CN111788121A - 用于包装容器的密封装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及纸板包装容器(1)，其包括容器主体(2)，该容器主体(2)包括沿容器(1)的高度方向从容器底部(4)延伸至容器开口(5)的容器壁(3)。该包装容器(1)还包括密封装置，该密封装置包括盖(9)和密封边沿(10)，该盖(9)包括顶部(11)和侧壁部(12)，该顶部(11)具有外盖表面(13)和与外盖表面(13)相反的内盖表面(14)。该包装容器(1)包括周向盖密封构件(15)，该周向盖密封构件(15)抵靠内盖支撑表面(14a)应用在盖(9)中。密封边沿(10)形成围绕容器开口(5)延伸的闭合环，并且在容器开口(5)处附接至容器壁(3)的内表面(6)。密封边沿(10)还包括布置在密封边沿(10)的上端边缘处的第一密封表面(16)，并且布置成当盖(9)处于封闭位置时抵靠由周向盖密封构件(15)构成的第二密封表面(17)密封。密封装置还包括框架结构(18)，该框架结构(18)形成围绕所述容器开口(5)的周边延伸并连接至密封边沿(10)的闭合环。盖(9)通过布置在框架结构(18)的第一部分处的铰链构件(19)和在框架结构(18)的第二部分处布置在所述框架结构(18)上的锁定装置而连接至所述框架结构(18)，框架结构(18)的第二部分与框架结构(18)的第一部分相对地设置。该锁定装置包括相互接合的锁定元件(20、21)，其中第一相互接合的锁定元件(20)布置在盖顶部(11)的所述外盖表面(13)中或之上，并且第二相互接合的锁定元件(21)被布置在锁定翼片(22)之上或之中。锁定翼片(22)布置在框架结构(18)上，并通过与框架结构(18)一体形成或连接至框架结构(18)的铰链(26)铰接地连接至框架结构。周向密封构件(15)由具有闭孔结构的聚合物泡沫制成，其无负载厚度t0为1.5mm至5mm，密度为10kg/m3至75kg/m3。当盖处于封闭位置时，在密封边沿的第一密封表面和盖的内部支撑表面(14a)之间限定距离d1，并且该距离d1小于周向盖密封构件的无负载厚度t0，即t0>d1。盖密封盘(15)以侧向压缩抵靠侧壁部分(12)的方式应用在盖(9)中，从而产生穿过盖密封盘(15)的侧向张紧。

Description

用于包装容器的密封装置
技术领域
本发明涉及用于包装容器的密封装置，例如用于散装固体的包装容器。包装容器是包括容器主体和密封装置的类型，该密封装置包括配合以封闭容器开口的密封边沿和盖。
背景技术
在消费品的包装领域中，特别是在包装干燥的流动性粉状消费品时，通常使用硬纸板包装容器，其在零售端用作保护性运输和储藏容器，并在消费者端用作储存和分配容器。这种纸板容器通常设置有可打开和可关闭的盖，以及内部可移除或易碎的屏障膜，该阻挡膜使内容物保持新鲜，并保护内容物免受污染直到消费者获得包装容器为止。一旦内部屏障被破坏以便接近包装容器中的内容物，包装容器保护内容物免受来自环境的有害影响的能力在很大程度上取决于盖的构造。因此，令人关注的是，在去除内部屏障之后，包装容器也需要能够继续保持包装容器中的内容物新鲜并且受到保护免受外部污染。特别令人关注的是，包装容器可以被重复打开以接近容器中的内容物，并且可以被重新密封以允许在分配场合之间将内容物卫生地储藏在包装中。用于散装固体的包装容器通常包含的包装产品比每次分配场合时使用的包装产品要多。因此，需要的是，剩余在包装容器中的产品至少在与消费者预期用完包装容器中的所有内容物的时间相对应的时长内保持诸如风味、气味、可铲取性、维生素含量、颜色等性质。
发明内容
可以通过根据权利要求1的用于散装固体的纸板包装容器的盖组件或根据权利要求14的盖组件来实现上述目的中的一个或多个。在从属权利要求中、以下说明书和附图中列出进一步的实施例。
本文所公开的纸板包装容器包括容器主体，该容器主体包括沿容器的高度方向从容器底部延伸至容器开口的容器壁。包装容器还包括密封装置，该密封装置包括盖和密封边沿，该盖包括顶部和侧壁部，该顶部具有外盖表面和与外盖表面相反的内盖表面。该包装容器包括周向盖密封构件，该周向盖密封构件抵靠内盖支撑表面应用在盖中。密封边沿形成围绕容器开口延伸的闭合环，并在容器开口处附接到容器壁的内表面。密封边沿还包括布置在密封边沿的上端边缘处的第一密封表面，并且布置成当盖处于封闭位置时抵靠由周向盖密封构件构成的第二密封表面密封。密封装置还包括框架结构，该框架结构形成围绕所述容器开口的周边延伸并连接至密封边沿的闭合环。盖通过布置在框架结构的第一部分处的铰链构件和在框架结构的第二部分处布置在所述框架结构上的锁定装置而连接至框架结构，所述框架结构的第二部分与框架结构的第一部分相对地设置。该锁定装置包括相互接合的锁定元件，其中第一相互接合的锁定元件布置在盖顶部的所述外盖表面中或之上，并且第二相互接合的锁定元件被布置在锁定翼片之上或之中。锁定翼片布置在框架结构上，并通过与框架结构一体形成或连接至框架结构的铰链铰接地连接至框架结构。周向密封构件由具有闭孔结构的聚合物泡沫制成，其无负载厚度t0为1.5mm至5mm，密度为10kg/m3至75kg/m3。当盖处于封闭位置时，在密封边沿的第一密封表面和盖的内部支撑表面之间限定距离d1，并且该距离d1小于周向盖密封构件的无负载厚度t0，即t0>d1。此外，盖密封盘以侧向压缩抵靠侧壁部分的方式应用在盖中，从而产生穿过盖密封盘的侧向张紧。
当包装的货物对湿气敏感和/或当暴露于环境空气时对降解敏感时，可能需要容器和任何容器密封件的更高水平的密封性。还可能需要包装容器是防香气的，以便保留包装物品中的风味和香气，并防止包装物品吸收来自包装容器外部的风味和香气。
由于本文公开的包装容器满足d1＜t0，借助于本文所公开的密封环的上端边缘处的第一密封表面提供了在第二密封表面处的盖密封构件的挤压，由此获得包装容器的紧密密封。已经发现，通过仔细地选择用于盖密封构件的材料，该材料是有弹性的、顺应的并且具有在本文所述的范围内的厚度，盖密封构件和密封边沿可以协作以在盖的内表面和密封边沿上的密封边缘之间产生持续的夹紧力。由此，本文公开的密封装置可以随着时间的流逝以及在重复地打开和关闭之后保持包装容器的开口紧密密封。
此外，密封盘以侧向压缩抵靠盖侧壁部分的方式应用在盖中，从而产生盖密封盘的侧向张紧。盖侧壁部分可以例如包括两个横向壁部段和两个纵向壁部段，其中盖密封盘的纵向尺寸比内盖表面略大，例如在0.5mm至1.5mm的范围内。盖密封盘可替代地或附加地具有比内盖表面略大的横向尺寸，例如在0.5mm至1.5mm的范围内。
盖密封盘抵靠盖的侧壁部分被施加受到轻微的侧向压缩力，这改善了第一密封表面和第二密封表面之间的密封的完整性，因为这导致盖密封盘向第二密封表面略微凸起，并且对抗盖密封盘处的第二密封表面的压缩力增大。还发现盖密封盘的侧向张紧改善在厚度方向上在压缩之后密封盘的恢复。
盖的侧壁部分还可以包括突出肋，该突出肋适于将盖密封盘抵靠内盖表面而保持就位。肋在垂直于侧壁部方向上突出，并且可以围绕盖的侧壁部的内周连续和不连续地布置。突出肋可以沿着内侧(即，盖的侧壁部的、面对盖密封构件的侧面)的圆周的75％至100％的范围布置，例如80％至100％的范围布置或90％至100％的范围布置。
突出肋可以布置成与盖的内支撑表面相距距离d2。距离d2可以对应于盖密封构件的厚度t0。
盖密封盘可以以抵靠侧壁部分并在突出肋的下方的卡扣配合的方式应用到盖中。
已经发现，由具有如本文所公开的密度和厚度的聚乙烯闭孔泡沫材料制成的盖密封构件是特别合适的，并且可以被选择成具有弹性、光滑度和稳定性的必要物理性质。
任选地，t0值比d1大至少10％，例如比d1大至少15％。任选地，t0比d1大10％至50％，这意味着t0大于d1的值不大于d1的50％，例如大于d1的值不大于d1的45％。
已经发现，当t0比d1大至少10％，例如比d1大至少15％时，包括如本文公开的密封构件的根据本公开的包装容器将提供增强的密封装置，因为第一和第二密封表面之间的压缩力压缩盖密封构件，从而在盖密封构件和密封边沿的上端边缘之间获得紧密密封。
本发明人还发现，当将密封构件压缩超过50％，例如超过45％时，密封构件的恢复会随着时间而受到影响，使得封闭装置的效率可能随着时间而降低。还存在在重复打开和关闭时密封构件略微侧向移位的风险，这可能不利地影响封闭装置的完整性。特别是如果密封构件没有完全从压缩中恢复，则在密封构件上残留多个压缩痕迹。
因此，利用根据本公开的盖密封构件结合根据本公开的包装容器也可以实现在延长的时间内重复打开和关闭的情况下的改进的封闭，其中t0比d1大的值在d1的10％至50％的范围内，例如比d1大至少10％，但比d1大的值不超过d1的45％，例如比d1大的值不超过d1的30％。
优选地，周向盖密封构件是盖密封盘。
任选地，密封构件由交联的闭孔聚乙烯泡沫制成。交联可以例如通过高能辐射来实现。
任选地，闭孔泡沫中的至少90％的孔的孔尺寸在0.1mm至1.2mm范围内，例如在0.15mm至0.9mm范围内，例如在0.5mm至0.1mm范围内，如从0.2mm到0.5mm的范围内。任选地，闭孔泡沫中的至少95％的孔的孔尺寸在0.1mm至1.2mm范围内，例如在0.15mm至0.9mm范围内，例如在0.5mm至0.1mm范围内，如从0.2mm到0.5mm的范围内。孔尺寸可以通过共聚焦显微镜测量。
闭孔泡沫中至少90％、例如至少95％的孔的孔尺寸在0.1mm-1.2mm的范围内，例如在0.15mm至0.9mm的范围内，例如从0.1mm至1.2mm的范围内，如从0.2mm至0.5mm的范围内，这提供了光滑的密封构件表面。已经发现，将这种闭孔泡沫材料作为密封构件应用于根据本发明的包装容器中显著地增强了密封装置的完整性。弹性的泡沫材料可能具有不均匀的表面光洁度。具有更小且分布更均匀的孔尺寸的闭孔泡沫材料具有更光滑的表面光洁度。
具有光滑表面并结合具有所公开的可压缩性的密封构件在周向盖密封构件和密封边沿的密封边缘之间提供有效的密封，因为平坦的表面抵靠并围绕第一密封表面密封。
任选地，周向盖密封构件具有密封构件第一侧面和密封盘第二侧面，该密封构件第一侧面面向内盖表面，并且密封构件第二侧面背向内盖表面，其中，密封构件第二侧面的表面粗糙度Ra值不大于±400微米(μm)，例如不大于300微米(μm)，例如不大于250微米(μm)，例如不大于200微米(μm)。密封构件第一侧面当然也可以具有与密封构件第二侧面相同的表面形貌。
举例而言，Ra值可以在以下任意区间内：2μm至400μm，3μm至300μm，4μm至250μm，10μm至200μm和50μm至150μm。
在本文中，使用表面粗糙度参数Ra。Ra是用于表征表面粗糙度的众所周知且确定的参数。仅为了清楚起见，Ra例如在BS EN ISO 4287：2000英国标准中定义，并与ISO 4287：1997标准相同。Ra可以定义为滤波后的粗糙度曲线的算术平均值，该平均值是由评估长度内围绕中心线的偏差而确定的，其公式可以由下式给出：
Figure BDA0002626311800000051
其中yi是沿着研究表面的评估长度在某一位置与中心线的偏差。
任选地，盖密封构件在23℃下以25％压缩22h的压缩永久变形B(CSET)在10％和20％之间，例如在10％和15％之间，如在恢复1/2小时后并根据标准方法BS ISO 7212,1998测得。因此，CSET定义为在正常条件下放置30分钟后相比于原始样品厚度的百分比。CSET＝[(t0-ti)/(t0-tn)]*100，其中，t0是原始无负载厚度，ti是测试后的密封盘厚度，tn是测试期间的样品厚度。用于压缩永久变形的测试样品是从用于形成盖密封构件的测试材料板上切下的圆柱形圆盘。
任选地，距离d1可以小于厚度ti，如根据BS ISO 7212,1998在盖密封构件以25％压缩的情况下测量的，即，ti＞d1。任选地，距离d1比厚度ti小至少2％，例如5％。
在盖密封构件以25％压缩的情况下测得的距离d1小于厚度ti，这改善了随时间以及在重复打开和关闭盖之后的密封能力。
相互接合的锁定元件可以是配合的锁定元件，第一相互接合的锁定元件是凹形锁定元件，而第二相互接合的锁定元件是配对的凸形锁定元件。替代地，第一相互接合的锁定元件可以是凸形锁定元件，而第二相互接合的锁定元件可以是匹配的凹形锁定元件。
盖通过布置在框架结构上的锁定翼片被锁定到框架结构。锁定翼片可以包括凸形锁定元件和另外布置在盖顶部的外盖表面中的配合的凹形锁定元件。
已经发现，锁定翼片在闭合时将压力施加到盖顶部上并向下施加压力，这增加了第二密封表面处的密封构件的压缩，从而增加了密封的紧密度，由此提高了密封能力。
配合的锁定元件可以包括在锁定翼片上和在盖顶部中的配合脊和沟槽，并且被布置成将第一和第二密封表面保持压在一起，从而实现密封构件的压缩。
可以通过密封装置完整性测试(Sealing Arrangement Integrity Test)来验证在周向盖密封构件和密封边沿之间形成的密封的紧密性，其中，密封装置完整性测试包括以下步骤；
在根据本公开的纸板包装容器的所述底部中切出具有2cm孔径的孔，
将纸板包装容器上下颠倒放置，其中盖处于封闭位置，
通过该孔将温度为24℃的水倒入纸板包装容器中，从而形成20mm的水柱，让纸板包装容器上下颠倒放置5分钟。
在将纸板包装容器上下颠倒放置5分钟后，在容器开口周围的第一和第二密封表面之间的密封处进行目视检查，以评估密封装置的完整性，是否存在泄漏按以下等级分级；
0＝无视觉泄漏
1＝在密封处轻微渗漏/液滴形成
2＝在密封处连续渗漏。
已经发现，根据本公开的纸板包装容器的密封装置限定在5分钟后密封装置完整性值为0。
根据本公开的周向盖密封构件可具有至少2.0mm，例如2.0mm至4.0mm的无负载厚度t0。密封构件的厚度因此在无负载的情况下并且通过例如千分尺来测量。周向盖密封构件可具有均匀的厚度。
厚度对于周向盖密封构件在保持稳定性的同时提供弹性来说是重要的。因此，已经发现厚度可以调节成在这两个要求之间取得平衡。
在本文所公开的包装容器中，包括密封构件支撑元件的支撑结构可以布置在盖的内表面上，该密封构件支撑元件具有从盖的内表面测量的高度h1。这样的密封构件支撑元件可以因此形成闭合环并且沿着盖侧壁部分并与盖侧壁部分平行地延伸。密封构件支撑元件可以进一步布置成使得当盖处于封闭位置时，密封构件支撑元件和密封边沿从相反的方向在周向盖密封构件上施加压力，这将提供进一步改善包装容器的密封性质。
为了测量距离d1，将密封构件支撑元件的、与密封盘接触的表面视为内盖支撑表面。
在盖的内表面上设置盖密封构件支撑元件有助于提供更好的密封，因为压力从相反的方向施加在周向盖密封构件上。
如本文所公开的包装容器还可以设置有侧支撑元件，该侧支撑元件沿着侧边缘略微向上凸出，即，使得侧支撑元件的高度沿着侧支撑元件的长度变化并且侧支撑元件中的每一个在中央部分处的高度大于侧支撑元件中的每一个的端部处的高大。提供在其中央部分中具有更大高度的侧支撑元件可用于补偿在更靠近铰链构件和封闭构件的位置处与在远离铰链构件和封闭构件的位置处的盖的凸出变形的差异。举例来说，盖可以变形，使得盖的侧边缘在铰链构件和封闭构件之间的大约一半处进一步远离容器开口的相应侧边缘。
设置这种侧支撑元件可以有助于促进沿侧边缘的增强的密封。已经发现，当盖在容器开口上封闭并且封闭构件上的紧固件元件连接到盖的顶部外表面上的紧固件元件时，在盖中产生的张紧的作用下，可能导致盖沿着侧边缘略微向上凸出。当侧支撑元件沿侧边缘略微向上凸出时，高度尺寸h1仍应满足沿侧支撑元件的整个长度的要求。
在本文所公开的包装容器中，容器主体具有与内表面相反的外表面和在容器开口处的容器主体边缘，框架结构可以在容器主体的外表面上从容器主体开口边缘在容器的高度方向(H)上向下延伸，密封边沿从容器主体的内表面上的容器主体开口边缘沿容器的高度方向(H)向下延伸，并在容器的高度方向(H)上向上延伸超过容器主体边缘的距离。
密封边沿可以通过焊接附接到容器壁。
通过利用焊接将密封边沿结合到容器壁的内表面上，可以获得比使用粘合剂附接时更紧密和更纤细的附接。焊接的密封边沿优选地是塑料边沿，并且将容器壁的内表面与容器盖的内表面连接，并且有助于形成从容器壁到容器盖的连续屏障。焊接密封件在密封边沿和容器壁之间形成第一密封件，第一和第二密封表面在密封边沿和盖之间形成第二衬垫密封件。第一密封件是一直存在的永久性密封件，第二密封件是仅在容器进入开口上的盖关闭并且第一和第二密封表面彼此挤压时才存在的可打开的密封件。
焊接过程提供一种高度受控的方式，以在塑料密封边沿和纸板容器壁之间产生最优的结合。通过供应能量以加热并局部软化或熔化塑料边沿中和/或容器壁的内表面上的一种或多种热塑性组分，并通过沿垂直于容器壁的方向上将塑料边沿和容器壁挤压在一起，从而进行结合。用于形成焊接密封的热塑性材料可以由塑料边沿或容器壁内表面上的热塑性薄膜或涂层提供，或者，由塑料边沿和容器壁内表面上的热塑性薄膜或涂层两者提供。可能优选的是，塑料边沿由热塑性材料制成。热塑性边沿可以通过本领域已知的任何合适的熔融成型工艺来生产，例如注射成型。通过控制焊接温度、压力和焊接时间，可以使焊接过程适应被焊接材料，并获得具有所需紧密度的焊缝。因此，焊接过程是准确且可预测的，并且是产生具有预定紧密度水平的可靠密封的有效方式。用于密封边沿和纸板包装容器主体之间的焊接密封的优选焊接方法可以是高频焊接。
密封边沿可具有任何合适的横截面轮廓，例如大致的I形的横截面轮廓，大致的楔形或锥形的横截面轮廓或倒L形的横截面轮廓，该L形中第一支腿在容器壁的内表面上在容器中向下延伸，第二支腿在纸板容器壁边缘上方并覆盖纸板容器壁边缘延伸。优选的是大致的I形或L形的密封边沿，因为通过焊接并垂直于容器主体壁施加压力而容易地插入容器主体开口中并易于附接到容器壁上。
周向盖密封构件可以通过粘合剂或焊接附接到盖。然而，可能优选的是，周向盖密封构件例如通过卡扣到沿盖的边缘在其内表面上延伸的沟槽中而机械地附接到盖。
本文所公开的纸板包装容器具有与内表面相反的外表面和在容器开口处的容器主体边缘。框架结构可以在容器主体的外表面上从容器主体开口边缘在容器的高度方向上向下延伸，密封边沿可以从容器主体的内表面上的容器主体开口边缘沿容器的高度方向向下延伸，并在容器的高度方向上向上延伸超过容器主体边缘的距离。因此，密封边沿和框架结构大致上并排布置，其中密封边沿在容器主体的内表面上并且框架结构在容器主体的外表面上。
密封边沿可在容器主体边缘上方突出至少0.5mm的距离，例如1mm至7mm，或2mm至5mm。
在本文所公开的包装容器中，框架结构和密封边沿之间的连接可以是卡扣连接。
除了可再次打开和可再次封闭的盖之外，顶端封闭件还可包括运输封闭件，该运输封闭件在距容器主体的顶端处的容器主体边缘一定距离处附接至容器主体的内表面。所述运输封闭件优选地附接到所述容器壁的内表面，所述容器壁的内表面没有折叠线，并且在所述容器主体中的内部储藏隔室与所述容器开口之间形成横截面运输密封件，并且可以通过破坏运输封闭件与容器壁的内表面之间的密封，或者通过撕裂或破坏运输封闭件本身而被使用者全部或部分移除以首次进入内部隔室。可撕开的运输封闭件可设置有一个或多个预定的弱化部，例如穿孔或部分地穿过运输封闭件的切口。运输封闭件还可以设置有抓握舌片、拉环或便于去除运输封闭件的其他构件。
所述运输封闭件可以或者从所述容器主体的顶端或者从所述容器主体的底端插入到所述容器主体中并附接到所述容器主体的内表面。为了首次接近内部隔室中的包装货物，使用者通过完全或部分地移除运输封闭件来打开盖并露出包装货物。纸板包装容器可以是气密容器，并且内部运输封闭件可以是气密可剥离或可打开的运输封闭件。运输封闭件可以是本领域中已知的任何类型，并且通常包括基础层，诸如纸片、塑料薄膜或金属箔，该基础层涂覆或层压有附加层，诸如屏蔽层、密封层等。
可剥离或可撕裂的运输封闭件可以是气密的或透气的。气密运输封闭件可以由适合于对由运输封闭件界定的隔室进行气密密封的任何材料或材料组合制成，例如铝箔，涂硅纸，塑料薄膜或其层压物。当储藏在包装容器中的散装固体对空气和/或湿气敏感时，气密运输封闭件是有利的，并且有利地避免包装的散装固体与环境空气接触。
诸如上部加强边沿和容器盖的塑料部件可以包含高阻隔性聚合物材料。高阻隔性聚合物材料可以作为内层存在于塑料部件中。可以通过注射工艺形成具有优异的阻隔性能的塑料部件，其中在诸如聚丙烯、PP或聚乙烯PE的聚烯烃部件中形成EVOH的内层。
如果包装容器在23℃且50％的相对湿度下提供大约0.006cc氧气/24小时或更短的氧气屏障，则可以认为具有约1L容积的此包装容器是气密性的。
在第二方面，本公开涉及一种包括盖和框架结构的盖部件。盖包括顶部和侧壁部，该顶部具有外盖表面和与外盖表面相反的内盖表面。周向盖密封构件进一步施加在内盖表面处，并且框架结构形成闭合环。盖通过布置在框架结构的第一部分处的铰链构件和在框架结构的第二部分处布置在所述框架结构上的锁定装置而连接至框架结构，所述框架结构的第二部分与框架结构的第一部分相对地设置。锁定装置包括相互接合的锁定元件，其中第一相互接合的锁定元件布置在盖顶部的外盖表面之中或之上，并且第二相互接合的锁定元件布置在锁定翼片之上或之中，所述锁定翼片布置在框架结构上并借助于与框架结构一体形成或连接到框架结构的铰链铰接地连接到框架结构。周向盖密封构件由具有闭孔结构的聚合物泡沫制成，其无负载厚度t0为1.5mm至5mm，密度为10kg/m3至75kg/m3。
在本文公开的盖部件中，周向盖密封构件可以是根据第一方面的周向盖密封构件。
定义
本文所公开的包装容器是纸板包装容器，其中至少容器主体由纸板材料形成。纸板材料以矩形纸板坯料的形式提供，该矩形纸板坯料弯曲成管状，然后通过将坯料的侧边缘重叠或邻接而结合以形成主体管来封闭管。折叠线可以设置在纸板坯料中，以用于当使用密封条形成侧边缘之间的结合时，促进封闭的主体管成形为具有通过不同的弯曲拐角部分连接的不同壁部分的形状。可以通过任何合适的方法，例如通过粘合剂或焊接，来实现材料边缘的结合，其中通常优选焊接。纸板容器可以包括主要由其他材料制成的附加组件，例如增强边沿，塑料件，盖，喷嘴等。这种附加组件可以由塑料、金属、木材等制成。
如本文中所使用，纸板材料是主要由纤维素纤维或纸纤维制成的片材。纸板材料可以是单层或多层材料，并且可以是层压物，该层压物包括主要由纤维素纤维或纸纤维制成的基片以及一层或多层材料，例如聚合物薄膜和涂层，金属箔等。聚合物薄膜和涂层可以包含热塑性聚合物或由热塑性聚合物组成。纸板材料可以被涂覆、印刷、压花等，并且可以包括填料、颜料、粘接剂和本领域已知的其他添加剂。本文公开的纸板材料也可以被称为卡纸板或纸箱材料。
如本文所公开的包装容器可以是用于散装固体的容器。如本文中所使用，术语“散装固体”是指固体散装材料，可以从包装容器中倒出、铲起或用手取出所需量的产品。散装材料可以是干燥的或潮湿的。如本文所公开的适合包装在纸板包装容器中的散装固体包括以颗粒、微粒、细粉、植物碎片、短纤维、薄片、种子、碎片等形式的任何材料。
容器通常是一次性容器，在清空容器中的内容物后将其丢弃。
本文所公开的纸板包装容器可以是用于产品食物的容器，例如婴儿配方食品、咖啡、茶、米、面粉、糖、谷物、汤粉、吉士粉、面食、小吃等。替代地，散装固体可以是非食物的，例如烟草、清洁剂、肥料、化学品等。
底部盘可以由纸板、塑料、金属等制成，如本领域中所已知的。盖可以例如由塑料或金属制成，或者可以由纸板制成，或由纸板/塑料层压物制成。塑料盖可以是优选的，因为它们可以制成刚性的、耐用的且防水的，并且可以通过众所周知的生产方法如通过注射成型以任何期望的形状生产。
如本文所公开的包装容器的容器主体可具有四个主体壁部分；前壁部分，其布置成与后壁部分相对，以及在前壁部分和后壁部分之间延伸的两个相对的侧壁部分。主体壁部分在拐角或拐角部分处连接，该拐角或拐角部分可以形成在彼此成直角布置的平坦表面之间，或者可以是弯曲的或成斜角的拐角部分，从而为包装容器提供更柔软、略微圆形的外观。此外，主体壁部分的形状可偏离平面形状，其中一个或多个主体壁部分具有向外或向内的曲率。当容器主体具有一个或多个向外弯曲的主体壁部分时，任何这样的主体壁部分的曲率总是小于任何弯曲的拐角部分的曲率，即如本文所公开的包装容器的容器主体中的拐角部分的曲率半径总是小于主体壁部分的任何曲率半径。拐角部分和主体壁部分之间的过渡可以被视为曲率的明显变化或可以被视为曲率的连续变化。
此外，容器主体可以被制造成没有任何明显的主体壁部分，并且可以具有任何合适的覆盖区(foot-print)形状，例如圆形、椭圆形或椭圆形。
容器主体壁的前壁部分可以具有向外弯曲的形状，其曲率半径为70mm至500mm。因此，容器主体可以具有大致的D形的横截面。向外弯曲的前壁部分的优点在于提供了可用于显示功能的较大和可察觉的表面，例如用于打印品牌名称、插图或说明。此外，具有大致的D形横截面的容器主体可节省空间，因为它可以例如接近厨房墙或橱柜壁放置。
包装容器的拐角部分可以是曲率半径为15mm至100mm的弯曲拐角部分。
在纸板容器中，在使容器中使用的纸板材料的量最小化与使容器具有足够的刚度以避免例如在运输和存储而堆放时容器损坏或塌陷等之间存在冲突。已经发现，通过使所有容器壁仅略微向外弯曲，与具有平坦的壁的常规包装容器相比，可以显著改善包装容器的形状稳定性和刚性。因此，优选地选择调节容器壁的曲率的上端边缘和下端边缘的曲率半径，使得容器壁具有接近平面的形状，这意味着消费者将容器壁感知为是平面的
如本文所述，容器壁部分中的至少一个可具有200毫米至700毫米，例如300毫米至500毫米的曲率半径，这意味着容器壁部分是接近平面的。当从正常观看距离观看时，例如当放置在搁架上时，裸眼可感知到接近平面的壁部分是平坦的。通常将具有所有主体壁部分为接近平面的包装容器视为长方体形状，即，人眼将看到容器主体具有正方形或矩形的侧壁和底部。
如本文所公开的焊接到容器主体壁的内表面上的刚性塑料密封边沿有助于成形和稳定化柔性纸板容器主体开口边缘，并由此确定容器主体壁具有期望的形状，特别是容器主体壁可以具有预定且稳定的曲率。以相应的方式，当本文所公开的包装容器设置有底部边沿时，底部边沿进一步有助于成形并稳定化容器主体底部边缘和容器主体壁。如本文所述，通过使主体壁边缘顺应于具有所需覆盖区形状的刚性塑料上部增强边沿，包装容器可以具有任何所需的管状形状。容器主体形状可以任选地通过具有所需覆盖区形状并且在容器底部边缘处附接到容器主体的刚性底部边沿来进一步稳定。
附图说明
在下文中将通过非限制性实施例并参考附图进一步解释本发明，其中：
图1是包装容器的主视图；
图2是图1的包装容器的分解图；
图3示出容器盖；
图4示出周向盖密封构件；
图5示出包括周向盖密封构件的盖；
图6示出具有附接的密封边沿、盖和周向盖密封构件的容器主体边缘的细节。
具体实施方式
应当理解，附图是示意性的，并且诸如材料层之类的各个组件不必按比例绘制。附图中所示的包装容器、密封装置和周向盖密封构件仅作为示例提供，并且不应视为对本发明的限制。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书确定。
参考图1至图2，示出了用于可倾倒或可铲取的散装固体的纸板包装容器1。附图中所示的容器1的具体形状不应被认为是对本发明的限制。因此，根据本发明的纸板包装容器可以具有任何有用的形状或尺寸。
参考图1和图2，包装容器1包括由管状容器壁3形成的容器主体2，该管状容器壁3包括前壁部分3a，后壁部分3b和两个侧壁部分3c、3d。容器壁3在包装容器1的高度方向H上从容器主体底部边缘4a延伸到容器主体开口5处的容器主体开口边缘5a。容器壁3具有面向包装容器1中的内隔室8的内表面6和背向内隔室8并暴露于包装容器1的外部的外表面7。底部盘24位于容器主体2的容器主体底部4处。容器主体2由本文限定的纸板材料制成。容器主体2可以通过使纸板的连接板(web)的侧边缘放置在一起而形成，从而使材料呈现管状形状，然后将侧边缘密封在一起。可以通过任何合适的现有技术已知的方法，例如通过焊接或胶合，来实现侧边缘的密封，其中优选焊接。容器主体连接板的侧边缘的密封可涉及使用密封条，如本领域中已知的。底部盘24可以由纸板、金属、塑料或由本领域中已知的这些材料的任何合适的组合制成。
容器主体底部边缘4a由塑料底部边沿25增强，该塑料底部边沿25被应用至在底部盘24和容器主体底部边缘4a之间的容器壁3的内表面6。底部边沿25加强了容器主体纸板的底部边缘4a，稳定化容器主体2的形状，并且保护容器主体底部边缘4a免于机械变形。塑料底部边沿25还用作防止可能存在于放置包装容器的表面上的水和其他流体的保护屏障。
作为塑料底部边沿的替代，包装容器的底部边缘可以由纸板容器主体的卷边形成，或者可以由底部盘24与容器主体2之间的简单非卷曲结合来提供。
纸板包装容器1设置有密封装置，该密封装置包括盖9和密封边沿10，密封边沿10沿容器主体开口5延伸并且限定容器进入开口的周边，该容器进入开口小于由容器主体2的容器开口边缘5a限定的容器主体开口5。
密封边沿10优选地是塑料边沿，最优选地是热塑性边沿，并且在容器主体开口5处附接到容器主体壁3的内表面6。密封边沿10具有在容器1的高度方向H上的延伸，并且具有上端边缘，该上端边缘限定背离容器底部4的第一密封表面16。密封边沿10围绕容器主体开口5的整个外周延伸。密封边沿10在容器主体开口边缘5a上方在高度方向H上向上突出，由此密封边沿10的第一密封表面16在高度方向H上布置在在包装容器1的容器主体开口边缘5a上方。
密封边沿10通过围绕容器开口5延伸的焊接密封而结合至容器壁3的内表面6。焊接密封件优选地围绕容器主体开口5连续地延伸，并且是防撒漏焊接密封，并且优选地也是防潮的焊接密封，并且最优选地是气密的焊接密封。
通过提供能量以加热和局部软化或熔化热塑性密封边沿10和/或容器主体壁3的内表面6上的涂层或薄膜中的一种或多种热塑性组分，并通过将密封边沿10和容器壁3在垂直于容器壁3的方向上挤压在一起来形成焊接密封。可以控制和调节温度和压力，以形成牢固且紧密的密封，而不损坏焊接的组件。通过完全或部分地提供热塑性密封边沿10，通过在容器壁3的内表面6上的热塑性薄膜或涂层，或既通过完全或部分的热塑性增强边沿又通过在容器壁3的内表面6上的热塑性薄膜或涂层，由此提供用于产生焊接密封的热塑性材料。塑料密封边沿10优选地由热塑性材料制成，该热塑性材料允许其例如通过注射成型而进行热成型。可以使用注射成型工艺来形成具有塑料部件的不同部分中的不同聚合物组合物的塑料部件。举例而言，焊接到容器主体的塑料密封边沿的表面可以由软化点和熔点比增强边沿的其他部分低的聚合物组合物形成。此外，上部密封边沿10上的密封表面可以由弹性热塑性聚合物形成。可以使用任何合适的焊接技术，例如超声波焊接或高频焊接，其中高频焊接是优选的。
盖9包括顶部11和侧壁部12。盖的顶部11限定外盖表面13和内盖表面14。以盖密封盘15形式的周向盖密封构件15抵靠内盖支撑表面14a而应用在盖9中(如图3所示)，盖密封盘第一侧面15a面对内盖表面14，盖密封盘第二侧面15b背向内盖表面14。密封盘15以侧向压缩抵靠侧壁部分12的方式应用在盖9中，从而产生穿过盖密封盘15的侧向张紧。
如图3所示，密封构件支撑元件23布置在盖9的内表面14上并且形成盖9的内表面14的一部分，并且呈与盖侧壁部分12平行地延伸的闭合环的形式。距离dl是从内盖支撑表面14a测量的，即当密封盘15布置在根据本公开的盖9中时从面对并支撑密封盘15的表面测量的。在图3中，密封构件支撑元件23包括增强肋和管状元件的样式，以提供对盖密封盘15的支撑。内盖支撑表面14a呈平行于盖侧壁部分12延伸的闭合环的形式，并布置成使得当盖9处于封闭位置时，闭合环和密封边沿10在盖密封盘15上从相对的方向施加压力，这进一步改善包装容器1的密封性能。侧壁部分12的内侧还设置有用于将密封盘15保持在适当位置的突出肋27，该突出肋27为沿着盖侧壁部分12延伸并且从侧壁部分12垂直突出的闭合环的形式。
在图3中，盖9通过铰链构件19连接至框架结构18。铰链构件19布置在框架结构18的第一部分处，并且以锁定翼片22形式的锁定装置在框架结构18的第二部分处布置在框架结构18上。框架结构18的第二部分与框架结构18的第一部分相对地设置。
参考图3，铰链构件19显示为活动铰链，其与盖9和框架结构18一体地形成，作为盖9和框架结构18之间的柔性连接。如本文所述，所示的铰链仅旨在作为非限制性实施例，并且应当理解，可以将任何其他类型的功能性铰链用于框架结构与盖之间的连接。
框架结构18在容器主体开口边缘5a处应用于包装容器1，并通过卡扣连接部机械地附接到密封边沿10。在密封边沿10已经焊接到纸板容器壁3的内表面6之后，框架结构18被附接到密封边沿10。因此，如本文所公开的，框架结构可以在组装和填充包装容器的过程中的后期进行附接。通过将框架结构18向下压在密封边沿10的上边缘上来将框架结构18应用到密封边沿10，直到框架结构18在密封边沿10上锁定就位。当框架结构18已经被附接到密封边沿10时，只能通过断开或损坏连接来再次将框架结构移除。
图4示出了根据本发明的盖密封盘15；厚度t0是在不施加任何负载的情况下测量的，并在1.5mm至5mm的范围内。盖密封盘15具有均匀的厚度。
如图图5和图6所示，盖密封盘15应用于盖9中，并由内盖支撑表面14a支撑(图3所示)，其中密封盘第一侧面15a面对内盖表面14(如图3所示)，并且密封盘第二侧面15b背向内盖表面14。盖密封盘15由具有闭孔结构的聚乙烯泡沫制成，其无负载厚度t0在1.5mm至5mm的范围内，密度在10kg/m3至75kg/m3的范围内。盖密封盘15还提供第二密封表面17，当盖9处于封闭位置时，第二密封表面17将抵靠布置在密封边沿10的上端边缘处的第一密封表面16密封。在此，盖9和容器主体2之间的紧密封闭由上部边沿上的第一密封表面16和布置在盖9中的盖密封盘15上的相应的第二密封表面17提供。
为了在分配场合之间将盖9保持固定在封闭位置并在盖9关闭时在盖密封盘15上施加压力，密封装置还包括锁定装置，如图1至图3和图5至图6所示。锁定装置包括配对的锁定元件。凸形锁定元件21布置在锁定翼片22上，凹形锁定元件20布置在盖顶部11的外盖表面13中。凸形锁定元件21由一个或多个突出部构成，例如布置在锁定翼片22上的一个或多个突起或肋，凹形锁定元件20由布置在盖顶部11的外盖表面13中的一个或多个对应的腔或沟槽构成。锁定装置优选地设计成使得通过将第一密封表面16和第二密封表面17压在一起而在盖9与上部边沿边缘之间的连接上施加力。然而，相互接合的锁定元件可以是任何类型的合适的可变形的卡扣锁定元件的形式。
特别地参考图6，图6示出了密封边沿10和框架结构18之间的联接，密封边沿10通过焊缝永久附接到容器壁3的内表面6，使得密封边沿10的下边缘在高度方向H上向下朝向，并且密封边沿10的上部突出超过容器壁3的上边缘5。密封边沿10的上端边缘形成第一密封表面16，该第一密封表面挤压抵靠第二密封表面17，第二密封表面由面向第一密封表面16的盖密封盘第二表面15b上的盖密封盘15的外边缘部分构成。因此，通过在密封边沿10和盖密封盘15之间形成紧密的密封而使盖9在包装容器1上封闭，而框架结构18提供用于盖9的附接件，并且可以成形为并构造成用于承载铰链元件、锁定元件和堆叠装置，而无需担心在盖和容器之间提供紧密的封闭。
图6示出了框架结构18，该框架结构具有布置在其上的锁定翼片22和向外突出的凸形锁定元件21，该凸形锁定元件布置成与凹形锁定元件20接合，该凹形锁定元件以凹口的形式布置在盖顶部11的外盖表面13中。盖密封盘15应用在内盖表面14上并且抵靠内盖支撑表面14a，其中密封盘第一表面15a面对内盖表面14，并且密封盘第二表面15b背向内盖表面14。突出肋27在其内侧上沿着至少大部分的侧壁部分12的周围延伸，并且密封盘15通过突出肋27保持在适当位置。突出肋27布置成与内盖支撑表面14a的距离为d2，对应于或略小于盘厚度t0。当盖9处于封闭位置并且盖9已经被向下压在密封边沿10上并且凸形锁定元件21已经与凹形锁定元件20卡扣成锁定接合时，第一密封表面16将压靠盖密封盘15的第二密封表面17，使得盖密封盘15在密封边沿10和盖9之间形成紧密密封。
本文所公开的包装容器的形状不限于如图1和图2所示的具有圆角的大致的矩形形状。容器主体还可具有大致的D形的覆盖区，该覆盖区具有向外弯曲的前壁部分和弯曲的拐角。包装容器也可以例如是大致的正方形、圆形、三角形或椭圆形。
如本文所公开的焊接到容器主体壁3的内表面6上的刚性塑料密封边沿10有助于成形和稳定化容器主体开口边缘5，此外确定容器主体壁具有期望的形状，特别是容器主体壁可以具有预定且稳定的曲率。以相应的方式，当本文所公开的包装容器设置有底部边沿25时，底部边沿25进一步有助于成形并稳定化容器主体底部边缘4a。
如本文所公开的包装容器中的任何塑料部件，例如上密封边沿和下增强边沿、盖部件和框架结构，可以由可热成型或可模制的塑料材料形成，例如通过注射成型形成。注射成型特别适用于生产具有三维结构的塑料部件，例如图3所示的盖子9和框架结构18。
应当理解，盖的外部三维形状可以与图中所示的不同。

Claims (14)

1.一种纸板包装容器(1)，所述包装容器(1)包括容器主体(2)和密封装置，所述容器主体(2)包括从容器底部(4)在所述包装容器(1)的高度方向(H)上延伸至容器开口(5)的容器壁(3)，以及所述密封装置包括盖(9)和密封边沿(10)，所述盖(9)包括顶部(11)和侧壁部分(12)，所述顶部(11)具有外盖表面(13)和与所述外盖表面(13)相反的内盖表面(14)，所述包装容器(1)包括周向盖密封构件(15)，所述周向盖密封构件(15)应用在所述盖(9)中并抵靠内盖支撑表面(14a)，所述密封边沿(10)形成围绕所述容器开口(5)延伸并附接到所述容器壁(3)的内表面(6)的闭合环，并包括布置在所述密封边沿(10)的上端边缘处的第一密封表面(16)，并布置成在所述盖(9)处于封闭位置中时密封抵靠由所述周向盖密封构件(15)构成的第二密封表面(17)，所述密封装置还包括框架结构(18)，所述框架结构(18)形成围绕所述容器开口(5)的周边延伸并连接到所述密封边沿(10)的闭合环，所述盖(9)通过布置在所述框架结构(18)的第一部分处的铰链构件(19)和在所述框架结构(18)的第二部分处布置在所述框架结构(18)上的锁定装置而连接到所述框架结构(18)，所述框架结构的第二部分与所述框架结构(18)的所述第一部分相对地设置，所述锁定装置包括相互接合的锁定元件(20，21)，其中，第一相互接合的锁定元件(20)布置在所述盖顶部(11)的所述外部盖表面(13)之中或在所述外部盖表面(13)上，第二相互接合的锁定元件(21)布置在锁定翼片(22)上或在锁定翼片(22)中，所述锁定翼片(22)布置在所述框架结构(18)上并借助于与所述框架结构(18)一体形成或连接至所述框架结构(18)的铰链(26)铰接地连接至所述框架结构(18)，所述周向盖密封构件(15)由具有闭孔结构的聚合物泡沫制成，其无负载厚度t0为1.5mm至5mm，密度为10kg/m3至75kg/m3，并且当所述盖(9)处于封闭位置时在所述密封边沿(10)的所述第一密封表面(16)和所述内盖支撑表面(14a)之间限定距离d1，其中t0>d1，并且其中所述盖密封盘(15)以侧向压缩抵靠所述侧壁部分(12)的方式应用在所述盖(9)中，从而产生穿过所述盖密封盘(15)的侧向张紧。
2.根据权利要求1所述的纸板包装容器(1)，其中，所述纸板包装容器(1)的所述密封装置限定在5分钟后的密封装置完整性值为0，其中，所述密封装置完整性测试包括以下步骤：
a)在根据权利要求1所述的纸板包装容器(1)的所述底部中切出具有2cm孔径的孔，
b)将所述纸板包装容器(1)上下颠倒放置，其中所述盖处于封闭位置，
c)通过所述孔将温度为24℃的水倒入所述纸板包装容器(1)中，从而形成20mm的水柱，
d)让所述纸板包装容器上下颠倒放置5分钟，
在围绕容器开口的周边的所述第一密封和第二密封表面之间的密封处进行目视检查，以评估密封装置完整性，其中；
0＝无视觉泄漏
1＝所述密封处轻微渗漏/液滴形成
2＝所述密封处的连续泄漏渗透。
3.根据权利要求1或2所述的纸板包装容器(1)，其中，所述闭孔聚合物泡沫是聚乙烯泡沫，例如交联的闭孔聚乙烯泡沫。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的纸板包装容器(1)，其中，所述周向盖密封构件(15)的物负载厚度为至少2.0mm，例如为2.0mm至4.0mm。
5.根据前述权利要求中任一项所述的纸板包装容器(1)，其中，在所述内盖表面(14)上布置支撑结构，所述支撑结构包括密封构件支撑元件(23)并形成所述内盖密封表面(14a)，所述内盖密封表面(14a)形成闭合环并且平行于所述盖侧壁部分(12)延伸，并且所述内盖密封表面(14a)还布置成使得当所述盖(9)处于封闭位置时，所述密封构件支撑元件(23)和所述密封边沿(10)从相反的方向在所述周向盖密封构件(15)上施加压力。
6.根据前述权利要求中任一项所述的纸板包装容器(1)，其中，所述容器主体(2)具有与所述内表面(6)相对的外表面(7)以及在所述容器开口(5)处的容器主体边缘(5a)，所述框架结构(18)在所述容器主体(2)的所述外表面(7)上从所述容器主体开口边缘(5a)在所述容器(1)的所述高度方向(H)上向下延伸，所述密封边沿(10)在所述容器主体(2)的所述内表面(6)上从所述容器主体开口边缘(5a)在所述容器(1)的所述高度方向(H)上向下延伸，并在所述容器(1)的所述高度方向(H)上向上延伸超过所述容器主体边缘(5a)的距离。
7.根据权利要求6所述的纸板包装容器(1)，其中，超过所述容器主体边缘(5a)的距离为至少0.5mm，例如为1mm至7mm，或2mm至5mm。
8.根据前述权利要求中任一项所述的纸板包装容器(1)，其中，通过卡扣连接将所述框架结构(18)连接至所述密封边沿(10)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的纸板包装容器(1)，其中，所述盖密封构件在23℃下以25％压缩22h的压缩永久变形(CSET)在恢复1/2小时后根据标准方法BS ISO 7212,1998测得在10％和20％之间，CSET＝[(t0-ti)/(t0-tn)]*100，其中，ti是测试后的密封盘厚度，tn是测试期间的样品厚度。
10.根据权利要求9所述的纸板包装容器(1)，其中，所述距离d1小于所述厚度ti，任选地，所述距离d1比所述厚度ti小至少2％，例如5％。
11.根据权利要求1所述的纸板包装容器(1)，其中，所述周向盖密封构件(15)是盖密封盘(15)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的纸板包装容器(1)，其中，所述相互接合的锁定元件(20，21)是配对的锁定元件(20，21)，所述第一相互接合的锁定元件(20)是凹形锁定元件(20)，所述第二相互接合的锁定元件(21)是凸形锁定元件(20)。
13.一种包括盖(9)和框架结构(18)的盖部件，所述盖(9)包括顶部(11)和侧壁部分(12)，所述顶部(11)具有外盖表面(13)和与所述外盖表面(13)相对的内盖表面(14)，所述包装容器(1)包括应用在所述盖(9)中抵靠内盖支撑表面(14a)的周向盖密封构件(15)，所述框架结构(18)形成闭合环，并且所述盖(9)通过布置在所述框架结构(18)的第一部分处的铰链构件(19)和在所述框架结构(18)的第二部分处布置在所述框架结构(18)上的锁定装置连接至所述框架结构(18)，所述框架结构(18)的第二部分与所述框架结构(18)的所述第一部分相对地设置，所述锁定装置包括相互接合的锁定元件(20、21)，其中第一相互接合的锁定元件(20)布置在所述盖顶部(11)的所述外盖表面(13)中或布置在所述外盖表面(13)上，并且第二相互接合的锁定元件(21)布置在锁定翼片(22)中或布置在锁定翼片(22)上，所述锁定翼片(22)布置在所述框架结构(18)上，并且借助于与所述框架结构(18)一体形成或连接至所述框架结构(18)的铰链(26)铰接地连接到所述框架结构(18)，其中所述周向盖密封构件(15)由具有闭孔结构的聚合物泡沫制成，其无负载厚度为1.5mm至5mm，密度为10kg/m3至75kg/m3，其中所述盖密封盘(15)以侧向压缩抵靠所述侧壁部分(12)的方式应用在所述盖(9)上，由此产生穿过所述盖密封盘(15)的侧向张紧。
14.根据权利要求13所述的盖部件，所述周向盖密封构件(15)是根据权利要求3、4、11和/或12中任一项所述的周向盖密封部件(15)。
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