DE102012012937B3

DE102012012937B3 - Verbundpackung mit einem Ausgießelement und Zuschnitt zur Herstellung einer solchen Packung

Info

Publication number: DE102012012937B3
Application number: DE102012012937A
Authority: DE
Inventors: Martin Backes; Hansjörg Huber
Original assignee: SIG Technology AG
Current assignee: SIG Combibloc Services AG
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2032-06-30
Also published as: ZA201408943B; US20150144630A1; AU2013283277B2; AU2013283277A1; US9738427B2; BR112014032574A2; RU2015102797A; MX348458B; CN104411591A; EP2867126A1; EP2867126B1; CN104411591B; ES2588029T3; WO2014001507A1; RU2623990C2; PL2867126T3; MX2014014972A; IN2014MN02435A

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Verbundpackung, insbesondere parallelepipede Karton/Kunststoffverbundpackung für gießfähige Produkte, mit einem im Packungsgiebel vorgesehenen Öffnungsbereich (1), der nach dem Durchtrennen durch ein appliziertes Ausgießelement eine Ausgießöffnung bildet, wobei das Ausgießelement einen Grundkörper, ein darin bewegbar angeordnetes Schneidelement und einen Schraubdeckel umfasst, wobei der Schraubdeckel zum erstmaligen Öffnen der Packung (P) durch Betätigen des Schneidelements und zum Wiederverschließen dient, und wobei der Öffnungsbereich (1) eine Schwächungslinie (2) im Verbund und einen Scharnierbereich (3) aufweist, an dem der nach dem Durchtrennen der Schwächungslinie (2) entstehende Teil (4) des Öffnungsbereichs (1) ins Packungsinnere geschwenkt und dort gehalten wird sowie ein dafür vorgesehener Zuschnitt und ein entsprechendes Ausgießelement. Um auf einfache Weise ein leichtes und zuverlässiges Öffnen und Offenhalten der Ausgießöffnung beim erstmaligen Betätigen des Selbstöffner-Ausgießelements zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Schwächungslinie (2) einen ersten runden Abschnitt (2A) und einen zweiten Abschnitt (2B) aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt (2A) und dem Scharnierbereich (3) verläuft, und dass durch die Bewegung des Schneidelements die Schwächungslinie im ersten Abschnitt (2A) geschnitten wird und im zweiten Abschnitt (2B) zerreißt.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst eine Verbundpackung, insbesondere parallelepipede Karton/Kunststoffverbundpackung für gießfähige Produkte, mit einem im Packungsgiebel vorgesehenen Öffnungsbereich, der nach dem Durchtrennen durch ein appliziertes Ausgießelement eine Ausgießöffnung bildet, wobei das Ausgießelement einen Grundkörper, ein darin bewegbar angeordnetes Schneidelement und einen Schraubdeckel umfasst, wobei der Schraubdeckel zum erstmaligen Öffnen der Packung durch Betätigen des Schneidelements und zum Wiederverschließen dient, und wobei der Öffnungsbereich eine Schwächungslinie im Verbund und einen Scharnierbereich aufweist, an dem der nach dem Durchtrennen der Schwächungslinie entstehende Teil des Öffnungsbereichs ins Packungsinnere geschwenkt und dort gehalten wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Zuschnitt aus Karton/Kunststoff-Verbundmaterial zur Herstellung einer solchen Packung und ein Ausgießelement zur Verwendung mit einer solchen Packung.
Verbundpackungen mit Ausgießelementen, welche gleichzeitig zum erstmaligen Öffnen dienen, sind aus der Praxis in unterschiedlichsten Variationen bekannt. Das Verbundmaterial umfasst wenigstens eine Trägerschicht aus Karton und jeweils außen aufgesiegelte Schichten aus Polyethylen, welches den Karton von Feuchtigkeit schützt. Da selbst dünne PE-Filme sehr dehnbar sind, ist es in der Regel nicht ohne Weiteres möglich, Ausgießelemente, die mit einem Schneidelement versehen sind, an jeder beliebigen Stelle der Packung ohne ein vorheriges Einbringen von Schwächungsbereichen zu applizieren.
Es ist daher auch bekannt, den Öffnungsbereich der in Rede stehenden Karton/Kunststoff-Verbundpackungen so zu präparieren, dass dort, abgestimmt auf die Geometrie und Größe des zu verwendenden Ausgießelements, ein geschwächter Bereich entsteht, um beim erstmaligen Öffnen ein sauberes, leichtes und sicheres Heraustrennen eines Teils der Packungswandung zu erreichen, um auf diese Weise die Ausgießöffnung zu bilden. Dazu ist es bekannt, sog. Schwächungslinien in die äußeren Schichten des Verbundmaterials einzubringen, welche in Verbindung mit dem Schneidelement dafür sorgen, dass eine leichte, sichere und vollständige Trennung erfolgt.
Damit nun der herausgetrennte Teil der Packung den Ausgießvorgang nicht behindern kann, darf dieser einerseits nicht vollständig herausgetrennt werden und so ins Produkt gelangen und andererseits nicht wieder zuklappen und so die Ausgießöffnung ganz oder teilweise verschließen.
Eine gattungsgemäße Verbundpackung ist aus der EP 1 623 931 B1 bekannt. Dort wird bei der erstmaligen Betätigung (Abschrauben) des Schraubdeckels ein im Inneren des Ausgießelements angeordnetes Schneidelement derart in Bewegung versetzt, dass es entlang einer vorbereiteten Schwächungslinie eine runde Ausgießöffnung aus dem Verbundmaterial der Packung heraustrennt. Dabei sorgt eine in den kreisförmigen Schwächungsbereich hinein ragender Vorsprung dafür, dass der herausgetrennte Teil sich nicht vollständig vom Verbundmaterial löst und er dient gleichzeitig als Scharnier, um den herausgetrennten Teil ins Packungsinnere zu schwenken.
Es ist auch bekannt, die späteren Ausgießöffnungen dadurch zu schwächen, dass in den Karton vor dem Laminieren ein Loch („Oberbeschichtetes Loch”/„prelaminated hole”) gestanzt wird, welches dann von beiden Seiten mit der PE-Schicht beim Laminieren wieder verschlossen wird. Hier muss dann vom Ausgießer nur noch das PE-Material herausgetrennt werden. Nachteilig hierbei ist, dass der teilweise herausgetrennte Teil der PE-Schichten nicht starr ist und daher undefiniert in der Packung verbleibt, so dass es beim Ausgießvorgang zu Problemen kommen kann.
Um diesem Problem zu begegnen, ist nach der Lehre der EP 2 287 082 A1 das überbeschichtete Loch nicht mehr kreisförmig ausgebildet, sondern beispielsweise als „C” ausgebildet, um eine möglichst breite Materialbrücke vorzusehen, die ein definiertes Hineinschwenken und Fixieren des abgetrennten Teils ins Packungsinnere ermöglicht.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, asymmetrische Schwächungslinien zu verwenden, bei denen die Schwächungslinie spiralförmig verläuft und auf diese Weise zwischen deren Ende eine Materialbrücke entsteht, welche als Scharnier dienen kann ( WO 2006/000881 A2 ).
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Verbundpackung hinsichtlich ihres Öffnungsbereiches so auszugestalten und weiterzubilden, dass auf einfache Weise ein leichtes und zuverlässiges Öffnen und Offenhalten der Ausgießöffnung beim erstmaligen Betätigen des Selbstöffner-Ausgießelements erreicht wird. Eine solche Verbundpackung soll möglichst vielseitig sein, d. h. auch im Aseptik-Bereich und auch zum Verpacken von empfindlichen Produkten, wie beispielsweise Orangensaft, eingesetzt werden können, in der das Verbundlaminat auch noch eine Sauerstoffsperrschicht, wie beispielsweise Aluminium, enthält.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Verbundpackung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 dadurch, dass der Scharnierbereich von einer geraden Linie gebildet wird, die Schwächungslinie einen ersten runden Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem Scharnierbereich im Wesentlichen gerade verläuft, und dass beim erstmaligen Öffnen der Verbundpackung durch die Bewegung des Schneidelements die Schwächungslinie im ersten Abschnitt geschnitten wird und im zweiten Abschnitt zerreißt.
Bei einem Zuschnitt aus Karton/Kunststoff-Verbundmaterial zur Herstellung einer solchen Verbundpackung erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass mindestens eine Schicht im Öffnungsbereich mittels auf- oder eingebrachter Schwächungslinien durch eine Perforation oder dergleichen geschwächt ist.
Zur Lösung der Aufgabe hinsichtlich des mit einer solchen Verbundpackung verwendeten Ausgießelementes mit einem Grundkorper, einem darin bewegbar angeordneten Schneidelement und einem Schraubdeckel ist vorgesehen, dass das Schneidelement beim erstmaligen Öffnen des Ausgießelements eine Drehung von etwa 360° beschreibt und einen Schneidzahn aufweist, der bei der Betätigung des Schraubdeckels den Öffnungsbereich der Packung entlang der Schwächungslinie durchtrennt und den nach dem Durchtrennen der Schwächungslinie entstehenden Teil des Öffnungsbereichs ins Packungsinnere hineinschwenkt und in dieser Position hält. Ein entsprechendes Ausgießelement ist aus der auf die Anmelderin zurückgehenden EP 1 509 456 B1 für sich bekannt.
Erfindungsgemäß wird auf einfache Weise erreicht, dass beim erstmaligen Öffnen eine Ausgießöffnung entsteht, deren Fläche größer ist als der lichte Querschnitt der Ausgießtülie und bei der durch das definierte Hineinschwenken des herausgetrennten Teils des Verbundmaterials ins Packungsinnere einerseits ein unbeabsichtigtes Lösen dieses Teils zuverlässig ausgeschlossen ist und andererseits die Ausgießöffnung beim Ausgießvorgang nicht mehr beeinträchtigt werden kann. Es steht somit stets der volle Querschnitt des Ausgießelements beim Ausgießen zur Verfügung.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist vorgesehen, dass der Scharnierbereich von einer geraden Linie gebildet wird. Auf diese Weise lässt sich eine definierte Scharnierachse erreichen. Dazu kann der Scharnierbereich in mindestens einer Schicht des Verbundmaterials ebenfalls geschwächt ausgebildet sein, beispielsweise mittels einer Perforation oder des Einstanzens bzw. Rillens einer Biegelinie, um den Schwenk- und damit auch den Öffnungsvorgang weiter zu erleichtern.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung schließt sich in Verlängerung des Scharnierbereiches an diesen der erste Abschnitt der Schwächungslinie an, so dass der Scharnierbereich nicht mittig zur Gießöffnung, sondern seitlich versetzt ausgebildet ist.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der erste Abschnitt der Schwächungslinie in etwa einen Dreiviertelkreis beschreibt. Es hat sich gezeigt, dass das definierte Schneiden über einen Dreiviertelkreis ausreichend ist, um den sich anschließenden Schwenkvorgang des teilweise herausgetrennten Teils zu erleichtern. Zweckmäßiger Weise reicht dabei das Ende des zweiten Abschnitts der Schwächungslinie bis zum freien Ende des Scharnierbereichs heran, so dass bei weiterer Bewegung des Schneidzahns des Schneidelements das Verbundmaterial entlang dieser zweiten Schwächungslinie aufreißt und der Schneidzahn zum Hineinschwenken des teilweise herausgetrennten Teils des Verbundmaterials ins Packungsinnere verwendet werden kann.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der erste Abschnitt der Schwächungslinie einen Kreisbogen von 270° beschreibt. Auf diese Weise wird zum Bilden der Ausgießöffnung nicht nur der kreisrunde Querschnitt unterhalb der Schneidbahn des Schneidelements, sondern außerdem ein sich daran anschließender etwa dreieckiger Bereich („Zwickel”) bis zum Scharnier innerhalb einer geschlossenen Kontur der Schwächungslinie freigelegt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Winkel zwischen Scharnierbereich und Ende des zweiten Abschnittes der Schwächungslinie recht- oder stumpfwinklig ausgebildet ist. Mit einer solchen geometrischen Vorgabe wird erreicht, dass der zweite Abschnitt der Schwächungslinie zuverlässig aufreißt, während der Schneidzahn des Schneidelementes den Schwenkvorgang des abgetrennter. Teils ins Packungsinnere durchführt.
Zweckmäßiger Weise werden die Schwächungslinien von einem Laser erzeugt. Hierbei hat es sich insbesondere bewährt, perforierte Schnitte in eine oder mehrere Schicht/en des Verbundmaterials einzubringen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Schwächungslinien als Stanz- oder Rilllinien mechanisch zu erzeugen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Verbundpackung ohne appliziertes Ausgießelement in perspektivischer Ansicht,
2 den Öffnungsbereich der Verbundpackung aus 1 in vergrößerter Draufsicht und
3 eine erfindungsgemäße Verbundpackung mit appliziertem Ausgießelement nach dem erstmaligen Öffnen und Wiederverschließen des Schraubdeckels, zur besseren Darstellung in aufgeschnittener perspektivischer Ansicht.
In 1 ist eine Verbundpackung P gezeigt, wie sie als parallelepipede Karton/Kunststoffverbundpackung für gießfähige Produkte für sich schon lange bekannt ist. Zum Erreichen einer sauberen Ausgießöffnung ist das Verbundmaterial im Öffnungsbereich 1 der Packung mit einer Schwächungslinie 2 versehen, welche von einem Ende eines Scharnierbereichs 3 bis zu dessen anderem Ende verläuft.
Aus der Vergrößerung in 2 geht deutlicher hervor, dass die Schwächungslinie 2 einen ersten gebogenen Abschnitt 2A aufweist und in einen. zweiten Abschnitt 2B übergeht, welcher zwischen der ersten Abschnitt 2A und dem Scharnierbereich 3 verläuft. Dabei schließt der Scharnierbereich 3 und der zweite Abschnitt 2B der Schwächungslinie einen Winkel α ein, welcher im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel 90° beträgt. Nicht dargestellt ist, dass der erste Abschnitt auch einen Kreisbogen umfassen kann, welcher größer als 270° ist, wenn nur der verbleibende Scharnierbereich ausreichend groß bleibt, um eine stabile Brücke zwischen Verbundmaterial und heraustrennbarem Abschnitt 4 zu bilden.
Zur Erleichterung des Schwenkvorganges kann auch der Scharnierbereich 3, der im vorliegenden und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel als gerade Linie beschrieben ist, mittels einer weiteren Schwächungslinie geschwächt sein.
Der Öffnungsvorgang gestaltet sich hierbei so, dass ein appliziertes Ausgießelement mit einem Schneidelement 5 und einer Schraubkappe 6 (3) beim erstmaligen Betätigen der Schraubkappe 6 ein Schneidzahn 7 des Schneidelementes 5 im Bereich der Schwächungslinie 2 in das Verbundmaterial eindringt und dann gegen den Uhrzeigersinn auf einer Kreisbahn um den heraustrennbaren Teil 4 herumgeführt wird. Nach Erreichen einer Drehung von etwa 270° „verlässt” der zweite Abschnitt 2B der Schwächungslinie 2 den Kreisquerschnitt tangential nach außen, doch durch die weitere kreisförmige Bewegung des Schneidzahnes 7 reißt auch der zweite Abschnitt 2B der Schwächungslinie 2 auf.
Der Schneidzahn 7 wirkt als Führungselement, um die Schwenkbewegung des Teils 4 des Verbundmaterials ins Packungsinnere einzuleiten und erst dann zu beenden, wenn der abgetrennte Teil 4 etwa 90° ins Packungsinnere hineinragt. Dieser Zustand ist in 3 gezeigt, in der der Schneidzahn 7 seine Endposition erreicht hat, die er auch nach dem weiteren Betätigen der Schraubkappe 6 in Drehrichtung nicht mehr verändert.
Manche für sich bekannte Ausgießelemente sind so ausgebildet, dass sie beim erstmaligen Zuschrauben der Schraubkappe das Schneidelement noch weiter ins Packungsinnere hineinbewegen, um eine zuverlässige Versperrung des ins Packungsinnere hineinreichenden Teils und damit ein zuverlässiges Offenhalten der Ausgießöffnung zu erreichen. Solche Ausgießelemente können bevorzugt auch mit der erfindungsgemäßen Verbundpackung verwendet werden.

Claims

Verbundpackung, insbesondere parallelepipede Karton/Kunststoffverbundpackung für gießfähige Produkte, mit einem im Packungsgiebel vorgesehenen Öffnungsbereich (1), der nach dem Durchtrennen durch ein appliziertes Ausgießelement eine Ausgießöffnung bildet, wobei das Ausgießelement einen Grundkörper, ein darin bewegbar angeordnetes Schneidelement und einen Schraubdeckel umfasst, wobei der Schraubdeckel zum erstmaligen Öffnen der Packung (P) durch Betätigen des Schneidelements und zum Wiederverschließen dient, und wobei der Öffnungsbereich (1) eine Schwächungslinie (2) im Verbund und einen Scharnierbereich (3) aufweist, an dem der nach dem Durchtrennen der Schwächungslinie (2) entstehende Teil (4) des Öffnungsbereichs (1) ins Packungsinnere geschwenkt und dort gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Scharnierbereich (3) von einer geraden Linie gebildet wird, die Schwächungslinie (2) einen ersten runden Abschnitt (2A) und einen zweiten Abschnitt (2B) aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt (2A) und dem Scharnierbereich (3) im Wesentlichen gerade verläuft, und dass beim erstmaligen Öffnen der Verbundpackung durch die Bewegung des Schneidelements die Schwächungslinie im ersten Abschnitt (2A) geschnitten wird und im zweiten Abschnitt (2B) zerreißt.
Verbundpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scharnierbereich (3) auch in mindestens einer Schicht des Verbundmaterials geschwächt ausgebildet ist.
Verbundpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (2A) der Schwächungslinie (2) sich in Verlängerung des Scharnierbereiches (3) an diesen anschließt.
Verbundpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (2A) der Schwächungslinie (2) in etwa einen Dreiviertelkreis beschreibt.
Verbundpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass des Ende des zweiten Abschnittes (2B) der Schwächungslinlie (2) bis zum freien Ende des Scharnierbereichs (3) heranreicht.
Verbundpackung nach Anspruche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (2A) der Schwächungslinie (2) einen Kreisbogen von 270° beschreibt.
Verbundpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen Scharnierbereich (3) und Ende des zweiten Abschnittes (2B) der Schwächungslinie (2) recht- oder stumpfwinklig ausgebildet ist.
Verbundpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächungslinien (2) von einem Laser erzeugt sind.
Verbundpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächungslinien als Stanz- oder Rilllinien mechanisch erzeugt sind.
Zuschnitt aus Karton/Kunststoff-Verbundmaterial zur Herstellung von Verbundpackungen nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund im Öffnungsbereich mittels auf- oder eingebrachter Schwächungslinien (2) durch eine Perforation oder dergleichen geschwächt ist.
Ausgießelement mit einem Grundkörper, einem darin drehbar angeordneten Schneidelement (5) und einer Schraubkappe (6) zur Verwendung mit einer Verbundpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement (5) beim erstmaligen Öffnen des Ausgießelements (6) eine Drehung von etwa 360° beschreibt und einen Schneidzahn (7) aufweist, der bei der Betätigung des Schraubdeckels (6) den Öffnungsbereich (1) der Packung (P) entlang der Schwächungslinie (2) durchtrennt und den nach dem Durchtrennen der Schwächungslinie (2) (P) entlang der Schwächungslinie (2) durchtrennt und den nach dem Durchtrennen der Schwächungslinie (2) entstehenden Teil (4) des Öffnungsbereichs ins Packungsinnere hineinschwenkt und in dieser Position hält.