CN109715510A - 用于食品包装的盖 - Google Patents

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罗伯特·罗斯贝格
戈兰·约翰逊
列夫·奥尔森
维克托·彼得松
亨里克·林德伯格
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Tetra Laval Holdings and Finance SA
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Abstract

本解决方案是布置成与颈部(20)相互作用的盖(30)，其中盖(30)包括内壁部分(33)，该内壁部分(33)设有至少一个径向向内突出的切割元件(50)。切割元件(50)具有连接到内壁部分(33)的铰链部分(52)和从该铰链部分(52)径向向内延伸的切割部分(53)，其中铰链部分(52)的轴向厚度(K2)介于切割部分(53)的轴向厚度(K1)的35％和80％之间。此外，该解决方案还是包括盖(30)和喷嘴(100)的组件，喷嘴(100)具有封闭喷嘴(100)的管状构件(110)的膜(150)。

Description

用于食品包装的盖
技术领域
本解决方案涉及一种用于食品包装的盖。特别地，本解决方案涉及一种能够切断密封相关喷嘴的端部的膜的盖。
背景技术
食品包装通常设置有打开装置，以便于封装的食品的排出。打开装置可以是不可逆开口，即一旦打开包装就不再能封闭，或者可以是可重新封闭的打开装置。为了延长食品的保质期和质量，后者通常是所期望的。提供可重新封闭的打开装置的常见方式是在包装的上部布置包括倾倒喷嘴的带螺纹颈部。带螺纹颈部被设计成使得其可以接收盖，盖包含内螺纹，使得盖能够从颈部拧下。由于盖覆盖颈部的打开的喷嘴，所以封装的食品受到保护而不受外部环境的影响，因此可以在一段时间内保持产品的质量。
尽管上述解决方案提供了对始终保持打开的不可逆开口的改进，但是污染的介质仍然可以通过颈部/盖的界面(例如，通过螺纹)进入包装的内部。因此，已经提出了进一步的改进，用于在储存包装时密封颈部的打开的喷嘴。
在WO2011144569中描述了一种解决方案，其中喷嘴设置有膜。在打开动作期间，即当盖从颈部拧下时，从喷嘴上切下最初连接到喷嘴而使喷嘴完全封闭的膜。
为了改善切割动作，WO2014202518描述了一种具有径向向内突出的切割元件的盖。每个切割元件具有自由端部部分，其中自由端部部分在自由端部的侧面上设置有钝头和相对较锋利的切割刃。
尽管上述解决方案提供了经过充分证明和可靠的包装的打开和再密封，但已经认识到，尤其在切割作用方面，即当膜最初从喷嘴被切割松开时，需要进一步改进。如果膜未被正确切割，则重新密封会受到负面影响。
因此，需要一种具有切割元件的盖，该切割元件提供对膜的改进的切割作用，这使得能增强再密封，以便保持封装在食品包装内的食品的质量，以及延长食品的保质期。
发明内容
因此，本发明的一个目的是克服或减轻上述问题。
根据第一方面，本解决方案是布置成与颈部相互作用的盖，其中盖包括内壁部分，该内壁部分设有至少一个径向向内突出的切割元件。切割元件具有连接到内壁部分的铰链部分和从该铰链部分径向向内延伸的切割部分，其中铰链部分的轴向厚度介于切割部分的轴向厚度的35％和80％之间。
现在，铰链部分的轴向厚度K2与切削部分的轴向厚度K1之间的关系可以是以绝对数表示，铰链部分的轴向厚度可以介于0.3mm和0.5mm之间。
而且，切割元件的数量可以介于1和7之间。它们的功能是从包装容器上的倒出喷嘴切下膜。仅用一个切割元件将容易地进行切割动作，但是在将膜从喷嘴切下后至少需要三个来保持膜。
根据另一方面，本解决方案是一种组件，其包括在该节的开头提到的盖和具有带有膜的喷嘴，该膜封闭喷嘴的管状构件。
在本解决方案的实施方案中，管状构件可包括主体和能释放地附接到所述膜的端部部分，其中切割元件的切割部分的轴向厚度(K1)介于端部部分的轴向长度(L1)的200％和400％之间。
在本解决方案的另一实施方案中，膜包括膜凸缘，膜凸缘具有从管状构件的端部部分的外侧径向延伸的外部部分。
这里应该提到的是，在一个变型中，端部部分的轴向长度(L1)介于膜凸缘的外部部分的轴向厚度(D1)的15％-65％之间。在另一个变型中，端部部分的轴向长度可以介于膜凸缘的外部部分的轴向厚度(D1)的20％-50％之间。
在根据本解决方案的组件的又一实施方案中，膜凸缘还包括内部部分，其中管状构件的所述端部部分附接到膜凸缘的内部部分和外部部分之间的界面，其中内部部分的轴向厚度(D2)等于或小于外部部分的轴向厚度(D1)。
在根据本解决方案的组件的又一实施方案中，膜凸缘的内部部分的内表面布置在离膜凸缘的外部部分的内表面轴向距离(H1)处。
在该解决方案的另一实施方案中，提出使膜凸缘的内部部分的内表面和膜凸缘的外部部分的内表面彼此相对平行。
在该解决方案的又一实施方案中，提出使膜凸缘的内部部分的外表面和膜凸缘的外部部分的外表面彼此重合。
最后，在本解决方案的又一实施方案中，提出使膜包括突出到管状构件中的密封唇，其中密封唇从轴向位置延伸，该轴向位置布置在离管状构件(110)的端部部分的轴向端位置距离(H1)处。在此，至少一个切割元件的切割部分的外半径可以对应于密封唇的外半径。
附图说明
本发明的解决方案的上述以及其它目的、特征和优点，将参考所附的附图，通过本发明的优选实施方案的以下说明性且非限制性的详细描述得到更好的理解，其中：
图1是根据一实施方案的具有喷嘴的包装的示意图；
图2a是根据各种实施方案的与喷嘴一起使用的盖的剖视图；
图2b是根据一实施方案的包括喷嘴的颈部的剖视图；
图2c是根据一实施方案的用于将膜与颈部分离的切割元件的顶视图；
图2d-图2f是根据多种实施方案的切割元件的侧视图；
图3-图6是在封闭喷嘴期间包括颈部和盖的组件的横截面图；
图7a是根据一实施方案的喷嘴的剖视图；以及
图7b是图7a中所示的喷嘴的一部分的放大视图。
具体实施方式
参考图1，示意性地示出了食品包装10的示例。食品包装10具有由主体部分11形成的瓶子形状，主体部分11可以优选地由纸板基层压板和可以优选地由塑料制成的顶部部分12制成。顶部部分12设置有形成塑料顶部部分12的上部的颈部20。颈部20可以与顶部部分12一体地形成，使得包括颈部20的整个顶部部分12可以被制造为单件。
盖30布置在颈部上，用于密封形成颈部20的上端的喷嘴100(参见例如图2b)。盖30可任选地设置有防盗环40，如本领域所公知的。
可以通过首先由纸板基层压板形成套筒，即在两个打开端之间延伸的管状体来制造包装10。在套筒成形之前、之后或与套筒成形并行地进行的第二步骤中，塑料顶部部分12通过模制制造。如图1所示，塑料顶部部分12可包括布置在颈部20下方并且随后附接到管状体的肩部区段13。肩部区段13因此布置成将形成主体部分11的基础的套筒连接到颈部20。颈部20优选地设置有螺纹，螺纹用于与包括防盗环40的盖30的相应螺纹接合。如前所述，颈部20和肩部区段13可以设置为单件，或者设计成两个单独的被模制在一起的部件。
在将盖30拧到顶部部分12上之后，用食物内容物填充套筒。优选地，这通过将套筒和顶部部分12组件上下颠倒来完成，使得套筒的剩余打开端朝上。在填充之后，可以将套筒的打开端密封并折叠成平底，如图1所示。
替代地，在填充包装10之后将盖30拧到顶部部分12上。这可以是例如颈部20设置有密封颈部20的喷嘴100的膜150(见图2b及以后)的情形，这将在下面更详细地描述。
现在转向图2a和图2b，将进一步描述颈部20和盖30的细节。包括防盗环40的盖30在图2a中示出。盖30具有设置有内螺纹32的下部部分31。螺纹32构造成与颈部20的相应螺纹22(参见例如图2b)接合。下部部分31延伸到形成盖30的封闭上端的上部部分33中。上部部分33的内部设置有用于将膜150与喷嘴100分离并且用于保持切割下的膜150的装置。
为此，切割元件50沿着螺纹32布置。切割元件或小刀50的用途是穿透喷嘴100的紧邻膜150的下方的区段，以便将膜150与喷嘴100的剩余部分分开。在这步骤之后，切割元件50起到将膜150固定在切割元件50和上部部分33的顶部的内侧之间的轴向位置(即沿着图2A的A轴线)的作用。这将降低产生的垃圾的量，但是技术原因是当再密封封闭件时膜150起到了重要的作用。有多个切割元件50分布在上部部分33的周围。在本实施方案中是五个。切割元件50的数量取决于多个因素，而一个重要因素是螺纹32的上升。当拧下盖30时切割动作发生，并且切割元件50将跟随盖30的旋转动作及其轴向移动，都是相对于颈部20进行的。这暗示了切割动作，或者更普遍的“移除动作”，必须要在一定的转角内完成，因为否则轴向移动会将切割元件50移到够不到待切割的区域的地方。因此，螺纹上升的越急剧，就需要越多的切割元件50。另一方面，当盖30第一次被拧下来时，每个切割元件50会产生抗扭力，并且为了将打开扭矩降低到可接受的程度，盖30不应当有太多的切割元件50。因此，本实施方案使用了五个切割元件50，但是由技术人员来推导出合适的数量。通常，一个切割元件50足以执行切割动作以便将膜150与喷嘴100分离。然而，已经发现至少需要三个切割元件50来执行切割动作以及在从喷嘴100切割下膜150之后，膜150保持动作。
在与切割元件50大致相同的轴向位置处布置止动元件60。在本实施方案中，止动元件60由止动突出部(即从上部部分33的顶部向下延伸到特定轴向位置以及径向向内延伸小距离的凸缘)实现。应当注意，在本说明书的上下文中，所有对“轴向”或“径向”的引用应该被解释为如图2a中的虚线箭头所示。轴向方向用字母“A”表示，而径向方向用字母“R”表示。
在本实施方案中共有5个止动突出部60并且它们的尺寸允许膜150配合在其间。止动元件60的用途是为了防止盖30被(即，沿封闭方向)拧到颈部20上太下的位置，并从而防止在盖30的应用期间或当首次打开后再密封封闭件时对膜150的损坏。盖30的止动元件60与颈部20的对置元件24配合(见图2b)。在该实施方案中，对置元件24表示为径向向外延伸的肩部。
对于防止盖30在其到达颈部20上的某一位置时进一步旋转还有其他方法。示例包括在螺纹32上的不同的止动装置，可以是在颈部20的螺纹22的端部的实体块，螺纹32不能覆盖所述实体块，或颈部20的螺纹22的上升方面的改变，防止盖30的进一步旋转。有更多的选项可用。本实施方案中使用的解决方案是简单、直接的，不牵涉盖30或颈部20的任何其他操作部分，也是可预见的、直接的并提供不同的止动。
在图2c中进一步详细示出了切割元件50的示例。在该图中，切割元件50从上方示出。如清楚地所示，切割元件50在图2a中所示的轴向位置处附接到盖30的内周边。使切割元件50能借助于与盖30的内周边的铰链连接而枢转，如将参考图2d-图2f进一步描述的。如将要解释的，在该实施方案中，铰链连接通过在紧邻盖30的内周边的区域52处的减小的厚度来实现。
区域54是切割元件50的切割区域，并且在该区域中切割元件50的厚度减小以形成切割刃54。切割刃54可以是直线形的，如在本实施方案中那样。
远离铰接附件的自由端56可以优选地是钝的，并且可以优选地不如切割区域54锋利。结果是当膜150和喷嘴100的其余部分之间的连接区域不应损坏时，自由端56不易损坏该连接区域的益处。这例如在盖30第一次布置在喷嘴100上时会是重要的。
图2d-图2f示出了沿图2c中的线I-I截取的切割元件50的多种实施方案。盖30的内壁(这里用附图标记33表示)设有切割元件50。切割元件50具有连接到内壁33的铰链部分52以及从铰链部分52开始径向向内(即朝向盖30的中心)延伸的切割部分53。铰链部分52的轴向厚度K2优选在切割部分53的轴向厚度K1的35％和80％之间。更优选地，铰链部分52的轴向厚度K2在切割部分53的轴向厚度K1的3/7和5/7之间。在一具体示例中，铰链部分52的轴向厚度K2是0.4mm，而切割部分53的轴向厚度K1为0.68mm。
发明人惊奇地意识到，通过选择铰链部分52的轴向厚度K2作为切割部分53的轴向厚度K1的一定比值，切割元件50将显著降低i)无意折叠铰链的风险，以及ii)减少切割元件50的枢转动作的风险。
现在转向图3-图6，将给出盖30和颈部20之间的接合的描述。
从图3开始，盖30首次(即当膜150附接到颈部20时)拧到颈部20上。如根据图3所能理解的，当从颈部20拧下盖30时，切割元件50将在向下弯曲，由此切割元件50将被向内推动，从而将膜150从颈部20上切下。
优选地，使切割元件50处于空闲位置，其中它们突出到膜150的径向外部部分上，更具体地，切割元件50的自由端延伸超过膜150的圆周边缘。因此，在盖30已完全从颈部20拧下之后，切割元件50将膜150保持在盖30内。
现在转向图4-图6，示出了盖和颈部组件的封闭顺序。在这样的顺序之前，假设盖30已经从颈部20拧下，使得膜150已经与颈部20分离。
从图4开始，盖30已经拧在颈部20上。由于切割元件50最初保持膜150，然而当膜150到达颈部20的打开喷嘴时，切割元件50将与膜150脱离。因此，如图4所示，膜150将搁置在喷嘴100上，同时由于提供螺纹，盖30向颈部下部移动，从而将旋转运动转换为竖直运动。
在图4中，膜150其上侧与盖30的封闭端接触，而其下侧搁置在颈部20的开口喷嘴100上。
当盖400进一步向下拧紧时，如图5所示，盖30的封闭端将与膜150相互作用。因此，膜150将弯曲使得其直径增大，由此膜150的密封唇160朝向喷嘴100的内侧移动。
该过程在盖30进一步沿颈部20向下旋转时继续。在图6中，盖30紧紧地拧到颈部20上，并且膜150已经受到增大的弯曲。因此，密封唇160被径向向外推动，直到它接触颈部20的喷嘴100的内壁。同时，喷嘴100的上端与膜凸缘170接合，使得膜150锁定在所期望的密封位置。因此，膜150密封颈部20的喷嘴100，使得外部环境不能影响封装在配备有颈部喷嘴100(包括膜150和盖30)的包装内的食品。
现在转到图7，将描述喷嘴100的细节。如前所述，喷嘴100被定义为颈部20的上部，包装内容物通过该上部排出。因此在打开包装之前，喷嘴100包括膜150，但是一旦打开，膜150就与喷嘴100分离。在图7中，喷嘴100被显示在打开包装之前，即膜150形成喷嘴100的一部分。如图7中的虚线框所示，喷嘴100形成颈部20的上部，该上部大致从肩部24开始并向上延伸。
喷嘴100由从颈部的肩部24开始并向上延伸的管状构件110形成。管状构件110具有主体112和上端部分114，上端部分114与膜150连接。在打开期间，盖30的切割元件50将切穿喷嘴100的上端部分114，使得膜150与管状构件110的主体112分离。
形成喷嘴100的圆形封闭件的膜150包括中央圆盘构件152和外部环形盘构件154。外部环形盘构件径向布置在中央圆盘构件152和膜凸缘170之间。
从图7a中可以看出，外部环形盘构件154以角度α连接到中央圆盘构件152，并且膜凸缘170以角度β连接到外环形盘构件154。这些角度有助于在重新密封期间膜150的弯曲，使得膜150的整个直径可随着角度α、β由于膜150的中心处的向下按压作用而增大而增大。在膜150的直径这样增大时，密封唇160将被推向管状构件110的主体112的内侧壁。在空闲位置，没有向膜150施加向下的力，密封唇160是向下突出。
在图7b中，更详细地示出了管状构件110和膜150之间的连接。膜凸缘170由在管状构件110的端部部分114的外侧径向延伸的外部部分172和内部部分174这两个邻接的部分形成。管状构件110的端部部分114附接到膜凸缘170的内部部分174和外部部分172之间的界面。
管状构件110的端部部分114具有一定的轴向长度L1。轴向长度L1例如被定义为使得管状构件110的最上部分呈现基本恒定的厚度的距离。因此，尽管主体112朝向端部114逐渐变细，但是轴向长度L1不包括这种变细部分。另一方面，轴向长度L1也可以定义为使得管状构件110的最上部分呈现一定厚度的距离，该厚度小于主管状构件110处于使得在膜150与管状构件110分开时形成颈部20的出口的位置处的厚度。此外，轴向长度L1也可以定义为使得管状构件110的最上部分呈现一定厚度的距离，该厚度在主管状构件110处于使得在膜150与管状构件110分开时形成颈部20的出口的位置处的厚度的一定百分比(诸如例如，20-60％)内。为了给出一些适用于液体食品包装的一般值，例如，端部部分114的轴向长度L1可以是在0.1-0.4毫米的范围内。
在一些实施方案中，切割元件50的切割部分53的轴向厚度K1在端部114的轴向长度L1的200％至400％之间。
膜凸缘170的轴向厚度沿其径向延伸方向变化。从图7b中可以看出，外部部分172具有特定的轴向厚度D1，其等于或大于内部部分174的厚度D2。具体地，端部部分114的轴向长度L1应该在膜凸缘170的外部部分172的轴向厚度D1的15-65％的范围内，优选地在20-50％的范围内。令人惊讶地证明，轴向长度L1和轴向厚度D1之间的这种比率使得随着形成的塑料凸起数量减少而能较好地再密封。否则，这样的塑料凸起可能使得更难以进行再密封，特别是如果它们以直角布置的话。
如前所述，膜凸缘170的内部部分174的轴向厚度D2等于或小于膜凸缘170的外部部分172的轴向厚度D1。如图7b所示，膜凸缘170的内部部分174的外表面175a与膜凸缘170的外部部分172的外表面173a重合。这意味着膜凸缘170的内部部分174的内表面175b布置在离膜凸缘170的外部部分172的内表面173b一定轴向距离处。这些内表面173b，175b可以是平行的，并且被定义为内表面173b和内表面175b之间的轴向距离的自由高度H1应该总是正值或零。这意味着内部部分174的内表面175b总是与内部部分172的内表面173b处于同一水平或在其上方。自由高度H1的构造令人惊讶地证明使得切割元件50更容易穿透，并且它降低了在穿透期间使切割元件50翘曲或变形的风险。
密封唇160向下突出到管状构件110中。密封唇160从内部部分174的内表面175b延伸，即从轴向位置延伸，该轴向位置布置在距端部部分114的轴向端部位置一定距离处。密封唇160的外半径R1优选地选择为对应于盖30的切割元件50的外半径R2(图6中所示)。这里我们从穿过盖30和喷嘴20的中心的线A沿着径向方向R朝向密封唇和切割元件50的最外表面来测量外半径R1和R2。这是特别有利的，因为事实是其使得能更完整地分离，并且其使得在膜150分离期间切割元件50能用作楔形物。
尽管已经参考食品包装进行了上述描述，但是应该容易理解，颈部和盖的一般原理可以应用于所有种类的具有打开装置的包装。
此外，主要参考几个实施方案描述了本发明。然而，如本领域技术人员容易理解的，除了以上公开的实施方案之外的其他实施方案同样可以在由所附权利要求限定的本发明的范围内。
所有提及的“上”、“下”、“向上”、“向下”等都是针对直立的包装而做出的。

Claims (15)

1.一种盖(30)，其被布置成与颈部(20)相互作用，所述盖(30)包括内壁部分(33)，所述内壁部分(33)设有至少一个径向向内突出的切割元件(50)，所述切割元件(50)具有连接到所述内壁部分(33)的铰链部分(52)和从所述铰链部分(52)径向向内延伸的切割部分(53)，其中所述铰链部分(52)的轴向厚度(K2)介于所述切割部分(53)的轴向厚度(K1)的35％和80％之间。
2.根据权利要求1所述的盖(30)，其中
3.根据权利要求1或2所述的盖(30)，其中所述铰链部分(52)的所述轴向厚度(K2)介于0.3和0.5mm之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的盖(30)，其中切割元件(50)的总数在1和7之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的盖(30)，其中所述切割元件(50)构造成将膜(150)与相关的喷嘴(100)分离。
6.一种组件，其包括根据前述权利要求中任一项所述的盖(30)，以及具有膜(150)的喷嘴(100)，所述膜(150)封闭所述喷嘴(100)的管状构件(110)。
7.根据权利要求6所述的组件，其中所述管状构件(100)包括主体(112)和能释放地附接到所述膜(150)的端部部分(114)，并且其中所述切割元件(50)的所述切割部分(53)的所述轴向厚度(K1)介于所述端部部分(114)的轴向长度(L1)的200％和400％之间。
8.根据权利要求7所述的组件，其中所述膜(150)包括膜凸缘(170)，所述膜凸缘(170)具有在所述管状构件(110)的所述端部部分(114)的外侧径向延伸的外部部分(172)。
9.根据权利要求8所述的组件，其中所述端部部分(114)的所述轴向长度(L1)介于所述膜凸缘(170)的所述外部部分(172)的轴向厚度(D1)的15％-65％之间。
10.根据权利要求9所述的组件，其中所述端部部分(114)的所述轴向长度(L1)介于所述膜凸缘(170)的所述外部部分(172)的所述轴向厚度(D1)的20％-50％之间。
11.根据权利要求8或9所述的组件，其中所述膜凸缘(170)还包括内部部分(174)，所述管状构件(110)的所述端部部分(114)附接到所述膜凸缘(170)的所述内部部分(174)和外部部分(172)之间的界面，其中所述内部部分(174)的所述轴向厚度(D2)等于或小于所述外部部分(172)的所述轴向厚度(D1)。
12.根据权利要求11所述的组件，其中所述膜凸缘(170)的所述内部部分(174)的所述内表面(175b)布置在距所述膜凸缘(170)的所述外部部分(172)的所述内表面(173b)轴向距离(H1)处。
13.根据权利要求11或12所述的组件，其中所述膜凸缘(170)的所述内部部分(174)的所述内表面(175b)和所述膜凸缘(170)的所述外部部分(172)的所述内表面(173b)是平行的。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的组件，其中所述膜凸缘(170)的所述内部部分(174)的外表面(175a)和所述膜凸缘(170)的所述外部部分(172)的外表面(173a)重合。
15.根据权利要求6-14中任一项所述的组件，其中所述膜(150)包括突出到所述管状构件(110)中的密封唇(160)，其中所述密封唇(160)从布置在离所述管状构件(110)的所述端部部分(114)的所述轴向端部位置距离(H1)处的轴向位置延伸，并且其中所述至少一个切割元件(50)的所述切割部分(53)的外半径对应于所述密封唇(160)的外半径。
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