CN110300716B - 螺帽系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于监测食品、营养品、药品、化学品和类似产品的时间和温度暴露的时间温度指示器(TTI)系统。更具体地，本发明提供了一种具有TTI系统的帽系统，例如螺帽系统。

Description

螺帽系统
技术领域
本发明涉及用于监测食品、营养品、药品、化学品和类似产品的暴露的时间和温度的时间温度指示器(TTI)系统。更具体地，本发明提供了一种以TTI系统为特征的帽系统，例如螺帽系统。
背景技术
许多产品，特别是食品和制药行业的产品，在有限的使用寿命内会降解、衰败或腐烂。这些产品降解的速率可能取决于环境条件。因此，这些产品通常在受控的环境条件下插入容器中，并且将容器密封，以将产品与容器外部的环境隔离，从而使产品保鲜更长时间。在第一次打开这种容器时，其中包含的产品暴露于外部环境，并且相对于产品在密封容器中时的降解速率，产品的降解通常会加速。此外，降解速率通常取决于周围温度。因此，通常指定在打开容器之前包含在密封容器中的产品的保质期和在首次打开容器之后应该使用该产品的期限。
以这种方式将产品存储在容器中的问题在于，在没有记录首次打开具体容器的时间的情况下，难以确定容器内包含的产品已经降解的程度，特别是在首次打开容器之后应当使用产品的期限是否已经过期。在食品或药品的情况下，在首次打开容器之后应当使用产品的期限过期之后消费这些产品可能代表健康风险。
存在针对该问题的多种解决方案。例如，US 9235194和US 6373786 公开了通过打开密封容器而启动的时间指示器。
WO2009/040547公开了一种时间指示器装置，其包括分别包含第一和第二液体的第一和第二互连贮存器。在所述第一和第二液体之间设置有第一屏障，以防止所述液体混合。所述第一屏障经由导管连接到包含第三液体的第三贮存器，该第三液体适于在第一预定时间段内沿着所述导管通过，并且在接触第一屏障时移除所述第一屏障，以促进所述第一和第二液体的混合，并且在第二贮存器中产生与在混合之前的第二液体不同颜色的液体混合物，从而提供何时已经经过所述第一预定时间段的指示。
US 4872570公开了篡改指示器，更具体地，响应于指示器的两个独立元件之间的相对移动而起作用的篡改指示器。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于容器的改进的帽系统，例如螺帽系统。该帽系统具有一种阈值指示器或时间指示器，优选地是时间温度指示器，其在第一次打开容器的过程中被激活。
在随附权利要求和以下内容中限定本发明：
第一方面，本发明提供了一种帽系统，其包括用于封闭容器(17)中的开口(4)的帽(1)和时间温度指示器系统，其中
-时间温度指示器系统包括包含第一成分(9)的至少一个第一区段(2) 和包含第二成分(10)的至少一个第二区段(3)；
-第一成分和第二成分当彼此接触时在外观上提供时间和温度相关的视觉变化；
-第一和第二成分最初被隔离；和
-通过移动帽(1)来激活时间温度指示器(TTI)系统，其中，第一和第二成分在所述移动期间彼此接触。
在一个优选实施例中，当帽被移动以激活TTI时，至少一个第一区段相对于至少一个第二区段移动。
在另一实施例中，第一和第二成分在所述移动期间通过不同于自由流动的方式彼此接触。自由流动的一个示例是包含液体的胶囊，其在激活期间破裂，随后液体自由地流出胶囊，于此与另一种成分接触。
在另一实施例中，当帽被移动以激活TTI时，第一成分相对于第二成分移动。在相关实施例中，当帽被移动以激活TTI时，第一成分相对于第二成分移动，而当帽移动以激活TTI时，至少一个第一区段和/或至少一个第二区段不移动。
在根据本发明的一个实施例中，帽(1)是螺帽。在根据本发明的一个实施例中，开口(4)是螺纹开口。在根据本发明的一个实施例中，帽(1)是螺帽，并且开口(4)是螺纹开口。螺帽优选地包括封闭的顶部、开口端和内螺纹，该内螺纹用于与容器中的螺纹开口相互作用。
在根据本发明的一个实施例中，第一区段不与第二区段相邻定位。在另一实施例中，第一区段最初与第二区段物理隔离，例如，隔离预定的物理距离，以保证在激活之前，第一成分和第二成分不会彼此接触。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分最初与第二成分隔离，但是它们不通过密封件隔离。由于第一成分和第二成分最初未通过密封件隔离，因此时间温度指示器系统不通过打开和/或破坏密封来激活。
在帽系统的一个实施例中，至少一个第一区段或至少一个第二区段可以在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，第一和第二成分隔离，在第二位置，第一和第二成分接触。
在帽系统的一个实施例中，至少一个第一区段布置在第一表面处，至少一个第二区段布置在朝向第一表面的第二表面处。
在一个实施例中，第一和第二表面在TTI系统的激活期间接触。在激活TTI系统之后，即使第一和第二表面在激活后不直接接触，TTI系统仍将保持激活。在激活之前，根据激活模式，第一和第二表面可以隔离或接触。
在另一实施例中，在TTI系统激活之后，第一和第二表面接触。在激活之前，根据激活模式，第一和第二表面可以隔离或接触。
在帽系统的一个实施例中，第一和第二表面布置成当拧动帽时，在第一和第二位置之间相对于彼此旋转。
在帽系统的一个实施例中，帽包括内帽元件和外帽元件，并且当通过移动帽来激活时间温度指示器(TTI)系统时，内帽元件相对于外帽元件移动。
在帽系统的一个实施例中，第一和第二表面布置成当将外帽元件被推向内帽元件时，在第一和第二位置之间相对于彼此移动。
在帽系统的一个实施例中，第一和第二表面布置成当将内帽元件被拉向外帽元件时，在第一和第二位置之间相对于彼此移动。
在帽系统的一个实施例中，内帽元件包括第一表面，外帽元件包括第二表面。
在帽系统的一个实施例中，帽(1)是螺帽，开口(4)是螺纹开口。第一和第二表面优选地布置成当拧动外帽元件时，在第一和第二位置之间相对于彼此旋转。
在根据本发明的一个实施例中，帽(1)是螺帽，螺帽优选地包括螺纹开口，该螺纹开口具有能够布置在容器上的卡圈。
在螺帽系统的一个实施例中，卡圈包括第一表面，或者第一表面位于卡圈可以被布置于其上的容器上，第二表面布置在可拆卸地连接到螺帽的环形元件上，使得例如当在打开期间拧动螺帽时，第二表面相对于第一表面旋转，并且环形元件从螺帽被拆下。
在帽系统的一个实施例中，第一区段和第二区段中的至少一个包括透明材料，使得在螺帽系统的外表面上可以看到外观的视觉变化，优选地，第二表面是透明区段的一部分。
在帽系统的一个实施例中，第一区段包括第一表面中的凹部/容置部，第二区段包括第二表面中的凹部/容置部。
在一个实施例中，帽系统包括密封破坏元件，其布置成当第一区段和第二区段在第一位置和第二位置之间移动时，破坏该至少一个第一区段和该至少一个第二区段之间的密封。
在一个实施例中，螺帽系统包括密封破坏元件，其布置成破坏至少一个第一区段和至少一个第二区段之间的密封，其中，密封破坏元件是布置在可拆卸环上的臂/突片，该环连接到螺帽的下边缘，使得当将螺帽和可拆卸环被拧动超过所需范围时，环从下边缘被拆下。
在螺帽系统的一个实施例中，至少一个第一区段和至少一个第二区段布置在包括螺纹开口的卡圈上，或者布置在布置有螺帽系统的容器的表面上，至少一个第一区段和至少一个第二区段布置成使得在拧动螺帽时，当臂/突片在移动越过第一或第二区段的至少一部分时，密封被破坏。
在螺帽系统的一个实施例中，卡圈包括包含至少一个第一区段的下通道元件和包含至少一个第二区段的相配合的上通道元件，至少部分上通道元件是透明的，并且可以相对于下通道元件旋转。
在螺帽系统的一个实施例中，上通道元件可拆卸地连接到螺帽，使得在打开期间拧动螺帽时，上通道元件相对于下通道元件旋转，并且从螺帽拆下。
在螺帽系统的一个实施例中，卡圈可以布置在容器开口处。
在帽系统的一个实施例中，第一成分是液体或凝胶成分，第二成分是干燥成分。
在根据本发明的另一实施例中，第一成分是干燥成分，第二成分是干燥成分。
在帽系统的一个实施例中，第一成分是液体成分，第二成分分布在由一种材料制成的纵向元件中，液体成分可以以时间温度相关的方式移动通过该材料，并且其中，当通过移动帽来激活时间温度指示器(TTI)系统时，第一成分和纵向元件的一端彼此接触。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分和第二成分在激活之前都不包括任何固相金属化合物。在根据本发明的另一实施例中，在彼此接触时提供时间和温度相关的外观视觉变化的成分在激活之前不包含任何固相金属化合物。优选地，时间温度指示器系统在激活之前不包括任何固相金属化合物。
在根据本发明的一个实施例中，术语“固相金属化合物”是指仅包含一种元素的固相，所述元素是金属性的。Ag(s)是仅由一种元素构成的固相金属化合物的典型示例，所述元素是金属性的。AgCl(s)是包含两种不同元素的化合物，其中只有一种元素是金属性的。因此，在该实施例中，AgCl 不被认为是固相金属化合物。Ag+ (1)仅由一种元素构成，所述元素是金属性的，但它不是固相。因此，在该实施例中，Ag+ (1)不被认为是固相金属化合物。
在根据本发明的一个实施例中，术语“固相金属化合物”是指包含两种或更多种元素的固相，所述元素是金属性的。青铜是一种主要由铜和少量锡构成的合金，通常还添加其它金属。因此，在该实施例中，青铜被认为是固相金属化合物。
在根据本发明的一个实施例中，术语“固相金属化合物”是指包含两种或多种元素的固相，至少一种元素是金属性的。因此，在该实施例中，由铜、锡和至少一种非金属组成的合金被认为是固相金属化合物。
在根据本发明的一个实施例中，帽系统还包括可透性膜。在一个实施例中，可透性膜是透气膜，特别是透水蒸气膜。在一个实施例中，可透性膜是透水膜。优选地，第二区段布置成比第一区段更靠近开口(4)；可透性膜布置在开口(4)和第二区段之间。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分是干燥的(B1)，第二成分是湿润的(B3)，水分优选地源自于容器中的环境。
在根据本发明的一个实施例中，帽系统还包括不透性密封(E3)。在一个实施例中，不透性密封是不透气密封，特别是不透水蒸气的密封。在一个实施例中，不透性密封是不透水密封。优选地，第二区段布置成比第一区段更靠近开口(4)；并且不透性密封布置在开口(4)和第二区段之间。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分是干燥的，第二成分是干燥的。
在根据本发明的一个实施例中，第二区段布置成比第一区段更靠近开口；并且不透性密封布置在开口和第二区段之间。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分是干燥的，第二成分是干燥的。
在根据本发明的一个实施例中，通过移动帽来激活时间温度指示器(TTI)系统，其中，第一和第二成分在所述移动期间彼此接触；不透性密封在所述移动期间被破坏。
在根据本发明的一个实施例中，源自于容器内环境的水分穿过通过被破坏的不透性密封并且与第一和第二成分接触。
在根据本发明的一个实施例中，当时间温度指示器(TTI)系统被激活时，第一和/或第二成分暴露于源自于容器内或容器外环境的成分。
在根据本发明的一个实施例中，第一和第二成分最初通过密封隔离；帽系统还包括密封破坏元件；通过移动帽来激活时间温度指示器(TTI) 系统；密封破坏元件布置成在所述移动期间破坏密封；第一成分和/或第二成分是液体。
在根据本发明的替代实施例中，其中，第一和第二成分最初通过密封隔离；帽系统还包括密封破坏元件；通过移动帽来激活时间温度指示器 (TTI)系统；密封破坏元件布置成在所述移动期间破坏密封；第一成分和/或第二成分是液体。
在根据本发明的另一可选择的实施例中，第一和第二成分最初通过密封隔离；帽系统还包括密封破坏元件；通过移动帽来激活时间温度指示器 (TTI)系统；密封破坏元件布置成在所述移动期间破坏密封；第一成分和/或第二成分是液体；和
-帽系统还包括成分移动元件，其布置成在所述移动期间使第一成分与第二成分接触；或
-密封破坏元件布置成在所述移动期间破坏密封，并且使第一成分与第二成分接触。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分和/或第二成分不是液体、流体或气体。在另一实施例中，第一成分和/或第二成分不是液体。在另一实施例中，第一成分和/或第二成分不是流体。在另一实施例中，第一成分和 /或第二成分不是气体。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分和/或第二成分是凝胶或嵌入凝胶中。
在根据本发明的一个实施例中，第一和第二成分最初通过密封隔离；并且破坏密封不足以使第一和第二成分彼此接触。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分和/或第二成分具有足够高的黏度，以保证破坏密封不足以使第一和第二成分彼此接触。
在根据本发明的一个实施例中，帽系统还包括成分移动元件，其布置成在所述移动期间使第一成分与第二成分接触。
在根据本发明的一个实施例中，第一和第二成分最初通过密封隔离；帽系统还包括成分移动元件，其布置成在所述移动期间使第一成分与第二成分接触；或者帽系统还包括密封破坏元件，其布置成在所述移动期间破坏密封，并且使第一成分与第二成分接触。
在根据本发明的一个实施例中，第一和第二成分在所述移动期间通过至少一种成分朝向另一种成分的受控移动而彼此接触。
在本发明的上下文中，术语“成分的受控移动”是指由施加在成分上的物理力产生的运动，该物理力导致受控的移动速率和受控移动的成分的量。物理力可以例如是成分移动元件的形式，其布置成在帽移动期间使第一成分与第二成分接触。在帽移动期间施加在帽上的力可以例如被转移到成分移动元件，该成分移动元件将主动地将至少一种成分推向另一种成分。被刺穿的包含液体的胶囊可以提供流出胶囊的液体流动，但是这种自由流动是不受控制的移动，不代表根据本发明的受控移动。
在根据本发明的一个实施例中，TTI系统不包括包含流体的胶囊。在根据本发明的一个实施例中，在帽移动期间，即在帽系统的激活期间，包含流体的胶囊不会破裂。
在根据本发明的一个实施例中，帽系统还包括成分移动元件，其布置成在帽移动期间使至少一种成分朝向另一种成分移动。
在根据本发明的一个实施例中，第一和第二成分最初通过密封隔离；帽系统还包括密封破坏元件；密封破坏元件布置成在帽移动期间破坏密封，并且使至少一种成分以受控速率和/或受控量的成分的朝向另一种成分移动。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分具有体积X，第二成分具有体积Y；并且在帽移动期间，即在帽系统的激活期间，至少一种成分的体积的至少80％，例如85％、90％、95％、98％或100％朝向另一种成分移动。
在根据本发明的一个实施例中，第一成分和/或第二成分是非流动性的。在根据本发明的一个实施例中，第一成分是非流动性的。在另一实施例中，第二成分是非流动性的。
在本发明的上下文中，术语“非流动性”是指固体、半固体或其组合的相。如果成分非流动，则成分将不会移动，除非有外加施加在成分上。以下给出非流动性成分的示例：干燥成分、凝胶形式或嵌入凝胶中的成分、固体成分、没有显著流动性的高黏度成分、多孔成分和结构化或晶体状成分。鉴于上述情况，显然液体或流体不是非流动性成分。在包含液体的胶囊的情况下，液体本身不是非流动性成分，因为流动性是液体的固有性质。
粘弹性材料是成分的另一种示例，该成分可以被认为是非流动性成分，至少在一定时期内是非流动性。关于粘弹性材料的非流动性取决于观察时间。如果时间短，并且弹性性质显著，则粘弹性材料通常被认为是非流动性的。粘弹性材料还取决于施加到材料上的剪切力。膨胀材料是这样一种材料，其中，粘度随着剪切应力率而增大，并且在剪切时可以是非流动性材料。
在本发明的一个实施例中，非流动性材料是膨胀材料，例如oobleck。
在本发明的一个实施例中，观察时间在激活过程的时间范围内。该范围可以定义成激活过程的10-500％、20％-200％或50％-200％的时间。
在根据本发明的一个实施例中，第一和第二成分在帽移动期间通过不同于自由流动的方式彼此接触。在一个实施例中，帽系统还包括使至少一种成分与另一种成分接触的装置。成分移动元件是使至少一种成分与另一种成分接触的装置的一个示例。
成分移动元件可以是刚性元件的形式，例如杆、管或钉，其可选择地包含第一或第二成分。在帽移动期间，即在帽系统的激活期间，通常成分移动元件被推动或拉动以与另一种成分接触。
在根据本发明的一个实施例中，由使至少一种成分与另一种成分接触的装置提供的运动比由成分的固有性质提供的潜在流动更强。因此，即使第一和/或第二成分是液体，它们也不会通过自由流动而彼此接触，而是通过由使至少一种成分与另一种成分接触的装置提供的受控移动来彼此接触。
在根据本发明的一个实施例中，由使至少一种成分与另一种成分接触的装置提供的运动是使至少一种成分从至少第一位置到至少第二位置的受控移动，其中，至少一种成分在该至少第二位置与另一种成分接触。
在根据本发明的一个实施例中，由使至少一种成分与另一种成分接触的装置提供的运动是为了使至少一种成分与另一种成分接触而提供的唯一运动。
在根据本发明的一个实施例中，由使至少一种成分与另一种成分接触的装置提供的运动仅由成分移动元件提供，该成分移动元件布置成使至少一种成分移动，以与另一种成分接触。
在根据本发明的一个实施例中，使至少一种成分与另一种成分接触的装置不由毛细管力提供。
在根据本发明的一个实施例中，使至少一种成分与另一种成分接触的装置不由压力差提供。
在根据本发明的一个实施例中，使至少一种成分与另一种成分接触的装置不由温度差提供。
在根据本发明的一个实施例中，用于使至少一种成分与另一种成分接触的装置不由重力提供。
在本发明的上下文中，术语“自由流动”定义为在激活过程中，成分在不受成分移动元件的直接影响下的部分或完全移位。
在根据本发明的一个实施例中，在通过至少一种成分向另一种成分的受控移位的所述移动期间，第一和第二成分彼此接触。自由流动不代表受控移位。
在根据本发明的一个实施例中，帽系统用于在容纳产品的容器在包装后已经第一次被打开之后连续地监测产品的时间-温度暴露。
在根据本发明的一个实施例中，TTI系统的激活启动了时间-温度相关过程。时间-温度相关过程优选地是导致视觉变化的过程，其连续反映产品在激活之后的时间-温度暴露。
在根据本发明的一个实施例中，TTI系统不是篡改指示器。
在第二方面，本发明提供了一种帽系统，其包括用于封闭容器中的开口的帽和时间温度指示器系统，其中
时间温度指示器系统包括至少一个具有有色成分的第一区段和至少一个包括纵向元件的第二区段，该纵向元件由一种材料制成，有色成分可以以时间相关的方式移动通过该材料；
第一和第二区段最初被隔离；和
通过移动帽来激活时间温度指示器(TTI)系统，使得有色成分和纵向元件的一端彼此接触。
在第二方面的一个实施例中，有色成分是有色液体成分。
在第二方面的一个实施例中，纵向元件由一种材料制成，有色成分可以以时间-温度相关的方式移动通过该材料。
在第二方面的一个实施例中，当帽被移动以激活TTI时，至少一个第一区段相对于至少一个第二区段移动。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，帽(1)是螺帽。在根据本发明的第二方面的一个实施例中，开口(4)是螺纹开口。在根据本发明的第二方面的一个实施例中，帽(1)是螺帽，并且开口(4)是螺纹开口。螺帽优选地包括封闭的顶部、开口端和内螺纹，该内螺纹用于与容器中的螺纹开口相互作用。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，至少一个第一区段或至少一个第二区段可以在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置，第一和第二成分隔离，在该第二位置，第一和第二成分接触。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，帽系统还包括成分移动元件，其布置成在帽移动期间使第一成分与第二成分接触。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，有色成分不是液体、流体或气体。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，有色成分是凝胶或被嵌入凝胶中。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，有色成分和/或纵向元件最初通过密封隔离。帽系统还包括密封破坏元件，其布置成在帽移动期间破坏密封。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，有色成分和/或纵向元件最初通过密封隔离；破坏密封不足以使第一成分与纵向元件接触。因此，帽系统优选地还包括密封破坏元件，其布置成在帽移动期间破坏密封，使有色成分与纵向元件接触。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，帽系统还包括成分移动元件，其布置成在帽移动期间使有色成分与纵向元件接触。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，在帽移动期间，有色成分通过有色成分或纵向元件中的一个朝向另一个的受控移动而与纵向元件接触。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，有色成分的自由流动不是受控移动。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，有色成分具有体积X；在帽移动期间，有色成分的体积的至少80％、例如85％、90％、95％、98％或100％朝向纵向元件移动。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，有色成分是非流动性的。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，在帽移动期间，有色成分通过有色成分或纵向元件或两者的受控移位与纵向元件接触。
在根据本发明的第二方面的一个实施例中，自由流动不是受控移位。
在所有实施例中，螺帽系统可以包括至少一个密封件，以隔离第一和第二成分和/或隔离至少一个第一区段和至少一个第二区段，和/或防止液体/凝胶成分变干。
所有实施例可以包括任何合适的密封破坏元件，以破坏布置成使第一成分与第二成分隔离的密封件。这种密封破坏元件包括长钉、突片、臂部、刮板等。
在所有实施例中，螺帽系统还可以包括任何有利的棘轮环、突片和凹部，以实现TTI系统激活和/或螺帽系统的打开/关闭的所需顺序。
附图说明
参考下列附图详细描述本发明：
图1a-d是根据本发明的帽系统的第一实施例的示意性剖视图。
图2a-d是根据本发明的帽系统的第二实施例的示意性剖视图。
图3a-d是根据本发明的帽系统的第三实施例的示意性剖视图。
图4a-d是根据本发明的帽系统的第四实施例的示意性剖视图。
图5a-c是根据本发明的帽系统的第五实施例的示意图。
图6a-c是根据本发明的帽系统的第六实施例的示意图。
图7a-b是根据本发明的帽系统的第七实施例的示意图。
图8a-c是根据本发明的帽系统的第八实施例的示意图。
图9a-b是根据本发明的帽系统的第九实施例的示意图。
图10a-b示出了根据本发明的帽系统的第十实施例。
图11a-b示出了适用于图10a-b中的实施例的不同解决方案的细节。
图12示出了适于与图10a-b中的实施例一起使用的帽系统的细节。
图13示出了适用于本发明的多种帽装置。
图14示出了根据本发明的帽系统的帽元件之间的多种连接布置。
图15示出了由根据本发明的帽系统上的时间温度指示器获得的视觉变化的多种图形设计。
图16A-C是根据本发明的帽系统的第十一实施例的示意图。
图16D-F是根据本发明的帽系统的第十二实施例的示意图。
图17A-B是根据本发明的帽系统的第十三实施例的示意图。
图18A示出了一种帽系统，其包括i)用于封闭容器中的开口的帽；和ii)时间温度指示器系统。图18B示出了一种螺帽系统，其包括i)用于封闭容器中的螺纹开口的螺帽。
具体实施方式
参考图1-18中所示的实施例详细描述了根据本发明的帽系统。
本发明的所有实施例包括时间温度相关的指示器系统。在以下描述中，时间或时间温度指示器系统通常被公开为包括第一成分和第二成分。第一和第二成分在它们接触时提供时间温度相关的视觉变化。视觉变化通常是颜色的变化或颜色的消除以显示图形符号等。在一些实施例中，第一成分是液体或凝胶溶剂，第二成分是干燥制剂，其在被液体/凝胶溶剂润湿时激活，即提供时间温度相关的视觉变化。
时间温度指示器系统通常基于两种不同的原理：
1.第一成分是允许以时间温度相关的方式通过纵向元件移动的液体成分。
在最简单的情况下，第一成分可以是有色成分，例如有色液体，指示器基于由第一成分的前部在移动时提供的视觉变化。可选择地，视觉变化由第一成分与布置在纵向元件中的第二成分相互作用引起，例如，第一成分具有一定的pH值，第二成分是pH指示剂，该pH指示剂在pH通过与第一成分的相互作用而改变时提供视觉变化。适用于以第一原理使用的成分参见US 9235194 B2的公开内容。WO 2012/141594中公开了一种用于在本申请中使用的特别有利的指示器系统。所公开的TTI系统包括第一和第二隔室(即第一区段和第二区段)，其最初被隔离，以防止它们之间接触。通过使所述两个隔室接触来激活系统，并且允许容纳在第一隔室中的包含旋光改变还原剂的液体成分(即第一成分)以时间温度相关的方式移动通过第二隔室。第二隔室包含在还原时改变视觉外观的试剂(即第二成分)。旋光改变还原剂由此将以时间温度相关的方式还原在还原时改变视觉外观的试剂。因此，系统的时间温度灵敏度是两个时间-温度相关过程相组合的结果。根据第一原理的TTI系统(例如在WO 2012/141594中所公开的)特别适于图5-8中的下述实施例。
2.第一成分是液体/凝胶成分，第二成分是干燥成分(其在被第一成分润湿/沾湿之前没有激活)或液体/凝胶成分(其在与第一成分相互作用之前没有激活)。在该原理中，第一成分和/或第二成分容纳在多个具有不同浓度的活性剂的独立区段中。视觉变化的速率取决于活性剂的浓度，并且多个独立区段提供时间温度相关的视觉变化。可选择地，多个独立区段中的第一成分具有相等浓度的活性剂，但是通过屏障膜与第二成分隔离，其中一种成分可以在一段时间内扩散穿过该屏障膜，该时间取决于屏障膜的厚度。对于每个独立区段，屏障膜的厚度不同，从而获得时间温度相关的指示器。
在专利申请WO 2017/103206中公开了一种特别有利的指示器系统。在WO 2017/103206中，第一或第二成分中的一种是干燥成分，另一种是液体/凝胶成分。干燥成分可以通过例如将其中溶解有该成分的液体印刷到衬底上(即例如印刷到第一或第二区段上)并干燥而获得。干燥成分没有激活，即不提供时间温度相关的视觉变化。干燥成分中活性剂的浓度可以改变。在本发明中，时间温度指示器可以例如包括多个第一区段和多个第二区段，其中，每个第一区段包括具有不同浓度的活性剂(即，有助于在被溶剂/凝胶成分润湿/沾湿时的时间温度相关的视觉变化的化合物)的干燥成分，每个第二区段包括用于沾湿干燥成分的液体/凝胶成分。根据第二原理的TTI系统(例如在WO 2017/103206中公开的那样)特别适用于图 1-4和9-11中的下述实施例。
应当注意，基于本公开内容，技术人员将知道适于在本发明的帽系统的使用的多种时间温度指示器系统和相应的反应物/成分。
在图1a-d中示出了根据本发明的帽系统的第一实施例。帽系统包括用于封闭螺纹开口4的螺帽1。螺纹开口具有卡圈15，该卡圈15可以例如通过胶合连接到容器17(例如参见图11a)。螺帽系统具有时间温度指示器(TTI)系统，其包括多个第一区段2、2'和多个第二区段3、3'。在图1a-1d中，出于说明性目的，仅示出了两个第一区段和两个第二区段。然而，对于每个区段，螺帽系统通常将具有多于两个区段，以提供更好的指示器分辨率。第一和第二区段布置成使得当时间温度指示器系统没有激活时，第一区段2和相配合的第二区段3隔离，参见图1b，并且在通过拧动螺帽而被激活时紧密接触，见图1d。每个第一区段具有第一成分9，每个第二区段包括第二成分10。在该具体实施例中，第一成分是湿凝胶，第二成分是干燥的。两个第二区段3之一中的第二成分10包括活性剂，该活性剂的浓度与另一第二区段3'中的第二成分中存在的浓度不同。当第一区段和第二区段接触时，时间温度相关的视觉变化的速率在两个第二区段中将不同，并且获得时间温度相关的指示。如所讨论的那样，第二成分是干燥成分。这种成分可以通过例如印刷溶解有第二成分的液体来获得。这可以例如如WO 2017/103206中所公开的那样完成。
外帽元件7或外帽元件的至少顶部区段是透明材料，使得可以在螺帽系统的外表面上检测到第二成分的时间和温度相关性视觉变化。外帽元件的内表面8(即第二表面)完全平坦，内帽元件5的顶表面提供表面与表面的接触。外帽元件的内表面包括用于第二成分10的容置部/凹部24。内帽元件5的顶表面6(即第一表面)包括用于第一成分9的容置部/凹部25。内帽元件和外帽元件通过单向卡扣连接26连接，该单向卡扣连接26包括在内帽元件和外帽元件上的配合的卡扣凸缘，在两个帽元件之间提供旋转密封。卡扣连接将外帽元件锁定到内帽元件，并且维持内表面8和顶表面 6之间的密封表面压力。
优选地，两个相对的表面的相互作用本身足以防止成分在第一和第二区段之间的任何移动。然而，可以布置合适的密封装置，例如第一或第二区段周围的唇形密封件、刮擦密封件或类似物，以在非激活状态下保证第一和第二区段(或第一和第二成分)之间的完全隔离。也可以通过选择硬质对软质材料来增强两个表面之间的密封，例如，使外帽元件由比内帽元件更硬的材料制成。
当布置在容器上时，螺帽系统的螺帽1在容器第一次打开之前首先完全拧到螺纹开口4上，即TTI系统处于非激活位置(或第一位置)。在非激活位置，第一区段2、2'不与相应的第二区段3、3'对齐。在打开期间，外帽元件最初相对于内帽元件旋转。外帽元件通常经由可破坏的突片/销、爆裂环或类似物(未示出)连接到螺纹开口4或卡圈15，以防止外帽元件过早地旋转，即当外帽元件已经旋转到使得第一区段2、2'与相应的第二区段3、3'对齐(即到达第二位置)时，外帽元件被锁定就位，例如通过适当布置的突片/凹部，防止外帽元件和内帽元件之间的进一步相对运动。第一和第二成分9、10现在接触，并且TTI系统被激活。外帽元件的继续旋转将使内帽元件和外帽元件相对于螺纹开口4移动，并且螺帽从螺纹开口拧下。在随后将螺帽重新附装到螺纹开口上时，内帽元件和外帽元件相对于彼此静止，并且TTI系统保持在激活位置。
第一和第二区段2、3的尺寸可以变化。例如，可以缩短该尺寸，从而缩短激活TTI系统所需的旋转角度。
帽的旋转(在该实施例中，外帽元件的旋转)可以激活多对独立的第一和第二区段。
螺帽的旋转/颜色改变/隐藏或显示符号可以用作防篡改警告装置。
图2a-d示出了根据本发明的帽系统的第二实施例。与图1a-d的实施例相比的主要区别特征在于内帽元件和外帽元件的设计。在第二实施例中，内帽元件5是圆形片元件，与第一实施例相反，第一实施例中，内帽元件具有螺纹，以与螺纹开口相互作用。第二实施例的操作/功能与第一实施例相似。然而，为了在内帽元件5的顶表面6和外帽元件7的内表面8之间提供相对运动，内帽元件包括至少一个突片，以与螺纹开口4的顶部边缘27中的相配合的凹部/狭槽相互作用，反之亦然。突片/凹部组件未示出。在螺帽1的初始打开期间，内帽元件5上的突片保证内帽元件相对于螺纹开口静止，而外帽元件旋转，直到TTI系统处于激活位置，即第一区段2、2'和第二区段3、3'对齐。突片/凹部的尺寸被确定成/设计成使得当到达激活位置时，由于螺纹的角度，突片从相配合的凹部中抬起。
图3a-d示出了根据本发明的帽系统的第三实施例。螺帽系统包括如第一实施例所述的卡圈和螺纹开口(未示出)。第三实施例相对于第一和第二实施例的主要区别特征在于，通过将外帽元件7沿着直线运动推向内帽元件5(即不是通过旋转)，使多个第一区段2和多个相应的第二区段3 相对于彼此移动，并且激活TTI系统。在激活后，内帽元件和外帽元件锁定在一起。必须推动外帽来激活TTI系统，并允许整个螺帽相对于螺纹开口旋转。外帽元件包括布置在下边缘处的凹部，以与布置在内帽元件上的突片/止动件13相互作用。突片在激活之前防止螺帽旋转，并且在激活期间保证第一和第二区段的正确定位。
图4a-d示出了根据本发明的帽系统的第四实施例。第四实施例相对于第一和第二实施例的主要区别特征在于，多个第一区段2、2'和多个第二区段3、3'围绕螺纹开口4布置在卡圈15处。第一区段2、2'布置在具有第一表面6'的第一圆形通道28中的隔室中，第二区段3、3'布置在相配合的透明的第二圆形通道(或膨胀圈)29中。隔室由唇形密封件16界定。第一和第二通道可滑动地连接，构成封闭的圆形空间。螺帽1可拆卸地连接到第二通道29，使得第二区段相对于第一区段移动，直到它们彼此接触，并且激活TTI系统。在激活后，螺帽和第二通道之间的连接被释放。
图5a-c示出了根据本发明的帽系统的第五实施例。在该实施例中，包括液体第一成分9的第一区段2布置在外帽元件7中，包括分布在纵向元件12中的第二成分10的第二区段3布置在内帽元件5中。纵向元件包括一种材料，第一成分9可以以时间温度相关的方式移动通过该材料，例如，一种毛细或多孔材料。在外帽元件旋转期间，第一区段对准并接触第二区段3的一端，从而激活TTI系统。在该具体实施例中，第一成分可以例如包括还原剂，第二成分可以包括化合物，该化合物在被第一成分中的所述还原剂还原时改变颜色。在例如WO 2012/141594中公开了合适的成分的具体示例。根据内帽元件和外帽元件之间的连接，可以在第一次打开容器 17时(如图5c所示)或者在打开后第一次关闭容器时(图5b)激活TTI 系统。
图6-8中公开的实施例(第六至第八实施例)与第五实施例相似。然而，在这些实施例中，不通过使第一和第二区段相对于彼此移动来实现激活。包括液体第一成分的第一区段布置成靠近第二区段中的纵向元件12 的一端。第一成分例如通过弱密封32与第二成分(或第二区段或纵向元件)隔离。第一区段和第二区段都布置在内帽元件的顶表面处(图6、7) 或外帽元件的内表面处(图8)。在这些实施例中，外帽元件的内表面(图 6、7)或内帽元件的顶表面(图8)包括激活元件，即激活器嘴30或弹簧元件31。通过使外帽元件相对于内帽元件移动，使得弹簧元件与第一区段相互作用并破坏弱密封32，从而激活TTI系统。通过外帽元件的旋转(图6、7)或通过将外帽元件推向内帽元件(图8)实现激活。
图9a-b中的第九实施例与图3中的实施例相似，其具有时间和温度相关性视觉变化的不同设计。
图10a-b示出了根据本发明的帽系统的第十实施例。在该实施例中， TTI系统包括臂部/突片21，其布置成在拧动螺帽时破坏第一区段2和第二区段3之间的密封23。突片21布置在可拆卸环22上，该可拆卸环22连接到螺帽1的下边缘。当拧动螺帽和可拆卸环超过所需范围时，环从下边缘释放，并且激活TTI系统。第一区段2和第二区段3布置在包括螺纹开口的卡圈15上，或者布置在容器17的表面上，螺帽系统布置在该容器17 上。第一区段和第二区段布置成使得在拧动螺帽时，当臂部/突片21在第一或第二区段的至少一部分上移动时，密封被破坏。
图11a-b示出了与图10a-b中的系统一起使用的替代解决方案。
图12示出了可拆卸环22和帽1的功能。
图13示出了具有内帽元件5和外帽元件7的帽1的多种功能组合。
图14示出了内帽元件5和外帽元件7之间的多种卡扣连接。
图15示出了由根据本发明的帽系统中的TTI系统获得的时间温度相关的视觉变化的多种替代设计。
当用于瓶子等上时，其中，螺纹开口是容器的整体部分，螺帽系统不包括螺纹开口。
图16A-C示出了根据本发明的帽系统的第十一实施例。帽系统包括透水膜(A3、B3、C3)，其将时间温度指示器系统的第一成分(A1、B1、 C1)和第二成分(A2、B2、C2)与容纳待监测产品的容器中的环境隔开。待监测产品周围环境中的水分将穿过透水膜，从而润湿最靠近透水膜的成分(B2、C2)。通过使第一成分(C1)与第二成分(C2)接触来激活时间温度指示剂系统。图16A示出了适于在非激活状态下长期存储的帽。图 16B示出了与产品容器组合但仍处于非激活状态的帽。图16C示出了与产品容器组合的处于激活状态的帽。A1和B1表示干燥状态下的第一成分。 C1表示湿润状态下的第一成分。A2表示干燥状态下的第二成分。B2和 C2表示湿润状态下的第二成分。A3、B3和C3表示透水膜。
图16D-E示出了根据本发明的帽系统的第十二实施例。帽系统包括不透水密封(E3、F3)，其将时间温度指示器系统的第一成分(E1、F1)和第二成分(E2、F2)与容纳待监测产品的容器内的环境隔开。待监测产品周围环境中的水分不会通过不透水膜；因此，最接近不透水膜(E2、F2) 的成分将保持干燥，直到密封(E3、F3)被破坏。通过使第一成分(F1) 与第二成分(F2)接触并破坏不透水密封(F3)来激活时间温度指示器系统。图16D示出了适于在非激活状态下长期存储的帽。图16E示出了与产品容器组合但仍处于非激活状态的帽。图16F示出了与产品容器组合的处于激活状态的帽。D1和E1表示干燥状态下的第一成分。F1表示湿润状态下的第一成分。D2和E2表示干燥状态下的第二成分。F2表示湿润状态下的第二成分。E3和F3表示不透水密封。
图17A-B示出了根据本发明的帽系统的第十三实施例。在该实施例中，时间温度指示器附装到“按压和释放瓶”，例如，典型的鼻喷雾瓶。帽既没有螺纹，也不旨在于打开时拧动。时间温度指示器的一个区段附装到瓶子的可移动部分，而另一区段附装到瓶子的不可动部分，推动所述可移动部分，以释放瓶子中的一定剂量的成分。当推动可移动部分时，时间温度指示器的第一区段与时间温度指示器的第二区段接触，从而激活指示器。图17A是鼻喷雾瓶的正视图，图17B是鼻喷雾瓶的侧视图。应当理解，即使两个区段在激活之后隔离，已经通过使第一和第二区段接触而激活的指示器仍将保持激活状态。
上述第十三实施例涉及一种既没有螺纹也不旨在于打开时拧动的帽。这种帽的非限制性示例是在疫苗、鼻喷雾剂顶部的帽或诸如涂料桶的容器上的封闭盖。可选择地，封闭物可以是与塑料袋或容器结合的封闭物，例如用于盒中袋装葡萄酒或血袋的封闭物。
封闭物可以是可挤压的或推动激活的。封闭物可以包括第一和/或第二区段，或者第一和/或第二区段可以附装到产品容器或者是产品容器的整体部分。在激活期间，通常移动帽，使得第一和第二区段相对于彼此移动。
除了结合上述实施例描述的特征之外，根据本发明的帽系统还可以包括任何所需的棘轮环、突片/凹部组件等，以在内帽元件、外帽元件和/或卡圈之间获得所需的运动顺序，将螺帽可拆卸地锁定到螺纹开口或任何其它有利的功能。
本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献的全部内容都通过引用结合。如有冲突，以本说明书(包括定义)为准。
TTI也可以具有阈值温度，即当低于给定的阈值温度时，TTI指示器的进程减慢或停止。这可以通过例如具有分布在蜡基质中的液体第一成分获得，其中，蜡基质具有等于所需阈值温度的熔融温度。

Claims (7)

1.一种帽系统，所述帽系统用于在容纳产品的容器在第一次被打开之后连续地监测所述产品的时间-温度暴露，所述帽系统包括用于封闭容器(17)中的开口(4)的帽(1)和时间温度指示器(TTI)系统，其中所述时间温度指示器系统包括：
-包含第一成分(9)的至少一个第一区段(2)和包含第二成分(10)的至少一个第二区段(3)；其中
-所述第一成分(9)和所述第二成分(10)当彼此接触时在外观上提供时间和温度相关的视觉变化；
-所述第一成分和所述第二成分最初被隔离；和
-通过移动所述帽(1)以第一次打开所述容器来激活所述时间温度指示器(TTI)系统；
其中，
-所述第一成分(9)和所述第二成分(10)在所述移动期间彼此接触；和
-所述第一成分(9)和/或所述第二成分(10)是非流动性的，
其中，所述至少一个第一区段(2)或所述至少一个第二区段(3)能够在第一位置(X)和第二位置(Y)之间移动，在所述第一位置，所述第一成分和所述第二成分隔离，在所述第二位置，所述第一成分(9)和所述第二成分(10)接触；和
其中，所述帽系统还包括密封破坏元件，所述密封破坏元件布置成破坏所述至少一个第一区段(2)和所述至少一个第二区段(3)之间的密封(23)，其中，所述密封破坏元件是布置在可拆卸环(22)上的臂或突片(21)，所述环连接到所述帽(1)的下边缘，使得当将所述帽和所述可拆卸环被拧动超过所需范围时，所述环被从所述下边缘上拆下并且所述时间温度指示器(TTI)系统被激活。
2.根据权利要求1所述的帽系统，其中，当所述帽被移动以激活所述时间温度指示器(TTI)系统时，所述至少一个第一区段(2)相对于所述至少一个第二区段(3)移动。
3.根据权利要求1所述的帽系统，其中，所述帽(1)是螺帽，并且所述开口(4)是螺纹开口。
4.根据权利要求3所述的帽系统，其中，所述螺纹开口(4)具有能够布置在所述容器上的卡圈(15)。
5.根据权利要求1所述的帽系统，其中，所述第一成分(9)是液体或凝胶成分，所述第二成分(10)是干燥成分。
6.一种帽系统，所述帽系统用于在容纳产品的容器在第一次被打开之后连续地监测所述产品的时间-温度暴露，所述帽系统包括用于封闭容器(17)中的开口(4)的帽(1)和时间温度指示器(TTI)系统，其中所述时间温度指示器系统包括：
-包含第一成分(9)的至少一个第一区段(2)和包含第二成分(10)的至少一个第二区段(3)；其中
-所述第一成分(9)和所述第二成分(10)当彼此接触时在外观上提供时间和温度相关的视觉变化；
-所述第一成分和所述第二成分最初被隔离；和
-通过移动所述帽(1)以第一次打开所述容器来激活所述时间温度指示器(TTI)系统；
其中，
-所述第一成分(9)和所述第二成分(10)在所述移动期间彼此接触；和
-所述第一成分(9)和/或所述第二成分(10)是非流动性的，
其中，所述至少一个第一区段(2)或所述至少一个第二区段(3)能够在第一位置(X)和第二位置(Y)之间移动，在所述第一位置，所述第一成分和所述第二成分隔离，在所述第二位置，所述第一成分(9)和所述第二成分(10)接触；和
其中，所述帽(1)是螺帽，并且所述开口(4)是螺纹开口，所述螺纹开口(4)具有能够布置在所述容器上的卡圈(15)；
所述至少一个第一区段(2)布置在第一表面(6,6')处，所述至少一个第二区段(3)布置在朝向所述第一表面的第二表面(8,8')处；
所述卡圈包括所述第一表面(6')，或者所述第一表面位于所述卡圈能够被布置于其上的容器上，所述第二表面(8')布置在可拆卸地连接到所述帽(1)的环形元件(16)上，使得当在打开期间拧动所述帽时，所述第二表面相对于所述第一表面旋转，并且所述环形元件被从所述帽上拆下并且所述时间温度指示器(TTI)系统被激活。
7.根据权利要求6所述的帽系统，其中，所述第一区段(2)包括所述第一表面中的凹部或容置部，所述第二区段(3)包括所述第二表面中的凹部或容置部。
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