專利名稱：用于可傾倒的食物制品的包裝件的可封閉的開口裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于可傾倒的食物制品的包裝件的可封閉的開口裝置。
背景技術：
已知的是，許多可傾倒的食物制品例如果汁、UHT(超高溫處理的)牛奶、酒、番茄醬等可作為由無菌包裝材料制成的包裝件來出售。
這種包裝件的典型示例是用于液體或可傾倒食物制品的平行六面體形狀的包裝件，已知的是Tetra Brik Aseptic(注冊商標)，其通過對薄片狀包裝材料的幅板進行折疊和密封來制造。該包裝材料具有多層結構，該多層結構包括纖維材料層，例如紙，在其兩個側面上用熱封式塑料材料例如聚乙烯來覆蓋；并且對于例如UHT牛奶的長期保存的制品的無菌包裝而言，該包裝材料包括氧氣阻擋材料層，例如鋁箔，其上重疊有熱封式塑料材料層，并且還用于另一層熱封式塑料材料覆蓋，以便最終形成該包裝件的接觸該食物制品的內表面。
這種包裝件通常由完全自動的包裝機制成，在該包裝件上由卷筒式供給的包裝材料形成連續(xù)的管。包裝材料的幅板在包裝件上通過例如施加化學消毒劑例如過氧化氫溶液來進行消毒，在消毒之后，通過加熱蒸發(fā)從而在包裝材料的表面上除去過氧化氫溶液；并且如此消毒的包裝材料的幅板保持在密封的無菌環(huán)境中，并且縱向地折疊和密封以便形成垂直的管。
該管填充有經消毒的或消毒處理的食物制品，并且沿等間隔的截面進行密封和切割以便形成枕狀包，其隨后以機械方式折疊以便形成最終的例如大致平行六面體形狀的包裝件。
或者，該包裝件材料切割成坯件，該坯件在成型心軸上折疊以便形成包裝件，該包裝件隨后填充食物制品并密封。這種類型的包裝件的示例是“山形蓋頂的”包裝件，其作為商標名稱Tetra Rex(注冊商標)是公知的。
為了打開以上的包裝件，已經提出了各種技術方案，由美國專利4655387和4410128已知的其中一種方案包括在包裝件上的折片的拐角處，形成優(yōu)選的撕開線，該撕開線是由一系列的穿過包裝材料的外層向下延伸到阻擋材料層的穿孔來限定的；并且通過提拉該折片并且沿該穿孔切開或撕開，從而打開該包裝件。不必說這種類型的包裝件一經打開就不能再次密封，并且因此必須小心處理以免食物制品傾瀉，直到食物制品用盡。
為了克服這種缺點，以上這種類型的包裝件裝配有可封閉的開口裝置，其大致包括限定開口并圍繞開孔施加的支架或是在包裝件的壁中的可拆卸或可刺穿的部分；以及與該支架鉸接的蓋。蓋通常與支架整體地模制，并且初始已經沿圍繞該開口的外周邊緣借助弱化的薄的環(huán)形連接部分從而密封到支架上。一旦除去密封，該蓋可在與支架氣密結合的封閉位置與打開位置之間移動?；蛘撸€可使用螺紋蓋，其可與支架分離并且最初已經旋到支架上。
所述這種類型的開口裝置的一個問題在于，當包裝件開封時，實際上必須不需費力地使得該蓋與支架分離。因此，該開口裝置由具有較低破損強度的塑料材料制成，通常為聚乙烯。
然而，聚乙烯的缺點在于不能作為有效的氧氣阻擋件。因此，在最終限定包裝件的內側的包裝材料的側面上，該開孔由包括一小薄片的熱封式塑料材料的附加小片來封閉，并且該包裝材料的相反側面裝配有氧氣阻擋元件，例如拉開突片，其與該小片熱密封并且具有鋁層。
然而，使得該包裝件設置有小片和阻擋元件需要在包裝件消毒和折疊并密封以形成垂直管之前對包裝材料進行額外的處理，因此延長了包裝件的制造，并且因此更昂貴。
而且，一旦蓋打開，為了獲取到包裝件中的內含物，還需要除去該阻擋元件。
因此，已經提出了這樣的可封閉的開口裝置，借助該開口裝置，在一次操作中可打開包裝件，并且同時確保氧氣阻擋件有效。
在國際專利申請WO 95/05996中描述的技術方案中，這種開口裝置大致包括具有柱形套圈的支架，該套圈限定傾倒開口并且圍繞包裝件的可刺穿部分裝配；在外側旋到該支架套圈上以便封閉該開口的可拆卸的蓋；以及大致管狀的切割件，其在該支架套圈內側旋入并且具有一帶有大量大致為三角形端齒的端部邊緣，該端齒與包裝件的該可刺穿部分結合，以便使得其除了小部分的外周部分之外的部分與相對壁分離。
當從套圈上拆下該蓋時，借助單向的棘輪式傳動裝置可操作該切割件，并且該切割件相對于支架從在上的靜止位置旋轉到在下的連續(xù)的切割位置，在靜止位置，端齒面對可刺穿部分，而在連續(xù)的切割位置，端齒同時與可刺穿部分相互作用。
這種類型的開口裝置的缺點在于，在使用中可刺穿部分的切開部分往往至少部分地阻塞切割件的開口斷面，并因此阻塞傾倒開口，由此影響制品從包裝件中流出。
而且，由于功能原因，切割件通常由材料結構剛性高于支架和蓋的材料(通常聚乙烯)結構剛性的材料(例如聚丙烯)制成，因此可能導致切割件的端齒過分易碎，在運輸過程中和或當包裝件開封時端齒可能折斷，并且由此會灑出食物制品。
這些問題已經由EP-A-1088765所述的技術方案解決了，其中切割件的端部邊緣包括沿包裝件的可刺穿部分的主要外周部分作用的單個切割邊緣。
除了切割之外，單個切割邊緣旋轉地移動并且沿包裝件的可刺穿部分的主要外周部分作用，該單個切割邊緣還向可刺穿部分的切開部分施加推力，并且傾向于在包裝件內并且在切割件外側彎折并最終圍繞該切割件，因此防止了可刺穿部分的切開部分影響制品從包裝件中流出。
而且，具有適當結構的單個切割邊緣的使用可獲得切割件的高效率，因此切割件可由較低剛性的材料例如與蓋和支架相同的材料來制造，并且可有利地與支架整體地模制。
盡管上述的方案在絕大多數應用中的使用是有利的，但是對于制造包裝件的可刺穿部分的材料，該方案有所局限。即，當該可刺穿部分由特別堅硬的材料制成時，例如為由金屬有機化合物或金屬茂催化的聚合物覆蓋的阻擋材料，后者往往會“伸展”而不是在切割邊緣的作用下撕開，因此在切割邊緣上形成螺線狀的殘留物，殘留物可能進入到食物制品中。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種設計用于消除已知裝置所涉及的上述典型缺點的可封閉的開口裝置。
依據本發(fā)明，提供了一種如權利要求1所述的開口裝置。


以下參照附圖并結合示例來描述本發(fā)明的優(yōu)選的但非限定性的實施例，在附圖中圖1是用于可傾倒食物制品的密封包裝件的頂部的立體圖，該包裝件設置有依據本發(fā)明的可封閉的開口裝置；圖2是圖1的立體圖所示的開口裝置在使用狀態(tài)中的局部分解圖；圖3是圖1所示的開口裝置在裝配到包裝件之前的預裝狀態(tài)中的詳細側視圖；圖4是圖1所示的開口裝置的切割件的側視圖，該切割件定位成面對包裝件的可刺穿部分；圖5是圖4所示的切割件的平面圖；圖6是圖4所示的切割件的展開平面圖；以及圖7是圖6中的細節(jié)的放大圖。
具體實施例方式
圖1中的附圖標記1整體地表示用于可傾倒的食物制品的無菌密封包裝件，例如已知的Tetra Brik Aseptic(注冊商標)的平行六面體形狀的包裝件，其由包裝材料薄片2制成，并且該包裝件具有頂壁3，由塑料材料制成的可封閉的開口裝置4借助常規(guī)的固定系統(tǒng)例如粘接劑或微小火焰或激光熱封技術從而施加到該頂壁上。
包裝材料2(圖4)具有多層結構，其包括例如，紙材料層5；熱塑性材料例如聚乙烯的外層6；以及多個內覆蓋層，以下整體地稱為“內覆蓋部分7”。對于用于長期存儲的制品例如果汁、UHT(超高溫處理的)牛奶等的無菌包裝件，內覆蓋部分7通常包括中間阻擋曾例如鋁，其又由一層或多層熱塑性材料覆蓋。在使用中接觸制品的熱塑性材料內層優(yōu)選為由低線性密度(LLD)聚乙烯來限定形狀，該聚乙烯由金屬茂來催化并且具有良好的機械強度以及特別是具有高的拉伸模量。
壁3具有可刺穿部分10，在使用中，該可刺穿部分在外側由開口裝置4覆蓋，并且該可刺穿部分可至少部分地與壁3分離，以便允許食物制品從包裝件1中流出。
可刺穿部分10優(yōu)選為由所謂的“預層壓的孔”來限定，即在對外層6和內覆蓋部分7進行層壓之前穿過紙材料層5形成的孔11，因此外層6和內覆蓋部分7在孔11內側彼此粘接并且限定可刺穿部分10(見圖4)。
參照圖2和3，開口裝置4包括支架15，其圍繞可刺穿部分10固定到包裝件1上，并且具有軸線為A的圓形通孔16，經該通孔可傾倒食物制品；蓋17，該蓋同軸地裝配到支架15上以便封閉開口16；以及軸線為A的管狀切割件18，在使用中該切割件以可軸向和成角度地移動的方式與孔16接合，并且可如EP-A-1088765所述地由蓋17來致動，以便與壁3的可刺穿部分10和開封的包裝件1相互作用，EP-A-1088765通過引證結合在此。
支架15包括環(huán)形基部凸緣19，其圍繞可刺穿部分10固定到包裝件1的壁3上，并且軸線為A的柱形套圈20從該環(huán)形基部凸緣的徑向內邊緣軸向地突伸，以便限定孔16。
套圈20具有外螺紋23和內螺紋24(見圖4)，在使用中外螺紋和內螺紋具有相對斜度并且分別與蓋17的內螺紋25和切割件18的外螺紋26接合。
適當的是，螺紋23是常規(guī)的右旋螺紋；而螺紋24是左旋的多頭螺紋，其節(jié)距大于螺紋23。
蓋17包括圓形端壁27；和大致為柱形的側壁28，該側壁具有內螺紋25和便于抓持的外突出部29。
蓋17和支架15適當地設置有未示出的檢測擅動的裝置，其是已知的并且不是本發(fā)明的一部分，該檢測擅動的裝置用于確保蓋17和支架15處于密封包裝件1的位置，其示例見上述的EP-A-1088765。
切割件18適當地在圖3所示預裝位置與支架注塑模制成一體，其中切割件18的一個軸向端借助多個圍繞孔16的可斷開的徑向橋接件30暫時地與支架15的凸緣19連接。切割件18在使用中旋到支架15的套圈20內，并且在支架15裝配到包裝件1上之前適當地被軸向驅動到套圈20內。
切割件18(見圖5)具有兩個或多個內軸向肋32，其設計成用于與相應的傳動件33配合，該傳動件從蓋17的端壁27軸向突伸并且在圖5中由虛線示意地表示。肋32和傳動件33限定了由EP-A-1088765已知的單向的傳動裝置，其細節(jié)在此沒有描述，借助該傳動裝置，蓋17沿圖5所示的蓋旋開方向與切割件18旋轉地連接，但是沿相反方向沒有連接。
當組裝開口裝置4時，蓋17還可適當地被軸向驅動到套圈20上。
在相對的軸向端處，切割件18包括切割邊緣31，其設計成與包裝件1的可刺穿部分10相互作用(見圖4)。
依據本發(fā)明，切割邊緣31沿其周邊順序地包括主刀片36和多個齒37，如圖6的切割件18的展開平面圖清晰所示，在圖7中示出了切割邊緣31的輪廓的放大圖。
主刀片36的形狀為不對稱的三角形，其中包括面對切割方向的一個后斜邊38，和比螺紋26的斜度稍微傾斜的相對邊39，螺紋26的斜度在圖7中由線E表示。由附圖標記37整體地表示的齒可分為第一組37a和第二組37b。
齒37a沿與切割件18的旋轉方向相反的方向沿切割邊緣31布置，齒37a剛好在主刀片36之后，每一齒37a具有大致為三角形輪廓，其具有對稱的斜邊40，并且相對于切割邊緣31的輪廓的基線B在高度上逐漸地變小。更具體地說，與主刀片36相鄰的第一個齒37a優(yōu)選為與主刀片36具有相同的高度，并且接下來的齒37a的高度線性減小，以便使得齒37a逐個與可刺穿部分10接觸。穿過齒37a的頂點的線L的斜度適當地小于螺紋的斜度，因此齒37a在分開且間隔的點處與與可刺穿部分10接觸。
齒37b位于齒37a相對于主刀片36的相反側上，即沿切割件18的旋轉方向在齒37a之后，每一齒37b具有大致為三角形輪廓，其具有對稱的斜邊41，并且相對于切割邊緣31的輪廓的基線B具有恒定的高度，適當地與最后的齒37a的高度相同，該最后的齒37a也可認為是第一個齒37b。
切割邊緣31還包括副刀片42，其具有大于齒37優(yōu)選為3-7倍的周邊，更優(yōu)選的甚至為每一齒37的寬度的5倍，并且副刀片42由切割邊44和引導邊45來限定，該切割邊44面對切割邊緣31相對于可刺穿部分10行進方向，并且具有與齒37的側邊大致相同的斜度，該引導邊45的斜度基本不陡并且優(yōu)選為具有與主刀片36的側邊39相同的斜度。
切割邊緣31包括相對于齒37和刀片42、36軸向縮進的三個平區(qū)域46，其沿切割邊緣31在周邊上間隔開。沿基線B布置或接近基線B的區(qū)域46沒有切割功能，并且作為這樣一個(未示出的)工具的推力面，借助該工具可在預裝位置上驅動切割件18進入套圈20。
以下將描述在圖1和2所示的密封位置上的開口裝置4的操作，(在圖2中，為了簡明起見所示的蓋17是分離的)，其中切割件18完全地容納在套圈20內，其中切割邊緣31面對尚未切開的可刺穿部分10(見圖4)。
當沿打開方向(圖5中的逆時針方向)選擇時，蓋17借助與肋32接合的傳動件33使得切割件18旋轉，這可能在空轉以便使得擅動檢測裝置斷開之后。
給定螺紋24和26的相反斜度的情況下，當蓋17旋開時，切割件18軸向向下移動以便與可刺穿部分10相互作用。
為了清晰地理解切割邊緣31與可刺穿部分10相互作用的方式，應當指出，如圖7所示，切割邊緣31沿螺旋路徑移動，該螺旋路徑展平時等同于沿方向T平移，方向T與可刺穿部分10的平面形成一角度，該角度等于螺紋26的斜度，并且因此與線E平行。
首先，主刀片36和第一個齒37a彼此同時地開始起作用。并且一旦材料被主刀片36刺穿，“鉤”形的主刀片36“鉤住”該材料并且周向地拉該材料，以便防止該材料在切割件18的行進所施加的推力的軸向分量的作用下出現任何明顯的移動，并且由此防止該材料脫開齒37a的作用。
齒37a逐個地且快速連續(xù)地起作用，以便模擬由垂直移動所獲得的穿孔作用。齒37a刺穿該材料并且均切開在其本身的接觸點與在前的齒37a形成的切口之間的材料的部分，因此，切割不是完全地由主刀片36實現的，并且減小了該材料的水平伸展。
齒37b和副刀片42大致同時起作用，并且當切割件旋轉時又首先刺穿該材料并隨后實現連續(xù)的切割。
在首先接觸可刺穿部分10的位置上在切割件18的一次旋轉之后，切割件的切割動作終止，這對于切割件軸向向下切穿該可刺穿部分10至基線B而言是足夠，并且相當于大致270度的切割?？纱檀┎糠值谋３治辞虚_且防止其完全地分離的部分是在主刀片36的最大切穿點與副刀片42的最初刺穿點之間的部分。切割件18的進一步旋轉使得該部分軸向地向切割件18的外側彎折，并且不切割該部分，如圖4中的虛線示意所示，因此可刺穿部分10移動離開支架15中的孔16，并且不會影響食物制品從包裝件1中流出。
當蓋17在圍繞軸線A轉大致整圈的同時而進一步旋開時，肋32和傳動件33軸向地脫開接合，因此切割件18停止在下開口位置，從支架15軸向向包裝件1內突伸，但是借助螺紋24和26的接合而仍然與套圈20連接。
蓋17可完全地旋開以便打開包裝件1，可通過簡單地將蓋17旋回到套圈20上從而封閉該包裝件。
一旦包裝件開封，切割件18不再從下開口位置移動，借助傳動件33不能到達與切割件18的肋32接合的軸向位置，因此切割件18保持可刺穿部分10的切開部分離開該孔16。
實驗表明，本發(fā)明的切割件18使得包裝件1的可刺穿部分10不留有任何螺線狀的殘留物，即使是使用高拉伸模量的熱塑性材料的內覆蓋部分時也是如此，并且還可以正確地向切割件18外側彎折可刺穿部分10。
明顯的是，在不脫離本發(fā)明的后附權利要求的范圍的情況下，可對所述和所示的開口裝置4進行改變和變型。
權利要求
1.一種用于可傾倒的食物制品的密封的包裝件(1)的可封閉的開口裝置(4)，該裝置(4)包括支架(15)，其圍繞該包裝件(1)的可刺穿部分(10)固定并限定通孔(16)；可拆卸的螺紋蓋(17)，該蓋旋到該支架(15)上以便封閉該孔(16)；管狀切割件(18)，該切割件與該孔(16)接合并具有端部切割邊緣(31)，該切割邊緣與該可刺穿部分(10)配合使用以便使得該包裝件(1)開封；用于使得該蓋(17)與該切割件(18)連接的第一連接裝置(32、33)，以便當該包裝件(1)開封時在使得該蓋(17)旋離該支架(15)的蓋(17)旋轉過程中使得該切割件(18)旋轉；以及用于使得該支架(15)與該切割件(18)連接的第二連接裝置(24、26)，以便響應于該蓋(17)的所述旋轉從而沿螺旋路徑使得該切割件(18)移動穿過該可刺穿部分(10)；其特征在于，該切割邊緣(31)包括主刀片(36)；和至少多個第一齒(37a)，所述第一齒(37a)沿與該切割件(18)的旋轉方向相反的方向沿該切割邊緣(31)位于該主刀片(36)的下游；所述第一齒的高度逐漸減小以便逐個地作用在該可刺穿部分(10)上。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，該主刀片(36)具有切割側邊(38)，其面對該切割件(18)相對于該可刺穿部分(10)的行進方向并且向后傾斜。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，該第一齒(37a)的高度相對于該主刀片(36)的高度線性下降。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，該第一齒(37a)具有的相應端沿線(L)布置，該線的斜度小于該切割件(18)的該螺旋路徑(T)。
5.如權利要求3或4所述的裝置，其特征在于，該第一齒(37a)中的與該主刀片(36)相鄰的一個齒的高度與該主刀片(36)相同。
6.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，該切割件(18)的該切割邊緣(31)包括多個第二齒(37b)，其位于該第一齒(37a)相對于該主刀片(36)的相反側上。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二齒(37b)均具有相同的高度，并且至多等于該第一齒(37a)的最小高度。
8.如權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，該切割件(18)的該切割邊緣(31)包括副刀片(42)，其具有的為所述第一或第二齒(37a、37b)中的一個齒的寬度的3-7倍。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，該副刀片(42)具有切割側邊(44)，其面對該切割件的行進方向，并具有與所述第一或第二齒(37a、37b)的側邊大致相同的斜度。
10.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，該支架(15)包括柱形套圈(20)，以便接納該蓋(17)和限定該孔(16)；并且該第二連接裝置包括該套圈(20)的內螺紋(24)以及該切割件(18)的外螺紋(26)。
11.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，該支架(15)和該切割件(18)以預裝構形模制成一體，其中它們借助連接裝置(30)彼此同軸地連接。
全文摘要
一種可封閉的開口裝置(4)，其包括支架(15)，其圍繞用于可傾倒食物制品的密封包裝件(1)的可刺穿部分(10)固定并限定通孔(16)；可拆卸的螺紋蓋(17)，該蓋旋到該支架(15)上以便封閉該孔(16)；管狀切割件(18)，該切割件旋入該孔(16)，并借助蓋(17)旋轉以便穿過可刺穿部分(10)。該切割件(18)具有端部切割邊緣(31)，該切割邊緣具有主刀片(36)和在主刀片之后的多個齒(37a)；第一齒的高度逐漸減小以便逐個地作用在該可刺穿部分(10)上。
文檔編號B65D47/36GK1720169SQ03821387
公開日2006年1月11日 申請日期2003年9月8日 優(yōu)先權日2002年9月9日
發(fā)明者C·卡薩萊, S·德西莫尼 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司