CN109715512A - 用于食品包装的盖和颈部组件 - Google Patents

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罗伯特·罗斯贝格
戈兰·约翰逊
列夫·奥尔森
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Abstract

提供了一种用于封闭包装(10)的上端的盖和颈部组件。颈部(20)由管状构件(110)和上部管状部分(120)形成，管状构件(110)设置有外螺纹(22)，上部管状部分(120)从管状构件(110)延伸并且能释放地附接到封闭所述上部部分(120)的上端的膜(150)。盖具有下部部分(31)和上部部分(33)，下部部分(31)设置有用于与颈部(20)的螺纹(22)接合的内螺纹(32)，上部部分(33)设置有至少一个切割元件(50)，切割元件(50)构造成将膜(150)与颈部(20)分离。当盖(30)在将膜(150)与颈部(20)分离之前首次拧到颈部(20)上至其轴向端部位置时，在切割元件(50)的切割刃(54)和膜凸缘(170)之间的轴向距离小于1mm。

Description

用于食品包装的盖和颈部组件
技术领域
本发明涉及一种用于食品包装的盖和颈部组件。特别地，本发明涉及一种盖和颈部组件，其中的颈部具有膜，该膜密封所述颈部的打开端。
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，盖具有内螺纹，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。
基于相同的一般构思，WO2013072475描述了一种盖和颈部组件，颈部组件具有用于密封食品包装的膜。膜被成形为使得其在朝向喷嘴的内侧壁的外端部处成角度，从而使得能在将盖拧到颈部上时改善食品包装的重新密封。
在SE1650567-9中，公开了另一种解决方案，其为喷嘴的再密封提供了额外的优点。所述发明基于提供一种管状构件，其一端在颈部侧壁的径向向内的位置处连接到膜上，该管状构件用于密封颈部的侧壁。管状构件的自由端具有倾斜表面，以便在密封和/或重新密封时使膜在颈部的内壁上滑动。
尽管上述解决方案提供了经过充分证明和可靠的包装的再密封，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。这在考虑不同材料的颈部时尤为重要。高密度聚乙烯通常用作包装的颈部的基础材料，但是特定的颈部材料将产生最终颈部的不同物理性质。例如，虽然一种材料类型可以提供相对硬且脆的颈部，但是另一种材料类型可以提供更柔韧且更具弹性的颈部。虽然不同类型的包装可能需要不同的颈部材料，但使用相同的盖仍然是有利的。容易实现的是，对于不同的颈部材料，盖的切割动作将是不同的。
因此，需要一种使得能够增强切割动作的颈部。
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，该解决方案由用于封闭包装的上端的盖和颈部组件提供。所述组件包括形成包装的上端的一部分的颈部，所述颈部包括管状构件和上部管状部分，所述管状构件设置有外螺纹，所述上部管状部分从所述管状构件延伸并且能释放地附接到封闭所述上部部分的上端的膜，所述膜具有在管状构件外侧径向突出的膜凸缘。所述组件还包括管状体形式的盖，所述盖具有下部部分和形成封闭的上端的上部部分，所述下部部分设置有用于与所述颈部的所述螺纹接合的内螺纹，所述上部部分设置有至少一个切割元件，所述切割元件构造成将所述膜与所述颈部的所述管状构件分离。当所述盖在将所述膜与所述颈部分离之前首次拧到所述颈部上至其轴向端部位置时，在所述切割元件的切割刃和所述膜凸缘之间的轴向距离小于1mm。
根据第二方面，该解决方案通过包括上文如解决方案的第一方面提到的盖和颈部组件的包装提供。
附图说明
本发明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盖和颈部组件的包装的示意图；
图2a是根据各种实施方案的与颈部一起使用的盖的剖视图；
图2b是根据一实施方案的颈部的剖视图；
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颈部的剖视图；
图7b是图7a所示颈部的一部分的放大剖视图；
图8是根据一实施方案的盖和颈部组件的部分的剖视图；以及
图9是示出根据实施方案的去盖的图形。
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。盖30和颈部20一起形成盖和颈部组件。
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(即盖和颈部组件)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与颈部20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的用途是穿透颈部20的紧邻膜150的下方的区段，以便将膜150与颈部20的剩余部分分离。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，但是主要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的确切数量取决于多个因素，而一个重要因素是螺纹32的上升。当首次拧下盖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，有太多的切割元件50是不明智的。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与颈部20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颈部20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并且它们的尺寸使得膜150能配合在其间。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，并从而防止当首次打开后在再密封封闭件期间对膜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。本领域技术读者意识到有更多的选项可用。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。重要的是，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。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。
每个切割元件50可以设置有切割刃54和自由端56。自由端56远离铰接附件52定位，并且其可以优选是钝的，并且不如切割区域54锋利。结果是当膜150和颈部20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首次布置在颈部20上时会是重要的。
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，假定盖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，从而一旦盖从颈部拧下，就将膜150从颈部20上切下。
优选地，使切割元件50偏置于空闲位置，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，同时仍然通过切割元件50保持在盖30的内部上部部分。
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的打开端时，切割元件50将与膜150脱离。因此，如图4所示，膜150将搁置在颈部20的打开端上，同时由于提供螺纹，盖30向颈部20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，从而将膜朝下压。因此，膜150将弯曲使得其直径增大，由此膜150的密封唇160朝向颈部20的上端的内侧移动。
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的内壁。同时，喷嘴100的上端与膜凸缘170接合，使得膜150布置在所期望的密封位置。因此，膜150密封颈部20的打开端，使得外部环境不能影响封装在配备有颈部20(包括膜150和盖30)的包装内的食品。
现在转到图7a-图7b，将描述颈部20的细节。在打开包装之前，颈部20包括膜150，但是一旦打开，膜150就与颈部20分离。在图7a中，颈部20被显示在打开包装之前，即膜150形成颈部20的一部分。如图7a中所示，颈部20从肩部区段12开始并向上延伸。
颈部20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设置有螺纹22，并且其轴向端部位置被限定为与对置元件24重合。从这里，颈部20通过形成主体122和上部端部部分124的上部部分120进一步向上延伸。上部端部部分124与膜150连接。在打开期间，盖30的切割元件50将切穿上部端部部分124，使得膜150与上部部分120分离。
形成颈部20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将被推向上部部分120的内侧壁。在空闲位置，没有向膜150施加向下的力，密封唇160向下突出。
在图7b中，示出了颈部20的放大部分，更详细地示出了上部部分120和膜150之间的连接，以及颈部20的上部部分120的细节。膜凸缘170由外部部分172和内部部分174这两个相邻的部分形成，外部部分172在上部部分120的上部端部部分124的外侧径向延伸。上部部分120的上部端部部分124附接到膜凸缘170的内部部分174和外部部分172之间的界面上。
上部部分120具有一定的轴向长度L1。轴向长度L1优选地定义为对置元件24和膜凸缘170之间的距离。在优选的实施方案中，轴向长度L1介于5mm和5.5mm之间。
发明人惊奇地发现，上部部分120的尺寸(即轴向长度L1)是用于改善盖/颈组件的打开动作的鲁棒性的一个重要特征。特别地，轴向长度L1确定当盖30最初拧到颈部20上时切割元件50相对于膜150的位置。通过将轴向长度L1减小到大约5mm-5.5mm，切割元件50将定位成更靠近膜150，这意味着实现了扩大的(extended)打开角度。这意味着切割元件50将更快地与膜150接合，从而降低了当螺纹22与螺纹32脱离时未完成的切割动作的风险。
在图8中，更详细地示出了切割元件50和膜150之间的关系。在图8中，盖30的位置对应于完全盖上的位置，即，防盗环40防止盖30进一步向下旋转。在该位置，切割元件50定位在膜凸缘170下方，使得切割元件50的切割刃54与膜凸缘之间的轴向距离D1小于1mm。在所示的示例中，轴向距离D1约为0.7mm。螺纹22、32优选地构造成使得在将盖30旋转介于300°和315°之间之后，在将膜150与颈部20分离之前首次达到盖30的轴向端部位置。
从盖30的凹陷部分34的内表面直到止动元件60的端部62测得的盖30的上部部分33的轴向长度D2为此选择为介于5mm和6mm之间，使得颈部20配合在盖30内。D2应该被选择成使得盖30施加到膜150上的力不应该太大，因为这可能导致膜朝向包装内部的方向拱起，从而使膜凸缘170和密封唇160远离容器的颈部100移动。这种运动可能导致密封唇160和颈部100之间的局部密封损失。此外，为了实现最佳再密封结果而可以是可调节的另一参数是盖30的突出部分35的内表面和盖的凹陷部分34的内表面之间的轴向长度D3。应当选择D3，使得当膜150朝向容器内部拱起时，膜凸缘170具有足够的空间以在盖30的重新密封期间移动。切割元件50设置在上部部分33的下端。
在图9中，打开动作从一定位置示出，在该位置，盖30刚好首次(即当膜150与颈部20一体形成时)拧到颈部20上。最初需要相当高的扭矩来使防盗环40从颈部20断开。然后，扭矩减小直到盖30旋转大约50-60°，这对应于足以使切割元件50能与颈部/膜界面接合的轴向运动。一旦发生这种情况，扭矩再次增大，直到膜150与颈部20分离。这从初始位置开始大约200-220°实现。
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 (9)

1.一种用于封闭包装(10)的上端的盖和颈部组件，所述组件包括：
颈部(20)，其形成包装(10)的上端的一部分，所述颈部(20)包括管状构件(110)和上部管状部分(120)，所述管状构件(110)设置有外螺纹(22)，所述上部管状部分(120)从所述管状构件(110)延伸并且能释放地附接到封闭所述上部部分(120)的上端的膜(150)，所述膜(150)具有在所述管状构件(110)外侧径向突出的膜凸缘(170)，和
管状体形式的盖(30)，所述盖(30)具有下部部分(31)和形成封闭的上端的上部部分(33)，所述下部部分(31)设置有用于与所述颈部(20)的所述螺纹(22)接合的内螺纹(32)，所述上部部分(33)设置有至少一个切割元件(50)，所述切割元件(50)构造成将所述膜(150)与所述颈部(20)的所述管状构件(110)分离，其中
当所述盖(30)在将所述膜(150)与所述颈部(20)分离之前首次拧到所述颈部(20)上至其轴向端部位置时，在所述切割元件(50)的切割刃(54)和所述膜凸缘(170)之间的轴向距离小于1mm。
2.根据权利要求1所述的盖和颈部组件，其中在所述切割元件(50)的所述切割刃(54)和所述膜凸缘(170)之间的所述轴向距离介于0.5mm和1mm之间。
3.根据权利要求1所述的盖和颈部组件，其中在所述切割元件(50)的所述切割刃(54)和所述膜凸缘(170)之间的所述轴向距离介于0.6mm和0.75mm之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的盖和颈部组件，其中所述颈部(20)的所述上部管状部分(120)的轴向长度(L1)介于5mm和5.5mm之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的盖和颈部组件，其中所述盖(30)的所述上部部分(33)的所述轴向长度介于5mm和6mm之间，并且其中所述至少一个切割元件(50)设置在所述上部部分(33)的下端。
6.根据前述权利要求中任一项所述的盖和颈部组件，其中所述螺纹(22，32)被构造成使得在将盖(30)旋转介于300°和315°之间之后，在将所述膜(150)和所述颈部(20)分离之前，所述盖(30)的所述轴向端部位置首次到达。
7.根据前述权利要求中任一项所述的盖和颈部组件，其中所述螺纹(22，32)被构造成使得在首次去盖时，在所述盖(30)的介于40°和60°之间的旋转运动之后，所述切割刃(54)将接合所述颈部(20)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的盖和颈部组件，其中所述螺纹(22，32)被构造成使得在首次去盖时，在所述盖(30)的介于150°和220°之间的完全旋转运动之后，所述膜(150)将与所述颈部(20)分离。
9.一种包装，其包括根据前述权利要求中任一项所述的盖和颈部组件。
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