CN105939938A - 用于开启装有可倾倒物品的容器的开启装置 - Google Patents

Abstract

一种开启装置(1)，所述开启装置(1)可约束于用于可倾倒物品的多层容器(2)的一个可穿孔部分，所述开启装置包括：可连接到所述可穿孔部分的套环(4)、以及在所述套环(4)内部移动的切割元件(5)，所述切割元件(5)的移动受设于所述切割元件(5)与所述套环(4)之间的螺旋形导向装置(60)约束，所述切割元件(5)包括至少一个第一凸齿(6)，所述第一凸齿(6)具有大致三角形的截面且设有至少一个具有顶点(7a)的端部(7)，以刺穿所述至少一个可穿孔部分，所述至少一个端部至少在紧邻所述至少一个顶点处成圆形，所述凸齿设有至少两个齿面(8、9)、至少一个侧面(10)、由所述侧面(10)与所述齿面中的至少一个(8)相交所限定的至少一个切割刃(11)，所述切割刃(11)连接在所述端部上并跨越整个所述端部，紧邻所述顶点(7a)。

Description

用于开启装有可倾倒物品的容器的开启装置

技术领域

本发明涉及一种用于开启适于容纳可倾倒物品的容器的开启装置。具体而言，本发明的开启装置定位于多层容器的可穿孔部分且包括可直接在上述可穿孔部分连接的套环，以及在所述装置装配好后可在套环内部移动的切割元件，所述切割元件的移动受设于切割元件与套环之间的螺旋形导向装置约束。详细而言，切割元件具有多个凸齿，该凸齿具有大致三角形的截面且每个凸齿具有上端部，所述上端部的顶点适于当切割元件随着容器开启而相对于所述套环螺旋形地滑动时切割可穿孔部分。

现有技术

基本上，在现有技术的切割元件中的上端部是一个由三角形凸齿的两个平的齿面限定的部分，该三角形凸齿的两个平的齿面与该上部端部的两个侧面相交。因此，这样的上端部具有非常尖锐的顶点。

术语“顶点”在本发明中意指一个多边形或角的两条或以上的边相交的点，亦即一个多面体或多面角的边缘和侧面会聚的点。须要注意到的是，顶点大致上表示凸齿自身的尖端，亦即凸齿的最突出的部分。

应该注意的是，上端部的尖端或顶点或自由端因此是凸齿首先接触可穿孔部分且承受最大应力的那一部分，这是因为切割元件移动的路径并非与可穿孔部分垂直，而是大致上呈螺旋形。

这类型的开启装置在现有技术中是已知的。例如，授予Tetra Laval的欧洲专利EP1088764 B1描述了上述类型的一种开启装置，详细而言，其中的切割元件与套环一体成型，因而形成单一预组装体。应该注意的是，这种开启装置的切割元件设有具有多个凸齿，凸齿的端部设有非常尖锐的顶点。

再者，已经开发了其他设有更锋利切割刃的开启装置。例如，Elopak System AG提交的国际专利申请WO 2010/128302 A1描述了一种开启装置，其中切割元件由具有切割刀片的凸齿组成，该切割刀片的刃从凸齿尖端延伸到套环。详细而言，该切割刀片的刃在限定凸齿的内面和外面的两侧面形成斜边。

然而，这样的开启装置并非没有缺点，因为容器配置了开启装置，使得可穿孔部分的开启变得越来越不容易。详细而言，应该记得，这样的开启装置配置在由层状材料制成的容器上，亦即容器是由若干层不同的材料制成，每层材料专门用于一种特定的任务。大体上，容器的可穿孔部分由多层形成，包括由热塑材料制成的第一外层、由铝制成的层、以及由热塑材料制成的一个或多个内层。在铝层与热塑料各层之间设置了粘合层，以便将铝层与热塑料层连接起来。这样的层叠结构或多层材料为可穿孔部分提供良好的结构刚性，经进一步研究再提供阻挡层，防止致病物质以及尤其是氧气进入容器内。这样可防止存储在容器内的物品(诸如例如牛奶或其他饮料)在数天内变坏。在本技术领域中，已经开发并且引入了越来越可靠的热塑材料，然而特别是由于多层材料的韧性增大，导致多层材料的总体机械强度特性增加，其结果是使用已知技术的切割元件进行可穿孔部分的首次切割时难度增加且逐渐变得困难。实际上，热塑材料的混合物含有诸如LLDPE和LDPE的材料，这些材料虽然一方面改善了可穿孔部分的密封特性，但是另一方面大大增加了整个材料的韧性。详细而言，申请人进一步注意到，对于该类型的多层材料，已知的切割元件的凸齿不能够再有效地切断容器的可穿孔部分，以至于开启容器的操作导致切割元件的凸齿(尤其尖锐顶点)过度受力。因此，在开启操作期间，凸齿的尖锐顶点弯曲，使得穿孔及开启容器的能力受损。

应该注意的是，LLDPE(英文Linear Low Density Polyethylene的首字母缩略词)是指在金属茂合物(也称茂金属聚乙烯，以符号m-PE代表)存在下聚合形成的乙烯-α-烯烃共聚物，其通常为线性低密度聚乙烯。再者，LDPE(英文Low Density Polyethylene的首字母缩略词)是指低密度聚乙烯。根据已知技术，LLDPE的特性是高抗剪切强度和抗穿刺性，而LDPE的优点是允许有效率且安全的热焊接并且提供防潮功能及其他功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种配备了切割元件的开启装置，该开启装置容易地和有效地开启多层容器的可穿孔部分。

本发明的另一个目的是提供一种开启装置，该开启装置无需过度改造已知技术的开启装置的一般结构。

这些和其他目的通过一种开启装置来达到，所述开启装置可约束于容纳可倾倒物品的多层容器的一个可穿孔部分。所述开启装置包括可连接到所述可穿孔部分的套环，以及可在所述套环内部移动的切割元件，所述切割元件受位于所述切割元件与所述套环之间的螺旋形导向装置约束，所述切割元件包括至少一个第一凸齿，所述第一凸齿具有大致三角形的截面且设有至少一个具有至少一个顶点的端部，以刺穿至少一个所述可穿孔部分，所述至少一个端部至少在紧邻所述至少一个顶点处成圆形，其特征在于，所述至少一个凸齿具有至少两个齿面、至少一个侧面、由所述至少一个侧面与所述至少两个齿面中的至少一个相交所限定的至少一个切割刃，所述至少一个切割刃连接于并跨越整个所述至少一个端部，紧邻所述至少一个顶点。

实际上，并非如已知技术的装置中的顶点那样尖锐，所述至少一个顶点大致成圆形，使得凸齿的顶点虽然仍能在可穿孔部分穿孔，但随着切割元件相对于套环进行旋转平移(亦即切割元件相对于套环螺旋形地移动)而不会弯曲。申请人发现，通过这种方式，凸齿的顶点不再出现由于现今使用多层材料导致韧性增大而在开启容器过程中施加过度压力至凸齿产生的任何弯曲。实际上，一旦凸齿的顶点已经刺穿可穿孔部分，可穿孔部分便会接触到凸齿本身的切割刃，因此接下来切割可穿孔部分步骤变得容易。

具体而言，所述端部在所述至少两个齿面与所述至少一个侧面之间延伸，以增加端部本身的整体刚性。再者，所述至少一个端部相对于所述至少一个侧面倾斜地延伸，以便允许顶点更容易地刺穿可穿孔部分。所述至少一个端部的轴线与所述至少一个侧面的垂直轴线之间限定的角度在20°与50°之间。

再者，切割元件是由聚丙烯制成的。

根据本文中描述的实施例，凸齿设有两个齿面、彼此相对的外侧面和内侧面、以及由该两个侧面中的一个与该两个齿面中的至少一个相交所限定的至少一个切割刃，该切割刃在连接于并跨越整个该端部，紧邻该顶点。

具体而言，切割刃由外侧面与该两个齿面中的至少一个相交所限定。

因此，一旦凸齿的顶点的外侧面已经刺穿可穿孔部分，则可穿孔部分会接触到凸齿本身的切割刃，接下来切割可穿孔部分步骤变得容易。

根据本发明，所述至少一个端部至少在紧邻所述至少一个顶点处的曲率半径在0.15mm与0.30mm之间。申请人发现，这数值范围的曲率半径在实现模具的可行性、凸齿的穿孔有效性和消除凸齿的端部顶点弯曲之间取得良好平衡。

根据本文中描述的实施例，开启装置还包括与所述套环螺接的上盖。对本领域的技术人员显然而见的是，所述上盖随着容器开启带动所述至少一个切割元件相对于所述套环进行螺旋形位移。

根据开启装置的另一个实施例，所述切割元件具有至少一个第二凸齿，该第二凸齿具有三角形截面且设有至少一个具有尖锐顶点的端部，以刺穿所述至少一个可穿孔部分，其中所述至少一个第二凸齿相对于所述至少一个第一凸齿以一种方式设置，该方式使得当所述切割元件相对于所述套环螺旋形地移动的时候，所述至少一个第二凸齿先于所述至少一个第一凸齿与所述可穿孔部分啮合。实际上，与所述至少一个第一凸齿不同，这样的第二凸齿具有至少一个尖锐顶点且被设计成与可穿孔部分啮合，以便防止所述至少一个第一凸齿的圆形顶点在可穿孔部分上滑动，从而导致构成可穿孔部分的层压结构折断。

最后，所述至少一个可穿孔部分包括至少一个铝层、设置在所述铝层的内表面和/或外表面上的一个或多个由热塑材料制成的层、以及设置在所述一个或多个热塑料层与所述至少一个铝层之间的至少一个粘合层。

本发明的目的通过用于可倾倒物品的多层容器进一步达到，该多层容器由包括纸层的层压结构限定且在该容器的纸层设有开孔的那个区域设有可穿孔部分，该容器的特征在于包括根据本发明及前文所述的开启装置，该开启装置受约束于该可穿孔部分。

附图说明

以下通过作为非限制性的例子结合附图来描述本发明的不同优选实施例，将使本发明的上述和其他方面对本领域的技术人员而言变得更为明显，其中：

图1示出了应用在用于可倾倒物品的容器上的开启装置；

图2示出了图1的容器的可穿孔部分的截面，未示出开启装置；

图3是根据本发明的开启装置的立体纵向截面图；

图4是图3的切割元件的立体图；

图5是图4的切割元件的凸齿的详细视图；

图6是图4和图5的切割元件的一般第一凸齿的详细视图；

图7是图4和图5的切割元件的第二凸齿的详细视图。

具体参看以上附图，以数字1表示根据本发明的开启装置。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的开启装置1，开启装置1受约束于用于可倾倒物品的多层容器2的可穿孔部分3(图2)。应该注意的是，根据本文中描述的实施例和图2，多层容器2的所述可穿孔部分3位于容器2的层压结构中的纸层49设有开孔49a的那一个区域中。具体而言，该可穿孔部分3包括设置在该层压结构内部的铝层50、设置在所述容器外位于所述铝层的外表面上的热塑材料层51、设置在容器2内部位于所述铝层50的内表面上的两个热塑材料层52和53、以及设置在铝层50与热塑材料层52和53之间且直接接触所述铝层50的粘合层54。然而，应该说明的是，具有不同层压结构、或热塑材料层数目或或粘合层或铝层的数目不一样、或各层相对于彼此以不同的方式设置的实施例，依然在本发明的保护范围内。

由聚丙烯或类似塑料制成的这样的开启装置1包括可环接于前述可穿孔部分3的套环4以及可在所述套环4内部移动的切割元件5，切割元件5的移动受设于切割元件5与套环4之间的螺旋形导向装置60约束。这样的螺旋形导向装置60以已知的方式包括分别设置在切割元件5的外表面5a上的螺纹元件30和在套环4的内表面4a上的螺纹元件31。实际上，当首次使用容器2的时候，切割元件5在套环4内部沿着螺旋形导向槽向上移动直至到达容器2的可穿孔部分3，切割可穿孔部分3。

切割元件5包括多个第一凸齿6，每个凸齿6设有两个平的齿面8和9、以及两个侧面10。两个侧面10是彼此相对的外侧面10a和内侧面10b，其中外侧面10a与两个齿面8和9中之一8一起包括切割刃11，所述切割刃11大致由外侧面10a与两个齿面8和9中之一8相交所限定。随着切割元件5相对于套环4螺旋形地移动，该切割刃11撕开容器2的可穿孔部分3。再者，每个第一凸齿6设有端部7，当所述凸齿接触可穿孔部分3的时候，端部7的顶点7a刺穿可穿孔部分3。因此，端部7的顶点7a是首先接触可穿孔部分3的第一凸齿6的部分。有利地，所述端部7在紧邻所述顶点7a处成圆形。更具体而言，所述端部7在紧邻所述顶点7a处具有0.22mm的曲率半径r(参见图6)。

然而，应该注意的是，以下开启装置1的实施例也在本发明的保护范围内：开启装置1的端部7在紧邻顶点7a处的曲率半径r在0.15mm与0.30mm之间。

如图4至图6所示，这样的切割刃11连接于并跨越整个端部7，紧邻顶点7a。实际上，虽然第一凸齿6具有切割刃11，但是第一凸齿6的顶点7a已非如已知技术的开启装置中所教导那样尖锐，而是稍稍成圆形；尽管如此，所述凸齿使用凸齿6的顶点7a和切割刃11仍然可刺穿并接着撕开所述可穿孔部分。

如图4至图6所示，所述端部7在所述两个齿面8和9与所述侧面10a和10b之间延伸，成形为圆形表面，该圆形表面沿着其整个长度的曲率半径相等于或大致类似于顶点7a的曲率半径。具体而言，位于所述端部7的X轴线与位于第一凸齿6的外侧面10a的Y轴线之间形成大约36°的角。实际上，所述端部7相对于外侧面10a以36°的角A倾斜地延伸。在其他实施例中，所述角A可在20°至50°的范围内，包括20°和50°，没有背离本发明的保护范围。然而，这样的顶点7a虽然具有圆形外形，但仍然能够刺刺穿可穿孔部分3。

根据本发明的其他实施例(未示出)，所述凸齿可设有两个以上齿面。类似地，所述凸齿也可仅仅设有一个侧面，以及也可设有两个以上侧面。在这情况下，切割轮廓由一个侧面与齿面中之一相交所限定，且连接于并跨越整个所述端部，紧邻所述顶点。

根据不同于上述优选实施例的另一种变型，切割刃由所述内侧面或不同于内侧面的侧面与至少一个齿面相交所限定。

最后，虽然在附图所示的实施例中齿面8和9是平的，但该两个齿面可具有不同的形状，例如齿面8和9相对于从凸齿6的底部延伸到顶点7a的假想线可以是凹面的或凸面的。

根据图1描述的实施例，开启装置1还包括螺接于所述套环4的上盖12。本质上，如本领域的技术人员已知，当容器2开启的时候，上盖12实际上带动切割元件5相对于套环4进行螺旋形位移。然而，应该注意的是，不设置上盖12的开启装置1仍然在本发明的保护范围内。

根据本文中描述的实施例，所述切割元件5包括第二凸齿20，第二凸齿20正如现有技术中的装置那样具有三角形截面，且其至少一个上端部21具有尖锐顶点21a。这样的第二凸齿20相对于上述凸齿6以一种方式设置，该方式使得当切割元件5相对于套环4螺旋形地移动的时候，第二凸齿20先于具有圆形顶点7a的所述第一凸齿6与所述可穿孔部分3啮合。

然而，应该注意的是，不设置所述第二凸齿20或设有两个或以上第二凸齿的第二实施例仍然在本发明的保护范围内。

应该注意的是，与第一凸齿6不同，这第二凸齿20具有尖锐顶点21a且被设计成与可穿孔部分3啮合，使得可穿孔部分3被适当地拉紧。一方面，这方案防止了第一凸齿6的圆形顶点7a在可穿孔部分3上滑动，从而导致构成可穿孔部分3本身的层压结构折断；另一方面，这方案允许更容易地切割可穿孔部分3。

Claims (10)

1.一种开启装置(1)，所述开启装置(1)可约束于用于可倾倒物品的多层容器(2)的一个可穿孔部分(3)，所述开启装置(1)包括：可连接到所述可穿孔部分的套环(4)、以及在所述套环(4)内部移动的切割元件(5)，所述切割元件(5)的移动受设于所述切割元件(5)与所述套环(4)之间的螺旋形导向装置(60)约束，所述切割元件(5)包括至少一个第一凸齿(6)，所述第一凸齿(6)具有大致三角形的截面且设有至少一个具有顶点(7a)的端部(7)，以刺穿所述可穿孔部分，所述端部至少在紧邻所述顶点处成圆形，其特征在于，所述凸齿设有至少两个齿面(8、9)、至少一个侧面(10)、由所述侧面(10)与所述齿面中的至少一个(8)相交所限定的至少一个切割刃(11)，所述切割刃(11)连接在所述端部上并跨越整个所述端部，紧邻所述顶点(7a)。

2.根据权利要求1所述的开启装置(1)，其特征在于，所述端部在所述两个齿面与所述侧面之间延伸。

3.根据权利要求1或2所述的开启装置(1)，其特征在于，所述端部相对于所述侧面倾斜地延伸。

4.根据权利要求3所述的开启装置(1)，其特征在于，所述至少一个端部的轴线(X)与所述至少一个侧面的垂直轴线(Y)之间形成的角度在20°与50°之间。

5.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的开启装置(1)，其特征在于，所述凸齿设有两个齿面(8、9)、彼此相对的外侧面(10a)和内侧面(10b)、由所述外侧面和内侧面(10a、10b)中的一个与所述齿面(8)中的至少一个相交所限定的至少一个切割刃(11)，所述切割刃(11)连接在所述端部上并跨越整个端部，紧邻所述顶点(7a)。

6.根据权利要求5所述开启的装置(1)，其特征在于，所述切割刃(11)由所述外侧面(10a)与至少一个所述齿面(8)相交所限定。

7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的开启装置(1)，其特征在于，所述端部至少在紧邻所述顶点处具有在0.15mm与0.30mm之间的曲率半径。

8.根据权利要求1至7中的一项或多项所述的开启装置(1)，包括螺接于所述套环(4)的至少一个上盖(12)，当所述容器开启的时候，所述上盖(12)带动所述至少一个切割元件(5)相对于所述套环进行螺旋形位移。

9.根据权利要求1至8中的一项或多项所述的开启装置(1)，其特征在于，所述切割元件(5)包括至少一个第二凸齿(20)，所述第二凸齿(20)具有三角形截面且设有至少一个端部(21)，所述端部(21)的尖锐顶点(21a)能刺穿所述至少一个可穿孔部分，所述至少一个第二凸齿相对于所述至少一个第一凸齿以一种方式设置，该方式使得当所述切割元件相对于所述套环螺旋形地移动的时候，所述至少一个第二凸齿先于所述至少一个第一凸齿与所述可穿孔部分啮合。

10.用于可倾倒物品的多层容器(2)，所述容器(2)由包括纸层(49)的层压结构限定，所述容器(2)在所述纸层(49)设有开孔(49a)的一个区域设置可穿孔部分(3)，所述容器的特征在于，包括根据权利要求1至9中的一项或多项所述的开启装置(1)，所述开启装置(1)约束于所述可穿孔部分(3)。