CN1522216A - 具有一穿孔元件的封闭装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一封闭装置(1)，其设于一封闭容器(B)的可穿孔点上方。所述封闭装置包括一具有圆柱状流出嘴(20)的下部(2)，一螺帽(4)和一穿孔元件(3)。装置(44)被用来在所述封闭装置的该下部(2)中的螺帽(4)内，在轴向方向上以一螺旋式的方式向下移动两边开口的该穿孔元件(3)。所述穿孔元件(3)具有两个以一角度(α)偏移的能产生一个连续的、互连的切割线(2α)的切割元件(33)以及一移位元件(34，35，38)，该移位元件(34，35，38)从该流出嘴(20)的区域移动该容器的一被部分切掉的薄片(tab)。

Description

具有一穿孔元件的封闭装置
技术领域
本发明涉及一种塑料的封闭装置，其可以借助一封闭容器的一可穿孔位置安装，该封闭装置包括一具有圆柱状的流出嘴的塞子状下部，该流出嘴与该容器连通或可与该容器连通；一可以被推到该下部上的螺帽；以及一在轴向上两边开口的且可移位地装在该下部中的圆柱状穿孔元件，其中在该螺帽中设有装置，该装置在该螺帽第一次旋下的移动过程中成螺旋形地向下移动该穿孔元件。
背景技术
包括三个部分的塑料的封闭装置，如上该，特别包括一个具有圆柱状的流出嘴的塞子状下部，一在其中可移动的圆柱状穿孔元件以及螺帽，该螺帽包括用来移动该穿孔元件的装置，其以很多不同的实施方式为人所知。这样的封闭装置安装到(attached to)软包装容器，该容器包括多层薄膜，该薄膜通常具有一层或多层的纸或纸板层，一层或多层的塑料膜层和至少一层例如铝的封闭层。在将要安装的封闭装置的区域中，该包装包括适当的被预冲压的穿孔位置。通常根据该封闭装置的穿孔元件，多半只有位于最里面的紧密塑料膜层和铝层需要被切割。
最为公知的实施方式的穿孔元件是这样设计的，穿孔元件仅仅执行一个朝向容器内部的平移运动，例如EP-A-0328652(Toppan Printing Co.Ltd.)公开了一个解决方案，其中在该螺帽中一个导向槽状的螺旋线被围绕中心地结合到一内壁上，同时该穿孔元件具有相同的反向(counter-running)螺纹，然而同时该穿孔元件设有多个防止相对于流出嘴塞子(pour-out bung)旋转的凸起(cams)。一种以实际上同等的方法作用的解决方案也可从WO99/62776中获知(Crown Cork and Seal Technologies Corp.)。从GB-2241224中得知一个具有一个塞子状流出嘴的封闭装置，一个具有多个导向凸起(guide cams)的穿孔元件在塞子状流出嘴中运行，其中导向凸起接合入轴向运行槽中，而同时穿孔元件包括一个与螺帽的中心环形壁合作的内螺纹，其中该中心壁包括一个外螺纹。同时在螺帽和流出嘴塞子之间存在有一螺纹连接。
最后根据GB-A-2241224提到的解决方案不是以该包装中的一可穿孔位置来起作用，而是流出嘴塞子已经被从内侧焊接到该包装的内壁上，且一个附加薄膜被安装到流出嘴塞子的凸缘上的内侧上。这样一个封闭薄膜可以有任何不同于实际包装的特性。从而，在例如根据这个公开文本的图1的解决方案中，穿孔元件的形状实际上可以是无限的，或者可以在穿孔元件的圆周上设置几个穿孔齿。与这完全类似，在来自根据EP-A-0328652的实施方式中示出了一个穿孔元件，它包括多个在下边缘上的穿孔齿。同样已经被提及的WO99/62776也是这种情形。
与前面提到的被保护的专利权对比，WO95/05996(International PaperCompany)示出了一个封闭装置，通过该装置穿孔元件不是仅仅进行一个纯粹的平移运动，而是一个螺旋运动。穿孔元件相应的包括一外螺纹，其被啮合地导入在流出嘴塞子中的内螺纹中，穿孔元件可以经由螺帽中的突起装置开始相应的螺旋运动。如果螺帽被旋下，那么穿孔元件同时在螺旋移动中向下进入要被打开的容器。以与先前知道的解决方案完全相似的方式，这里的穿孔元件沿其下边缘也具有多个穿孔齿。
实际上这里所有的今天可在市场上获得的感兴趣类型的封闭装置已经引起了许多问题。尽管这里没有记载的最初的解决方案实际上是没有穿孔齿地进行工作的，具有这种封闭装置的容器壁在某些地方会被破坏，人们认为具有了穿孔齿就可以对这个问题应付自如，然而情况并非如此。主要原因之一在于这样的事实，即所有的解决方案都要求在开口上作用一个很大的力。实际上对于所有的解决方案，在遍及薄膜的整个圆周的许多地方被同时穿孔。如果齿精确地位于那些垂直地处于预分离薄膜之上的地方，那么解决方案将是可行的。然而这要求封闭装置在容器上的固定实际上精确到十分之一毫米，这毫无疑问是不可能的。因而齿也刺入没有被预冲压的包装范围。因此这不仅仅需要相当大的力，同时还导致一个纯粹的对薄膜的拉动。尽管薄膜通常敏感地对穿孔作出反应，但大部分薄膜对于拉紧力是格外有抵抗力的。
根据WO95/05996的实施方式没有认可这里引用的解决方案，其本质上是获得一个切割效果而不是一个刺穿效果，从而具有多个穿孔齿的概念本身没有意义。补充到这里的是这样的事实，随着一个小的旋转角度，整个内部区域从包装上被切掉并落入容器里的容纳物中。这不但是不希望有的和不卫生的，而且还会另外导致这样的事实，即在流出过程中松散(loose)部分反复地进入流出区域并导致不可控制的流出特性。
发明内容
由此，本发明的目的是改善前述类型的封闭装置，以便可以简单的打开，同时可以避免前面所述的缺点。
一个具有权利要求1的特征的封闭装置实现了该目的。
当偏斜角α选择小于180度时，确保了可以不从包装区域完全分离，然而当偏斜角选择大于100度时，确保了在移位元件有效作用时超过一半的圆周被切割从而已经被切割的部分可以被折迭起来。后面也已给出，当偏斜角小于100度时，一方面存在移位元件不但将已经分离的区域推到旁边，而且同时又使该区域仍没被切至断裂的危险，而最后另一方面，当偏斜角小于100度时，打开的流出区域将是非常有限的。
本发明的主题的进一步有益的设计方式将从从属权利要求中引出，它们的意义和作用方式在随后的说明中参考附图进行解释。
附图说明
在附图中展示了本发明的主题的一个优选实施例，其中：
图1示出了在第一次打开之前，一个在装配好的情况下在容器上通过封闭装置的垂直截面；
图2示出了在第一次打开之后同样的具有一个旋下的螺帽，再在一个径向纵断面中处于装配好的情况下的封闭装置；
图3示出了在制造位置中作为整体地连接到下部的穿孔元件的一个径向纵断面；
图4示出了在装配好的情况下在使用位置中的封闭元件，其中仅仅示出了被部分地截开的包装；
图5和图6示出了对于两种不同偏斜角α的示意性的切面和曲面。
具体实施方式
虽然本发明本质上仅仅涉及穿孔元件的设计，但为了更好的理解整个结构，示出了包括三个部分的封闭装置1。它们是一下部2，该下部2黏附地与该容器B相连接，一可螺旋移动地装在其中的穿孔元件3和接合在该下部2上方的一螺帽4。下部2具有一个圆柱形流出嘴20，该流出嘴20在端部合并入一个下凸缘21中并且既包括一个内螺纹22又包括一个外螺纹23，凸缘21用于黏附连接到容器B。这个容器包括一个由薄膜制成的多层的软包装，其中该多层的薄膜包括一个部分地穿过一层或多层以限定一个标准开口的所谓的预冲压部(pre-punching)V。为了打开容器B，结果该多层薄膜仍须在预冲压部V的区域完全切割。该下部的凸缘21可以被焊接或黏附在容器B的多层薄膜上，该预冲压部V限定了一个位于圆柱形流出嘴20的开口内的圆形表面，预冲压部V的直径小于流出嘴20的直径几个百分比。相反，预冲压部V的直径极端精确地与穿孔元件3或与由穿孔元件的切割元件移动时限定的圆形路线的直径一致。圆柱形流出嘴20的内螺纹22是一个粗牙的螺纹，这意味着一方面螺纹高度相对较大，因而螺纹具有一个较大的螺距。在转动约360度或更少的时候，穿孔元件3从其原始装配位置(如图1中所示)移入按照图2使用的较底的位置。相应地，外螺纹23实现为一种所谓的细牙螺纹，从而螺纹23仅具有细小的螺纹面高度并且螺距小(flat)。因此，为了旋下螺帽4需要经历几圈的旋转。
穿孔元件3的动作通过螺帽4影响。该螺帽4具有一个盖子表面40，一个圆柱状外壁41在盖子表面40上作为边界。外壁41具有一个设计为细牙螺纹的内螺纹42，其与圆柱状流出嘴的外螺纹23配合，相对外壁41同心地延伸的环形壁43一体地形成在盖子表面40的下侧上。具有多个突起44(lugs)的形式的装置被一体地形成在这个同心的环形壁43上，该环形壁43的直径小于穿孔元件的内径。随着螺帽4的旋转，该多个突起44在反向运动(counter-running)方向上驱动穿孔元件3，当螺帽4向上移动时，由于在螺帽4和下部2间的螺纹被定向为与穿孔元件3和下部2之间的螺纹的旋转方向相反，故穿孔元件向下移动。一个保证带(guarantee strip)45经由断开的(break-off)跨接位置46被一体地形成在外壁41的底部，这样通过多个保持凸起(retaining cams)24保持在被保护的位置(secured position)中并且即使在第一次打开后保证带45也保持在这里，如图2所示。
如图3中所示，有利地是穿孔元件3与下部制成为一体，该穿孔元件3基本上包括一个具有外螺纹32的环形壁部分31，该外螺纹32又被设计为粗牙螺纹，与下部2的内螺纹22相配。至少两个切割元件33和至少一个移位元件34，35被整体地形成在该环形壁部分31上。移位元件34可以与切割元件33结合或者，从图1至3明显看出，可以被设计为一个单独元件35。在根据图1至3的截面图中，在所有情况下都只有一个切割元件33可以被认出，根据图4的侧面图仅可以看见两个切割元件33。切割元件33大致具有一个通向一个末端的穿孔齿(perforating tooth)36的三角形形状。在所有情况下箭头D都表示穿孔元件的旋转方向。一个直接地连接到穿孔齿的切削刃37被整体地形成在旋转方向上的前部的边缘上。优选实施方式的切削刃37合并入一个移位边38，该移位边38因此形成该移位元件34并成为切割元件33的一部分。在切割元件33的内表面上在切削刃37上方，整体地形成一个突起加厚部分39，一个突起44在螺帽第一次的旋下运动过程中对突起加厚部分39施加压力，这样穿孔元件3开始一个螺旋运动。带有移位边38的解决方案是可选择的，如已经提到的，这里同样可以认识到，可以设置一个附加的、单独的移位元件35。该移位元件35在穿孔元件3的轴向方向上设计得比切割元件33短。从而当两个切割元件33已经至少大致地形成一个连续的切割线时，移位元件35才开始接触到容器B的薄膜。另外，单独的移位元件35大致具有切割元件33的形状，但其形成有钝的棱角并且没有穿孔齿，且以一个圆弧方式运转。
根据本发明的封闭装置的动作方式在后面参考附图5和6说明。两个切割元件33被布置为跟在彼此之后相差一个偏斜角α。在第一次打开封闭装置前的最初位置中，两个切割元件33的两个穿孔齿36位于位置A’和B’，在某个提前角(advance angle)β之后，两个穿孔齿36接触将在点A和点B被切割的容器的薄膜。参见旋转方向D，一切割元件的穿孔齿在第二切割元件的前面相差一个偏斜角α运行，随着在方向D上的进一步旋转，穿孔齿36刺穿薄膜并在进一步的过程中切割薄膜，其中一个切割元件经过从点A到点B的切割路线运行，同时另一个切割元件限定了一从点B到点C的切割线。从而穿孔元件一旦旋转过偏斜角α，就导致一个从点A到点C延伸的2α的连续的切割线。在这个位置，切削刃37至少已经大致完全地刺入容器薄膜的内部，移位边38和/或移位元件35马上从点C作用。当移位元件35在区域VB中，移位边立刻从点C作用，其中该区域VB在尚未被切割的区域中处于相对靠近预冲压部V处。然后被自由切割的区域以折叠(flap)的方式向下压入容器中，同时，预冲压部V实质上起一个弯曲线的作用，很显然例如在图2中就是这种情况。依据偏斜角α的选择，预冲压部V保留的未被切割的区域较大或较小。理论上偏斜角α必须至少是90度，然而实际上这是不够的，偏斜角α的实际最小尺寸必须大于100度。为了保证切割线不是圆周的，结果一个完全的圆形部分从该薄膜上切下，其很可能掉入容器中，偏斜角α当然必须小于180度。实际上最大的偏斜角α可以是大约170度，在图5和6中所示的方案涉及实际的细节。如果一个人操作一个单独的移位元件35，那么偏斜角α可以趋向于较小，因为在这种情况下在旋转方向上的前方的切割元件达到点C之前，移位元件可能已经压在薄膜上，通过这种方式，薄膜被轻微地向下压从而出现一个比理论上的切割线稍微长一些的连续的切割线。
与先前已知的具有多个穿孔齿的穿孔元件比较，这里的穿孔仅在两个点起作用，其优点是需要的力比较小。同时，这里实现了一个真实的切割运动。切削刃37特别地实现了一个垂直于切割线的移动分量(movementcomponent)和一个在切割线方向上的移动分量。然而，因为预冲压部V也相对地靠近薄膜与下部2的凸缘21的相对硬的连接运行，导致了一定的剪切力。
当然在穿孔元件3和下部2之间的粗牙螺纹的斜度需要涉及到切割元件的几何形状。切削刃37的完全的垂直长度必须等于相应于角度α的螺距。如果移位元件与切割元件结合，尤其符合后者的这种情况。
附图标记一览表
1封闭装置
2下部
3穿孔元件
4螺帽
20流出嘴，圆柱状
21凸缘
22内螺纹
23外螺纹
24保持凸起
31圆柱状环形壁部分
32外螺纹
33切割元件
34移位元件
35单独的移位元件
36穿孔齿
37切削刃
38移位边
39加厚部分
40盖子表面
41外壁
42内螺纹
43同心的环形壁
44突起
45保证带
46断开的跨接位置
B容器
V预冲压部

Claims (8)

1.一种塑料的封闭装置，其可以借助一封闭容器(B)的一可穿孔位置安装，该封闭装置包括一具有一圆柱状的流出嘴(20)的塞子状下部(2)，该流出嘴(20)与该容器连通或可与该容器连通；一可以被旋到该下部(2)上的螺帽(4)；以及一在轴向上两边开口的且可移位地装在该下部中的圆柱状穿孔元件(3)，其中在该螺帽(4)中设有装置(44)，该装置(44)在该螺帽第一次旋下的移动过程中成螺旋形地向下移动该穿孔元件(3)，其特征在于，该穿孔元件(3)配备有至少两个切割元件(33)，该切割元件(33)被布置为在彼此之后相差一个小于180度且大于100度的偏斜角(α)运转，使得在该穿孔元件旋转过该偏斜角之后，出现一个2α的连续的切割线，并且一移位元件(34，35，38)立刻作用于未分离区域，将容器的被部分切掉的薄片推出该流出嘴(20)的区域。
2.如权利要求1所述的封闭装置，其特征在于，该移位元件与该超前运转的切割元件(33)结合，成为一个元件(34，38)。
3.如权利要求2所述的封闭装置，其特征在于，该超前运转的切割元件(33)具有一切削刃(37)，该切削刃(37)合并入一起移位元件作用的移位边(38)中，其中该切削刃(37)的长度使得该移位边(38)随着在该穿孔元件(3)经过至少大约该偏斜角α的一个旋转(D)之后的螺旋运动将该容器(B)的未分离区域推出该流出嘴(20)的区域。
4.如权利要求1所述的封闭装置，其特征在于，在该穿孔元件(3)的旋转方向上设有一移位元件(35)，其与该切割元件分离并且在该超前运转的切割元件(33)的前面运行。
5.如权利要求4所述的封闭装置，其特征在于，该两个切割元件(33)和该移位元件(35)是与该穿孔元件(3)整体地连接。
6.如权利要求1所述的封闭装置，其特征在于，该两个切割元件(33)和该移位元件(34)朝向中心大约经过该环形壁部分(31)的壁厚同心偏移到该圆柱状穿孔元件(3)的外壁。
7.如权利要求1所述的封闭装置，其特征在于，具有该切割元件(33)的该穿孔元件(3)具有一个与该圆柱状流出嘴(20)的轴向长度最大地一致的轴向长度。
8.如权利要求4所述的封闭元件，其特征在于，该移位元件(35)比该两个切割元件(33)短一个轴向距离，该轴向距离与该两个切割元件(33)随着该穿孔元件(3)旋转过该偏斜角α移动的轴向的运动路线一致。
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