EP2678245B1

EP2678245B1 - Kunststoffverschluss mit dosierbecher

Info

Publication number: EP2678245B1
Application number: EP12700667.4A
Authority: EP
Inventors: Dan Barron
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2032-01-17
Also published as: WO2012113590A1; EP2678245A1; DE102011004669A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststoffverschluss gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solchen Verschluss ist aus dem Dokument JP 3 61180961 U bekannt.
Vor rund 30 Jahren haben sich die flüssigen Waschmittel und Weichspüler auf dem Markt durchgesetzt. Diese wurden in Kunststoffflaschen angeboten, und mit Schraubkappen verschlossen, die als Dosierbecher gestaltet sind. Aus der DE-A-2647393 ist ein Kanisterverschluss bekannt, der als Schraubkappe gestaltet ist und ein in die Kappe eingeformtes Rohr aufweist, dass im aufgeschraubten Zustand in den Behälter hinein ragt. In Weiterentwicklung davon zeigt die WO-A-83/03085 eine Kunststoffflasche mit einer darauf aufgeschraubten Kappe, die als Dosierbecher gestaltet ist und einen umlaufenden Kragen hat in dem ein Innengewinde angeordnet ist zur Schraubverbindung mit dem Behälterhals.
In Abwandlung davon ist eine Dosierverschlusskappe aus der EP-A-0286843 bekannt, bei dem auf dem Behälterhals ein damit verbindbarer Teil aufgeschraubt ist, welcher ein Aussengewinde aufweist, auf dem die als Dosierbecher gestaltete Schraubkappe aufschraubbar ist. Der Verbindungsteil selbst hat einen Zwischenboden und in diesem Zwischenboden sind mehrere Öffnungen vorgesehen, die einerseits als Auslass und andererseits als Rücklauf beziehungsweise zum Einlass von Luft dienen sollen.
Letztlich sind noch zwei weitere Dokumente bekannt, die Lösungen mit sehr ähnlichem Aufbau zeigen. In der FR-A-2594097 ist ein Kunststoffverschluss bekannt, bei dem ein erster Teil mit einem schnabelförmigen Ausguss auf den Behälterhals aufgeklemmt wird, während die als Dosierbecher gestaltete Kappe diesen Einsatz übergreifend ebenfalls auf den Behälterhals aufgeschraubt ist. Hier ist der Ausguss exzentrisch angeordnet und an der tiefsten Stelle dieses Verbindungsteiles ist eine entsprechende Rücklauföffnung vorhanden. Die zweite Variante gemäss der EP-A-025062 ist dieser Ausguss symmetrisch angeordnet, weist aber sonst dieselben Elemente in gleicher Anordnung auf.
Während bei den bisherigen Lösungen diese immer konzipiert sind für Flaschen oder Kunststoffflaschen, die eine relativ feste Struktur haben, ist die vorliegende erfindungsgemässe Lösung für ein als Schlauchbeutel gestaltetes Behältnis ausgelegt. Bei solchen Weichverpackungen stellen sich neue Probleme. Da diese Probleme bisher nicht gelöst waren, sind bisher auch keine Weichverpackungen auf dem Markt, die eine Kappe aufweisen, die als Dosierbecher gestaltet ist. Zum einen haben solche Weichverpackungen keinen Flaschenhals und somit kann auch ein Dosierbecher nicht auf dem Flaschenhals befestigt werden.
Üblicherweise, haben solche Weichverpackungen eine mit dem Behältnis verbindbaren Teil mit Aussengewinde, das üblicherweise als einfacher Ausguss mit endständigem Flansch gestaltet ist und es erlauben diesen Flansch mittels Ultraschall auf die Folie der Weichverpackung aufzuschweissen. Die Weichverpackung wird beim Handhaben, insbesondere wenn diese noch voll ist, durch das Ergreifen leicht deformiert und entsprechend steigt der Pegel der Flüssigkeit an bis in den Verschlussbereich. Würde man einen Rücklauf, wie sonst üblich, am tiefsten Punkt anbringen, so würde dieser Effekt noch begünstigt.
Hinzu kommt, dass man um eine sichere und schnelle Verschweissung zu realisieren einen relativ dünnwandigen Flansch und eine dünnwandige Tülle bildet. Um aber ein sicheres Hantieren zu erreichen wäre es wünschenswert, wenn insbesondere die Mantelwand der Tülle dickwandig wäre, um ein Verformen des ganzen Verschlusses während der Handhabung zu vermeiden.
Giesst man direkt aus der Tülle, so läuft immer ein Teil der Flüssigkeit entlang der Tülle nach Aussen ab. Hiermit wird das Gewinde verschmutzt und bei jeder Schraubbewegung wird das Material weiter nach unten transportiert, so dass die gesamte Ästhetik des Verschlusses nicht mehr gegeben ist.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, einen Kunststoffverschluss der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass dieser für Weichverpackungen, insbesondere Schlauchbeutel, besonders geeignet ist und die vorgenannten Nachteile behebt.
Einen Kunststoffverschluss dieser Art mit den Merkmalen des Oberbegriffes zeichnet sich dadurch aus, dass der mit dem Behältnis verbindbare Tüllenteil einen zur schweissbaren Verbindung mit einem als Schlauchbeutel gestalteten Behältnis dienenden Flansch aufweist und die Kappenwand mit einem umlaufenden Kragen versehen ist, in dem ein Innengewinde angeordnet ist, wobei die Kappe auf der Tülle des mit einem Behältnis verbindbaren Tüllenteils mittels eines Aussengewindes aufschraubbar ist, wobei auf der Aussenseite der Kappenmantelwand, im Bereich der vom Kragen überdeckt ist, eine umlaufende Dichtwulst als erste Dichtung angeordnet ist und eine verbleibende plane Fläche an einer oberen Kante der Tülle als deformierbare Pressdichtung ausgestaltet ist und eine zweite Dichtung bildet.
Dank dieser konzentrischen Ausgestaltungsform mit der ringförmigen Verbindungswand wird eine erhöhte Festigkeit erzielt, auch wenn der gesamte Verschluss dünnwandig realisiert wird, da Ausguss und Tülle eine Versteifung bilden und andererseits im geschlossenen Zustand die als Dosierbecher gestaltete Kappe mit seiner Aussenfläche an der Innenfläche der Tülle anliegt und somit stützend wirkt. Dank der bezüglich der Tülle nach oben versetzten Verbindungswand und der zur ebenfalls nach oben versetzten Verbindungswand ebenso Rückflussöffnung wird zudem vermieden, dass schon bei geringem Druck auf dem Behältnis die Flüssigkeit in den Bereich zwischen der Kappe und dem Ausguss gelangt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Erfindungsgedankens gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Bedeutung und Wirkungsweise wird in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen erläutert.
In der anliegenden Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:

Figur 1: den erfindungsgemässen Verschluss im geschlossenen Zustand in perspektivischer Darstellung;
Figur 2: den Tüllenteil des Kunststoffverschlusses für sich allein auch in perspektivischer Darstellung und
Figur 3: ebenso in perspektivischer Darstellung mit Blick auf die offene Seite ist die Kappe dargestellt.
Figur 4: zeigt den zusammengeschraubten Kunststoffverschluss in einem diametralen Vertikalschnitt ebenso wie
Figur 5: jedoch hier im grösseren Massstab, und schliesslich zeigt
Figur 6: ein Detail des Verschlusses in einem grösseren Massstab für sich allein.

Der Kunststoffverschluss ist gesamthaft mit 1 bezeichnet. Er besteht aus zwei Teilen, nämlich einen Tüllenteil 2 und einer darauf aufschraubbaren Kappe 3. Dieser gesamte Verschluss im zusammengebauten Zustand ist in der Figur 1 gezeigt. Zur Erläuterung des Tüllenteiles 2 wird nun auf die Figur 2 verweisen.
Der Tüllenteil 2 besteht aus der eigentlichen Tülle 20, die einem zylindrischen Rohrabschnitt entspricht und endständig einen Flansch 23 aufweist. Die Tülle 20 besitzt auf der Aussenseite seiner Mantelwand 22 ein Aussengewinde 21. Bezüglich des unteren Randes der Tülle 20 nach oben versetzt, und damit oberhalb der Ebene in der der Flansch 23 verläuft, ist eine ringförmige Verbindungswand 24 radial nach innen gerichtet von der Innenseite der Mantelwand 22 angeformt. Diese Verbindungswand 24 verbindet die Mantelwand 22 mit einem schnabelförmigen Ausguss 25. Dieser Ausguss ist somit konzentrisch innerhalb der Mantelwand 22 der Tülle 20 angeordnet. Der Ausguss 25 ist durch einen zylindrischen Rohrabschnitt gebildet, der geneigt zur Zentrumsachse Z geschnitten ist. Diese Zentrumsachse ist die gemeinsame Zentrumsachse sowohl für die Tülle 20 als auch für den Ausguss 25. Die erwähnte Verbindungswand 24 verläuft' senkrecht zu dieser Verbindungsachse Z. Der Ausguss 25 ist in der Höhe so bemessen, dass der schnabelförmige Ausguss 25 mit seinem Spitze die Mantelwand 22 der Tülle 20 mindestens um die Breite des Abstandes zwischen der Mantelwand 21 und der Wand des Ausgusses 25 überragt.
Wie bereits erwähnt ist der schnabelförmige Ausguss 25 aus einem zylinderförmigen Rohrabschnitt gebildet. Er weist somit eine zylindrische Mantelwand 26 auf. Die Spitze 27 des schnabelförmigen Ausgusses 25 liegt auf der längsten Mantellinie. Auf der kürzesten Mantellinie bzw. im Bereich der kürzesten Mantellinie ist der Ausguss 25 mit einer Rückflussöffnung 28 versehen. Diese Rückflussöffnung 28 kann im Prinzip als ein Fenster gestaltet sein, in der hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsform ist jedoch diese Rückflussöffnung 28 als eine in senkrechter Richtung sich erstreckende, schlitzförmige Ausnehmung gestaltet. Diese Lösung ist insbesondere bevorzugt, da auf dieser Weise der gesamte Tüllenteil 2 ohne Schieber gefertigt werden kann.
Die Kappe 3 ist nachfolgend mit Bezug auf die Figuren 3 und 5 beschrieben. Die Kappe 3 besteht aus einer zylindrischen Kappenmantelwand 30, die von einer Deckfläche 31 abgeschlossen ist. Etwas oberhalb der Mitte ist an der Kappenmantelwand 30 ein umlaufender, konzentrisch dazu angeordneter Kragen 32 angeformt. Dieser Kragen 32 weist ein Innengewinde 33 auf. Dieses Innengewinde 33 ist auf das Aussengewinde 21 an der Tülle 20 angepasst. Die Anbindung des Kragens 32 ist so gewählt, dass im vollständig zugeschraubten Zustand die Kappenmantelwand 30 kurz oberhalb der Verbindungswand 24 endet. Entsprechend ist auf der Aussenfläche der Mantelwand 22 der Tülle eine Anschlagswulst 29 angeformt.
Wie bereits eingangs erwähnt dient der erfindungsgemässe Kunststoffverschluss zur Anbringung auf einen Schlauchbeutel. Zur Befestigung dient der Flansch 23 mittels dem der Kunststoffverschluss 1, beispielsweise mit Ultraschall, auf die Kunststofffolie der Schlauchbeutels aufschweissbar ist. Dank der Doppelwandigkeit des Tüllenteiles 2, gebildet aus der Tülle 20 und den konzentrisch dazu angebrachten, schnabelförmigen Ausguss 25 mit der Verbindungswand 24, ergibt sich eine erhöhte Stabilität. Entsprechend braucht diese Stabilität nicht mehr durch den Flansch 23 erhöht zu werden, und folglich kann der Flansch 23 äusserst dünnwandig gebildet werden. Diese Dünnwandigkeit des Flansches 23 erleichtert die Verschweissung und reduziert die Schweisszeit. Die Wandstärke des Flansches 23 wird bevorzugterweise um 20 - 40% dünner gestaltet als die Mantelwand 22 der Tülle 20.
Hinzu kommt, dass auch die Kappe 3 stabilisierend wirkt. Dies liegt daran, dass die Kappenmantelwand 30 so dimensioniert ist, dass sie praktisch mit einem minimalen Untermass in die Tülle 20 eingreift.
Die Rückflussöffnung 28 ist nicht nur oberhalb der Ebene in der der Flansch 23 verläuft, sondern auch oberhalb jener Ebene in der die ringförmige Verbindungswand 24 verläuft. Dies stellt sicher, dass bei einem vollständig gefüllten Schlauchbeutel, allein schon durch das Fassen desselben, nicht bereits eine gewisse Menge des Schlauchbeutelinhaltes in den trogförmigen Zwischenraum zwischen die Mantelwand 22 der Tülle und den Ausguss 25 gelangt. Trotzdem kann es vorkommen, insbesondere wenn der Benutzer den Schlauchbeutel zu fest quetscht, dass Flüssigkeit in diesen Bereich kommt. Sobald er dies jedoch realisiert und den Druck etwas reduziert wird ein Grossteil der Flüssigkeit durch die Rückflussöffnung 28 zurückströmen. Diese Restmenge, die nun in diesem ringförmigen Trog verbleibt, wird bei einem üblichen Ausgusswinkel in diesem Bereich verbleiben. Erst wenn sich der Schlauchbeutel bereits stark geleert hat und der Ausgusswinkel gegen 90° zur Horizontalen kommt, könnten Reste aus diesem ringförmigen Trog ausströmen. Dann befindet sich aber praktisch auch der Rand der Tülle 20 oberhalb der Öffnung 34 der Kappe bzw. des nun als Dosierbecher dienenden Teiles.
Im Gegensatz zu rigiden Gefässen, wie beispielsweise Kunststoffflaschen oder Glasflaschen können in Schlauchbeutel erheblich höhere Innendrucke auftreten und entsprechend sind höhere Anforderungen an die Dichtigkeit zu erfüllen. Hierzu wird auf die Figur 6 verwiesen. In der Figur 6 erkennt man die Kappenmantelwand 30 im Bereich in dem der bereits beschriebene Kragen 32 angeformt ist. In diesem Bereich, der vom Kragen 32 überdeckt ist, ist an der Kappenmantelwand 30 eine Dichtwulst 35 angeformt. Im geschlossenen Zustand des Verschlusses drückt diese Dichtwulst 30 auf die Innenseite der Mantelwand 22 der Tülle 20. Je höher dabei der Druck ist der innerhalb des Schlauchbeutels und damit innerhalb der Kappe 3 aufgebaut wird, umso stärker drückt auch die Dichtwulst 35 auf die Mantelwand 22 der Tülle.
Damit dieser Effekt möglichst gross ist, muss selbstverständlich der Durchmesser im Bereich der Dichtwulst 35 grösser sein als der Innendurchmesser der Tülle 20 bzw. der Innendurchmesser der Mantelwand 22. Damit man trotzdem diesen Verschluss mit vernünftigem Kraftaufwand schliessen kann, ist die Mantelwand der Tülle im Bereich des oberen Randes mit einer Anfasung 36 versehen.
Diese Anfasung führt dazu, dass eine Reststirnfläche 37 verbleibt, die relativ dünn ist. Ist nun die Anschlagswulst 29 korrekt angebracht, so lässt sich die Kappe 3 bei der Montage so fest zuschrauben, dass der Kragen 32 endständig auf die Anschlagswulst 29 zum Anliegen kommt und dabei gleichzeitig die Reststirnfläche 37 an der Kragenverbindungswand 38 unter einem genügenden Druck zum Anliegen kommt und sogar dabei leicht deformiert wird. So ergibt sich zwischen der Reststirnfläche 37 und der Kragenverbindungswand 38 eine zweite Dichtung die als Pressdichtung realisiert ist. Schliesslich bildet sich aber auch noch eine dritte Dichtung, ebenfalls als Pressdichtung zwischen dem unteren Rand des Kragens 32 und dem Anschlagwulst 29.
Entsprechend ergibt sich so ein Kunststoffverschluss der speziell für Schlauchbeutel geeignet ist unter Meidung der Nachteile des Standes der Technik.

Claims

Kunststoffverschluss (1) mit einer aufschraubbaren Kappe (3) mit zylindrischer Kappenmantelwand (30), die als Dosierbecher gestaltet und einem Tüllenteil (2) mit einer Tülle (20) in der ein konzentrisch angeordneter schnabelförmig zulaufender Ausguss (25) angeordnet ist, wobei der schnabelförmige Ausguss (25) eine Rückflussöffnung (28) aufweist, die von einer Ebene, in der eine ringförmige Verbindungswand (24) zwischen der Tülle (20) und dem Ausguss (25) verläuft, nach oben versetzt angeordnet ist und die Verbindungswand (24) oberhalb des unteren Randes der Tülle (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet dass der mit dem Behältnis verbindbare Tüllenteil (2) einen zur schweissbaren Verbindung mit einem als Schlauchbeutel gestalteten Behältnis dienenden Flansch (23) aufweist und die Kappenwand (30) mit einem umlaufenden Kragen (32) versehen ist, in dem ein Innengewinde (33) angeordnet ist, wobei die Kappe (3) auf der Tülle (20) des mit einem Behältnis verbindbaren Tüllenteils (2) mittels eines Aussengewindes (21) aufschraubbar ist, wobei auf der Aussenseite der Kappenmantelwand (30), im Bereich der vom Kragen (32) überdeckt ist, eine umlaufende Dichtwulst (35) als erste Dichtung angeordnet ist und eine verbleibende plane Fläche an einer oberen Kante der Tülle (20) als deformierbare Pressdichtung ausgestaltet ist und eine zweite Dichtung bildet.
Kunststoffverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schnabelförmige Ausguss (25) zylindrisch und geneigt zur Zylinderachse (Z) abgeschnitten ist und die Rückflussöffnung (28) als länglichen Einschnitt im Bereich der kürzesten Mantellinie des Ausgusses angeordnet ist.
Kunststoffverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tülle (20) mit einer an der inneren oberen Kante angebrachte Anfasung (36) versehen ist.
Kunststoffverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mantelwand (30) der Kappe (3) im geschlossenen Zustand des Verschlusses sich bis mindestens annähernd zur ringförmigen Verbindungswand (24) erstreckt.
Kunststoffverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenseite der Tülle (20) eine Anschlagswulst (29) angeformt ist, auf der der umlaufende Kragen (32) im geschlossenen Zustand des Verschlusses aufliegt.