CN106660678B - 打开和关闭装置，制造打开和关闭装置以及具有这种打开和关闭装置的包装容器的方法 - Google Patents

打开和关闭装置，制造打开和关闭装置以及具有这种打开和关闭装置的包装容器的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于液体或半液体食品的包装容器100上的打开和关闭装置10。包装容器具有在交叉点相交的折叠线16和打开线13，从而将打开线分成第一打开线部分13a和第二打开线部分13b。打开和关闭装置包括适于促进包装材料沿着打开线13破裂的打开装置12和适于在沿着打开线13打开之后重新关闭包装容器的关闭装置14。本发明还包括具有打开和关闭装置的包装容器和一种制造所述包装容器的方法。

Description

打开和关闭装置，制造打开和关闭装置以及具有这种打开和 关闭装置的包装容器的方法
技术领域
本文描述了一种打开和关闭装置，制造打开和关闭装置以及用于液体或半液体食品的包装容器的方法，所述包装容器具有这样的打开和关闭装置。
背景技术
用于液体食品的一次性使用类型的包装容器通常由基于纸板或纸箱的包装材料制成。一种这样的通常出现的包装容器以商标Tetra
Figure BDA0001181247500000012
Aseptic销售，并且主要用于液体食品(例如牛奶，果汁等)的无菌包装，销售和出售用于长期环境储存。这种已知包装容器中的包装材料通常是包括纸或纸板主体层和外部热塑性塑料液密层的层压材料。为了使包装容器气密，特别是氧气密封，例如用于无菌包装，例如牛奶或果汁的包装，在这些包装容器中的层压材料通常包括至少一个另外的这种气体阻挡层，最常见的是铝箔。
在层压材料的内侧，即拟面向由层压材料生产的容器的填充的食品内容物的一侧，存在施加到铝箔上的最内层，最内层可由一个或几个部分层组成，包括可热封粘合剂聚合物和/或可热封聚烯烃。同样在纸或纸板主体层的外侧上，存在最外层可热封聚合物层(装饰层)。可热封聚合物层通常基于低密度聚乙烯或其共混物。
包装容器通常是通过现代的高速包装机生产的，高速包装机的类型是从卷材或从包装材料的预制坯件连续地形成、填充和密封包装，例如商标为Tetra
Figure BDA0001181247500000011
Aseptic型包装机。因此，包装容器可以通过所谓的形成-填充-密封技术来生产，该技术基本上包括通过填充机连续重整层压包装材料卷材，该填充机形成、填充并密封卷材成为包装。更具体地，由卷材馈送的包装材料形成连续管；通过施加化学灭菌剂(例如过氧化氢溶液)对包装材料卷材进行灭菌，一旦灭菌完成，化学灭菌剂从包装材料的表面去除，例如通过加热蒸发；并且如此灭菌的包装材料卷材保持在封闭的无菌环境中，并且通过以重叠密封的方式密封管的纵向边缘而形成为垂直管。该管填充有食品，并且被密封，并且随后沿着等间隔的横向密封区域切割，以形成垫形或枕形包装容器。
如上所述，Tetra
Figure BDA0001181247500000021
型包装方法的一个方面是连续高速包装的可能性，其对成本效率具有相当大的影响。通常每小时可以制备数千个包装。例如，Tetra
Figure BDA0001181247500000022
A1每小时可生产约10000个包装容器(0.5升或以上的包装容器)，并且每小时可生产约15000个包装容器(一次用量包装)。
如上所述，Tetra
Figure BDA0001181247500000023
Aseptic包装容器是垫形或枕形的，并且通常这种包装容器具有通常以吸管孔的形式或简单地作为切割指示器提供的打开和关闭装置，其通过使用相当薄且因此可撕裂的包装材料来促进。使用常规的打开和关闭装置，例如包括螺旋盖或拉片的那些打开和关闭装置在大多数情况下将是完全起作用的。然而，包装容器的类型是大容量(就每单位时间的包装容器而言)和低成本包装容器(由于包装材料的性质)，并且这种打开和关闭装置可能妨碍生产速度并且对包装容器的成本有害。
由于这个原因，需要一种具有关于所使用的材料的量和每个打开和关闭装置的生产所需的时间的高效率的打开和关闭装置。应当强调的是，即使本发明被开发以解决特定问题，结果可以应用于一般意义上的包装，并且在这方面它不应限于特定类型的包装。
发明内容
至少上述需要通过本发明来解决。
根据第一方面，本发明包括在用于液体或半液体食品的包装容器上的打开和关闭装置。所述包装容器由包装材料制成并且具有第一折叠线和打开线。所述第一折叠线和打开线在交叉点处相交，所述交叉点将打开线分为第一打开线部分和第二打开线部分。所述打开和关闭装置包括适于便于包装材料沿着打开线破裂的打开装置，所述打开装置具有开口边缘，所述开口边缘沿着第一打开线部分至少部分地对齐并且布置在打开线的第一侧上。打开线的第二侧包括包装容器的可打开区域。消费者可以在第一折叠线处折叠开口和闭合装置，并且迫使打开线的包装材料抵靠开口边缘，以便于包装材料沿着打开线破裂。所述打开和关闭装置还包括适于在沿着打开线打开之后重新关闭包装容器的关闭装置，所述关闭装置包括至少第一关闭装置部分和第二关闭装置部分，所述第一和第二关闭装置部分设置在第一折叠线的不同侧上，并且所述第一和第二关闭装置部分设置有相互可锁定的构件，使得在沿着第二折叠线折叠打开装置之后，第一和第二关闭装置部分可以可释放地彼此锁定。
在一个或多个实施方式中，当打开和关闭装置沿着第一折叠线折叠时，第一打开线部分布置成与第二打开线部分基本重合。
在一个或多个实施方式中，第一打开线部分和第二打开线部分中的每一个相对于第一折叠线成角度，并且第二打开线部分是第一打开线部分围绕第一折叠线的镜像。
在一个或多个实施方式中，第二折叠线平行于打开线，并且交叉点将第二折叠线分成第一折叠线部分和第二折叠线部分。
在一个或多个实施方式中，打开装置具有折叠边缘，该折叠边缘至少部分地沿着第一折叠线对准并且布置在折叠线的第一侧上。
在一个或多个实施方式中，开口边缘是齿状或锯齿状的。
在一个或多个实施方式中，打开和关闭装置由聚合物材料制成，并且在形成包装容器之前，将打开和关闭装置注塑到包装容器上。
在一个或多个实施方式中，第一或第二关闭装置部件中的一个形成打开装置的一部分。
在一个或多个实施方式中，第一关闭装置部件形成打开装置的一部分。
在一个或多个实施方式中，第一关闭装置部件是形成为至少一个突起的第一可锁定构件。第二关闭装置部分包括设置有环部分和附接部分的第二可锁定构件。第一可锁定构件的至少一个突起适于插入到第二可锁定构件的环部分的至少一个开口中，用于将第一和第二可锁定构件锁定在一起。
在一个或多个实施方式中，环部分和第一可锁定构件从包装容器的包装材料自由地悬挂或可从其上拆卸。
在一个或多个实施方式中，打开装置设置在第一打开线部分和第一折叠线部分之间，在第二折叠线的第一侧上，并且至少第一可锁定构件延伸经过第二折叠线到第二折叠线的第二侧。
在一个或多个实施方式中，通过附接部分将环部分与第二折叠线间隔开对应于打开线和第二折叠线之间的距离的距离，该附接部分附接到包装容器。
在一个或多个实施方式中，在环部分和附接部分之间提供铰链区域。
在一个或多个实施方式中，第一可锁定构件形成为延伸经过第二折叠线到第二折叠线的第二侧的突起。
根据第二方面，本发明包括一种制造具有打开和关闭装置的包装容器的方法。所述方法包括以下步骤：提供包括主体层的包装材料，所述主体层在第一侧上具有聚合物层，将打开和关闭装置模制到包装材料的第一侧上，所述打开和关闭装置包括打开装置和关闭装置，其中，打开装置和关闭装置的第一关闭装置部分布置在包装容器的第一折叠线的第一侧上，并且关闭装置的第二关闭装置部分布置在第一折叠线的第二侧，从而获得包括打开和关闭装置的包装材料，通过密封其重叠的纵向边缘将包装材料形成为管，用液体或半液体食品填充管，沿横向密封区域密封管以形成垫状包装容器，所述密封被制成使得包装材料在密封区域中围绕第一折叠线折叠，并且使得打开和关闭装置位于包装容器的一个角中。
在一个或多个实施方式中，模制步骤包括以下步骤：在包装材料的第一侧上布置包括至少第一模具腔的第一模具部分，在包装材料的与第一模具部分相对定位的另一侧上布置第二模具部分，将塑料熔体注入第一模具腔体中，以及移除第一和第二模具部分。
在一个或多个实施方式中，包装材料是用于形成多于一个包装容器的卷材，并且密封步骤包括沿着横向相互分开的密封区域密封管以形成垫形包装容器，并且该方法还包括以下步骤：通过在密封区域中的切口将包装容器与管分离。
根据第三方面，本发明包括用于液体或半液体食品的包装容器。所述包装容器由包装材料的纵向管制成，所述包装材料的纵向管在端部由顶部和底部横向密封区域密封以形成垫状，所述包装容器具有第一折叠线和打开线，所述第一折叠线和打开线在交叉点处交叉，所述交叉点将所述打开线分成第一打开线部分和第二打开线部分，并且所述包装容器设置有打开和关闭装置。打开和关闭装置包括适于便于包装材料沿着打开线破裂的打开装置，所述打开装置具有开口边缘，该开口边缘至少部分地沿着第一打开线部分对齐并且布置在打开线的第一侧上。打开线的第二侧包括包装容器的可打开区域，使得消费者可以在第一折叠线处折叠打开和关闭装置，并且迫使打开线的包装材料抵靠开口边缘，以便于包装材料沿着打开线破裂。打开和关闭装置还包括适于在沿着打开线打开之后重新关闭包装容器的关闭装置，所述关闭装置包括至少第一关闭装置部分和第二关闭装置部分，所述第一和第二关闭装置部分设置在第一折叠线的不同侧上，并且所述第一和第二关闭装置部分设有相互可锁定的构件，使得在沿着第二折叠线折叠打开装置之后，第一和第二关闭装置部分可以可释放地彼此锁定。
在一个或多个实施方式中，包装容器具有顶部横向密封区域，第一折叠线形成包装容器的侧边缘，使得第二关闭装置部分布置在包装容器的第一面上，并且第一关闭装置部分和打开装置设置在包装容器的第二面上。
在一个或多个实施方式中，打开装置在第一折叠线和顶部横向密封区域之间延伸。
在一个或多个实施方式中，可打开区域是包装容器的角。
在一个或多个实施方式中，关闭装置沿着打开线和第二折叠线延伸了从第一折叠线到上横向密封区域的距离的大部分，特别是大于80％。
附图说明
其它优点和有利的表征特征将从下面的详细描述中变得显而易见。在所有附图中，相同或相应的元件由相同的附图标记表示。结合不同实施方式描述的特征可以在技术上可能的情况下组合。将参考附图描述实施方式，其中：
图1是根据本发明的打开和关闭装置的第一实施方式的示意性平面图，
图2是设置有图1的打开和关闭装置的包装容器的一部分的示意图。
图3是设置有图1和图2的打开和关闭装置的包装容器的正面的示意图。
图4是图3的包装容器的背面的示意图。
图5是设置有根据第一实施方式的打开和关闭装置的包装容器的一部分的示意图，其中打开和关闭装置被示出为处于打开状态。
图6是图5所示的包装容器部分的示意图，其处于打开和关闭装置要重新闭合的状态下。
图7是图5所示的包装容器部分的示意图，其处于打开和关闭装置重新闭合的状态下。
图8是根据本发明的打开和关闭装置的第二实施方式的示意性平面图。
图9是图8所示的包装容器部分的示意图，其处于打开和关闭装置将被重新关闭的状态下。
图10是图8所示的包装容器部分的示意图，其处于在打开和关闭装置重新闭合的状态下。
具体实施方式
图1示出了本发明的打开和关闭装置的第一实施方式。打开和关闭装置由10表示，并且包括打开装置12和关闭装置14。将参考包装容器的第一折叠线16和打开线13来描述打开和关闭装置10，所述线将在后面进一步描述。第一折叠线16和打开线13在交叉点相交，并且所述交叉点将打开线13分成第一打开线部分13a和第二打开线部分13b。除了第一折叠线16和打开线13之外，还设有平行于打开线13的第二折叠线22。第一折叠线16将第二折叠线22分成第一折叠线部分22a和第二折叠线部分22b。在包装容器的重新闭合期间，将使用第二折叠线22。
打开线13、第一折叠线16和第二折叠线22是在包装容器上不是必须示出的虚线，但是在这里用于便于描述本发明。
打开装置12布置在第一折叠线16的第一左侧上。此外，打开装置12布置在打开线13的第一下侧。所述打开装置12具有开口边缘12a，该开口边缘12a沿着第一打开线部13a至少部分地对齐并且在第一打开线部13a的下侧。打开线13的第二侧包括包装容器的可打开区域19(在图3中更好地示出)。
打开装置12是细长的并且平行于第一打开线部分13a。设置在打开线部分13a附近的开口边缘12a是锯齿形或齿形的，以便于包装材料的破裂。
关闭装置14包括第一关闭装置部分17和第二关闭装置部分18。所述第一和第二关闭装置部分17、18设置在第一折叠线16的不同侧上。
所述第一和第二关闭装置部分17、18设有相互可锁定的构件20、21，使得第一和第二关闭装置部分17、18可以可释放地彼此锁定。
如上所述，打开线13是打开和关闭装置10将沿其打开的假想线，即包装容器的包装材料将沿着该线破裂或撕裂。第一折叠线16是纵向假想线，打开和关闭装置10可以在打开期间沿着该纵向假想线折叠。稍后还将描述，第一折叠线116构成包装容器100的侧边缘。
在该第一实施方式中，第一打开线部分13a相对于第一折叠线16成角度α。类似地，第二打开线部分13b相对于第一折叠线16成角度α。角度可以在20-90°的范围内，特别是45-90°的范围内。第一和第二打开线部分13a、13b一起形成钝角V形。
在第一实施方式中，打开装置12还包括折叠边缘12b。折叠边缘12b沿着第一折叠线16对准，即，其平行于第一折叠线16。此外，折叠边缘12b布置在离第一折叠线16第一距离处。该距离在1-2mm的范围内。该距离便于打开和关闭装置10围绕第一折叠线16折叠。
此外，打开装置12的开口边缘12a设置在距打开线13第二距离处。该距离在0.2-1mm的范围内。该距离有助于包装材料沿着打开线13破裂。
此外，打开装置12设置第一打开线部分13a和第一折叠线部分22a之间，在第二折叠线22的第一侧上。
如上所述，关闭装置14包括第一和第二关闭装置部分17、18。在该实施方式中，第一关闭装置部分17形成打开装置12的一部分。第一关闭装置部分17是形成为至少一个突起的第一可锁定构件20。因此，第一关闭装置部分17形成打开装置12的整体部分，并且从打开装置12突出。其延伸经过或突出经过第二折叠线22到达第二折叠线22的第二侧。
从图1中可以看出，第一关闭装置部分17相对于打开装置12居中并且相对于打开装置沿着第一打开线部分13a的延伸部居中。此外，突起自由地从包装材料悬挂或可从包装材料拆卸，即，其不像打开装置12的其余部分那样粘附或附接到包装材料。
第二关闭装置部件18设置在第一折叠线16的第二侧上并且在第二折叠线22的第二侧上。第二闭合装置部件18包括设置有环部21a和附接部21b的第二可锁定构件21。环部21a从包装容器的包装材料上自由地悬挂或可拆卸，即，它不像附接部21b那样粘附或附接到包装材料。
附接部21b的第一边缘23与第二折叠线22对齐并平行于该第二折叠线22。借助于附接部21b，环部21a与第二折叠线22间隔开与打开线13和第二折叠线22之间的距离相对应的距离。附接部21b附接或粘附到包装容器100。
此外，在环部21a和附接部21b之间设置有铰链区域21c。铰链区域21c平行于附接部21b的第一边缘23。
环部21a设置有贯通开口24。在该实施方式中，开口24是椭圆形的，并且被设计成使得第一可锁定构件20的突起适于插入所述开口24中，以将第一和第二可锁定构件20、21锁定在一起。
图2示出了根据第一实施方式的打开和关闭装置10，但是处于折叠状态。在第一折叠线16处，即沿着或围绕第一折叠线16进行折叠。打开和关闭装置10布置在包装容器100上，在图中仅示出包装容器100的一部分。打开和关闭装置10设置在包装容器的上角中，如图3中最佳所示，并且靠近上横向密封区域26。设置有第一关闭装置部分17的打开装置12定位在包装容器的背面上，因此仅以隐藏线示出，而关闭装置14的第二关闭装置部分18定位在包装容器的正面上。从图中可以进一步看出，第一打开线部分13a与第二打开线部分13b重合。如前所述，打开线13和第二折叠线22相对于第一折叠线16成角度，并且打开装置12从第一折叠线16延伸到上横向密封区域26，使得可打开的区域19是三角形并且形成为角部。
优选地，打开和关闭装置10被注塑或胶合到包装材料上，优选地注塑或胶合到包装容器的外表面。打开和关闭装置10在垂直于包装材料表面的方向上的材料厚度t在大约0.2-2mm的范围内。然而，厚度可以制成大于2mm，但是打开和关闭装置将需要更多的材料，从而增加成本。用于这种类型的打开和关闭装置的相应的包装材料的厚度目前在大约0.2-1.5mm的范围内。然而，打开和关闭装置可以设置在更薄的以及更厚的包装材料上。
图3示出了设置有打开和关闭装置10的包装容器100。所示的打开和关闭装置是根据第一实施方式的类型。
包装容器100由包装材料的纵向管制成，该纵向管在端部由第一和第二横向密封区域26密封以形成垫状。在密封区域中，包装材料的内部可热密封层已经被密封在一起以形成紧密密封。由于包装容器是袋型的，所以它不具有任何限定的纵向边缘。然而，在横向密封区域26的最外边缘38处，包装材料被折叠，因为横向密封横向于管。先前提到的第一折叠线116是从第一横向密封区域26a的上部最外边缘38a纵向延伸到第二横向密封区域26b的相应的下部最外边缘38b的假想线。第一折叠线16延伸边缘38a、38b之间的最短可能距离。第二关闭装置部分18设置在包装容器100的第一正面28上，并且第一关闭装置部分17和打开装置12设置在包装容器100的第二背面30上。
图4从另一侧(即从第二背面30)示出了图3的包装容器。
包装容器100填充有液体或半液体食品。术语“液体或半液体食品”通常是指具有流动内容物的食品，其任选地可以包含食品块。乳制品和牛奶、大豆、米、谷物和种子饮料、果汁、花蜜、不起泡饮料、能量饮料、运动饮料、咖啡或茶饮料、椰子水、茶饮料、葡萄酒、汤、墨西哥胡椒、番茄、酱油(意大利面酱)、豆类和橄榄油是所考虑的食品的一些实例。
参见图3-4，下面将描述本发明的打开和关闭装置10如何能用于打开包装容器100。所提到的打开和关闭装置的实施方式是图1所示的实施方式。但是应当理解，打开技术对于稍后描述的实施方式基本上类似。
在打开时，消费者将通常用一只手的食指和拇指围绕第一折叠线16在打开线13上方抓握，即用食指抓握打开装置12，并且类似地用另一只手围绕第一折叠线16在打开线13下方抓握。通过这样做，消费者可以在第一折叠线16处折叠打开和关闭装置10。通过进一步将正面和背面28、30的包装材料朝向锯齿形边缘12a挤压，包装材料最初在交叉点处破裂。锯齿状边缘12a将有利于包装材料沿着打开线13的破裂。因此，沿着打开线13的打开将越过其上角之一打开包装容器100，并且可以移除角件。包装容器100的打开状态如图5所示。可以看出，锯齿状边缘12a上方的所有部分已经被移除，并且包装容器准备从其中倒出。
为了进一步促进沿着打开线13的破裂，可以考虑将打开线设置为弱化线，例如包装材料层中的一个或多个已被穿孔或以其它方式被削弱的线。
现在将关于图6进行打开的包装容器100的重新闭合。通过关闭装置14，包装容器是可重新关闭的。朝向重新关闭的第一步骤是沿着箭头r在第二折叠线22上折叠打开装置12。附接部分21b然后将隐藏在折叠内部，而环部分21a在包装容器100的正面28上仍然可见。打开装置12的锯齿形边缘将与铰链区域21c对准。朝向重新关闭的第二步骤和最后步骤是锁定可锁定构件20，即在这种情况下将环部分21a压在第一关闭装置部分17的突起上。如图所示，突起将自由地从打开装置12延伸并且在图中向上指向。环部分21a，特别是开口24可以通过铰链区域21c向上朝向突起拉动。重新闭合状态如图7所示。这里，可锁定构件20可释放地彼此锁定，并且可以根据需要再次释放。
可锁定构件20可以是多种类型中的任何一种，例如锁定功能可以是点或沿着线的机械的解决方案，例如作为卡扣锁定或卡扣配合的解决方案，后者类似于传统的拉链锁。此外，其可以是化学的或机械和化学的组合，例如基于表面摩擦或表面粘附的锁定功能。在该实施方式中，可锁定构件成形为用于机械锁定。突起可插入环中并将保持在那里直到松开。
尽管打开和关闭装置10附接到包装容器的包装材料，但是有利的是，如果突起和环部21a可容易地从包装材料拆卸，使得消费者可以容易地将环拉过突起。如果打开和关闭装置被模制(将在后面描述)到包装材料上，则模具可以在可锁定构件处局部冷却。另一种替代方案是，包装材料局部涂覆有将导致包装材料和可锁定构件之间较少粘附的材料。
再次参考图1，其示出了打开装置12设置有用于改善抓握的凸起或凹陷图案。优选地，图案是凹陷图案而不是凸起图案，意味着开启装置12具有凹部，其中材料厚度小于打开装置12的其余部分的材料厚度，以便使用尽可能少的聚合物材料。该图案设置在开口装置12的最靠近第一折叠线16的区域中。
在下文中，参照图8-10，将描述打开和关闭装置10的第二实施方式。该打开和关闭装置与第一实施方式的打开和关闭装置非常相似，并且将仅描述不同之处。主要区别在于可锁定构件20的设计。第二关闭装置部分18的环部21a具有两个开口24而不是一个。开口是椭圆形的并且相对于铰链区域21c倾斜。打开装置12设置有第一关闭装置部分17，第一关闭装置部分17包括可锁定构件20，可锁定构件20布置为形状为销的两个突起25，并且从打开装置12的表面突出，即在垂直于绘图纸的方向上突出。突起的中心之间的距离等于开口24的中心之间的距离。
类似于第一实施方式，第二实施方式通过在第一折叠线16处折叠打开和关闭装置10，以及通过然后将正面和背面28、30的包装材料朝向锯齿形边缘12a推动而打开。锯齿状边缘12a将有利于包装材料沿着打开线13的破裂，并且包装容器的角可以被移除，使得包装容器准备好倾倒。
打开的包装容器100的重新关闭也以类似的方式进行，参见图9和10。在图9中示出了朝向重新关闭的第一步骤，其示出了打开装置12在第二折叠线22处沿箭头r折叠，即，打开装置12被折叠使得在包装容器100的正面28上可见。附接部21b将被隐藏在折叠内，而环部21a在包装容器100的正面28上将仍然可见。打开装置12的锯齿形边缘将与铰链区域21c对准。在重新关闭的第二和最后步骤中，可锁定构件20被可重新锁定。在该第二实施方式中，这意味着具有其两个开口24的环部21a被推压在第一关闭装置部分17的突起25上。突起和开口用作卡扣锁定或卡扣配合。重新闭合状态如图10所示。可锁定构件20在此已被可释放地彼此锁定，并且可以根据需要再次松开。
下面将描述具有打开和关闭装置的包装容器的制造。
该方法的第一步是提供一种包装材料。包装材料通常包括主体层，主体层在第一侧上具有聚合物层。主体层可以是纸或纸板层。主体层被布置为提供对层压材料的抗弯刚度的最大贡献。根据对不同类型的包装容器的要求，本文使用的纸或纸板具有50-250g/m2，特别是60-220g/m2的典型克重。纸板的克重根据ISO 536进行评估。克重表示每单位面积的重量，以g/m2计量。纸或纸板通常具有在80-300μm之间的厚度，特别是在90-290μm之间的厚度，或80-660μm之间的厚度，并且被适当地选择以获得适合于包装容器和预期食品类型的所需刚度。主体层厚度可以通过显微镜评估。然而也可以想到，包装材料的主体层是聚烯烃主体层，例如由聚乙烯、聚丙烯或乙烯或丙烯的共聚物制成，例如乙烯-丙烯，乙烯-丁烯，乙烯-己烯，乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)主体层。
聚合物层是装饰层，其将是填充并密封的包装容器的外侧。主体层(例如纸或纸板)的将作为封闭和密封的包装容器的外侧的侧面可以包含由装饰层覆盖的印刷品。装饰层是面向所得的包装容器的周围环境的可热封聚烯烃层。合适的聚烯烃是低密度类型的聚乙烯，其选自LDPE，LLDPE，VLDPE，ULDPE或mLLDPE及其两种或多种的共混物，任选的其它聚烯烃如高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯或丙烯共聚物或三元共聚物可用作面向周围环境的层。装饰层为包装容器提供额外的保护和稳定性。
此外，包装材料包括可热封聚烯烃聚合物的最内可热密封层，其作为将指向包装容器内部，即直接食品接触的层施加。用于最内层的可热封层可以适当地是低密度类型的聚乙烯聚合物，其选自LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE或mLLDPE及其两种或更多种的共混物。根据由包装材料生产的包装容器的类型，也可以考虑高密度聚乙烯、聚丙烯或丙烯共聚物或三元共聚物的可热密封的最内层。
此外，包装材料可以包括阻挡层，例如氧阻挡层，例如铝箔，以及合适的粘合层，以增加层之间的粘附性。阻挡层通过在与主体层相对的一侧上的层压层的帮助来布置，并且在与层压层相对的一侧上具有粘合剂。粘合剂取决于主体层和阻挡层的类型，并且在本领域技术人员选择的能力范围内。
一种示例性包装材料包括装饰层，所述装饰层在层的一侧上具有纸板层，所述纸板层在与装饰层相对的一侧上具有层压层，所述层压层在与纸板层相对的一侧上具有氧阻挡层，所述氧阻挡层在与所述层压层相对的一侧上具有粘合剂，并且所述粘合剂在与所述氧阻挡层相对的一侧上具有可热密封层。
层压包装材料通过用于将层层压在一起的各种方法获得，例如挤出层压，干粘合剂层压，热-压层压，并且还可以包括各种涂布方法。虽然为了实现益处，特定的层压技术不是关键的，但是其被认为在挤出层压中特别有用，以生产层压包装材料，特别是用于食品例如液体和半液体食品的基于纸板的包装。
上面使用的术语“热密封”是指热塑性材料与另一种热塑性材料的密封过程。因此，可热密封材料应当能够在适当条件下(例如当施加充分加热时)与另一种合适的热塑性材料接触时产生密封。合适的加热可以通过感应加热或超声波加热或其它加热手段来实现。
制造方法中的第二步骤是将打开和关闭装置模制到包装材料的第一侧上。如关于上述各种实施方式所述，所述打开和关闭装置包括至少打开装置12和关闭装置14。打开装置12设置在包装容器的折叠线16的第一侧上，并且关闭装置14的第二关闭装置部分18布置在第一折叠线16的第二侧上。模制步骤包括在包装材料的第一侧上布置第一模具部分的子步骤，第一模具部分包括至少第一模具腔，将第二模具部分布置在所述包装材料的与所述第一模具部分相对的另一侧上，将塑料熔体注入所述第一模具腔中，以及移除所述第一和第二模具部分。打开和关闭装置10的材料适合于热塑性模制，更特别地注塑成型，并且可以是聚乙烯、聚丙烯或适于注塑的另一种塑料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯。包装材料的第一侧是将成为包装容器的外侧的一侧，第一侧具有装饰层。熔体的热量将打开和关闭装置锚定或焊接到包装材料的外部装饰层。
如上所述，第一模具部分或半模具有至少一个模具腔。第一模具部分可以包括取决于打开和关闭装置的若干腔，优选每个单独部分一个腔。由于两个分离的部件，图1所示的实施方式可能需要两个模具腔。第二模具部分或半模具优选是平的，并且将支撑包装材料，使得其不会由于模制压力而破裂。模具部分在包装材料的相对侧上对齐地布置，并且熔体在至少一个位置被注入到第一模具腔中。如果存在多个模具腔，则可以使用多个注射点。在注射过程中，流速将基本上恒定，并且注射的塑料量将对应于模具腔的体积。最佳流速可以随着打开和关闭装置的设计、包装材料的性质、所使用的塑料的性质等而变化。然而在当前可操作的实施方式中，循环时间小于约300ms(毫秒)，即每秒约三个打开和闭合装置可以由单个模具制造。250-1000毫秒的循环时间是可行的，包括包装材料的分度。
打开和关闭装置10的尺寸可以被优化以仅实现包装容器的充分打开，并且可以避免任何多余的材料使用。以这种方式，仅需要相对少量的塑料(与已知的打开装置相比)。这具有有益的效果，即注射所需的时间小，但是其还具有以下效果：模具不必被关闭很长时间，因为塑料将立即开始冷冻(或固化)。少量的塑料保证，即使只有表面层已经开始冻结，这将足以保持打开和关闭装置的形状，直到其完全冻结，这又意味着一旦注射完成模具将基本上打开。塑料熔体的最外表层在其接触模具腔的壁或包装材料的最外层时就会冻结。对于非复杂设计，这保证了一旦模具被填充就可以打开模具。对于更复杂的设计，例如，合并陡峭边缘或不同脊的设计，可能需要分配更多时间地以使塑料冷冻，使得塑料在打开模具之前从表层和向内凝固。在本文中，应当理解，塑料将在其冷冻时收缩(从外部和向内)，并且在常规的注射成型工艺中，已知在冷冻期间继续注射塑料，使得完成的细节是模具腔的复制品。认识到模具保持闭合的时间越长，越多的热量将从熔体传递到模具也是重要的。这导致需要安装冷却装置，例如用于引导冷却流体通过模具部分的通道。对于本发明，由于固有的低循环时间，这种布置可能不是必需的。
尽管没有模具或模具腔的描绘，但是本领域技术人员认识到，模具腔的形状将与制造的打开和关闭装置的形状相关(或者反之亦然)，并且由于本发明不是针对对于模具腔的成形，这将不再进一步描述。此外，注塑成型是一个成熟的技术，不仅仅是对于一些建议的材料：PE、PP和PET。因此，注射成型工艺或其特征的公开对于本领域技术人员而言不被认为是应用本发明所必需的，因此省略。
在模制之后，包装材料包括打开和关闭装置，并且是将包装材料形成为包装容器的时候了。包装材料通过密封其重叠的纵向边缘而形成为管。将包装材料作为连续卷材装载到填充机中，该连续卷材将被形成为多个包装容器，或者包装材料作为坯料被装载到填充机。在后一种情况下，由每个坯料形成套筒形管。
接下来的步骤是填充和密封。在坯料形式的包装材料的情况下，套管形式的管在一端沿着横向密封区域密封，从而填充有液体或半液体食品。然后仍然打开的端部沿着横向密封区域被密封。在基于卷材的填充机的情况下，例如商标为Tetra
Figure BDA0001181247500000151
Aseptic型包装机，管沿着横向相互隔开的密封区连续地填充和密封，以形成垫状包装容器。在这种情况下，该方法还包括通过在密封区域中的切口将包装容器与管分离的步骤。
每个横向密封件被制成使得包装材料在密封区域26中围绕折叠线16折叠。此外，打开和关闭装置相对于横向密封电感器的位置被控制，使得打开和关闭装置位于每个包装上，并且优选地位于完成的包装容器的一个角中，参见图3。这样的位置便于从包装容器倾倒。
对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，可以以各种方式实现基本思想。因此，本发明及其实施方式不限于上述示例；而是它们可以在权利要求的范围内变化。

Claims (23)

1.一种用于液体或半液体食品的包装容器(100)上的打开和关闭装置(10)，所述包装容器(100)由包装材料制成并具有第一折叠线(16)和打开线(13)，所述第一折叠线(16)和打开线(13)在交叉点处相交，所述交叉点将所述打开线分成第一打开线部分(13a)和第二打开线部分(13b)，其中所述打开和关闭装置(10)包括
适于当设置在所述包装容器上时促进包装材料沿着所述打开线(13)破裂的打开装置(12)，所述打开装置(12)具有打开边缘(12a)，所述打开边缘(12a)沿着所述第一打开线部分(13a)至少部分对齐并且布置在所述打开线(13)的第一侧上，其中所述打开线(13)的第二侧包括所述包装容器的可打开区域(19)，使得消费者可以在所述第一折叠线(16)处折叠所述打开和关闭装置(10)并且迫使所述打开线(13)的所述包装材料抵靠所述打开边缘(12a)以便于所述包装材料沿着所述打开线(13)破裂，并且其中所述打开和关闭装置还包括
适于在沿着所述打开线(13)打开之后重新关闭所述包装容器(100)的关闭装置(14)，所述关闭装置(14)包括至少第一关闭装置部分(17)和第二关闭装置部分(18)，当设置在所述包装容器上时，所述第一和第二关闭装置部分(17,18)设置在所述第一折叠线(16)的不同侧，并且所述第一关闭装置部分(17)上设置有第一可锁定构件(20)，所述第二关闭装置部分(18)上设置有第二可锁定构件(21)，所述第一可锁定构件(20)与所述第二可锁定构件(21)是相互可锁定的，使得在沿着第二折叠线(22)折叠所述打开装置(12)之后，所述第一和第二关闭装置部分(17、18)可释放地彼此锁定，其中所述第一折叠线(16)将所述第二折叠线(22)分成所述第一折叠线部分(22a)和第二折叠线部分(22b)，
其中所述打开装置(12)上设置有所述第一关闭装置部分(17)，
其中所述打开装置(12)完全设置在所述第一打开线部分(13a)和所述第一折叠线部分(22a)之间，位于所述第二折叠线(22)的第一侧，并且至少所述第一可锁定构件(20)延伸超过所述第二折叠线(22)到所述第二折叠线(22)的第二侧。
2.根据权利要求1所述的打开和关闭装置(10)，其中所述打开装置的所述打开边缘(12a)与所述第二折叠线(22)平行。
3.根据权利要求1或2所述的打开和关闭装置(10)，其中当所述打开和关闭装置(10)被沿着所述第一折叠线(16)折叠时，所述第一打开线部分(13a)设置成与所述第二打开线部分(13b)重合。
4.根据权利要求3所述的打开和关闭装置(10)，其中，所述第一和第二打开线部分(13a、13b)中的每一个相对于所述第一折叠线(16)成角度(α)，并且其中所述第二打开线部分(13b)是所述第一打开线部分(13a)围绕所述第一折叠线(16)的镜像。
5.根据权利要求1或2所述的打开和关闭装置(10)，其中所述第二折叠线(22)平行于所述打开线(13)。
6.根据权利要求1或2所述的打开和关闭装置(10)，其中，所述打开装置(12)具有折叠边缘(12b)，所述折叠边缘(12b)沿着所述第一折叠线(16)至少部分地对齐并且布置在所述第一折叠线(16)的第一侧上。
7.根据权利要求1或2所述的打开和关闭装置(10)，其中，所述打开边缘(12a)是齿形的。
8.根据权利要求1或2所述的打开和关闭装置(10)，其中，所述打开边缘(12a)是锯齿形的。
9.根据权利要求1或2所述的打开和关闭装置(10)，其中所述打开和关闭装置(10)由聚合物材料制成，并且所述打开和关闭装置在形成所述包装容器之前被注射模制到所述包装容器上。
10.根据权利要求1或2所述的打开和关闭装置，其中所述第一可锁定构件(20)是形成为至少一个突起，并且其中所述第二可锁定构件(21)设置有环部(21a)和附接部(21b)，并且其中所述第一可锁定构件(20)的所述至少一个突起适于插入到所述第二可锁定构件(21)的所述环部(21a)的至少一个开口以用于将所述第一和第二可锁定构件(20、21)锁定在一起。
11.根据权利要求10所述的打开和关闭装置，其中，所述环部(21a)和所述第一可锁定构件(20)从所述包装容器的所述包装材料自由悬挂或可从所述包装容器的所述包装材料拆卸。
12.根据权利要求10所述的打开和关闭装置(10)，其中，
借助于所述附接部(21b)，所述环部(21a)距离所述第二折叠线(22)一段距离，该距离对应于所述打开线(13)和所述第二折叠线(22)之间的距离，所述附接部(21b)附接到所述包装容器(100)上。
13.根据权利要求10所述的打开和关闭装置(10)，其中，在所述环部(21a)和所述附接部(21b)之间设置有铰链区域(21c)。
14.根据权利要求10所述的打开和关闭装置(10)，其中，所述第一可锁定构件(20)形成为延伸经过所述第二折叠线(22)到所述第二折叠线(22)的第二侧的突起。
15.根据权利要求1或2所述的打开和关闭装置(10)，其中所述包装容器(100)由包装材料的纵向管制成，所述包装材料的纵向管在端部由顶部和底部横向密封区域(26)密封以形成垫状。
16.根据权利要求15所述的打开和关闭装置(10)，其中，
所述包装容器具有顶部横向密封区域(26)，
所述第一折叠线(16)形成所述包装容器的侧边缘，使得所述第二关闭装置部分(18)布置在所述包装容器的第一面(28)上，并且所述第一关闭装置部分(17)和所述打开装置(12)布置在所述包装容器(100)的第二面(30)上。
17.根据权利要求16所述的打开和关闭装置(10)，其中所述打开装置(12)在所述第一折叠线(16)和所述顶部横向密封区域(26)之间延伸。
18.根据权利要求16所述的打开和关闭装置(10)，其中，所述可打开区域(19)是所述包装容器(100)的角部。
19.根据权利要求16所述的打开和关闭装置(10)，其中所述打开和关闭装置(10)沿着所述打开线(13)和所述第二折叠线(22)延伸了从所述第一折叠线(16)到所述顶部横向密封区域(26)的距离的大部分。
20.根据权利要求19所述的打开和关闭装置(10)，其中所述打开和关闭装置(10)沿着所述打开线(13)和所述第二折叠线(22)延伸了从所述第一折叠线(16)到所述顶部横向密封区域(26)的大于80％的距离。
21.一种制造具有权利要求1-20中任一项所述的打开和关闭装置(10)的包装容器(100)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供包含主体层的包装材料，所述主体层在第一侧上具有聚合物层，
将所述打开和关闭装置模制到所述包装材料的所述第一侧上，所述打开和关闭装置包括打开装置(12)和关闭装置(14)，其中所述打开装置(12)和所述关闭装置(14)的第一关闭装置部分(17)布置在所述包装容器的第一折叠线(16)的第一侧上，并且所述关闭装置(14)的第二关闭装置部分(18)布置在所述第一折叠线(16)的第二侧上，从而获得包括所述打开和关闭装置(10)的包装材料，
通过密封其重叠的纵向边缘将所述包装材料形成为管，
用液体或半液体食品产品填充所述管，
沿着横向密封区域(26)密封所述管以形成垫状包装容器，所述密封被制成使得所述包装材料在所述密封区域(26)中围绕所述第一折叠线(16)折叠，并且使得所述打开和关闭装置(10)位于所述包装容器的一个角中。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述模制步骤包括以下步骤：
在所述包装材料的第一侧上设置第一模具部分，所述第一模具部分包括至少第一模具腔，
将第二模具部分设置在所述包装材料的与所述第一模具部分相对定位的另一侧上，
将塑料熔体注射到所述第一模具腔中，以及
移除所述第一模具部分和所述第二模具部分。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中所述包装材料是用于形成多于一个包装容器的卷材，并且所述密封步骤包括沿着横向相互隔开的密封区域密封所述管以形成垫状包装容器，并且该方法还包括通过在所述密封区域中的切口将所述包装容器与所述管分离的步骤。
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