CN1056113C - 一种形成薄弱带的方法 - Google Patents

Abstract

一种由缝隙(42)分开的相互间隔开的桥(44)形成的薄弱带(24)，它是当封闭件已被模制成形后而在一滥用显示封闭件的环形部分上形成的。该薄弱带(24)是利用刀刃(32)通过切割操作来形成的，封闭件沿该刀刃的边缘滚动而并不发生滑动。在操作过程中，封闭件的快速接合带(20)与环形部分的内表面保持接触并与刀刃(34)和薄弱带(24)的位置横向对准。

Description

一种形成薄弱带的方法

本发明涉及一种在包装容器的封闭件上形成薄弱带的方法，尤其是、但不仅仅涉及一种用于这种容器的滥用显示(tamper-evident)的封闭件。

众所周知，已通过形成带有薄弱带的封闭件的管状环形部分而提供了一种具有滥用显示功能的封闭件，从而将该环形部分的自由边缘部分限定为保险环或保险带。在一些封闭件中，这种保险环具有快速接合结构(snap-engagement formation)，这可使得保险环与容器中的互补结构形成锁定接合，因此当拆去该封闭件时，该保险环沿薄弱带部分地或整体断开而将该保险环或者留在容器上、或者附着在封闭件上，但能清楚地示出该封闭件曾被开启过。这种快速接合结构可以是沿圆周分布的连续的环形薄片，也可以是沿圆周分布的自由移动的薄片。

当薄弱带是由塑料制成时，其可通过一个留有塑料残余厚度的简单的环形槽而形成，当第一次打开该封闭件时能将该薄弱带撕开。但是，更一般地，该薄弱带采用几个(如10个)小截面的易折断桥的形式，它们绕封闭件间隔开且由缝隙分开，在这些缝隙处该环形部分的塑料沿其厚度上被完全切断。

一般有两种可供选择的方案被用于在塑料环形部分中形成这种薄弱带。一种方案是该薄弱带是环形部分的模制部件，当环形部分本身被模制成形时形成该薄弱带。但是，薄弱带的模制成形通常需要复杂且精密的工具部件，而这些工具部件既昂贵又易于磨损；而且，残余塑料(例如桥)对聚合物的流动带来限制，这可在封闭件部分内聚合物流动方向上残余塑料的下游造成聚合物缺乏。

形成薄弱带的第二种可能的方案克服了上一段所述的第一种方案的缺点。在这一方案中，薄弱带是当封闭件被模制成形后通常借助于该封闭件置于其面前的扇形刀(或一系列扇形刀)而形成的。

在形成薄弱带的第二种方法中，如果这种薄弱带具有间隔开的桥且分开这些桥的缝隙，这种刀具需要正好穿透该封闭件环形部分的壁以形成这些缝隙，至此，实践中通常是由一辊子或其它插入环形部分内部的支撑件而在环形部分的内部支撑该环形部分。通常支撑件可由一种材料、例如橡胶制成。采用这种材料，刀具与其接触而不会变钝，或者换句话说，该支撑件被设置成可通过剪切动作与刀具配合；可是，在每一种情况下支撑件与刀具的接触都会引起其磨损和性能的降低，支撑件和/或刀具可能需要比较频繁地更换或调整。

而且，在这些具有快速接合结构的保险环中，所述的快速接合结构具有一连续柔性环或一系列单个的柔性悬挂件，它(它们)固定在保险环的底部自由边缘的周围且从那里以弹性方式向上向内延伸而与容器接合，至此所述支撑件通常位于该封闭件环形部分的底边之上足够的高度，从而确保：当支撑件插入封闭件或从封闭件中取出时或者当支撑件支撑封闭件环形部分的操作过程中，能可靠地避免与快速接合结构的接触以及对快速接合结构可能造成的损坏，接着就为位于薄弱带下面的环形部分的长度施加了一个下限，必须将薄弱带位于环形部分自由边缘之上一定距离处，这一距离比封闭件内的快速接合结构的高度稍大。因而，该环形部分被做成在保险带下延伸一段基本长度，这通常不仅会导致封闭件本身材料费用的增加，还会导致已为其设计了该封闭件的容器的材料费用的增加。位于环形部分内的快速接合结构的自由边缘的位置受到限制，因为它必须位于该薄弱带的下方。

专利号为NO.5145078的美国专利说明书中描述了一种切割由交错的缝隙和桥形成的薄弱带的方法，在该方法中不再存在前述段落中提及的尺寸限制，因为快速接合结构至少向上延伸到该薄弱带。切割的方法没作详细描述，但在第4栏第29到30行中描述了位于快速接合结构外表面上的挡块结构，该挡块用于夹持着快速接合结构离开所述切割工具，利用该切割工具切割出薄弱带的缝隙和桥。

因此，应当特别指出，在美国专利5145078中，在切割过程中快速接合结构与位于其外面的封闭件环形部分接合，但在实际切割位置它与所述封闭件环形部分间隔开，因此不能从其内部得到支撑。

欧洲专利EP-A-0086970(图6)，法国专利FR-A-2528393和美国专利US-A-4478343也公开了具有快速接合结构的塑料滥用显示带，所述快速接合结构向上延伸超出该薄弱带。可是，其中没有一篇文献描述或表示了这种薄弱带的结构。

本发明的一个目的是避免前面提到的对滥用显示封闭件提出的缺点，因此按照本发明的一方面，它提供了一种形成薄弱带的方法，该薄弱带包括在封闭件的管状塑料环形部分中的交错的易折断桥和缝隙，有一个与该环形部分铰接在一起的结构，并从那里向上向内延伸以便于与和该封闭件配合的容器上的互补结构相接合。当被铰接的结构与环形部分的内表面接合时并且在与该被铰接的结构径向对准的位置，通过从封闭件的外面切入环形部分而形成所述的桥和缝隙，其特征在于，在被铰接的结构和环形部分的内表面相互接触的位置进行切割以形成桥和缝隙，所述切割在缝隙处连续切穿环形部分的厚度而部分地切入被铰接的结构。

通常在实施本发明时，当封闭件通过与被铰接结构的内表面接合而限制其离开刀具装置的横向运动时，通过刀具装置在封闭件的外面与环形部分接合而形成所述桥和缝隙。

在象前述段落中描述的结构中，所述结构的内表面优选地与具有台肩的辊子相接合，通过该台肩与被铰接结构自由边的接合而限制封闭件的轴向运动。

在使用如上所述的本发明的滥用显示封闭件时，所述结构通常是一快速接合结构，它围绕着封闭件的自由底边固定在该封闭件的环形部分上并且适合于以其自由边接合在容器台肩的下面。

下面将结合附图描述本发明的实施例，其中：

图1表示本发明使用的这种封闭件以及与该封闭件相配合的容器；

图2表示形成图1所示的封闭件上的薄弱带的已知方法；

图3表示按照本发明的第一种方法形成的薄弱带的结构；

图4表示按照图3形成薄弱带后的封闭件；

图5是与图3相对应的视图且示出本发明的第二种方法；

图6表示能够实现本发明的第一种装置的中央纵向截面图；

图7表示当沿图6中的VII-VII截面向下看时图6装置的局部视图；以及

图8表示能够实现本发明的形成第二装置一部分的刀具支架的俯视图。

现在参照图1和图2示出塑料环件8，该塑料环件8形成PT(压上，拧开)真空盖10的管状环形部分11的自由末端边缘，该真空盖10用于食品容器12。该封闭件通常由金属制成，它具有由金属薄板冲压成形的金属体以及在其环形部分内部形成的螺纹(未示出)，该螺纹用于与容器上的互补螺纹16相啮合。封闭件的金属自由边形成向内翻转的卷边14，塑料环件通过该卷边牢固地固定在绕其顶端边缘延伸的钩子部分17上(图2)。除了钩子部分外，该环件还具有一圆柱形的中央部分18，该中央部分18基本上与金属体的环形部分(未示出)对准，并且具有以向内翻转的平截头圆锥环20形式的快速接合结构，该平截头圆锥环20绕铰接边22固定在该中央部分(并因而是作为整体的封闭件的)的底部，并从该底部向上且向内延伸到一自由内边缘23。该快速接合环20可以是连续的也可以是由单独的可移动部分形成的。它在铰接边22处与所述中央部分的连接使其在用于一容器(未示出)时易于弯曲。

在盖盖时，当把封闭件用力压到容器上时，所述快速接合环20从模制位置向外弯曲，此后快速弹回到其模制位置，在此它接合在容器的互补卷边54的下方(图1)。那么该环件8能够为该封闭件提供其所需要的滥用显示功能；并且为此目的，该环件8具有一绕其中央部分18形成的作为环形槽的薄弱带24，多个间隔开的易折断的整体桥44横跨过该槽。这些桥由缝隙或开口42间隔开，在这些缝隙或开口处所述中央部分沿其厚度被完全断开。

众所周知，对于所示的这种封闭件，如果企图要从容器12上拧下并除去封闭件，由此产生的封闭件的轴向运动将会使快速接合环与容器的卷边54相接合。继续拧该封闭件就会使桥44断开，因此当封闭件被除去时，就将位于桥下的环件8的部分留在容器上。然后很难或者说不可能让滥用者将该容器重新封闭并将环形件8恢复原状，尤其是封闭件上的桥44以这种方式避免检测。

图2所示的封闭件的特点是薄弱带24位于封闭件的横截平面的上方，该平面包括快速接合环的自由内边23。这一特点是这种方法中特有的，至此所述的这种方法用于在模制后利用剪切操作来形成这一薄弱带。为了本说明书的所述目的，薄弱带与自由边23的轴向距离在图2中用“X”表示。

参照图2，在形成薄弱带24的已知方法中，以薄金属切口刃形式的固定刀具32形成了桥44和缝隙42，封闭件紧靠着该固定刀具转动而并不发生滑动。所述刀具通常是扇形的，其周边切削刃34凹进间隔开的切口36中，通过这些切削刃形成了桥44。在这些切口之间形成的齿用标号35表示。

刀具是由支撑件60来固定和支撑的，其圆柱表面62为刀具穿入环件8提供了一个限位挡块。环件8在其内部由与它接合的带槽支撑辊66的圆柱表面64来支撑，而中央部分18的内表面位于在该辊上形成的环形槽68的上方和下方。该槽是长方形的并具有面向下的上表面70。

在切割操作中，环8的外表面由支撑件60夹紧而其内表面由支撑辊66夹紧。因此封闭件10作为一个整体而在其横向运动上受到限制，此外使得刀具的上表面71与槽68的上表面70相配合而由剪切动作形成薄弱带。

从前述内容可以理解，形成所述薄弱带所用的方法需要支撑辊66与刀具32横向对准，也就是说，该支撑辊66必须沿封闭件的轴向与刀具部分重叠。但是，辊子必须位于快速接合环20之上足够的距离以确保：在形成薄弱带的操作过程中当辊子被移到或离开所示的操作位置时，它不与快速接合环接合并且不可能破坏该接合环。这一保险距离以及刀具与辊子的重叠部分一起构成了距离X，薄弱带沿轴向位于快速接合环的自由边23之上这一距离X。

可是，对于许多容器来说，薄弱带沿轴向位于快速接合环的自由边之上的这一位置需要容器颈部进行并不希望的且造成浪费的延长以适应所涉及的附加高度。换句话说，为快速接合环的高度“H”施加了一个限制，该快速接合环可以与相同的容器颈部成品一起使用。图3表示按照本发明形成薄弱带的方法是如何改进以解决这一问题的。在图3中，与前面相同的标号用来表示相同或等同的部件。封闭件10与在图1中所示的一样，只是环件8的尺寸有所变化。

现在参照图3，按照本发明的教导，不采用与环件8的中央部分18的内表面直接接合，而是使支撑辊66通过快速接合环20间接支撑该中央部分18，该快速接合环20沿铰接边22向外折叠以便于与该中央部分面对面地接触。刀具32再一次横向对准该支撑辊。在中央部分中形成薄弱带24的过程中，刀具可以切入快速接合环的外表面，在图4中用局部切口95表示，但切进的深度比较小且不足以破坏快速接合环的能力、即：当打开封闭件时实现其所需的断开桥的这一功能。

从前述的段落中可以看出，对于封闭件而言，薄弱带24与快速接合环20横向对准，换句话说，快速接合环从其位于铰接线22的连接处沿封闭件的轴向延伸而超过薄弱带直到其端部自由边23。这一结构与图2所述的结构相比获得了几个优点：即(1)支撑辊不再有槽68，但代之具有一能为中央部分提供支撑的简单的圆柱外圆周而与刀具直接对准；(2)刀具相对于支撑辊66的纵向位置不再受到限制，因为不再有剪切动作；(3)刀具相对于环件的纵向位置能在宽的范围内进行调整，因为刀具的位置不再必须位于快速接合环的自由边23之上；以及(4)基于同样的原因快速接合环的纵向长度可在其宽的范围内变化以适应封闭件与之配合的容器成品。

图5表示在封闭件10上进实现割操作的第二种方法，其中在进行切割时，支撑辊66与快速接合环20的自由顶边23接合。所述接合发生在支撑辊环形凹槽73的面向下的水平台肩72上，所述快速接合环容纳在该环形凹槽73中。可以理解，借助于这样的接合，在切割位置支撑辊限制了封闭件的纵向运动。这一重要性在下文将变得显而易见。

参照图3到图5在上述的实施例中，封闭件10、带刀具32的支撑件60以及支撑辊66相互形成可操作接合的方式并没有构成本发明的任何部分，因而下面只作简单描述。在一个优选的结构中，支撑件和刀具位于基本呈圆形的固定中央转台的圆周边，支撑辊是几个相同组件之一的行星辊组件的部件，这些行星辊组件被限制并被驱动而绕与转台同轴线的固定的圆周轨道转动。转台的相互啮合的齿轮和每一辊组件驱动支撑辊66绕它们的轴线以预定的速度旋转，使得：当封闭件通过刀具时，只在支撑件60和环件8之间发生滚动接触。

如在前面段落中所述的一般设置的并且按照本发明易于操作的机器具体参考欧洲专利公开号EP.0533633(Italcaps S.p.A-代理号4499)的附图(图1到4)作了特别描述。公开内容在此引入到本说明书中作为参考，而它的图2和图3经过适当改进并结合本申请的图3和图4的实施例被重新作为本申请的图6和图7。

现在参照图6和图7，标号为74的非转动中央平台位于中央的非转动轴76上。图6所示的两个行星辊组件用78表示。它们安装在轮80的圆周上，该轮80安装在位于平台下面的轴76上而自由转动。在其圆周边的轮齿82能与主动齿轮(未示出)啮合而使该轮以预定的速度和方向旋转。

当轮80转动时，每个行星辊组件78由位于平台74和辊子组件上的啮合齿轮84、86分别驱动旋转。齿轮啮合位置与其切割位置纵向对准，以便保证不会出现对封闭件上产生的薄弱带的质量造成损害的滑移。

图7表示轮80一部分上的五个辊子组件78，在该轮80中进行切割操作。可以理解，轮一般从左向右在圆周轨道内沿顺时针方向运动，如箭头A所示。相应地，这些辊子组件以相同的圆周速度沿顺时针方向旋转。

在图7中，刀具32的切削刃34是看得见的，其齿35和槽36相应地在封闭件10上形成薄弱带的缝隙42和桥44，该封闭件被传送通过该切削刃。

在沿轮80运动方向的刀具的上游，平台74上有一凸轮面88，分别放置在辊子组件上并由它们传送的封闭件通过该凸轮面逐渐向外运动并进入其相应辊子组件上的所需偏心位置以便于由刀刃32与其接合。如图3和5所示，它们的环件8接着被夹紧并沿横向方向位于该封闭件外部的平台和封闭件内部的支撑辊66之间。在这期间对封闭件的纵向限制是由装在平台上的覆盖法兰90(图6)提供的。

图5示出该装置部分的改型，在此法兰90被省略了。在切割过程中对封闭件10的纵向限制完全由前面提到的面向下的台肩70提供。

图5中的虚线轮廓线表示在切割前、当支撑辊和封闭件相互作相对运动时支撑辊66和快速接合带20的位置，如前所述。支撑辊从那个位置进一步向封闭件的中央部分18靠近的相对运动将对带20产生一定的轴向压力。申请人已发现这对于达到精确且可靠的切割是有利的。

图6和图7所示装置中的刀具32安装在辊子组件78的圆周轨迹内，因此它的切削刃34通常是凸出的。假如需要调节时，在机器工作期间这种相对的不能达到的位置难以调整刀具的径向位置。图8表示改型机器中的刀具32的支架90。该刀具也具有带有齿35和槽36的切削刃34，但它是凹进去的而不象前述那样是凸出来的。相应于图6和图7中的平台74，机器的固定结构沿径向向外延伸而超过辊子组件78，以用来将刀具送进到一个位置上而与辊子组件轨道径向外部的封闭件而不是如前所述的轨道内的封闭件相接合。相应于凸轮面88的具有凹面形状而不是凸面形状的相关凸轮面(未示出)产生了封闭件朝向其在辊子组件上的偏心位置的任何所需的向内运动，以便用于切割。千分尺92使得刀具的位置在“运行”中被径向调整，一旋转杆94可用于调整刀具在水平面上的位置。

对于这种具有不连续快速接合环的封闭件，优选地是该环中断的周边长度比较小，从而在切削时由该快速接合环提供的反向支撑在该封闭件周围基本上仍然是均匀的。

本发明并不仅限于如前具体描述的滥用显示PT-盖，其应用范围可扩大到至少其管状环形部分的一部分是由塑性材料制成的封闭件。这样本发明适用于基本上或整个是由塑性材料制成的封闭件。虽然最早想到的是为了形成薄弱带，该薄弱带形成了滥用显示封闭件的保险带并且从封闭件外面是看得见的，但本发明也可用于为了其它目的而形成薄弱带，只要在与该薄弱带位置横向对准的封闭件内部可得到与容器相接合的结构。

Claims (3)

1.一种形成薄弱带(23)的方法，该薄弱带(23)包括在封闭件的管状塑料环形部分(18)中的交错的易折断桥(44)和缝隙(42)，具有与该环形部分铰接在一起的结构(20)，并从那里向上向内延伸以便于与和该封闭件配合的容器上的互补结构(54)相接合，当被铰接的结构与环形部分的内表面接合时且在与该被铰接结构径向对准的位置，通过从封闭件的外面切入环形部分而形成所述的桥和缝隙，其特征在于，在被铰接结构(20)和环形部分(18)的内表面相互接触的位置进行切割以形成所述桥(44)和缝隙(42)，所述切割在缝隙处连续切穿环形部分的厚度而部分地切入被铰接的结构。

2.一种按照权利要求1所述的方法，其特征在于，当封闭件通过与被铰接结构(20)的内表面接合而限制其离开刀具装置的横向运动时，通过刀具装置(32)在封闭件的外面与环形部分(18)接合而形成所述桥(44)和缝隙(42)。

3.一种按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在被铰接结构(20)的内表面接合有辊子(66)，所述辊子(66)有一台肩(72)，通过这个台肩(72)与被铰接结构的自由边(23)的接合而限制封闭件的轴向运动。

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