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EP2956373B1 - Vorrichtung zum öffnen und wiederverschliessen von lebensmittel enthaltenden packungen - Google Patents

Vorrichtung zum öffnen und wiederverschliessen von lebensmittel enthaltenden packungen Download PDF

Info

Publication number
EP2956373B1
EP2956373B1 EP14701221.5A EP14701221A EP2956373B1 EP 2956373 B1 EP2956373 B1 EP 2956373B1 EP 14701221 A EP14701221 A EP 14701221A EP 2956373 B1 EP2956373 B1 EP 2956373B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
teeth
cutting element
tooth
cutting
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP14701221.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2956373A1 (de
Inventor
Mathias STIRN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SIG Services AG
Original Assignee
SIG Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SIG Technology AG filed Critical SIG Technology AG
Priority to PL14701221T priority Critical patent/PL2956373T3/pl
Publication of EP2956373A1 publication Critical patent/EP2956373A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2956373B1 publication Critical patent/EP2956373B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D5/00—Rigid or semi-rigid containers of polygonal cross-section, e.g. boxes, cartons or trays, formed by folding or erecting one or more blanks made of paper
    • B65D5/42—Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/72—Contents-dispensing means
    • B65D5/74—Spouts
    • B65D5/746—Spouts formed separately from the container
    • B65D5/747—Spouts formed separately from the container with means for piercing or cutting the container wall or a membrane connected to said wall
    • B65D5/748—Spouts formed separately from the container with means for piercing or cutting the container wall or a membrane connected to said wall a major part of the container wall or membrane being left inside the container after the opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D51/00—Closures not otherwise provided for
    • B65D51/24—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes
    • B65D51/243—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes combined with an opening device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D39/00—Closures arranged within necks or pouring openings or in discharge apertures, e.g. stoppers
    • B65D39/08—Threaded or like closure members secured by rotation; Bushes therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/06—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B7/00—Hand- or power-operated devices for opening closed containers
    • B67B7/30—Hand-operated cutting devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D3/00—Apparatus or devices for controlling flow of liquids under gravity from storage containers for dispensing purposes
    • B67D3/0058—Details
    • B67D3/0061—Details of liquid containers, e.g. filling, emptying, closing or opening means

Definitions

  • the invention relates to a device for opening and reclosing food-containing packages, in particular carton / plastic composite packages, with a pouring element with a peripheral flange for attachment to the package and a nozzle for pouring and arranged in the interior of the nozzle cutting element with a plurality the circumference of the arranged and directed to the package teeth and with a screw cap, wherein the cutting element intersects a pouring opening in the film composite material by a rotational movement of the screw cap for the first time to open the package.
  • Opening or pouring devices for food packaging have long been known in many embodiments. They are always based on cooperation with the pack to be opened, in addition to which the packings provided with such opening or pouring elements often have a prepared weakening in order to simplify the opening process. This may be a mechanical weakening line of the composite material or else a so-called overcoated hole in which a pouring opening is already stamped into the cardboard carrier material and then laminated on both sides with corresponding plastic layers and possibly further layers.
  • An opening and closing device according to the preamble of claim 1 is known from JP 2010 023 873 A known.
  • the object of the present invention is to further reduce the opening forces necessary for the first opening of food packages and to distribute them as evenly as possible over the entire opening process. Furthermore, a simple and as flat as possible construction and a lightweight construction of the pouring elements are to be achieved in order to further increase their profitability.
  • the teeth of the cutting element at its tip a high gradient, at their flanks a shallower gradient and at its tooth base again have a high gradient.
  • the invention has recognized that the particular shape of the tooth geometry with respect to its gradient, ie the slope of its tooth flanks, a faster, uniform puncture into the film material and also a faster and safer average at relatively low feed movement.
  • the force to be applied during piercing, cutting and cutting plays a special role.
  • the opening process can be divided into three phases here. These are in Fig. 5 , in which the applied force F is plotted over the distance s, graphically reproduced.
  • the solid line shows the "conventional" force curve of a cutting element formed as a cutting ring during the opening process, wherein the cutting ring is equipped with uniform (triangular) teeth.
  • the dashed curve shows the force curve during the opening process with a device according to the invention again.
  • Phase I the 'puncture force' is significantly reduced by the tooth shape according to the invention.
  • Phase II the cutting tendency decreases, the force is in this area slightly above that of an opening device with conventional tooth shapes (triangles).
  • the term 'cutting allowance' means the ratio of tangential to normal relative speed of the material to be processed and the working organ.
  • the three phases correspond to the different gradients of the teeth: with the almost needle-shaped tooth tips, punctured puncturing takes place with reduced force (phase I) for each tooth.
  • phase I reduced force
  • phase II gradient
  • phase III the high gradient again ensures a clean cut through the cut opening path.
  • the contour of each individual tooth (high gradient for grooving, reduced gradient for cutting, high gradient for cutting through) leads to a particularly clean cut, also due to a particularly elastic composite film.
  • the teeth of the cutting element are arranged directly adjacent to each other, so that touch their cutting.
  • This embodiment is particularly useful because it has a particularly fast separation of the slides result.
  • the sharpened tooth flanks can here extend to the tooth base, where the adjacent teeth already touch.
  • the number of teeth of a cutting element is between 10 and 20 and is preferably between 15 and 20.
  • tooth flanks are formed sharpened.
  • both tooth flanks of the tooth can be compared with a knife blade, which can be sharpened either one or both sides.
  • the contour of the tooth flanks has turns in the region of the shallower gradient. Also, these turns within the area with a flatter slope reduce the cutting forces due to the "sawtooth training" by temporarily increasing the Thomastexkeit.
  • the cutting element has a region without teeth.
  • the tooth flanks of each tooth are particularly preferably formed symmetrically. This applies to the geometry of the tooth flanks as well as the front and back of the tooth.
  • a further embodiment of the invention provides that the tooth flanks of each tooth can also be inclined in the cutting direction. In this way, the cutting process can be optimally adapted to the respective opening situation.
  • the membrane of hereulösendem foil composite can bring the teeth as little resistance as possible, provides a further embodiment of the invention that the teeth have a low thickness. In this way only a small cutting width is needed. In such a configuration, it may be advantageous for the teeth to be provided with longitudinal ribs for their reinforcement.
  • all teeth have the same height. This is particularly useful because the puncture process, the penetration of the plastic material takes place at the same time and the distances between the perforations are the same size.
  • a further embodiment of the invention provides that all teeth have the same geometry. This is of particular advantage not only in terms of a favorable design of the injection molding tool used, but also in terms of a low overall height of the device.
  • these guide means may be webs, cams and / or threads or threaded portions.
  • the opening movement is determined, which can be composed of a pure axial (piercing) movement, pure rotational (cutting) movements and their superposition.
  • a further embodiment of the invention provides that an active connection between the cutting element and screw cap is achieved by appropriate actuation elements.
  • Such a design is particularly useful because a single movement of the user, namely the screwing of the lid, sufficient to move the cutting element in the interior of the device translationally and / or rotationally to perform the opening operation.
  • FIG. 1 An inventive device is in Fig. 1 shown in the application state.
  • a pouring element 1 is provided with a peripheral flange 2 which is applied from its visible underside when applying the pouring element 1 over a 'coated hole' on a beverage package.
  • the pouring element has an upwardly extending tubular nozzle 3, which in Fig. 1 can not be seen, since it is covered by the inner cutting element 4, which is designed as a cutting ring, and is covered by a screw-top 5 on top.
  • a plurality of teeth 6, which are arranged over the circumference of the cutting ring, can be seen, which are all of identical design in the illustrated preferred embodiment.
  • Fig. 3 a further enlargement of two teeth 6 is shown, in which it can be seen that the respective tooth flanks 6A and 6B of each tooth 6 at the tooth tip first a very high gradient, ie a high slope, then a shallower gradient and in the area of the tooth base again high gradient. It can be seen that the adjoining flanks 6A and 6B extend as far as the tooth base through the teeth 6 arranged immediately adjacent, in order in this way to achieve an even better cutting action.
  • Fig. 2 also shows that the cutting element 4 has a region 7 without teeth. This design ensures that the film piece cut free from the pouring opening is not completely separated from the packing assembly, but remains connected to the packing assembly via a sufficient "bridge", so that it does not clog the pouring opening and thus hampers the casting process.
  • Fig. 2 shows further that a present in the interior of the cutting element drive element 8 protrudes radially inwardly to achieve together with provided in the interior of the screw cap 5 drive elements 9 and 10, an operative connection with the screw cap 5.
  • the flank 11 of the backdrop of the interior of the Screw cap 5 protruding drive element 9 ensures when turning the screw cap 5 for an opening movement of the cutting element 4.
  • the trained as a "fins" drive elements 9 and 10 are also the free space of the pouring opening by moving the film material in the toothless region 7 of the cutting element 4.
  • Fig. 4a to 4e shown schematically. It can be seen on a - only partially shown - package P, which is provided in the region of an over-coated opening with a membrane membrane M, sealed opening device, of which only the flange 2 and the nozzle 3 can be seen in the illustrated sequence.
  • Fig. 4d can be seen that the cutting element 4 has now penetrated so far into the package inside that the teeth have cut through the membrane almost completely.
  • the pouring opening is exposed and can the film residue 14 laterally pinch by further penetration of the cutting element 4 in order to achieve a reliable pouring through a free pouring opening.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Cartons (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und Wiederverschließen von Lebensmittel enthaltenden Packungen, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen, mit einem Ausgießelement mit einem umlaufenden Flansch zur Befestigung auf der Packung und einem Stutzen zum Ausgießen sowie einen im Inneren des Stutzens angeordneten Schneidelements mit einer Mehrzahl über den Umfang angeordneter und auf die Packung gerichteter Zähne und mit einer Schraubkappe, wobei das Schneidelement durch eine Drehbewegung der Schraubkappe zum erstmaligen Öffnen der Packung eine Ausgießöffnung in das Folienverbundmaterial schneidet.
  • Öffnungs- bzw. Ausgießvorrichtungen für Lebensmittelverpackungen, beispielsweise Getränkepackungen, sind in vielerlei Ausgestaltungen seit langem bekannt. Sie basieren stets auf einem Zusammenwirken mit der zu öffnenden Packung, dazu weisen die mit solchen Öffnungs- bzw. Ausgießelementen versehenen Packungen häufig eine vorbereitete Schwächung auf, um den Öffnungsvorgang zu vereinfachen. Hierbei kann es sich um eine mechanische Schwächungslinie des Verbundmaterials handeln oder aber um ein sog. überbeschichtetes Loch, bei dem eine Gießöffnung bereits in das Trägermaterial aus Karton eingestanzt wird, und dann beidseitig mit entsprechenden Kunststoff- und ggf. weiteren Schichten überlaminiert wird.
  • Eine Vorrichtung zum Öffnen und Wiederverschließen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP 2010 023 873 A bekannt.
  • Die Ausführungen der Geometrie und der Anzahl der Zähne bekannter Vorrichtungen unterscheidet sich genauso wie die jeweilige Schneidkinematik. So ist es aus der JP 11-171 233 A bekannt, unterschiedlich hohe Zähne zu verwenden, um bei einer axialen Schneidbewegung die Zahnspitzen bzw. Zahnbasen unterschiedlich tief in das Packungsmaterial zu stoßen, um auf diese Weise die Öffnungskräfte zu reduzieren.
  • Aus der EP 1 396 435 A1 ist eine wiederverschließbare Öffnungsvorrichtung der vorgenannten Art bekannt, bei der die Öffnungsbewegung schraubenförmig erfolgt, wobei eine geschärfte Schneidkante und nachlaufende Stechzähne mit unterschiedlicher Höhe vorhanden sind.
  • Aus der EP 1 795 456 A1 ist ein ähnliches Ausgießelement bekannt, welches geschärfte Schneidkanten mit unterschiedlichen Schneidflächen aufweisen. Zwischen den Schneidzähnen befinden sich flache zahnlose Abschnitte.
  • Es ist auch bereits bekannt ( DE 10 2004 040 928 A1 ), die Zahngeometrie so zu wählen, dass sie an ihrer Spitze spitz ausgeführt werden und die Schneidkante zwischen den einzelnen Zähnen immer flacher wird und horizontal ineinander übergehen.
  • Schließlich ist es aus der DE 10 2010 040 825 A1 bekannt, einen Schneidzahn und in der Höhe gestaffelte Folgezähne zu verwenden, wobei zwischen den Zähnen Spanaufnahmeräume vorhanden sind, um bei der schraubenförmigen Schraubbewegung das freigeschnittene Packungsmaterial im Gießöffnungsbereich zu bewegen.
  • Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die beim erstmaligen Öffnen von Lebensmittelpackungen notwendigen Öffnungskräfte noch weiter zu reduzieren und möglichst gleichmäßig über den gesamten Öffnungsvorgang zu verteilen. Des Weiteren sollen ein einfacher und möglichst flacher Aufbau und eine leichte Bauweise der Ausgießelemente erreicht werden, um deren Wirtschaftlichkeit weiter zu erhöhen.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 vorgesehen, dass die Zähne des Schneidelements an ihrer Spitze einen hohen Gradienten, an ihren Flanken einen flacheren Gradienten und an ihrer Zahnbasis wieder einen hohen Gradienten aufweisen.
  • Die Erfindung hat erkannt, dass durch die besondere Ausformung der Zahngeometrie hinsichtlich seines Gradienten, also der Steigung seiner Zahnflanken, ein schneller, gleichmäßiger Einstich ins Folienmaterial und ebenfalls ein schneller und sicherer Durchschnitt bei relativ geringer Vorschubbewegung erfolgt.
  • Für das Schneiden spielt insbesondere die aufzubringende Kraft beim Einstechen, Schneiden und Durchtrennen eine besondere Rolle. Der Öffnungsvorgang kann hier in drei Phasen eingeteilt werden. Diese sind in Fig. 5, in der die aufzubringende Kraft F über die Strecke s aufgetragen ist, grafisch wiedergegeben.
  • Dabei zeigt die durchgezogene Linie den "herkömmlichen" Kraftverlauf eines als Schneidring ausgebildeten Schneidelements während des Öffnungsvorgangs, wobei der Schneidring mit gleichmäßigen (dreieckigen) Zähnen bestückt ist. Die gestrichelte Kurve gibt den Kraftverlauf beim Öffnungsvorgang mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder.
  • In Phase I wird die ,Einstichkraft' durch die erfindungsgemäße Zahnform deutlich reduziert. In Phase II nimmt die Schnittzügigkeit ab, die Kraft liegt in diesem Bereich leicht über der einer Öffnungsvorrichtung mit herkömmlichen Zahnformen (Dreiecken). Unter 'Schnittzügigkeit' versteht man das Verhältnis von tangentialer zu normaler Relativgeschwindigkeit von Verarbeitungsgut und Arbeitsorgan. Durch die neue Ausgestaltung des Schneidelements mit der besonderen Zahnform wird, wie in Phase III erkennbar, auch die ,Durchstichkraft' deutlich reduziert. Man erkennt deutlich, dass in allen drei Phasen annähernd die gleiche Kraft aufgebracht werden muss, um den Öffnungsvorgang durchzuführen. Dies bedeutet, dass der Verbraucher beim gleichmäßigen Abschrauben der Schraubkappe nach kurzer Zeit eine sehr vergleichmäßigte Kraftanstrengung benötigt, um die Gießöffnung im Packungsmaterial freizulegen.
  • Die drei Phasen entsprechen dabei den unterschiedlichen Gradienten der Zähne: durch die fast nadelförmigen Zahnspitzen erfolgt für jeden Zahn ein punktuelles Einstechen mit verringerter Kraft (Phase I). Bei der weiteren Bewegeung nimmt der Gradient (Steigung) der Zahnflanke ab (Phase II), und schließlich beim Durchtrennen (Phase III) sorgt der wieder hohe Gradient für ein sauberes Durchtrennen der geschnittenen Öffnungsbahn. Die Kontur jedes einzelnen Zahnes (hoher Gradient zum Einstechen; reduzierter Gradient zum Schneiden; hoher Gradient zum Durchschneiden) führt zu einem besonders sauberen Schnitt, auch durch einen besonders dehnbaren Folienverbund.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Zähne des Schneidelements unmittelbar benachbart zueinander angeordnet, so dass sich ihre Schneiden berühren. Diese Ausführung ist besonders zweckmäßig, da sie ein besonders schnelles Trennen der Folien zu Folge hat. Die geschärften Zahnflanken können sich hier bis zur Zahnbasis, wo sich die benachbarten Zähne bereits berühren, erstrecken.
  • Nach einer weiteren Lehre der Erfindung beträgt die Anzahl der Zähne eines Schneidelements zwischen 10 und 20 und liegt bevorzugt zwischen 15 und 20. Durch die relativ hohe Anzahl an Zähnen verteilt sich die Einstichkraft gleichmäßig über den Umfang, da an der Öffnungslinie zunächst eine Perforation entsteht.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zahnflanken geschärft ausgebildet sind. Hierbei lassen sich beide Zahnflanken des Zahnes mit einer Messerklinge vergleichen, welche entweder ein- oder beidseitig geschärft sein können.
  • Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Kontur der Zahnflanken im Bereich des flacheren Gradienten Schwünge auf. Auch diese Schwünge innerhalb des Bereichs mit flacherer Steigung reduzieren auf Grund der "Sägezahnausbildung" die Schnittkräfte durch zeitweilige Vergrößerung der Schnittzügigkeit.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schneidelement einen Bereich ohne Zähne aufweist. Hierdurch wird zuverlässig gewährleistet, dass das freigeschnittene Packungsmaterial der Ausgießöffnung mit dem restlichen Packungsverbund verbunden bleibt und somit nicht ins Produkt fallen kann.
  • Besonders bevorzugt sind nach einer weiteren Lehre der Erfindung die Zahnflanken jedes Zahns symmetrisch ausgebildet. Dies gilt sowohl für die Geometrie der Zahnflanken als auch von Vorder- und Rückseite des Zahns.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zahnflanken jedes Zahns auch in Schneidrichtung geneigt ausgebildet sein können. Auf diese Weise kann der Schneidvorgang optimal der jeweiligen Öffnungssituation angepasst werden.
  • Damit beim Vorhandensein einer überbeschichteten Öffnung die Membran aus herauszulösendem Folienverbund den Zähnen möglichst wenig Widerstand entgegenbringen kann, sieht eine weitere Ausbildung der Erfindung vor, dass die Zähne eine geringe Stärke aufweisen. Auf diese Weise wird nur eine geringe Schnittbreite benötigt. Bei einer solchen Ausgestaltung kann es vorteilhaft sein, dass die Zähne zu ihrer Verstärkung mit Längsrippen versehen werden.
  • Nach einer weiteren Lehre der Erfindung weisen alle Zähne die gleiche Höhe auf. Dies ist besonders zweckmäßig, da beim Einstichvorgang die Penetration des Kunststoffmaterials zeitgleich stattfindet und die Abstände zwischen den Perforierungen gleich groß ausgebildet sind.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass alle Zähne die gleiche Geometrie aufweisen. Dies ist nicht nur hinsichtlich einer günstigen Ausgestaltung des verwendeten Spritzgießwerkzeuges, sondern auch hinsichtlich einer geringen Bauhöhe der Vorrichtung von besonderem Vorteil.
  • In weiterer Lehre der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Führung Bewegung des Schneidelements Führungsmittel zwischen Stutzen und Schneidelement dienen. Bei diesen Führungsmitteln kann es sich um Stege, Nocken und/oder um Gewinde bzw. Gewindeabschnitte handeln. Durch entsprechende Anordnungen bzw. Abfolge von Stegen, Nocken bzw. Gewindeabschnitten wird die Öffnungsbewegung bestimmt, welche sich aus einer reinen axialen (Stech-)Bewegung, reiner rotatorischen (Schneid-)Bewegungen und deren Überlagerung zusammensetzen kann.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass durch entsprechende Betätigungselemente eine Wirkverbindung zwischen Schneidelement und Schraubkappe erreicht wird. Eine solche Ausbildung ist besonders zweckmäßig, da eine einzige Bewegung des Benutzers, nämlich das Aufschrauben des Deckels, ausreicht, um auch das Schneidelement im Inneren der Vorrichtung translatorisch und/oder rotatorisch zu bewegen, um den Öffnungsvorgang durchzuführen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Applikationszustand, in perspektivischer Ansicht von unten,
    Fig. 2
    ein einzelnes Schneidelement der Vorrichtung in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 3
    zwei Zähne des Schneidelementes in vergrößerter Darstellung und
    Fig. 4a-4e
    in schematischer Darstellung, den Öffnungsvorgang des Schneidelements durch den Folienverbund.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Fig. 1 im Applikationszustand dargestellt. Ein Ausgießelement 1 ist mit einem umlaufenden Flansch 2 versehen, welcher von seiner sichtbaren Unterseite beim Aufbringen des Ausgießelements 1 über einem ,überbeschichteten Loch' auf einer Getränkepackung aufgebracht wird. Das Ausgießelement weist einen sich nach oben erstreckenden tubusförmigen Stutzen 3 auf, der in Fig. 1 nicht zu erkennen ist, da er vom innen liegenden Schneidelement 4, welcher als Schneidring ausgebildet ist, und von einer oben aufgesetzten Schraubkappe 5 verdeckt ist.
  • Zur besseren Übersicht ist der Schneidring des Schneidelements 4 in Fig. 2 einzeln dargestellt. Dabei erkennt man eine Mehrzahl über den Umfang des Schneidrings angeordnete nach unten gerichteten Zähne 6, welche im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel alle identisch ausgeführt sind. In Fig. 3 ist eine nochmalige Vergrößerung zweier Zähne 6 dargestellt, in denen erkennbar ist, dass die jeweiligen Zahnflanken 6A und 6B jedes einzelnen Zahns 6 an der Zahnspitze zunächst einen sehr hohen Gradienten, also eine hohe Steigung, dann einen flacheren Gradienten und im Bereich der Zahnbasis wieder einen hohen Gradienten aufweisen. Man erkennt, dass durch die unmittelbar benachbart angeordneten Zähne 6 die benachbarten Flanken 6A und 6B bis zur Zahnbasis verlaufen, um auf diese Weise eine noch bessere Schnittwirkung zu erzielen.
  • Aus Fig. 2 geht ferner hervor, dass das Schneidelement 4 einen Bereich 7 ohne Zähne aufweist. Durch diese Ausbildung wird sicher gestellt, dass das aus der Gießöffnung freigeschnittene Folienstück nicht vollständig vom Packungsverbund getrennt wird, sondern über eine ausreichende "Brücke" mit dem Packungsverbund verbunden bleibt, damit diese die Gießöffnung nicht zusetzt und so den Gießvorgang behindert.
  • Fig. 2 zeigt weiter, dass ein im Inneren des Schneidelements vorhandenes Antriebselement 8 radial nach innen vorsteht, um gemeinsam mit im Inneren der Schraubkappe 5 vorgesehenen Antriebselementen 9 bzw. 10 eine Wirkverbindung mit der Schraubkappe 5 zu erreichen. Die Flanke 11 der Kulisse des vom Inneren der Schraubkappe 5 vorstehenden Antriebselements 9 sorgt beim Abdrehen der Schraubkappe 5 für eine Öffnungsbewegung des Schneidelements 4. Die als "Flossen" ausgebildeten Antriebselemente 9 und 10 dienen ferner dem Freiräumen der Gießöffnung durch ein Verschieben des Folienmaterials in den zahnlosen Bereich 7 des Schneidelements 4. Beim abermaligen Zuschrauben der Schraubkappe 5 erfolgt ein nochmaliges Hinunterdrücken des Schneidelements 4 bis in eine Endstellung, in der sich über den Umfang des Schneidelements 4 außen angeordnete Anschläge 12 mit entsprechenden Vorsprüngen 13 im inneren des Flansches 2 zusammenwirken und das Schneidelement 4 verklemmen.
  • Der gesamte Öffnungsvorgang ist nun in den Fig. 4a bis 4e schematisch dargestellt. Man erkennt eine auf eine - nur teilweise dargestellte - Packung P, die im Bereich einer überbeschichteten Öffnung mit einer Folienmembran M versehen ist, aufgesiegelte Öffnungsvorrichtung, von der in der dargestellten Schnittfolge nur der Flansch 2 und der Stutzen 3 zu erkennen sind.
  • Im Inneren des Stutzens 3 befindet sich in der Applikationsstellung (Fig. 4a) das Schneidelement 4, welches durch nicht dargestellte Führungsmittel zwischen Schneidelement 4 und Stutzen 3 gelagert ist.
  • Ein Abschrauben der Schraubkappe führt zu einem definierten Einstechen der Zähne 6 in die Folienmembran M, wie in Fig. 4b dargestellt, die der Phase I entspricht.
  • Nach der ersten Stechbewegung erfolgt ein Aufschneiden, wie in Fig. 4c dargestellt, wobei, wie erwähnt, die gleichmäßige Krafteinleitung durch eine veränderte Schnittzügigkeit aufgrund der besonderen Ausgestaltung der Zahngeometrie verbessert wird (Phase II).
  • Schließlich ist Fig. 4d zu entnehmen, dass das Schneidelement 4 nun soweit ins Packungsinnere vorgedrungen ist, dass die Zähne die Membran nahezu vollständig durchtrennt haben. Nach dem Durchschneiden der Membran (Phase III) über einen Umfang von etwa 300° ist die Gießöffnung freigelegt und lässt sich der Folienrest 14 durch weiteres Eindringen des Schneidelements 4 seitlich einklemmen, um ein zuverlässiges Ausgießen durch eine freie Gießöffnung zu erreichen.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern lässt sich auf vielfältige Ausgestaltungen erweitern, ohne die grundlegende Idee der Erfindung zu verlassen. Dazu sind in den Unteransprüchen weitere bevorzugte Ausgestaltungen vorgesehen.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Öffnen und Wiederverschließen von Lebensmittel enthaltenden Packungen (P), insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen, mit einem Ausgießelement (1) mit einem umlaufenden Flansch (2) zur Befestigung auf der Packung (P) und einem Stutzen (3) zum Ausgießen sowie einen im Inneren des Stutzens (3) angeordneten Schneidelements (4) mit einer Mehrzahl über den Umfang angeordneter und auf die Packung gerichteter Zähne (6) und mit einer Schraubkappe (5), wobei das Schneidelement (4) durch eine Drehbewegung der Schraubkappe (5) zum erstmaligen Öffnen der Packung (P) eine Ausgießöffnung in das Folienverbundmaterial schneidet,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zähne (6) des Schneidelements (4) an ihrer Spitze einen hohen Gradienten, an ihren Flanken einen flacheren Gradienten und an ihrer Zahnbasis wieder einen hohen Gradienten aufweisen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zähne (6) des Schneidelements (4) unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, so dass sich ihre Schneiden berühren.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anzahl der Zähne (6) eines Schneidelements (4) zwischen 10 und 20, bevorzugt zwischen 15 und 20 beträgt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zahnflanken geschärft (6A, 6B) ausgebildet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kontur der Zahnflanken (6A, 6B) im Bereich des flachen Gradienten Schwünge aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Schneidelement (4) einen Bereich (7) ohne Zähne aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zahnflanken (6A, 6B) jedes Zahns (6) symmetrisch ausgebildet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zahnflanken (6A, 6B) jedes Zahns (6) geneigt ausgebildet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zähne (6) eine geringe Stärke aufweisen und zur Verstärkung mit Längsrippen versehen sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    alle Zähne (6) die gleiche Höhe aufweisen.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    alle Zähne (6) die gleiche Geometrie aufweisen.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Führung des Schneidelements (4) Führungsmittel zwischen Stutzen (3) und Schneidelement (4) vorhanden sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führungsmittel als korrespondierende Stege oder Nocken ausgeführt sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führungsmittel als korrespondierende Gewindeabschnitte ausgeführt sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    durch Betätigungselemente (8,9,10) eine Wirkverbindung zwischen Schneidelement (4) und Schraubkappe (5) vorhanden ist.
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