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EP0686568B1 - Gebinde mit einsteckbarer Verschlusseinheit - Google Patents

Gebinde mit einsteckbarer Verschlusseinheit Download PDF

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Publication number
EP0686568B1
EP0686568B1 EP95810281A EP95810281A EP0686568B1 EP 0686568 B1 EP0686568 B1 EP 0686568B1 EP 95810281 A EP95810281 A EP 95810281A EP 95810281 A EP95810281 A EP 95810281A EP 0686568 B1 EP0686568 B1 EP 0686568B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
container
pouring
lip
closure element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95810281A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0686568A3 (de
EP0686568A2 (de
Inventor
Paul Tragardh
Elmar Mock
Matthias Hell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tetra Laval Holdings and Finance SA
Original Assignee
Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tetra Laval Holdings and Finance SA filed Critical Tetra Laval Holdings and Finance SA
Publication of EP0686568A2 publication Critical patent/EP0686568A2/de
Publication of EP0686568A3 publication Critical patent/EP0686568A3/xx
Application granted granted Critical
Publication of EP0686568B1 publication Critical patent/EP0686568B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS 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
    • B65D5/00Rigid 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
    • B65D5/42Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/70Break-in flaps, or members adapted to be torn-off, to provide pouring openings
    • B65D5/708Separate tearable flexible elements covering a discharge opening of a container, e.g. adhesive tape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS 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
    • B65D5/00Rigid 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
    • B65D5/42Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/72Contents-dispensing means
    • B65D5/74Spouts
    • B65D5/746Spouts formed separately from the container
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS 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
    • B65D2231/00Means for facilitating the complete expelling of the contents
    • B65D2231/02Precut holes or weakened zones

Definitions

  • the invention is in the field of the packaging industry and relates a combination according to the preamble of the first independent claim, consisting of a container and a closure unit, which in the container wall can be inserted.
  • the invention also relates a closure unit according to the preamble of claim 4.
  • Containers made of plastic-coated cardboard are used to pour out the Content usually opened by either a seam of the package opened or a corner is torn off. In both cases the can not to be closed again, that is, once the container has been opened can no longer be easily transported and that the content must be used up quickly when in contact with the outside air spoils.
  • Containers that do not have the disadvantages described above are, for example equipped with locking units that have an opening in the Container wall are attached and which consist of a pouring part and a closure part exist, the closure part the pouring opening of the pouring part closes and is removable from this.
  • Containers equipped in this way are relatively expensive to manufacture.
  • the closure unit is usually attached in the material for the container wall before this to the container is folded and welded or at least before the container is filled and it must therefore have the same hygienic and antiseptic conditions meet like the inside of the container wall.
  • Such Closure unit is described for example in publication WO-91/12181.
  • Cardboard box with a potential opening and insertable in it Closure units have been proposed.
  • the combination is coming usually on the market with the closure unit on the side of the container sticking in the same way as straws on straws Market come.
  • the potential opening in the container is a predetermined one Location that is designed such that it is easily opened by the consumer can be removed by removing a pull tab and / or by breaking through a predetermined breaking point in the container wall or in at least one Layer of the container wall when the closure unit is inserted, whereby an opening with a given shape is created.
  • Such a plug-in closure unit has inner and outer holding means and when positioned in the container opening, the edge is the Container wall held between these holding means.
  • EP-A2-291112 (corresponds to the preamble of claim 1 and the preamble of claim 4) is a combination of containers and insertable closure unit described the above conditions more or less fulfilled.
  • the closure unit of the described Combination consists of a pouring part and a closure part are connected by a hinge, the closure part has an opening lip which is arranged opposite the hinge and serves to open the closure unit.
  • the above to the opening in the Container wall and conditions placed on the flatness of the closure unit are well fulfilled, but the pouring properties are in favor of flatness the closure unit bad, such that it is protruded by a Edge on the container must be supported.
  • the closure unit of the combination described is on the container assembled by positioning it on the opening and then into the opening is pressed in with a force which is substantially perpendicular to the Container wall works.
  • the outermost edge of the notch (Locking edge) delimits a surface that has essentially the same shape as the opening in the container wall, but is larger than this. The rest will pressed through the container wall opening and then holds the closure unit stuck in the opening.
  • the catch is pressed through the opening, the container wall is stretched around the opening and at least temporarily deformed. For this is the force required to insert the locking unit is necessary, rather large.
  • the whole container wall is against that The inside of the container is pressed, causing the contents to overflow may have.
  • Closure unit The basic idea of the combination of container and insertable according to the invention Closure unit is that to minimize the need for the Insert the locking unit into the necessary force in the container opening and at the same time to minimize the insertion caused Deformation of the container wall, the inner holding means exactly on the function the combination.
  • the inner Holding means are designed such that they the circumference of the pouring part do not circulate regularly, but that they are pronounced where the Opening and closing the inserted closure unit and pouring part act, and that they are not present where no such Forces work.
  • the force that is necessary to push the closure unit into the container opening inserting is further reduced by not using all of the inner holding means be designed as a catch, but only a minimal part of it, while the rest of the part is designed as a retaining lip or retaining lips not pressed into the opening, but laterally under the edge of the container wall are pushed, which also causes the deformation of this edge to continue is minimized.
  • Containers made of coated Carton are used for inserting a closure unit.
  • All containers with walls that are flexible enough are for inserting a closure unit can be part of the invention Combination of container and closure unit, for example Containers made of metals (e.g. aluminum or sheet steel) or plastic containers.
  • Figures 1 to 3 show the principle of the closure unit (shown in the closed state) according to the prior art.
  • the closure unit is not shown in all details, only the important parts are shown.
  • Figure 1 shows the closure unit as a plan view, with only the outline of the closure part 1 with hinge 11 and opposite opening lip 12 is shown and as dashed lines A and B the edge of the container wall around the opening into which the closure unit is inserted, and the circumference of the inner holding means (B) which protrude from this opening inside the container.
  • the two lines A and B run essentially parallel to each other.
  • the elongated shape of the opening in the container wall (and the pouring opening in the pouring part of the closure unit) with the hinge and the opening lip facing each other along the length of the elongated shape arranged allow a good pouring.
  • Figures 2 and 3 are sections through the closure unit according to Figure 1, cut along section line II-II ( Figure 2) and along section line III-III ( Figure 3) of Figure 1, i.e. cut through the hinge position and opening lip position ( Figure 2) and in the middle and perpendicular to it ( Figure 3). They show the closure unit with closure part 1 and pouring part 2 connected by a hinge 11.
  • the closure unit is inserted into an opening in a container wall 3.
  • the pouring part 2 has a neck 21, around which the edge 31 of the container wall 3 lies tightly.
  • the pouring part 2 also has inner holding means in the form of a catch 22 which projects beyond the opening on the inside of the container.
  • the catch 22 shows a sliding surface 23, a locking edge 24 (line B in FIG.
  • the pouring part also has outer holding means which protrude beyond the opening on the outside of the container. Since the outer holding means do not influence the plug-in characteristics of the closure unit, they do not have to be described in detail here.
  • the inner holding surface 25 and the outer holding means together determine the position of the container wall relative to the pouring part (inner and outer holding surfaces C and C ').
  • the opening in the container wall is before inserting the Closure unit slightly smaller than the cross section of the neck, such that the edge 31 of the container wall 3 against the neck of the inserted closure unit is pressed and thereby the tightness is increased.
  • FIGS. 2 and 3 A comparison of FIGS. 2 and 3 and also of lines A and B in FIG. 1 shows that the inner holding means of the plug-in closure unit according to the prior art in the same shape, the outer scope of the closure unit circulate.
  • the sealing unit is in the container opening inserted by positioning the inner edge of the sliding surface in the opening and then the closure unit is pressed into the opening with a Force that acts essentially in the middle of the closure unit and in acts essentially perpendicular to the container wall.
  • FIGS. 4 to 6 show the closure unit of a combination according to the invention in the same representation, in which Figures 1 to 3 show the closure unit according to the prior art.
  • the same parts are identified by the same reference numbers.
  • the most important feature of the closure unit according to FIGS. 4 to 6 are the inner holding means, which are provided only in the hinge position and in the opening lip position relative to the hinge position. This means that the pouring part of the inserted closure unit only projects beyond the container opening in these two positions. This can be seen from the lines A (edge of the container wall) and B (inner holding means which protrude beyond the opening) of FIG. 4. It can also be seen from a comparison of FIG. 5, in which parts (inner holding means) of the pouring part 2 inside of the container reach over the opening, and FIG. 6, in which no parts extend inside the container over the opening.
  • the different design of the inner holding means in hinge and in the opening lip position is not an essential feature of the closure unit the combination according to the invention.
  • the inner holding means can also be designed as a detent in both positions.
  • the closure unit according to FIGS. 4 to 6 has very good pouring properties, if the pouring opening and the container opening are elongated Shape, as shown in Figures 1 to 6, have. But it is also different shaped, for example round openings conceivable.
  • FIGS. 7 and 8 show in detail an exemplary embodiment of a plug-in closure unit in which the principles described with reference to FIGS. 4 to 6 are applied and further developed for further advantageous properties.
  • FIG. 7 shows the closure unit in section (section analogous to FIG. 5, ie through the hinge and opening lip position) and shows the closure part 1 and the pouring part 2.
  • the inner holding means are again designed as holding lip 26 and catch 22 with sliding surface 23, the inner holding means determine the inner holding level C.
  • the pouring part also has outer holding means, which have an outer holding plane Define C '. It is advantageous to design the outer holding means in such a way that the inner (C) and outer (C ') holding planes are not parallel to each other, such that the neck 21 is higher in the hinge or Position of the catch as in the opening lip or holding lip position and thereby providing enough space in the hinge position for a more deformed Container wall edge. With a neck designed in this way it is The position of the inserted locking unit is precisely defined and nevertheless it is unlikely that the edge of the container wall will be so strong is deformed so that it covers the catch, which means the tightness between In this area, negatively influence the sealing unit and the container wall would.
  • the pouring part less far into the container in the opening lip position than in the hinge position, that is, a level D, which the pouring part inside the container limited, does not run parallel to the inner holding plane C, i.e. not parallel to the container wall.
  • the pouring part is equipped with a pouring lip 27 in the opening lip position can become less and less against the hinge position rises above the container wall.
  • Such a pouring lip 27 improves the Pouring properties of the closure unit are considerable.
  • closure part 1 and pouring part 2 such that the closed, inserted closure unit on the outside of the container essentially through a plane E is limited, the plane E being parallel to the plane D and the hinge 11 parallel to the cutting line of the outer holding plane C 'and Level E is arranged.
  • FIG. 8 further illustrates the closure unit according to FIG. 7, wherein it is shown here in the open state, viewed from above (against the outside of the container).
  • the same parts are identified by the same reference numbers as in the preceding figures. Figure 8 needs no further explanation.
  • the closure unit for the combination of containers according to the invention and the closure unit advantageously consists of a thermoplastic Material and is manufactured using an injection molding process.
  • the hinge 11 is designed as a thin and therefore sufficiently flexible material zone, as so-called film hinge.
  • the inner side of the pouring lip 27 can with Channels 28 may be equipped, the return flow of remaining on the lip Favor liquid.
  • the sliding surface 23 of the detent 22 can for a Ventilation opening 29 may be interrupted, which improves the pouring properties.
  • FIG. 9 shows the circumference A of the neck cross section projected one above the other and the container opening F before the closure unit is inserted.
  • the opening is generally smaller than the neck cross-section.
  • the two lines A and F are not parallel to each other.
  • the shape of the opening (line F) consists of two arches with different radii and two straight sections
  • the circumference of the neck cross section does not contain any straight parts, but only consists of arches with different radii. It has been shown that such a shape of the neck cross section is advantageous since regions in which an arc adjoins a straight line tensions the edge of the container wall more strongly.
  • the size difference between the opening and the neck cross-section has to be adapted to the quality of the container wall.
  • the figure shows an opening of 21mm length in a container made of coated cardboard with 250ml content (magnification approx. 1: 6.4).

Landscapes

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

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Verpackungsindustrie und betrifft eine Kombination gemäss dem Oberbegriff des ersten, unabhängigen Patentanspruchs, bestehend aus einem Gebinde und einer Verschlusseinheit, die in die Gebindewand einsteckbar ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Verschlusseinheit gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Gebinde aus mit Kunststoff beschichtetem Karton werden zum Ausgiessen des Inhaltes üblicherweise geöffnet, indem entweder eine Naht des Gebindes geöffnet oder eine Ecke abgerissen wird. In beiden Fällen kann das Gebinde nicht wieder verschlossen werden, das heisst, dass das einmal geöffnete Gebinde nicht mehr bequem transportiert werden kann und dass der Inhalt schnell aufgebraucht werden muss, wenn er im Kontakt mit der Aussenluft verdirbt.
Gebinde, die die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweisen, sind beispielsweise ausgerüstet mit Verschlusseinheiten, die über eine Öffnung in der Gebindewand angebracht sind und die aus einem Ausgussteil und einem Verschlussteil bestehen, wobei der Verschlussteil die Ausgussöffnung des Ausgussteils verschliesst und von dieser entfernbar ist. Derart ausgerüstete Gebinde sind relativ teuer in der Herstellung. Die Verschlusseinheit wird üblicherweise im Material für die Gebindewand angebracht, bevor dieses zum Gebinde gefaltet und verschweisst wird oder mindestens bevor das Gebinde gefüllt wird, und sie muss deshalb die gleichen hygienischen und antiseptischen Bedingungen erfüllen wie die Innenseite der Gebindewand. Eine derartige Verschlusseinheit ist beispielsweise beschrieben in der Publikation WO-91/12181.
Um die beschriebenen Nachteile von Gebinden mit montierten Verschlusseinheiten zu umgehen, sind Kombinationen von Gebinde aus Kunststoff-beschichtetem Karton mit einer potentiellen Öffnung und darin einsteckbare Verschlusseinheiten vorgeschlagen worden. Die Kombination kommt üblicherweise auf den Markt mit der Verschlusseinheit an der Seite des Gebindes haftend, in derselben Weise wie Gebinde mit Trinkhalmen auf den Markt kommen. Die potentielle Öffnung im Gebinde ist eine vorbestimmte Stelle, die derart ausgestaltet ist, dass sie vom Verbraucher einfach geöffnet werden kann durch Entfernen eines Wegziehstreifens und/oder durch Durchbrechen einer Sollbruchstelle in der Gebindewand oder in wenigstens einer Schicht der Gebindewand, wenn die Verschlusseinheit eingesteckt wird, wobei eine Öffnung mit vorgegebener Form entsteht.
Eine derartige, einsteckbare Verschlusseinheit hat innere und äussere Haltemittel und, wenn sie in der Gebindeöffnung positioniert ist, ist die Kante der Gebindewand zwischen diesen Haltemitteln festgehalten.
Die folgenden Bedingungen müssen von Kombinationen von Gebinde und einsteckbarer Verschlusseinheit erfüllt werden:
  • Die potentielle Öffnung im Gebinde muss einfach geöffnet werden können aber sie darf keine schwache Stelle des Gebindes darstellen, derart, dass das Gebinde mit potentieller Öffnung in genau derselben Weise gehandhabt werden kann wie ein gleiches Gebinde ohne potentielle Öffnung.
  • Die Verschlusseinheit muss flach sein, derart, dass sie mit dem Gebinde verpackt werden kann, ohne dass dadurch Schwierigkeiten beim Transport und bei der Lagerung der Kombination entstehen.
  • Es muss für den Verbraucher möglich sein, die Verschlusseinheit mit einem zumutbaren Kraftaufwand und ohne die Gebindewand stark zu verformen in die potentielle Öffnung einzustecken (dies ist besonders wichtig für Gebinde, die völlig gefüllt sind).
  • Die eingesteckte Verschlusseinheit muss geöffnet werden können, ohne dass sie dabei vom Gebinde entfernt wird.
  • Das Gebinde mit eingesteckter Verschlusseinheit muss dicht sein und zwar sowohl zwischen Gebinde und Verschlusseinheit als auch zwischen Ausgussteil und Verschlussteil der Verschlusseinheit.
  • Wenn zusätzlich zu den oben genannten Bedingungen weitere Bedingungen betreffend guten Ausfluss und guten Rückfluss des Inhaltes nach dem Ausgiessen befriedigt werden können, dann wird die Kombination von Gebinde und einsteckbarer Verschlusseinheit sehr vorteilhaft. Dasselbe gilt für Bedingungen betreffend Gebrauch mit eingesteckter Verschlusseinheit über längere Zeit und ohne negative Einflüsse.
In der Publikation EP-A2-291112 (entspricht dem Oberbegriff des Anpruchs 1 sowie dem Oberbegriff des Anspruchs 4) ist eine Kombination von Gebinde und einsteckbarer Verschlusseinheit beschrieben, die die oben genannten Bedingungen mehr oder weniger erfüllt. Die Verschlusseinheit der beschriebenen Kombination besteht aus einem Ausgussteil und einem Verschlussteil, die durch ein Scharnier miteinander verbunden sind, wobei der Verschlussteil eine Öffnungslippe aufweist, die gegenüber dem Scharnier angeordnet ist und zum Öffnen der Verschlusseinheit dient. Die obigen an die Öffnung in der Gebindewand und an die Flachheit der Verschlusseinheit gestellten Bedingungen sind gut erfüllt, aber zugunsten der Flachheit sind die Ausgusseigenschaften der Verschlusseinheit schlecht, derart, dass sie durch einen vorstehenden Rand am Gebinde unterstützt werden muss.
Die Verschlusseinheit der beschriebenen Kombination wird am Gebinde montiert, indem sie auf der Öffnung positioniert wird und dann in die Öffnung eingedrückt wird mit einer Kraft, die im wesentlichen senkrecht zur Gebindewand wirkt. Um den ganzen Umfang des Ausgussteils läuft eine Raste, die als inneres Haltemittel dient. Die äusserste Kante der Raste (Rastkante) umgrenzt eine Fläche, die im wesentlichen dieselbe Form hat wie die Öffnung in der Gebindewand, aber grösser ist als diese. Die Raste wird durch die Gebindewandöffnung gepresst und hält die Verschlusseinheit dann in der Öffnung fest. Wenn die Raste durch die Öffnung gepresst wird, wird die Gebindewand um die Öffnung gespannt und mindestens vorübergehend deformiert. Dafür ist die Kraft, die für das Einstecken der Verschlusseinheit notwendig ist, eher gross. Gleichzeitig wird die ganze Gebindewand gegen das Innere des Gebindes gedrückt, was ein Überfliessen des Inhaltes zur Folge haben kann.
Positionierung und Eindrücken der Verschlusseinheit in die Gebindeöffnung werden erleichtert durch eine konische Gleitfläche, die gegen die Rastkante führt. Die Leichtigkeit, mit der die Verschlusseinheit in die Gebindeöffnung eingeführt werden kann, ist abhängig von der Steilheit dieser Gleitfläche, welche Steilheit aber gleichzeitig bestimmt, wie weit die Verschlusseinheit in das Gebinde ragt, das heisst mit anderen Worten, gleichzeitig die Flachheit der Verschlusseinheit bestimmt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kombination von Gebinde und einsteckbarer Verschlusseinheit zu schaffen, welche die oben gegebenen Bedingungen an eine derartige Kombination besser erfüllt als die bekannten Kombinationen.
Diese Aufgabe wird erfüllt durch die Kombination von Gebinde mit potentieller Öffnung und einsteckbarer Verschlusseinheit, und durch die Verschlusseinheit für eine solche Kombination, wie sie in den Patentansprüchen beschrieben ist.
Die Grundidee der erfindungsgemässen Kombination von Gebinde und einsteckbarer Verschlusseinheit besteht darin, dass zur Minimierung der für das Einstecken der Verschlusseinheit in die Gebindeöffnung notwendigen Kraft und dabei gleichzeitig zur Minimierung der durch das Einstecken bewirkten Deformation der Gebindewand, die inneren Haltemittel genau auf die Funktion der Kombination abgestimmt werden. Dies bedeutet, dass die inneren Haltemittel derart ausgestaltet sind, dass sie den Umfang des Ausgussteiles nicht regelmässig umlaufen, sondern, dass sie dort ausgeprägt sind, wo beim Öffnen und Schliessen der eingesteckten Verschlusseinheit Kräfte auf Gebinde und Ausgussteil wirken, und dass sie nicht vorhanden sind, wo keine derartigen Kräfte wirken.
Die Kraft, die notwendig ist, um die Verschlusseinheit in der Gebindeöffnung einzustecken, wird weiter reduziert, indem nicht die gesamten inneren Haltemittel als Raste ausgestaltet werden, sondern nur ein minimaler Teil davon, während der restliche Teil als Haltelippe oder Haltelippen ausgestaltet ist, die nicht in die Öffnung gepresst, sondern seitlich unter die Kante der Gebindewand geschoben werden, wodurch auch die Deformation dieser Kante weiter minimiert wird.
Die erfindungsgemässe Kombination von Gebinde mit potentieller Öffnung und einsteckbarer Verschlusseinheit wird im Zusammenhang mit den folgenden Figuren im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
Figuren 1 bis 3
das Prinzip der einsteckbaren Verschlusseinheit gemäss dem Stande der Technik als Draufsicht (Figur 1) und geschnitten (Figuren 2 und 3);
Figuren 4 bis 6
das Prinzip der Verschlusseinheit der erfindungsgemässen Kombination, gleich dargestellt wie Figuren 1 bis 3;
Figuren 7 und 8
eine beispielhafte Ausführungsform einer Verschlusseinheit für eine erfindungsgemässe Kombination im Schnitt und als Draufsicht;
Figur 9
einen Querschnitt durch den Hals der Verschlusseinheit gemäss Figuren 7 und 8 und zugehörige Gebindeöffnung;
Die folgende Beschreibung bezieht sich insbesondere auf Gebinde aus beschichtetem Karton. Dies bedeutet aber nicht, dass die Erfindung beschränkt ist auf derartige Gebinde. Alle Gebinde mit Wänden, die genügend flexibel sind für das Einführen einer Verschlusseinheit können Teil der erfindungsgemässen Kombination von Gebinde und Verschlusseinheit sein, zum Beispiel Gebinde aus Metallen (z.B. Aluminium oder Stahlblech) oder Kunststoffgebinde.
Figuren 1 bis 3 zeigen das Prinzip der Verschlusseinheit (in geschlossenem Zustand dargestellt) gemäss dem Stande der Technik. Die Verschlusseinheit ist nicht in allen Details dargestellt, sondern es sind nur die wichtigen Teile gezeigt. Figur 1 zeigt die Verschlusseinheit als Draufsicht, wobei nur die Umrisse des Verschlussteiles 1 mit Scharnier 11 und gegenüberliegender Öffnungslippe 12 dargestellt ist und als gestrichelte Linien A und B die Kante der Gebindewand um die Öffnung, in die die Verschlusseinheit eingesteckt ist, und der Umfang der inneren Haltemittel (B), die im Innern des Gebindes über diese Öffnung ragen. Die beiden Linien A und B laufen im wesentlichen parallel zueinander.
Die längliche Form der Öffnung in der Gebindewand (und der Ausgussöffnung im Ausgussteil der Verschlusseinheit) mit dem Scharnier und der Öffnungslippe einander gegenüberliegend auf der Länge der länglichen Form angeordnet ermöglichen ein gutes Ausgiessen.
Figuren 2 und 3 sind Schnitte durch die Verschlusseinheit gemäss Figur 1, geschnitten entlang Schnittlinie II-II (Figur 2) und entlang Schnittlinie III-III (Figur 3) der Figur 1, das heisst geschnitten durch Scharnierposition und Öffnungslippenposition (Figur 2) und mittig und senkrecht dazu (Figur 3). Sie zeigen die Verschlusseinheit mit Verschlussteil 1 und Ausgussteil 2 verbunden durch ein Scharnier 11. Die Verschlusseinheit ist in eine Öffnung einer Gebindewand 3 eingesteckt. Der Ausgussteil 2 hat einen Hals 21, um den die Kante 31 der Gebindewand 3 dicht anliegt. Der Ausgussteil 2 hat ferner innere Haltemittel in Form einer Raste 22, die auf der Innenseite des Gebindes die Öffnung überragt. Die Raste 22 zeigt eine Gleitfläche 23, eine Rastkante 24 (Linie B in Figur 1) und eine Haltefläche 25, die gegen den Hals 21 führt. Die von der Rastkante 24 eingeschlossene Fläche ist grösser als die Öffnung in der Gebindewand, die von der der Rastkante 24 gegenüberliegenden Kante der Gleitfläche eingeschlossene Fläche ist kleiner als die Öffnung. Der Ausgussteil weist auch äussere Haltemittel auf, die die Öffnung auf der Gebindeaussenseite überragen. Da die äusseren Haltemittel die Einsteck-Charakteristik der Verschlusseinheit nicht beeinflussen, müssen sie hier nicht im Detail beschrieben werden. Die innere Haltefläche 25 und die äusseren Haltemittel bestimmen gemeinsam die Position der Gebindewand relativ zum Ausgussteil (innere und äussere Halteflächen C und C').
Üblicherweise ist die Öffnung in der Gebindewand vor dem Einstecken der Verschlusseinheit leicht kleiner als der Querschnitt des Halses, derart, dass die Kante 31 der Gebindewand 3 gegen den Hals der eingesteckten Verschlusseinheit gepresst wird und dadurch die Dichtheit erhöht wird.
Ein Vergleich von Figur 2 und 3 und auch von Linie A und B in der Figur 1 zeigt, dass die inneren Haltemittel der einsteckbaren Verschlusseinheit gemäss dem Stande der Technik in gleicher Gestalt den äusseren Umfang der Verschlusseinheit umlaufen. Die Verschlusseinheit wird in die Gebindeöffnung eingesteckt, indem die innere Kante der Gleitfläche in der Öffnung positioniert und dann die Verschlusseinheit in die Öffnung gedrückt wird mit einer Kraft, die im wesentlichen in der Mitte der Verschlusseinheit angreift und im wesentlichen senkrecht zur Gebindewand wirkt.
Figuren 4 bis 6 zeigen die Verschlusseinheit einer erfindungsgemässen Kombination in derselben Darstellungsart, in der Figuren 1 bis 3 die Verschlusseinheit gemäss dem Stande der Technik zeigen. Dieselben Teile sind mit denselben Bezugsnummern bezeichnet. Das wichtigste Merkmal der Verschlusseinheit gemäss Figuren 4 bis 6 sind die inneren Haltemittel, die nur in der Scharnierposition und gegenüber der Scharnierposition in der Öffnungslippenposition vorgesehen sind. Dies bedeutet, dass der Ausgussteil der eingesteckten Verschlusseinheit die Gebindeöffnung nur in diesen zwei Positionen überragt. Dies ist erkennbar aus den Linien A (Kante der Gebindewand) und B (innere Haltemittel, die die Öffnung überragen) der Figur 4. Ebenso ist es erkennbar aus einem Vergleich der Figur 5, in der Teile (innere Haltemittel) des Ausgussteils 2 im Innern des Gebindes über die Öffnung reichen, und Figur 6, in der im Innern des Gebindes keine Teile über die Öffnung reichen.
In Anbetracht der Funktion der Verschlusseinheit ist es vollauf genügend, innere Haltemittel nur in zwei Positionen und zwar in der Scharnierposition und in der Öffnungslippenposition, die der Scharnierposition gegenüberliegt, vorzusehen. Wenn die eingesteckte Verschlusseinheit mit einer an der Öffnungslippe 12 angreifenden Kraft geöffnet wird, wirkt eine die Verschlusseinheit aus der Öffnung ziehende Kraft K.1 im Bereiche der Öffnungslippe 12 und eine Kraft K.2, die die Verschlusseinheit in das Gebinde drückt, im Bereiche des Scharniers 11, wobei die beiden Kräfte K.1 und K.2 von derselben Grössenordnung sind. Wenn die eingesteckte Verschlusseinheit geschlossen wird, wirken die Kräfte K, K.1 und K.2 in entgegengesetzter Richtung, wenn die schliessende Kraft an der Öffnungslippe 12 angreift. Dies ist wohl üblicherweise nicht der Fall, da der Verschlussteil bequemer in seiner Mitte in den Ausgussteil gepresst wird, was zu Kräften führt, die sowohl in der Scharnierposition als auch in der Öffnungslippenposition die Verschlusseinheit gegen das Gebinde drücken. Für alle beschriebenen Fälle des Öffnens und Schliessens der Verschlusseinheit wirken also Kräfte, die die Verschlusseinheit aus dem Gebinde ziehen, in Bereichen zwischen Scharnier- und Öffnungslippenposition, d.h. im Bereiche der Schnittlinie VI-VI (Figur 4), die nicht vernachlässigbar wären. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass in diesen Bereichen auf innere Haltemittel verzichtet werden kann.
Aus der obigen Betrachtung der Kräfte, die beim Öffnen und Schliessen auf Verschlusseinheit und Gebinde wirken, geht auch hervor, dass es vorteilhaft ist, stärkere Haltemittel in der Öffnungslippenposition vorzusehen. Dies ist gezeigt in der Figur 5 mit einer Haltelippe 26 in der Öffnungslippenposition und eine Raste 22 in der Scharnierposition. Die Haltelippe 26 unterscheidet sich von der Raste 22 dadurch, dass sie weiter über die Öffnung ragt und dass sie keine Gleitfläche aufweist. Eine Verschlusseinheit mit einer Haltelippe 26 und einer Raste 22 wird in der Gebindewandöffnung eingesteckt, indem die Haltelippe 22 zuerst seitlich unter die Wandkante geschoben wird und dann die Raste 22 in die Öffnung gepresst wird. Da die Raste schmal ist (Ausdehnung parallel zur Gebindewandkante), braucht diese Art des Einsteckens nur eine kleine Kraft und führt daher zu einer nur geringen Wanddeformation, sodass ein Überfliessen des Gebindeinhaltes vermieden werden kann.
Die unterschiedliche Ausgestaltung der inneren Haltemittel in Scharnier-und in Öffnungslippenposition ist kein unabdingbares Merkmal der Verschlusseinheit der erfindungsgemässen Kombination. Die inneren Haltemittel können auch in beiden Positionen als Raste ausgestaltet sein.
Die Verschlusseinheit gemäss Figuren 4 bis 6 hat sehr gute Ausgusseigenschaften, wenn die Ausgussöffnung und die Gebindeöffnung eine längliche Form, wie in den Figuren 1 bis 6 dargestellt, haben. Es sind aber auch anders geformte, beispielsweise runde Öffnungen denkbar.
Figuren 7 und 8 zeigen im Detail eine beispielhafte Ausführungsform einer einsteckbaren Verschlusseinheit, in der die Prinzipien, die anhand der Figuren 4 bis 6 beschrieben wurden, angewandt und für weitere, vorteilhafte Eigenschaften weiter entwickelt sind.
Figur 7 zeigt die Verschlusseinheit geschnitten (Schnitt analog zu Figur 5, also durch Scharnier- und Öffnungslippenposition) und zeigt den Verschlussteil 1 und den Ausgussteil 2. Die inneren Haltemittel sind wiederum ausgestaltet als Haltelippe 26 und Raste 22 mit Gleitfläche 23, wobei die inneren Haltemittel die innere Halteebene C bestimmen.
Der Ausgussteil weist auch äussere Haltemittel auf, welche eine äussere Halteebene C' definieren. Es ist vorteilhaft, die äusseren Haltemittel derart auszugestalten, dass die innere (C) und die äussere (C') Halteebene nicht parallel zueinander sind, derart, dass der Hals 21 höher ist in der Scharnier- bzw. Position der Raste als in der Öffnungslippen- bzw. Haltelippenposition und dadurch in der Scharnierposition genügend Platz bietet für eine mehr deformierte Gebindewandkante. Mit einem derartig ausgestalteten Hals ist die Position der eingesteckten Verschlusseinheit genügend genau definiert und trotzdem ist es unwahrscheinlich, dass die Gebindewandkante derart stark deformiert wird, dass sie die Raste überdeckt, was die Dichtigkeit zwischen Verschlusseinheit und Gebindewand in diesem Bereich negativ beeinflussen würde.
Da für die Haltelippe 26 keine Gleitfläche notwendig ist, erstreckt sich der Ausgussteil weniger weit in das Gebinde in der Öffnungslippenposition als in der Scharnierposition, das heisst, eine Ebene D, die den Ausgussteil im Gebindeinnern begrenzt, verläuft nicht parallel zur inneren Halteebene C, d.h. nicht parallel zur Gebindewand. Dies bedeutet, dass, ohne die maximale Ausdehnung der Verschlusseinheit senkrecht zur Gebindewand zu vergrössern, der Ausgussteil in der Öffnungslippenposition mit einer Ausgusslippe 27 ausgerüstet werden kann, die sich gegen die Scharnierposition immer weniger über der Gebindewand erhebt. Eine derartig Ausgusslippe 27 verbessert die Ausgusseigenschaften der Verschlusseinheit beträchtlich. Es ist vorteilhaft, Verschlussteil 1 und Ausgussteil 2 derart auszugestalten, dass die geschlossene, eingesteckte Verschlusseinheit aussen am Gebinde im wesentlichen durch eine Ebene E begrenzt ist, wobei die Ebene E parallel ist zur Ebene D und das Scharnier 11 parallel zur Schnittlinie der äusseren Halteebene C′ und der Ebene E angeordnet ist.
Figur 8 illustriert die Verschlusseinheit gemäss Figur 7 weiter, wobei sie hier in offenem Zustand gezeigt ist, gesehen von oben (gegen die Aussenseite des Gebindes). Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet, wie in den vorangehenden Figuren. Figur 8 braucht keine weiteren Erläuterungen.
Die Verschlusseinheit für die erfindungsgemässe Kombination von Gebinde und Verschlusseinheit besteht vorteilhafterweise aus einem thermoplastischen Material und wird mit einem Spritzgussverfahren hergestellt. Das Scharnier 11 ist als dünne und dadurch genügend flexible Materialzone ausgestaltet, als sogenanntes Filmscharnier. Die innere Seite der Ausgusslippe 27 kann mit Kanälen 28 ausgerüstet sein, die den Rückfluss von auf der Lippe verbleibender Flüssigkeit begüngstigen. Die Gleitfläche 23 der Raste 22 kann für eine Lüftungsöffnung 29 unterbrochen sein, was die Ausgusseigenschaften verbessert.
Figur 9 zeigt übereinander projiziert dem Umfang A des Halsquerschnittes und die Gebindeöffnung F vor dem Einstecken des Verschlusseinheit. Die Öffnung ist generell kleiner als der Halsquerschnitt. Dadurch wird die Gebindewandkante an den Hals der eingesteckten Verschlusseinheit gepresst und garantiert dadurch die Dichtheit. Die beiden Linien A und F sind nicht parallel zueinander. Während die Form der Öffnung (Linie F) aus zwei Bogen mit verschiedenen Radien und zwei geraden Strecken besteht, beinhaltet der Umfang des Halsquerschnittes keine geradlinigen Teile, sondern besteht nur aus Bogen mit verschiedenen Radien. Es zeigt sich, dass eine derartige Form des Halsquerschnittes vorteilhaft ist, da Bereiche, in denen sich ein Bogen an eine Gerade anschliesst die Gebindewandkante stärker spannt. Die Grössendifferenz zwischen Öffnung und Halsquerschnitt ist an die Qualität der Gebindewand anzupassen. Die Figur zeigt eine Öffnung von 21mm Länge in einem Gebinde aus beschichtetem Karton mit 250ml Inhalt (Vergrösserung ca. 1 : 6,4).

Claims (8)

  1. Kombination von Gebinde und einsteckbarer Verschlusseinheit, wobei das Gebinde eine potentielle Öffnung aufweist, in die die Verschlusseinheit einsteckbar ist, und die Verschlusseinheit einen Ausgussteil (2) mit einer Ausgussöffnung aufweist und einen Verschlussteil (1), der die Ausgussöffnung des Ausgussteils (2) dicht verschliesst und davon entfernbar ist mit Hilfe einer Öffnungslippe (12), welche Öffnungslippe (12) einem Scharnier (11), das Ausgussteil (2) und Verschlussteil (1) miteinander verbindet, gegenüber angeordnet ist, wobei der Ausgussteil (2) einen Hals (21) und innere und äussere Haltemittel, die innen und aussen vom Gebinde über die Öffnung im Gebinde ragen, wenn die Verschlusseinheit eingesteckt ist, und die eine innere und eine äussere Halteebene (C und C') definieren, zwischen denen die Gebindewand gehalten ist, aufweist, und wobei der Hals (21) dichtend in die Öffnung im Gebinde passt, dadurch dass der Halsquerschnitt grösser ist als die potentielle Öffnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinheit zwei getrennte innere Haltemittel (22, 26) aufweist, die an einander gegenüberliegenden Seiten der Ausgussöffnung, an Positionen, die der Position des Scharniers (11) und der Position der Öffnungslippe (12) entsprechen, angeordnet sind und dass die Umfangslinie des Halsquerschnittes nicht parallel ist zur Kante der Gebindewand um die potentielle Öffnung.
  2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Haltemittel in der Öffnungslippenposition eine Haltelippe (26) ohne Gleitfläche ist und das innere Haltemittel in der Scharnierposition eine Raste (22) mit einer Gleitfläche (23) ist.
  3. Kombination nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche der Umfangslinie des Halsquerschnittes, die mit geradlinigen Bereichen der Gebindewandkante um die potentielle Öffnung korrespondieren, bogenförmig ausgestaltet sind.
  4. Verschlusseinheit für eine Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche Verschlusseinheit einen Ausgussteil (2) mit einer Ausgussöffnung aufweist und einen Verschlussteil (1), der die Ansgussöffnung des Ausgussteils (2) dicht verschliesst und davon entfernbar ist mit Hilfe einer Öffnungslippe (12), welche Öffnungslippe (12) einem Scharnier (11), das Ansgussteil (2) und Verschlussteil (1) miteinander verbindet, gegenüber angeordnet ist, und wobei der Ausgussteil (2) einen Hals (21) aufweist, der dichtend in die Öffnung im Gebinde passt, und innere und äussere Haltemittel, die innen und aussen vom Gebinde über die Öffnung im Gebinde ragen, wenn die Verschlusseinheit eingesteckt ist, und die eine innere und eine äussere Halteebene (C und C') definieren, zwischen denen die Gebindewand gehalten ist, und welche Verschlusseinheit eine flache Form hat, die im wesentlichen durch eine innere (D) und eine, äussere (E) Ebene definiert ist, wobei die beiden Ebenen (D und E) zueinander parallel sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinheit zwei getrennte innere Haltemittel (22, 26) aufweist, die an einander gegenüberliegenden Seiten der Ausgussöffnung, an Positionen, die der Position des Scharniers (11) und der Position der Öffnungslippe (12) entsprechen, angeordnet sind und dass die innere und die äussere Halteebene (C und C') zu den parallelen Ebenen (D und E) winklig ausgerichtet sind.
  5. Verschlusseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Haltemittel in der Öffnungslippenposition eine Haltelippe (26) ohne Gleitfläche ist und das innere Haltemittel in der Scharnierposition eine Raste (22) mit einer Gleitfläche (23) ist.
  6. Verschlusseinheit nach Anspruch einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Halteebene (C) zur äusseren Halteebene (C') winklig ausgerichtet ist, derart, dass der Hals (21) in der Scharnierposition höher ist als in der Öffnungslippenposition.
  7. Verschlusseinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Verschlussteiles (2), der sich zwischen der äusseren Halteebene (C') und der äusseren Ebene (E) erstreckt zu eine Ausgusslippe (27) geformt ist, die sich höher über die äussere Halteebene (C') erhebt als das Scharnier (11).
  8. Verschlusseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der Ausgusslippe (27) Rückflusskanäle (28) aufweist.
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