Verschlusseinheit

Abstract

 Die erfindungsgemässe Verschlusseinheit besteht aus einem Verschlussteil (2) und einem Ausgussteil (3). Sie weist mindestens zwei Bereiche auf, die je aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial bestehen, wobei sich die Materialien in mindestens einer Eigenschaft unterscheiden. Dabei weist der Verschlussteil einen Indikator (8) auf, der zum Bereiche aus einem Material gehört und sich über die Aussenoberfläche des Ausgussteiles (3) erstreckt, die mindestens im Bereiche des Indikators zum Bereiche eines anderen Materials gehört. Der Indikator (8) besitzt eine Sollbruchstelle (85) oder eine nicht wieder herstellbare Verbindung mit dem Ausgussteil (3), und wird beim ersten Öffnen der Verschlusseinheit von einem ersten Zustand in einen sichtbar verschiedenen weiteren Zustand übergeführt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Verpackungsindustrie und betrifft eine Verschlusseinheit gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches.

[0002] An Gebinden für Flüssigkeiten wie beispielsweise Metalldosen oder Behälter aus beschichtetem Karton werden für eine wiederverschliessbare Öffnung und für ein bequemes Ausgiessen oft Verschlusseinheiten, vorzugsweise aus kunststoff, bestehend aus einem Ausgussteil mit einer Ausgussöffnung und einem die Ausgussöffnung des Ausgussteils verschliessenden Verschlussteil eingesetzt, die in einer Öffnung des Gebindes angebracht werden. Die beiden Schweizer Patentanmeldungen 2739/91-2 und 2740/91-9 derselben Anmelderin beschreiben derartige Verschlusseinheiten. Die beschriebenen Verschlusseinheiten werden nach einem Mehrmaterialien-Spritzgussverfahren gegossen und bestehen aus mindestens zwei sich in mindestens einer Eigenschaft unterscheidenden Materialien.

[0003] Bei verpackten Gütern insbesondere aber bei Lebensmitteln, möchte der Käufer in der Regel wissen, ob die Verpackung des Produktes schon einmal geöffnet wurde oder ob sie noch intakt ist. Bei den meisten Verpackungen wird dies erreicht, indem mit der mechanischen Funktion des Verschlusses ein Aufreiss-Element kombiniert ist.

[0004] Ein Nachteil der bekannten Lösungen besteht darin, dass nach dem ersten Öffnen die Verschlussqualität oft beeinträchtigt ist, weil beispielsweise ein Teil der Verschlussfunktion zerstört oder die Verankerung des Verschlussteils nicht mehr in vollem Umfang erhalten ist. Ein weiterer Nachteil ist meist der, dass zur Herstellung des Aufreisselementes ein zusätzlicher Herstellungs- oder Montageschritt notwendig wird.

[0005] Es ist also Aufgabe der Erfindung, eine Verschlusseinheit zu schaffen, an der eine sichtbare, irreversible Anzeige (Indikator) aufzeigt, ob die Verschlusseinheit neu (noch nie geöffnet) oderwiederverschlossen ist. Die Veränderung des Indikators beim ersten Öffnen soll auf die Schliess- und Dichtfunktion der Verschlusseinheit keine Auswirkung haben. Dieser Indikator soll ohne zusätzliche Massnahme bei der Herstellung der Verschlusseinheit, insbesondere ohne zusätzlichen Herstellungs- und/oder Montageschritt quasi im selben Arbeitsgang zusammen en mit der Verschlusseinheit hergestellt werden können.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verschlusseinheiten gemäss dem kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruches.

[0007] Die erfindungsgemässe Verschlusseinheit weist mindestens zwei Bereiche auf, die aus je einem Material bestehen, wobei sich die Materialien der verschiedenen Bereiche in mindestens einer Eigenschaft unterscheiden. Mindestens einer der Bereiche erstreckt sich sowohl im Verschlussteil als auch im Ausgussteil der Verschlusseinheit. Als Indikator besitzt beispielsweise einer der Bereiche einen Teilbereich, der sich auf der Aussenseite der Verschlusseinheit vom Verschlussteil auf den Ausgussteil erstreckt und dort verankert ist. Dabei besteht der als Indikator dienende Teilbereich aus dem einen Material und die Aussenseite des Ausgussteiles, auf der der Indikator liegt aus dem anderen Material. Die Festigkeit des Teilbereiches und diejenige seiner Verankerung sind derart aufeinander abgestimmt, dass beim ersten Öffnen entweder die Verankerung gelöst oder der Teilbereich durchbrochen wird. Sind die beiden Materialien farblich voneinander verschieden, ist sehr leicht sichtbar, ob die Verschlusseinheit neu oderwiederverschlossen ist. Voraussetzung dafür, dass die Verschlussqualität durch diese erste Öffnung nicht beeinflusst wird, ist, dass der als Indikator dienende Teilbereich nicht in die Schliess- und Dichtfunktion der Verschlusseinheit miteinbezogen ist.

[0008] Die erfindungsgemässe Verschlusseinheit wird vorteilhafterweise in einem Arbeitsgang mit dem Verfahren des Multi-Materialien-Spritzgusses hergestellt. Nur mit einem derartigen Verfahren ist es möglich, in einem Arbeitsgang die Verschlusseinheit in geschlossenem Zustand mit einem Indikator in intaktem Zustand herzustellen. Das Multi-Materialien-Spritzgussverfahren beruht darauf, dass in eine Giessform mit einem ersten Material ein Vorspritzling gegossen wird, dass dann die Giessform wenigstens teilweise ersetzt oder vom Vorspritzling weg bewegt wird und dass dann mit dem zweiten Material die Verschlusseinheit gegossen wird, wobei der Vorspritzling teilweise als Giessform dient und dadurch wenigstens teilweise vom zweiten Material umgossen wird. Damit entstehen ineinander gegossene Bereiche zweier Materialien, wobei die Berührungsflächen je nach Giessparametern und Materialpaarung fester oder weniger fest aneinander haften. Auf diese Art ist es insbesondere möglich, in einem Arbeitsschritt Formschlussmittel in formschlüssigem Zustand zu gies- sen. Selbstverständlich ist das Mehrmaterialien-Spritzgussverfahren nicht auf zwei Materialien beschränkt, es können auch drei oder mehr Materialien nacheinander über- und/oder umeinander gegossen werden.

[0009] Im folgenden sollen nun einige Ausführungsformen der erfindungsgemässen Verschlusseinheit detailliert beschrieben werden. Der Beschreibung dienen auch die folgenden Figuren. Dabei zeigen:

Figur 1 eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Verschlusseinheit mit Indikator als Ansicht.

Figur 2 die Verschlusseinheit gemäss Figur 1 im Schnitt senkrecht zur Ebene der Ausgussöffnung;

Figur 3 eine weitere Ausführungsform eines Indikators, als Detail im Schnitt;

Figuren 4 und 5 weitere Ausführungsformen von Indikatoren mit Verankerungen mit Zusatzfunktionen, ebenfalls im Schnitt;

Figur 6 eine beispielhafte Ausführungsform eines Indikators mit lösbarer Verankerung, im Schnitt;

Figuren 7, 8 und 9 weitere Ausführungsformen des Indikators mit lösbarer Verankerung, als Ansicht (Figur 7) und in Schnitten parallel zur Ausgussöffnung (Figuren 8 und 9);

Figuren 10 und 11 eine beispielhafte Ausführungsform des Indikators ohne Verankerung im Neuzustand (Figur 10) und in wiederverschlossenem Zustand (Figur 11).

[0010] Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Verschlusseinheit 1. Sie besteht im wesentlichen, wie bereits erwähnt, aus einem Verschlussteil 2 und einem Ausgussteil 3, die beispielsweise mit einem Scharnier 5 miteinander verbunden sind. Der Ausgussteil 3 weist einen im wesentlichen röhrenförmigen Ausguss 30 auf, dessen eine Öffnung (Ausgussöffnung) im verschlossenen Zustand vom Verschlussteil 2 überdeckt ist, und der im Bereiche der anderen Öffnung einen Sockel 31 trägt der zur Befestigung an einem Gebinde dient. Man erkennt auch einen Indikator 8, der im wesentlichen aus einem Steg 80 und einer, hier beispielsweise gabelförmig ausgebildeten Verankerung 81 besteht. Der Steg 80 erstreckt sich vom Verschlussteil 2 über die äussere Oberfläche des Ausgusses 30.

[0011] Figur 2 zeigt dieselbe Verschlusseinheit wie Figur 1, entlang der in der Figur 1 mit 6 bezeichneten Linie geschnitten. Man erkennt hier eine Wand 7 eines Gebindes, die im Bereiche der Gebindeöffnung über dem Sockel 31 liegt und beispielsweise durch Verschweissung mit diesem verbunden ist. Mit A ist die Ebene bezeichnet, in der sich der Sockel 31 und die gegen das Gebinde gewandte Öffnung des Ausgusses 30 erstrecken. Mit B ist eine Fläche bezeichnet, in der die vom Verschlussteil 2 überdeckte Ausgussöffnung 10 liegt. Die Schwenkachse 51 des Scharniers 5 zur schwenkbaren Verbindung von Verschlussteil 2 und Ausgussteil 3 liegt etwa in der Ebene B. Man erkennt ferner den Verschlussteil 2, der den Ausguss 30 in einem Bereich 14 überdeckt und damit in geschlossenem Zustand über die Ebene B hinabreicht. An der Aussenseite des Ausgusses 30 ist in diesem Überdeckungsbereich eine Nocke 15 vorgesehen, die gegen den Verschlussteil 2 hin vorsteht und als Verschlusssicherung dient. DerVerschlussteil 2 weist in demselben Bereich eine ange- formte Öffnungslippe 21 auf, die zum Öffnen der Verschiusseinheit dient. An diese Lippe 21 angeformt ist der Indikator 8, bestehend im wesentlichen aus Steg 80 und Verankerung 81. Die Verankerung 81 reicht zwischen die Gebindewand 7 und den Sockel 31 und wird dort beispielsweise durch Verschweissung festgehalten.

[0012] Zwischen dem Steg 80, der eine im wesentlichen stetig verlaufende äussere Oberfläche aufweist, und dem Ausguss 30, ist an den Ausguss angeformt eine weitere Nocke 18 vorgesehen, die bewirkt, dass der Steg an dieser Stelle einen kleineren Querschnitt hat, derart, dass diese Stelle als Sollbruchstelle 85 dienen kann. Die Schwächung ist derart auszulegen, dass die Sollbruchstelle schwächer ist als die Verbindung der Verankerung 81 mit der Gebindewand 7 und/oder dem Sockel 31.

[0013] Zum Öffnen wird der Verschlussteil 2 an der Lippe 21 ergriffen und nach oben über die Nocke 15 und die Ausgussöffnung 10 hoch gezogen. Dabei ergibt sich eine Bewegung, die man als Schälen bezeichnen kann, denn der Verschlussteil 2 wird vom Ausgussteil 3 gelöst und bei gleichzeitiger, leichter Verformung wie eine Orangenschale abgezogen. Dabei reisst die Sollbruchstelle 85.

[0014] Beim Schliessen des Verschlussteiles 2 wird dieser ebenfalls leicht verformt, bevor er in die geschlossene Stellung übergeht. Die Verformung ist auch notwendig, weil die Lippe 21 über die Nocke 15 gezogen werden muss, so dass sie darauf einrastet. Da der Steg 80 nicht oder nur leicht am Ausguss 30 haftet, ist an der wiederverschlossenen Verschlusseinheit leicht sichtbar, dass er zerrissen ist; dies insbesondere dann, wenn das Material des Steges 80 sich farblich unterscheidet vom Material des Ausgusses 30.

[0015] Die Form der Nocke 18, die da wo sie am weitesten vorsteht, gerundet ist und an die Rundung anschliessend sich auf der einen Seite steil, auf der anderen flacher aus der Oberfläche des Ausgusses 30 erhebt, ist derart gewählt, weil sie mit einfachen Giesswerkzeugen hergestellt werden kann.

[0016] Figur 3 zeigt als Detail eines Schnittes analog zum Schnitt der Figur 2 eine weitere Ausführungsform der Sollbruchstelle 85 im Steg 80. In diesem Falle weist die gegen aussen gewandte Oberfläche des Steges 80 eine kerbe 19 auf, während die Oberfläche des Ausgusses 30 im wesentlichen stetig verläuft.

[0017] Der Steg 80 kann irgendwo auf der Aussenoberfläche des Ausgusses 30 verlaufen. Es können auch mehrere derartige Stege angeordnet sein.

[0018] Beim Aufreissen bleibt ein Teil des Steges 80 am Verschlussteil 2 hängen, was dessen Funktion aber keineswegs beeinträchtigt. Man kann aber die Sollbruchstelle 85 auch dicht unter der Lippe 21 anbringen, sodass am Verschlussteil 2 nach dem Aufreissen kein Stegteil mehr bleibt.

[0019] Figur 4 zeigt in derselben Darstellungsweise wie Figur 2 eine weitere Aus- führungsform des Indikators 8. Dieser hat wiederum die Form eines Steges 80 mit einer Sollbruchstelle 85 und einer zwischen die Gebindewand 7 und den Sockel 31 reichende Verankerung 81 und ist beispielsweise im Bereiche der Lippe 21 an den Verschlussteil 2 angeformt. Im Verankerungsbereich weist der Steg eine weitere Nocke 82 auf, die dazu dient, die Verschlusseinheit bei ihrer Montage am Gebinde auf diesem zu positionieren, bevor sie beispielsweise mit diesem verschweisst wird.

[0020] Figur 5 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie Figur 4 eine weitere, beispielhafte Ausführungsform des Indikators 8, der auch hier eine der Positionierung der Verschlusseinheit am Gebinde dienende Nocke 82 trägt. Im Unterschied zur Figur 4 ist der Indikator 8 nicht durch eine Verankerung zwischen Gebindewand 7 und Sockel 31 verankert, sondern mittels einer formschlüssigen Verbindung 83 im Ausguss 30 selbst. Die formschlüssige Verbindung 83 besteht im wesentlichen aus einer Einformung im Ausguss, die beim Giessen des zweiten Materials ausgegossen wird.

[0021] Figur 6 zeigt, wiederum in gleicher Darstellungsweise wie Figur4, eine weit- re beispielhafte Ausführungsform des Indikators 8. Dieser besteht wiederum aus einem an den Verschlussteil 2, beispielsweise im Bereiche der Lippe 21 angeformten Steg 80 mit einer formschlüssigen Verankerung 84 im Ausguss 30. Im Unterschied zu den bis anhin beschriebenen Ausführungsformen besitzt dieser Indikator keine Sollbruchstelle. Dafür ist aber die Verankerung 84 derart ausgelegt, dass der Kraftaufwand zu ihrer Lösung gering ist. Beim ersten Öffnen der Verschlusseinheit wird der Formschluss zwischen dem Steg und dem Ausguss 30 gelöst. Der Formschluss ist derart irreversibel ausgestaltet, dass er, wenigstens mit einfachen Mitteln, nicht wieder hergestellt werden kann.

[0022] Der Formschluss ist hier beispielsweise derart ausgebildet, dass eine Einformung im Ausguss (3) beim Giessen des Steges (80) ausgegossen wird. Bildet die Einformung eine sich gegen aussen genügend verengende Öffnung, ist der Formschluss mit einfachen Mitteln nicht wieder schliessbar.

[0023] Figuren 7 bis 9 zeigen weitere beispielhafte Ausführungsformen von formschlüssig im Ausguss 30 verankerten Indikatoren, deren Formschluss beim ersten Öffnen der Verschlusseinheit gelöst wird. Der Formschluss kann beim Wiederverschliessen dieser Ausführungsformen nicht eigentlich deshalb nicht mehr geschlossen werden, weil seine Form ihn irreversibel macht, sondern deshalb, weil die Stege derart schwach ausgelegt sind, dass sie nicht genügend Eigensteifigkeit besitzen, um beim Wiederverschliessen mit genügender Genauigkeit positioniert werden zu können. Ferner ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie beim ersten Öffnen deformiert werden, sehr gross, sodass eine Wiedererstellung des Formschlusses schon deswegen nicht möglich ist.

[0024] Figur 7 zeigt eine derartige Ausführungsform als Ansicht. Die Indikatoren 8.1 und 8.2 sind Anformungen am Verschlussteil 2, die in nutenförmigen Einformungen des Ausgusses 30 eingegossen sind. Die Indikatoren 8.1 und 8.2 werden beim ersten Öffnen der Verschlusseinheit aus den Nuten gezogen. Sie sind derart dünn geformt, dass sie nicht genügend Eigenstabilität besitzen, um beim Wiederverschliessen wieder in den Einformungen eingeführt werden zu können.

[0025] Figuren 8 und 9 zeigen in einem Schnitt, der im wesentlichen parallel zur Ebene der Ausgussöffnung gelegt ist, weitere Ausführungsformen derartiger Indikatoren. Figur 8 zeigt einen derartigen Indikator 8.3 in einer Nut im Ausguss 30, die im wesentlichen auf der Symmetrieebene (6 in Figur 1) der Verschlusseinheit angeordnet ist. Figur 9 zeigt zwei Indikatoren 8.4 und 8.5 in entsprechenden Nuten im Ausguss 30, die symmetrisch zur Symmetrieebene angeordnet sind. In derselben Art und Weise können über die ganze Aussenoberfläche des Ausgusses 30 entsprechende Indikatoren in variierender Zahl vorgesehen werden. Die Anformungen müssen nicht unbedingt schmal und lang wie dargestellt sein, sie können verschiedenste Formen aufweisen, müssen aber in mindestens einer Richtung eine derart kleine Abmessung haben, die ihre Eigenstabilität derart reduziert, dass sie beim Wiederverschliessen nicht wieder in die entsprechenden Einformungen eingeführt werden können.

[0026] Figuren 10 und 11 zeigen eine weitere Ausführungsform dererfindungsgemässen Verschlusseinheit mit Indikator. Dieser Indikator 9 besteht im wesentlichen nur aus einer Sollbruchstelle in einem entsprechend geformten Verschlussteil 2, wobei die Sollbruchstelle bei der leichten Deformation, die beim Öffnen des Verschlussteiles 2 unumgänglich ist, bricht Die. Sollbruchstelle 9 ist an einer Stelle des Verschlussteiles 2 angebracht, die an der Dichtung zwischen Verschlussteil 2 und Ausgussteil 3 nicht teil hat. Dadurch wird die Verschlussfunktion der Verschlusseinheit durch den Bruch, der beim ersten Öffnen entsteht und dadurch als Indikator dient, nicht beeinträchtigt.

[0027] Figur 10 zeigt eine derartige Bruchstelle 9 intakt, also den Neuzustand der Verschlusseinheit; Figur 11 zeigt die Verschlusseinheit im wiederverschlossenen Zustand mit gebrochener Bruchstelle.

[0028] Die Sollbruchstelle am Verschlussteil 2 wird beispielsweise, wie dargestellt, erzeugt durch einen Schlitz 90 in dem Bereich 22 des Verschlussteiles 2, der den Ausgussteil 3 überlappt. Der Schlitz 90 ist gegen den Rand des Verschlussteiles mit einer schmalen Brücke 91 geschlossen, die die eigentliche Sollbruchstelle darstellt.

[0029] Auch für diesen Fall gilt, dass bei unterschiedlicher Färbung des Materials des Verschlussteiles 2 und des Ausgusses 30 mindestens im Bereiche des Indikators 9, dessen Zustand (gebrochen oder nicht) sehr gut sichtbar wird.

Ansprüche

1. Verschlusseinheit aus thermoplastischem Kunststoff für ein Gebinde zur Handhabung und Lagerung von fliessfähigem Gut bestehend aus einem im Ausgussteil (3) mit einem wesentlichen röhrenförmigen Ausguss (30) und einem Sockel (31) zur Befestigung an einem Gebinde und einem die Öffnung desAusgussteils verschliessenden Verschlussteil (2), dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Bereiche aufweist, die aus je einem Material bestehen, wobei sich die verschiedenen Materialien in mindestens einer Eigenschaft unterscheiden, dass der Verschlussteil (2) mindestens einen zu dem Bereich aus dem einen Material gehörenden Indikator (8,9) aufweist, der sich über die zum Bereich des anderen Materials gehörende Aussenoberfläche des Ausgusses (30) erstreckt, wobei der Indikator derart ausgebildet ist, dass er durch das erste Öffnen derVerschlusseinheitvon einem ersten Zustand irreversibel in einen zweiten Zustand gebracht wird.

2. Verschlusseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator (8) ein vom Verschlussteil (2) bis zum Sockel (31) reichender Steg (80) ist, der mit Hilfe einer Verankerung (81) zwischen Sockel (31) und Gebindewand (7) befestigbar ist und der Sollbruchstelle aufweist.

3. Verschlusseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator (8) ein vom Verschlussteil (2) gegen den Sockel (31) reichender Steg (80) ist, der mit Hilfe von irreversiblen Formschlussmitteln (83) am Ausguss (30) befestigt ist und der eine Sollbruchstelle aufweist.

4. Verschlusseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (85) eine Querschnittsverengung ist und im wesentlichen in der Mitte der Länge des Steges (80) oder unmittelbar am Verschlussteil (2) angeordnet ist.

5. Verschlusseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (85) eine Querschnittsverengung ist und durch eine Nocke (15) in der Ausgusswand oder durch eine Kerbe (19) im Steg (80) bewirkt wird.

6. Verschlusseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator (8) zusätzlich eine Positionierungsnocke (82) aufweist, die der Positionierung der Verschlusseinheit am Gebinde dient.

7. Verschlusseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator (8, 8.1...8.5) mit Verbindungsmitteln am Ausgussteil (3) befestigt ist, die lösbar, aber nicht wieder verbindbar sind.

8. Verschlusseinheit nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator (8) einen Steg (80) aufweist, der sich in eine Einformung in der Wand des Ausgusses (30) fortsetzt.

9. Verschlusseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformung eine sich gegen aussen verengende Öffnung ist.

10. Verschlusseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator (8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5) eine in einer Nut auf der Aussenoberfläche des Augussteils (3) eingegossene Anformung an den Verschlussteil (2) ist und eine derart geringe Eigensteifheit aufweist, dass sie nach dem ersten Öffnen nicht mehr in die Nut einführbar ist.

11. Verschlusseinheit nach einem derAnsprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussteil (2) eine Öffnungslippe (21) aufweist und dass der Indikator oder die Indikatoren (8) an dieser Lippe angeformt sind.

12. Verschlusseinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator auf der senkrecht zur Ausgussöffnung stehenden Symmetrieebene (6) der Verschlusseinheit angeordnet ist oder die Indikatoren symmetrisch zu dieser Ebenen angeordnet sind.

13. Verschlusseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator(9) aus einer Sollbruchstelle (9) besteht, die in einem Bereich des Verschlussteiles (2), der im geschlossenen Zustand der Verschlusseinheit den Ausguss (30) überlappt, angeordnet ist.

14. Verschlusseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle aus einem Schlitz (90) und einer den Schlitz (90) gegen den Rand des Verschlussteiles (2) abschliessenden, schmalen Brücke (91) besteht.

Zeichnung