TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen sogenannten Selbstöffnerverschluss, der
zum Öffnen und Wiederverschliessen einer Verbundverpackung geeignet ist.
STAND DER TECHNIK
[0002] Fliessfähige Lebensmittel wie Getränke werden häufig in Verbundverpackungen verpackt.
Bei solchen Verpackungen ist meist ein Kartonträger beidseitig mit Kunststoff, meist
Polyethylen (PE), laminiert. Um eine Sauerstoffbarriere zu schaffen, sind häufig zusätzlich
eine Sperrschicht aus Aluminium oder aus einem sauerstoffundurchlässigen Kunststoff
wie EVOH und Hilfsschichten zum Auflaminieren der Sperrschicht vorhanden. Es ist bekannt,
die Verpackungswand im zu öffnenden Bereich zu schwächen, um das Öffnen zu erleichtern,
z.B. indem eine Schwächungslinie in den Kartonträger eingestanzt wird, oder indem
vor dem Auflaminieren der Folien ein komplettes Loch aus dem Kartonträger ausgestanzt
wird.
[0003] Um derartige Verpackungen zu öffnen, sind aus dem Stand der Technik verschiedene
Selbstöffnerverschlüsse bekannt geworden, bei denen eine Selbstöffnerhülse, die meist
mehrere Zähne aufweist, über eine Gewindeverbindung in einem Ausgiessstutzen geführt
ist. Ein Schraubdeckel wirkt beim erstmaligen Abschrauben derart mit der Selbstöffnerhülse
zusammen, dass sich diese schraubenförmig nach unten bewegt und dabei mit ihren Zähnen
die darunter befindliche Verpackungswand durchstösst bzw. aufschneidet. Um die Selbstöffnerhülse
mitzunehmen, sind am Schraubdeckel ein oder mehrere Mitnehmer ausgebildet, die mit
entsprechenden Mitnahmenocken an der inneren Umfangswand der Selbstöffnerhülse zusammenwirken.
In der Regel weisen die Mitnehmer eine parallel zur Längsachse des Ausgiessstutzens
verlaufende, in Umfangsrichtung weisende Vorderkante auf, die mit einer ebenfalls
in Umfangsrichtung weisenden Fläche des entsprechenden Mitnahmenockens zusammenwirkt.
Dies ist z.B. bei der
EP 1 088 764 A1, bei der
WO 03/002419 A1 oder der
WO 2008/092289 A2 der Fall. Selbstöffnerverschlüsse erfordern häufig eine relativ grosse Kraftanwendung,
um das zum erstmaligen Öffnen erforderliche Drehmoment am Deckel zu erzeugen. Die
erforderlichen Kräfte sind gerade für ältere oder krankheitsbedingt eingeschränkte
Personen nur schwer aufzubringen. Es ist daher wünschenswert, das zum erstmaligen
Öffnen erforderliche Drehmoment so weit wie möglich zu minimieren.
[0004] Die
WO 2004/000667 A1 und die
WO 2006/050624 A1 offenbaren Selbstöffnerverschlüsse, bei denen die Selbstöffnerhülse nicht eine schraubenartige
Bewegung ausführt, sondern beim erstmaligen Öffnen des Verschlusses zunächst axial
ohne Drehung nach unten gestossen wird und anschliessend eine reine Drehung ausführt.
Um diese Form der Bewegung zu erzwingen, sind an der Innenseite des Ausgiessstutzens
und der Aussenseite der Selbstöffnerhülse entsprechende vertikal und horizontal verlaufende
Rippen vorgesehen. Der Deckel weist Mitnehmer in Form von Zylinderwandsegmenten auf,
deren jeweilige Vorderkante zunächst spitzwinklig schräg zur Deckelfläche und anschliessend
senkrecht zur Deckelfläche, also axial, verläuft. Der schräg zur Deckelfläche verlaufende
Bereich der Vorderkante der Mitnehmer wirkt mit Mitnahmenocken an der Selbstöffnerhülse
zusammen, um diese beim Abschrauben des Deckels zunächst senkrecht nach unten zu stossen,
während der axial verlaufende Bereich der Vorderkante dazu dient, die Mitnahmenocken
anschliessend in Umfangsrichtung mitzunehmen und die Selbstöffnerhülse dadurch in
eine reine Drehung zu versetzen. Da bei solchen Verschlüssen der Weg, den die Selbstöffnerhülse
bei ihrer anfänglichen axialen Bewegung gegen den Widerstand der Verpackungswand zurücklegt,
sehr kurz ist, sind bei solchen Verschlüssen häufig sogar noch grössere Öffnungskräfte
als bei Verschlüssen mit gewindegeführten Selbstöffnerhülsen zu überwinden. Ein Selbstöffnerverschluss
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus
DE 10 2006 016 113 B3 bekannt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0005] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Selbstöffnerverschluss anzugeben,
der es ermöglicht, eine Verpackung mit reduziertem Kraftaufwand zu öffnen. Gleichzeitig
soll es möglich sein, einen solchen Verschluss einfach und mit geringem Materialaufwand
zu fertigen.
[0006] Diese Aufgabe wird durch einen Selbstöffnerverschluss gemäss Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0007] Es wird ein Selbstöffnerverschluss vorgeschlagen, welcher aufweist:
einen rohrförmigen Ausgiessstutzen, der eine Längsachse definiert und auf seiner Innenseite
mit einem Innengewinde versehen ist;
einen den Ausgiessstutzen nach oben hin überdeckenden Deckel, der zwecks Öffnen des
Verschlusses relativ zum Ausgiessstutzen in eine Öffnungsrichtung drehbar und zwecks
Wiederverschliessen des Verschlusses in eine zur Öffnungsrichtung entgegengesetzte
Schliessrichtung drehbar ist, wobei der Deckel mindestens einen Mitnehmer aufweist,
der eine Vorderkante definiert, die relativ zur Längsachse um einen ersten Neigungswinkel
nach unten hin geneigt verläuft; und
eine Selbstöffnerhülse, die mit einem Aussengewinde versehen ist, das in das Innengewinde
des Ausgiessstutzens eingreift, und die auf ihrer Innenseite mindestens einen Mitnahmenocken
aufweist, wobei der Mitnahmenocken eine Führungsfläche definiert, die beim Öffnen
des Verschlusses mit der Vorderkante des Mitnehmers zusammenwirkt, um die Selbstöffnerhülse
aus ihrer Ausgangsstellung im Ausgiessstutzen schraubenartig nach unten zu bewegen,
wobei die Führungsfläche des Mitnahmenockens relativ zur Längsachse um denselben Neigungswinkel
wie die Vorderkante des Mitnehmers geneigt verläuft, und wobei der erste Neigungswinkel
der Vorderkante des Mitnehmers grösser als oder gleich dem Steigungswinkel des Innengewindes
des Ausgiessstutzens ist.
Dieser Gestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Selbstöffnerverschlüssen
des Standes der Technik, bei denen die Vorderkante des Mitnehmers parallel zur Drehachse
verläuft, die Kraftübertragung zwischen dem Deckel und der Selbstöffnerhülse nicht
optimal gelöst ist, wenn die Selbstöffnerhülse eine schraubenartige Bewegung ausführt.
Bei einer parallel zur Drehachse verlaufenden Mitnehmerkante wird das vom Benutzer
am Deckel aufgebrachte Öffnungsdrehmoment genau in der Umfangsrichtung übertragen,
d.h. das Öffnungsdrehmoment wird in ein reines Drehmoment an der Selbstöffnerhülse
umgewandelt. Tatsächlich aber bewegt sich die Selbstöffnerhülse bei einer schraubenartigen
Bewegung nicht nur in Umfangsrichtung, sondern hat auch eine Bewegungskomponente in
axialer Richtung nach unten. Daher ist es besser, wenn das Öffnungsdrehmoment sowohl
in ein an der Selbstöffnerhülse anliegendes Drehmoment als auch in eine nach unten
auf die Selbstöffnerhülse wirkende axiale Kraft umgewandelt wird. Die vorliegende
Erfindung gewährleistet eine optimale Kraftübertragung, indem die (bezüglich der Öffnungsrichtung
vorne gelegene) Vorderkante des Mitnehmers nach unten geneigt ist und mit einer entsprechend
geneigten Führungsfläche am Mitnahmenocken zusammenwirkt. Dadurch wird das Öffnungsdrehmoment
teilweise in ein an der Selbstöffnerhülse anliegendes Drehmoment und teilweise in
eine axiale Kraft umgewandelt. Gleichzeitig werden auf diese Weise die beim Öffnen
wirkenden Kräfte zwischen Mitnehmer und Mitnahmenocken besonders gleichmässig auf
die Führungsfläche des Mitnahmenockens verteilt. Dadurch werden die zwischen Mitnehmer
und Mitnahmenocken wirkenden Reibungskräfte minimiert. Insgesamt wird so das Drehmoment,
das zum erstmaligen Öffnen des Verschlusses erforderlich ist, reduziert. Erfindungsgemäss
ist der Neigungswinkel der Vorderkante des Mitnehmers grösser als oder gleich dem
Steigungswinkel des Innengewindes, um eine genügend grosse Kraftkomponente nach unten
zu erzeugen. In der Praxis hat sich ein Neigungswinkel der Vorderkante von ca. 10°-30°
bewährt.
[0008] Der Deckel weist üblicherweise eine Deckwand und eine umlaufende Seitenwand auf.
An der Innenseite der Seitenwand sind üblicherweise eine oder mehrere Führungsstrukturen
ausgebildet, die eine Führung des Deckels am Ausgiessstutzen bewirken. Vorzugsweise
handelt es sich bei diesen Führungsstrukturen um ein ein- oder mehrgängiges Innengewinde,
es kann aber auch z.B. eine Bajonettführung vorgesehen sein, bei der der Deckel beim
Öffnen zunächst eine reine Drehung vollführt und anschliessend axial abziehbar ist.
Am Ausgiessstutzen sind üblicherweise ebenfalls eine oder mehrere Führungsstrukturen
ausgebildet, die komplementär zu den Führungsstrukturen am Deckel sind. Wenn z.B.
am Deckel ein Innengewinde vorgesehen ist, handelt es sich bei der Führungsstruktur
am Ausgiessstutzen um ein dazu komplementäres Aussengewinde. Der Mitnehmer ist vorzugsweise
an der Deckwand des Deckels angebracht und erstreckt sich vorzugsweise von der Deckwand
ausgehend nach unten. Er weist bevorzugt die Grundform eines Zylinderwandsegments
auf, wobei die Vorderkante des Zylinderwandsegments die erwähnte Vorderkante des Mitnehmers
bildet und dementsprechend relativ zur Längsachse geneigt ist. Vorzugsweise ist genau
ein Mitnehmer vorhanden.
[0009] Um zu verhindern, dass der Mitnehmer beim erstmaligen Öffnen des Verschlusses den
Öffnungskräften radial nach innen ausweicht, ist die Führungsfläche vorzugsweise bezüglich
der radialen Richtung nicht eben, sondern konkav ausgebildet, so dass sie beim Öffnen
des Verschlusses die Vorderkante des Mitnehmers zumindest teilweise umgreift. Die
Vorderkante des Mitnehmers ist dementsprechend vorzugsweise entsprechend konvex gekrümmt.
[0010] Bevorzugt weist die Führungsfläche keine scharfen Knicke auf. Auf diese Weise kann
vermieden werden, dass der Mitnehmer und der Mitnahmenocken so miteinander verhaken,
dass der Öffnungsvorgang behindert wird. Bevorzugt weist die Vorderkante des Mitnehmers
eine Form auf, die zumindest bereichsweise komplementär zur Form der Führungsfläche
des Mitnahmenockens ist. Dadurch liegt zumindest ein Bereich der Führungsfläche beim
Öffnen des Verschlusses flächig und nicht nur punktweise an der Vorderkante des Mitnehmers
an. Die Führungsfläche liegt vorzugsweise entlang ihrer gesamten Länge an der Vorderkante
des Mitnehmers an, wobei als hier als "Länge" die Ausdehnung parallel zur Vorderkante
des Mitnehmers bezeichnet wird. Dadurch werden die beim Öffnen wirkenden Kräfte über
einen grösseren Bereich übertragen, d.h. der Druck (Kraft pro Flächeneinheit) wird
so verkleinert. Hierdurch wird eine optimale Gleitführung zwischen Mitnehmer und Mitnahmenocken
gewährleistet. Bevorzugt beträgt die Länge der Führungsfläche mindestens 2 mm.
[0011] Vorzugsweise ist der Verschluss derart ausgebildet, dass die Selbstöffnerhülse nach
dem erstmaligen Öffnen des Verschlusses in ihrer unteren Endstellung verbleibt, also
beim Wiederverschliessen vom Mitnehmer nicht wieder in Richtung ihrer Ausgangsstellung
nach oben mitgenommen wird. Um dies zu ermöglichen, ist der Mitnahmenocken in einem
bezüglich der Öffnungsrichtung vor der Führungsfläche gelegenen Bereich vorzugsweise
rampenförmig ausgebildet, mit einer schräg zur Öffnungsrichtung nach innen gerichteten
Gleitfläche, die stetig (ohne Stufen) in eine innere zylindrische Mantelfläche der
Selbstöffnerhülse übergeht. Der Mitnehmer gleitet dann beim Wiederverschliessen des
Verschlusses mit seiner Hinterkante über die rampenartige Gleitfläche des Mitnahmenockens,
so dass der Mitnehmer beim Wiederverschliessen durch den Mitnahmenocken radial nach
innen ausweicht und am Mitnahmenocken vorbei gleitet.
[0012] Um das Gleiten des Mitnehmers über die Gleitfläche zu erleichtern, verläuft die Hinterkante
des Mitnehmers bevorzugt um einen zweiten Neigungswinkel gegenüber der Längsachse
geneigt, wobei der zweite Neigungswinkel betragsmässig grösser ist als der erste Neigungswinkel.
Insbesondere ist es bevorzugt, dass der zweite Neigungswinkel mindestens 50% grösser,
stärker bevorzugt mindestens doppelt so gross wie der erste Neigungswinkel ist. In
der Praxis hat sich ein Neigungswinkel der Hinterkante im Bereich von ca. 30° - 45°
bewährt. Falls die Hinterkante kontinuierlich gegenüber der Längsachse gekrümmt sein
sollte, beziehen sich diese Angaben auf den Neigungswinkel in der Mitte der Hinterkante.
[0013] Der so resultierende Mitnehmer weist in seinem oberen Bereich, nahe der Deckwand
des Deckels, seine grösste Erstreckung entlang der Umfangsrichtung auf, während sich
diese Erstreckung nach unten hin (zu seinem freien Ende hin) immer weiter verringert.
Dadurch ist der Mitnehmer dort am stabilsten, wo beim erstmaligen Öffnen die grössten
Kräfte wirken, nämlich im oberen Bereich, der am Anfang der Öffnungsbewegung wirksam
ist, wenn die Selbstöffnerhülse beginnt, die Verpackungswand aufzutrennen. Zudem werden
durch diese Gestaltung die auf den Mitnehmer beim Öffnen und Schliessen wirkenden
Reaktionskräfte besonders gut auf die Deckwand des Deckels und damit auf die gesamte
Deckelstruktur übertragen, und es wird vermieden, dass es Orte gibt, in denen übermässige
Spannungen im Material auftreten, die zu Verformungen oder gar zu einem Abbrechen
des Mitnehmers führen könnten. Aufgrund dieser optimierten Kraftübertragung kann der
Mitnehmer in radialer Richtung besonders dünn gefertigt werden. Dies hat nicht nur
Vorteile für die Fertigung (geringerer Materialverbrauch), sondern minimiert auch
die Kräfte beim Wiederverschliessen, da ein dünnerer Mitnehmer leichter nach innen
ausgelenkt werden kann.
[0014] Um zu verhindern, dass die Selbstöffnerhülse nach unten hin aus dem Ausgiessstutzen
herausfällt, kann am unteren Ende des Ausgiessstutzens ein sich radial nach innen
erstreckender Haltenocken ausgebildet sein. Zusätzlich sind Massnahmen denkbar, um
zu verhindern, dass sich die Selbstöffnerhülse wieder in Richtung der Ausgangstellung
zurückbewegt, z.B., dass sich der axiale Abstand zwischen zwei Gewindesegmenten des
Innengewindes am unteren Ende des Ausgiessstutzens verjüngt, um eine Klemmwirkung
auf einen damit zusammenwirkenden Gewindegang des Aussengewindes der Selbstöffnerhülse
zu erzeugen.
[0015] Die Selbstöffnerhülse weist vorzugsweise einen Tragring auf, an dem das Aussengewinde
ausgebildet ist, sowie einen ersten Zahn, der sich vom Tragring abstehend nach unten
erstreckt und eine vordere Schneidkante definiert. Die vordere Schneidkante ist vorzugsweise
um einen dritten Neigungswinkel relativ zur Längsachse geneigt. Dieser Winkel entspricht
vorzugsweise mindestens dem Steigungswinkel des Innengewindes des Ausgiessstutzens,
bevorzugt mindestens dem Doppelten dieses Steigungswinkels. Dadurch wirkt die Schneidkante
beim Schneiden auf die Verpackungswand teils entlang der Bewegungsrichtung der Selbstöffnerhülse
und teils nach unten.
[0016] Die Selbstöffnerhülse kann einen zweiten Zahn aufweisen, der bezüglich der Öffnungsrichtung
dem ersten Zahn nachfolgt. Wenn genau zwei Zähne vorhanden sind, wenn die Selbstöffnerhülse
also ansonsten keine weiteren Zähne aufweist, ist es bevorzugt, wenn der zweite Zahn
in einem Winkelabstand von ca. 90°-180°, bevorzugt von ca. 110°-150°, besonders bevorzugt
von ca. 130°, bezüglich der Umfangsrichtung bzw. Öffnungsrichtung, gemessen von Spitze
zu Spitze, auf den ersten Zahn folgt. Es ist aber auch denkbar, dass die Selbstöffnerhülse
drei oder mehr Zähne aufweist, wobei dann der Abstand zwischen den Zähnen entsprechend
geringer gewählt werden sollte.
[0017] Eine Selbstöffnerhülse mit genau zwei Zähnen im genannten Abstand hat sich vor allem
bei Verbundverpackungen bewährt, bei denen im Kartonträger schon vor dem Auflaminieren
der Kunststoff- und ggfs. Metallschichten ein Loch ausgestanzt wurde. Bei solchen
vorgestanzten Verpackungen ist dieses Loch von einem Folienverbund überspannt, der
ziemlich zäh sein und unter Umständen recht dehnbar sein kann, und der sich dadurch
dem Aufreissen widersetzt. Indem genau zwei Zähne auf den Folienverbund einwirken,
wird der Folienverbund beim Öffnen sozusagen zwischen zwei Zahnspitzen aufgespannt.
Dadurch reist der Folienverbund leichter ein. Es hat sich auch in Versuchen bestätigt,
dass für vorgestanzte Verpackungen zwei Zähne optimal sind. Verschlüsse mit nur einem
Zahn oder mit genau drei Zähnen lassen sich jedoch ebenfalls einsetzen.
[0018] Bevorzugt erstreckt sich der zweite Zahn bezüglich der Längsachse im Wesentlichen
gleich weit wie der erste Zahn nach unten. Dadurch werden zwei Bereiche des Folienverbunds
gleichzeitig von den Zahnspitzen erreicht, so dass die Aufspannwirkung frühzeitig
eintritt und eine hohe Reisswirkung erzielt wird.
[0019] Vorzugsweise weist der zweite Zahn eine vordere Schneidkante auf, die im Wesentlichen
im selben Neigungswinkel relativ zur Längsachse wie die vordere Schneidkante des ersten
Zahns verläuft. Dadurch haben beide Zähne die gleiche Schneidwirkung. Dies wirkt sich
positiv auf den weiteren Öffnungsvorgang auf, nachdem der Folienverbund erst einmal
angerissen wurde.
[0020] Zwischen dem ersten Zahn und dem zweiten Zahn kann durchgehend ein Ringsegment (ein
zylinderwandsegmentförmiger Materialbereich) ausgebildet sein, das sich vom Tragring
aus nach unten erstreckt, wobei dieses Ringsegment nach dem erstmaligen Öffnen des
Verschlusses gemeinsam mit dem ersten und zweiten Zahn nach unten hin aus dem Ausgiessstutzen
herausragt, und zwar insbesondere um mindestens 1 mm. Dieser Materialbereich verstärkt
einerseits die Selbstöffnerhülse und trägt so zu deren Stabilität bei. Andererseits
kann ein solcher Materialbereich auch dazu dienen, nach dem Aufschneiden das ausgeschnittene
Verpackungssegment ("Flap") von der Ausgiessöffnung fernzuhalten.
[0021] Um dennoch eine gute Restentleerung zu gewährleisten, weist die Selbstöffnerhülse
vorzugsweise ein Segment entlang ihres Umfangs auf, das nach dem erstmaligen Öffnen
des Verschlusses im Wesentlichen vollständig innerhalb des Ausgiessstutzens verbleibt.
In anderen Worten gibt es einen Umfangsbereich, in dem die Selbstöffnerhülse nach
dem erstmaligen Öffnen des Verschlusses nicht nach unten hin aus dem Ausgiessstutzen
hervorsteht oder höchstens um die Dicke der Verpackungswand, konkret höchstens um
ca. 1 mm, bevorzugt höchstens um 0.5 mm, aus dem Ausgiessstutzen hervorsteht. In diesem
Bereich (im Folgenden auch als "Restentleerungslücke" bezeichnet) kann der Inhalt
des Behälters ungehindert in den Ausgiessstutzen gelangen, ohne dass sich ein Teil
der Selbstöffnerhülse in den Weg stellen würde.
[0022] Um zu verhindern, dass sich nach der Montage des Verschlusses die Selbstöffnerhülse
unbeabsichtigt bewegt, z.B. durch Erschütterungen während der Applikation oder während
des späteren Transports, kann die Selbstöffnerhülse an ihrer Innenseite in einem gewissen
Abstand zum Mitnahmenocken einen Fixiernocken aufweisen. Der Mitnehmer befindet sich
nach dem Zusammensetzen des Verschlusses und vor dem erstmaligen Öffnen des Verschlusses
zwischen dem Mitnahmenocken und dem Fixiernocken. Dadurch wird die Beweglichkeit der
Selbstöffnerhülse gegenüber dem Mitnehmer (und somit gegenüber dem Schraubdeckel)
begrenzt. Idealerweise wird so eine Bewegung (Spiel) der Selbstöffnerhülse vollständig
verhindert. Zumindest aber wird das Spiel auf einen kleinen Winkelbereich, z.B. von
max. 20°, beschränkt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0023] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen
beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen
sind. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines Verschlusses gemäss einer ersten Ausführungsform
in seiner Öffnungsstellung;
- Fig. 2
- eine weitere perspektivische Ansicht des Verschlusses der Fig. 1;
- Fig. 3
- einen zentralen Längsschnitt durch den Verschluss der Fig. 1 in seiner Ausgangsstellung;
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht der Basis des Verschlusses der Fig. 1;
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht der Selbstöffnerhülse des Verschlusses der Fig. 1;
- Fig. 6
- eine perspektivische Ansicht des Deckels des Verschlusses der Fig. 1;
- Fig. 7
- eine perspektivische Ansicht des Verschlusses der Fig. 1 in seiner Ausgangsstellung;
und
- Fig. 8
- eine perspektivische Ansicht einer Selbstöffnerhülse eines Verschlusses gemäss einer
zweiten Ausführungsform, mit nur einem Zahn; und
- Fig. 9
- eine perspektivische Ansicht einer Selbstöffnerhülse eines Verschlusses gemäss einer
dritten Ausführungsform, mit drei Zähnen.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0024] In den Figuren 1 bis 7 ist in unterschiedlichen Ansichten eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemässen Verschlusses illustriert. Diese Variante des Verschlusses
eignet sich besonders gut für Verbundverpackungen, die eine Kartonschicht mit vorgestanzter
Öffnung aufweisen, welche mit Kunststofffolien und gegebenenfalls einer Metallfolie
überlaminiert ist. Der Verschluss besteht aus einer Basis 10, die in der Fig. 4 alleine
dargestellt ist, aus einer Selbstöffnerhülse 20, die in der Fig. 5 alleine dargestellt
ist, sowie aus einem Deckel 30, der in der Fig. 6 alleine dargestellt ist.
[0025] Die Basis 10 weist eine Basisplatte 11 zur Verbindung des Verschlusses mit einer
nicht dargestellten Verpackungswand auf. Die Basisplatte 11 weist eine kreisrunde
Öffnung auf, die von einem rohrförmigen, zylindrischen Ausgiessstutzen 12 umgeben
ist. Der Ausgiessstutzen 12 erstreckt sich von der Basisplatte 11 bis zu einem umlaufenden,
kreisförmigen oberen Rand 13 nach oben. Der Ausgiessstutzen 12 definiert aufgrund
seiner zylindrischen Grundform eine zentrale Längsachse L (siehe Fig. 3) sowie eine
Öffnungsrichtung U entlang seines Umfangs (siehe Fig. 4). Eine radiale Richtung ist
dementsprechend eine Richtung, die sich von der zentralen Längsachse L nach aussen
in Richtung der Umfangswand des Ausgiessstutzens 12 erstreckt.
[0026] Auf der Innenseite des Ausgiessstutzens 12 ist ein Innengewinde 14 ausgebildet, welches
einen Steigungswinkel α relativ zu einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse 11 verläuft,
aufweist. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um ein zweigängiges Gewinde mit
einem Steigungswinkel α von ca. 6.5° und ca. 1.5 Windungen. Am unteren Ende des Gewindes
14 ist ein Haltenocken 19 ausgebildet. Auf der Aussenseite des Ausgiessstutzens 12
ist ein Aussengewinde 15 ausgebildet, das einen deutlich kleineren Steigungswinkel
als der Steigungswinkel α des Innengewindes aufweist. Unterhalb des Aussengewindes
sind an der Basis 10 mehrere Rückhaltestege 16 angeordnet, die mit einem Garantieband
zusammenwirken, das nachstehend noch näher beschrieben wird. Rampen 17 an der Basisplatte
11 unterstützen den Transport des Verschlusses in einer Applikationsvorrichtung. Verstärkungsrippen
18 verstärken die Basisplatte 11 an ihrer Unterseite.
[0027] Die Selbstöffnerhülse 20 weist einen Tragring 21 auf, an dem zwei Zähne 22, 23 ausgebildet
sind. Der Tragring 21 ist auf seiner Aussenseite mit einem Aussengewinde 25 versehen,
welches komplementär zum Innengewinde 14 des Ausgiessstutzens 12 ist. Im vorliegenden
Beispiel weist das (ebenfalls zweigängige) Aussengewinde 25 etwas mehr als eine halbe
Windung auf.
[0028] An der Innenseite des Tragrings 21 ist ein hakenartiger Mitnahmenocken 24 ausgebildet.
Dieser definiert eine Führungsfläche 241, die zur Längsachse L geneigt und bezüglich
der radialen Richtung nicht eben, sondern konkav gekrümmt ausgebildet ist. Dabei weist
die Führungsfläche 241 keinerlei scharfe Knicke auf. Die Führungsfläche ist ca. 4
mm lang. In Öffnungsrichtung gesehen vor der Führungsfläche 241 ist der Mitnahmenocken
14 keil- oder rampenförmig ausgebildet und bildet eine in Öffnungsrichtung nach innen
geneigte rampenartige Gleitfläche 242. Diese Gleitfläche 242 weist keine Stufen oder
Knicke auf und geht stufenlos in die zylindrische innere Umfangsfläche des Tragrings
21 über.
[0029] In einigem Abstand vom Mitnahmenocken, in Öffnungsrichtung hinter dem Mitnahmenocken
gelegen, befindet sich ein Fixiernocken 243, der in der Figur 7 erkennbar ist.
[0030] Jeder der beiden Zähne 22, 23 weist eine vordere Schneidkante 221 bzw. 231 sowie
eine stumpfe hintere Kante 222, 232 auf. Die vordere Schneidkante 221 bzw. 231 ist
um einen Winkel δ relativ zur Längsachse nach unten hin geneigt. Im vorliegenden Beispiel
beträgt der Neigungswinkel ca. 18°. Die hintere Kante 232 bzw. 232 verläuft in einem
Winkel zur Längsachse L, der erheblich grösser ist als der Winkel δ. Im vorliegenden
Beispiel beträgt dieser Winkel ca. 65°. Die beiden Zähne weisen einen Abstand von
ca. 120° entlang der Umfangsrichtung auf. Zwischen dem ersten und dem zweiten Zahn
ist ein Ringsegment 26 (d.h. ein zylinderwandsegmentförmiger Materialbereich) ausgebildet,
der sich vom Tragring 21 aus nach unten erstreckt. In Öffnungsrichtung gesehen vor
dem ersten Zahn 22 und hinter dem zweiten Zahn 23 sind weitere Ringsegmente 27 ausgebildet,
die sich aber nur um einen verhältnismässig kleinen Bereich vom Tragring 21 aus nach
unten erstrecken. Zwischen diesen beiden Ringsegmenten 27 gibt es eine Lücke, die
einen Restentleerungsbereich 28 definiert und deren Funktion nachstehend noch näher
erläutert wird. Die Zähne 22, 23 und Mantelwandbereiche 26, 27 sind gegenüber dem
Tragring 21 leicht radial nach innen versetzt. Dazwischen ist auf der Innenseite der
Selbstöffnerhülse 20 eine umlaufene Kante 29 ausgebildet, die beim Restentleerungsbereich
28 gleichzeitig die Unterkante der Selbstöffnerhülse 20 bildet.
[0031] Der Deckel 30 weist eine Deckwand 31 sowie eine umlaufende, im Wesentlichen zylindrische
Seitenwand 32 auf. Auf der Innenseite der Seitenwand 32 ist ein Innengewinde 33 ausgebildet,
welches mit dem Aussengewinde 15 auf dem Ausgiessstutzen 12 zusammenwirkt. Von der
Deckwand 31 aus erstreckt sich ein einziger Mitnehmer 34 axial nach unten. Der Mitnehmer
34 bildet eine Vorderkante 341 sowie eine Hinterkante 342. Die Vorderkante 341 ist
relativ zur Längsachse L um einen Winkel β geneigt. Der Winkel β beträgt im vorliegenden
Beispiel ca. 20°. Er ist somit deutlich grösser als der Steigungswinkel α des Innengewindes
14 im Ausgiessstutzen 12. Die Hinterkante 342 ist relativ zur Längsachse L um einen
Winkel γ geneigt. Der Winkel γ ist im vorliegenden Fall betragsmässig ca. doppelt
so gross wie der Winkel β und weist das entgegengesetzte Vorzeichen hierzu auf. Der
Mitnehmer weist die Grundform eines Zylinderwandsegments auf, wobei die schraubenlinienförmige
Vorderkante des Zylinderwandsegments die erwähnte Vorderkante 341 des Mitnehmers bildet
und die schraubenlinienförmige Hinterkante des Zylinderwandsegments die erwähnte Hinterkante
342 des Mitnehmers bildet. Die Unterkante des Mitnehmers verläuft senkrecht zur Längsachse.
Die Vorderkante 341 des Mitnehmers 34 ist in einem Bereich, der sich über die gesamte
Länge der Vorderkante 341 erstreckt, komplementär zur Führungsfläche 241 des Mitnahmenockens
24 ausgebildet. Dadurch liegt dieser Bereich der Vorderkante 341 flächig an der Führungsfläche
241 an.
[0032] Am unteren Ende der Seitenwand 32 des Deckels 30 ist ein Garantieband 35 mit nach
innen gerichteten Rückhaltenocken 36 ausgebildet. Zwischen Seitenwand 32 und Garantieband
35 wird vor der Montage ein Schnitt ausgeführt ("Slitten"), so dass das Garantieband
nur noch über dünne Materialbereiche mit dem restlichen Deckel verbunden ist. Die
Rückhaltenocken 36 wirken mit den Rückhaltestegen 16 an der Basis 10 zusammen, um
das Mitdrehen des Garantiebands 35 beim erstmaligen Öffnen des Verschlusses zu verhindern.
Dadurch wird beim erstmaligen Öffnen das Garantieband 35 vom restlichen Deckel getrennt,
fällt nach unten auf die Basisplatte 11 und zeigt so die Erstöffnung an. Mögliche
andere Ausgestaltungen des Garantiebandes sind aus dem Stand der Technik bekannt.
[0033] Der Verschluss wird bevorzugt zweistückig hergestellt, wobei die Basis 10 und die
Selbstöffnerhülse 20 in einem Stück in einer einzigen Spritzgussform gefertigt werden,
z.B. aus HDPE. Dazu ist die Selbstöffnerhülse 20 nach der Herstellung an ihrer Oberkante
anfänglich über schmale Materialbrücken 201 (Fig. 5) mit der Unterseite der Basis
10 verbunden; diese Materialbrücken werden bei der Montage des Verschlusses gebrochen.
Der Deckel 30 wird in einer separaten Spritzgussform hergestellt und kann aus demselben
Material wie die Basis 10 und die Selbstöffnerhülse 20 bestehen. Eine solche zweistückige
Herstellung des Verschlusses ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.
[0034] Der Verschluss wird montiert, indem die Selbstöffnerhülse 20 axial in den Ausgiessstutzen
12 hineingepresst wird und der Deckel 30 axial auf den Ausgiessstutzen 12 aufgepresst
wird. Der Verschluss befindet sich dann in seiner Ausgangsstellung, die in den Figuren
3 und 7 illustriert ist. Die Selbstöffnerhülse 20 befindet sich dabei vollständig
innerhalb des Ausgiessstutzens 12. Wie in der Fig. 7 erkennbar ist, ist in dieser
Stellung der Mitnehmer 34 zwischen dem Mitnahmenocken 24 und dem Fixiernocken 243
angeordnet. Dadurch wird eine unbeabsichtigte Drehung der Selbstöffnerhülse 20 im
montierten Verschluss verhindert. In dieser Form wird der Verschluss über einer überlaminierten
Öffnung der Verpackungswand positioniert und an der Verpackungswand befestigt (z.B.
aufgeschweisst oder aufgeklebt).
[0035] Zum erstmaligen Öffnen der Verpackung dreht der Benutzer den Deckel 30 entgegen dem
Uhrzeigersinn (d.h. in der Öffnungsrichtung U). Dabei nimmt der Deckel 30 über den
Mitnehmer 34 und den Mitnahmenocken 24 die Selbstöffnerhülse 20 mit und versetzt diese
ebenfalls in Drehung. Dabei liegt die Vorderkante 341 des Mitnehmers 34 über die gesamte
Länge des Mitnahmenockens 24 an der Führungsfläche 241 des Mitnahmenockens 24 an und
gleitet auf dieser. Aufgrund der Gewindeverbindung zwischen der Selbstöffnerhülse
20 und dem Ausgiessstutzen 12 bewegt sich die Selbstöffnerhülse 20 schraubenförmig
nach unten. Dabei durchstossen die Zähne 22, 23 die auflaminierten Folien und ggfs.
die Metallschicht auf der Öffnung der Verpackungswand und schneiden diese danach weiter
auf. Der Deckel 30 nimmt die Selbstöffnerhülse 20 so lange mit, bis diese ihre untere
Öffnungsstellung erreicht hat, wie sie in der Fig. 1 illustriert ist. An diesem Punkt
hören das Aussengewinde 15 am Ausgiessstutzen 12 und das Innengewinde 33 am Deckel
30 auf, ineinander zu greifen, und der Deckel 30 lässt sich vom Ausgiessstutzen 12
abziehen. Die Selbstöffnerhülse wird durch den Haltenocken 19 an einer weiteren Drehung
nach unten gehindert, so dass sie nach unten nicht aus dem Ausgiessstutzen 12 herausfallen
kann. Die Zähne 22, 23 und die Ringsegmente 26, 27 ragen nun nach unten aus dem Ausgiessstutzen
12 heraus. Im Restentleerungsbereich 28 ragt die Selbstöffnerhülse 20 dagegen nach
unten hin nicht aus dem Ausgiessstutzen 12 heraus, oder ragt zumindest nicht nach
unten über die Verpackungswand hinaus. Dadurch wird die Restentleerung des Behälters
erleichtert.
[0036] Beim erstmaligen Öffnen des Verschlusses übt der Mitnehmer 34 eine Kraft auf den
Mitnahmenocken 24 aus, die schräg nach unten gerichtet ist. Durch diese Kraftübertragung
zwischen Mitnehmer 34 und Mitnahmenocken 24 wird die Abwärtsbewegung der Selbstöffnerhülse
20 unterstützt. Die dabei wirkenden Reaktionskräfte werden über die gesamte Länge
der Basis des Mitnehmers 34 auf die Deckfläche 31 des Deckels 30 übertragen, ohne
dass dabei übermässigen Spannungen auftreten. Insgesamt ist so eine nahezu optimale
Kraftübertragung gewährleistet. Durch die hakenartige Ausgestaltung des Mitnahmenockens
24 wird dabei ein radiales Ausweichen des Mitnehmers 34 nach innen verhindert.
[0037] Zum Wiederverschliessen setzt der Benutzer den Deckel 30 wieder auf den Ausgiessstutzen
12 auf und schraubt den Deckel 30 wieder auf den Ausgiessstutzen 12 auf. Dabei gleitet
der Mitnehmer 34 mit seiner Hinterkante 342 über die Gleitfläche 242 des Mitnahmenockens
24 und wird dabei radial nach innen ausgelenkt, so dass die Selbstöffnerhülse 20 in
ihrer unteren Öffnungsstellung verbleibt.
[0038] In der Figur 8 ist beispielhaft eine Selbstöffnerhülse (Schneidring) gemäss einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Einander entsprechende
Teile sind mit denselben Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform der Figuren 1 bis
7 versehen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für Verpackungen, die keine
vorgestanzte und überlaminierte Öffnung aufweisen. Dabei kann es sich auch um Verpackungen
aus einer einlagigen Kunststoffwand handeln. In diesem Fall ist es vorteilhaft, nur
einen einzigen Zahn 22 vorzusehen. Auf diese Weise werden die Öffnungskräfte optimal
auf eine einzige Stelle konzentriert. Hiervon abgesehen ist der Verschluss der Figur
8 im Wesentlichen gleich ausgebildet wie derjenige der Figuren 1 bis 6.
[0039] Eine Selbstöffnerhülse (Schneidring) gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel ist
beispielhaft in der Fig. 9 dargestellt. Hier sind drei Zähne 22, 23, 23' vorhanden,
deren Spitzen um jeweils ca. 70° beabstandet sind. Ansonsten sind einander entsprechende
Teile wiederum mit denselben Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform der Figuren
1 bis 7 versehen.
[0040] Selbstverständlich sind eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen. Dabei ist es insbesondere denkbar, den Deckel nicht über
eine Gewindeverbindung mit dem Ausgiessstutzen zu verbinden, sondern z.B. eine bajonettartige
Verbindung vorzusehen, bei der der Deckel zunächst beim Öffnen eine reine Drehung
vollführt und anschliessend axial abgezogen wird. Es ist offensichtlich, dass eine
solche Variante auf das Zusammenwirken des Mitnehmers mit dem Mitnahmenocken nur einen
geringen Einfluss hat. Die Form des Zahnes bzw. der Zähne kann selbstverständlich
auch anders gewählt sein als im vorliegenden Beispiel. Zusätzlich kann ein (stumpfer)
zahnartiger Niederhalter vorgesehen sein, um das ausgeschnittene Segment der Verpackungswand
("Flap") nach unten, ins Innere der Verpackung hinein zurückzubiegen, so dass dieser
Ausschnitt das Ausgiessen des Inhalts der Verpackung nicht behindert. Derartige Gestaltungen
sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Der Ausgiessstutzen kann statt
an einem separaten Basiselement grundsätzlich auch einstückig mit der Verpackungswand
ausgebildet sein oder das obere Ende eines Flaschenhalses bilden. Eine Vielzahl weiterer
Abwandlungen ist möglich.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 |
Basis |
243 |
Fixiernocken |
11 |
Basisplatte |
25 |
Aussengewinde |
12 |
Ausgiessstutzen |
26 |
Ringsegment |
13 |
oberer Rand |
27 |
Ringsegment |
14 |
Innengewinde |
28 |
Lücke |
15 |
Aussengewinde |
29 |
Kante |
16 |
Rückhaltestege |
30 |
Deckel |
17 |
Rampe |
31 |
Deckwand |
18 |
Verstärkungsrippe |
32 |
Seitenwand |
19 |
Haltenocken |
33 |
Innengewinde |
20 |
Selbstöffnerhülse |
34 |
Mitnehmer |
201 |
Materialbrücken |
341 |
Vorderkante |
21 |
Tragring |
342 |
Hinterkante |
22 |
erster Zahn |
35 |
Garantieband |
221 |
vordere Schneidkante |
36 |
Vorsprünge |
222 |
hintere Kante |
L |
Längsachse |
23 |
zweiter Zahn |
U |
Öffnungsrichtung |
231 |
vordere Schneidkante |
α |
Steigungswinkel |
232 |
hintere Kante |
β |
Neigungswinkel |
24 |
Mitnahmenocken |
γ |
Neigungswinkel |
241 |
Führungsfläche |
δ |
Neigungswinkel |
242 |
Gleitfläche |
|
|
1. Selbstöffnerverschluss, aufweisend:
einen rohrförmigen Ausgiessstutzen (12), der eine Längsachse (L) definiert und auf
seiner Innenseite mit einem Innengewinde (14) mit einem Steigungswinkel (α) versehen
ist;
einen den Ausgiessstutzen (12) nach oben hin überdeckenden Deckel (30), der zwecks
Öffnen des Verschlusses in eine Öffnungsrichtung (U) drehbar und zwecks Wiederverschliessen
des Verschlusses in eine zur Öffnungsrichtung (U) entgegengesetzte Schliessrichtung
drehbar ist, wobei der Deckel (30) mindestens einen Mitnehmer (34) aufweist, der eine
Vorderkante (341) definiert, die relativ zur Längsachse (L) um einen ersten Neigungswinkel
(β) nach unten hin geneigt verläuft; und eine Selbstöffnerhülse (20), die mit einem
Aussengewinde (25) versehen ist, das in das Innengewinde (14) des Ausgiessstutzens
(12) eingreift, und die auf ihrer Innenseite mindestens einen Mitnahmenocken (24)
aufweist, wobei der Mitnahmenocken (24) eine Führungsfläche (241) definiert, die beim
erstmaligen Öffnen des Verschlusses mit der Vorderkante (341) des Mitnehmers (34)
zusammenwirkt, um die Selbstöffnerhülse (20) im Ausgiessstutzen (12) schraubenartig
nach unten aus einer Ausgangsstellung in eine Öffnungsstellung zu bewegen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (241) des Mitnahmenockens (24) relativ zur Längsachse (L) um denselben
Neigungswinkel wie die Vorderkante (341) des Mitnehmers (34) geneigt verläuft, und
dass der erste Neigungswinkel (β) der Vorderkante (341) des Mitnehmers (34) grösser
als oder gleich dem Steigungswinkel (α) des Innengewindes (14) des Ausgiessstutzens
(12) ist.
2. Selbstöffnerverschluss nach Anspruch 1, wobei die Führungsfläche (241) bezüglich einer
radialen Richtung kontinuierlich konkav gekrümmt ausgebildet ist, so dass sie beim
erstmaligen Öffnen des Verschlusses die Vorderkante (341) des Mitnehmers (34) umgreift.
3. Selbstöffnerverschluss nach Anspruch 2, wobei die Vorderkante (341) des Mitnehmers
(34) konvex gekrümmt ist.
4. Selbstöffnerverschluss nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Vorderkante (341) des Mitnehmers
(34) zumindest bereichsweise eine Form aufweist, die komplementär zur Form der Führungsfläche
(241) des Mitnahmenockens (24) ist.
5. Selbstöffnerverschluss nach einem der Ansprüche 2-4, wobei die Führungsfläche (241)
beim erstmaligen Öffnen des Verschlusses entlang ihrer gesamten Länge an der Vorderkante
(341) des Mitnehmers (34) anliegt.
6. Selbstöffnerverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Mitnahmenocken (24) bezüglich der Öffnungsrichtung (U) vor der Führungsfläche
(241) rampenförmig ausgebildet ist, mit einer schräg zur Öffnungsrichtung (U) nach
innen gerichteten Gleitfläche (242), die stetig in eine innere zylindrische Mantelfläche
der Selbstöffnerhülse (20) übergeht, und
wobei der Mitnehmer (34) beim Wiederverschliessen des Verschlusses über die Gleitfläche
(242) des Mitnahmenockens (24) gleitet.
7. Selbstöffnerverschluss nach Anspruch 6, wobei der Mitnehmer (34) eine Hinterkante
(342) definiert, die relativ zur Längsrichtung um einen zweiten Neigungswinkel (γ)
geneigt verläuft, wobei der zweite Neigungswinkel (γ) betragsmässig grösser ist als
der erste Neigungswinkel (β).
8. Selbstöffnerverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Selbstöffnerhülse
(20) einen Tragring (21), an dem das Aussengewinde (25) ausgebildet ist, sowie mindestens
einen ersten Zahn (22) aufweist, der sich vom Tragring (21) abstehend nach unten erstreckt
und eine vordere Schneidkante (221) definiert.
9. Selbstöffnerverschluss nach Anspruch 8, wobei die Selbstöffnerhülse (20) einen zweiten
Zahn (23) aufweist, der dem ersten Zahn (22) in einem Winkelabstand von ca. 90°-180°
bezüglich der Öffnungsrichtung, gemessen von Spitze zu Spitze, folgt, und ansonsten
keine weiteren Zähne aufweist.
10. Selbstöffnerverschluss nach Anspruch 9, wobei sich der zweite Zahn (23) bezüglich
der Längsachse (L) im Wesentlichen gleich weit wie der erste Zahn (22) nach unten
erstreckt.
11. Selbstöffnerverschluss nach Anspruch 9 oder 10, wobei der zweite Zahn (23) eine vordere
Schneidkante (231) aufweist, die im Wesentlichen im selben Neigungswinkel relativ
zur Längsachse wie die vordere Schneidkante (221) des ersten Zahns (22) verläuft.
12. Selbstöffnerverschluss nach einem der Ansprüche 9-11, wobei zwischen dem ersten Zahn
(22) und dem zweiten Zahn (23) durchgehend ein Ringsegment (26) ausgebildet ist, der
sich vom Tragring (21) aus nach unten erstreckt, wobei dieses Ringsegment (26) nach
dem erstmaligen Öffnen des Verschlusses gemeinsam mit dem ersten und zweiten Zahn
(22, 23) nach unten hin aus dem Ausgiessstutzen (12) herausragt.
13. Selbstöffnerverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Selbstöffnerhülse
(20) einen Umfangsbereich (28) aufweist, in dem die Selbstöffnerhülse (20) nach dem
erstmaligen Öffnen des Verschlusses nicht nach unten hin aus dem Ausgiessstutzen (12)
herausragt oder höchstens um ca. 1 mm nach unten hin aus dem Ausgiessstutzen (12)
herausragt.
14. Selbstöffnerverschluss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Selbstöffnerhülse
(20) auf ihrer Innenseite einen Fixiernocken (243) aufweist, und wobei der Mitnehmer
(34) vor dem erstmaligen Öffnen des Verschlusses derart zwischen dem Mitnahmenocken
(24) und dem Fixiernocken (243) angeordnet ist, dass die Selbstöffnerhülse gegenüber
dem Schraubdeckel (30) unbeweglich ist oder um einen Betrag von höchstens 20° gegenüber
dem Schraubdeckel (30) beweglich ist.
1. A self-opening closure, having:
a tubular pouring spout (12), which defines a longitudinal axis (L) and is provided
on its inner side with an internal thread (14) having a pitch angle (α),
a cap (30), which upwardly covers the pouring spout (12) and which, for the purpose
of opening the closure, is rotatable in an opening direction (U) and, for the purpose
of reclosing the closure, is rotatable in a closing direction opposite to the opening
direction (U), wherein the cap (30) has at least one driver (34), which defines a
front edge (341) that runs inclined downward by a first angle of inclination (β) relative
to the longitudinal axis (L); and
a self-opening sleeve (20), which is provided with an external thread (25) that engages
in the internal thread (14) of the pouring spout (12), and which on its inner side
has at least one driving cam (24), wherein the driving cam (24) defines a guide face
(241) which, when the closure is opened for the first time, cooperates with the front
edge (341) of the driver (34) in order to move the self-opening sleeve (20) in the
pouring spout (12) in a screw-like manner downward out of an original position into
an opening position,
characterized in that the guide face (241) of the driving cam (24) runs inclined by the same angle of inclination
as the front edge (341) of the driver (34) relative to the longitudinal axis (L),
and in that the first angle of inclination (β) of the front edge (341) of the driver (34) is
greater than or equal to the pitch angle (α) of the internal thread (14) of the pouring
spout (12).
2. The self-opening closure as claimed in claim 1, wherein the guide face (241) is configured
with a continuously concave curvature with respect to a radial direction, so that
it embraces the front edge (341) of the driver (34) when the closure is opened for
the first time.
3. The self-opening closure as claimed in claim 2, wherein the front edge (341) of the
driver (34) is convexly curved.
4. The self-opening closure as claimed in claim 2 or 3, wherein the front edge (341)
of the driver (34) has at least in some areas a shape which is complementary to the
shape of the guide face (241) of the driving cam (24).
5. The self-opening closure as claimed in one of claims 2-4, wherein the guide face (241),
when the closure is opened for the first time, bears along the whole of its length
against the front edge (341) of the driver (34).
6. The self-opening closure as claimed in one of the preceding claims,
wherein the driving cam (24) is of ramp-shaped configuration before the guide face
(241) with respect to the opening direction (U), with a slide face (242) directed
inward obliquely to the opening direction (U), which slide face merges smoothly into
an inner cylindrical lateral surface of the self-opening sleeve (20), and
wherein the driver (34), when the closure is reclosed, slides over the slide face
(242) of the driving cam (24).
7. The self-opening closure as claimed in claim 6, wherein the driver (34) defines a
rear edge (342), which runs inclined by a second angle of inclination (γ) relative
to the longitudinal direction, wherein the second angle of inclination (γ) is greater
in magnitude than the first angle of inclination (β).
8. The self-opening closure as claimed in one of the preceding claims, wherein the self-opening
sleeve (20) has a supporting ring (21), on which the external thread (25) is configured,
as well as at least a first tooth (22), which extends downward protruding from the
supporting ring (21), and a front cutting edge (221).
9. The self-opening closure as claimed in claim 8, wherein the self-opening sleeve (20)
has a second tooth (23), which, with respect to the opening direction, follows the
first tooth (22) at an angular distance of about 90°-180°, measured from tip to tip,
and otherwise has no further teeth.
10. The self-opening closure as claimed in claim 9, wherein the second tooth (23) extends
downward with respect to the longitudinal axis (L) equally as far as the first tooth
(22).
11. The self-opening closure as claimed in claim 9 or 10, wherein the second tooth (23)
has a front cutting edge (231), which runs substantially at the same angle of inclination
relative to the longitudinal axis as the front cutting edge (221) of the first tooth
(22).
12. The self-opening closure as claimed in one of claims 9-11, wherein between the first
tooth (22) and the second tooth (23) is continuously configured a ring segment (26),
which extends downward from the supporting ring (21), wherein this ring segment (26),
after the closure has been opened for the first time, projects jointly with the first
and second tooth (22, 23) downward from the pouring spout (12).
13. The self-opening closure as claimed in one of the preceding claims, wherein the self-opening
sleeve (20) has a peripheral region (28) in which the self-opening sleeve (20), after
the closure has been opened for the first time, does not project downward from the
pouring spout (12), or projects at most by about 1 mm from the pouring spout (12).
14. The self-opening closure as claimed in one of the preceding claims, wherein the self-opening
sleeve (20) has on its inner side a fixing cam (243), and wherein the driver (34),
before the closure has been opened for the first time, is disposed between the driving
cam (24) and the fixing cam (243) in such a way that the self-opening sleeve is immovable
in relation to the screw cap (30) or is movable by at most 20° in relation to the
screw cap (30).
1. Une fermeture à ouverture automatique munie :
d'un manchon verseur (12) en forme de tuyau, définissant un axe longitudinal (L) et
qui est muni, sur son côté intérieur, d'un filetage intérieur (14) ayant un angle
hélicoïdal (α);
un couvercle (30) recouvrant le manchon verseur (12) par le haut, qui peut être tourné
dans une direction d'ouverture (U) afin d'ouvrir la fermeture et qui peut être tourné
dans une direction de fermeture opposée à la direction d'ouverture (U) afin de refermer
la fermeture, où le couvercle (30) présente au moins un entraîneur (34), qui définit
un bord antérieur (341) lequel s'étend de manière inclinée d'un angle d'inclinaison
(β) vers le bas par rapport à l'axe longitudinal (L), et
une douille à ouverture automatique (20), munie sur d'un filetage extérieur (25) qui
vient en prise avec le filetage intérieur (14) du manchon verseur (12), et qui présente,
sur son côté intérieur, au moins une came d'entraînement (24), où la came d'entraînement
(24) définit une surface de guidage (241), qui coopère avec le bord antérieur (341)
de l'entraîneur (34) lors de l'ouverture initiale de la fermeture, pour déplacer la
douille à ouverture automatique (20) vers le bas de manière hélicoïdale dans le manchon
verseur (12) à partir d'une position de départ vers une position d'ouverture,
caractérisé en ce que la surface de guidage (241) de la came d'entraînement (24), par rapport à l'axe longitudinal
(L), s'étend de manière inclinée du même angle d'inclinaison que le bord antérieur
(341) de l'entraîneur (34), et que le premier angle d'inclinaison (β) du bord antérieur
(341) de l'entraîneur (34) est supérieur ou égal à l'angle hélicoïdal (α) du filetage
intérieur (14) du manchon verseur (12).
2. Une fermeture à ouverture automatique selon la revendication 1, où la surface de guidage
(241) est formée de manière continue, concave et courbée par rapport à une direction
radiale de sorte que lors de l'ouverture initiale de la fermeture, elle entoure le
bord antérieur (341) de l'entraîneur (34).
3. Une fermeture à ouverture automatique selon la revendication 2, où le bord antérieur
(341) de l'entraîneur (34) est courbé de manière convexe.
4. Une fermeture à ouverture automatique selon la revendication 2 ou 3, où le bord antérieur
(341) de l'entraîneur (34) présente au moins par domaines une forme qui est complémentaire
à la forme de la surface de guidage (241) de la came d'entraînement (24).
5. Une fermeture à ouverture automatique selon une des revendications 2 à 4, où la surface
de guidage (241), lors de l'ouverture initiale, s'appuie le long de sa longueur entière
sur le bord antérieur (341) de l'entraîneur (34).
6. Une fermeture à ouverture automatique selon une des revendications précédentes, où
la came d'entraînement (24) est formée en forme de rampe devant la surface de guidage
(241) par rapport à la direction d'ouverture (U), avec une surface de coulissage (242)
orientée vers l'intérieur de manière inclinée par rapport à la direction d'ouverture
(U), qui fait une transition de manière continue vers une surface enveloppante intérieure
cylindrique de la douille à ouverture automatique (20), et où l'entraîneur (34) coulisse
à travers la surface de coulissement (242) de la came d'entraînement (24) lors de
la re-fermeture de la fermeture.
7. Une fermeture à ouverture automatique selon la revendication 6, où l'entraîneur (34)
définit un bord postérieur (342), qui s'étend de manière inclinée par rapport à la
direction longitudinale d'un deuxième angle d'inclinaison (γ), où le deuxième angle
d'inclinaison (γ) est supérieur en termes de montant au premier angle d'inclinaison
(β).
8. Une fermeture à ouverture automatique selon une des revendications précédentes, où
la douille à ouverture automatique (20) présente un anneau de support (21) sur lequel
le filetage extérieur (25) est formé, ainsi qu'au moins une première dent (22) qui
s'étend en saillie vers le bas à partir de l'anneau de support (21) et qui définit
un bord de coupure (221) intérieur.
9. Une fermeture à ouverture automatique selon la revendication 8, où la douille à ouverture
automatique (20) présente une deuxième dent (23) suivant la première dent (22) à une
distance angulaire d'environ 90° à 180° par rapport à la direction d'ouverture, mesuré
de pointe en pointe, et ne présente aucune dent supplémentaire.
10. Une fermeture à ouverture automatique selon la revendication 9, où la deuxième dent
(23) s'étend vers le bas par rapport à l'axe longitudinal (L) essentiellement d'une
ampleur égale à la que la première dent (22).
11. Une fermeture à ouverture automatique selon la revendication 9 ou 10, où la deuxième
dent (23) présente un bord de coupure antérieur (231), qui s'étend essentiellement
du même angle d'inclinaison par rapport à l'axe longitudinal que le bord de coupure
antérieur (221) de la première dent (22).
12. Une fermeture à ouverture automatique selon une des revendications 9 à 11, où entre
la première dent (22) et la deuxième dent (23) un segment annulaire (26) est formé
de manière continue, qui s'étend vers le bas à partir de l'anneau de support (21),
où ce segment annulaire (26) fait saille vers le bas hors du manchon verseur (12),
après l'ouverture initiale de la fermeture, ensemble avec la première et la deuxième
dent (22, 23).
13. Une fermeture à ouverture automatique selon une des revendications précédentes, où
la douille à ouverture automatique (20) présente un domaine circonférentiel (28),
dans lequel le manche à ouverture automatique (20), après l'ouverture initiale de
la fermeture, ne fait pas saille vers le bas hors du manchon verseur (12) où au maximum
d'environ 1 mm.
14. Une fermeture à ouverture automatique selon une des revendications précédentes, où
le manchon à ouverture automatique (20) présente sur son côté intérieur une came de
fixation (243), et où l'entraîneur (34), avant l'ouverture initiale de la fermeture,
est disposé, est disposé entre la came d'entraînement (24) et la came de fixation
(243) de sorte que la douille à ouverture automatique est immobile par rapport au
couvercle à vis (30) ou peut être déplacée d'au maximum de 20° par rapport au couvercle
à vis (30).