CN107735332A - 用于包装件的倾倒元件以及具有该倾倒元件的复合包装件 - Google Patents

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Abstract

示出并描述了：一种用于包装件的倾倒元件，特别是用于液体食品的复合包装件，所述包装件具有在多面上的山形墙形状的区域(6)和折叠的包装套筒耳部(7)，所述倾倒元件具有基体(1)、提供用于连接至包装套筒的在多面上形成的凸缘(4)，凸缘的接合表面(9)在面邻接部(10)中汇合；一种用于液体食品的具有在多面上的山形墙形状的区域(6)和折叠的包装套筒耳部(7)的复合包装件，其中，包装套筒以相应的方式连接至倾倒元件；一种用于液体食品的具有这种倾倒元件的复合包装件。为了在倾倒元件和包装套筒之间的连接过程期间以及在包装套筒耳部(7)的折叠期间保持包装件不被损坏并因此保持密封性，要求在面邻接部(10)的区域中形成用于包装套筒耳部(7)的折叠线(8)的容纳区域(14)。

Description

用于包装件的倾倒元件以及具有该倾倒元件的复合包装件
技术领域
本发明涉及用于包装件的倾倒元件，该包装件特别是用于液体食品的复合包装件，所述包装件具有在多面上形成的山形墙区域和折叠的包装套筒耳部，所述倾倒元件具有基体，在多面上形成的凸缘，所述凸缘设计用于接合至包装套筒并且凸缘的接合表面在面邻接部中汇合；本发明还涉及一种用于液体食品的具有在多面上形成的山形墙区域和折叠的包装套筒耳部的复合包装件。
背景技术
在包装技术中，复合包装件长期以来已经成为已确定的现有技术的一部分。因此，例如，饮料纸盒由不同的包装材料(诸如纸和塑料材料)构成，当不同的包装材料在其整个表面上被接合并压制在一起时，不同的包装材料形成包装层压件。层的构成可以根据需要而变化，并且因此，例如，针对无菌填充物品，另外插入铝层，以获得对气体和光的良好阻隔效果。通常(但并非总是如此)，层压件在生产过程期间甚至被切割成包装件尺寸，并以这种方式形成所谓的包装套筒。可替选地，包装层压件通常也作为轧制产品而被供应，并且随后仅切割成一定尺寸。
包装件的实际成形和填充以及将其封闭以形成包装件的过程在包装机中进行，通常参考其主要功能也将包装机称作成形-填充-封口机。液体食品(诸如饮料、汤、酸奶等)适合于主要作为填充物品。
通常，这样的包装件也设置有倾倒元件。除了受控倾倒之外，这些倾倒元件通常也使得消费者能够重新封闭包装件。经常地且主要地关于无菌的使用，也为包装件提供了第一开口功能。在此，先前的气密密封包装件首次被打开。这可以例如通过拉环或拉片或通过刺穿装置和/或切割装置来实现。这种刺穿装置和/或切割装置通常被设计为切割环，该切割环经常例如经由驱动部件而被连接到螺旋盖，使得通过旋拧螺旋盖，包装件同时被切开。
例如，来自申请人的WO 2012/048935 A1展示了所提及类型的倾倒元件。该倾倒元件基本上由通过螺旋盖密封的基体组成，并且除了实际的倾倒颈部之外还具有用于接合至包装部件的其余部分的凸缘。当形成包装件时并且在进行实际的填充之前，倾倒元件被合并至包装件中并且也形成包装件的一部分。根据包装件的形状和类型，从内侧通过包装件的平坦的山形墙部中的预切割的孔施加倾倒元件。然后，如在其中示出的第一示例性实施方式中所公开的，倾倒元件的凸缘平行于包装件的平坦的山形墙部的平面延伸。然而，如在另外示出的示例性实施方式中所示，倾倒元件本身也可以形成包装件的顶部区域。接合凸缘从实际的倾倒元件成角度地突出并且形成在多面上形成的凸缘，在示出的示例中，在多面上形成的凸缘基本上对应于截棱锥。然后，该在多面上形成的凸缘接合至包装套筒。
倾倒元件通常在开始时已经提到的包装机中被合并并接合到包装件。来自申请人的WO 2012/062565 A1中公开了这种包装机，在该包装机中，产生了特殊的包装件形式。该特殊的包装件形式具有由多个山形墙表面组成的在多面上形成的山形墙区域以及倾倒元件。山形墙区域朝向倾倒元件渐缩，使得包装件的横截面面积在倾倒方向上减小。在示出的示例性实施方式中，该山形墙区域基本上为截棱锥的形状。通过折叠山形墙部，形成了“过量的”的双层包装套筒部分(也称为“耳部”)。生产这种特殊的包装件形式对包装机有特殊的要求。
在示出的示例性实施方式中可以看到这种包装机的可能设计。在左侧区域中可以看到在其周向上布置有9个工作轮(简称：芯轴)的芯轴轮。填充设备(这里没有更多关注填充设备)布置在右侧部分。
芯轴轮在操作中循环旋转，使得芯轴在各个工作位置(I至IX)之间旋转并且保持在这些位置中用于执行生产步骤，以将倾倒元件接合到套筒并基本形成包装件的顶部区域。芯轴在工作位置I和工作位置II供应倾倒元件和包装套筒。然后，倾倒元件和包装套筒在接合区域(位置III和位置IV)处被热活化(即凸缘上的塑料材料和包装套筒部分上的塑料材料被局部熔合)。
在位置V处，山形墙区域由山形墙压制机处理。该山形墙压制机将山形墙表面形成为截棱锥形的山形墙区域，并且除其它用途外，将山形墙表面的活化区域压制到倾倒元件的活化凸缘上，并且以这种方式在山形墙表面的活化区域和倾倒元件的活化凸缘之间产生持久的接合。
在随后的工作位置VI中，在相应的位置处热活化形成的耳部，并且因此，形成的耳部被准备用于在位置VII处密封至包装套筒的相应的山形墙表面。为此，耳部被折叠(即通过机器折叠)并且向下折叠，使得耳部被压制到相应的山形墙表面上，并且因此牢固地附接至相应的山形墙表面。
然后，在位置VIII处，在山形墙区域中的一侧上完成的包装件被传送到填充设备的单元链，在填充设备的单元链中，通过仍然敞开的底部区域填充包装件，之后密封包装件，并且完成了底部区域。没有生产步骤被分配到位置IX。
处理步骤V至VII特别关键：一方面，山形墙压制机应该在倾倒元件和包装套筒之间形成牢固的接合，但同时山形墙压制机也应该将形成的耳部朝向顶部密封(即以液密方式密封包装件并且也优选以气密方式密封包装件(步骤V))。然后，将朝向顶部密封的耳部再次热活化(这次在其外侧上)，并且然后，将朝向顶部密封的耳部机械地折叠并围绕折叠线向下折叠90°。
组合并且相互作用的热载荷和机械载荷对材料提出了大量的要求。由于变形(折叠)，特别是，应力出现在拐角区域(即在截棱锥形凸缘的面邻接部的区域中以及在折叠线的顶端区域的区域中)，使得很大程度上经常出现局部材料损耗，并且因此由此导致泄漏。
EP 1503940 B1也示出了一种包装容器，该包装容器由倾倒元件和包装套筒构成，包装套筒的上部形成截棱锥。与WO 2012/062565 A1中产生的包装件形成对照，通过折叠锥形的包装件山形墙部形成的过量的包装套筒部分不向外折叠，而是向内折叠。因此，没有形成耳部。指向内的包装套筒部分在与倾倒元件的接合过程期间是多层的。接合受超声波影响。
除了高频振动之外，静态接合力也施加在接合部件上。为了补偿单层与多层之间的跳层，并因此在整个周向上尽可能均匀地分配静态接合力，在单层的区域中形成向外突出的凸起部件。此外，局部凹口被合并到这样的凸起部件中以容纳包装套筒(这里为双层的)的纵向密封接缝。
虽然与WO 2012/062565 A1中的接合部的拐角区域相比，该接合部的拐角区域受到较低的应力(在未密封的状态下，双层的折叠仅在45°发生)，但是具有多个部分的这种多层结构以及由此产生的跳层以各种不同方式对于密封过程是不利的。一方面，倾倒元件上的补偿元件必须在尺寸上精确地适应跳层，另一方面，在整个周向上均匀地施加能量在很大程度上是不可能的。因此，以这种方式形成的接合经常有泄漏。
其它接合方法(例如粘合等)从现有技术是已知的。接合过程和/或变形过程总是关键的处理步骤，这些处理步骤对接合部件施加了高强度要求，而接合部件并不总是能够满足这些高强度要求。
发明内容
因此，本发明的目的是以克服所描述的缺点的方式开发和增强开始所提及的和先前更详细地描述的类型的倾倒元件以及复合包装件。特别地，应该改善倾倒元件和复合包装件之间的接合和密封性并且防止对它们的损坏。
利用根据权利要求1的前序部分的倾倒元件，通过在面邻接部的区域中形成用于包装套筒耳部的折叠线的容纳区域的事实实现该目的。以这种方式，容纳区域为折叠线提供空间，使得对于向下折叠的耳部来说，在折叠区域中具有足够的空间用于其变形。由于材料可以在容纳区域的方向上变形和垮掉，所以这具有如下优点：材料明显较少受到压缩(在耳部的内侧上)和拉伸(山形墙边缘)。
根据本发明的目的还通过一种用于液体食品的具有在多面上形成的山形墙区域和折叠的包装套筒耳部的复合包装件来实现，其中，山形墙相应地接合至这样的倾倒元件的在多面上形成的凸缘。
本发明的另一教导要求容纳区域形成为面邻接部的倒角。这些容纳区域在凸缘和包装套筒之间为在变形期间形成的折叠部提供足够的空间。此外，在结构力学方面，倒角过渡部更牢固。在热活化的情况下，还可以更均匀地施加能量，并且在很大程度上消除了面邻接部的区域中的“烧掉”的风险。
根据本发明的另一实施方式，容纳区域形成为面邻接部的斜角。以这种方式，倾斜的表面在其外侧在凸缘和包装套筒之间提供足够的空间用于容纳形成的折叠区域。斜角在生产方面也相对容易实现。
在另一有利的实施方式中，容纳区域形成为面邻接部的袋形区域。如果提供的空间(例如由于厚的包装材料)特别大，那么袋形区域(也就是说，负向向内形成的形成物)可能特别有意义。
根据本发明的另一教导，在面邻接部的区域中形成翼状材料突出部。这些翼状材料突出部在包装套筒耳部的区域提供了附加的材料。以这种方式，可以特别地在这些关键区域进一步改善密封性。
本发明的另一教导要求在凸缘的接合表面上形成至少一个肋材。这种肋材则在所需位置提供接合材料。而且，这种肋材在结构力学方面加固了凸缘。
本发明的另一实施方式要求基体的凸缘为截棱锥的形状。因此，以这种方式形成的凸缘的接合表面的4个面邻接部针对包装套筒耳部的折叠过程形成有利的折叠角度。
根据本发明的另一类型的实施方式要求基体具有矩形的底板，并且特别地，底板可以为正方形。以这种方式，可以获得基体中的应变线的改进的路线，而不会对倾倒元件造成损坏。
本发明的另一有利的实施方式要求，底板相对于凸缘局部地形成重叠。这保护敞开的包装套筒边缘免受任何类型的损坏，并且因此保证倾倒元件和包装套筒之间的持久接合。此外，底板形成了包装套筒的调准止动部。
本发明的另外的教导要求基体具有倾倒颈部，其中，该倾倒颈部最初由螺旋盖密封。这是特别有利的倾倒元件的替选方案。
根据本发明的另一实施方式，基体通过固定壁在倾倒颈部下方被封闭并且具有周向的弱化区。这种固定壁特别是在底板和倾倒颈部的区域中额外加固了倾倒元件。
另外有利的实施方式要求阻隔膜邻接在固定壁上，还可选地，要求在固定壁上一体地形成手柄，使得可以通过手动地拉动手柄来将固定壁移除，或者要求在倾倒颈部中布置切割元件，使得固定壁在弱化区的区域中能够至少部分地被切开。这些实施方式对于倾倒元件来说是特别有利的。
附图说明
下面借助于仅示出一个优选示例性实施方式的附图更详细地解释本发明。附图中示出：
图1以从上方成一定角度的透视图示出根据本发明的倾倒元件；
图2以透视图示出根据本发明的复合包装件；
图3以透视图示出图1中的倾倒元件，其中，该倾倒元件没有螺旋盖；
图4示出图2的部分完整的复合包装件，其中，该复合包装件没有回缩的耳部；以及
图5示出折叠过程的功能图。
具体实施方式
图1以从上方成一定角度的透视图示出根据本发明的倾倒元件的优选的示例性实施方式。在示出的和在这个方面优选的示例性实施方式中的倾倒元件具有基体1和螺旋盖2。螺旋盖2装配在形成基体1的一部分的倾倒颈部3(能够容易地在图3中识别)上。
基体1具有周向的、在多面上形成为截棱锥的凸缘4。凸缘4和倾倒颈部3从基体1的正方形底板5以相反的方向突出并一起形成实际的基体1。
图2示出根据本发明的具有在多面上形成的山形墙区域6(这里为截棱锥的形状)的完整的复合包装件。倾倒元件在形成顶部区域时接合到包装套筒并且山形墙区域6由相应的折叠部形成。在形成锥形的山形墙区域6时所产生的并且由“过量的”包装套筒材料构成的包装套筒耳部7经由折叠线8向下折叠，直到包装套筒耳部7邻接在山形墙区域6的山形墙表面上，并因此可以牢固地附着在山形墙区域6的山形墙表面上。
在图3中的示意图中，螺旋盖2被移除，但是该螺旋盖2基本上对应于图1中的螺旋盖2。在多面上形成的凸缘4并且特别是其接合表面9在形状和位置上与复合包装件的在多面上形成的山形墙区域6的山形墙表面相对应。因此，接合部件彼此平行。接合表面9在面邻接部10中汇合；这些面邻接部10在这里对应于(假想的)截棱锥边缘。接合表面9具有机械地加固了凸缘4并且还为接合过程提供足够的材料的肋材11。
同样地，在面邻接部10中一体地形成翼状材料突出部12，使得足够的材料被提供在用于接合过程的期望位置处。附加的材料特别地改善了包装套筒耳部7的上部的密封。
还可以确定的是，处于其初始状态的倾倒颈部3的下侧被固定壁15密封。固定壁15通过弱化区16接合到基体1。切割元件(未示出)在螺旋盖2首次被拧开时切穿弱化区16，并且以这种方式露出用于通过倾倒颈部3倾倒的开口。为了保证足够的保质期并维持填充产品的风味，在底板5和固定壁15的内侧上施加阻隔膜(在此隐藏)。
图4示出了部分完整的复合包装件，其中，倾倒元件已经接合到包装套筒，但是在山形墙区域6中，包装套筒耳部7还没有经由折叠线8向下折叠。形成的折叠线8在此示出为包装套筒中的预备折痕。
图5示出了折叠过程的功能图，可以在通过接合表面9的面邻接部10的区域中的凸缘4和包装套筒耳部7的水平切割局部详细视图中看到该功能图。在示出的和在这方面优选的示例性实施方式中的面邻接部10形成为凸缘4的正倒角13，并且在正倒角13的周边与包装套筒之间形成用于包装套筒耳部7的折叠线8的容纳区域14。围绕折叠线8的折叠变形运动由运动箭头指示。折叠线8的区域中的包装套筒材料垮掉以及将该包装套筒材料容纳在容纳区域14中的可能性导致较低的机械载荷并且以这种方式防止损坏。

Claims (17)

1.一种用于包装件的倾倒元件，所述包装件特别是用于液体食品的复合包装件，所述包装件具有在多面上形成的山形墙区域(6)和折叠的包装套筒耳部(7)，所述倾倒元件具有基体(1)、在多面上形成的凸缘(4)，所述凸缘(4)设计成用于接合至包装套筒并且所述凸缘的接合表面(9)在面邻接部(10)中汇合，其特征在于，在所述面邻接部(10)的区域中形成用于所述包装套筒耳部(7)的折叠线(8)的容纳区域(14)。
2.根据权利要求1所述的倾倒元件，其特征在于，所述容纳区域(14)形成为所述面邻接部(10)的倒角(13)。
3.根据权利要求1所述的倾倒元件，其特征在于，所述容纳区域(14)形成为所述面邻接部(10)的斜角。
4.根据权利要求1所述的倾倒元件，其特征在于，所述容纳区域(14)形成为所述面邻接部(10)的袋形区域。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的倾倒元件，其特征在于，在所述面邻接部(10)的区域中形成翼状材料突出部(12)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的倾倒元件，其特征在于，在所述凸缘(4)的所述接合表面(9)上形成至少一个肋材。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的倾倒元件，其特征在于，所述基体(1)的所述凸缘(4)为截棱锥的形状。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的倾倒元件，其特征在于，所述基体(1)具有矩形的底板(5)。
9.根据权利要求8所述的倾倒元件，其特征在于，所述底板(5)为正方形。
10.根据权利要求8或9所述的倾倒元件，其特征在于，所述底板(5)相对于所述凸缘(4)局部地形成重叠。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的倾倒元件，其特征在于，所述基体(1)具有倾倒颈部(3)。
12.根据权利要求11所述的倾倒元件，其特征在于，所述倾倒颈部(3)最初由螺旋盖(2)密封。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的倾倒元件，其特征在于，所述基体(1)通过固定壁(15)在所述倾倒颈部(3)的下方被封闭并且具有周向的弱化区。
14.根据权利要求13所述的倾倒元件，其特征在于，阻隔膜邻接在所述固定壁(15)上。
15.根据权利要求13或14所述的倾倒元件，其特征在于，在所述固定壁(15)上一体地形成手柄，使得能够通过手动拉动所述手柄来将所述固定壁(15)移除。
16.根据权利要求13或14所述的倾倒元件，其特征在于，在所述倾倒颈部(3)中布置切割元件，使得所述固定壁(15)在所述弱化区(16)的区域中能够至少部分地被切开。
17.一种用于液体食品的复合包装件，所述复合包装件具有在多面上形成的山形墙区域(6)和折叠的包装套筒耳部(7)，其特征在于，所述山形墙区域(6)能够相应地接合至根据权利要求1至16中任一项所述的倾倒元件的所述在多面上形成的凸缘(4)。
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