Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschliessvorrichtung für laminierte Papierbehältnisse, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Die hierbei interessierenden Behältnisse aus laminiertem Papier haben eine kubische Grundform und dienen vor allem der Verpackung liquider Produkte, insbesondere Produkte der Lebensmittelindustrie. Entsprechend ist der Aufbau des hier verwendeten laminierten Papieres. Von aussen nach innen weisen entsprechend solche laminierten Papiere die folgende Schichtreihenfolge auf:
1. Polyäthylen-Film
2. Karton
3. Polyäthylen
4. Aluminiumschicht
5. Polyäthylen.
In diesem mehrlagigen Material, das üblicherweise laminiertes Papier genannt wird, ist bei jenen Behältnissen, die mit einer Verschliessvorrichtung versehen sind, in der Oberfläche des Behältnisses im laminierten Papier eine Sollöffnung angebracht. Bei der Sollöffnung handelt es sich um eine vorgeschnittene \ffnung, bei der normalerweise die oberen drei Schichten durchtrennt sind, während die unteren zwei Schichten aus Aluminium und Polyäthylen vollständig intakt sind.
Die hier interessierenden Verschliessvorrichtungen für Behältnisse aus laminiertem Papier sind in zwei Grundtypen bekannt. Bei einem älteren Typ ist das Behältnis bereits geöffnet und die \ffnung danach mit einem abziehbaren Siegel verschlossen. Nach der Entfernung des Siegels wird das Behältnis durch die auf das Behältnis angebrachte Verschliessvorrichtung dichtend verschlossen. Entsprechend besteht eine solche Verschliessvorrichtung aus einem Unterteil mit einer Ausgussöffnung und einer schwenkbar daran befestigten Abdeckung, welche die Ausgussöffnung mit einer Dichtwandung, die in die Ausgussöffnung dichtend eingreift, verschliesst.
Das Siegel wird entweder durch Aufreissen oder auch mittels einer Perforier- oder Schneidvorrichtung, die an der Abdeckung angeordnet ist, zerstört. Diese Variante verlangt jedoch, dass die Abdeckung in vollständig geöffnetem Zustand transportiert, gelagert und gehandelt wird, wodurch die Gefahr der ungewollten Zerstörung des Siegels besteht.
Aus diesen Erfahrungen sind Verschliessvorrichtungen eines zweiten Typs entwickelt worden. Bei diesem Typ ist das Be hältnis aus laminiertem Papier ungeöffnet und weist lediglich eine vorbereitete Sollöffnung auf. Eine solche Sollöffnung kann auf verschiedene Arten realisiert werden. Meist werden mehrere Lagen des Laminates durchschnitten und nur die innerste Kunststoffschicht und die darüberliegende Aluminiumschicht sind noch intakt, wie dies bereits eingangs beschrieben worden ist.
Die Sollöffnung kann verschiedene Formen haben, nämlich eine, die längs trennbar ist und zwei seitlich wegklappbare Laschen bildet, oder aus einer einzigen u-förmigen Lasche, die nach hinten wegklappbar ist.
Solche Sollöffnungen müssen somit durchstossen und aufgeschnitten werden. Für diesen Zweck zeigt beispielsweise die US-A-4 934 590 eine Verschliessvorrichtung mit einem Drücker und daran angeordneter Schneide.
Die hier beschriebene Verschliessvorrichtung hat einen im Unterteil vorhandenen, schwenkbaren Drücker, der einerseits dazu dient, die Sollöffnung vollständig aufzuschneiden und danach die entsprechende, u-förmige Lasche aus dem Ausgussbereich nach hinten zu bewegen.
Dieses Aufschneiden der Sollöffnung in den intakten Schichten ist äusserst problematisch. Viele Varianten solcher Verschlussvorrichtungen haben einen Drücker mit einer zentralen längsverlaufenden Schneide, die über die gesamte Länge praktisch gleichzeitig auf die zu durchtrennenden Folien aufliegt und entsprechend ruckartig in den Behälter abtaucht, wenn die erforderliche Reisskraft überschritten worden ist. Zudem haben diese Lösungen meist eine Sollöffnung, die sich in zwei seitlich der Ausgussöffnung wegklappenden Laschen teilt. Diese Laschen sind äusserst schwierig zu fixieren und beeinflussen somit die Giessfähigkeit einer solchen Verschlussvorrichtung. Ein typischer Vertreter mit solcher Anordnung zeigt die US-A-5 101 999.
Die andere Variante solcher Verschliessvorrichtungen arbeitet mit Drücker oder Abdeckungen, an denen Schneidelemente angeordnet sind, die die Sollöffnung annähernd vollständig oder zumindest zu einer u-förmigen Lasche ausschneiden oder stanzen.
Eine solche Ausführungsform zeigt zum Beispiel die US-A-4 930 683. Aus dem Wissen, dass die Polyäthylenschicht des Behältnis eine hohe Zug- und Reissfestigkeit aufweist, wird vorgeschlagen, die gesamte Schneidkante sägezahnartig auszugestalten. Wegen der Vielzahl der Zähne auf derselben Ebene erfolgt damit wiederum eine Druckverteilung, die genau entgegengesetzt zur erwünschten Kerbwirkung auftritt.
Zwar ist dieses Problem erkannt worden, doch die vorgeschlagene Lösung, die aus derselben Druckschrift hervorgeht, nämlich die Anordnung eines zusätzlichen Perforierzahnes, der zentrisch in der Druck- oder Abdeckfläche angeordnet ist, führt lediglich zu einer Reduktion der Flächenspannung, womit die erwünschte randseitige Schneidwirkung verschlechtert wird. Im Behältnis findet lediglich bei dieser Lösung ein Druckabbau statt, sodass beim Durchdrücken des Drückers oder der Abdeckung dem Benutzer der Inhalt nicht entgegenfliesst.
Die hier interessierende Lösung betrifft nur Verschliessvorrichtungen, die einen schwenkbaren Drücker aufweisen, der in das Behältnisinnere schwenken kann und dabei vorzugsweise die Sollöffnung im Behältnis zu einer eiförmigen Lasche auftrennt. Hierbei soll die \ffnung mit möglichst geringer Kraft ermöglicht werden, sodass der Benutzer mit seinem Finger nicht ruckartig in das Behältnisinnere eintaucht, sich womöglich verletzt oder sich durch unter Druck ausströmender Flüssigkeit verschmutzt.
Diese Aufgabe löst eine Verschliessvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Fig. 1 zeigt wie die nachfolgenden Fig. 2 bis 7 Vertikalschnitte durch die erfindungsgemässe Verschliessvorrichtung angebracht auf einem entsprechenden Behältnis aus laminiertem Papier in verschiedenen Gebrauchslagen, wobei
Fig. 1 die Situation vor dem Erstgebrauch zeigt mit geschlossener Abdeckung;
Fig. 2 zeigt dieselbe Situation, jedoch bei geöffneter Abdeckung.
In der
Fig. 3 ist der Drücker etwa bis zur labilen Gleichgewichtslage eingedrückt, während
Fig. 4 die Tiefstlage des Drückers darstellt, und die
Fig. 5 die Dauerposition des Drückers nach der Erstöffnung der Verschliessvorrichtung zeigt.
Fig. 6 zeigt wiederum einen Schnitt durch die Verschliessvorrichtung in der Lage gemäss Fig. 1, jedoch senkrecht zu dessen Längsausrichtung. In der
Fig. 7 ist: die Situation nach Fig. 2 im grösseren Massstab dargestellt, während
Fig. 8 die Situation nach Fig. 2 in der Aufsicht zeigt, wobei die Verschliessvorrichtung auf dem Behältnis angebracht gezeigt ist, während in
Fig. 9 die geschlossene Verschliessvorrichtung in der Ansicht von unten und
Fig. 10 in der Aufsicht dargestellt ist, beide Male jedoch unter Weglassung des Behältnisses.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 10 wird die Verschliessvorrichtung, die gesamthaft mit 1 bezeichnet ist, im Detail erläutert. Erst danach wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 die Wirkung der Erfindung und die Benutzung der Verschliessvorrichtung erläutert. Prinzipiell umfasst die Verschliessvorrichtung 1 drei flächige Hauptelemente, nämlich einen Unterteil 2, an dem eine Abdeckung 4 über eine Gelenkachse 16 angebracht ist. Der Unterteil 2 weist eine Ausgussöffnung 3 auf, die von einem Drücker 5 anfänglich überdeckt ist. Der Unterteil 2 hat einen umlaufenden, ebenen Kleberand 20, mit dem die Verschliessvorrichtung 1 auf das Behältnis B aus so genanntem laminiertem Papier aufgeschweisst oder aufgeklebt ist.
Wie eingangs erwähnt, weist das Behältnis eine Sollöffnung auf, die mindestens annähernd deckungsgleich mit der Ausgussöffnung 3 der Verschliessvorrichtung 1 ist, wenn die Verschliessvorrichtung ortsgenau auf das Behältnis B angebracht ist. Der Drücker 5 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem grossen Schwenkteil 9 und einem kleinen Befestigungsteil 8. Diese beiden Teile sind einerseits über ein Filmscharnier 10 und andererseits über ein Biegefederelement 11 miteinander verbunden. Dabei ist das Filmscharnier 10 im Bereich der Biegefeder 11 unterbrochen. Die genannte Sollöffnung im Behältnis B muss mindestens so gross wie der Schwenkteil 10 des Drückers 5 sein. Um die Ausgussöffnung 3 läuft eine gegenüber dem Kleberand 20 des Unterteiles 2 nach oben gezogene, umlaufende Dichtwandung 7.
Gegenüber dem Kleberand 20 des Unterteiles 2 ist die Dichtwandung 7 konzentrisch nach innen versetzt. Im rückwärtigen Bereich des Kleberandes 20 ist an dessen Peripherie eine zusätzliche Wand 21 hochgezogen, an deren oberen Rand die Gelenkachse 16 für die scharnierende Verbindung des Unterteiles 2 mit der Abdeckung 4 angeordnet ist. Die Abdeckung 4 hat eine periphere Stützwand. 22, die sich im geschlossenen Zustand der Verschliessvorrichtung auf dem Kleberand 20 des Unterteiles 2 abstützt. Damit ist sichergestellt, dass ein Druck auf die Abdeckung 4 im geschlossenen Zustand vor der Erstöffnung der Verschliessvorrichtung keinen Druck auf den Drücker 5 ausüben kann und so eine ungewollte \ffnung des Behältnisses B erfolgt. Konzentrisch zur Stützwand 22 ist eine vollständig umlaufende Dichtringwand 14 an der Unterseite der Abdeckung 4 angebracht.
Diese ist so bemessen, dass sie die Dichtwandung 7 dichtend zu umgreifen vermag. Entsprechend weist die Dichtringwand 14 an seiner nach innen gerichteten Kante einen umlaufenden Dichtwulst 17 auf. Dieser wirkt im geschlossenen Zustand der Verschliessvorrichtung 1 in eine umlaufende Dichtkerbe 18, womit ein hoher Grad der Dichtigkeit erzielt werden kann.
Einerseits zur Abstützung des Drückers 5 relativ zum Unterteil 2 und andererseits als ein Garantieelement ist der Drücker an seinen unteren Längskanten über Sollbruchstellen 19 mit dem Unterteil 2 verbunden. Diese seitliche Anordnung wird deshalb bevorzugt, da so auf der Sollbruchstelle nicht eine Zugbelastung, sondern eine Scherbelastung auftritt, wodurch die Sollbruchstelle 19 besonders leicht zerstört werden kann.
Der Drücker 5, der dazu dient, die Sollöffnung im Behältnis B aufzubrechen, ist hierzu speziell gestaltet. Von einem vorzugsweise zentrisch angeordnetem Kerbelement 25, welches dem Filmscharnier 10 des Drückers 5 diametral gegenüber angeordnet ist, hat der Drücker 5 eine umlaufende schräg nach oben gerichtete Kante 24, die schliesslich in die Deckfläche 23 des Drückers 5 übergeht. Die Kante 24 ist vom Kerbelement 25 aus mit einem gewissen Anzugwinkel in Richtung zur Deckfläche 23 hin mindestens im vorderen Bereich des Drückers 5 als Schneidkante 26 ausgebildet.
Ausgehend von der Fig. 1 wird nunmehr die bereits detailliert beschriebene Verschliessvorrichtung in ihren verschiedenen funktionalen Lagen erläutert. In der Darstellung gemäss der Fig. 1 erkennt man die Verschliessvorrichtung im vollständig geschlossenen Zustand. Der Unterteil 2 der Verschliessvorrichtung 1 ist auf das Behältnis B befestigt. Die nicht ersichtliche Sollöffnung ist noch vollständig verschlossen und das Behältnis somit dicht. Der Drücker 5 ist noch über die Sollbruchstellen 19 mit der Unterteillage fixiert, und die Abdeckung 4 ist geschlossen und schützt den darunter befindlichen Drücker 5. Diese Situation entspricht der Transportlage. Sowohl kunststoff-technisch als auch mit tels anderer Mittel kann zusätzlich die Abdeckung 4 gegenüber dem Unterteil 2 über ein Garantieelement verbunden sein.
In einfachster Ausführung kann dies ein Papiersiegel sein, welches die Abdeckung 4 mindestens teilweise überlappt und mit dem Behältnis B verbunden ist. Es ist jedoch auch möglich, am überstehenden Rand der Abdeckung 4 über entsprechende Sollbruchstellen ein Garantieband anzuordnen, welches mit hier nicht dargestellten Mitteln am Unterteil 2 der Verschliessvorrichtungform- und/oder kraftschlüssig in Verbindung steht.
Die Situation wie in Fig. 2 dargestellt, zeigt den ersten Schritt der Erstöffnung der Verschliessvorrichtung beziehungsweise der \ffnung des Behältnisses B. Die Abdeckung 4 ist um 180 DEG nach hinten geschwenkt. Nun ist der Drücker 5 frei zugänglich, und man erkennt das Schnappscharnier 5. Diese Position wurde bereits anhand der Fig. 7 ausführlich beschrieben.
Durch Druck auf den Drücker 3 wird nun das Behältnis B geöffnet. Eine erste Zwischenlage ist in der Fig. 3 dargestellt. Hierbei spielt die Ausgestaltungsform des Drückers 3 eine ausgesprochen wesentliche Rolle. Die Sollöffnung im Behältnis B lässt sich nur öffnen, wenn die beiden noch intakten innersten Schichten, nämlich jene aus Aluminium und die zu innerst liegende Polyäthylen-Schicht, zuerst durchstochen und danach aufgeschnitten werden. Hierzu weist der Drücker das erwähnte Kerbelement 25 auf, welches an dem, dem Filmscharnier 10 ge genüberliegenden, Ende des Drückers angeordnet ist. Dank dem Kerbelement 25 lässt sich sowohl die Aluminium-Schicht wie auch die Polyäthylen-Schicht ohne Kraftaufwand durchstossen.
Damit ist sichergestellt, dass der Benutzer beim Druck auf den Drücker 3 diesen nicht ruckartig in das Innere des Behältnisses drückt und damit selber mit dem Inhalt des Behältnisses in Berührung kommt oder, was noch unangenehmer ist, der Inhalt aus dem Behältnis nach aussen schwappt. Wie bereits zuvor beschrieben, führen die seitlich angeordneten Sollbruchstellen 1-9 zusätzlich zu einer besonders leichten \ffnung, weil die Sollbruchstellen, wie bereits erwähnt, nicht auf Zug, sondern auf Scherung beansprucht sind, wodurch sie sich besonders leicht zerstören lassen.
Die meisten der heute üblichen Drücker liegen insgesamt selber flächig auf der Sollöffnung auf oder haben Schneidkanten, die linear über der Sollöffnung auf den noch intakten Schichten aufliegen. Bei einem Druck auf den Drücker findet dann meist im Wesentlichen eine Zugkraft auf die Folie statt, die relativ hoch sein muss, bevor die beiden Restschichten reissen, sodass wiederum der Drücker 3 ruckartig mit den bereits zuvor beschriebenen, unangenehmen Folgen in das Behältnis eintaucht. Es sind auch Versuche gemacht worden, eine zentrische Schneidkante auf der Unterseite des Drückers anzuordnen, die einen gewissen Anzugwinkel über die gesamte Länge aufweist.
Die dabei zur Verfügung stehende Höhendifferenz ist jedoch derart gering, dass dank der Dehnfähigkeit, der noch intakten Polyäthylen-Schicht, diese sich so weit verformt, dass wieder eine vollständig lineare Auflage erfolgt.
In der hier dargestellten, bevorzugten, erfindungsgemässen Lösung wird dies so geändert, dass die Schneidkante 26 lediglich in der vorderen Hälfte, bevorzugterweise gar nur im vorderen Drittel des Drückers relativ steil zur Deckfläche 23 des Drückers 3 hinauf geneigt verläuft, während der hintere zum Filmscharnier 10 hin erstreckende Teil der Schneidkante 26 etwa parallel zur Deckfläche 23 des Drückers 3 verläuft oder sogar rückläufig wieder in Richtung zur Grundfläche des Unterteiles 2 hin verläuft. Damit wird erreicht, dass die Schneidkante 26 eine möglichst optimale Scherwirkung auf die darunterliegenden Schichten ausüben kann.
Die Reduzierung der Neigung der Schneidkante 26 am Drücker 3 auf den vorderen Drittel beziehungsweise der vorderen Hälfte des Drückers beruht auf der Erkenntnis, dass bei der nun einsetzenden Schwenkbewegung der erforderliche Schneidwinkel allein schon durch die Relativlage des Drückers 3 zur horizontalen Schneidfläche beziehungsweise der Unterkante der Dichtwandung 7 zu einem optimalen Scherwinkel führt. Der somit im hinteren Bereich des Drückers nahe der Schwenkachse, die durch das Filmscharnier 10 gebildet ist, vorhandene, negative Steigwinkel der Schneidkante 26 führt somit durch die grosse Winkelveränderung des Drückers selber wiederum zu einem optimalen Schneidwinkel.
Die Gestaltung des Drückers 5 mit einer erhöhten Deckfläche 23 und der Unterteilung mittels dem Filmscharnier 10 erlaubt alle konstruktiven Vorteile zu erzielen. So ist die Einleitung der Druckkraft günstiger. Die Erhöhung führt dazu, dass bei einem Druck auf den Drücker bis auf die Ebene der Ausgussöffnung die Sollöffnung bereits zu rund 90% aufgeschnitten ist und nun das Schnappscharnier praktisch mit sehr geringer Kraft vollständig geöffnet werden kann.
Ferner ist die Gefahr, dass der Benutzer mit dem Finger in das Behältnis eintaucht beziehungsweise den Inhalt beschmutzt weitgehend gebannt.
Dank dieser Gestaltung lässt sich auch die Schneidkante 26 optimal gestalten, und schliesslich kann man den Drücker auch noch mittels Längsrippen einfach verstärken, die auf der Unter- oder Oberseite des Schwenkteiles 9 und gegebenenfalls auf dem Befestigungsteil 8 angebracht sein können, was im Beispiel zur Entlastung der Zeichnung jedoch nicht dargestellt worden ist.
Die Position des Drückers 5 der Fig. 3 entspricht mindestens annähernd der Totpunktlage des Schnappscharnieres 6. Dieser Winkel lässt sich durch entsprechende Gestaltung des Biegefederelementes 11 und der Relativanordnung des Filmscharnieres 10 sowie der Anlenkstellen des Biegefederelementes 11 optimal gestalten. Bereits bei einem Eintauchwinkel von rund 35 DEG kann die Totpunktstellung des Schnappscharnieres erreicht werden, sodass sich von hier weg der Drücker 5 selbsttätig unter Krafteinwirkung des Biegefederelementes 11 weiterbewegt. Dabei überstreicht es die Tiefstlage, wie in Fig. 4 dargestellt, um bis in einer maximal um 180 DEG verdrehten Endposition zu verbleiben.
Der Drücker 5 schiebt bei seiner Schwenkbewegung die Lasche L, die zuvor die Sollöffnung überdeckt hat, vor sich her und drückt sie schliesslich in der Endposition gemäss der Fig. 5 mindestens annähernd von unten an die Deckfläche des Behältnisses B. In dieser Position bleibt die Lasche L gehalten, wobei sichergestellt ist, dass weder sie, noch der Drücker 5 selber, in den Bereich der Ausgussöffnung 5 zurück schwenken kann und dadurch den Ausgussstrom stört.
Schliesslich kann nun die Abdeckung 4 wieder geschlossen werden. Hierzu dient die Dichtringwand 14 an der unteren Deckfläche der Abdeckung 4. Bisher üblich war es, dass diese Dichtringwand an der Innenkante der Ausgussöffnung 3 dichtend anlag. Entsprechend blieben Flüssigkeitsreste an der Dichtwandung 7 des Unterteiles zwar meist von der Abdeckung überdeckt, jedoch nicht umgreifend geschützt. Entsprechend führten diese Ausgussreste zu Verunreinigungen, sie kristallisierten oder oxidierten und beeinflussten die Qualität des nachfolgend auszugiessenden Materials und führten zu ästhetisch völlig unbefriedigenden Resultaten. Entsprechend wird hier völlig neu und erfinderisch vorgeschlagen, die Dichtringwand 14 an der Abdeckung 4 so zu bemessen, dass sie die Dichtwandung 7 am Unterteil von aussen zu umfassen vermag.
Damit liegt der gesamte Bereich, der mit der Flüssigkeit in Berührung kommt, innerhalb des geschlossenen Raumes, in dem mindestens annähernd Sattdampfdruck herrscht, wodurch vermieden wird, dass die Restmengen auskristallisieren und zudem können diese Restmengen so in das Behältnis B zurücklaufen. Auch lässt sich so eine erhöhte Dichtigkeit erzielen. Bei dieser Ausgestaltung kann nämlich die Dichtringwand 14 problemlos mit einem oder mehreren ringförmigen Dichtwulsten 17 versehen werden und entsprechend kann die Dichtwandung 7 am Unterteil 2 aussen umlaufend entsprechend mit Dichtkerben 18 versehen sein. Dies führt zusätzlich noch zu einer besseren Haltekraft der Abdeckung 4 auf dem Unterteil 2.
Um diese Lösung optimal zu gestalten, ist, wie erwähnt, im hinteren Bereich am Kleberand 20 eine zusätzliche, rückwärtige Wand 21 angebracht, an deren oberen Rand sich das Gelenk 16 befindet, um das die Abdeckung 4 schwenkbar gehalten ist. So ist sichergestellt, dass die Dichtringwand 14 vollständig umlaufend sein kann, genauso wie die Dichtwandung 7 am Unterteil 2, wodurch die Verschliessvorrichtung die Ausgussöffnung 3 optimal und sicher verschliesst.
The present invention relates to a closing device for laminated paper containers, with the features of the preamble of patent claim 1.
The containers made of laminated paper that are of interest here have a cubic basic shape and are used primarily for packaging liquid products, in particular products from the food industry. The structure of the laminated paper used here is corresponding. Correspondingly, such laminated papers have the following layer sequence from the outside in:
1. Polyethylene film
2. Carton
3. Polyethylene
4. Aluminum layer
5. Polyethylene.
In this multi-layer material, which is usually called laminated paper, a predetermined opening is made in the surface of the container in the laminated paper for those containers which are provided with a sealing device. The target opening is a pre-cut opening in which the top three layers are normally severed, while the bottom two layers of aluminum and polyethylene are completely intact.
The closure devices of interest for laminated paper containers are known in two basic types. In the case of an older type, the container is already open and the opening is then closed with a removable seal. After the seal has been removed, the container is sealed in a sealing manner by the closing device attached to the container. Correspondingly, such a closing device consists of a lower part with a pouring opening and a cover which is pivotally attached thereto and which closes the pouring opening with a sealing wall which engages in a sealing manner in the pouring opening.
The seal is broken either by tearing open or also by means of a perforating or cutting device which is arranged on the cover. However, this variant requires that the cover is transported, stored and traded in the fully opened state, which creates the risk of the seal being inadvertently destroyed.
Closing devices of a second type have been developed from these experiences. In this type, the laminated paper case is unopened and only has a prepared target opening. Such a target opening can be realized in different ways. Usually several layers of the laminate are cut through and only the innermost plastic layer and the overlying aluminum layer are still intact, as has already been described at the beginning.
The target opening can have different shapes, namely one that is longitudinally separable and forms two flaps that can be folded away to the side, or from a single U-shaped flap that can be folded backwards.
Such target openings must therefore be pierced and cut open. For this purpose, for example, US-A-4 934 590 shows a closing device with a pusher and a cutting edge arranged thereon.
The closing device described here has a pivotable pusher in the lower part which, on the one hand, serves to completely cut open the desired opening and then to move the corresponding U-shaped tab out of the pouring area to the rear.
This cutting open the target opening in the intact layers is extremely problematic. Many variants of such closure devices have a pusher with a central longitudinal cutting edge, which rests practically simultaneously over the entire length on the foils to be severed and accordingly dips abruptly into the container when the required tensile strength has been exceeded. In addition, these solutions usually have a predetermined opening, which is divided into two tabs that fold away to the side of the pouring opening. These tabs are extremely difficult to fix and thus influence the pourability of such a closure device. A typical representative with such an arrangement is shown in US-A-5 101 999.
The other variant of such closing devices works with pushers or covers, on which cutting elements are arranged, which cut out or punch the target opening almost completely or at least to form a U-shaped tab.
Such an embodiment is shown, for example, in US Pat. No. 4,930,683. Knowing that the polyethylene layer of the container has a high tensile and tear strength, it is proposed to design the entire cutting edge in a sawtooth-like manner. Because of the large number of teeth on the same level, this again results in a pressure distribution that occurs in exactly the opposite direction to the desired notch effect.
Although this problem has been recognized, the proposed solution, which emerges from the same document, namely the arrangement of an additional perforating tooth, which is arranged centrally in the pressure or cover surface, merely leads to a reduction in the surface tension, which worsens the desired edge-cutting effect becomes. With this solution, there is only a reduction in pressure in the container, so that the contents do not flow towards the user when the pusher or the cover is pressed through.
The solution of interest here relates only to closing devices which have a pivotable pusher which can pivot into the interior of the container and preferably separates the desired opening in the container into an egg-shaped tab. In this case, the opening should be made possible with as little force as possible, so that the user does not jerk his finger into the interior of the container, possibly injure himself or become contaminated by liquid flowing out under pressure.
This object is achieved by a closing device with the features of patent claim 1. Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims.
In the drawing, a preferred embodiment of the subject matter of the invention is shown and explained with reference to the following description. 1 shows, like the subsequent FIGS. 2 to 7, vertical sections through the closing device according to the invention, attached to a corresponding container made of laminated paper in various positions of use, wherein
Fig. 1 shows the situation before first use with the cover closed;
Fig. 2 shows the same situation, but with the cover open.
In the
Fig. 3 is depressed approximately to the unstable equilibrium position, while
Fig. 4 shows the lowest position of the pusher, and the
Fig. 5 shows the permanent position of the handle after the opening of the closing device.
FIG. 6 again shows a section through the closing device in the position according to FIG. 1, but perpendicular to its longitudinal orientation. In the
Fig. 7 is: the situation of Fig. 2 is shown on a larger scale, while
FIG. 8 shows the situation according to FIG. 2 in a top view, the closure device being shown attached to the container, while in FIG
Fig. 9, the closed closing device in the view from below and
Fig. 10 is shown in supervision, but both times with the omission of the container.
With reference to FIGS. 7 to 10, the closing device, which is designated overall by 1, is explained in detail. Only then is the effect of the invention and the use of the closing device explained with reference to FIGS. 1 to 6. In principle, the closing device 1 comprises three flat main elements, namely a lower part 2, to which a cover 4 is attached via an articulated axis 16. The lower part 2 has a pouring opening 3, which is initially covered by a pusher 5. The lower part 2 has a circumferential, flat adhesive edge 20 with which the closing device 1 is welded or glued onto the container B made of so-called laminated paper.
As mentioned at the outset, the container has a target opening which is at least approximately congruent with the pouring opening 3 of the closing device 1 when the closing device is attached to the container B in a precise location. The pusher 5 consists of two parts, namely a large swivel part 9 and a small fastening part 8. These two parts are connected to one another via a film hinge 10 and on the other hand via a spiral spring element 11. The film hinge 10 is interrupted in the area of the spiral spring 11. The specified opening in the container B must be at least as large as the pivot part 10 of the handle 5. A circumferential sealing wall 7 runs around the pouring opening 3 with respect to the adhesive edge 20 of the lower part 2.
Compared to the adhesive edge 20 of the lower part 2, the sealing wall 7 is offset concentrically inwards. In the rear area of the adhesive edge 20, an additional wall 21 is drawn up at the periphery thereof, on the upper edge of which the hinge axis 16 for the hinged connection of the lower part 2 to the cover 4 is arranged. The cover 4 has a peripheral support wall. 22, which is supported in the closed state of the closing device on the adhesive edge 20 of the lower part 2. This ensures that pressure on the cover 4 in the closed state before the first opening of the closing device cannot exert any pressure on the pusher 5, and thus an unintentional opening of the container B takes place. A completely circumferential sealing ring wall 14 is attached to the underside of the cover 4 concentrically with the support wall 22.
This is dimensioned such that it can encompass the sealing wall 7 in a sealing manner. Correspondingly, the sealing ring wall 14 has a circumferential sealing bead 17 on its inward edge. In the closed state of the closing device 1, this acts in a circumferential sealing notch 18, with which a high degree of tightness can be achieved.
On the one hand to support the pusher 5 relative to the lower part 2 and on the other hand as a guarantee element, the pusher is connected to the lower part 2 at its lower longitudinal edges via predetermined breaking points 19. This lateral arrangement is preferred because, in this way, not a tensile load but a shear load occurs on the predetermined breaking point, as a result of which the predetermined breaking point 19 can be destroyed particularly easily.
The pusher 5, which serves to break open the target opening in the container B, is specially designed for this purpose. From a preferably centrally arranged notch element 25, which is arranged diametrically opposite the film hinge 10 of the pusher 5, the pusher 5 has a circumferential, obliquely upwardly directed edge 24 which finally merges into the top surface 23 of the pusher 5. The edge 24 is formed as a cutting edge 26 from the notch element 25 with a certain tightening angle in the direction of the cover surface 23 at least in the front region of the handle 5.
Starting from FIG. 1, the closing device already described in detail in its various functional positions will now be explained. 1 shows the closing device in the fully closed state. The lower part 2 of the closing device 1 is attached to the container B. The target opening, which cannot be seen, is still completely closed and the container is therefore sealed. The pusher 5 is still fixed with the lower part position via the predetermined breaking points 19, and the cover 4 is closed and protects the pusher 5 underneath. This situation corresponds to the transport position. Both in terms of plastics technology and by means of other means, the cover 4 can additionally be connected to the lower part 2 via a guarantee element.
In the simplest version, this can be a paper seal, which at least partially overlaps the cover 4 and is connected to the container B. However, it is also possible to arrange a guarantee band on the protruding edge of the cover 4 via corresponding predetermined breaking points, which is connected to the lower part 2 of the closing device in a form-fitting and / or non-positive manner by means not shown here.
The situation as shown in FIG. 2 shows the first step of the first opening of the closing device or opening of the container B. The cover 4 is pivoted backwards by 180 °. Now the handle 5 is freely accessible and the snap hinge 5 can be seen. This position has already been described in detail with reference to FIG. 7.
By pressing the pusher 3, the container B is now opened. A first intermediate layer is shown in FIG. 3. Here, the design of the handle 3 plays a very important role. The target opening in the container B can only be opened if the two intact innermost layers, namely those made of aluminum and the innermost polyethylene layer, are first pierced and then cut open. For this purpose, the handle has the notch element 25 mentioned, which is arranged at the end of the handle opposite the film hinge 10. Thanks to the notch element 25, both the aluminum layer and the polyethylene layer can be pierced without effort.
This ensures that the user does not jerkily press the pusher 3 into the interior of the container and thus comes into contact with the contents of the container itself or, what is even more unpleasant, the contents spill out of the container. As already described previously, the predetermined breaking points 1-9 additionally lead to a particularly easy opening because, as already mentioned, the predetermined breaking points are not subjected to tension but to shear, which makes them particularly easy to destroy.
Most of the pushers common today are themselves flat on the target opening or have cutting edges that lie linearly above the target opening on the still intact layers. When the push button is pressed, there is usually essentially a tensile force on the film, which must be relatively high before the two remaining layers tear, so that the push button 3 again plunges into the container with the previously described unpleasant consequences. Attempts have also been made to place a central cutting edge on the underside of the pusher which has a certain tightening angle over the entire length.
The available height difference is so small, however, that thanks to the elasticity, the still intact polyethylene layer, it deforms to such an extent that a completely linear support takes place again.
In the preferred solution according to the invention shown here, this is changed such that the cutting edge 26 only slopes relatively steeply up to the top surface 23 of the handle 3 in the front half, preferably only in the front third of the handle, while the rear edge extends toward the film hinge 10 part of the cutting edge 26 extending approximately parallel to the top surface 23 of the handle 3 or even retrograde in the direction of the base of the lower part 2. This ensures that the cutting edge 26 can exert the best possible shearing effect on the layers below.
The reduction in the inclination of the cutting edge 26 on the handle 3 to the front third or the front half of the handle is based on the knowledge that when the swiveling movement now begins, the required cutting angle is due to the relative position of the handle 3 to the horizontal cutting surface or the lower edge of the sealing wall 7 leads to an optimal shear angle. The negative rise angle of the cutting edge 26 thus present in the rear area of the handle near the pivot axis, which is formed by the film hinge 10, thus again leads to an optimal cutting angle due to the large change in angle of the handle itself.
The design of the pusher 5 with a raised cover surface 23 and the subdivision by means of the film hinge 10 allows all constructive advantages to be achieved. So the introduction of the pressure force is cheaper. The increase means that when the handle is pressed down to the level of the pouring opening, around 90% of the target opening is already cut open and the snap hinge can now be opened practically with very little force.
Furthermore, the risk that the user dips into the container with his finger or the content is contaminated is largely eliminated.
Thanks to this design, the cutting edge 26 can also be optimally designed, and finally the handle can also be simply reinforced by means of longitudinal ribs, which can be attached to the underside or top of the swivel part 9 and, if appropriate, to the fastening part 8, which in the example relieves this the drawing has not been shown.
The position of the pusher 5 of FIG. 3 corresponds at least approximately to the dead center position of the snap hinge 6. This angle can be optimally designed by appropriate design of the spiral spring element 11 and the relative arrangement of the film hinge 10 and the articulation points of the spiral spring element 11. The dead center position of the snap hinge can already be reached at an immersion angle of around 35 °, so that the push-button 5 automatically moves away from here under the action of the spiral spring element 11. It sweeps over the lowest position, as shown in FIG. 4, in order to remain in an end position rotated by a maximum of 180 °.
During its pivoting movement, the pusher 5 pushes the tab L, which previously covered the target opening, in front of it and finally pushes it in the end position according to FIG. 5 at least approximately from below onto the top surface of the container B. The tab remains in this position L is held, whereby it is ensured that neither she nor the pusher 5 itself can pivot back into the region of the pouring opening 5 and thereby disturb the pouring stream.
Finally, the cover 4 can now be closed again. The sealing ring wall 14 on the lower cover surface of the cover 4 is used for this purpose. It was previously customary for this sealing ring wall to be in sealing contact with the inner edge of the pouring opening 3. Accordingly, liquid residues on the sealing wall 7 of the lower part mostly remained covered by the cover, but were not protected comprehensively. Accordingly, these pouring residues led to impurities, they crystallized or oxidized and influenced the quality of the material subsequently to be poured out and led to aesthetically completely unsatisfactory results. Accordingly, it is proposed here in a completely new and inventive way to dimension the sealing ring wall 14 on the cover 4 such that it can encompass the sealing wall 7 on the lower part from the outside.
The entire area that comes into contact with the liquid thus lies within the closed space, in which there is at least approximately saturated steam pressure, which prevents the residual amounts from crystallizing out and, moreover, these residual amounts can run back into the container B. An increased tightness can also be achieved in this way. In this embodiment, the sealing ring wall 14 can be provided with one or more annular sealing beads 17 without any problems, and accordingly the sealing wall 7 on the lower part 2 can be provided with circumferential sealing notches 18. This additionally leads to a better holding force of the cover 4 on the lower part 2.
In order to optimally design this solution, as mentioned, an additional rear wall 21 is attached in the rear area on the adhesive edge 20, on the upper edge of which there is the joint 16, about which the cover 4 is pivotably held. This ensures that the sealing ring wall 14 can be completely circumferential, as can the sealing wall 7 on the lower part 2, as a result of which the closing device optimally and securely closes the pouring opening 3.