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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung aus Kunststoff zur Anbringung auf einen geschlossenen Behälter aus Kunststofffolienmaterial, bestehend aus einem Unterteil mit zylindrischem Ausguss und einem Flansch zur Befestigung auf das Behältnis und einer Schraubkappe die auf der Unterteil schraubbar gehalten ist, sowie einen zylindrischen Durchstosser, der in axialer Richtung beidseitig offen ist und im Ausguss des Unterteiles in einem Gewinde läuft, wobei in der Schraubkappe Mittel vorhanden sind, die bei der erstmaligen Schraubbewegung der Schraubkappe den Durchstosser schraubenförmig nach unten bewegen, und dass der zylindrische Durchstosser an deren zylindrischen Wand, am Ende welches zur Behälterwandung gerichtet ist, mindestens einen Zahn und einen Abweiser aufweist.
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Verschlussvorrichtung der eingangs genannten Art wurden bis heute nur auf aus laminiertem Folienmaterial gefertigten Behältern angebracht. Diese laminierten Folien weisen mindestens drei Schichten unterschiedlicher Materialien auf. Zum einen besteht ein solches Material aus einer Kartonschicht, welche dem Behältnis die erforderliche Steifigkeit gibt, einer Aluminiumschicht die als Aromasperre dient und einer Kunststoffschicht die die erforderliche Dichtigkeit garantiert. Um diese drei Schichten zu durchtrennen muss der entsprechende Durchstosser einer eingangs erwähnten Verschlussvorrichtung unterschiedliche Funktionen erfüllen. Um die Kartonschicht zu durchtrennen sind oftmals eine Vielzahl von Sägezähnen vorgeschlagen, während ein erhöhter Zahn mit einer vorderen Schneidkante die Aluminiumschicht durchschneidet, während ein Perforierzahn die Kunststoffschicht durchstösst bevor die zuvor genannte Schneide die Kunststofffolie weiter schneiden kann. Bei diesen Behältnissen aus laminiertem Folienmaterial stellt im Prinzip die Durchtrennung der Kartonschicht ein Problem dar, insbesondere dann, wenn die zur Unterstützung dienende Teilstanzung, die zumindest die Kartonschicht halbwegs durchtrennt, nicht exakt mit der Schneidlinie des Durchstossers übereinstimmt, so sind entweder die Zähne zu schwach oder bei einer Vielzahl von Zähnen kommt das Kartonmaterial zwischen die Zähne und diese können danach kaum noch eine perforierte Wirkung erzeugen.
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Offenbarung der Erfindung
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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch um eine Verschlussvorrichtung die auf einem reinen Kunststofffolienmatieral aufgebracht wird. Solche Schlauchbeutel, in der Fachsprache meist Pouches genannt, wurden bisher nicht mittels vorgenannten Verschlussvorrichtungen geöffnet, sondern eine Öffnung war bereits ausgestanzt und ein Verschluss wurde mit seinem Ausguss lagekorrekt aufgeschweisst oder zwischen zwei Folienlagen eingeschweisst. Da hierdurch die Lagebeständigkeit des abgefüllten Lebensmittels oder Getränkes somit nur noch von der Dichtigkeit des Verschlusses abhängig ist, wurden solche Verschlüsse praktisch nur in unproblematischen Bereichen, insbesondere im Bereich der Kosmetik, verwendet. Bei der Verwendung der Verschlussvorrichtung der eingangs genannten Art bleibt der Behältnisbeutel bis zum Zeitpunkt der Erstöffnung vollständig verschlossen. Damit ist eine erhöhte Lagerfähigkeit gegeben. Hinzu kommt, dass bei solchen Lösungen auch die Kunststofffolie wesentlich robuster und mit höherer Wandstärke gestaltet ist als die sehr dünne Kunststofffolienschicht bei einer laminierten Folie. Hierdurch ergeben sich andere Anforderungen an die Verschliessvorrichtung. Erste Versuche mit Verschliessvorrichtungen der bekannten Art ergaben keine vertrauenswürdigen Resultate. Kunststofffolien neigen dazu sich wesentlich stärker zu verformen. Bei der Verwendung von Verschliessvorrichtungen der bekannten Art haben sich die Schneidzähne mit ihrem Perforationszahn in die Folie verhakt und diese wurde dabei gestreckt. Durch eine solche Streckung werden in dünnen Kunststofffolien die Moleküle gerichtet und das Material wird dadurch wesentlich zäher. Prinzipiell hat man festgestellt, dass Kunststofffolien der hier interessierenden Art sehr leicht reissen bzw. einmal durchstossen, schneiden lassen, dass jedoch die eigentliche Durchdringung der Folie durch die Zähne problematisch ist. Insbesondere fehlt hier die entsprechende Kartonschicht, welche die Kunststofffolie in unverrückbarer Lage hält. Je besser die Folie vorgespannt ist umso besser lässt sie sich perforieren und danach aufschneiden.
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Aus der
WO 2008/092289 ist eine Verschlussvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die mehrere Schneidzähne gleichmässig über dem Umfang verteilt aufweist, wobei der Durchstosser zusätzlich einen Abweiser aufweist, dessen Höhe geringer ist als die Höhe der Zähne. Dieser Abweiser hat folglich lediglich die Funktion, das teilweise ausgeschnittene Rondell aus dem Bereich des Ausgusses zu stossen und in dieser abgewiesenen Position zu halten, um sicher zu stellen, dass das zur Seite umgeklappte Rondell ausserhalb des Ausgussbereiches gehalten ist Eine Zusatzfunktion ist weder vorgesehen noch denkbar.
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Im Gegensatz dazu ist ferner aus der
WO 2004/083055 eine gleichartige Verschlussvorrichtung für ein Behältnis aus laminiertem Papier oder Karton bekannt, die wiederum einen Abweiser aufweist, der weniger hoch ist als der mindestens eine Schneidzahn. Dieser Abweiser ist zusätzlich mit einem Perforierzahn versehen. Der entsprechende Gedanke beruht darauf, dass im Falle, dass die Kunststofffolienschicht von mindestens einem Schneidzahn nicht durchstossen wird, die Folie gespannt und nach unten gedrückt wird, und der nachfolgende Abweiser mit einem Perforierzahn die ungespannte Folie durchstechen könne. Diese Lösung beruht jedoch auf der Tatsache, dass die Kunststofffolienschicht des laminierten Papiers oder Kartons die damit fest verbunden ist, praktisch nicht ausweicht und folglich auch, wenn die vorlaufenden Zähne bereits in die laminierte Papier- oder Kartonwandung teilweise eingedrungen ist, die nichtdurchtrennte Lage immer noch etwa auf der ursprünglichen Höhe verläuft. Besteht das Behältnis jedoch aus einer reinen Kunststofffolie so ist die Elastizität wesentlich höher und die gesamte Kunststofflage wird entsprechend wesentlich mehr gedehnt und gestreckt, wodurch sich die Festigkeit und Zähigkeit der Kunststofffolie erhöht und gleichzeitig der Perforierzahn des Abweisers mit dem nach unten verformten Folienbereich kaum oder nicht in Berührung kommt. Für einen Kunststoffbehälter aus reiner Kunststofffolie ist daher diese Lösung nicht brauchbar.
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Es ist folglich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Verschlussvorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass diese geeignet ist um ein Behältnis aus reiner Kunststofffolie, ohne Papier oder Karton laminiertem Anteil zu verschliessen, wobei eine verbesserte und sichere Öffnung des Behältnisses erreicht wird.
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Diese Aufgabe löst eine Verschlussvorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 die sich dadurch auszeichnet, dass der Abweiser den mindestens einen Zahn, mindestens annähernd überragt, so dass bei der Erstöffnung dieser die aufzuschneidende Behälterwandung gleichzeitig oder zuerst berührt, gleichzeitig oder bevor der mindestens eine Schneidzahn mit der Behälterwandung in Kontakt kommt. Hierdurch wird eine gewisse Vorspannung der Kunststofffolie erreicht, bevor der Schneidzahn die Folie berührt, so dass der Schneidzahn mit seiner Perforierspitze die Folie im gespannten Zustand durchstossen und danach schneiden kann.
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Zeichnung
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In den anliegenden Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
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1–4 eine erfindungsgemässe Verschlussvorrichtung für sich allein im nicht auf einem Behälter montierten Zustand in verschiedenen Öffnungspositionen bei denen die Kappe unterschiedlich weit abgeschraubt und der Durchstosser entsprechend unterschiedlich weit aus dem zylindrischen Ausguss über den Flansch hinausragt.
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5 eine Abwicklung des Durchstossers gemäss der Erfindung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Wie bereits erwähnt, zeigen die 1 bis 4 die erfindungsgemässe Verschlussvorrichtung in verschiedenen Öffnungspositionen. In der montierten Endposition, bevor die Verschlussvorrichtung auf den entsprechenden Behälter aufgeschweisst wird, befindet sich der hier interessierende Durchstosser 5 vollständig innerhalb des Unterteiles 2 von dem, wie die 1 zeigt, praktisch nur ein Flansch 3 ersichtlich ist. Die Verschlussvorrichtung 1 besteht aus drei Teilen, nämlichen dem Unterteil 2, einer Schraubkappe 4, die auf den Unterteil 2 aufgeschraubt ist und einem zylindrischen Durchstosser der in montiertem Zustand vollständig in einem zylindrischen Ausguss 6 liegt, der Teil des Unterteiles 2 ist.
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Der zylindrische Durchstosser 5 besitzt ein Aussengewinde, welches mit einem Innengewinde des erwähnten Ausgusses 6 kämmt. Der Durchstosser 5 wird dabei angetrieben von Mitteln in der Schraubkappe 4, die hier nicht dargestellt sind und für das Verständnis der Erfindung auch nicht relevant sind. Diese Mittel sind üblicherweise Mitnehmer die mit entsprechenden Mitnehmern 11 auf der Innenseite des zylindrischen Durchstossers 5 in Kontakt stehen. Bei der Erstöffnung der Verschlusseinrichtung 1 wird die Schraubkappe 4 abgeschraubt, wobei sie sich in Richtung vom Flansch 3 wegbewegt und somit auch von der Wandung des Behälters auf den die Verschlussvorrichtung 1 angebracht ist, während gleichzeitig der zylindrische Durchstosser 5 mit gleicher Drehrichtung, jedoch mit entgegen gesetzter axialer Komponente bewegt wird, so dass der Durchstosser 5 sich aus dem Ausguss 6 hinaus bewegt, und dabei die Wandung des hier nicht dargestellten Behältnisses öffnet.
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In der 1 ist, wie bereits erwähnt, die Ausgangsposition gezeigt, indem der zylindrische Durchstosser 5 sowie dessen Zähne bzw. mindestens ein Schneidzahn 7 sowie dessen Abweiser 10 vollständig innerhalb des Ausgusses 6 liegen. In der 2 ist die Schraubkappe 4 teilweise abgeschraubt und der Durchstosser 5 ragt mit seinen Zähnen 7 und dem Abweiser 10 über den Flansch 3 des Unterteiles 2 hinaus. In den 3 und 4 ist jene Lage dargestellt, in der der zylindrische Durchstosser maximal aus dem Unterteil hinausgeschraubt wird, wobei er immer noch im Unterteil 2 bzw. in dessen Ausguss 6 gehalten ist. In dieser Lage ist jedoch die Behälterwandung vollständig aufgeschraubt. Bei einem Wiederverschliessen der Verschlussvorrichtung wird die Schraubkappe 4 aufgeschraubt durch die Mitnehmer der Schraubkappe, welche mit dem Mitnehmer des Durchstossers nicht mehr in Wirkverbindung kommen.
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In der 5 ist eine Abwicklung des Durchstossers 5 in vergrössertem Massstab dargestellt. Hierbei ist die Innenfläche des Durchstossers ersichtlich. Der Durchstosser 5 besitzt eine zylindrische Wand 15, deren zur Kappe hin gerichtete Kante 16 gerade verläuft, während auf dem zum Behälter hin gerichteten Kante die Zähne 7 und der Abweiser 10 angeformt sind. Die Zähne 7 haben eine, die maximale Höhe definierende Perforierspitze 8 sowie eine geneigte Schneidkante 9. Von der Perforierspitze 8 läuft die Begrenzung des Zahnes 7, an der der Schneidkante 9 abgelegenen Seite bogenförmig zur Kante 17 hin. Mindestens im Bereich einer der Schneidzähne 7 ist der bereits erwähnte Mitnehmer 11 angeformt. In Drehrichtung D ist den beiden Zähnen 7 folgend, der erwähnte Abweiser 10 angeordnet. Dieser Abweiser 10 besitzt eine in Drehrichtung D vorlaufende Schulter 13, die über die bereits erwähnte Kante 17 mindestens um die halbe Höhe eines Schneidzahnes 7 von der erwähnten Kante 17 überragend angeordnet ist. Die Schulter 13 besitzt entsprechend eine obere Schulterkante 18. Diese Schulterkante überragend folgt eine gerundete Kante 14, die eine Überhöhung 12 formt. Diese Überhöhung reicht mindestens bis zur selben Höhe wie der mindestens eine Schneidzahn 7. Die Überhöhung kann aber auch höher sein und diese Differenzhöhe, d. h. die den mindestens einen Schneidzahn überragende Distanz, ist mit Δh bezeichnet. Diese Differenz Δh kann zwischen 0 und 15% des Durchmessers des Durchstossers 5 betragen.
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Dank der gerundeten Kante 14 kann diese sich nicht mit der Kunststofffolie verhaken und drückt lediglich auf diese, wobei sie gleichzeitig die Kunststofffolie spannt. Hierdurch erreicht man eine verbesserte Perforation, einen verbesserten Perforationseffekt und gleichzeitig wirkt die Schneidkante 9 nun problemlos. Würde man die Überhöhung 12 zu hoch gestalten, so würde die Folie so weit nach unten verformt, dass die nachfolgend auf die Folie wirkenden Schneidzähne nicht mehr mit dieser in Kontakt kommen würden. Daher genügt es, wenn die Überhöhung mindestens gleich hoch ist wie die Perforierspitze des mindestens einen Schneidzahnes 7 oder diesen geringfügig überragt.
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Prinzipiell sind die hier auftretenden Kräfte auch auf dem Abweiser 10 relativ gross und es besteht die Gefahr, dass diese Erhöhung umgebogen wird. Die vorlaufende Schulter 13 wirkt durch seine dreidimensionale, gerundete Form versteifend, während der eigentlich kraftaufwirkende Teil, nämlich die gerundete Kante, nur noch geringfügig über die Schulterkante 18 hinausragt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/092289 [0004]
- WO 2004/083055 [0005]
