CN102652095B

CN102652095B - 开启装置及其制备方法以及装备有该开启装置的包装材料

Info

Publication number: CN102652095B
Application number: CN201080056394.2A
Authority: CN
Inventors: 佩尔·安德森
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: EP2512939B1; JP2013513534A; WO2011073105A1; US9505519B2; BR112012014335B1; US10399738B2; JP5937516B2; US20170043902A1; US20120257844A1; RU2552967C2; CN102652095A; EP2512939A1; BR112012014335A2; MX2012006546A; ES2465217T3; RU2012130025A

Abstract

用于包装容器的开启装置（100），该包装容器由具有构成该包装容器外侧的上面和构成该包装容器内侧的下面的包装材料形成，该开启装置（100）包括两个操作部件，设置在该包装材料（112）上面的预制的支撑部件（104），和设置在该包装材料（112）下面的并且延伸进入该支撑部件（104）开口（111）中以使得该两部件机械连接的膜部件（102），并且其中，该膜部件（102）的材料与该支撑部件（104）的材料是热不兼容的。

Description

开启装置及其制备方法以及装备有该开启装置的包装材料

技术领域

本发明涉及开启装置，并且涉及把该开启装置装备到包装材料的方法。本发明还涉及装备有该开启装置的包装容器。

背景技术

为消费者使用的包装容器装备有某些开启装置。开启装置的一些优先考虑的特点是，它应该很容易驱动，并能为包装容器中的产品提供足够的和可靠的密封。足够的密封的定义，会因包装容器中的产品类型以及将如何存储包装容器等等，而有所不同。通常的要求是，开启装置在首次开启之前，应当能防止微生物从外部进入产品，因为这会迅速降低产品质量。在一些情况下，需要防止某些气体，如氧气，进入包装容器。由于常规带螺纹的盖子自身通常不能提供足够的密封，通常会增加薄膜。该薄膜通过提供可焊接到包装容器开口边缘的连续量的材料，密封包装容器的开口。在这种情况下，应当防止气体进入包装容器，这通常通过开启装置、薄膜和包装容器本身使用合适的阻隔材料来实现。

例如WO02/070365披露了包括盖部和薄膜的开启装置。

这样的开启装置可在远离灌装机的地方制造，并且在其制备后附着到包装容器。该开启装置还可在原位（in-situ）直接制造到包装容器上，或直接制造到将形成包装容器的包装材料上。专利US 5829672和专利EP 2008787披露了这样的开启装置。专利EP 2008787中的开口装置的一个优势是，与开启装置制造之前运输相关的物流消除了或至少降低了。本发明涉及到专利EP2008787中的开启装置的改进。

发明内容

本发明消除了或至少缓解了上述问题，并且通过提供适应于设置在包装层压材料两侧的开启装置来达到所述目的，所述开启装置包括支撑部件和膜部件，其中膜部件的膜部分机械地连接到该支撑部件，以使得该支撑部分从开启装置移除会导致该膜部分的移除。该开启装置优选地使用权利要求10的方法进行生产，并且也可以用于根据权利要求13的包装容器。具体的实施例由从属权利要求限定。

该开启装置不同部件之间机械性粘结或者结构性粘结的使用，实现了本发明的特性。由于机械地粘接得到保证，该开启装置的不同部件可用热不兼容的材料生产，例如，不会因在生产过程中使用热而粘结在一起，即，用于膜部件的塑料以熔融态注入含有预制支撑部件的模具中。在这个意义上，本说明书通篇使用的“热不相兼容”，可以说是意指，材料是这样安排的以致于他们的界面在制造该开启装置过程中不会熔合，（化学性）粘结或粘合，至少不是永久性的。这也可以术语来表达，即在制造过程（参数包括温度的温度、压力、接触时间等等）中材料相互之间是“不可焊接的”。本领域技术人员意识到，即使该预制的支撑部件的材料和该膜部件的材料，就粘合来说是可焊接的或兼容的，该预制的支撑部件的表面可包括涂层，以使其与膜部件的材料不相兼容。这种不粘处理有几种方法，例如在注塑前向其中之一的表面施用粉基化合物，例如以“漆”的形式。不会粘结的特征，使得实现了开启装置及其与包装容器之间配合的新设计。此外，只要符合这一标准，这使得膜部件就其用途可最优化（材料，设计），以及同时支撑部件就其用途可最优化。在一个或多个实施例中，本发明实现了真正的一步开启（one-action opening），其中膜密封（膜部件的膜部分）和(打开后)能重新盖紧的盖子（支撑部件）可在一个单一的操作中去除，相较于现有技术中的接触膜之前必须先移除盖子的二步开启法，这被认为是更方便。膜部件材料可优选与应用开启装置的包装材料之材料热兼容。通过这种方法，在开启装置的制造过程中，膜部件会与包装材料关联在一起，这将在本说明书的实施例中更详细解释。

附图说明

附图1是以分解图的形式显示根据本发明第一个实施例的开启装置的支撑部件横断面的透视示意图。

附图2为开启装置的横断面示意图，该开启装置包括附图1中安装到包装层压材料上的部件。

附图3是用于根据本发明第二个实施例的开启装置的支撑部件的横断面的示意图。

附图4是按照本发明第二个实施例的开启装置，在其关闭状态的横断面。

附图5是安装在包装容器上的附图4开启装置的开口的横断面。

附图6和7是显示根据本发明一个实施例的制造方法两个阶段的横断面示意图。

具体实施方式

为进一步澄清本发明的功能和多样性，将详细描述各种实施例的示例性应用。

在本发明第一个实施例中，开启装置包括预制的支撑部件104。注意到，预制在这里可包括任何类型的两步成型，其中一部件的生产早于另一部件。因此预制的情形包括，从支撑部件104完全由另一个工厂制造的情形到共成型方法中支撑部件104在即将生产第二部件，膜部件102，之时才生产的情形。在本实施例中，支撑部件104被安排在半个模具中，其与一个节段包装材料112对齐。包装材料112包括全部或部分穿透或开口111的图案（pattern），其中部分穿透，例如可包括核心纸板层113已移除但诸如PE箔和/或铝箔等箔层115任然存在的节段。支撑部件104还包括开口108。然后第一半个模具与还在包装材料112另一侧的第二半个模具对齐，因此形成模具腔。在连续的步骤中熔体注入腔内，其中熔体充满了腔，从而限定了膜部件102。熔体将进入支撑部件所有可进入的开口108，因此膜部件102机械地与支撑部件104相连接。在只有箔层115存在的地方，没有任何支撑部件104或半个模具的支撑，熔体穿透箔层115，并且填满任何空隙。被注射熔体，优选是塑料材质，与支撑部件104的材料是热不兼容的，这意味着这两部件不会粘结在一起，只能机械地连接在一起。两部件使用不同的材料，这被认为是最简单的，以使得不粘结自动出现，但还有更多的途径来达到这预期的效果。一个实施例是支撑部件104表面涂敷有防止粘结的合适涂层。开口108可以是切口形（undercut shape），以防止膜部件从开口108拉脱。开口还可能是直线形状，其中机械连接的实现，可通过使膜部件102在支撑部件的另一侧扩展（例如可通过第一半个模具的合适设计来实现），在这种情况下，铆钉样形状可提供机械连接。这两种设计的例子与第一个实施例一起说明。

半个模具并没有显示在附图中，但根据开启装置的外型，其内部形状是明确的。

在一个或多个实施例中，膜部件102与包装材料112的PE箔115通过热连接，有效地把开启装置焊接到包装材料。变种包括箔115和膜部件102使用不是PE的其他材料，本领域技术人员了解所需满足的标准；膜部件102的材料应当与支撑部件104的材料热不兼容，但是与箔115的材料，或者它可能会附着的其它结构的材料相热兼容。通过这种方法，在开启装置制造过程中或多或少可自动地获得足够的密封。

因此，根据第一个实施例的本发明装置包括具有切口节段（undercut sections）的支撑部件104，膜部件102延伸进切口，从而膜部件102和支撑部件104机械连接。膜部件102进一步附着到包装材料112上设置有开启装置的部分，从而形成一个连续的表面，提供有效的密封。

值得注意的是，由上述方式形成的开启装置可具有复杂的形状，半个模具以及预制的支撑部件可设计成这样，能为开启装置成品提供任何所需的合理属性。在第一个实施例中，示例可以是在开启装置时能有效作为铰链的铰链部分134，这样使得当设置有开启装置的包装容器被打开，支撑部分104可作为能重新盖紧的盖子。另一个具体特征由附图标记117显示。在开启过程中该铆钉状结构将跟着支撑部分104，从而创设出进气口，使产品从包装容器中平稳地倒出。该开启装置还提供有方便开启的拉片。

附图2的粗线大致显示了开启装置在开启时分离处，有效地突破由膜部件102提供的密封。还需要指出的是，设置在包装材料支撑部件104同侧的膜部件102部分，可改善倾倒特性。

本发明的第二个实施例与第一个类似，是基于同样的发明构思。为了便于理解，使用同样的附图标记，如果有可能的话，增加100。在该实施例中，支撑部件204是由230、232这两部分形成，附图3所示位置折叠成一体而成。附图3右侧的部分232是抓握部分232（为驱动部分），左侧的部分是盖子部分230。这两个部分由提供铰链作用的实体桥接（materialbridge）234连在一起。如附图4所示，至于以前实施例中穿透支撑部件204的开口208，膜部件202是从第二材料上形成的。在这种情况下，面对本发明说明书的技术人员能意识到，有无数的替代方法来实现支撑部件和膜部件之间的机械连接。另外，膜部件202包括弱化结构210，其用途和标准与第一个实施例中已经提到的一致。在该实施例中，膜部件202提供了倾倒口，以及连接法兰218；支撑部件204提供了能重新盖紧的开口，因为它可卡到倾倒口中。

根据该实施例，通过抓握并拉位于铰链234远端的抓握部分232打开开启装置。如附图5所示，盖子部分230将迫使膜部件202跟着运动，因此膜部件202将沿着弱化线210破裂。在第二个实施例中显示的支撑部件204的特殊机构将为膜部件202破裂提供足够集中的力量，并使得用户施加足够的力量更加简便。

在替代的实施例中，支撑部件一体成形，没有所述的铰链动作，在这种情况下，相较于附图3-5中描述的实施例，膜部件202而是使弱化线沿直径的另一个端开始破裂。这种实施例与结合附图1和2描述的第一个实施例相类似。再次，由于发明的开启装置制造方法，互连部件之间的配合是完美的。

由于该实施例依赖按揿配合而不是拧的动作，从上可以看出，开启装置的形状有很多替代，基本上任何形状都可能成为替代品。尤其是，形状可做适应性修改，以使得包装容器上可用区域的使用最优化（可能受褶皱、密封等的限制）。

应当指出，所有的实施例仅仅是示例性的，支撑部件、带有拉片膜部件等有许多似乎合理的设计，因此，本发明不应该限定在这方面。例如，没有一处细节需要有本质上圆形的设计。由于（压缩）模具是优选的制造方法，环形部件并没有带来直接的好处，因此它们可以具有任何功能性设计，如椭圆形，长方形等等。所示的拉片，可能是拉环，或根本不存在。

与圆锥形开口的支撑部件功能等同的方案，如上所定义，可以是，例如，形成在凸出部直径增加的头部，这些穿过开口，如附图1所示的“铆钉”。

本发明所有的实施例优选由同样的方法制造。该方法包括使用预制的支撑部件，在注入膜部件材料之前设置在模具腔内。材料的实际注入采用传统的方式，与此相关的参数本领域技术人员可以很容易地推导出来。对于注入点的位置和数量选择也是一样的。

实现膜部件特征的技术可以变化，其中有一些值得一提：

膜部件及尤其是弱化结构应当非常薄的事实，造成一定的困难，由于要使注入到腔中的材料填满这么薄的腔隙不是那么容易。如果腔隙没有填满的话，后果是密封不够。因此，可以使用压缩模技术（或者压缩注入），在该技术中，腔的体积在注入材料后变小。WO2008004939披露了该等技术。

附图6和7显示了一个特定实施例的横断面示意图。这里的模具160包括第一半个模具162和第二半个模具164，第二半个模具164相对于第一半个模具162是可以活动的，并设计成把包装材料172夹在当中且形成模具腔。第二半个模具包括可移动的工具166，其设置成以形成弱化线。该可移动的工具166相对于第二半个模具164是可移动的，以至于在注入的材料硬化之前可移动的工具可（进一步）滑进腔内以压缩材料，从而形成弱化线以及达到预期的厚度。根据附图6和7，支撑部件168设置在第一个半模具中，其中所述的支撑部件与本说明书中已描述的任一支撑部件相对应。根据本发明的成型方法，支撑部件不必要设置在第二半个模具中或在模具腔内。本领域一般技术人员意识到，附图只是说明了原则，而不是具体的设计，例如，注入点的位置并没有显示在图纸中，并会因不同的模具设计而有变化。这也是明显的，实际模具的形状将更为细致，包括该设计的每一个细节问题。

在任何实施例中，预制件的槽开口或通孔可以进行特殊设置。该特殊设置是为了避免内容物通过由于注入的聚合体收缩而在通孔区域形成的任何小缝隙的泄漏。根据一个或多个实施例，通孔四周设置有槽，基本上是预制成锯齿状（indentation），优选形成封闭的路径（循环）。在注入过程中，聚合体将进入槽，并且聚合体在冷却过程中收缩，它会放射状向该槽内缘的挤压（pinch），并提供密封。即使槽只由放射状内缘构成，也可以完成密封挤压动作，但如果槽也作为一个明确限定的放射状外沿，把两部分夹紧的力量可能要更强。

槽没有必要仅靠通孔设置，只要通孔被环绕即可。一个实施例包括设置在弱化线内侧放射状区域的槽。该槽将起到三重目的，防止泄漏（如上所述），防止液体进入预制件和膜部件之间的缝隙，和把膜部件附着到预制件上。为了加强槽的功能，该槽或至少其放射状内缘，可具有轻度的切口。该特征会加强此设置的耦合强度。

根据附图1，用于这些槽的经典位置可以是围绕一个或者多个开口108的四周。

Claims

1.用于包装容器的开启装置，该包装容器由具有构成该包装容器外侧的上面和构成该包装容器内侧的下面的包装材料形成，该开启装置（100）包括两个操作部件，设置在该包装材料（112）上面的预制的支撑部件（104），和设置在该包装材料（112）下面的并且延伸进入该支撑部件（104）开口（111）中以使得该两部件机械连接的膜部件（102），并且其中，该膜部件（102）的材料与该支撑部件（104）的材料是热不兼容的，以使得在制造该开启装置过程中，避免该两个操作部件的熔合、粘接或粘连，

其中，该膜部件延伸过该支撑部件的开口，其中，所述的开口呈圆锥形。

2.用于包装容器的开启装置，该包装容器由具有构成该包装容器外侧的上面和构成该包装容器内侧的下面的包装材料形成，该开启装置（100）包括两个操作部件，设置在该包装材料（112）上面的预制的支撑部件（104），和设置在该包装材料（112）下面的并且延伸进入该支撑部件（104）开口（111）中以使得该两部件机械连接的膜部件（102），并且其中，该膜部件（102）的材料与该支撑部件（104）的材料是热不兼容的，以使得在制造该开启装置过程中，避免该两个操作部件的熔合、粘接或粘连，

其中，该膜部件穿透至少一个该支撑部件的开口，使得该膜部件在该开口的两侧延伸，以及

其中，该膜部件在所述至少一个开口两侧的尺寸要大于该至少一个开口的尺寸。

3.根据权利要求1所述的开启装置，其中该膜部件的材料与该包装材料的材料是热兼容的。

4.根据前述任一权利要求所述的开启装置，其中该支撑部件包括至少一个切口结构，该切口结构把该膜部件的位置固定。

5.根据前述权利要求1或者2所述的开启装置，其中，该膜部件包括弱化结构，其设置成当拉力或扭力施加到该开启装置上会破裂。

6.根据前述权利要求1或者2所述的开启装置，其中，该支撑部件包括让该膜部件延伸进入的形成封闭通路的槽。

7.根据权利要求6所述的开启装置，其中，该封闭通路围绕所述支撑部件中的通孔。

8.开启装置的制造方法，其包括步骤：

在第一半个模具（162）上设置预制件（170），

在包装材料（172）的第一面上设置该第一半个模具（162），该第一半个模具（162）与包装材料（172）的孔图案对准，

在该包装材料（172）的另一面设置第二半个模具（164），从而形成至少一个由该半个模具（162，164）、该预制件（170）和该包装材料（172）形成的模具腔，

把与该预制件热不兼容的聚合体材料熔体注入到至少一个所述模具腔，由此，该熔体至少部分穿透该预制件（170）和该包装材料（172）的开口，以使得该预制件（170）为该开启装置提供支撑部件，并且该注入的熔体形成该开启装置膜的膜部件。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，该包装材料是纸芯涂覆聚合体层和/或金属箔层的夹心层压结构，其中制备该孔图案的步骤包括，在用箔层涂敷之前，去除该孔图案中的至少一孔的纸芯层。

10.根据权利要求8或9所述的方法，在注入熔体步骤之后，进一步包括步骤：注入所述熔体，将可移动的部分（166）推进该模具腔内，从而局部地降低模具腔的体积，并且在该膜部件形成弱化线。

11.具有根据权利要求1-7中任一项所述的开启装置的包装容器。

12.根据权利要求11所述的包装容器，其中，使用权利要求8-10中任一项所述的方法把所述开启装置提供到该包装容器。

13.根据权利要求11所述的包装容器，其中，所述膜部件与该包装材料的至少一层热兼容。

14.根据权利要求11所述的包装容器，其中，所述膜部件与所述包装容器最外层和最内层热兼容。