WO2007006163A1 - Oxygen impermeable pourer with spout and flange for cardboard composite packagings - Google Patents

Oxygen impermeable pourer with spout and flange for cardboard composite packagings Download PDF

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WO2007006163A1
WO2007006163A1 PCT/CH2006/000337 CH2006000337W WO2007006163A1 WO 2007006163 A1 WO2007006163 A1 WO 2007006163A1 CH 2006000337 W CH2006000337 W CH 2006000337W WO 2007006163 A1 WO2007006163 A1 WO 2007006163A1
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tight
oxygen
nozzle
pourer
polyolefin
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PCT/CH2006/000337
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Markus Wassum
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Sig Technology Ltd.
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1642Making multilayered or multicoloured articles having a "sandwich" structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS 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
    • B65D5/00Rigid 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
    • B65D5/42Details of containers or of foldable or erectable container blanks
    • B65D5/72Contents-dispensing means
    • B65D5/74Spouts
    • B65D5/746Spouts formed separately from the container
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0065Permeability to gases
    • B29K2995/0067Permeability to gases non-permeable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/56Stoppers or lids for bottles, jars, or the like, e.g. closures
    • B29L2031/565Stoppers or lids for bottles, jars, or the like, e.g. closures for containers

Definitions

  • This invention relates to a spout for cardboard composite packages in the form of a plastic part, which includes a nozzle and a flange without built-barrier film, is manufactured as a molded part, and yet has a through the nozzle and flange continuous gas barrier.
  • sealable polyolefins can be processed, for example polypropylene or polyethylene, which, however, are generally not sufficiently gas-tight and for many applications do not sufficiently prevent oxygen permeation.
  • gas-tight all sorts of plastic films such as those of polymers and especially laminate films such as ethylene-vinyl-alcohol copolymer films (EVOH films) or as known under the trade name nylon polyamide films. They are excellent gas barriers for food packaging as well as other non-food substances. Because this material is hygroscopic, the gas barrier properties depend on the moisture.
  • Such laminate films are thermoformable while retaining their laminate structure.
  • Common processing methods include thermoforming, thermoblowing and extruding these films.
  • One solution for achieving a gas-tight pourer is to place a deep-drawn EVOH laminate film in the injection mold and then to overmould it with polyethylene from one or both sides.
  • this production method is complex and correspondingly expensive.
  • the co-injection process is known, by means of which two different components are introduced into an injection molding tool, for example a polyolefin with an EVOH at the same time, so that the EVOH component is then enveloped by the polyolefin.
  • an injection molding tool for example a polyolefin with an EVOH at the same time
  • the EVOH component is then enveloped by the polyolefin.
  • a spout encloses a flange and then passes from its inner edge into a spout arranged perpendicular thereto prevents the skilled person from the application of this method.
  • the neck in this way could be made gas-tight, or the flange projecting therefrom.
  • the gas tightness desired here requires that the spout be both completely and continuously, that is, its neck as well as seamlessly its flange both gas-tight, namely also oxygen-tight.
  • this at the top of the nozzle often sealed with a film for also gas-tight closure of the clear opening.
  • this upper surface of the nozzle is absolutely flat and made of a sealable material, and that the edges of this upper surface are clearly defined, clean and brow-free.
  • the object of the present invention is to provide an oxygen-tight pour spout with nozzle and flange for cardboard composite packages, which is rationally produced.
  • a spout with nozzle and flange for cardboard composite packages which is characterized in that it is in a Co - Injection method is made so that it contains over its entire cross-section, that is over the cross-section of the nozzle as well as the flange projecting therefrom a continuous core layer of barrier plastic material which is surrounded on all sides by a polyolefin.
  • a spout is a typical molded part, which is classified as a molded part by a plastics expert due to its geometric design, appearance and texture.
  • Figure 1 The pourer in a perspective view
  • Figure 2 The pourer shown in an elevation
  • FIG. 3 shows the pourer in a cross section
  • Figure 4 The pourer in a cross section, after injection of the outer component, that is the polyolefin;
  • Figure 5 The spout in a cross section, during the injection of the EVOH component in the soft core of the polyolefin and its displacement;
  • Figure 6 The finished pourer in a perspective view, before the Wegunganzen of Schirmangusses;
  • Figure 7 The pourer in a cross-section, the simultaneous injection of the two components, that is, the EVOH component for the core and the polyolefin component to be wrapped around it.
  • Figure 1 shows the gas-tight sprayed pourer after leaving the injection mold.
  • the nozzle 1 closing screen gate 3 with injection pin 6 is punched away later and then this spout with its radially outwardly projecting, cantilevered flange 2 not only liquid-tight, but also be welded completely gas-tight with a packing material. Instead of such Schirmangusses 3 can occur any other Angussform.
  • the packing material is provided with a hole and the spout is pushed through this hole so that the spout and the packing material touch on the visible here top of the projection 2. On this projection 2 can be seen two raised, the nozzle 1 circumferential grooves 4.
  • the composite material is paper or board webs coated with plastic, such as polyethylene or aluminum, which in this case are completely gas-tight.
  • the cardboard composite packings to be fitted with such pourers serve, for example, for the packaging of milk, fruit juices, all kinds of drinks or generally liquids from both the food and the non-food sector.
  • the spouts can also be used on composite packages in which bulk goods such as sugar, semolina, rice or all kinds of chemicals and the like are stored or packaged. Common volumes of such packages range from 2OcI to 2 liters and more.
  • the spouts often have an external thread 8, as shown here, so that a threaded cap can be screwed onto this socket 1. Between the cap and the neck a film with gas barrier effect is sealed, so that the clear opening of the nozzle is also oxygen-tight. Alternatively, it is conceivable that the cap has also incorporated a barrier and the seal between the cap and neck is designed so high quality that no oxygen can penetrate. In both variants, the surface 5 closing off the nozzle at the top must have its edges absolutely defined. Therefore, the Schirmanguss 3 is arranged on the inside of the nozzle. The breaking point, which results from the shearing off of the screen gate 3, can thus not adversely affect the sealing function between the nozzle and the film or cap.
  • sprue 3 shows the internal structure of a finished spout based on a cross section. As you can see here, both the entire inside as well as the entire. Outside of the spout from a continuous layer executed. It is, for example, a polyolefin. Between the outer and inner polyolefin layers 9, a core layer 10 is enclosed, and this is made of a sprayable, gas-tight barrier material, for example of ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH).
  • EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer
  • the screen sprue 3 In order to be able to inject these spouts, the screen sprue 3 must also be produced, as becomes clear in the course of the description of the method. This Schirmanguss 3 is of course punched away, which can still happen in the form, or even after demolding.
  • the inner edge of the upper nozzle edge is designed brow-free, the sprue can be easily set back from this upper edge of the socket
  • the pourer shows the pourer during its formation or its cavity in the injection mold in a cross-section, specifically to describe a first variant of the spraying process.
  • the outer component that is, the polyolefin 9
  • the nozzle 1 of the pourer is only partially filled with the polyolefin 9.
  • the curing of the plastic on the walls of the mold cavity begins immediately, while the middle region remains soft for a little longer.
  • the hardening or already hardened areas were marked with dots in the drawing.
  • a second component 10 of gas-tight barrier material such as ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) is injected, precisely the amount necessary for the formation of a core layer, as shown in Figure 5.
  • This second component 10 is hatched in another direction. Behind her again polyolefin is injected, which then presses the barrier material 10 in front of him. Due to the different consistencies and viscosities of the components 9, 10, the EVOH component 10 penetrates into the central, still soft region of the polyolefin 9 and displaces it out of this region, as indicated by the arrows.
  • the EVOH component flows down, and then into flange 2, while the central, still soft portion of the already injected component flows upwardly on either side of the incoming EVOH component 10.
  • the polyolefin fills in particular the outermost layer and the thread turns 8. The process continues until the layer builds up as shown in FIG.
  • FIG. 7 shows a second production variant.
  • the spout is shown in a cross-section, with the two components 9, 10 being injected in parallel, that is to say the gas-tight component 10, for example EVOH, for the core and the polyolefin component 9 to be circumscribed.
  • the gas-tight component 10 for example EVOH
  • the core for example EVOH
  • the polyolefin component 9 for example EVOH
  • three associated annular nozzles or annularly arranged nozzle Ensembles already in the inflowing streams of material separate layers 11, 12,13.
  • the material flow of each component is individually controllable.
  • pure polyolefin component is also injected, so that an existing upper edge of the polyolefin 5 of the nozzle 1 is formed and also the Schirmanguss 3 is filled with Polyoelfin. This Schirmanguss 3 is punched away at the end along the neck in nenwand, whereby the upper edge 5 of the nozzle 1 is formed by concerns on a

Abstract

The oxygen-impermeable pourer is produced by a co-injection method. A continuous core layer (10) made from a gas-barrier plastic material enclosed all around by polyolefin (9) is provided over the entire cross-section of the above, in other words the cross-section of the spout (1) as well as the flange (2) extending therefrom, which provides the absolute oxygen-impermeability.

Description

Sauerstoffdichter Ausqiesser mit Stutzen und Flansch für Kartonverbund-Packungen Oxygen-tight spout with nozzle and flange for cardboard composite packings
[0001] Diese Erfindung betrifft einen Ausgiesser für Kartonverbund-Packungen in Form eines Kunststoffteils, das einen Stutzen und einen Flansch ohne eingebaute Barrierefolie einschliesst, als Spritzteil gefertigt ist, und dennoch eine über den Stutzen und Flansch durchgehende Gasbarriere aufweist.This invention relates to a spout for cardboard composite packages in the form of a plastic part, which includes a nozzle and a flange without built-barrier film, is manufactured as a molded part, and yet has a through the nozzle and flange continuous gas barrier.
[0002] Ausgiesser für Kartonverbund-Packungen sind bisher aufgrund des gespritzten Kunststoff-Materials nicht dermassen gasdicht wie das Packungsmaterial. Es handelt sich bei diesen Packungen um Laminatmaterial, welches zum Beispiel eine Aluminiumschicht enthält und somit für Sauerstoff undurchlässig ist. Durch die gespritzten Kunststoff-Ausgiesser kriecht jedoch unvermeidlich Sauerstoff in das Packungsinnere. Für die Verpackung gewisser sensibler Produkte müssen aber auch die Verschlüsse bzw. Ausgiesser vollständig gasdicht sein. So etwa werden Verschlüsse für vitaminhaltige Getränke, weil die Vitamine Sauerstoff-sensibel sind und durch Eindringen von Sauerstoff zerstört werden, mit von innen angebrachte Barrierefolien sauerstoffdicht gemacht. Dieses Aufbringen von Folien ist jedoch aufwändig und teuer. Gefragt wäre ein effizient und kostengünstig herstellbarer, reiner Kunststoff- Ausgiesser, welcher sowohl die Anforderungen an die Formgebung für zum Beispiel einen Gewindeverschluss sowie zum Einschweissen in eine Kartonverbund-Packung erfüllte, wie auch die Anforderung an eine hinreichende Gasdichtigkeit erfüllte. [0003] Bisher gelang es nicht, einen solchen zu schaffen. Mittels Kunststoff- Spritzen lassen sich wohl siegelfähige Polyolefine verarbeiten, zum Beispiel Polypropylen oder Polyethylen, die jedoch durchwegs nicht genügend gasdicht sind und für viele Anwendungszwecke die Sauerstoffpermeation nicht genügend unterbinden.Pourers for cardboard composite packs are not so far gas-tight due to the injection-molded plastic material as the packing material. These packages are laminate material which contains, for example, an aluminum layer and is thus impermeable to oxygen. Due to the injected plastic spouts, however, oxygen inevitably creeps into the interior of the package. But for the packaging of certain sensitive products but also the closures or pourer must be completely gas-tight. For example, closures for vitamin-containing beverages, because the vitamins are oxygen-sensitive and are destroyed by the ingress of oxygen, are rendered oxygen-tight with barrier films applied from the inside. However, this application of films is complicated and expensive. What would be needed is an efficient and cost-producible, pure plastic spout, which met both the requirements for the shape of, for example, a threaded closure and for welding into a cardboard composite packaging, as well as the requirement for a sufficient gas tightness fulfilled. So far, it was not possible to create such. By means of plastic syringes, sealable polyolefins can be processed, for example polypropylene or polyethylene, which, however, are generally not sufficiently gas-tight and for many applications do not sufficiently prevent oxygen permeation.
[0004] Gasdicht sind demgegenüber allerlei Kunststoff-Folien, etwa solche aus Polymeren und namentlich Laminatfolien wie etwa Ethylen-Vinyl-Alkohol- Copolymer-Folien (EVOH-Folien) oder wie etwa unter dem Handelsnamen Nylon bekannte Polyamid-Folien. Sie sind ausgezeichnete Gasbarrieren für Verpackungen sowohl von Lebensmitteln wie auch anderen Substanzen aus dem Non-Food-Bereich. Weil dieses Material hygroskopisch ist, hängen die Gasbarriere-Eigenschaften von der Feuchtigkeit ab.In contrast, gas-tight all sorts of plastic films, such as those of polymers and especially laminate films such as ethylene-vinyl-alcohol copolymer films (EVOH films) or as known under the trade name nylon polyamide films. They are excellent gas barriers for food packaging as well as other non-food substances. Because this material is hygroscopic, the gas barrier properties depend on the moisture.
[0005] Solche Laminatfolien sind warmverformbar und sie behalten dabei aber ihre Laminatstruktur bei. Gebräuchliche Verarbeitungsverfahren sind etwa das Tiefziehen, das Thermoblasen sowie das Extrudieren dieser Folien. Eine Lösung, wie sich ein gasdichter Ausgiesser erzielen lässt, besteht darin, eine tiefgezogene EVOH-Laminatfolie in das Spritzwerkzeug einzulegen und hernach von einer oder von beiden Seiten mit Polyethylen zu umspritzen. Allerdings ist diese Herstellungsmethode aufwändig und entsprechend teuer.Such laminate films are thermoformable while retaining their laminate structure. Common processing methods include thermoforming, thermoblowing and extruding these films. One solution for achieving a gas-tight pourer is to place a deep-drawn EVOH laminate film in the injection mold and then to overmould it with polyethylene from one or both sides. However, this production method is complex and correspondingly expensive.
[0006] Andrerseits ist das Co-lnjektionsverfahren bekannt, mittels dessen zwei verschiedene Komponenten in ein Spritzgiess-Werkzeug eingebracht werden, zum Beispiel gleichzeitig ein Polyolefin mit einem EVOH, sodass dann die EVOH- Komponente vom Polyolefin umhüllt wird. Solange es dabei um Teile geht, bei denen das Spritzmaterial sich in der Kavität des Spritzwerkzeuges mehr oder weniger geradlinig ausbreiten kann, ist das möglich und wird auch angewandt. Aber gerade der Umstand, dass ein Ausgiesser einen Flansch einschliesst und dieser dann ab seinem Innenrand in einen senkrecht dazu angeordneten Ausguss-Stutzen übergeht, hält den Fachmann von der Anwendung dieses Verfahrens ab. Wohl ist es durchaus einsehbar, dass entweder der Stutzen in dieser Weise gasdicht gemacht werden könnte, oder aber der daran auskragende Flansch. Die hier gewünschte Gasdichtigkeit verlangt aber, dass der Ausgiesser insgesamt und durchgehend, das heisst sein Stutzen genauso wie auch nahtlos dazu sein Flansch beide gasdicht sind, namentlich auch sauerstoffdicht. Im in die Packung eingesetzten Verwendungszustand des Ausgiessers ist dieser am oberen Ende des Stutzens oft mit einer Folie zugesiegelt zum ebenfalls gasdichten Verschliessen der lichten Öffnung. Um den Versiegelungsprozess zuverlässig durchführen zu können, ist es notwendig, dass diese obere Fläche des Stutzens absolut eben ist und aus einem siegelbaren Material besteht, und dass die Kanten dieser oberen Fläche klar definiert, sauber und brauenfrei ausgeführt sind.On the other hand, the co-injection process is known, by means of which two different components are introduced into an injection molding tool, for example a polyolefin with an EVOH at the same time, so that the EVOH component is then enveloped by the polyolefin. As long as it involves parts in which the spray material can spread more or less straight in the cavity of the injection mold, this is possible and is also applied. But just the fact that a spout encloses a flange and then passes from its inner edge into a spout arranged perpendicular thereto prevents the skilled person from the application of this method. Probably it is quite clear that either the neck in this way could be made gas-tight, or the flange projecting therefrom. However, the gas tightness desired here requires that the spout be both completely and continuously, that is, its neck as well as seamlessly its flange both gas-tight, namely also oxygen-tight. When used in the pack state of use of the spout is this at the top of the nozzle often sealed with a film for also gas-tight closure of the clear opening. In order to perform the sealing process reliably, it is necessary that this upper surface of the nozzle is absolutely flat and made of a sealable material, and that the edges of this upper surface are clearly defined, clean and brow-free.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen sauerstoffdichten Ausgiesser mit Stutzen und Flansch für Kartonverbund-Packungen anzugeben, welcher rationell herstellbar ist.The object of the present invention is to provide an oxygen-tight pour spout with nozzle and flange for cardboard composite packages, which is rationally produced.
[0008] Diese Aufgabe, einen solchen sauerstoffdichten Ausgiesser aus Stutzen und Flansch für Kartonverbund-Packungen ohne eingebaute Barriere-Folie zu schaffen, wird gelöst von einem Ausgiesser mit Stutzen und Flansch für Kartonverbund-Packungen, der sich dadurch auszeichnet, dass er in einem Co- Injektionsverfahren hergestellt ist, sodass er über seinen gesamten Querschnitt, das heisst über den Querschnitt des Stutzens wie auch des an ihm auskragenden Flansches eine allseits von einem Polyolefin umschlossene durchgehende Kernschicht aus Barriere-Kunststoff material enthält. Ein solcher Ausgiesser ist ein typisches Spritzteil, welches aufgrund seiner geometrischen Gestaltung, Erscheinung und Beschaffenheit von einem Kunststoff-Fachmann als Spritzteil eingestuft wird.This object, to provide such an oxygen-tight spout from nozzle and flange for cardboard composite packages without built-barrier film is solved by a spout with nozzle and flange for cardboard composite packages, which is characterized in that it is in a Co - Injection method is made so that it contains over its entire cross-section, that is over the cross-section of the nozzle as well as the flange projecting therefrom a continuous core layer of barrier plastic material which is surrounded on all sides by a polyolefin. Such a spout is a typical molded part, which is classified as a molded part by a plastics expert due to its geometric design, appearance and texture.
[0009] In den Zeichnungen ist ein solcher sauerstoffdichter Ausgiesser für Kartonverbund-Packungen gezeigt, und sein Aufbau und seine Herstellung sind nachfolgend beschrieben.In the drawings, such an oxygen-tight pour spout for cardboard composite packages is shown, and its structure and its production are described below.
Es zeigt: Figur 1 : Den Ausgiesser in einer perspektivischen Ansicht;It shows: Figure 1: The pourer in a perspective view;
Figur 2: Den Ausgiesser in einem Aufriss gezeigt;Figure 2: The pourer shown in an elevation;
Figur 3: Den Ausgiesser in einem Querschnitt dargestellt;FIG. 3: shows the pourer in a cross section;
Figur 4: Den Ausgiesser in einem Querschnitt, nach dem Einspritzen der Aussenkomponente, das heisst des Polyolefins;Figure 4: The pourer in a cross section, after injection of the outer component, that is the polyolefin;
Figur 5: Den Ausgiesser in einem Querschnitt, beim Nachspritzen des EVOH- Komponente in den weichen Kern des Polyolefins sowie dessen Verdrängung;Figure 5: The spout in a cross section, during the injection of the EVOH component in the soft core of the polyolefin and its displacement;
Figur 6: Den fertigen Ausgiesser in einer perspektivischen Ansicht, vor dem Wegstanzen des Schirmangusses;Figure 6: The finished pourer in a perspective view, before the Wegunganzen of Schirmangusses;
Figur 7: Den Ausgiesser in einem Querschnitt, beim gleichzeitigen Spritzen der zwei Komponenten, das heisst der EVOH-Komponente für den Kern sowie der ihn umzuschliessenden Polyolefin-Komponente.Figure 7: The pourer in a cross-section, the simultaneous injection of the two components, that is, the EVOH component for the core and the polyolefin component to be wrapped around it.
[0010] Die Figur 1 zeigt den gasdichten gespritzten Ausgiesser nach dem Verlassen des Spritzwerkzeuges. Der den Stutzen 1 verschliessende Schirmanguss 3 mit Anspritzzapfen 6 wird später noch weggestanzt und dann kann dieser Ausgiesser mit seinem radial nach aussen abstehenden, auskragenden Flansch 2 nicht nur flüssigkeitsdicht, sondern vielmehr auch absolut gasdicht mit einem Packmaterial verschweisst werden. Anstelle eines solchen Schirmangusses 3 kann eine beliebige andere Angussform treten. Das Packmaterial wird mit einem Loch versehen und der Ausgiesser wird durch dieses Loch geschoben, so dass der Ausgiesser und das Packmaterial sich auf der hier sichtbaren Oberseite der Auskragung 2 berühren. Auf dieser Auskragung 2 erkennt man zwei erhöhte, den Stutzen 1 umlaufende Rillen 4. Das sind Schweissrillen 4, die beim Verschweissen einerseits als Energie-Richtungsgeber wirken und andrerseits einen gewissen Materialvorrat zum Verschweissen der Auskragung 2 mit dem vorgelochten Verbundmaterial bilden. Beim Verbundmaterial handelt es sich um mit Kunststoff wie zum Beispiel Polyethylen oder Aluminium beschichtete Papier- oder Kartonbahnen, die in diesem Fall absolut gasdicht sind. Die mit solchen Ausgiessern zu bestückenden Kartonverbund-Packungen dienen etwa zur Verpackung von Milch, Fruchtsäften, allerlei Getränken oder generell Flüssigkeiten sowohl aus dem Food- wie auch dem Non- Food-Bereich. Die Ausgiesser können aber auch an Verbundpackungen eingesetzt werden, in denen schüttfähige Güter wie etwa Zucker, Gries, Reis oder allerlei Chemikalien und Ähnliches aufbewahrt bzw. verpackt werden. Gebräuchliche Volumina solcher Packungen reichen von 2OcI bis zu 2 Litern und mehr. Die Ausgiesser weisen oftmals ein Aussengewinde 8 auf, wie das hier gezeigt ist, sodass eine Gewindekappe auf diesen Stutzen 1 aufschraubbar ist. Zwischen der Kappe und dem Stutzen wird eine Folie mit Gasbarriere-Wirkung aufgesiegelt, so dass die lichte Öffnung des Stutzens auch sauerstoffdicht ist. Alternativ ist denkbar, dass die Kappe an sich auch eine Barriere eingebaut hat und die Abdichtung zwischen Kappe und Stutzen derart hochwertig ausgeführt ist, dass kein Sauerstoff durchdringen kann. Bei beiden Varianten muss die den Stutzen oben abschliessende Fläche 5 und müssen deren Kanten absolut definiert sein. Darum ist der Schirmanguss 3 an der Innenseite des Stutzens angeordnet. Die Bruchstelle, welche durch das Abscheren des Schirmangusses 3 entsteht, kann somit die Dichtfunktion zwischen Stutzen und Folie oder Kappe nicht negativ beeinflussen.Figure 1 shows the gas-tight sprayed pourer after leaving the injection mold. The nozzle 1 closing screen gate 3 with injection pin 6 is punched away later and then this spout with its radially outwardly projecting, cantilevered flange 2 not only liquid-tight, but also be welded completely gas-tight with a packing material. Instead of such Schirmangusses 3 can occur any other Angussform. The packing material is provided with a hole and the spout is pushed through this hole so that the spout and the packing material touch on the visible here top of the projection 2. On this projection 2 can be seen two raised, the nozzle 1 circumferential grooves 4. These are welding grooves 4, the one hand, when welding as energy-direction generator act and on the other hand form a certain supply of material for welding the projection 2 with the pre-punched composite material. The composite material is paper or board webs coated with plastic, such as polyethylene or aluminum, which in this case are completely gas-tight. The cardboard composite packings to be fitted with such pourers serve, for example, for the packaging of milk, fruit juices, all kinds of drinks or generally liquids from both the food and the non-food sector. However, the spouts can also be used on composite packages in which bulk goods such as sugar, semolina, rice or all kinds of chemicals and the like are stored or packaged. Common volumes of such packages range from 2OcI to 2 liters and more. The spouts often have an external thread 8, as shown here, so that a threaded cap can be screwed onto this socket 1. Between the cap and the neck a film with gas barrier effect is sealed, so that the clear opening of the nozzle is also oxygen-tight. Alternatively, it is conceivable that the cap has also incorporated a barrier and the seal between the cap and neck is designed so high quality that no oxygen can penetrate. In both variants, the surface 5 closing off the nozzle at the top must have its edges absolutely defined. Therefore, the Schirmanguss 3 is arranged on the inside of the nozzle. The breaking point, which results from the shearing off of the screen gate 3, can thus not adversely affect the sealing function between the nozzle and the film or cap.
[0011] In Figur 2 ist dieser Ausgiesser in einem Aufriss gezeigt. Hier sieht man den Schirmanguss 3, welcher an der Innenseite des Stutzens 1 und unterhalb des Stutzenrandes 5 liegt und in seinem Zentrum auf der Oberseite in einen Anspritzzapfen 6 ausläuft. Der Stutzen 1 wird von drei sektorielleή Gewindewindungen 8 umschlossen.In Figure 2, this spout is shown in an elevation. Here you can see the Schirmanguss 3, which lies on the inside of the nozzle 1 and below the nozzle edge 5 and expires in its center on the top in a sprue 6. The nozzle 1 is enclosed by three sectorial thread turns 8.
[0012] Die Figur 3 zeigt den inneren Aufbau eines fertigen Ausgiessers anhand eines Querschnittes. Wie man hier erkennt, ist sowohl die gesamte Innenseite wie auch die gesamte. Aussenseite des Ausgiessers aus einer durchgehenden Schicht ausgeführt. Es handelt sich dabei beispielsweise um ein Polyolefin. Zwischen der äusseren und der inneren Polyolefin-Schicht 9 ist eine Kernschicht 10 eingeschlossen, und diese besteht aus einem spritzfähigen, gasdichten Barrierematerial, zum Beispiel aus Ethylen-Vinyl-Alkohol-Copolymer (EVOH). Um diese Ausgiesser spritzen zu können, muss auch der Schirmanguss 3 erzeugt werden, wie das im Zuge der Beschreibung des Verfahrens klar wird. Dieser Schirmanguss 3 wird hernach freilich weggestanzt, was noch in der Form geschehen kann, oder aber auch erst nach dem Entformen. Damit auch die Innenkante des oberen Stutzenrandes brauenfrei ausgeführt ist, kann der Anguss leicht von diesem oberen Sutzenrand zurückversetzt angeordnet sein.3 shows the internal structure of a finished spout based on a cross section. As you can see here, both the entire inside as well as the entire. Outside of the spout from a continuous layer executed. It is, for example, a polyolefin. Between the outer and inner polyolefin layers 9, a core layer 10 is enclosed, and this is made of a sprayable, gas-tight barrier material, for example of ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH). In order to be able to inject these spouts, the screen sprue 3 must also be produced, as becomes clear in the course of the description of the method. This Schirmanguss 3 is of course punched away, which can still happen in the form, or even after demolding. Thus, the inner edge of the upper nozzle edge is designed brow-free, the sprue can be easily set back from this upper edge of the socket.
[0013] Die Figur 4 zeigt den Ausgiesser während seiner Entstehung bzw. seine Kavität im Spritzwerkzeug in einem Querschnitt, und zwar um eine erste Variante des Spritzverfahrens zu beschreiben. Hierbei wird zunächst die Aussenkomponente, das heisst das Polyolefin 9 eingespritzt, und zwar so, dass es vom äusseren Ende der Schulter bzw. des Flansches 2 aus denselben und dann noch einen Teil des Stutzens 1 mit dem kompletten einzuspritzenden Volumen für den ganzen Ausgiesser gemäss Figur 3 ausfüllt. Entsprechend wird daher der Stutzen 1 des Ausgiessers nur zum Teil mit dem Polyolefin 9 angefüllt. Nach dem Einspritzen dieser ersten Komponente 9 setzt sofort die Aushärtung des Kunststoffes an den Wänden der Werkzeugkavität ein, während der mittlere Bereich noch etwas länger weich bleibt. Die aushärtenden oder bereits ausgehärteten Bereiche wurden in der Zeichnung mit Punkten gekennzeichnet.4 shows the pourer during its formation or its cavity in the injection mold in a cross-section, specifically to describe a first variant of the spraying process. Here, first, the outer component, that is, the polyolefin 9 is injected, in such a way that it from the outer end of the shoulder or the flange 2 of the same and then a part of the nozzle 1 with the entire volume to be injected for the whole pourer according to FIG 3 fills out. Accordingly, therefore, the nozzle 1 of the pourer is only partially filled with the polyolefin 9. After injection of this first component 9, the curing of the plastic on the walls of the mold cavity begins immediately, while the middle region remains soft for a little longer. The hardening or already hardened areas were marked with dots in the drawing.
[0014] Jetzt wird sogleich von oben eine zweite Komponente 10 aus gasdichtem Barrierematerial, etwa aus Ethylen-Vinyl-Alkohol-Copolymer (EVOH) eingespritzt, und zwar genau die für die Bildung einer Kernschicht nötige Menge, wie das in Figur 5 gezeigt ist. Diese zweite Komponente 10 ist hier in anderer Richtung schraffiert. Hinter ihr wird wiederum Polyolefin nachgespritzt, welches sodann das Barrierematerial 10 vor sich her presst. Aufgrund der verschiedenartigen Konsistenzen und Viskositäten der Komponenten 9,10 dringt die EVOH- Komponente 10 in den mittigen, noch weichen Bereich des Polyolefins 9 ein und verdrängt dieses aus diesem Bereich heraus, wie mit den Pfeilen angedeutet. Die EVOH-Komponente fliesst gegen unten, und dann in den Flansch 2, während der mittige, noch weiche Bereich der bereits eingespritzten Komponente beidseits der einfliessenden EVOH-Komponente 10 aufwärts zurückfliesst. Diese fliesst dabei nämlich dorthin, wo sie den geringsten Widerstand antrifft. Das bedeutet, sie weicht dem von oben heranfliessenden EVOH auf beiden Seiten aus und fliesst längs der Wände der Kavität in der Zeichnung in entgegengesetzter Richtung zum einströmenden EVOH, und sie umschliesst diese EVOH-Schicht letztlich, sodass sich aus derselben ein vollständig umschlossener EVOH-Kern bzw. eine gasdichte Kernschicht 10 herausbildet. Auf der Aussenseite des Stutzens 1 füllt das Polyoelfin dabei namentlich die äusserste Schicht und die Gewindewindungen 8 aus. Der Prozess setzt sich fort, bis sich der Schichtaufbau wie in Figur 6 gezeigt einstellt. Der aus Polyolefin bestehende Schirmanguss 3 wird am Schluss längs der Stutzeninnenwand weggestanzt, wodurch der obere Rand des Stutzens 1 eine durch Anliegen an einer Kavitäteninnenwand entstandene saubere Fläche 5 bildet, auf die sich eine Folie aufsiegeln lässt.Now immediately from the top, a second component 10 of gas-tight barrier material, such as ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) is injected, precisely the amount necessary for the formation of a core layer, as shown in Figure 5. This second component 10 is hatched in another direction. Behind her again polyolefin is injected, which then presses the barrier material 10 in front of him. Due to the different consistencies and viscosities of the components 9, 10, the EVOH component 10 penetrates into the central, still soft region of the polyolefin 9 and displaces it out of this region, as indicated by the arrows. The EVOH component flows down, and then into flange 2, while the central, still soft portion of the already injected component flows upwardly on either side of the incoming EVOH component 10. This flows namely, where it encounters the least resistance. That is, it evades the upstream flowing EVOH on both sides and flows along the walls of the cavity in the drawing in the opposite direction to the incoming EVOH, and ultimately encases this EVOH layer to form a fully enclosed EVOH core or a gas-tight core layer 10 forms. On the outside of the nozzle 1, the polyolefin fills in particular the outermost layer and the thread turns 8. The process continues until the layer builds up as shown in FIG. The consisting of polyolefin Schirmanguss 3 is punched away at the end along the nozzle inner wall, whereby the upper edge of the nozzle 1 is formed by abutment against a Kavitäteninnenwand clean surface 5, to which a film can be sealed.
[0015] In Figur 7 ist eine zweite Herstellungsvariante dargestellt. Hier ist der Ausgiesser in einem Querschnitt gezeigt, wobei die zwei Komponenten 9,10 parallel eingespritzt wurden, das heisst die gasdichte Komponente 10, zum Beispiel EVOH, für den Kern sowie die ihn umzuschliessende Polyolefin- Komponente 9. Zum gleichzeitigen Einspritzen der beiden Komponenten bilden drei zusammengehörige Ringdüsen oder ringförmig angeordnete Düsen- Ensembles schon in den einfliessenden Materialströmen separate Schichten 11 ,12,13. Der Materialfluss jeder Komponente ist individuell steuerbar. Zuletzt wird noch reine Polyolefinkomponente nachgespritzt, sodass ein aus Polyolefin bestehender oberer Randabschluss 5 des Stutzens 1 entsteht und auch der Schirmanguss 3 mit Polyoelfin gefüllt ist. Dieser Schirmanguss 3 wird am Schluss längs der Stutzen in nenwand weggestanzt, wodurch der obere Rand 5 der Stutzen 1 ein durch Anliegen an einer Kavitäteninnenwand entstandende saubere Fläche bildet, auf die sich eine Folie aufsiegeln lässt. FIG. 7 shows a second production variant. Here, the spout is shown in a cross-section, with the two components 9, 10 being injected in parallel, that is to say the gas-tight component 10, for example EVOH, for the core and the polyolefin component 9 to be circumscribed. For simultaneous injection of the two components three associated annular nozzles or annularly arranged nozzle Ensembles already in the inflowing streams of material separate layers 11, 12,13. The material flow of each component is individually controllable. Finally, pure polyolefin component is also injected, so that an existing upper edge of the polyolefin 5 of the nozzle 1 is formed and also the Schirmanguss 3 is filled with Polyoelfin. This Schirmanguss 3 is punched away at the end along the neck in nenwand, whereby the upper edge 5 of the nozzle 1 is formed by concerns on a Kavitäteninnenwand clean surface on which a film can be sealed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Sauerstoffdichter Ausgiesser mit Stutzen (1 ) und Flansch (2) für Kartonverbund-Packungen ohne eingebaute Barrierefolie, dadurch gekennzeichnet, dass er in einem Co-Injektionsverfahren hergestellt ist, sodass er über seinen gesamten Querschnitt, das heisst über den Querschnitt des Stutzens (1 ) wie auch des an ihm auskragenden Flansches (2) eine allseits von einem Polyolefin (9) umschlossene durchgehende Kernschicht (10) aus Barriere-Kunststoffmaterial enthält.1. Oxygen-tight pourer spout (1) and flange (2) for cardboard composite packages without built-in barrier film, characterized in that it is produced in a co-injection process, so that it over its entire cross-section, that is over the cross-section of the nozzle ( 1) as well as the flange (2) projecting therefrom contains a continuous core layer (10) of barrier plastic material enclosed on all sides by a polyolefin (9).
2. Sauerstoffstoffdichter Ausgiesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die obere abschliessende Fläche (5) des Stutzens (1 ) und deren Kanten durch Anliegen an die Kavitätenwand des Spritzgiesswerkzeuges erzeugt sind.2. Oxygen-tight pourer according to claim 1, characterized in that the upper closing surface (5) of the nozzle (1) and the edges are produced by abutment against the cavity wall of the injection mold.
3. Sauerstoffstoffdichter Ausgiesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anguss (3) an der Innenseite des Stutzens (1 ) angeordnet ist.3. Oxygen-tight pourer according to claim 1, characterized in that the sprue (3) on the inside of the nozzle (1) is arranged.
4. Sauerstoffstoffdichter Ausgiesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anguss (3) an der Innenseite des Stutzens (1 ) insgesamt unterhalb des oberen Stutzenrandes angeordnet ist.4. Oxygen-tight pourer according to claim 3, characterized in that the sprue (3) on the inside of the nozzle (1) is arranged in total below the upper nozzle edge.
5. Sauerstoffstoffdichter Ausgiesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (10) aus EVOH gespritzt ist.5. oxygen-tight pourer according to claim 1, characterized in that the core layer (10) is injection molded from EVOH.
6. Sauerstoffstoffdichter Ausgiesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die innere und äussere Schicht (9), welche die Kernschicht (10) umschliesst, aus Polethylen gespritzt ist.6. Oxygen-tight pourer according to claim 1, characterized in that the inner and outer layer (9), which encloses the core layer (10), is injection molded from polyethylene.
7. Sauerstoffdichter Ausgiesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die innere und äussere Schicht (9), welche die Kernschicht (10) umschliesst, aus Polypropylen gespritzt ist.7. Oxygen-tight pourer according to claim 1, characterized in that the inner and outer layer (9), which encloses the core layer (10), made of polypropylene.
8. Sauerstoffdichter Ausgiesser nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Schichten (9,10,9), das heisst die äussere Polyolefin-, Polypropylen oder Polyethylenschicht (9), die innere Kernschicht (10) sowie die innere Polyolefin-, Polypropylen oder Polyethylenschicht (9) von gleicher Stärke sind.8. Oxygen-tight pourer according to one of the preceding claims, characterized in that the three layers (9,10,9), that is the outer polyolefin, polypropylene or polyethylene layer (9), the inner core layer (10) and the inner polyolefin , Polypropylene or polyethylene layer (9) of equal strength.
9. Sauerstoffdichter Ausgiesser nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kernschicht (10) von geringerer Stärke ist als die sie umschliessenden Polyolefin-, Polypropylen oder Polyethylenschichten (9). 9. Oxygen-tight pourer according to one of the preceding claims, characterized in that the inner core layer (10) of lesser strength than the enclosing them polyolefin, polypropylene or polyethylene layers (9).
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