen, sorgen die dritten Antriebsmittel an der Verschlusskappe und die vierten Antriebsmittel am Schneidelement dafür, dass der Schneidring noch weiter in Richtung der Packung gedrückt wird und dieser in seine Endstellung gebracht wird, so dass sich die Antriebsmittel vollständig entkoppeln.
  • Bei weiteren zweckmäßigen Ausführungsformen sind die vierten Antriebsmittel als eine schräg verlaufende und zur Längsrichtung einen Winkel γ einschließende zweite Rippe ausgebildet sind, wobei der Winkel γ 5° bis 25° einschließt. Mit einer solchen Ausgestaltung ist eine gute Lösung zur Erfüllung der beschriebenen Funktion gefunden. Insbesondere wird so ein Blockieren der Verschlusskappe verhindert.
  • In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung schließt die zweite Rippe kontaktflächenseitig einen stumpfen Winkel δ ein, der 100° bis 130° aufweist. Ein solcher stumpfer Winkel bietet den Vorteil, dass den dritten Antriebsmitteln der Verschlusskappe die Möglichkeit eines elastischen Ausweichens und "Abgleitens" gegeben ist.
  • Nach einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist zwischen der ersten Rippe und der zweiten Rippe eine zur Längsrichtung quer stehende dritte Rippe ausgebildet. Eine solche horizontal verlaufende Rippe bietet neben einer zusätzlichen Verstärkung der Antriebsrippen zudem den Vorteil einer ebenen Fläche. Eine solche kann für die Herstellung im Spritzgussverfahren wünschenswert oder nötig sein, da sie als Funktionsfläche als Anspritzpunkt und/oder als Angriffspunkt der Ausstoßstifte zur Entformung des Teils aus dem Spritzgusswerkzeug dienen kann.
  • Gemäß weiterer Lehren der Erfindung sind die ersten Antriebsmittel als erste Antriebsflanken ausgebildet, die idealerweise kontaktflächenseitig eine derartige Winkelweite aufweisen, dass sie mit Winkel β den Komplementwinkel bilden. Sind die ersten Antriebsmittel als dünnwandige Flanken ausgeführt, lässt sich nicht nur stets wünschenswert Material sparen, sondern erlaubt den Flanken auch eine leichte elastische Verformung. Eine solche Antriebsflanke kann - besonders mit einem kontaktflächenseitigen Komplementwinkel zum Winkel β - einen besonders guten Antrieb und eine zusätzlich unterstützende Führung des Schneidelements bieten. Sind zudem die dritten Antriebsmittel als zweite Antriebsflanke ausgebildet, so lässt sich die Verschlusskappe besonders gut fertigen.
  • Nach einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist die Packungsmaterialschwächung als überbeschichtetes Loch aufgeführt. Eine solche spezielle Vorbereitung des Packungsmaterials eignet sich speziell zur Öffnung durch ein in Antrieb und Führung optimiertes Ausgießelement, da die Trennung nicht durch das Vollmaterial der Verbundpackung erfolgen muss.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand der lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Verbundpackung mit Ausgießelement in perspektivischer Ansicht von vorn oben,
    Fig. 2
    ein erfindungsgemäßes Ausgießelement in perspektivischer Ansicht von oben,
    Fig. 3
    den Grundkörper des Ausgießelements aus Fig. 2 in perspektivischer Ansicht von oben,
    Fig. 4
    das Schneidelement des Ausgießelements aus Fig. 2 in perspektivischer Ansicht von oben,
    Fig. 5
    den Grundkörper mit eingesetztem Schneideelement des Ausgießelements aus Fig. 2 in Draufsicht,
    Fig. 6
    ein Antriebsmittel des Schneidelements aus Fig. 4 in Detailansicht und
    Fig. 7
    die Verschlusskappe des Ausgießelements aus Fig. 2 in perspektivischer Innenansicht.
  • Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundpackung P zeigt diese als einen Getränkekarton. Die Verbundpackung P besteht aus einem Packungsmaterial, das aus einer Abfolge von flächig gefügten Materialien ein Packungslaminat bildet: einer Kartonträgerschicht sind beidseitig Polymerschichten auflaminiert und eine zusätzliche Aluminiumschicht schirmt das Produkt der Verbundpackung P vor unerwünschten Umwelteinflüssen (Licht, Sauerstoff).
  • Die Verbundpackung P stellt im Kopfbereich ein Packungsgiebelpanel 1 bereit, auf das ein ebenso erfindungsgemäßes Ausgießelement A appliziert und dauerhaft angebracht ist. Bei erstmaligem Betätigen des Ausgießelements A wird ein - hier durch das Ausgießelement A verdeckter - Packungsmaterialschwächungsbereich durchtrennt und so die Verbundpackung P erstmals geöffnet, die so zur Entleerung bereitsteht. Dieser Schwächungsbereich ist im gezeigten und insofern bevorzugten Ausführungsbeispiel als ein überbeschichtetes Loch ausgeführt, das bei der Herstellung gebildet wird: der Kartonträgerschicht ist dabei ein Loch ausgestanzt, so dass nach ihrer Beschichtung eine lokale Schwächung entsteht.
  • Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Ausgießelement A, dessen im Spritzgussverfahren einzeln gefertigten Teile fertig montiert (zusammengesetzt) sind: ein Grundkörper 2, ein - hier verdecktes - Schneidelement 3 (dargestellt in Figur 4) und eine Verschlusskappe 4. Das nun funktionsbereite Ausgießelement A wird dann über einen Befestigungsflansch 5 auf die Verbundpackung P appliziert und mittels Heißkleber dauerhaft verbunden.
  • Wird die Verschlusskappe 4 durch den Konsumenten erstmals betätigt, überträgt sich die Abschraubbewegung der Verschlusskappe 4 auf das im Grundkörper 2 geführte Schneidelement 3, das die Verbundpackung P im Bereich der Schwächung auftrennt. Durch die so geschaffene Öffnung lässt sich dann das Produkt ausgießen.
  • In der Figur 3 ist der Grundkörper 2 dargestellt, der neben dem Befestigungsflansch 5 auch aus einem Ausgießtubus 6 besteht. Im Montage- und Funktionszustand ist das Schneidelement 3 im Ausgießtubus 6 angeordnet und über an der Innenwand des Ausgießtubus ausgeformten ersten Führungsmitteln 7 und damit korrespondierenden, am Schneidelement 3 ausgeformten zweiten Führungsmitteln 8 (siehe Figur 4) zwangsgeführt. Die ersten Führungsmittel 7 sind durch einen umlaufenden Steg 9 gebildet.
  • Figur 4 zeigt das Schneidelement 3 als Einzelteil. Die erwähnten zweiten Führungsmittel 8 sind als über den Umfang angeordnete, an der Außenwand des Schneidelements 3 angeformte Nockenpaare 10 realisiert. Die Nockenpaare 10 schließen den Steg 9 ein und bilden so eine Zwangsführung des Schneidelements 3 im Ausgießtubus 6 des Grundkörpers 2. Bei erstmaligem Gebrauch bewegt sich dann das Schneidelement 3 entsprechend seiner Führung in Richtung des überbeschichteten Lochs der Verbundpackung P, durchsticht und/oder durchschneidet dieses sodann durch am Schneidelement 3 endständig ausgebildete Trennorgane 11. Der Antrieb des Schneidelements 3 erfolgt durch an der Verschlusskappe 4 ausgebildete erste Antriebsmittel 12 (siehe Figur 7), die auf an der Innenwand des Schneidelements 3 ausgebildete Rippen 14 als zweite Antriebsmittel 13 wirken und so das Schneidelement 3 in die bereits beschriebene Bewegung versetzen.
  • In Figur 5 ist das in den Ausgießtubus 6 vom Grundkörper 2 montierte Schneidelement 3 in Ausgangsstellung dargestellt. Die Draufsicht zeigt den im Fußbereich einer Rippe 14 eingeschlossenen Kehlwinkel β. Die Stirnseite 15 der Rippe 14 überragt deren Fuß antriebsseitig, so dass Kehlwinkel β ein spitzer Winkel ist. Dieser spitze Kehlwinkel β unterstützt die Führung des Schneidelements 3.
  • Die Figur 6 zeigt eine der Rippen 14 im Detail, die zur Längsrichtung des Schneidelements 3 einen Winkel α einschließt. Dies ermöglicht eine verbesserte Drehmomentübertragung von Verschlusskappe 4 auf das Schneidelement 3, dessen Zwangsführung im Ausgießtubus 6 des Grundkörpers 2 das Schneidelement 3 auf eine Bewegungsbahn mit unterschiedlichen Steigungen zwingt. Im gezeigten und insofern bevorzugten Ausführungsbeispiel sind an der Verschlusskappe 4 ausgeformte dritte Antriebsmittel 16 (siehe Figur 7) und am Schneidelement 3 ausgeformte vierte Antriebsmittel 17 ausgebildet. Diese treten beim Wiederverschluss der Verschlusskappe 4 in Wirkkontakt und bringen das Schneidelement 3 in seine Endstellung. Die vierten Antriebsmittel 17 sind als zweite Rippen 18 gebildet und verlaufen zur Längsrichtung des Schneidelements 3 um einen Winkel γ schräggestellt und sind ferner um den stumpfen Winkel δ (in Figur 5 eingezeichnet) geschrägt, womit auch dieser Antriebsteil optimiert ist. Eine dritte Rippe 19 bildet ein Ergänzungsstück zwischen Rippe 14 und zweiter Rippe 18 und verbindet diese einstückig.
  • In Figur 7 ist schließlich die Verschlusskappe 4 dargestellt. An deren Innenseite ragen die ersten Antriebsmittel 12 als erste Antriebsflanken 20 vom Deckel in den Innenraum der Verschlusskappe 4. Die ersten Antriebsflanken 20 sind im Ausführungsbeispiel relativ dünnwandig beschaffen und weisen kontaktflächenseitig den Komplementwinkel zum Kehlwinkel β auf. Mit den ersten Antriebsflanken 19 sind einstückig zweite Antriebsflanken 21 als dritte Antriebsmittel 16 verbunden. Somit ist die Verschlusskappe 4 mit dem Schneidelement 3 für die einzelnen Bewegungen als Antrieb gekoppelt und die gewünschte Kraft- und Drehmomentübertragung kann solid geführt stattfinden.

Claims (14)

  1. Ausgießelement (A) für eine Verbundpackung (P), insbesondere einen Getränkekarton für flüssige Lebensmittel, mit einem einen Befestigungsflansch (5) und einen Ausgießtubus (6) aufweisenden Grundkörper (2), einem im Ausgießtubus (6) angeordneten und geführten Schneidelement (3) und einer mit dem Grundkörper (2) verbindbaren Verschlusskappe (4), wobei bei erstmaliger Betätigung das Schneidelement (3) über an der Verschlusskappe (4) ausgeformte erste Antriebsmittel (12) und an der Innenwand des Schneidelements (3) ausgeformte zweite Antriebsmittel (13) antreibbar ist und wobei die Bewegung des Schneidelements (3) unterschiedlichen Steigungen folgt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweiten Antriebsmittel (13) als eine schräg verlaufende und zur Längsrichtung des Schneidelements (3) einen Winkel (α) einschließende Rippe (14) ausgebildet sind, dass die Stirnseite (15) der Rippe (14) ihren Rippenfuß teilweise überragt und dass die Rippe (14) zwischen der Innenwand des Schneidelements (3) und der Kontaktfläche der Rippe (14) an ihrem antriebsseitigen Rippenfuß einen spitzen Kehlwinkel (β) einschließt.
  2. Ausgießelement (A) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Winkel (α) 40° bis 50° einschließt.
  3. Ausgießelement (A) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Winkel (β) 50° bis 80° einschließt.
  4. Ausgießelement (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    beim ersten Wiederverschließen das Schneidelement (3) über an der Verschlusskappe (4) ausgeformte dritte Antriebsmittel (16) und an dem Schneidelement (3) ausgeformte vierte Antriebsmittel (17) weiter antreibbar ist.
  5. Ausgießelement (A) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die vierten Antriebsmittel (17) als eine schräg verlaufende und zur Längsrichtung einen Winkel (γ) einschließende zweite Rippe (18) ausgebildet sind.
  6. Ausgießelement (A) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Winkel (γ) 5° bis 25° einschließt.
  7. Ausgießelement (A) nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Rippe (18) kontaktflächenseitig einen stumpfen Winkel (δ) einschließt.
  8. Ausgießelement (A) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Winkel (δ) 100° bis 130° einschließt.
  9. Ausgießelement (A) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen der ersten Rippe (14) und der zweiten Rippe (18) eine zur Längsrichtung quer stehende dritte Rippe (19) ausgebildet ist.
  10. Ausgießelement (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die ersten Antriebsmittel (12) als erste Antriebsflanken (20) ausgebildet sind.
  11. Ausgießelement (A) nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die ersten Antriebsflanken (20) kontaktflächenseitig eine derartige Winkelweite aufweisen, dass sie mit Winkel (β) den Komplementwinkel bilden.
  12. Ausgießelement (A) nach einem der Ansprüche 4 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die dritten Antriebsmittel (16) als zweite Antriebsflanke (21) ausgebildet sind.
  13. Verbundpackung (P), insbesondere einen Getränkekarton für flüssige Lebensmittel, mit einem zur Aufnahme eines Ausgießelements (A) geeigneten Packungsgiebelpanel (1), wobei das Packungsgiebelpanel (1) eine lokale Packungsmaterialschwächung aufweist und ein Ausgießelement (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 derart positioniert und dauerhaft verbunden ist, dass beim erstmaligen Betätigen des Ausgießelements (A) das Schneidelement (3) in Richtung der Packungsmaterialschwächung bewegbar und diese so durchtrennbar ist, so dass die Verbundpackung (P) zur Entleerung bereit ist.
  14. Verbundpackung (P) nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Packungsmaterialschwächung als überbeschichtetes Loch ausgeführt ist.
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