TWI537190B - 具有阻隔膜和支撐壁之可復閉傾注元件 - Google Patents

Description

具有阻隔膜與支撐壁之可復閉傾注元件 發明領域

本發明係關於一種用於容裝在包裝內液體，尤指液態食物，且具有基座本體之可復閉傾注元件，基座本體具有一傾注開口、一外螺紋、與一用以連接至包裝之凸緣，一切割環，其具有至少一切割邊緣與一凸塊，以及一螺旋蓋，其具有一內螺紋以及至少一作動器，傾注開口藉由一阻隔膜關閉。

發明背景

已知用於容裝於包裝內食物之可復閉元件以多種組態實行。一種典型結構提供三個元件：一基座本體，其適用於包裝；一切割環，其於包裝第一次開啟時切割開包裝；以及一螺旋蓋，其用以開啟與關閉該包裝。

基座本體通常地具有一傾注開口。為了完全地密封該包裝且保護包裝的內容物免於環境影響，此傾注開口經常地從包裝的內部以一氣密式與水密式薄膜密封。

於本例中，接著可以螺紋提供該至少一作動器。

一可復閉傾注元件，其中該傾注開口以如美國專利第6702161B1號所知之阻隔膜關閉。

一般的傾注元件亦如美國專利第4948015號所知，以及如第三實施例描述於第9至13圖。該傾注元件由一具有周緣凸緣的基座本體，凸緣連接至包裝的內側，一螺旋蓋、與一切割元件所組成。該螺旋蓋具有一內螺紋，其與提供於基座本體上的一外螺紋相配合。此外，螺旋蓋具有一外螺紋設於其內側，外螺紋與提供於切割環上的一內螺紋相配合。基座本體具有一圓柱狀傾注開口，其藉由一阻隔膜於其較低位置密封。當螺旋蓋第一次打開，阻隔膜將藉由切割元件切開。

顯示於美國專利第4948015號的傾注元件具有缺點，敏感的阻隔膜實質上未受保護的設置，因此很容易損壞。另一方面，於運送期間，包裝的內容物可能會從內側被阻隔膜擠壓，因此阻隔膜可能會被推入或鬆脫。另一方面，阻隔膜可能會以傾注開口之方向被擠壓，因此無意中被設置於靠近阻隔膜上方之切割元件損壞。

發明概要

本發明因此基於配置與研發一開始提到與更接近地描述於以上之傾注元件的目的，仍具有傾注元件可靠的開口功能，以此方式達成改良地保護阻隔膜避免損壞。

本目的藉由根據申請專利範圍第一項之前文的一傾注元件達成，基座本體具有一支撐壁，一阻隔膜放置於其上。支撐壁較佳地具有高於阻隔膜的剛性，因此作為加強阻隔膜。支撐壁可吸收作用於阻隔膜上的力，且偏轉此力至基座本體內。由於使用支撐壁，敏感的阻隔膜不再是包裝上最脆弱的點，且對機械損害有較佳的保護。螺紋可形成為具有固定螺距之螺紋，或具有可變螺距之螺紋。螺紋可為單螺紋或複螺紋。於本發明架構中的一螺紋，並非僅代表一連續螺旋迴轉螺紋。螺紋的名稱亦代表替代的導向元件，其相應配合因此將旋轉位移轉換成為平移位移。

根據本發明更進一步的教示，特別用於良好的生產，可以提供基座本體與支撐壁為單件式形成。基座本體與支撐壁的單件式組態具有可維持傾注元件之三件式結構之優點。藉由避免更多的元件，組件可維持實質上不改變。單件式組態亦允許使用良好的生產方法，比如，例如射出成形。

根據本發明更進一步的組態，阻隔膜尤其可簡單地藉由支撐壁與被設置在一平面之凸緣裝附。藉由設置支撐壁與凸緣於同一平面，可提供一水平面，阻隔膜可放置於其上。藉由避免尖銳邊緣與尖端角落，可實質上排除對阻隔膜的損壞。

根據本發明更進一步的教示，提供支撐壁藉由至少一分離點連接至基座本體。分離點由於材料且/或形狀的選擇，較傾注元件的其他部份具有較低的穩定性，因此形成所欲破裂點。不管支撐壁的加強功能，分離元件因此允許藉由切割環的切割邊緣裝置，將傾注開口簡單的開啟。

在更進一步的組態中提出分離點可組態為一網、材料橋、或周緣薄點。藉由網或材料橋裝置，支撐壁與基座本體的連接具有經濟地使用材料之可能，以及分離點尤其可簡單地藉由切割邊緣打開或切開之優點。另一方面，周緣薄點使得支撐壁合適的更可吸收相對大的力，因此提供一較高程度的尺寸穩定性，以支撐組隔膜。

根據本發明的更進一步組態，提供阻隔膜放置於支撐壁與凸緣上。包裝的最佳密封位於凸緣的邊緣區域，可藉由阻隔膜延伸超過支撐壁的區域且亦包覆凸緣的部分而達成。阻隔膜較佳地延伸至凸緣的邊緣，因此與凸緣鎖固至包裝的區域產生重疊。

一個特別好之密封，藉由根據阻隔膜在支撐壁的區域以及凸緣之區域密封至基座本體的更進一步之組態達成，密封尤指焊接。藉由密封裝置，尤指焊接，在介於阻隔膜與支撐壁或凸緣之間，達成均勻且平坦的連接。此導致接合處之高程度的密封。密封較佳地實施為一材料連接聯結。黏著方法或焊接方法，尤指超音波焊接，可較佳地用以密封。

藉由本發明更進一步的組態，可確保傾注通道之安全開啟，阻隔膜於分離點的區域未密封至基座本體。一序列的測試已顯示出，切割邊緣可更均勻地打開或切割開分離點，且若在分離點的區域沒有出現阻隔膜密封，可以更少的力量打開分離點。藉由局部地分配密封，因此於溫度且/或化學能的影響之下，在此區域材料特性維持不變。

根據本發明更進一步的教示，提供阻隔膜具有至少一阻隔層，尤指乙烯-乙烯醇共聚物、氧化鋁、或氧化矽製成之阻隔層。取決於需求，各種材料層例如乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)可使用為載體層，以及氧化鋁(AlOx)或氧化矽(SiOx)。薄膜可特別地加工，可選自於各種厚度，因此特別地適合做為一阻隔膜。阻隔膜亦可藉由蒸氣沉澱，例如：鋁蒸氣沉澱來生產。

更甚者，本發明更進一步的組態提供阻隔膜形成為多層膜或多層鍍膜，尤指層壓板。不同材料的單一層或單一鍍膜的特性，可藉由多層膜之方法結合至一層壓板。取決於個別層之材料與厚度，可以生產具有最多樣特性的層壓板。

於本發明更進一步的組態，提出阻隔膜為氣密式且/或水密式。許多食物是敏感的，且需要盡可能地保護免於環境影響。氣體的進入，尤指氧氣，將會加速細菌的增加，因此減少容裝食物之耐久性。此可藉由氣密式阻隔膜避免。同時，藉由水密式阻隔膜包裝，可避免液體的進入或排出。阻隔膜亦可較佳地避免光線的進入。

一種防損害密封根據本發明更進一步的組態達成，螺旋蓋連接至基座本體，於組裝位置，藉由材料橋裝置形成所欲破裂點。消費者因此可一眼看到具有關閉的螺旋蓋之包裝是否已經事先開啟，且內容物可能不再新鮮。

本發明的更進一步組態提供具有一內螺紋之基座本體。基座本體的內螺紋與切割環相配合，因此不需要在螺旋蓋上提供第二螺紋。

最後，本發明的更進一步組態提供具有外螺紋之切割環。切割環的外螺紋與基座本體的內螺紋相配合。可替代地或累計地，若，切割環可藉由更進一步的螺紋裝置與螺旋蓋相配合。既然切割環的螺紋放置於其外側，切割環的內側可為光滑的，因此包裝的內容物可更容易地流經切割環。

圖式簡單說明

第1圖顯示一三件式傾注元件在組裝狀態的第一組態之剖視圖；第2圖顯示顯示於第1圖中的傾注元件之立體圖；第3圖顯示一三件式傾注元件在組裝狀態的第二組態之剖視圖；第4圖顯示顯示於第3圖中的傾注元件之立體圖；第5圖顯示顯示於第1圖中的傾注元件之區域V的放大視圖；第6圖顯示一螺旋蓋之平面圖；第7圖顯示顯示於第6圖中的螺旋蓋沿著來自第6圖中VII-VII線條之剖面圖；第8圖顯示來自第6圖之螺旋蓋之立體圖；第9圖顯示來自第6圖之螺旋蓋之另一立體圖；第10圖顯示一切割環之側視圖；第11圖顯示顯示於第10圖中的切割環沿著來自第10圖中XI-XI線條之剖視圖；第12圖顯示來自第10圖之切割環的立體圖；以及第13圖顯示來自第10圖之切割環之另一立體圖。

詳細說明

第1圖顯示一三件式傾注元件1在組裝狀態的第一組態之剖視圖。傾注元件1為可復閉且實質由三部件組成，亦即基座本體2、切割環3、以及螺旋蓋4。傾注元件1的三個部件一般由塑膠材料生產。基座本體2具有一周緣凸緣5，其可連接至包裝6。基座本體2於其中央區域形成一圓柱狀傾注開口7。於傾注開口7的壁上，基座本體2具有內螺紋8與外螺紋9兩者。基座本體2的內螺紋8與切割環3的外螺紋10相配合，同時基座本體2的外螺紋9與螺旋蓋4的內螺紋11相配合。

於螺旋蓋4的內部具有至少一作動器12，其傳輸於開啟螺旋蓋4期間所產生之旋轉力至切割環3的一凸塊13上。切割環3具有至少一切割邊緣14。基座本體2的外螺紋9與螺旋蓋4的內螺紋11具有一螺距，其相對於基座本體2的內螺紋8與切割環3的外螺紋10之螺距。此代表螺旋蓋4在繞一垂直軸15以逆時針方向旋轉之後，從包裝上升，同時切割環3亦以逆時針方向旋轉，但以軸向地相反方向移動，換句話說為往包裝內部的方向。

於開啟過程中，切割邊緣14較佳地僅具有小於360°一圈之運動，因此支撐壁16不會完全地從基座本體2分離，且可落入包裝的內部，但藉由切割環3僅摺疊至包裝的內部。雖然如此，當螺旋蓋開啟，切割環3位於一深部位置，摺疊入包裝的內部之支撐壁16，藉由切割環3避免於傾注過程中折回。當螺旋蓋4為開啟，此確保了傾注開口7不會被支撐壁16擋住，因此可允許包裝內容物方便地從包裝流出。

於傾注開口7的較低區域，基座本體2具有一支撐壁16。支撐壁藉由至少一分離點17連接至基座本體2。分離點17可以形成為網狀或材料橋。同樣地，分離點17可形成為周緣薄點或弱化點。基座本體2的較低側，亦即凸緣5的較低側與支撐壁16的較低側，以阻隔膜18覆蓋。當螺旋蓋4開啟，切割邊緣14在分離點之區域打開了分離點17，與在分離點17區域內之阻隔膜18，且轉向支撐壁16與阻隔膜18，因此暴露傾注開口7。包裝的內容物可因此通過傾注開口7移除至外側，且從包裝移除。

第2圖顯示來自第1圖的傾注元件1之立體圖。基座本體2的螺旋蓋4與凸緣5為可看見的。切割環3位於螺旋蓋4之下，因此在第2圖中為不可看見的。阻隔膜18顯示於凸緣5之下。於顯示於第2圖中的組態，凸緣5為圓形的。

三件式傾注元件1的第二組態於組裝狀態以剖視圖顯示於第3圖。切割環3與螺旋蓋4相較於傾注元件的第一組態是不可改變的。與顯示於第1圖中的傾注元件之重要的差異為不同的凸緣之設計。於顯示於第3圖之組態中，凸緣5由凸緣5’相對垂直軸15徑向運行，且以一有角的而非軸向地運行之凸緣5’’形成。以徑向方向延伸之凸緣5’與支撐壁16設置於一平面。支撐壁16與凸緣5’兩者皆以阻隔膜18覆蓋於他們的下方側。有角的凸緣5’’可由其外側連接至包裝6。於顯示之組態中，凸緣5為方形，且於其角落具有附著件19，該附著件用以改善包裝6與凸緣5’’之間的連接。

第4圖顯示來自第3圖之傾注元件1之立體圖。可輕易地看出凸緣5的方形形式。有角的凸緣5’’具有肋條20，其一方面用以機械地加強凸緣5”，另一方面如同附著件19，使得包裝6合適的較佳附加至凸緣5。一具有材料橋22形成為所欲破裂點之防損害密封件21，連接基座本體2至螺旋蓋4。於第一次開啟期間，材料橋22被破壞，因此消費者可容易地看出包裝事前是否已經被打開過。

顯示於第1圖中圍繞傾注元件1之左分離點17的區域V，極為放大地顯示於第5圖。然而，除了不同地形式之凸緣5，此視圖亦可適用至顯示於第3圖中的傾注元件1。凸緣5、支撐壁16、與分離點17放置於一平面，且共同於下方側形成一水平面用以鋪設阻隔膜18。阻隔膜18密封至凸緣5與支撐壁16，其顯示為一密封件23。密封件23用來代表材料聯結之連接，尤指焊接或黏著。於分離點17的區域內，阻隔膜18並非密封至基座本體2。於分離點17的區域之內密封件23因而具有一間隙。此區域稱為一非密封區域24。若阻隔膜18於分離點17的區域並非密封至基座本體2，切割邊緣14可實質上更容易地切過分離點17。此外，若密封件23沒有出現在介於基座本體2與支撐壁16之間作為樞紐的其餘區域內，切割環3可更容易地折疊支撐壁16進入包裝6的內部。類似地，可從第5圖看出通過凸緣5之外緣的阻隔膜18密封至凸緣5。此可避免阻隔膜18的邊緣寬鬆地從基座本體2突伸。

螺旋蓋4顯示於第6至第9圖。第6圖顯示螺旋蓋4之平面圖。第7圖顯示螺旋蓋4沿著來自第6圖中VII-VII線條之剖面圖。螺旋蓋4於其內部具有兩個作動器12，未顯示於第6圖， 其傳輸螺旋蓋4的旋轉位移至切割環3。未顯示之基座本體2之內螺紋11，其與外螺紋9相配合，亦設置於螺旋蓋4的內部。

螺旋蓋4以立體圖顯示於第8與第9圖。顯示於第8與第9圖之螺旋蓋4亦具有兩作動器12與一內螺紋11。作動器12於相聯於切割環3的凸塊13之側具有放大接觸表面。此接觸表面之形成使作動器12可以可靠地透過凸塊13傳輸旋轉力至切割環3，且於開啟期間，凸塊13可以軸向方向於接觸表面上滑動。

切割環3顯示於第10至13圖。於第10圖中，切割環3從側面顯示。切割環具有兩切割邊緣14與一外螺紋10。第11圖顯示顯示於第10圖中的切割環3沿著來自第10圖中XI-XI線條之剖視圖。除了切割邊緣14與外螺紋10，亦可從此視圖看見螺旋蓋4之凸塊13，其與未顯示之作動器12相配合。第12圖顯示來自第10圖之切割環3的立體圖。切割環3除了外螺紋外10，具有兩相反切割邊緣14與兩亦相反之凸塊13。第13圖顯示來自第10圖之切割環之另一立體圖。除了外螺紋10之外，兩切割邊緣14與凸塊13兩者其中之一顯示於此。

1‧‧‧傾注元件

2‧‧‧基座本體

3‧‧‧切割環

4‧‧‧螺旋蓋

5‧‧‧凸緣

5’‧‧‧凸緣

5”‧‧‧凸緣

6‧‧‧包裝

7‧‧‧傾注開口

8‧‧‧內螺紋

9‧‧‧外螺紋

10‧‧‧外螺紋

11‧‧‧內螺紋

12‧‧‧作動器

13‧‧‧凸塊

14‧‧‧切割邊緣

15‧‧‧垂直軸

16‧‧‧支撐壁

17‧‧‧分離點

18‧‧‧阻隔膜

19‧‧‧附著件

20‧‧‧肋條

21‧‧‧密封件

22‧‧‧材料橋

23‧‧‧密封件

24‧‧‧非密封區域

第1圖顯示一三件式傾注元件在組裝狀態的第一組態之剖視圖；第2圖顯示顯示於第1圖中的傾注元件之立體圖；第3圖顯示一三件式傾注元件在組裝狀態的第二組態之剖視圖； 第4圖顯示顯示於第3圖中的傾注元件之立體圖；第5圖顯示顯示於第1圖中的傾注元件之區域V的放大視圖；第6圖顯示一螺旋蓋之平面圖；第7圖顯示顯示於第6圖中的螺旋蓋沿著來自第6圖中VII-VII線條之剖面圖；第8圖顯示來自第6圖之螺旋蓋之立體圖；第9圖顯示來自第6圖之螺旋蓋之另一立體圖；第10圖顯示一切割環之側視圖；第11圖顯示顯示於第10圖中的切割環沿著來自第10圖中XI-XI線條之剖視圖；第12圖顯示來自第10圖之切割環的立體圖；以及第13圖顯示來自第10圖之切割環之另一立體圖。

1．．．傾注元件

2．．．基座本體

3．．．切割環

4．．．螺旋蓋

5．．．凸緣

6．．．包裝

7．．．傾注開口

8．．．內螺紋

10．．．外螺紋

12．．．作動器

13．．．凸塊

14．．．切割邊緣

15．．．垂直軸

16．．．支撐壁

17．．．分離點

18．．．阻隔膜

Claims (12)

1. 一種可復閉傾注元件，其係用於容裝於包裝內之液體，尤指液態食物，包含：一基座本體，其具有一傾注開口、一外螺紋、與一用以連接至該包裝之凸緣；一切割環，其具有至少一切割邊緣與一凸塊；以及一螺旋蓋，其具有一內螺紋與至少一作動器，其中該傾注開口係藉由一阻隔膜關閉，其特徵在於該基座本體具有一支撐壁，該阻隔膜係放置於該支撐壁上，其中該支撐壁係藉由至少一分離點連接至該基座本體，以及其中該阻隔膜於該分離點之區域中並非密封至該基座本體。
2. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該基座本體與該支撐壁係一體形成。
3. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該支撐壁與該凸緣係設置於一平面上。
4. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該分離點係形成為一網、材料橋、或周緣薄點。
5. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該阻隔膜係放置於該支撐壁與該凸緣上。
6. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該阻隔膜於該支撐壁之區域及該凸緣之區域中係與該基座本體密封，尤指焊接。
7. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該阻隔膜具有至少一阻隔層，尤指以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、氧化鋁(AlO_x)、或氧化矽(SiO_x)製造之一阻隔層。
8. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該阻隔膜係形成為一多層膜或多層鍍膜，尤指一層壓板。
9. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該阻隔膜係為氣密式及/或水密式。
10. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該螺旋蓋係藉由形成為一所欲破裂點之一材料橋於組裝位置連接至該基座本體。
11. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該基座本體具有一內螺紋。
12. 根據請求項1之可復閉傾注元件，其特徵在於該切割環具有一外螺紋。