Selbstöffner- Verschluss mit Lufteinlasskanal für Verbundpackunqen oder für mit Folienmaterial zu verschliessende Behälterstutzen

[0001] Diese Erfindung betrifft einen Selbstöffner-Verschluss mit Lufteinlasskanal für Verbundpackungen sowie für mit Folienmaterial zu verschliessende Behälterstutzen aller Art. Dabei ist namentlich an Flüssigkeitspackungen in Form solcher Verbundpackungen aus folienbeschichtetem Papier gedacht, in denen etwa Milch, Fruchtsäfte, allerlei nichtalkoholische Getränke oder generell Flüssigkeiten auch aus dem Non-Food-Bereich verpackt werden. Bei diesem folienbeschichteten Papier handelt es sich um einen Laminatstoff, etwa um eine mit Kunststoff wie zum Beispiel Polyäthylen und/oder Aluminium beschichtete Papier- oder Kartonbahn. Gebräuchliche Volumina solcher Packungen reichen von 2OcI bis zu 2 Litern und mehr. Alternativ kann der Selbstöffner-Verschluss auch an Behältern montiert werden, die von einem Folienmaterial verschlossen sind, etwa an allerlei Behältern aus Glas oder Kunststoff oder an ähnlichen Behältern, die zum Ausgiessen des Inhalts über eine mehr oder weniger definierte Achse gekippt werden. Derartige Verschlüsse aus Kunststoff sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, allerdings ohne spezifisch definierten Lufteinlasskanal. Sie bilden, wenn sie für eine Verbundpackung bestimmt sind, im wesentlichen einen Ausguss-Stutzen mit von seinem unteren Rand radial auskragender Schulter, die an diesem Ausguss-Stutzen einen abschliessenden Flansch bildet. Der Stutzen ist mit einem Aussengewinde ausgerüstet, auf welches eine Gewindekappe als Verschluss aufgeschraubt werden kann. Ein solcher Selbstöffner-Verschluss wird auf die Verbundpackung aufgeflanscht, indem er mit

der Unterseite seines auskragenden Randes, also mit der Unterseite seines Flansches, auf die Verbundpackung dichtend aufgeschweisst oder aufgeklebt wird. Der freie Durchgang am unteren Ende des Stutzens ist danach vom Laminat oder der Dichtfolie der Verbundpackung verschlossen.

[0002] Das unterhalb des aufgeschweissten Stutzens durchgehende folienverstärkte Papier oder die innerhalb des Stutzens verlaufende Folienmembran muss zum öffnen aufgeschnitten, aufgerissen oder weggedrückt werden, damit der Durchgang freigegeben wird und die Flüssigkeit aus dem Behälter durch den Stutzen ausgegossen werden kann. Hierzu ist im Innern des Stutzens eine Hülse angeordnet, welche beim Drehen der aufgeschraubten Kappe von dieser angetrieben wird. Durch Führungen an der Innenseite des Stutzens und an der Aussenseite der Hülse bewegt sich diese beim Wegschrauben der Gewindekappe, das heisst wenn diese sich gegenüber der Flüssigkeitspackung nach oben verschiebt, stetig nach unten. Der untere Rand der Hülse ist mit einem oder mehreren Schneidezähnen ausgestattet. Dadurch schneidet die Hülse infolge ihrer Bewegung eine Scheibe aus dem unter ihr durchlaufenden folienverstärkten Papier oder der dortigen Folienmembran heraus und drückt diese anschliessend nach unten. Es gibt Selbstöffner-Hülsen, welche aufgrund der Antriebsmittel rein axial abwärts gestossen werden. Andere vollführen anschliessend eine reine Rotation. Ebenfalls existieren solche, bei denen diese beiden Bewegungen zu einer Schraubenlinienform oder zu einer Spirale mit zunächst grosser und allmählich kleiner werdenden Steigung überlagert sind.

[0003] Solche herkömmlichen Selbstöffner-Verschlüsse sind noch verbesserungsfähig, besonders was das Ausgiessverhalten anbetrifft. Weil diese Selbstöffner-Verschlüsse keinen definierten Lufteinlass beim Ausgiessen bilden, erfolgt das Ausgiessen bei starker Kipplage schwallweise, was in der Praxis unangenehm ist und zum Verschütten von Inhalt führt.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Selbstöffner- Verschluss für Verbundpackungen oder für mit Folienmaterial zu verschliessende oder bereits mit Folienmaterial verschlossene Behälterstutzen zu schaffen, der ein

sauberes und kontrolliertes und stetiges Ausgiessen des Flüssigkeitsinhaltes erlaubt.

[0005] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Selbstöffner-Verschluss für Verbundpackungen sowie für mit Folienmaterial zu verschliessende Behälterstutzen, bestehend aus einem Ausguss-Stutzen, welcher dichtend auf eine Verbundpackung oder auf einen mit Folienmaterial zu verschliessenden Behälterstutzen montierbar ist, einer zugehörigen Drehkappe sowie einer innerhalb des Ausguss-Stutzens angeordneten Selbstöffner-Hülse, welche von der Drehkappe in Drehung versetzbar ist, und der sich dadurch auszeichnet, dass die Selbstöffner-Hülse zur Bildung eines Lufteinlass-Kanals am oberen Rand eine Einbuchtung bildet, welche gegen unten kleiner wird und in den unteren, in Draufsicht kreisförmigen Rand ausläuft.

[0006] In den Figuren ist eine vorteilhafte Ausführung dieses Selbstöffner-Verschlusses in verschiedenen Ansichten dargestellt. Anhand dieser Figuren wird der Selbstöffner-Verschluss nachfolgend im Einzelnen beschrieben und seine Funktion wird erläutert und erklärt.

Es zeigt:

Figur 1 : Die Selbstöffner-Hülse des Verschlusses perspektivisch dargestellt, mit der dem Betrachter zugewandten Stelle mit der Einbuchtung;

Figur 2: Den Selbstöffner-Verschluss von schräg unten gesehen, mit der inliegenden Selbstöffner-Hülse in ihrem Ausgangszustand;

Figur 3: Den kompletten Selbstöffner-Verschluss mit seinen drei Teilen, nämlich der Deckelkappe, dem Ausguss-Stutzen und der Selbstöffner-Hülse, nach dem Losschrauben und Entfernen der Deckelkappe;

Figur 4: Den Selbstöffner-Verschluss in einem diametralen Schnitt dargstellt;

Figur 5: Eine Selbstöffner-Hülse mit einer Variante, nämlich einer

Ausschneidung an der Einbuchtung;

Figur 6: Den kompletten Selbstöffner-Verschluss mit seinen drei Teilen von schräg unten gesehen, nämlich der Deckelkappe, dem Ausguss- Stutzen und der Selbstöffner-Hülse, nach dem Losschrauben und wieder Aufsetzen der Deckelkappe;

Figur 7: Den geöffneten Selbstöffner-Verschluss montiert auf eine Verbundpackung.

[0007] In Figur 1 ist die Selbstöffner-Hülse 1 dieses Selbstöffner-Verschlusses als gesondertes Teil dargestellt. Der untere Rand 6 bildet mehrere Schneidezähne 2 aus, die je in eine scharfe Kante auslaufen. Diese Schneidezähne 2 dienen zum Anstechen einer unter dem Selbstöffner-Verschluss verlaufenden Folie und zu deren anschliessendem Aufschneiden, sodass eine Scheibe nahezu rundum ausgeschnitten wird. Als Besonderheit bildet diese Selbstöffner-Hülse 1 an ihrem oberen Rand 5 eine Einbuchtung 4, welche gegen den unteren Rand 6 der Selbstöffner-Hülse hin kleiner wird und schliesslich in den von oben gesehen kreisförmigen unteren Rand ausläuft. Diese Einbuchtung 4 ist gewölbt, was hier mit den unterbrochenen Hilfslinien 3 angedeutet ist, und bildet die Form einer Schaufel oder eines Löffels. Gegen den unteren Rand 6 der Selbstöffner-Hülse 1 hin weist sie einen immer kleiner werdenden Radius ihrer Wölbungskrümmung auf und mündet schliesslich in den unteren Rand 6 ein. Die Rundung bzw. Krümmung dieser Einbuchtung 4 muss aber nicht überall gleich gross sein, sondern kann wie im gezeigten Beispiel auf einer Seite der Rundung annähernd eine Ecke bilden, die hier mit einer unterbrochenen Hilfslinie 7 angedeutet ist. Damit wird im oberen Bereich der Einbuchtung 4, auf der Aussenseite der Hülse 1 , eine Schulter 8 gebildet, welche als Anschlagfläche für einen Antriebs-Nocken an der Innenseite der Deckelkappe dient. In einer anderen Ausführung kann auf der in Umfangsrichtung der Selbstöffner-Hülse gegenüberliegenden Seite eine Schulter gebildet sein, sodass dann der Antriebsnocken die Einbuchtung 4 von innerhalb der Selbstöffner-Hülse 1 her angreift und also von aussen an die dort konvexe Einbuchtung 4 anschlägt.

[0008] Die Figur 2 zeigt den montagefertigen Selbstöffner-Verschlusses aus Deckelkappe 9, Ausguss-Stutzen 10 und Selbstöffner-Hülse 1. Diese lagert vollständig im Innern des Ausguss-Stutzens 10. Weil man in der Figur 2 den Verschluss von schräg unten sieht, erkennt man gleichwohl die Schneidezähne 2 mit ihren scharfen Kanten und die Einbuchtung 4, die hier von der Innenseite der Selbstöffner-Hülse 1 her sichtbar ist.

[0009] Die Figur 3 zeigt alle Teile dieses Selbstöffner-Verschlusses nach dessen öffnung. Oben sieht man die Deckelkappe 9, darunter den Ausguss-Stutzen 10 und unten, aus demselben herausragend, die Selbstöffner-Hülse 1. Die Deckelkappe 9 wurde mit einer Linksdrehung vom Ausguss-Stutzen 10 losgeschraubt und entfernt. Beim Losschrauben wurde die Selbstöffner-Hülse 1 im gleichen Drehsinn mitgenommen. Sie führte daher ebenfalls eine Linksdrehung aus und wurde infolge von Führungsmitteln nach unten gedreht, bis sie die hier gezeigte Endposition erreichte. In dieser Endposition ragen die Schneidezähne aus dem Ausguss-Stutzen 10 heraus, und die Einbuchtung 4 hat den unteren Rand des Ausguss-Stutzens 10 etwa zur Hälfte passiert. In dieser Lage bildet die Einbuchtung 4 einen Lufteinlasskanal beim Ausgiessen. Der Selbstöffner- Verschluss wird so auf eine Packung montiert, dass die Einbuchtung 4 bei geöffnetem Verschluss, wenn die Packung zum Ausgiessen gekippt wird, im oberen Zenit des Verschlusses zu liegen kommt. Die für das Hinunterdrehen der Selbstöffner-Hülse 1 nötige Drehung der Deckelkappe 9 erstreckt sich um etwa 120°. Danach gleitet der hier nicht sichtbare Antriebsnocken an der Unterseite der Deckelkappe 9 aus der Einbuchtung 4 heraus und dreht hernach leer weiter. Der Verschluss wird daher in einer solchen Drehlage auf der Packung positioniert, dass die Einbuchtung 4 von oben auf den Verschluss gesehen zunächst auf etwa 10.00 Uhr steht, wenn das Ausgiessen über die Stelle 12.00 Uhr am Verschluss- Stutzen erfolgen muss. Wird dann die Drehkappe 9 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so wird die Selbstöffnerhülse 1 gleichsinnig um 120° auf die Position 06.00 Uhr gedreht und steht dann in Kipplage der Verbundpackung im oberen Zenit des Ausguss-Stutzens 10.

[0010] Die Figur 4 zeigt den Selbstöffner-Verschluss mit Lufteinlasskanal in einem diametralen Schnitt, wobei die Schnittflächen schraffiert dargestellt sind. In dieser Darstellung erkennt man den Antriebs-Nocken 11 , der auf der Innenseite der Deckelkappe 9 axial angeformt ist. Dieser Antriebs-Nocken 11 greift in der gezeigten Ausführung des Verschlusses in die konkave Einbuchtung 4 an der Selbstöffner-Hülse 1 hinein, liegt also aussen an der Selbstöffner-Hülse 1 an. Die Deckelkappe 9 ist über ein Aussengewinde 12 auf den Ausguss-Stutzen 10 aufgeschraubt. Die Selbstöffner-Hülse 1 ist hingegen an der Innenwand dieses Ausguss-Stutzens 10 gehalten und geführt. Eine an dieser Innenwand angeformte Auskragung 13 greift in entsprechende Führungsmittel an der Aussenseite der Selbstöffner-Hülse 1 ein. Wird die Deckelkappe 9 von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so schlägt der Antriebsnocken 11 an der Schulter 8 an der Einbuchtung 4 an und dreht somit die Selbstöffner-Hülse 1 im gleichen Drehsinn mit und die Selbstöffner-Hülse 1 gleitet nach unten, das heisst sie vollführt zum Beispiel eine schraubenlinienförmige Bewegung nach unten. In der Endlage liegt die Einbuchtung 4 so, dass ein Teil noch im Innern des Ausguss- Stutzens 10 liegt, während der andere unten aus dem Ausguss-Stutzen 10 herausragt, wie das in Figur 3 schon gezeigt ist.

[0011] Die Einbuchtung 4 bildet in ihrer Endlage einen Lufteinlasskanal beim Ausgiessen. Wird also die Verbundpackung in Ausgiesslage gekippt, so fliesst sofort Luft von aussen durch diesen so gebildeten Lufteinlasskanal in das Innere der Verbundpackung. Die Einbuchtung 4 ist so geformt, dass sich der Lufteinlasskanal gegen das Behälterinnere hin verjüngt und im Behälterinnern mit einer Radialkomponente zum Ausguss-Stutzen abgelenkt wird. Durch die Verjüngung wird die Luftströmung dort beschleunigt, und beim weiteren Kippen der Verbundpackung vermag die Flüssigkeit diesen eintretenden Luftstrahl nicht wesentlich zu stören, sodass er erhalten bleibt. Die Einbuchtung 4 bildet mit ihrer dem Inneren des Ausguss-Stutzens 1 zugewandten Seite einen Strömungswiderstand für den austretenden Flüssigkeitsstrahl. Das wirkt sich strömungsdynamisch positiv aus, indem der Strahl so geformt wird, dass er den einströmenden Luflstrom nicht wesentlich zu stören vermag und ein stetiges Ausströmen der Flüssigkeit erzielt wird.

[0012] Die Figur 5 zeigt eine alternative Ausformung der Einbuchtung 4 an der Selbstöffner-Hülse 1. Diese Einbuchtung 4 ist nämlich an ihrem oberen Rand 14 parabelförmig ausgeschnitten. Es hat sich gezeigt, dass sich ein solcher parabelförmiger oberer Rand 14 günstig auf die Strömungsverhältnisse beim Ausgiessen auswirkt. In Figur 6 sieht man diese Selbstöffner-Hülse in den Verschluss eingebaut, und zwar in ihrer Endlage, nach dem öffnen des Selbstöffner-Verschlusses, hier mit hernach wieder aufgeschraubter Deckelkappe. Ein unterer Teil der Einbuchtung 4 ragt hier unten aus dem Ausguss-Stutzen 10 heraus, während ein oberer Teil noch in den Ausguss-Stutzen 10 hineinragt. Allerdings erkennt man hier nur einen Teil des oberen parabelförmigen Randes 14 der Einbuchtung 4. Beim Ausgiessen strömt die Flüssigkeit an diesem parabelförmigen Rand 14 vorbei und wird von ihm zu einer annähernd ebenen Strahlfläche geformt, sodass also der Flüssigkeitsstrah! auf dieser beim Ausgiessen oberen Seite gewissermassen eine Sekante im Ausguss-Stutzen 10 bildet. Das gewährt der eintretenden Luft Platz und sie strömt in der Folge durch die Einbuchtung 4 in das Innere der Verbundpackung und sorgt hiermit für einen stetigen Ausgiess-Strahl. Es ist klar, dass sich auch mit anders geformten Einbuchtungen und anders geformten Rändern ähnliche Resultate erzielen lassen.

[0013] In Figur 7 ist der geöffnete Selbstöffner-Verschluss auf einer Verbundpackung 15 zu sehen. Wie man erkennt, liegt dabei die Einbuchtung 4 in der Selbstöffner-Hülse 1 genau im oberen Zenit in Bezug auf die Kipplage zum Ausgiessen. In dieser Ansicht erkennt man im gezeigten Beispiel eine schraubenlinienförmig verlaufende Auskragung 13 an der Innenseite des Ausguss-Stutzens 10. Diese Führung zum Erzwingen einer Abwärtsbewegung der Selbstöffner-Hülse 1 beim Wegschrauben der Drehkappe kann jedoch auch anders gestaltet sein. Jedenfalls wird die Selbstöffner-Hülse 1 abwärts bewegt, bis sie die hier gezeigte Endlage erreicht. Die Einbuchtung 4 bildet auf ihrer gegen die Innenseite des Ausguss-Stutzens gerichteten Aussenseite einen Luftkanal für die einströmende Luft. Der eintretende Luftstrahl wie auch der austretende Flüssigkeitsstrahl werden durch diese Einbuchtung 4 so geformt, dass der Flüssigkeitsstrahl stetig bleibt und ohne Schwalle zu erzeugen ausströmt.