[0001] Die Erfindung betrifft ein selbstöffnendes und wiederverschließbares Ausgießelement
aus Kunststoff zur Applikation auf einer Packung für Flüssigkeiten, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackung,
mit einem einen Befestigungsflansch aufweisenden Basiselement, einem Schneidelement
und einem Schraubdeckel, wobei das Schneidelement im Innern des Basiselements drehbar
angeordnet ist und mit dem Schraubdeckel derart in Wirkverbindung steht, dass beim
erstmaligen Abschrauben des Schraubdeckels durch das Schneidelement eine Gießöffnung
im Packungsmaterial entsteht.
[0002] Selbstöffnende und wiederverschließbare Ausgießelemente der zuvor angegebenen Art
sind in vielfältiger Ausführung aus der Praxis bekannt. Dabei setzen sich mehr und
mehr solche Ausgießelemente durch, welche einen Schraubdeckel aufweisen, der beim
erstmaligen Aufschrauben über Zwangsführungselemente ein Schneidelement dazu veranlasst,
eine Gießöffnung in das - zuvor vollkommen dicht verschlossene - Verbundmaterial einzubringen.
Daher bestehen die bekannten gattungsgemäßen Ausgießelemente aus drei Teilen: Basiselement,
Schneidelement sowie Schraubdeckel.
[0003] Aus der
US-PS 5 482 176 ist ein dreiteiliges Ausgießelement bekannt, bei dem alle drei Teile einzeln hergestellt
und anschließend montiert werden müssen. Dazu wird das Schneidelement ins Basiselement
geschraubt und in einem zweiten Schritt der Schraubdeckel auf das Basiselement geprellt.
Eine solche Art der Montage ist relativ aufwendig.
[0004] Zur Erleichterung der Montage solcher bekannter Ausgießelemente wurde bereits vorgeschlagen,
das Basiselement mit dem Schneidelement einteilig spritzzugießen (
EP 1 088 764 B1), und zwar dergestalt, dass das Schneidelement unterhalb des den Befestigungsflansch
aufweisenden Boden des Basiselements mittels Verbindungsbrücken beabstandet anzuordnen.
Zur Montage beider Teile müssen diese nur noch ineinander geschraubt werden.
[0005] Bei einem anderen bekannten Ausgießelement (
EP 0 385 603 A1) werden ebenfalls Basiselement und Schneidelement als Vorbaugruppe einteilig hergestellt,
die beide Teile miteinander verbindenden Verbindungsbrücken werden jedoch erst bei
der Erstöffnung durch den Verbraucher zerstört.
[0006] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte und
zuvor näher beschriebene dreiteilige Ausgießelement so auszugestalten und weiterzubilden,
dass eine besonders einfache und damit kostengünstige Herstellung ermöglicht wird.
Weiterhin ist auch eine einfache Montage erwünscht.
[0007] Diese Aufgabe ist bei einem selbstöffnenden und wiederverschließbaren Ausgießelement
gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass das Basiselement mehrere
an seiner Innenwandung verteilt angeordnete Führungsstege mit sich ändernder Steigung
und das Schneidelement an seiner Außenwandung mehrere entsprechend verteilt angeordnete
Führungsrippen aufweist, so dass eine Drehung des Schneidelements im Innern des Basiselements
zunächst einer steilen und anschließend einer flachen Schraubenlinie folgt.
[0008] Diese spezielle Anordnung der Führungsstege und -rippen sorgt dafür, dass innerhalb
des Ausgießelementes keine überlappenden Einbauten vorhanden sind, so dass - wie erwähnt
- auf Schieber im Spritzgießwerkzeug vollständig verzichtet werden kann. Eine solche
Art der Führung zwischen Schneidelement und Basiselement ist bereits aus dem auf die
Anmelderin zurückgehenden europäischen Patent
EP 1 509 456 B1 für sich bekannt.
[0009] Bevorzugt weist dazu das Schneidelement je Führungssteg des Basiselements jeweils
eine obere Führungsrippe und eine untere Führungsrippe auf, um das Schneidelement
jeweils oberhalb und unterhalb des jeweiligen Führungsstegs zwangszuführen. Es hat
sich gezeigt, dass es nicht notwendig ist, miteinander korrespondierende Gewindeabschnitte
herzustellen, da eine ausreichende Zwangsführung auch bereits durch die Verwendung
kurzer Führungsrippen gewährleistet ist.
[0010] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die radialen
Führungsrippen wenigstens teilweise gleichzeitig als Anschlag für vom Schraubdeckel
auf einer konzentrischen Kreisbahn angeordnete und ins Innere des Basiselements hineinragende
Nocken als Kraftübertragungselemente vorgesehen sind. Es ist zwar auch denkbar, die
im Schraubdeckel angeordneten Nocken im Innern des Schneidelements vorzusehen, doch
ist dies einerseits aufgrund der schlechteren Hebelwirkung nachteilig und wirkt sich
negativ auf das Gießverhalten aus, da entsprechende Mitnehmer im Innern des Schneidelements
angeordnet sein müssten und auf diese Weise den lichten Gießquerschnitt einengen würden.
[0011] Eine ausreichend stabile Führung zwischen Basiselement und Schneidelement wird dann
erreicht, wenn das Basiselement drei Führungsstege und das Schneidelement entsprechend
auch drei Gruppen von Führungsrippen aufweist. Dennoch sind im Rahmen der Erfindung
auch solche Ausgießelemente umfasst, die mehr als drei Führungsmittelpaare aufweisen.
[0012] Gemäß einer weiteren besonders zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Führungsstege an ihrem unteren Ende eine Ausnehmung zur Aufnahme der oberen
Führungsrippen aufweisen und dass die oberen Führungsrippen beim erstmaligen Aufschrauben
des Schraubdeckels in diese Ausnehmungen zwangsgeführt werden. Dazu können die Nocken
im Schraubdeckel an ihren Enden entsprechend ausgeformt sein, so dass beim Wiederverschließen
(Zuschrauben) des Schraubdeckels die oberen Führungsrippen stets in die Ausnehmungen
hineingedrückt werden.
[0013] Besonders zweckmäßig sind die unteren radialen Führungsrippen geneigt angeordnet
und entspricht die Neigung im wesentlichen der mittleren Steigung der Führungsstege
des Basiselements. Durch eine solche Ausgestaltung gleitet das Schneidelement beim
durch das Abschrauben des Schraubdeckels veranlasste Hineindrehen in das Verbundmaterial
besonders elegant entlang der Führungsstege und erleichtert so den Öffnungsvorgang.
[0014] Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass der Schraubdeckel separat vom Basiselement
sowie Schneidelement hergestellt wird. In einem solchen Fall wird nach dem Aufpressen
des Schraubdeckels auf das Basiselement eine vom Verbraucher erkennbare und sich beim
ersten Öffnen zerstörende Verbindung als Originalitätssiegel zwischen Basiselement
und Schraubdeckel aufgebracht. So lässt sich in jedem Fall vom Verbraucher erkennen,
ob das Ausgießelement bereits einmal geöffnet worden ist oder nicht.
[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemäßes Ausgießelement nach der Entnahme aus dem Spritzwerkzeug in perspektivischer
Darstellung,
- Fig. 2
- das Ausgießelement aus Fig. 1 in Draufsicht,
- Fig. 3
- das fertig montierte Ausgießelement gemäß den Fig. 1 und 2 mit aufgepresstem Schraubdeckel
in perspektivischer Draufsicht,
- Fig. 4
- das Ausgießelement nach Betätigen des Schraubdeckels in perspektivischer Ansicht von
unten,
- Fig. 5
- Basiselement und Schneidelement im Vertikalschnitt entlang der Linie V-V aus Fig.
2 in perspektivischer Ansicht von unten und
- Fig. 6
- ein einzelnes Basiselement im Vertikalschnitt in perspektivischer Darstellung.
[0016] In Fig. 1 ist das Ausgießelement in der Position zu erkennen, wie es aus dem Spritzwerkzeug
entnommen wird. Dabei weist das Ausgießelement zunächst ein Basiselement 1 mit einem
umlaufenden Befestigungsflansch 2 und einem Außengewinde 3 auf. Im Innern des Basiselements
1 befindet sich ein Schneidelement 4, welches an seiner Unterseite mit einer Mehrzahl
von Zähnen versehen ist. Die Zwangsführung zwischen Basiselement 1 und Schneidelement
4 erfolgt einerseits über im Innern des hohlzylinderförmigen Basiselements 1 angeordnete
Führungsstege 6 sowie außen am Schneidelement 4 angeordnete Führungsrippen 7 bzw.
8, auf die noch näher eingegangen werden wird.
[0017] Verschlossen wird das Ausgießelement mit einem Schraubdeckel 9, welcher in seinem
Innern auf einer konzentrischen Kreisbahn angeordnete Nocken 10 aufweist, welche beim
erstmaligen Aufschrauben als Kraftübertragungselemente zur Betätigung (Drehung) des
Schneidelements 4 dienen, dazu drückt die steile Flanke jeder Nocke 10 gegen jede
Führungsrippe 8. An seiner Innenseite weist der Schraubdeckel 9 ein Innengewinde 11
auf, das in stärkerer Steigung dem Außengewinde 3 des Basiselements entspricht.
[0018] Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind das Basiselement
1 und der Schraubdeckel 9 mittels einer Verbindungslasche 12 miteinander verbunden.
Die Verbindungslasche 12 ist zwischen der Kante des Schraubdeckels 9 und dem Befestigungsflansch
2 des Ausgießelements angeordnet und weist eine Länge auf, die ein Umschwenken des
Schraubdeckels 9 und Aufpressen auf das Basiselement 1 ermöglicht.
[0019] In der Draufsicht gemäß Fig. 2 ist darüber hinaus noch erkennbar, dass die Verbindungslasche
12 zum Befestigungsflansch 2 hin eine Sollbruchstelle 13 aufweist, dort nämlich nur
mit zwei nicht näher bezeichneten schmalen Verbindungsbrücken mit dem Befestigungsflansch
2 verbunden ist. Die Verbindung zwischen Basiselement 1 und Schneidelement 4 erfolgt
dabei über Verbindungsbrücken 14, deren Anordnung weiter unten noch näher beschrieben
werden wird.
[0020] Fig. 3 zeigt ein fertig montiertes Ausgießelement, es ist deutlich zu erkennen, dass
die Verbindungslasche 12 dem Verbraucher unmittelbar signalisiert, ob der Schraubdeckel
bereits einmal geöffnet wurde oder nicht. Sie dient daher als Originalitätssiegel.
[0021] In Fig. 4 ist das erfindungsgemäße Ausgießelement in einer Stellung dargestellt,
die die einzelnen Bauteile nach dem Aufschrauben des Schraubdeckels 9 zeigt. Das Schneidelement
4 ist dabei entlang der Führungsstege 6 in das unterhalb des Befestigungsflansches
2 befindliche Verbundmaterial eingedrungen und hat dabei etwa eine viertel Drehung
durchgeführt. Deutlich erkennt man, dass die Verbindungslasche 12 gerissen ist und
dass sich das abstehende Ende 12' vom Befestigungsflansch 2 gelöst hat. Ferner ist
erkennbar, dass das Schneidelement 4 an seinem unteren Ende nicht überhall Zähne aufweist,
sondern in einem bestimmten Bereich auf die Anordnung von Zähnen verzichtet, um zu
gewährleisten, dass das aufgeschnittene Verbundmaterialstück sich nicht vom übrigen
Verbundmaterial ablöst, um zu garantieren, dass es keinesfalls die Verbundpackung
verlassen und ins Getränk des Verbrauchers gelangen kann. Dadurch, dass das Schneidelement
4 nun tubusartig in das Innere der Packung hineinragt, wird das teilweise ausgestanzte
Verbundstück viel mehr nach unten weggebogen, so dass die Gießöffnung stets ihren
vollen Querschnitt behält.
[0022] In Fig. 5 ist nun die Baueinheit von Basiselement 1 und Schneidelement 4 im gespritzten
Zustand noch einmal im Vertikalschnitt dargestellt, um die genaue bevorzugte Lage
der Verbindungsbrücken 14 zu erläutern. Diese befinden sich zwischen dem äußeren Ende
der unteren Führungsrippen 18 und der Innenwandung des Basiselements 1. Da hier die
genaue Ausbildung der Führungsstege 6 vom Schneidelement 4 verdeckt ist, ist in Fig.
6 ein aufgeschnittenes Basiselement 1 noch einmal ohne Schneidelement 4 dargestellt.
Hier erkennt man, dass der Führungssteg 6 - von oben nach unten betrachtet - zunächst
relativ steil ausgeführt ist und dann relativ flach endet. Dies bewirkt, dass eine
Drehung des Schneidelements 4 im Innern des Basiselements 1 zunächst einer steilen
und anschließend einer flachen Schraubenlinie folgt. Für den Öffnungsprozess bedeutet
das, dass die Zähne zunächst in das Verbundmaterial bzw. in einen eine Öffnung im
Karton überspannenden PE-Film hineinstoßen (Stechen) und dann einer flachen Kreisbewegung
(Schneiden) folgen. Damit nun das Schneidelement 4 in seiner Endstellung verbleibt,
ist nach einer weiteren Lehre der Erfindung vorgesehen, dass die Führungsstege 6 an
ihrem unteren Ende eine Ausnehmung 15 aufweisen, in welche die oberen Führungsrippen
7 genau hineinpassen, so dass sie sich dort vor einem Anschlag 16 verklemmen. Diese
Zwangsführung wird ebenfalls durch die Nocken 10 des Schraubdeckels 9 bewirkt. Wenn
die Oberseite des Steges 16 kurz vor Erreichen der Ausnehmung 15 wieder etwas ansteigt,
so dient dies der zuverlässigen Verklemmung der oberen Führungsrippen 7. In Fig. 6
ist dieser Anstieg etwas überhöht dargestellt, um das Prinzip zu verdeutlichen.
1. Selbstöffnendes und wiederverschließbares Ausgießelement aus Kunststoff zur Applikation
auf einer Packung für Flüssigkeiten, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackung,
mit einem einen Befestigungsflansch (2) aufweisenden Basiselement (1), einem Schneidelement
(4) und einem Schraubdeckel (9), wobei das Schneidelement (4) im Innern des Basiselements
(1) drehbar angeordnet ist und mit dem Schraubdeckel (9) derart in Wirkverbindung
steht, dass beim erstmaligen Abschrauben des Schraubdeckels (9) durch das Schneidelement
(4) eine Gießöffnung im Packungsmaterial entsteht,
dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (1) mehrere an seiner Innenwandung verteilt angeordnete Führungsstege
(6) mit sich ändernder Steigung und das Schneidelement (4) an seiner Außenwandung
mehrere entsprechend verteilt angeordnete Führungsrippen aufweist, so dass eine Drehung
des Schneidelements (4) im Innern des Basiselements (1) zunächst einer steilen und
anschließend einer flachen Schraubenlinie folgt.
2. Ausgießelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement (4) je Führungssteg (6) des Basiselements (1) jeweils eine obere
Führungsrippe (7) und eine untere Führungsrippe (8) aufweist, um das Schneidelement
(4) jeweils oberhalb und unterhalb des jeweiligen Führungsstegs (6) zwangszuführen.
3. Ausgießelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Führungsrippen (7) wenigstens teilweise gleichzeitig als Anschlag für
vom Schraubdeckel (9) auf einer konzentrischen Kreisbahn angeordnete und ins Innere
des Basiselements (1) hineinragende Nocken (10) als Kraftübertragungselemente vorgesehen
sind.
4. Ausgießelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (1) drei Führungsstege (6) und das Schneidelement (4) entsprechend
auch drei Gruppen von Führungsrippen (7, 8) aufweist.
5. Ausgießelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstege (6) an ihrem unteren Ende eine Ausnehmung (15) zur Aufnahme der
oberen Führungsrippen (7) aufweisen und dass die oberen Führungsrippen (7) beim erstmaligen
Aufschrauben des Schraubdeckels (9) in diese Ausnehmungen (15) zwangsgeführt werden.
6. Ausgießelement nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die unteren radialen Führungsrippen (8) geneigt angeordnet sind und dass die Neigung
im wesentlichen der mittleren Steigung der Führungsstege (6) des Basiselements (1)
entspricht.
7. Ausgießelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubdeckel separat vom Basiselement sowie Schneidelement hergestellt wird.
8. Ausgießelement nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufpressen des Schraubdeckels auf das Basiselement eine vom Verbraucher
erkennbare und sich beim ersten Öffnen zerstörende Verbindung als Originalitätssiegel
aufgebracht wird.