NO326279B1 - Opprivningstut - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører tuter for beholderlukkinger. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en fluktende utformet sperrende membran med selektivt fortynnede kantområder som er utformet inne i en lukkingstut til bruk ved emballering, og spesifikt vedrører den en formstøpt lukking som angitt i ingressen til krav 1.

Forbrukere har erkjent og akseptert formstøpte tuter som utdelingsåpninger i emballasje. Et eksempel er den kjente gavltoppkartongen som er utformet av en kompositt av papp-og polymermaterialer for lagring av for eksempel flytende matvarer slik som juice og melk. I et forsøk på å tilveiebringe maksimal gjenforseglbarhet for slike emballasjer har industrien begynt å benytte formstøpte tuter montert på emballasjene. Disse tutene kan inkludere lukkinger av snepp-typen, for eksempel flip-lokk, eller gjengede lukkinger for å tilveiebringe maksimal gjenforseglbarhet for emballasjen. Disse lukkingene reduserer graden av nedbrytning, dvs. fordervelse, av matvaren ved å redusere eksponeringen av beholderinnholdet ovenfor oksygen og luftbårede forurensninger.

Kjente tutarrangementer kan også bli benyttet for å tilveiebringe tuklingsbevis eller tuklingsindikasjon med hensyn til om beholderen har blitt åpnet, og innholdet tuklet med eller endret på en eller annen måte. I et kjent arrangement er en membran dannet inne i tuten for å forsegle beholdeirnnholdet fra omgivelsene. For å fa adkomst til beholderinnholdet, må membranen fjernes fra tuten. I et vanlig benyttet arrangement er en trekkring dannet som en del av membranen for å underlette fjerning av membranen fra tuten.

Selv om dette arrangementet har blitt akseptert av forbrukerne og har kommet i utstrakt bruk innen emballeringsindustrien, er det et antall ulemper. For det første må membranen utformes slik at den blir enkelt fjernet med en begrenset, forhåndsbestemt kraft som kreves for å trekke trekkringen slik at membranen fjernes. Dette betyr at membranen må være tilstrekkelig tynn til at den kan bli enkelt delt og trukket fra tuten. På den annen side må membranen ha tilstrekkelig styrke, generelt samsvarende med tykkelsen, til at den ikke brister eller rives av under for eksempel montering av lukkingen til emballasjematerialet eller transport av den fylte emballasjen forut for initiell bruk av emballasjen.

Av tidligere kjente lukkingsarrangementer skal spesielt nevnes de som er fremlagt i WO 98/19918 A2 og i US 3,458,080.

I tillegg inkluderer kjente emballasjer av tut-typen generelt et rørformet tutparti som strekker seg oppover fra en flens som er montert til emballasjen. Membranen er utformet mellom de øvre og nedre endene av tuten, med andre ord mellom flensen og den øvre enden av tuten. I et slikt arrangement danner området mellom membranen og bunnen av tuten, omtrent i samme plan som flensen, en lomme og således en mulighet for bakterievekst, ved at denne lommen under membranen kan være vanskelig å sterilisere.

Følgelig er det fremdeles et behov for en lukkingstutsperremembran som øker evnen til å pasteurisere eller sterilisere produktet for å opprettholde de nødvendige hygienestandarder. Fortrinnsvis opprettholder en slik membran sin styrke (integrity) under prosessen for montering av tuten til emballasjen, og er enkelt fjernbar fra tuten for enkel adkomst til beholderinnholdet.

I henhold til oppfinnelsen er det tilveiebragt en formstøpt lukking kjennetegnet ved de i karakteristikken til krav 1 angitte trekk.

Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav.

Andre trekk og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse, de medfølgende tegninger og de vedlagte krav.

Fig. 1 er et perspektivriss av en eksempliifserende gavltoppemballasje med en lukking av tut-typen med en fluktende utformet sperremembran med selektivt fortynnede kantområder i samsvar med prinsippene til den foreliggende oppfinnelse;

fig. 2 er et perspektivriss av en eksempliifserende flipp-lokk- eller snepp-lokklukking med en fluktende utformet membran med selektivt fortynnede kantområder, hvilken lukking er vist i den åpne posisjon;

fig. 3 er et toppriss av lukkingen i fig. 2;

fig. 4a-4c er tverrsnittsriss av lukkingen i fig. 3, med lukkingen vist i fullstendig lukket posisjon, delvis åpen posisjon og fullstendig åpen posisjon, i respektive riss, hvilken lukking er vist med en trekkring utformet som en del av membranen;

fig. 5 er et tverrsnittsriss bakfra, over lukkingstuten og flensen, og viser posisjonsforholdet mellom membranen, tuten og flensen;

fig. 6 er et toppriss av tutpartiet til lukkingen i fig. 5, med trekkringen fjernet av illustrasjonshensyn;

fig. 7 er et forstørret tverrsnittsriss lik fig. 4c;

fig. 8 er et forstørret tverrsnittsriss av det fluktende utformede membran-tutforeningspunktet, tatt omtrent i den fremre delen av foreningspunktet;

fig. 9 er et forstørret tverrsnittsriss av det fluktende utformede membran-tutforeningspunktet, tatt omtrent i den bakre delen av foreningspunktet, og som viser trekkringen utformet som en del av membranen;

fig. 10 er en grafisk fremstilling av den påkrevde uttrekkingskraften for å fjerne en membran med selektivt fortynnede kantområder i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, hvor den påkrevde kraften er vist langs y-aksen og representert i newton (N), og avrivningsposisjonen for membranen er vist langs x-aksen og representert av posisjonen i forhold til en klokkeoverflate, med begynnelsen av revnen i klokken tolv-posisjonen; og

fig. 11 er en grafisk fremstilling av den påkrevde trekkkraften for å fjerne en kjent membran med jevn tykkelse, der den påkrevde kraften er vist langs y-aksen og representert i newtons (N), og rivningsposisjonen til membranen er vist langs x-aksen og representert ved posisjonen i forhold til en klokkeoverflate, med begynnelsen av revnen i klokken tolv-posisjonen.

Ved nå å henvise til figurene, og spesielt til fig. 1, er det vist en emballasje 10 med en lukking 12 av tut-typen med en sperremembran 14 i samsvar med prinsippene ved den foreliggende oppfinnelsen. Den viste lukkingen 12 kan bli montert til en enkelt gjenkjennbar emballasje slik som den viste gavltoppskartongen 10. Fagpersoner innen området vil erkjenne at den foreliggende lukkingen 12 kan bli montert til et bredt spekter av emballasjetyper så vel som emballasjematerialer, og slik bruk er innenfor omfanget av den foreliggende oppfinnelse.

I en typisk konfigurasjon er lukkingen 12 montert til et gavlpanel 16 på gavltoppskartongen eller-emballasjen 10. Lukkingen 12 inkluderer en flens 18 ved hvilken den er montert til kartongpanelet 16 eller generelt til materialet til emballasjen 10. En oppstående tut 20 med en generelt sylindrisk form strekker seg fra en side 22 av flensen 18 som er montert til kartongpanelet 16. En motsatt side 24 av flensen 18 er orientert innvendig i emballasjen 10. Ved kort å henvise til fig. 4a-c er membranen 14 utformet innenfor tuten 20, og er utformet hovedsakelig i samme plan som flensen 18. Det innebærer at membranen 14 er utformet omtrent i bunnen 26 av tuten 20 hovedsakelig i flukt med flensen 18. Membranen 18 strekker seg over tuten 20 til den indre omkretsen av denne.

Lukkingen 12 vist i fig. 2-7 er en lukking av snepp-typen. Lukkingen 12 inkluderer et lokkparti 28 som dekker helletuten 20. Lokket 28 er hengslet til flensen 18 med et dobbeltvirkende hengsel 30. Et første hengselelement 32 tvinger lokket 28 i forhold til tuten 20, og et andre hengselelement 34 svinger lokket 28 i forhold til flensen 18 for helt å plassere lokket 28 ute av veien for tuten 20 og den rennende strømmen av innhold fra emballasjen 10.

Som beskrevet her, er membranen 14 utformet med en forlengelse, slik som den eksempliifserende trekkringen 36, for å underlette trekking og fjerning av membranen 14 fra tuten 20. Trekkringen 36 er utformet integrert med membranen 14 for å sikre at trekking i ringen 36 vil føre til at membranen 14 brytes og fjernes fra tuten 20 i stedet for at ringen 36 deles eller brytes.

I det viste arrangementet er trekkringen 36 utformet i en vinkel i forhold til membranen 14, slik at den strekker seg over tuten 20 når lokket 28 er åpnet. Denne konfigurasjonen underletter enkel griping av ringen 36 for å fjerne membranen 14.1 en foretrukket lukking 12 har lokket 28 en oppovervinklet toppvegg 38, fra hvilken det henger ned en forstørret eller forhøyet frontvegg 40. Denne konfigurasjonen rommer den oppovervinklede trekkringen 36 i sin avlastede tilstand, uten å skape upassende belastninger i trekkringen 36 og membranen 14 i trekkring-membranforeningspunktet når lokket 28 blir lukket som vist i fig. 4a.

Den fluktende utformede konfigurasjonen av membranen 14 tilveiebringer et antall fordeler i forhold til kjente, hevede membrantuter. Spesielt, slik det fremgår av fig. 4a, reduserer den hovedsakelig fluktende utformede membranen 14 i stor grad eller eliminerer områder eller lommer innenfor tuten 20, under membranen 14, i hvilken produktet kan samle seg, og i hvilken bakterievekst kan følge. Det har imidlertid blitt observert at ved forsøk på å montere en slik flensfluktende membranlukking 12 til materialet i emballasjen 10, brister eller brytes membranen på annen måte, spesielt i områdene umiddelbart tilstøtende tuten. Slik forringelse og tap av konstruksjonsintegritet for membranen kan blant annet føre til en uviktig eller ufullstendig forsegling mellom emballasjeinnholdet og omgivelsene. Denne ufullstendige forseglingen kan føre til søl eller forurensning av beholderinnholdet.

Fagpersoner innen området vil erkjenne at en vanlig fremgangsmåte for montering av lukkingen 12 til beholderens 10 materiale er ved bruk av ultralydssveisingsteknikker. I slike sveisingsprosesser kan gjenstandene som skal sveises, for eksempel lukkingen 12, spesielt ved flensen 18, og emballasjens 10 materiale til hvilken den skal sveises bli utsatt for ekstreme krefter som et resultat av vibrasjon og støt. Disse kreftene øker tendensen til at membranen brytes eller brister.

Som vist i fig. 5, inkluderer en membran 14 utformet i samsvar med prinsippene ved den foreliggende oppfinnelsen et midtre parti eller område 50 og et periferisk kantområde 52. Det periferiske kantområdet 52 definerer et flertall områder i hvilke tykkelsen av membranen 14 i disse områdene skiller seg fra andre områder ved kantområdet 52, som ved membran-tutforeningspunktet er indikert med 54.1 den viste utførelsesformen er membrankantområdet 52 utformet med to ulike tykkelsesområder eller -regioner.

Det vil nå refereres til membranen 14 i forhold til en klokkeoverflate, i hvilken klokken tolv-posisjonen (som vist ved 56) representerer en øverste del av membranen 14, i en posisjon hvor trekkringen 36 er utformet integrert med det midtre partiet 50 av membranen 14. Membrankanten 52 har fortynnede områder i klokken 12- og klokken 6-posisjonene 56, 58, respektivt. Motsatt har membranen 14 fortykkede kantområder 52 omtrent i klokken 3- og klokken 9-posisjonene 60, 62, respektivt. Membrankanten 52 er i det vesentlige fortykket ved omtrent de midtre periferiske områdene, nemlig klokken 3- og klokken 9-områdene 60, 62, slik at den fluktende utformede membranen 14 motstår kreftene som utøves på denne under ultralydssveiseprosessen.

I en foretrukket utførelsesform strekker det øvre fortynnede området 64 seg mellom omtrent klokken 10:30- og klokken 1:30 i toppen (som vist ved 64) og strekker seg fortrinnsvis omtrent 60 grader mellom omtrent klokken 11 og omtrent klokken 1. Det nedre fortynnede området strekker seg mellom omtrent klokken 4:30 og klokken 7:30 ved bunnen (som vist ved 66), og strekker seg fortrinnsvis omtrent 60 grader mellom omtrent klokken 5 og klokken 7.

De sidefortykkede områdene strekker seg mellom omtrent klokken 6:30 og klokken 11:30 på en side, og mellom omtrent klokken 12:30 og 5:30 på den andre siden. Fortrinnsvis strekker hvert av de sidefortykkede områdene seg omtrent 120 grader, med . en side forløpende mellom omtrent klokken 1 og 5 (som indikert ved 68), og den andre siden forløpende mellom omtrent klokken 7 og 11 (som indikert ved 70).

I en aktuell utførelsesform er tykkelsen av de fortynnede områdene 64, 66 i området fra omtrent 0,17 millimeter (mm) til omtrent 0,21 mm, og fortrinnsvis omtrent 0,18 mm, og tykkelsen av de fortykkede områdene 68, 70 ligger i området fra omtrenet 0,27 mm til omtrent 0,37 mm, og fortrinnsvis omtrent 0,28 mm.

Det har blitt observert at det nye selektivt fortynnede kantområdemembranen 14 tilveiebringer et antall fordeler i forhold til kjente membrankonifgurasjoner. For det første fremviser den foreliggende membranen 14 økede oksygensperreegenskaper opp til omtrent 40 prosent. Denne økede oksygensperreegenskapen blir oppnådd uten å øke den faktiske "uttreknings"-kraften som kreves for å fjerne membranen 14.

Fordi membranen 14 er tynnere i de øvre og nedre områder 64, 66, er det, når en forbruker griper trekkringen 36 og begynner å fjerne membranen 14, med andre ord,

når forbrukeren initielt bryter membranen 14 i det øvre området 64, lite eller ingen merkbar økning i uttrekningskraften som kreves fordi dette området 64 er fortynnet. Når forbrukeren fortsetter å trekke ringen 36 for å fjerne membranen 14, er det ingen merkbar økning i kraften som kreves for å dele membranen 14 i de tykkere sideområder 68, 70, fordi kraften som kreves for initielt å "bryte" membranen 14 er større enn kraften som kreves for å fortsette rivning av membranen 14. Straks forbrukeren har trukket membranen 14 forbi de tykkere sideområdene 68, 70 til det tynnere bunnområdet 66, med andre ord nær der rivningen ender, tillater den reduserte tykkelsen enda en gang forbrukeren å enkelt fjerne hele membranen 14 fra tuten 20.

Som beskrevet ovenfor, tillater den foreliggende membranen 14 også en hovedsakelig fluktende formasjon av membranen 14 i forhold til flensen 18, som således reduserer eller eliminerer dannelsen av lommer inne i tuten 20. Dette er ønskelig siden det øker evnen til å pasteurisere eller på annen måte sterilisere produktet i emballasjen 10, og således redusere muligheten for bakterievekst eller annen forurensning.

Tidligere forsøk på å formstøpe en fluktende utformet membran, med andre ord en membran utformet hovedsakelig i flukt med lukkingsmonteringsflensen, har mislykkes grunnet den uakseptable hyppigheten av membranbrudd. Ved sveising av lukkingen til emballasjematerialet kan lukkingen av materialet bli utsatt for ekstreme krefter som et resultat av vibrasjon og støt. Dette gjelder spesielt ved sveisestedet, nær flensen. På grunn av membranens umiddelbare nærhet med flensen, kan kreftene bli så store at brudd i membran-tutforeningspunktet oppstår.

Den foreliggende konfigurasjonen av membranen 14, som er utformet med en varierende tykkelse i kantområdet 52, overvinner disse problemene. Den foreliggende membranen 14 tillater ikke bare en hovedsakelig fluktende utformet konfigurasjon å redusere "lommene", men tilveiebringer også en konfigurasjon ved hvilken en forbruker vil merke minimal eller ingen økning av "uttreknings"-kraften som kreves for å fjerne membranen 14, selv om deler 68, 70 av membranen 14 har blitt fortykket i forhold til kjente tutmembraner.

Fig. 10 og 11 representerer grafiske illustrasjoner som sammenligner kraften som

kreves for å fjerne (dvs. "uttreknings"-kraften) den foreliggende membranen 14 (fig. 10) i forhold til en kjent membran med jevn tykkelse (fig. 11). I hver av figurene er kraften vist langs ordinaten (y-aksen) i newton, og posisjonen rundt membranen 14, i forhold til en klokkeoverflate, er vist langs abscissen (x-aksen). I hver av figurene er "brytings"-kraften, som er kraften som kreves for å påbegynne fjerning av membranen 14, eller initiell "bryting" av membranen 14 vist ved den første spissen i klokken 12-posisjonen. Motsatt er fullføringen av, eller sluttfjerning av membranen 14, vist ved den andre spissen i klokken 6-posisjonen.

Med henvisning til figurene, kan det sees at kraften som kreves for å påbegynne fjerning av membranen, dvs. å "bryte" membranen i henhold til den foreliggende oppfinnelse omtrent 8% mer enn en kjent membran med jevn tykkelse; omtrent en 40 newton (N) kraft er krevet for å påbegynne fjerning av den foreliggende membranen, sammenlignet med omtrent en 37 N kraft for membranen med jevn tykkelse. Kraften som kreves for å fortsette avrivning eller fjerning av den foreliggende membranen er omtrent 17 N i klokken 3/klokken 9-posisjonen sammenlignet med en kraft på omtrent 8 N for den kjente membranen. Selv om dette synes å være en vesentlig differanse, vil den, tatt inn i sammenhengen og ved å betrakte at den er mindre enn halvparten av den initielle "brytings"-kraften fremdeles være på et akseptabelt nivå. Ved å fortsette krever den foreliggende membranen og den kjente membranen omtrent den samme kraften, omtrent 8 N for å fullføre fjerningen i klokken 6-posisjonen. Det har blitt observert at den økede uttrekningskraften som vises omtrent i midten av cykelen for fjerning av membranen 14, er minimal, om i det hele tatt merkbar for den gjennomsnittlige forbrukeren ved fjerning av membranen.

Som beskrevet ovenfor, kan ulike typer lukkinger av tut-typen dra fordel av den foreliggende fluktende utformede membranen 14. Lukkinger 12 som inkluderer et lokk 28 av snepp-typen, slik som vist i fig. 2-7, er orienteringsmessig følsomme ved at de må bli montert til emballasjen 10 i en spesiell orientering slik at for eksempel lokket 28 flipper oppover, vekk fra retningen i hvilken innholdet blir helt, eller at tegn, slik som den viste logoen L, er riktig orientert. Disse lukkingene 12 kan bli utformet med orienteringsfremspring, slik som det nedhengende fremspringet 42 som strekker seg fra flenssiden 24 motsatt av tuten 20. Det vil enkelt fremgå at orienteringselementer slik som fremspringet 52 kan bli utformet uten å komme i konflikt med utformingen og/eller monteringen av den foreliggende lukkingen 12.

Claims (10)

1. Formstøpt lukking (12) for montering til en overflate av en emballasje (10), innbefattende en flens (18) med i det hovedsakelig plane øvre og nedre overflater (22, 24) og som definerer en tykkelse, idet flensen definerer et plan; en tut (20) som strekker seg fra den øvre overflaten (22) av flensen, hvilken tut har en indre omkrets som definerer en utdelingsåpning derigjennom; en fjernbar membran (14) med et midtre parti (50) og et periferisk kantområde (52), hvilken membran er utformet i tuten (20) for å strekke seg til den indre omkretsen av tuten i kantområdet for å definere en tutforsegling; og et gripeelement (36) integrert utformet med membranen (14) for å underlette fjerning derav, karakterisert ved at kantområdet har en første tykkelse og en andre tykkelse som er større enn den første tykkelsen, to periferiske seksjoner (56, 58) av den første tykkelsen plassert i motsatt forhold til hverandre og tilstøtende seksjoner av den andre tykkelse, med gripeelementet (36) forløpende fra membranen (14) nær en av de første tykkelsesseksjoner (56, 58).

2. Formstøpt lukking i henhold til krav 1, karakterisert v e d at kantområdet har to periferiske seksjoner (60, 62) av den andre tykkelse plassert i motsatt forhold til hverandre, idet hver er plassert mellom de første tykkelsesområdene.

3. Formstøpt lukking i henhold til krav 2, karakterisert v e d at seksjonene (56, 58) av den første tykkelsen alle strekker seg periferisk fra omtrent 30° til omtrent 90°, og seksjonene (60, 62) av den andre tykkelsen strekker seg periferisk fra omtrent 90° til omtrent 150°.

4. Formstøpt lukking i henhold til krav 3, karakterisert v e d at seksjonene (56, 58) til de første tykkelsesområdene alle strekker seg periferisk omtrent 60°, og at seksjonene (61, 62) av den andre tykkelsen alle strekker seg periferisk omtrent 120°.

5. Formstøpt lukking i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at membranen (14) er utformet i tuten (20) omtrent i flukt med flensen (18).

6. Formstøpt lukking i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at gripeelementet er utformet som en trekkring (36).

7. Formstøpt lukking i henhold til krav 6, karakterisert v e d at trekkringen (36) er utformet i en oppadgående vinkel i forhold til membranen (18).

8. Formstøpt lukking i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved å inkludere et lokk (28) for å kontakte og forsegle tuten (20).

9. Formstøpt lukking i henhold til krav 8, karakterisert ved at lokket (28) er hengselmontert til lukkingen (12).

10. Formstøpt lukking i henhold til krav 9, karakterisert v e d at lokket (28) inkluderer et toppveggparti (40) utformet i en oppadgående vinkel for å romme gripeelementet når lokket er i en lukket posisjon.