本發(fā)明涉及例如中空的可通常用于液體或食品的容器、容器的封口方法及其使用。
一般來(lái)說(shuō),本發(fā)明涉及容器的封口領(lǐng)域,所述容器尤其是具有頸部的瓶子和磚形體,頸部形成容器上的收斂部分。
背景技術(shù):
實(shí)際上,容器一般具有一個(gè)主體,主體限定一個(gè)灌裝容積,主體在下端部由一個(gè)底部封閉。主體上面有一個(gè)開(kāi)口頸部,開(kāi)口頸部的截面小于主體的截面,因而形成收斂部分,以便制品從容器流出。主體例如由一個(gè)熱塑性材料預(yù)型件吹制或拉制吹制而成,頸部預(yù)先固定于預(yù)型件,或者通常是預(yù)型件的組成部分。主體也可以是一個(gè)例如壓制纖維板磚形體,其上嵌裝一個(gè)塑料頸部。一旦主體灌裝完畢,一個(gè)封口系統(tǒng)嵌裝在頸部上,封閉容器。
市場(chǎng)上通常有兩類封口系統(tǒng)。
第一類是在頸部上形成與蓋子暫時(shí)固定的固定件。蓋子為一剛性件,例如塑料件,其尺寸使之覆蓋頸部與開(kāi)口。臨時(shí)固定件例如是扣鎖式固定件,或者是頸部上與蓋子的反螺紋配合的螺紋式固定件。
EP0941938提出該第一類封口系統(tǒng)的實(shí)施例。
這種蓋子的優(yōu)越性尤其是提供安全可靠乃至密封的封閉,可多次取下蓋子以打開(kāi)容器,再蓋上蓋子以密封封閉容器,而不降低封閉質(zhì)量。
但是,這種剛性蓋子制造成本高。此外,必須根據(jù)適合于蓋子的尺寸,使用安裝在頸部上的專用固定件,使頸部形狀復(fù)雜化,從而增大生產(chǎn)成本。
第二類是在開(kāi)口上面貼一個(gè)撓性材料片,通常是鋁片,覆蓋頸部。因此,片材例如通過(guò)膠接或熱封固定在頸部上。為了打開(kāi)容器,必須撕掉頸部上的固定片材。在該第二類中,片材可附加一個(gè)外蓋,即一個(gè)輔助蓋子,其嵌裝在片材的上面。
該第二類封口系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)越性是,當(dāng)片材不附加一個(gè)外蓋時(shí),成本低于第一類蓋子。實(shí)際上,構(gòu)成片材的材料量少于第一類蓋子的材料量。另外,片材在頸部上的固定不需要在頸部上形成輔助件,因而簡(jiǎn)化頸部的設(shè)計(jì)和制造。因此,該第二類封口系統(tǒng)一般安裝在其頸部要形成這種輔助件不足夠長(zhǎng)的瓶子上。
但是,一旦片材與頸部之間的固定撕開(kāi),片材就不能封閉容器。實(shí)際上,即使片材可置于頸部的開(kāi)口上,也不再起固定件的作用。容器不再密封封閉。因此,內(nèi)裝物可能由于不當(dāng)心而從容器灑出,或者異物可能進(jìn)入容器中。
因此,需要一種配有新型封口系統(tǒng)的容器,提供尤其是彌補(bǔ)前述缺陷的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為此,本發(fā)明首先提出中空的容器的封口方法。容器具有主體,主體延伸在上端與下端之間,上端的上面是頸部,頸部在容器上形成收縮部分并限定朝向容器內(nèi)的開(kāi)口,下端具有底部,底部封閉容器,其特征在于,封口方法包括以下工序:
-將片材貼敷在容器的開(kāi)口的整個(gè)邊緣上,以覆蓋開(kāi)口,
-用模具將片材沖壓在容器的頸部的開(kāi)口上,以致片材形成按壓在開(kāi)口的整個(gè)邊緣上的凸緣、圍繞凸緣且處于與凸緣錯(cuò)開(kāi)的平面上的中央?yún)^(qū)域、以及在凸緣與中央?yún)^(qū)域之間的接合區(qū)域,接合區(qū)域形成梯級(jí)高度,梯級(jí)高度與頸部?jī)?nèi)壁進(jìn)行接觸,
-沖壓的片材固定在頸部上,確保片材連接在容器的主體上。
本發(fā)明的封口方法尤其可用片材簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)地形成一個(gè)蓋子。沖壓操作時(shí)成形的片材的形狀適合于以后的再封裝。
根據(jù)本發(fā)明,所述方法可具有以下特征:
-片材用熱塑性材料制成,從而尤其使之價(jià)廉,特別是適合于沖壓。實(shí)際上,熱塑性材料片材的延展性易于通過(guò)加熱控制;
-片材有至少一部分延伸在開(kāi)口邊緣以外,以便在沖壓工序之后形成抓握區(qū)域。抓握區(qū)域尤其便于通過(guò)拉開(kāi)成形的片材打開(kāi)容器;
-固定工序包括片材與頸部之間的熔接工序。熔接可在頸部與片材之間進(jìn)行安全可靠的快速固定;
-熔接在凸緣與開(kāi)口的整個(gè)邊緣之間進(jìn)行,使片材的凸緣與開(kāi)口的邊緣進(jìn)行密封接觸。因此,容器內(nèi)裝物的保藏得到保證;
-熔接在梯級(jí)高度與頸部的內(nèi)壁之間進(jìn)行,使梯級(jí)高度與頸部?jī)?nèi)壁密封接觸;
-熔接工序與沖壓工序同時(shí)進(jìn)行,縮短所述方法的實(shí)施時(shí)間,從而降低成本;
-固定工序包括片材與頸部之間的膠接工序。膠接也在成本方面構(gòu)成一種適合的方法,適于使片材固定在頸部上;
-沖壓工序附加以片材加熱工序,以便從片材成形蓋子;
-容器的頸部用熱塑性材料制成;
-容器的主體用熱塑性材料制成。因此,主體例如用一個(gè)預(yù)型件在一個(gè)模型中吹制或拉制吹制的方法獲得,或者用模制方法獲得。
其次,本發(fā)明提出一種用如上所述的方法獲得的封口容器,其中,頸部不配有螺紋,或者頸部不配有鎖緊件。
第三,本發(fā)明提出根據(jù)上述方法的封口容器的使用,其具有開(kāi)啟步驟和關(guān)閉步驟,在開(kāi)啟步驟,片材與容器之間的固定被破壞,片材與容器主體分離,使之開(kāi)啟,在關(guān)閉步驟,片材的凸緣置于開(kāi)口邊緣上,中央?yún)^(qū)域封閉開(kāi)口。
附圖說(shuō)明
為了能夠?qū)嵤?,本發(fā)明在下面參照附圖進(jìn)行十分清楚的和全面的說(shuō)明,附圖如下:
-圖1示出瓶子類型的容器,其具有本發(fā)明的封口系統(tǒng);
-圖2是圖1所示封口系統(tǒng)的俯視圖;
-圖3是圖1和2所示封口系統(tǒng)的剖面圖;
-圖4至8相繼地每個(gè)示出獲得圖1所示容器的方法的一道工序。
具體實(shí)施方式
圖1示出沿縱向軸線X延伸的容器1。容器1例如是瓶子,用于盛放飲料液體。
容器1具有一個(gè)主體2,主體延伸在上端3與下端4之間。
下文中,用語(yǔ)“下”、“上”、“高”、“低”等參照附圖使用,用于更便于理解。其不應(yīng)理解為本發(fā)明范圍的限制。
上端3的上面沿主軸線X的方向是一個(gè)頸部5,頸部的橫截面小于主體2的橫截面。一個(gè)凸肩6使頸部5連接于主體2的上端3。因此,頸部5形成容器1上的一個(gè)收縮部分。頸部5具有一個(gè)開(kāi)口自由端7,開(kāi)口自由端形成朝向容器1內(nèi)的開(kāi)口8的邊緣(如圖4上標(biāo)示的)。
下面,用語(yǔ)“內(nèi)”、“外”、“中”、“里”等參照容器1使用,限定一個(gè)內(nèi)部空間。
容器1的主體2的下端4由一個(gè)底部9封閉。
如圖1所示,容器1可以具有圍繞縱向軸線X回轉(zhuǎn)對(duì)稱的整體形狀。但是,這種對(duì)稱性不是在任何情況下都需要的。開(kāi)口8及其邊緣7例如具有圓形橫截面。
容器1可用熱塑性材料例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成,并且例如通過(guò)模制方法從預(yù)型件吹制或拉制吹制而成。作為變型,容器的主體2用紙板盒制成;用熱塑性材料制成的頸部5剛性固定在主體2上。頸部5具有一個(gè)橫向凸起的凸緣5',其在不同的容器制造工序時(shí)用于支承。
頸部5的開(kāi)口8由一個(gè)根據(jù)封口方法成形為蓋子的片材10封口,現(xiàn)在說(shuō)明封口方法。
所謂成形,這里是指進(jìn)行永久變形。
片材10起初呈薄材料盤形,其厚度為毫米數(shù)量級(jí)或更薄。片材10用易延展材料制成,即其用于在最小應(yīng)力作用下塑性變形而不斷裂。例如,其用熱成形材料制成,即其可在溫度提高之后進(jìn)行不斷裂的塑性變形。
在第一道工序中,片材10貼敷在容器1的開(kāi)口8的整個(gè)邊緣7上。盤形片材10以縱向軸線X為圓心,以完全覆蓋開(kāi)口8。
在第二道沖壓工序中,片材10沖壓在開(kāi)口8上。為此,一個(gè)模具11具有一個(gè)與開(kāi)口8及其邊緣7相應(yīng)的型腔12。模具11沿縱向軸線X平移活動(dòng)。作為變型,是容器1沿縱向軸線X平移活動(dòng)。更確切地說(shuō),模具11的型腔12由兩個(gè)部分形成。第一部分12a在厘米數(shù)量級(jí)的距離上沿縱向軸線X延伸,其橫截面基本上相應(yīng)于頸部5的內(nèi)橫截面。第二部分12b也沿縱向軸線X延伸,其橫截面的尺寸大于開(kāi)口8的橫截面的尺寸。在沖壓工序時(shí),模具11的型腔12的第一部分12a與片材10相接觸,通過(guò)開(kāi)口8進(jìn)入頸部5內(nèi),直至第二部分12b支靠在開(kāi)口8的邊緣7上,使片材10緊壓在邊緣7上。
為了便于實(shí)施沖壓工序,熱成形材料片材10可被加熱。加熱可在沖壓之前或沖壓期間進(jìn)行,模具11因而具有為此配置的加熱器。
模具11在需要時(shí)參與加熱工序,因此在片材10上施加足夠的應(yīng)力,以使之塑性變形。
因此,片材10通過(guò)沖壓成形為蓋子的、在需要時(shí)進(jìn)行冷卻,片材10具有一個(gè)中央?yún)^(qū)域13,中央?yún)^(qū)域在厘米數(shù)量級(jí)的距離上由開(kāi)口8進(jìn)入容器內(nèi)。中央?yún)^(qū)域13被凸緣14圍繞,凸緣按壓在開(kāi)口8的邊緣7上。片材10的中央?yún)^(qū)域13和凸緣14沿縱向軸線X彼此錯(cuò)開(kāi)(換句話說(shuō),凸緣14與中央?yún)^(qū)域13處于錯(cuò)開(kāi)的平面上)。因此,在變形時(shí),一個(gè)接合區(qū)域15在中央?yún)^(qū)域13與片材10的凸緣14之間形成。接合區(qū)域在凸緣14與中央?yún)^(qū)域13之間構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)高度15,并有利地與頸部5的內(nèi)壁進(jìn)行接觸。中央?yún)^(qū)域13具有圓形橫截面,其適合于開(kāi)口8。片材10的凸緣14也為圓形,尤其限制開(kāi)口8的邊緣7以外的體積。
第三道工序稱為固定工序,沖壓的片材10固定在頸部5上,從而確保片材10連接在容器1的主體2上。
根據(jù)一種實(shí)施方式,固定是通過(guò)在片材10的凸緣14與開(kāi)口8的邊緣7之間進(jìn)行熔接來(lái)實(shí)施。作為變型,或者以結(jié)合的方式,熔接實(shí)施在梯級(jí)高度15與頸部5的內(nèi)壁之間。
熔接工序可與沖壓工序同時(shí)進(jìn)行。為此,模具11配有加熱器,使片材10,以及在需要時(shí)使頸部5,具有足夠的溫度以進(jìn)行熔接。
作為變型,通過(guò)膠接進(jìn)行固定。為此,例如,在片材10的貼敷工序之前,頸部5的開(kāi)口8的邊緣7預(yù)先覆以一層膠層,最好是食用膠層。模具11對(duì)片材10施加在邊緣7上的壓力確保膠凝結(jié)在片材10上。
固定工序確保片材10的凸緣14與邊緣7之間和/或梯級(jí)高度15與頸部5的內(nèi)壁之間的密封接觸。
當(dāng)模具沿縱向軸線X移動(dòng)、遠(yuǎn)離片材10時(shí),片材10保持剛性固定在頸部5上。
因此,片材10形成一個(gè)蓋子,阻止液體流出容器,且阻止外部物體進(jìn)入容器中。
為了便于除去片材10開(kāi)啟容器,片材10可具有一個(gè)從片材10的凸緣14橫向凸起的部分,其形成抓握區(qū)域16,如圖1和2所示。
作為變型,凸緣14可為方形,開(kāi)口8位于其中。凸緣14的角延伸在開(kāi)口8的邊緣7以外,從而形成抓握區(qū)域。
顯然,凸緣14,以及整體的片材10,可為任何形狀,覆蓋開(kāi)口8。
為了開(kāi)啟容器,使用者握持抓握區(qū)域16,施加作用力,撕開(kāi)片材10與頸部5之間的固定。因此,片材10與容器1分離。但是,片材10保持其蓋子形態(tài),即具有中央?yún)^(qū)域13、凸緣14和梯級(jí)高度15。片材10的材料和厚度選擇可在固定被破壞時(shí),使片材10避免破碎。
為了封閉容器,片材10可置于開(kāi)口8的上面,同時(shí)中央?yún)^(qū)域13插入開(kāi)口8中,使之封口,片材10的凸緣14按壓在邊緣7上。盡管固定被破壞,成形為蓋子的片材10的形狀允許片材10與容器1之間的連接,限制容器內(nèi)裝物流出容器的危險(xiǎn),或限制異物進(jìn)入容器1中的危險(xiǎn)。
片材10可用撓性材料或剛性材料制成。
所謂撓性,這里是指在容器1正常使用的條件下,片材10在一定的最大應(yīng)力作用下進(jìn)行彈性變形的特性。
所謂剛性,這里是指在容器1的正常使用條件下,片材10在一定的最大應(yīng)力作用下保持其形狀的特性。
例如,片材10用熱塑性材料或鋁這樣的金屬制成。
頸部5不再要求用于接納蓋子的特殊部件,例如螺紋或鎖緊件。頸部5也不配有這樣的部件。
因此,片材10提供一種低成本蓋子,并允許重新封閉容器1的開(kāi)口8。