WO2022243356A1 - AUSGIEßER FÜR FOLIENBEUTEL - Google Patents

AUSGIEßER FÜR FOLIENBEUTEL Download PDF

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WO2022243356A1
WO2022243356A1 PCT/EP2022/063399 EP2022063399W WO2022243356A1 WO 2022243356 A1 WO2022243356 A1 WO 2022243356A1 EP 2022063399 W EP2022063399 W EP 2022063399W WO 2022243356 A1 WO2022243356 A1 WO 2022243356A1
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channel
area
free space
rib
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PCT/EP2022/063399
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Marti NOGUÉ I ARBUSÀ
Carlos ALMOR MORUJO
Frank Römer
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Georg Menshen Gmbh & Co. Kg
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    • B65D2575/583Opening or contents-removing devices added or incorporated during package manufacture the non-integral spout having an elongate cross-sectional shape, e.g. canoe or boat shaped

Definitions

  • the invention relates to a pouring spout for film bags, comprising a pouring channel, the channel wall of the pouring channel being designed as a pouring spout at the first end area and the channel wall being surrounded by a welding area at the second end area, the welding area having two welding arms which extend in opposite directions to the channel axis of the Pouring channel extending in perpendicular directions to a respective welding arm end, in particular extending away from the channel wall in the second end region and each welding arm has a plurality of rib elements which are connected to the channel wall of the second end region and are spaced apart from one another in the direction of the channel axis and each rib element on a first Welding side has a first edge region extending between the channel wall and the end of the welding arm and, on a second welding side, has a second edge region extending between the channel wall and the end of the welding arm, wob ei the first and second edge regions form first and second welding zones.
  • the edge areas/welding zones can be at least partially straight.
  • Such spouts are known in the prior art, for example from publication DE 102017 009693 A1 from the same applicant.
  • the spouts are intended to be welded between two layers of foil of a foil bag, e.g. a foodstuff, in particular a free-flowing foodstuff. Due to the converging shape of the edge areas forming the welding zones in both welding arms, the welding area has a shape that tapers from the axis of the channel towards the ends of the welding arm, in particular which is often also referred to as boat-shaped, with the tapering taking place in a plane perpendicular to the axis of the channel .
  • the welding can be done thermally, for example, or inductively or by means of ultrasound, as well as other suitable welding processes.
  • the welding sides are thus two opposite sides at the welding area.
  • the weld sides lie on either side of a plane that includes the channel axis and both ends of the weld arm.
  • the channel axis is the longitudinal axis of the pouring channel, which leads through the spout.
  • This plane can also be referred to as a frontal plane and corresponds to a plane that lies parallel to the film layers of the film bag, in particular an unfilled film bag. The viewer actually sees the frontal plane when looking at the foil bag from the front.
  • a removable closure e.g. a cap, is typically arranged on one end area, which in use with an upright film bag forms the upper end area in its function as a pouring spout, which is preferably attached or attachable and removable to the pouring spout with a threaded connection.
  • the second end area forming the welding area is in the aforesaid Use the bottom end of the spout.
  • a radially protruding collar can be arranged around the channel wall between the pouring spout and the welding area. This can serve as a stop for a cap and/or comprise functional components of a so-called originality, with which it can be indicated whether the cap has already been opened once, or at least whether it has been moved out of the originally closed position.
  • the rib elements are preferably designed as flat elements.
  • the thickness of such a surface element can be the same everywhere, but this is not mandatory for the invention. The thickness can also vary locally.
  • the rib elements form the welding zones mentioned above, which run parallel to the upper edge of a film bag and thus ensure after welding that the film bag has several linear fastenings and seals on this upper edge along the welded-in welding area.
  • the rib elements are subjected to forces acting parallel to the rib plane.
  • a wall which connects all the rib elements, preferably with the wall around the aforementioned plane or Frontal plane is arranged around.
  • the wall runs through the middle and perpendicularly to the rib elements, which results in two free spaces between each two adjacent rib elements, which are arranged on both sides of the partition wall.
  • a pouring spout of the type mentioned at the outset which is also easy to produce using the injection molding process, in particular is easy to demould and which, with no or only insignificantly increased material costs, provides an increase in the area that can be used for welding in the welding area, in particular with at the same time sufficient stability of the required welding surfaces against the forces acting during the welding process.
  • this object is achieved in that a single free space is formed in each welding arm between two adjacent rib elements, and each free space is open on one of the two welding sides, in particular open to the outside, and is closed with a welding surface on the other of the two welding sides .
  • such an embodiment has at least two free spaces in each welding arm that are adjacent, in particular adjacent to one another, in particular if a respective welding arm has at least three rib elements that are arranged at a distance from one another.
  • a preferred embodiment can provide that each welding arm has exactly three rib elements and this results in exactly two free spaces in each welding arm.
  • the stabilizing wall described above which is central to the rib elements, is omitted. Instead of this a stabilization of two adjacent rib elements is achieved in that their welding zones, ie their edge areas, in the
  • Channel extension direction are at least substantially one above the other, are connected by a weld surface.
  • a welding surface thus extends between the welding zones of those two rib elements which surround the free space and, in addition to the stabilizing function, increases the total surface area available for welding. Compared to the previous line connection, this gives the weld greater resilience while at the same time ensuring the stability of the rib elements.
  • the essential advantage of the invention is that, compared to the prior art, the entire welding surface is enlarged, preferably without having to use more or at least not significantly more plastic material in the injection molding process.
  • the design according to the invention can be interpreted structurally in such a way that the originally existing wall described at the beginning was shifted from the middle between the previous welding zones partly in the direction of the first welding side and partly in the direction of the second welding side and the shifted wall area then forms a welding surface in each case.
  • the welding surfaces can thus preferably be formed from the proportion of material that was occupied by the wall described in the prior art.
  • each welding arm has at least one free space, in particular exactly one single free space, which is open on the first welding side and closed on the second welding side and has at least one free space, in particular exactly one single free space, which is closed on the first welding side and open on the second welding side.
  • the at least one, preferably exactly one, welding surface closing a free space on the first side is offset in height (viewed in the direction of channel extension) to the at least one, preferably exactly one, welding surface on the other welding side.
  • such an offset also occurs with the at least one opening of the free spaces on the welding sides mentioned, in particular via which the free spaces are open to the outside. Such an opening is later covered in use by a sheet of foil attached around the opening at the weld area.
  • This design also ensures good demouldability during injection molding, because the mold projections on the injection mold that define the free spaces can be moved in a direction perpendicular to the aforementioned frontal plane when the injection mold is opened and closed.
  • the invention can provide that the two welding arms are designed to be the same or identical in their respective geometry, in particular the relative arrangement of open spaces and closed spaces to one another on one and the same welding side, i.e. in particular they only differ on different welding sides.
  • the invention can preferably provide that free spaces lying adjacent in the direction of the channel axis, in particular adjacent to one another, are alternately closed or open to the first and to the second welding side.
  • this preferably results in the rib elements and the welding surfaces closing a free space having a meandering course.
  • the direction of the spacing of the The sectional plane perpendicular to the welding arm ends is preferably at a distance from the channel axis, in particular such that the sectional plane lies outside the pouring channel. This results in an overall very stable construction with an enlarged welding area.
  • the welding surface which closes a free space between the rib elements on one or alternatively on the other welding side, is arranged in such a way that its outward-facing surface, i.e. which comes into contact with the film layer to be welded, is flush with the edge areas of the welding zones forming the rib elements. This ensures that the welding surface and the welding zones of the edge regions adjoining it on both sides combine to form a jointly acting surface that is available for welding.
  • a free space thus preferably extends, e.g. from the opening on one of the welding sides, which is bounded by the edge regions of the rib elements at the top and bottom, in a direction perpendicular to the frontal plane into the welding arm up to the inner surface of the welding surface on the opposite welding side.
  • the opening can be delimited by a thickened area which extends in the direction of the axis of the channel and which is arranged on the inside on the opposite welding surface.
  • the welding zones of the rib elements, the at least one welding surface closing a free space, and in particular also the above-mentioned thickening are preferably located on one welding side in the same plane, a welding plane in which the welding takes place.
  • This plane may or may not be parallel to the channel axis. In a possible non-parallel design, the welding plane can move downwards away from the channel axis or closer to it.
  • the invention can provide that the surface areas which come into contact with a foil layer during welding can have different surface finishes, in particular depending on the welding method used.
  • the contacting surfaces are preferably at least the surfaces of the edge regions or welding zones, the welding surfaces closing the free space and a lateral surface area which surrounds the channel axis and connects the surface areas of the welding arms.
  • These contacting surfaces can, for example, be smooth, in particular without structuring, preferably in the case of a conductive introduction of welding energy.
  • these contacting surfaces can also have a rough design, in particular with a structure, preferably one that provides initial points for the melting due to the structure, such as projections, preferably in the case of ultrasonic welding.
  • a structuring can be arranged e.g. in a certain dimension range, in particular from 0.02-0.05 mm, raised on the contacting surface.
  • An expansion of the free space in the direction of the spacing of the ends of the welding arms can preferably already be present in that the welding arms taper in the direction of the ends of the welding arms.
  • a preferred embodiment can provide for each of the rib elements to be arranged around a transverse plane which is perpendicular to the channel axis.
  • the transverse plane and the frontal plane mentioned at the outset are preferably perpendicular to one another.
  • the transverse planes of different rib elements are thus spaced apart from one another.
  • the surface of a rib element pointing into the free space is inclined to the transverse plane around which the rib element is arranged. Fliering can achieve the above-mentioned expansion of the free space in the direction of its open side, and demouldability can be facilitated.
  • a further preferred embodiment can provide that on the rib element closest to the second end of the pouring channel, in particular the bottom rib element, a collar pointing away from the rib element and enlarging the welding zones/edge areas of this rib element is formed. Since the bottom rib element has no further adjacent rib element below, its welding zone would be limited to the thickness of its edge area.
  • the molded collar extends downward in line with the sweat zone.
  • the welding zone of the ribbed element is preferably enlarged at least essentially by the height of the collar, ie in particular the ribbed element is thickened at the edge towards the bottom. This leads to an improved resilience of the welded connection between the welding area and the film layer, precisely at the point where there is the greatest movement between the film layer and the welding area in the application.
  • the collar can form an elastically compliant area which can prevent stretching of the film in this area during welding. It is particularly preferred if the collar has a chamfer on its lower edge pointing outwards or is rounded with a radius. This can also keep stress away from the film.
  • the thickness of at least one rib element, preferably of all rib elements, viewed in the direction of the channel axis increases in the direction towards the end of the welding arm and/or in the direction of the channel axis considered fleas of a free space between two rib elements is decreasing.
  • Equally arranged free spaces on the same welding side are preferably closed or open in both welding arms with respect to their position relative to the channel axis as viewed in the direction of the channel axis.
  • two identically arranged free spaces can be connected by means of a groove via the lateral surface area of the second end area, which extends between the two welding arms.
  • their fleas measured in the direction of the channel axis correspond to the fleas of the free spaces in the same direction.
  • this lateral surface area is designed without a groove, in particular the lateral surface area on which there are two free spaces in the different arms has a curved surface profile which corresponds to the surface profile between the welding surfaces of both welding arms closing the free spaces on the same welding side.
  • a design that is also preferred in terms of construction provides that in the welding area of the pouring channel there are two planar/flat channel wall areas which are parallel to one another and lie opposite one another around the channel axis and to which the rib elements of the two welding arms (3a, 3a) are connected.
  • the planar, planar shape is therefore at least on the side of the duct wall on which the rib elements adjoin.
  • the planar, flat surface of the duct wall thus points into a free space. Demoulding during injection molding preferably takes place in a direction parallel to this surface.
  • the duct wall can also be different radially inward to the duct axis be designed as planar, although it is preferably designed there as well.
  • the pouring channel can preferably have several stiffening ribs in the welding area between the two mutually parallel, opposite channel wall areas, which extend radially inwards from the inner surface of the channel wall.
  • the inner surface of the channel wall between the parallel, planar channel wall areas can be curved, in particular with a fixed radius to the channel axis.
  • the welding surfaces closing a free space are arranged projecting outwards in relation to at least one bordering area, preferably in relation to the two bordering areas of the rib elements.
  • Such a protruding welding surface is preferably flat at least in regions, in particular at least in the region extending from the lateral surface region of the second end region to the end of the welding arm, or has a curvature running in the direction of the spacing of the edge regions, in particular a curvature that bulges outwards.
  • Such protruding welding surfaces can, for example, form a supply of welding material that is pressed during welding, in particular up to the edge areas.
  • An embodiment can also provide that the welding surfaces closing a free space are arranged in alignment with at least one bordering area, preferably with the two bordering areas of the rib elements.
  • the welding surfaces and/or edge regions are flat, at least in the region extending from the lateral surface region of the second end region to the end of the welding arm, or in a direction perpendicular to the channel axis Have level running curvature.
  • Such a curvature can be designed in such a way that the welding surfaces and edge regions are designed to be outwardly concave or outwardly convex in the plane considered.
  • FIGS. 1 to 4 show a first preferred embodiment which, apart from the differences mentioned later, has features in common with all other embodiments of the figures, which are then not described again in the later figures.
  • the figures show the features according to the invention in different views.
  • the spout shown has a pouring channel 1, which has a longitudinal extension direction according to the channel axis 1b and its Channel wall 1a is formed in an upper end region 2a at least substantially with a circular-cylindrical cross-section and forms a pouring spout.
  • the channel wall 1a has an external thread on the outside, which interacts with a cap with a corresponding internal thread, which is not shown here and is immaterial to the invention, so that the pouring spout can be optionally closed or opened.
  • the pouring spout is the area that can be covered by the cap and from which the contents of a foil bag (not shown here) can be removed.
  • the channel wall 1a is surrounded by a welding area 3, which comprises two welding arms.
  • the surrounding channel wall does not have to correspond to the circular-cylindrical shape that can be seen in the upper area.
  • the welding area 3 comprises two welding arms 3a and 3b, which are arranged diametrically opposite one another around the duct wall/the duct axis and extend in opposite directions away from the duct axis 1b/the duct wall 1a.
  • a film layer of a film bag is welded to the welding arms 3a and 3b on two opposite sides 6a and 6b, so that the welding area is enclosed between the film layers.
  • the welding sides 6a and 6b lie on both sides of an imaginary frontal plane which includes the channel axis 1b and both welding arm ends 4a, 4b. The frontal plane is thus in the center of the spout and is parallel to the film layers of a film bag (not shown).
  • each welding arm 3a, 3b comprises several, here three, rib elements 5a, 5b, 5c.
  • the possible designs are not limited to the three rib elements shown. In particular, more than three rib elements can also be provided, which only analogously lengthens the design downwards.
  • the rib elements are preferably designed as flat elements and each extend around a transverse plane 10a, 10b, 10c is perpendicular to the channel axis 1b.
  • the rib elements 5a, 5b, 5c or their transverse planes 10a, 10b, 10c are spaced apart in the direction of the channel axis 1b.
  • every two adjacent rib elements 5a and 5b or 5b and 5c enclose a free space 8a and 8b.
  • This respective free space 8a, 8b occupies the space between the mutually facing surfaces of the rib elements 5a, 5b, 5c, so in particular the respective free space is in the interior of each welding arm 3a, 3b.
  • the free spaces 8a, 8b occupies the space between the mutually facing surfaces of the rib elements 5a, 5b, 5c, so in particular the respective free space is in the interior of each welding arm 3a, 3b.
  • each rib element 5a, 5b, 5c has an edge region 7a or 7b on both welding sides 6a, 6b.
  • the edge region 7a, 7b extends at the outer edge essentially over the height (viewed in the direction of the channel axis 1b) of the rib element 5a, 5b, 5c.
  • This edge region 7a, 7b in particular its end face pointing outwards, forms a welding zone which is used alone or with enlarged areas for welding to a foil layer.
  • the perspective view of FIG. 1 makes it clear that the edge areas 7a, 7b or the welding zones converge towards the end of the welding arm. In particular, this results in a boat-like shape of the welding area.
  • FIG. 4 makes it clear that the rib elements 5a, 5b, 5c are connected in one piece to the channel wall 1c in the lower end region 2b.
  • each of the two adjacent free spaces 8a, 8b lying one above the other is open only to exactly one of the two welding sides 6a, 6b and is closed to the other with a welding surface 9 which covers the ones lying one above the other Connects edge areas and enlarges their welding zones.
  • the upper free space 8a in both welding arms 3a, 3b is open towards the welding side 6b and is closed with a welding surface 9 towards the welding side 6a.
  • the lower free space 8b is open to the welding side 6a and is closed with a welding surface 9 to the welding side 6b.
  • the design in both welding arms is therefore identical on the same welding side. If there are more than two free spaces one below the other, these are preferably closed or open alternately in the direction of the channel axis to one welding side and the other.
  • the welding area 3 is therefore not mirror-symmetrical about the frontal plane.
  • a shaped projection for forming the free spaces 8a, 8b therefore dips into the spout during injection molding with reference to Figure 2 for the upper free space 8a from the welding side 6b in the direction of the welding side 6a up to the inner wall of the upper welding surface 9 and for the lower free space 8b from the welding side 6a towards the welding side 6b up to the inner wall of the upper welding surface 9 into the spout.
  • the demoulding can thus take place perpendicularly to the direction in which the welding arm ends 4a, 4b are spaced apart.
  • the respective free space 8a, 8b is continuous on the inside from the welding surface 9 to the opposite opening and preferably it widens in this direction.
  • the thickness of a welding surface 9, viewed perpendicularly to the frontal plane, is preferably smaller than the thickness of the thickest rib element 5a, 5b, 5c, viewed in the direction of the channel axis 1b.
  • the term "weld surface” is preferably used not only for the Welding understood functional surface, but the wall element with this functional surface.
  • FIG. 3 shows a meandering course in the sequence of rib elements 5a, 5b, 5c and welding surfaces 9 resulting from the offset of the welding surfaces 9 or the openings of the free spaces 8a, 8b the meandering course continues.
  • the radially projecting collar shown is preferably arranged around the channel wall 1a, which can serve as a stop for a cap and carries functional elements of an original nature.
  • the free spaces 8a, 8b in the plane of the opening to the outside preferably have the same fleas everywhere.
  • the lowermost rib element has a downwardly projecting collar 11, in particular which also serves as a downward enlargement of the weld zone and/or dissipates load stress from the film at this point due to increased compliance.
  • a collar can also be omitted in other designs.
  • FIGS. 5 and 6 show, with otherwise identical features, a second embodiment according to the invention in which this groove 13 is missing.
  • the lateral surface area 12 has the same curved course at the level of the openings of the free spaces as at the level of the welding surfaces, which close the other free spaces on the same welding side.
  • FIGS Clearances 8a, 8b decreases in the direction of the welding arm ends 4a, 4b.
  • Figure 8 in particular shows that in this embodiment the area effectively available for welding increases in the direction of the welding arm ends 4a, 4b, in particular as a result of which, in the projection perpendicular to the frontal plane, there is an increased overlap 14 of the welding sides 6a, 6b opposite welding surfaces 9 results in comparison to the other versions.
  • Figure 9 shows a bottom view of the spout common to the previous versions with collar 11, which shows that the channel wall of the pouring channel in the lower end area 2b has two parallel, opposite, planar/even walls 1c, to which the rib elements are connected, of which here the bottom 5c is visible.
  • stiffening ribs 14 run radially inwards towards the duct axis 1b.
  • the pouring channel 1 transitions from a cylindrical inner shape to the shape with the planar, parallel walls 1c at a step 1d, which is at the level of the collar with the originality function.
  • the invention is not limited to the shown inner shape of the pouring channel 1 in all possible embodiments.
  • Figures 10 and 11 show views of an embodiment in which the collar 11 described above is not present.
  • the welding area 3 ends downwards with the lower surface of the lowermost rib element 5c. Otherwise, all the other features described above can also be realized in this embodiment, in particular with groove 13, as shown here, but also or without groove 13.
  • All figures show designs in which the edge regions 7a, 7b of the rib elements 5a, 5b serving as welding zones and/or the welding surfaces 9, which close the free spaces 8a, are preferably arranged flush with one another, in the extension to the end of the welding arm 4a, 4b, at least in certain areas are extended in a straight line, in particular between the respective arm end 4a, 4b and the curved lateral surface area 12.
  • the welding zones In the area between the connections of the rib elements 5a, 5b to the two channel walls 1c of the second end area 2b, the welding zones, possibly enlarged by the welding surfaces 9 closing the free space, merge into one another, preferably continuously, by means of the convexly curved outer surface area 12 mentioned.
  • the invention can also provide for all shown and generally for all possible non-shown embodiments according to the invention that the edge regions 7a, 7b, in particular including the welding surfaces 9 that close the free space, are designed with a curved course, in particular between the welding arm ends 4a, 4b and the lateral surface areas convexly curved outwards 12.
  • the mutually aligned welding surfaces 9 and edge regions 7a, 7b can have a curvature running in a plane perpendicular to the channel axis 1b, at least in regions, in particular at least in the region extending from the lateral surface region 12 of the second end region 2b to the end of the welding arm 4a, 4b, which outside concave is formed, in particular with this curvature merging into the lateral surface regions 12 which are convexly curved inversely to the outside.
  • FIG. 12 shows such an embodiment in an embodiment without a collar 11 in an axial view from below of a spout.
  • This embodiment can also be provided for an embodiment with a collar 11, which also applies to the following figures.
  • FIG. 13 shows an embodiment in the axial view from below of a spout, in which the mutually aligned welding surfaces 9 and edge regions 7a, 7b are at least partially, in particular at least in the area extending from the lateral surface region 12 of the second end region 2b to the end of the welding arm 4a, 4b extending area have a curvature running in a plane perpendicular to the channel axis 1b, which is convex to the outside, in particular this curvature merging into the convexly curved lateral surface areas 12 to the outside.
  • FIGS. 14 and 15 each show an embodiment in which the welding surfaces 9 are arranged so as to project outwards in relation to the edge regions 7a, 7b.
  • the welding surface 9 has a flat surface
  • the welding surface 9 is curved outwards, in particular is convex outwards.
  • the curvature is present in a plane which is oriented perpendicularly to the edge regions 7a, 7b extending in a straight line.
  • the curvature here runs in the direction of the spacing of the edge regions 7a, 7b.
  • FIGS. 14 or 15 can also be combined with the embodiments of FIGS. 12 and 13.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ausgießer für Folienbeutel umfassend einen Ausgießkanal, wobei die Kanalwandung des Ausgießkanals am ersten Endbereich als Ausgießstutzen ausgebildet ist und die Kanalwandung am zweiten Endbereich von einem Schweißbereich umgeben ist, wobei der Schweißbereich zwei Schweißarme aufweist, die sich in entgegengesetzte zur Kanalachse des Ausgießkanals senkrechte Richtungen zu einem jeweiligen Schweißarmende erstrecken, insbesondere die sich von der Kanalwandung im zweiten Endbereich wegerstrecken, und jeder Schweißarm mehrere Rippenelemente aufweist, die an der Kanalwandung angebunden sind und in der Richtung der Kanalachse zueinander beabstandet sind, wobei jedes Rippenelement auf einer ersten Schweißseite einen sich zwischen der Kanalwandung und dem Schweißarmende erstreckenden ersten Randbereich aufweist und auf einer zweiten Schweißseite einen sich zwischen der Kanalwandung und dem Schweißarmende erstreckenden zweiten Randbereich aufweist, wobei die ersten und zweiten Randbereiche erste und zweite Schweißzonen bilden, die in Richtung zum Schweißarmende zusammenlaufen, wobei in jedem Schweißarm jeweils zwischen zwei benachbarten Rippenelementen ein einziger Freiraum ausgebildet ist und jeder Freiraum an einer der beiden Schweißseiten offen und an der anderen der beiden Schweißseiten mit einer Schweißfläche geschlossen ist.

Description

Ausgießer für Folienbeutel
Die Erfindung betrifft einen Ausgießer für Folienbeutel umfassend einen Ausgießkanal, wobei die Kanalwandung des Ausgießkanals am ersten Endbereich als Ausgießstutzen ausgebildet ist und die Kanalwandung am zweiten Endbereich von einem Schweißbereich umgeben ist, wobei der Schweißbereich zwei Schweißarme aufweist, die sich in entgegengesetzte, zur Kanalachse des Ausgießkanals senkrechte Richtungen zu einem jeweiligen Schweißarmende erstrecken, insbesondere die sich von der Kanalwandung im zweiten Endbereich wegerstrecken und jeder Schweißarm mehrere Rippenelemente aufweist, die an der Kanalwandung des zweiten Endbereichs angebunden sind und in der Richtung der Kanalachse zueinander beabstandet sind und jedes Rippenelement auf einer ersten Schweißseite einen sich zwischen der Kanalwand und dem Schweißarmende erstreckenden ersten Randbereich aufweist und auf einer zweiten Schweißseite einen sich zwischen der Kanalwand und dem Schweißarmende erstreckenden zweiten Randbereich aufweist, wobei die ersten und zweiten Randbereiche erste und zweite Schweißzonen bilden. Dabei laufen erste und zweite Randbereich, bzw. erste und zweite Schweißzonen in Richtung zum Schweißarmende zusammen.
In einer möglichen Ausführung können die Randbereiche / Schweißzonen zumindest teilweise geradlinig erstreckt sein. In einem solchen Fall schließen die geradlinig erstreckten Bereiche von erstem Randbereich und zweitem Randbereich einen spitzen Winkel zwischen sich ein.
Solche Ausgießer sind im Stand der Technik bekannt, z.B. aus der Publikation DE 102017 009693 A1 derselben Anmelderin. Die Ausgießer sind dafür vorgesehen zwischen zwei Folienlagen eines Folienbeutels eingeschweißt zu werden, derz.B. ein Lebensmittel, insbesondere ein fließfähiges Lebensmittel beinhaltet. Durch die zusammenlaufende Form der die Schweißzonen bildenden Randbereiche in beiden Schweißarmen hat der Schweißbereich eine Gestalt, die sich von der Kanalachse in Richtung zu den Schweißarmenden hin verjüngt, insbesondere die häufig auch als schiffchenförmig bezeichnet wird, wobei die Verjüngung in einer Ebene senkrecht zur Kanalachse erfolgt.
Mittels Schweißbacken, die von zwei gegenüberliegenden Schweißseiten Schweißenergiedurch die jeweilige Folienlage des Folienbeutels auf die Schweißzonen appliziert wird, erfolgt eine Verschweißung zwischen den Schweißzonen und der jeweiligen Folienlage auf jeder der beiden Schweißseiten.
Das Verschweißen kann z.B. thermisch erfolgen, oder induktiv oder mittels Ultraschall, sowie anderer geeigneter Schweißverfahren.
Die Schweißseiten sind somit zwei einander gegenüberliegende Seiten am Schweißbereich. Die Schweißseiten liegen beidseits einer Ebene, welche die Kanalachse und beide Schweißarmenden umfasst. Hierbei ist die Kanalachse die Längserstreckungsachse des Ausgießkanals, der durch den Ausgießer führt.
Diese Ebene kann auch als eine Frontalebene bezeichnet werden und entspricht einer Ebene die parallel liegt zu den Folienlagen des Folienbeutels, insbesondere ungefüllten, Folienbeutels. Auf die Frontalebene sieht der Betrachter faktisch bei der frontalen Betrachtung des Folienbeutels.
An dem einen Endbereich, der in der Anwendung bei einem aufrecht stehenden Folienbeutel den oberen Endbereich in seiner Funktion als Ausgießstutzen bildet, ist typischerweise ein entfernbarer Verschluß angeordnet, z.B. eine Kappe, die vorzugsweise mit einer Gewindeverbindung am Ausgießstutzen befestigt bzw. befestigbar und entfernbar ist.
Der zweite, den Schweißbereich bildende Endbereich ist in der genannten Anwendung der untere Endbereich des Ausgießers. Zwischen dem Ausgießstutzen und dem Schweißbereich kann im Stand der technik und vorzugsweise auch bei der Erfindung um die Kanalwandung ein radial vorstehender Kragen angeordnet sein. Dieser kann als Anschlag für eine Kappe dienen und/oder funktionale Bestandteile einer sogenannten Originalität umfassen, mit welcher angezeigt werden kann, ob die Kappe bereits einmal geöffnet wurde, oder zumindest, ob sie aus der original verschlossenen Position heraus bewegt wurde.
Die Rippenelemente sind vorzugsweise als flächige Elemente ausgebildet. Insbesondere werden hierunter Elemente verstanden, die zwei um einen Dickenbetrag beabstandete Flächen aufweisen, vorzugsweise wobei die Dicke kleiner ist als das Querschnittsmaß der beiden sich vorzugsweise in der Dickenrichtung gegenüberliegenden Flächen. Die Dicke eines solchen Flächenelementes kann überall gleich sein, dies ist jedoch für die Erfindung nicht zwingend. Die Dicke kann auch lokal unterschiedlich sein.
Die Rippenelemente bilden mit ihren Randbereichen die eingangs genannten Schweißzonen, die parallel zum oberen Rand eines Folienbeutels verlaufen und so nach der Verschweißung sicherstellen, dass der Folienbeutel an diesem oberen Rand entlang des eingeschweißten Schweißbereiches mehrere linienförmige Befestigungen und Abdichtungen aufwiest.
Während des Schweißens werden die Rippenelemente mit parallel zur Rippenebene wirkenden Kräften beaufschlagt. Um zu verhindern, dass die Rippenelemente unter der Wirkung dieser Kräfte durch ein Ausbauchen zurückweichen ist es im bisherigen Stand der Technik üblicherweise vorgesehen, die Rippenelemente durch eine Wand zu stabilisieren, die alle Rippenelemente verbindet, vorzugsweise wobei die Wand um die vorgenannte Ebene, bzw. Frontalebene herum angeordnet ist. Flierdurch verläuft die Wand mittig und senkrecht zu den Rippenelementen wodurch sich zwischen je zwei benachbarten Rippenelementen zwei Freiräume ergeben, die beidseits der Trennwand angeordnet sind. Solche Ausgießer sind am Markt weit verbreitet, sind leicht im bevorzugten Spritzgießerfahren herstellbar, leicht schweißbar, benötigen wenig Materialeinsatz, haben jedoch den Nachteil, dass die im Wesentlichen linienartigen Schweißzonen bei zu starker Beanspruchung versagen können und es so zu Undichtigkeiten kommen kann. Zwar sind auch Lösungen bekannt, die sehr große Schweißflächen, insbesondere über die gesamte Höhe (in Kanalachsenrichtung betrachtet) des Schweißbereichs bereitstellen, diese Lösungen benötigen aber deutlich mehr Material.
Es ist vor diesen Hintergrund eine Aufgabe der Erfindung einen Ausgießer der eingangs genannten Art bereitzustellen, der weiterhin im Spritzgießverfahren einfach herstellbar ist, insbesondere leicht entformbar ist und der bei nicht oder nur unwesentlich erhöhtem Materialaufwand eine Vergrößerung der zum Schweißen nutzbaren Fläche am Schweißbereich bereitstellt, insbesondere bei gleichzeitig ausreichender Stabilität der gebotenen Schweißflächen gegen die wirkenden Kräfte beim Schweißvorgang.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in jedem Schweißarm jeweils zwischen zwei benachbarten Rippenelementen ein einziger Freiraum ausgebildet ist, und jeder Freiraum an einer der beiden Schweißseiten offen, insbesondere nach außen offen ist, und an der anderen der beiden Schweißseiten mit einer Schweißfläche geschlossen ist.
In der Kanalerstreckungsrichtung betrachtet hat eine solche Ausführung in jedem Schweißarm wenigstens zwei benachbart, insbesondere benachbart untereinander liegende Freiräume, insbesondere wenn ein jeweiliger Schweißarm wenigstens drei mit Abstand benachbart angeordnete Rippenelemente hat. Eine bevorzugte Ausführung kann vorsehen, dass jeder Schweißarm genau drei Rippenelemente aufweist und sich hierdurch genau zwei Freiräume in jedem Schweißarm ergeben.
Anders als im zuvor beschriebenen Stand der Technik entfällt die zuvor beschriebene stabilisierende, zu den Rippenelementen mittige Wand. Stattdessen wird eine Stabilisierung zweier benachbarter Rippenelemente dadurch erzielt, dass deren Schweißzonen, also deren Randbereiche, die in der
Kanalerstreckungsrichtung zumindest im Wesentlichen übereinander liegen, durch eine Schweißfläche verbunden sind. Eine solche Schweißfläche erstreckt sich somit zwischen den Schweißzonen derjenigen beiden Rippenelemente, die den Freiraum umgeben und vergrößert zusätzlich zur Stabilisierungsfunktion die insgesamt zur Verschweißung zur Verfügung stehende Fläche. Dies verleiht der Verschweißung gegenüber der bisherigen Linienverbindung eine vergrößerte Belastbarkeit bei gleichzeitig gewährleisteter Stabilität der Rippenelemente.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist es, dass sich gegenüber dem Stand der Technik eine Vergrößerung der gesamten Schweißfläche ergibt, vorzugsweise ohne das hierfür mehr oder zumindest nicht wesentlich mehr Kunststoffmaterial im Spritzgieß-Prozess zum Einsatz kommen muss.
Die erfindungsgemäße Ausführung kann konstruktiv so gedeutet werden, dass die ursprünglich vorhandene eingangs beschriebene Wand aus der Mitte zwischen den bisherigen Schweißzonen teilweise in Richtung zur ersten Schweißseite und teilweise in Richtung zur zweiten Schweißseite verschoben wurde und der verschobene Wandbereich hiernach jeweils eine Schweißfläche bildet. Die Schweißflächen können somit vorzugsweise aus dem Materialanteil gebildet werden, der im Stand der Technik durch die beschriebene Wand eingenommen wurde.
In einer bevorzugten Ausführung kann es vorgesehen sein, dass jeder Schweißarm wenigstens einen Freiraum, insbesondere genau einen einzigen Freiraum aufweist, der an der ersten Schweißseite offen und an der zweiten Schweißseite geschlossen ist und wenigstens einen Freiraum, insbesondere genau einen einzigen Freiraum aufweist, der an der ersten Schweißseite geschlossen und an der zweiten Schweißseite offen ist.
Vorzugsweise ergibt sich hierdurch eine Ausführung bei der der Schweißbereich an der ersten Schweißseite nicht identisch ausgebildet ist zur zweiten Schweißseite, was einen wesentlichen Unterschied zum Stand der Technik darstellt. Die wenigstens eine, vorzugsweise die genau eine einen Freiraum schließende Schweißfläche auf der ersten Seite ist vorzugsweise in dieser bevorzugten Ausführung in der Höhe (betrachtet in der Kanalerstreckungsrichtung) versetzt angeordnet zur der wenigstens einen, vorzugsweise genau einen einzigen Schweißfläche auf der anderen Schweißseite. Analog ergibt sich ein solcher Versatz ebenso bei der wenigstens einen Öffnung der Freiräume an den genannten Schweißseiten, insbesondere über welche die Freiräume nach außen offen sind. Eine solche Öffnung wird später in der Anwendung durch eine Folienlage überdeckt, die um die Öffnung herum am Schweißbereich befestigt ist.
Diese Ausführung sichert auch eine gute Entformbarkeit beim Spritzgießen, weil die Freiräume definierende Formvorsprünge am Spritzgießwerkzeug in einer Richtung senkrecht zur vorgenannten Frontalebene bei Öffnen und Schließen der Spritzgießform bewegt werden können.
Die Erfindung kann vorsehen, dass die beiden Schweißarme in ihrer jeweiligen Geometrie, insbesondere also der relativen Anordnung von offenen Freiräumen und geschlossenen Freiräumen zueinander auf ein und derselbe Schweißseite gleich bzw. identisch ausgebildet sind, insbesondere sich also nur auf verschiedenen Schweißseiten unterscheiden.
Unabhängig von der Anzahl der Rippenelemente und der zwischen diesen gebildeten Freiräumen kann es die Erfindung vorzugsweise vorsehen, dass in der Richtung der Kanalachse benachbart, insbesondere untereinander benachbart liegende Freiräume abwechselnd zur ersten und zur zweite Schweißseite geschlossen oder offen sind.
Vorzugsweise ergibt sich hierdurch betrachtet in einer Schnittebene durch einen Schweißarm senkrecht zur Richtung der Beabstandung der Schweißarmenden, dass die Rippenelemente und die einen Freiraum schließenden Schweißflächen einen mäanderförmigen Verlauf haben. Die zur Richtung der Beabstandung der Schweißarmenden senkrechte Schnittebene liegt dabei vorzugsweise in einem Abstand zur Kanalachse, insbesondere so, dass die Schnittebene ausserhalb des Ausgießkanals liegt. Hierdurch ergibt sich eine insgesamt sehr stabile Konstruktion mit vergrößerter Schweißfläche.
Die Schweißfläche, welche einen Freiraum zwischen den Rippenelementen an der einen oder alternativ an der anderen Schweißseite schließt ist so angeordnet, dass deren nach außen weisenden Fläche, die also mit der zu schweißenden Folienlage in Berührung kommt, fluchtend liegt zu den die Schweißzonen bildenden Randbereichen der Rippenelemente. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Schweißfläche und die beidseits daran angrenzenden Schweißzonen der Randbereiche sich zu einer gemeinsam wirkenden Fläche vereinen, die zur Schweißung zur Verfügung steht.
Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass die einen Freiraum schließende Schweißfläche eine Wandstärke aufweist, die kleiner gleich der Wandstärke der benachbarten Rippenelemente ist, insbesondere die zumindest kleiner ist als die Wandstärke eines Rippenelements an seiner dicksten Stelle. Auch dies trägt zu einer Materialeinsparung bei, ohne die Schweißbarkeit zu beeinträchtigen.
Vorzugsweise erstreckt sich ein Freiraum somit z.B. von der Öffnung an einer der Schweißseiten, die von den Randbereichen der Rippenelemente oben und unten umgrenzt ist, in Richtung senkrecht zur der Frontalebene in den Schweißarm hinein bis an die Innenfläche der Schweißfläche auf der gegenüberliegenden Schweißseite. Am jeweiligen Schweißarmende kann die Öffnung von einer in der Kanalachsenrichtung erstreckten Aufdickung umgrenzt sein, die innenseitig an der gegenüberliegenden Schweißfläche angeordnet ist.
Vorzugsweise liegen in jedem Schweißarm auf einer Schweißseite die Schweißzonen der Rippenelemente, die wenigstens eine einen Freiraum schließende Schweißfläche, insbesondere auch die vorgenannte Aufdickung in derselben Ebene, einer Schweißebene, in der die Verschweißung erfolgt. Diese Ebene kann zur Kanalachse parallel oder auch nicht parallel sein. In einer möglichen nicht parallelen Ausführung kann die Schweißebene sich nach unten von der Kanalachse entfernen oder sich an diese annähern.
Die Erfindung kann vorsehen, dass die Flächenbereiche, welche beim Schweißen mit einer Folienlage kontaktieren, unterschiedliche Oberflächenausführung haben können, insbesondere je nach eingesetztem Schweißverfahren. Die kontaktierenden Flächen sind vorzugsweise zumindest die Oberflächen der Randbereiche bzw. Schweißzonen, der Freiraum-schließenden Schweißflächen und eines Mantelflächenbereichs, der die Kanalachse umgibt und die Oberflächenbereiche der Schweißarme verbindet.
Diese kontaktierenden Oberflächen können z.B. glatt, insbesondere ohne Strukturierung ausgebildet sein, vorzugsweise bei einer konduktiven Schweißenergie-Einleitung.
Diese kontaktierenden Oberflächen können in anderer Ausführung auch rau ausgebildet sein, insbesondere mit einer Strukturierung, vorzugsweise einer solchen, welche durch die Strukturierung, wie beispielsweise Vorsprüngen, Initialpunkte für die Aufschmelzung bereitstellen, vorzugsweise beim Ultraschallschweißen.
Eine Strukturierung kann z.B. in einem bestimmten Maßbereich, insbesondere von 0,02-0,05 mm, erhaben auf der kontaktierenden Oberfläche angeordnet sein.
Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Freiraum von der Schweißseite, an der er mit einer Schweißfläche geschlossen ist, in Richtung zu der Schweißseite, an welcher er offen ist, sich erweitert, insbesondere in der Flöhenrichtung, also der Richtung der Beabstandung der Rippenelemente. Eine Erweiterung des Freiraums in der Richtung der Beabstandung der Schweißarmenden kann vorzugsweise schon dadurch vorliegen, dass die Schweißarme in Richtung zu den Schweißarmenden sich verjüngen. Hierdurch wird eine besonders leichte Entformbarkeit zwischen dem hergestellten Ausgießer und den die Freiräume definierende Formvorsprüngen an der Spritzgießform erzielt. Eine bevorzugte Ausführung kann vorsehen, jedes der Rippenelemente um eine Transversalebene herum angeordnet ist, welche senkrecht zur Kanalachse liegt. Die Transversalebene und die eingangs genannte Frontalebene sind vorzugsweise senkrecht zueinander. Die Transversalebenen verschiedener Rippenelemente sind somit beabstandet zueinander.
Vorzugsweise wird in dieser Ausführung weiterhin vorgesehen, dass die in den Freiraum hineinweisende Fläche eines Rippenelementes zu der Transversalebene, um die herum das Rippenelement angeordnet ist, geneigt ist. Flierdurch kann die zuvor genannte Erweiterung des Freiraumes in Richtung zu seiner offenen Seite erzielt werden und die Entformbarkeit erleichtert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführung kann vorsehen, dass an dem zum zweiten Ende des Ausgießkanals nächstliegenden Rippenelement, insbesondere also dem untersten Rippenelement ein vom Rippenelement wegweisender, die Schweißzonen / Randbereiche dieses Rippenelementes vergrößernder Kragen ausgebildet ist. Da das unterste Rippenelement nach unten kein weiteres benachbartes Rippenelement aufweist wäre dessen Schweißzone auf die Dicke seines Randbereiches beschränkt.
Der angeformte Kragen erstreckt sich fluchtend mit der Schweißzone nach unten. Vorzugsweise wird die Schweißzone des Rippenelements zumindest im Wesentlichen um die Höhe des Kragens vergrößert, insbesondere also das Rippenelement am Rand nach unten hin aufgedickt. Dies führt zu einer verbesserten Belastbarkeit der Schweißverbindung zwischen Schweißbereich und Folienlage genau an der Stelle, wo in der Anwendung die größte Bewegung zwischen der Folienlage und dem Schweißbereich vorliegt.
Der Kragen kann einen elastisch nachgiebigen Bereich bilden, der ein Strecken der Folie in diesem Bereich beim Schweißen verhindern kann. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Kragen an seinem unteren, nach außen weisenden Rand eine Fase aufweist oder mit einem Radius gerundet ausgeführt ist. Auch diese kann Stress von der Folie fernhalten.
Bevorzugt kann es auch vorgesehen sein, dass in Richtung zum Schweißarmende die in der Richtung der Kanalachse betrachtete Dicke wenigstens eines Rippenelementes, vorzugsweise aller Rippenelemente, insbesondere nur auf einer oder auf beiden Seite der Transversalebene, zunehmend ist und/oder die in der Richtung der Kanalachse betrachtete Flöhe eines Freiraumes zwischen zwei Rippenelementen abnehmend ist.
Flierdurch wird erzielt, dass die effektiv wirkende Schweißfläche in Richtung zum Schweißarmende zunehmend ist. Weiterhin ergibt sich betrachtet in einer Projektion der Schweißflächen in Richtung senkrecht zur Frontalebene im Bereich der Schweißarmenden ein vergrößerter Überlapp der sich an den beiden Schweißseiten versetzt gegenüberliegenden Schweißflächen. Flieraus resultiert am Schweißarmende eine verbesserte Belastbarkeit der Verschweißung.
Bevorzugt sind in beiden Schweißarmen bezüglich ihrer in Richtung der Kanalachse betrachteten Position zur Kanalachse gleich angeordnete Freiräume zu derselben Schweißseite geschlossen bzw. offen.
Dabei können weiter bevorzugt zwei gleich angeordnete Freiräume über den sich zwischen beiden Schweißarmen erstreckenden Mantelflächenbereich des zweiten Endbereiches mittels einer Rille verbunden sein. Vorzugsweise ist deren Flöhe gemessen in Richtung der Kanalachse entsprechend zur Flöhe der Freiräume in derselben Richtung.
Die Erfindung kann aber auch vorsehen, dass dieser Mantelflächenbereich ohne Rille ausgebildet ist, insbesondere der Mantelflächenbereich auf der Flöhe zweier Freiräume in den verschiedenen Armen einen gekrümmten Flächenverlauf hat, der dem Flächenverlauf zwischen den Freiräume schließenden Schweißflächen beider Schweißarme auf derselben Schweißseite entspricht. Eine weiterhin konstruktiv bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass im Schweißbereich der Ausgießkanal zwei zueinander parallele und um die Kanalachse herum sich gegenüberliegende plane / ebene Kanalwandbereiche aufweist, an welche die Rippenelemente der beiden Schweißarme (3a, angebunden sind. Die plane ebene Form liegt somit zumindest auf der Seite der Kanalwand vor, an welche die Rippenelemente angrenzen. Die plane ebene Fläche der Kanalwand weist somit in einen Freiraum hinein. Die Entformung beim Spritzgießen erfolgt dabei vorzugsweise in einer Richtung parallel zu dieser Fläche. Nach radial innen zur Kanalachse kann die Kanalwand auch anders als plan ausgebildet sein, wenngleich sie vorzugsweise dort genauso ausgebildet ist.
Der Ausgießkanal kann vorzugsweise im Schweißbereich zwischen den zwei zueinander parallelen, sich gegenüberliegenden Kanalwandbereichen mehrere Versteifungsrippen aufweisen, die von der Kanalwandinnenfläche radial nach innen erstreckt sind. Die Kanalwandinnenfläche zwischen den parallelen ebenen Kanalwandbereichen kann gekrümmt verlaufen, insbesondere mit einem festen Radius zur Kanalachse.
Weitere Ausführungsformen, die mit allen zuvor benannten Ausführungen kombinierbar sind werden nachfolgend beschrieben.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die einen Freiraum schließenden Schweißflächen gegenüber wenigstens einem an sie angrenzenden Randbereich, vorzugsweise gegenüber den beiden an sie angrenzenden Randbereichen der Rippenelemente nach außen überstehend angeordnet sind.
Vorzugsweise ist eine solche überstehende Schweißfläche zumindest bereichsweise, insbesondere zumindest in dem sich von dem Mantelflächenbereich des zweiten Endbereiches bis zum Schweißarmende erstreckenden Bereich plan ausgebildet ist oder weist eine in der Richtung der Beabstandung der Randbereiche verlaufende Krümmung auf, insbesondere nach aussen ausgewölbte Krümmung aufweist. Vorzugsweise liegt eine solche Krümmung in einer Ebene vor, die senkrecht orientiert ist zur Erstreckungsrichtung von geradlinig erstreckten Randbereichen der Rippenelemente.
Solche überstehenden Schweißflächen können z.B. einen Schwei ßmaterialvorrat bilden, der bei Schweißen verpresst wird, insbesondere bis zu den Randbereichen.
Eine Ausführung kann auch vorsehen, dass die einen Freiraum schließenden Schweißflächen zu wenigstens einem an sie angrenzenden Randbereich, vorzugsweise zu den beiden an sie angrenzenden Randbereichen der Rippenelemente fluchtend angeordnet sind.
Sowohl bei den fluchtend angeordneten als auch den über die Randbereiche überstehenden Schweißflächen kann es vorgesehen sein, dass die Schweißflächen und/oder Randbereiche zumindest in dem sich von dem Mantelflächenbereich des zweiten Endbereiches bis zum Schweißarmende erstreckenden Bereich plan ausgebildet sind oder eine in einer zur Kanalachse senkrechten Ebene verlaufende Krümmung aufweisen. Eine solche Krümmung kann so ausgebildet sein, dass die Schweißflächen und Randbereiche in der betrachteten Ebene nach außen konkav oder nach außen konvex ausgebildet sind.
Bevorzugte Ausführungen werden anhand der Figuren näher beschrieben.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform, die bis auf später benannte Unterschiede mit allen anderen Ausführungen der Figuren gemeinsame Merkmale hat, die sodann bei den späteren Figuren nicht nochmals beschrieben werden. Die Figuren zeigen die erfindungsgemäßen Merkmale jeweils in verschiedenen Ansichten.
Die gemeinsamen Merkmale sind folgende:
Der dargestellte Ausgießer weist einen Ausgießkanal 1 auf, der eine Längserstreckungsrichtung gemäß der Kanalachse 1b hat und dessen Kanalwandung 1a in einem oberen Endbereich 2a zumindest im Wesentlichen mit kreiszylindrischem Querschnitt ausgebildet ist und einen Ausgießstutzen bildet.
Im oberen Endbereich 2a trägt die Kanalwandung 1a außen ein Außengewinde, welches mit einer hier nicht dargestellten und für die Erfindung unwesentlichen Kappe mit korrespondierendem Innengewinde zusammenwirkt, so dass der Ausgießstutzen wahlweise geschlossen oder geöffnet werden kann. Der Ausgießstutzen ist der Bereich, der von der Kappe überdeckbar ist und aus dem der Inhalt eines hier nicht gezeigten Folienbeutels entnommen werden kann.
Im unteren Endbereich 2b ist die Kanalwandung 1a von einem Schweißbereich 3 umgeben, der zwei Schweißarme umfasst. In diesem Bereich muss die umgebene Kanalwandung nicht der kreiszylindrischen Form entsprechen, die im oberen Bereich erkennbar ist.
Der Schweißbereich 3 umfasst zwei Schweißarme 3a und 3b, die um die Kanalwandung / die Kanalachse diametral gegenüberliegend angeordnet sind und sich in entgegengesetzte Richtungen von der Kanalachse 1 b / der Kanalwandung 1a wegerstrecken. An die Schweißarme 3a und 3b wird an zwei sich gegenüberliegenden Seiten 6a und 6b jeweils eine Folienlage eines Folienbeutels angeschweißt, so dass der Schweißbereich zwischen den Folienlagen eingeschlossen ist. Die Schweißseiten 6a und 6b liegen beidseits einer gedachten Frontalebene, die in sich die Kanalachse 1b umfasst und beide Schweißarmenden 4a, 4b. Die Frontalebene liegt somit mittig im Ausgießer und ist parallel zu den nicht gezeigten Folienlagen eines Folienbeutels.
Besonders die Schnittdarstellungen der Figuren 3 und 4 verdeutlichen, dass jeder Schweißarm 3a, 3b in sich mehrere, hier drei Rippenelemente 5a, 5b, 5c umfasst. Die möglichen Ausführungen sind nicht auf die gezeigten drei Rippenelemente beschränkt. Insbesondere können auch mehr als drei Rippenelemente vorgesehen sein, was die Ausführung lediglich nach unten analog verlängert. Die Rippenelemente sind vorzugsweise als flächige Elemente ausgebildet und erstrecken sich jeweils um eine Transversalebene 10a, 10b, 10c herum, die senkrecht liegt zur Kanalachse 1b. Die Rippenelemente 5a, 5b, 5c bzw. deren Transversalebenen 10a, 10b, 10c sind in der Richtung der Kanalachse 1b beabstandet.
In der Höhenrichtung, die der Richtung der Kanalachse 1b entspricht schließen je zwei benachbarte Rippenelemente 5a und 5b bzw. 5b und 5c einen Freiraum 8a und 8b ein. Dieser jeweilige Freiraum 8a, 8b nimmt den Abstandsbereich zwischen den aufeinanderzuweisenden Flächen der Rippenelemente 5a, 5b, 5c ein, insbesondere liegt also der jeweilige Freiraum in Inneren eines jeden Schweißarmes 3a, 3b. In beiden Schweißarmen 3a, 3b haben die Freiräume 8a,
8b dieselbe Lage relativ zur Kanalachse 1b.
Besonders die Schnittdarstellung der Figur 3 verdeutlicht, dass jedes Rippenelement 5a, 5b, 5c auf beiden Schweißseiten 6a, 6b jeweils einen Randbereich 7a bzw. 7b aufweist. Der Randbereich 7a, 7b erstreckt sich am äußeren Rand im Wesentlichen über die Höhe (betrachtet in Richtung der Kanalachse 1b) des Rippenelements 5a, 5b, 5c. Dieser Randbereich 7a, 7b, insbesondere dessen nach außen weisende Stirnfläche, bildet eine Schweißzone, die alleinig oder mit vergrößernden Flächen zum Verschweißen mit einer Folienlage dient. Die perspektivische Ansicht der Figur 1 verdeutlich dabei, dass die Randbereich 7a, 7b bzw. die Schweißzonen in Richtung zum Schweißarmende konvergieren. Insbesondere ergibt sich hierdurch eine Schiffchen-artige Gestalt des Schweißbereiches.
Die Figur 4 verdeutlich dabei, dass die Rippenelemente 5a, 5b, 5c an die Kanalwand 1c im unteren Endbereich 2b einstückig angebunden sind.
Für die Erfindung ist es wesentlich, dass in jedem Schweißarm 3a, 3b jeder der beiden übereinander liegenden benachbarten Freiräume 8a, 8b nur zu genau einer der beiden Schweißseiten 6a, 6b offen ist und zur anderen mit einer Schweißfläche 9 geschlossen ist, welche die übereinander liegenden Randbereiche verbindet und deren Schweißzonen vergrößert. In den Figuren 1 bis 4 ist erkennbar, dass der obere Freiraum 8a in beiden Schweißarmen 3a, 3b zur Schweißseite 6b offen ist und zur Schweißseite 6a mit einer Schweißfläche 9 geschlossen ist. Der untere Freiraum 8b ist hingegen umgekehrt zur Schweißseite 6a offen und zur Schweißseite 6b mit einer Schweißfläche 9 geschlossen ist. Auf derselben Schweißseite ist somit die Ausführung in beiden Schweißarmen identisch. Bei mehr als zwei untereinander liegenden Freiräumen sind diese vorzugsweise in Richtung der Kanalachse abwechselnd zur einen und zur anderen Schweißseite geschlossen bzw. offen.
Besonders die Ansicht auf das Schweißarmende 4b in der Figur 2 verdeutlich, dass die Schweißflächen 9, welche den oberen bzw. unteren Freiraum schließen, bzw. die Öffnungen über welche die Freiräume nach außen münden auf beiden Schweißseiten versetzt sind, insbesondere nämlich um die Flöhendifferenz zwischen den beiden Freiräumen. Der Schweißbereich 3 ist also um die Frontalebene herum nicht spiegelsymmetrisch.
Ein Formvorsprung zur Bildung der Freiräume 8a, 8b taucht also bei Spritzgießen mit Bezug auf Figur 2 für den oberen Freiraum 8a von der Schweißseite 6b in Richtung zur Schweißseite 6a bis zur Innenwand der oberen Schweißfläche 9 in den Ausgießer ein und für den unteren Freiraum 8b von der Schweißseite 6a in Richtung zur Schweißseite 6b bis zur Innenwand der oberen Schweißfläche 9 in den Ausgießer ein. Die Entformung kann so senkrecht zur Abstandsrichtung der Schweißarmenden 4a, 4b erfolgen.
Der jeweilige Freiraum 8a, 8b ist innen von der Schweißfläche 9 bis zur gegenüberliegenden Öffnung ununterbrochen durchgängig und vorzugsweise ierweitert er sich in dieser Richtung.
Die Dicke einer Schweißfläche 9, betrachtet senkrecht zur Frontalebene ist dabei vorzugsweise kleiner als die Dicke des dicksten Rippenelementes 5a, 5b, 5c betrachtet in der Richtung der Kanalachse 1b. Vorzugsweise wird dabei bei allen mögliche Ausführungen unter dem Begriff „Schweißfläche“ nicht nur die für das Schweißen funktionale Oberfläche verstanden, sondern das Wandelement mit dieser funktionalen Oberfläche.
Die Figur 3 zeigt einen durch den Versatz der Schweißflächen 9 bzw. der Öffnungen der Freiräume 8a, 8b nach außen entstehenden mäanderförmigen Verlauf in der Abfolge von Rippenelement 5a, 5b, 5c und Schweißflächen 9. Bei mehr als den gezeigten zwei Freiräumen 8a, 8b würde sich der mäanderförmige Verlauf weiter fortsetzen.
Deutlich erkennbar ist in der Figur 2, dass es keine Wand um die mittige Frontalebene herum gibt. Die Aussteifung der Rippenelemente 5a, 5b, 5c erfolgt in Richtung der Kanalachse 1b abwechselnd außenseitig durch die äußeren Schweißflächen 9 mit dem Effekt der Schweißzonenvergrößerung.
Zwischen den Endbereichen 2a und 2b ist vorzugsweise der gezeigte radial vorspringende Kragen um die Kanalwand 1a angeordnet, der als Anschlag für eine Kappe dienen kann und Funktionselemente einer Originalität trägt.
Für die erste Ausführung der Figuren 1 bis 4 ist es weiterhin spezifisch, dass auf jeder der beiden Schweißseiten die jeweils offenen Freiräume, also z.B. die Freiräume 8a auf der Schweißseite 6b über den Mantelflächenbereich 12 hinweg, der beiden Schweißarme 3a, 3b verbindet, mit einer Rille 13 ineinander übergehen.
Vorzugsweise haben weiterhin die Freiräume 8a, 8b in der Ebene der Öffnung nach außen überall gleiche Flöhe.
Weiterhin ist es für diese Ausführungsform spezifisch, dass das unterste Rippenelement einen nach unten vorstehenden Kragen 11 aufweist, insbesondere der ebenso als Vergrößerung der Schweißzone nach unten dient und/oder Belastungsstress von der Folie an dieser Stelle abhält aufgrund einer erhöhten Nachgiebigkeit. Ein solcher Kragen kann in anderen Ausführungen auch entfallen. Demgegenüber zeigen die Figuren 5 und 6 bei ansonsten gleichen Merkmalen eine zweite erfindungsgemäße Ausführung, bei der diese Rille 13 fehlt. Der Mantelflächenbereich 12 hat in der Höhe der Öffnungen der Freiräume denselben gekrümmten verlauf wie in der Höhe der Schweißflächen, welche auf derselben Schweißseite die anderen Freiräume schließen.
Die Figuren 7 und 8 zeigen bei ansonsten gleichen Merkmalen wie bei den Figuren 1 bis 4 eine dritte Ausführungsform, die aber auch ohne Rille 13 ausgebildet sein kann, bei welcher spezifisch ist, dass Dicke der Rippenelemente 5a, 5b, 5c bzw. die Höhe der Freiräume 8a, 8b in Richtung zu den Schweißarmenden 4a, 4b abnimmt.
Hier zeigt besonders die Figur 8, dass in dieser Ausführung die effektiv zum Schweißen zur Verfügung stehende Fläche sich in Richtung zu den Schweißarmenden 4a, 4b vergrößert, insbesondere wodurch sich in der Projektion senkrecht zur Frontalebene eine vergrößerte Überlappung 14 der auf beiden Schweißseiten 6a, 6b sich gegenüberliegenden Schweißflächen 9 im Vergleich zu den anderen Ausführungen ergibt.
Die Figur 9 zeigt eine für die vorigen Ausführungen mit Kragen 11 gemeinsame Unteransicht des Ausgießers aus der sich ergibt, dass die Kanalwandung des Ausgießkanals im unteren Endbereich 2b zwei sich parallel gegenüberliegende plane / ebene Wände 1c aufweist, an welche die Rippenelemente angebunden sind, von denen hier das unterste 5c sichtbar ist.
Im Bereich der Kanalwandung zwischen den planen Wänden leweisen Versteifungsrippen 14 radial nach innen zur Kanalachse 1b.
Es ist weiterhin erkennbar, dass der Ausgießkanal 1 an einer Stufe 1 d, welche auf der Höhe des Kragens mit Originalitätsfunktion ist, von einer zylindrischen Innenform in die Form mit den planen parallelen Wänden 1c übergeht. Es ist aber anzumerken, dass die Erfindung in allen möglichen Ausführungen nicht auf die gezeigte Innenform des Ausgießkanals 1 beschränkt ist. Die Figuren 10 und 11 zeigen Ansichten einer Ausführung, in welcher der zuvor beschriebene Kragen 11 nicht vorhanden ist. In dieser Ausführung endet der Schweißbereich 3 nach unten hin mit der Unterfläche des untersten Rippenelementes 5c. Ansonsten können alle anderen zuvor beschriebenen Merkmale auch bei dieser Ausführung realisiert sein, insbesondere mit Rille 13, wie hier gezeigt, aber auch oder ohne Rille 13.
Alle Figuren zeigen Ausführungen, in denen die als Schweißzonen dienenden Randbereiche 7a, 7b der Rippenelemente 5a, 5b und / oder die Schweißflächen 9, welche die Freiräume 8a schließen, vorzugsweise die zueinander fluchtend angeordnet sind, in der Erstreckung zum Schweißarmende 4a, 4b zumindest bereichsweise geradlinig erstreckt sind, insbesondere zwischen dem jeweiligen Armende 4a, 4b und dem gekrümmten Mantelflächenbereich 12.
Im Bereich zwischen den Anbindungen der Rippenelemente 5a, 5b an die beiden Kanalwände 1c des zweiten Endbereichs 2b gehen die Schweißzonen, ggfs vergrößert durch die Freiraum-schließenden Schweißflächen 9 mittels des genannten nach außen konvex gekrümmten Mantelflächenbereichs 12 ineinander über, vorzugsweise stetig.
Die Erfindung kann für alle gezeigten, sowie allgemein für alle möglichen nicht gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungen auch vorsehen, dass die Randbereiche 7a, 7b, insbesondere inklusive der Freiraum-schließenden Schweißflächen 9 mit einem gekrümmten Verlauf ausgebildet sind, insbesondere zwischen den Schweißarmenden 4a, 4b und den nach außen konvex gekrümmten Mantelflächenbereichen 12.
Beispielweise können die zueinander fluchtenden Schweißflächen 9 und Randbereiche 7a, 7b zumindest bereichsweise, insbesondere zumindest in dem sich von dem Mantelflächenbereich 12 des zweiten Endbereiches 2b bis zum Schweißarmende 4a, 4b erstreckenden Bereich eine in einer zur Kanalachse 1b senkrechten Ebene verlaufende Krümmung aufweisen, die nach außen konkav ausgebildet ist, insbesondere wobei diese Krümmung in die umgekehrt nach außen konvex gekrümmten Mantelflächenbereiche 12 übergeht.
Die Figur 12 zeigt in der axialen Ansicht von unten auf einen Ausgießer eine solche Ausbildung bei einer Ausführung ohne Kragen 11. Diese Ausbildung kann aber auch bei einer Ausführung mit Kragen 11 vorgesehen sein, was ebenso für die nachfolgenden Figuren gilt.
Demgegenüber zeigt die Figur 13 in der axialen Ansicht von unten auf einen Ausgießer eine Ausführung, in welcher die zueinander fluchtenden Schweißflächen 9 und Randbereiche 7a, 7b zumindest bereichsweise, insbesondere zumindest in dem sich von dem Mantelflächenbereich 12 des zweiten Endbereiches 2b bis zum Schweißarmende 4a, 4b erstreckenden Bereich eine in einer zur Kanalachse 1b senkrechten Ebene verlaufende Krümmung aufweisen, die nach außen konvex ausgebildet ist, insbesondere wobei diese Krümmung in die nach außen konvex gekrümmten Mantelflächenbereiche 12 übergeht .
Die Figuren 14 und 15 zeigen jeweils eine Ausführung, in welcher die Schweißflächen 9 gegenüber den Randbereichen 7a, 7b, nach außen hin überstehend angeordnet sind.
Dabei weist in der Figur 14 die Schweißfläche 9 eine plane Oberfläche auf, wohingegen in der Figur 15 die Schweißfläche 9 nach außen gekrümmt ist, insbesondere nach außen konvex ist. Die Krümmung liegt in einer Ebene vor, die senkrecht zur den geradlinig erstreckten Randbereichen 7a, 7b orientiert ist. Die Krümmung verläuft hier in Richtung der Beabstandung der Randbereiche 7a, 7b.
Anzumerken ist, dass die Ausführungen der Figuren 14 oder 15 auch mit den Ausführungen der Figuren 12 und 13 kombinierbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Ausgießer für Folienbeutel umfassend einen Ausgießkanal (1 ), a. wobei die Kanalwandung (1a, 1c) des Ausgießkanals (1) am ersten Endbereich (2a) als Ausgießstutzen ausgebildet ist, und b. die Kanalwandung (1a, 1c) am zweiten Endbereich (2b) von einem Schweißbereich (3) umgeben ist, c. wobei der Schweißbereich (3) zwei Schweißarme (3a, 3b) aufweist, die sich in entgegengesetzte zur Kanalachse (1b) des Ausgießkanals (1) senkrechte Richtungen zu einem jeweiligen Schweißarmende (4a, 4b) erstrecken, insbesondere die sich von der Kanalwandung (1c) im zweiten Endbereich (2b) wegerstrecken, und d. jeder Schweißarm (3a, 3b) mehrere Rippenelemente (5a, 5b, 5c) aufweist, die an der Kanalwandung (1c) angebunden sind und in der Richtung der Kanalachse (1b) zueinander beabstandet sind, und e. jedes Rippenelement (5a, 5b, 5c) auf einer ersten Schweißseite (6a) einen sich zwischen der Kanalwandung (1c) und dem Schweißarmende (4a, 4b) erstreckenden ersten Randbereich (7a) aufweist und auf einer zweiten Schweißseite (6b) einen sich zwischen der Kanalwandung (1c) und dem Schweißarmende (4a, 4b) erstreckenden zweiten Randbereich (7b) aufweist, f. wobei die ersten und zweiten Randbereiche (7a, 7b) erste und zweite Schweißzonen (7a, 7b) bilden, die in Richtung zum Schweißarmende (4a, 4b) zusammenlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass g. in jedem Schweißarm (3a, 3b) jeweils zwischen zwei benachbarten Rippenelementen (5a, 5b / 5b, 5c) ein einziger Freiraum (8a, 8b) ausgebildet ist und jeder Freiraum (8a, 8b) an einer der beiden Schweißseiten (6a, 6b) offen und an der anderen der beiden Schweißseiten (6a, 6b) mit einer Schweißfläche (9) geschlossen ist.
2. Ausgießer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schweißarm (3a, 3b) wenigstens einen Freiraum (8b), insbesondere genau einen einzigen Freiraum (8b) aufweist, der an der ersten Schweißseite (6a) offen und an der zweiten Schweißseite (6b) geschlossen ist und wenigstens einen Freiraum (8a), insbesondere genau einen einzigen Freiraum (8a) aufweist, der an der ersten Schweißseite (6a) geschlossen und an der zweiten Schweißseite (6b) offen ist.
3. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Richtung der Kanalachse (1b) benachbart, insbesondere untereinander benachbart liegende Freiräume (8a, 8b) abwechselnd zur ersten (6a) und zur zweite Schweißseite (6b) geschlossen oder offen sind.
4. Ausgießer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass betrachtet in einer Schnittebene durch einen Schweißarm (3a, 3b) senkrecht zur Richtung der Beabstandung der Schweißarmenden (4a, 4b), vorzugsweise in einem Abstand zur Kanalachse (1b), die Rippenelemente (5a, 5b, 5c) und die einen Freiraum (8a, 8b) schließenden Schweißflächen (9) einen mäanderförmigen Verlauf haben.
5. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Freiraum (8a, 8b) schließende Schweißfläche (9) eine Wandstärke aufweist, die kleiner gleich der Wandstärke der benachbarten Rippenelemente (5a, 5b, 5c) ist.
6. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Freiraum (8a) von der Schweißseite (6a), an der er mit einer Schweißfläche (9) geschlossen ist in Richtung zu der Schweißseite (6b), an welcher er offen ist, sich erweitert.
7. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Rippenelemente (5a, 5b, 5c) um eine Transversalebene (10a, 10b, 10c) herum angeordnet ist, welche senkrecht zur Kanalachse (1b) liegt.
8. Ausgießer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Freiraum (8a, 8b) hineinweisende Fläche eines Rippenelementes (5a, 5b, 5c) zu der Transversalebene (10a, 10b, 10c), um die herum das Rippenelement (5a, 5b, 5c) angeordnet ist, geneigt ist.
9. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zum zweiten Ende des Ausgießkanals (1) nächstliegenden Rippenelement (5c) ein vom Rippenelement (5c) wegweisender, die Schweißzonen/Randbereiche (7a, 7b) dieses Rippenelementes (5c) vergrößernder Kragen (11) ausgebildet ist.
10. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung zum Schweißarmende (4a, 4b) die in der Richtung der Kanalachse (1b) betrachtete Dicke wenigstens eines Rippenelementes (5a, 5b, 5c), insbesondere nur auf einer oder auf beiden Seite der Transversalebene, zunehmend ist und/oder die in der Richtung der Kanalachse (1b) betrachtete Höhe eines Freiraumes (8a, 8b) zwischen zwei Rippenelementen (5a, 5b, 5c) abnehmend ist.
11.Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Schweißarmen (3a, 3b) bezüglich ihrer in Richtung der Kanalachse (1b) betrachteten Position gleich angeordnete Freiräume (8a) zu derselben Schweißseite (6a) geschlossen oder offen sind.
12. Ausgießer nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleich angeordnete Freiräume (8a) über den sich zwischen beiden Schweißarmen (3a, 3b) erstreckenden Mantelflächenbereich (12) des zweiten Endbereiches (2b), mittels einer Rille (13) verbunden sind, insbesondere deren Höhe gemessen in Richtung der Kanalachse (1b) der Höhe der Freiräume (8a) in derselben Richtung entspricht.
13. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schweißbereich (3) der Ausgießkanal (1) zwei zueinander parallele und um die Kanalachse (1b) herum sich gegenüberliegende Kanalwandungen (1c) aufweist, an welche die Rippenelemente (5a, 5b, 5c) der beiden Schweißarme (3a, 3b) angebunden sind.
14. Ausgießer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgießkanal (1) im Schweißbereich (3) zwischen den zwei zueinander parallelen, sich gegenüberliegenden Kanalwandbereichen (1c) mehrere Versteifungsrippen (14) aufweist, die von der Kanalwandinnenfläche radial nach innen erstreckt sind.
15. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Freiraum (8a, 8b) schließenden Schweißflächen (9) gegenüber wenigstens einem an sie angrenzenden Randbereich (7a, 7b), vorzugsweise gegenüber den beiden an sie angrenzenden Randbereichen (7a, 7b) der Rippenelemente (5a, 5b, 5c) nach außen überstehend angeordnet sind.
16. Ausgießer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die überstehende Schweißfläche (9) zumindest bereichsweise, insbesondere zumindest in dem sich von dem Mantelflächenbereich (12) des zweiten Endbereiches (2b) bis zum Schweißarmende (4a, 4b) erstreckenden Bereich a. plan ausgebildet ist oder b. eine in der Richtung der Beabstandung der Randbereiche (7a, 7b) verlaufende Krümmung aufweist, insbesondere nach aussen ausgewölbte Krümmung aufweist.
17. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Freiraum (8a, 8b) schließenden Schweißflächen (9) zu wenigstens einem an sie angrenzenden Randbereich (7a, 7b), vorzugsweise zu den beiden an sie angrenzenden Randbereichen (7a, 7b) der Rippenelemente (5a, 5b, 5c) fluchtend angeordnet sind.
18. Ausgießer nach einem der vorherigen Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißflächen (9) und Randbereiche (7a, 7b), vorzugsweise die zueinander fluchtenden Schweißflächen (9) und Randbereiche (7a, 7b), zumindest bereichsweise, insbesondere zumindest in dem sich von dem Mantelflächenbereich (12) des zweiten Endbereiches (2b) bis zum Schweißarmende (4a, 4b) erstreckenden Bereich a. plan ausgebildet sind oder b. eine in einer zur Kanalachse (1 b) senkrechten Ebene verlaufende
Krümmung aufweist, insbesondere nach außen konkav oder nach außen konvex ausgebildet ist.
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