用於液體包裝的傾倒關閉裝置的製作方法

2023-10-29 10:15:52

專利名稱：用於液體包裝的傾倒關閉裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一用於各種液體包裝的傾倒關閉裝置。所述的液體包裝由塗箔紙製成。其中通常包裝例如牛奶、果汁，各種非酒精的飲料或其它的液體。這種液體包裝的通常的容積在0.125至2升的範圍內。已知有用於這種類型包裝的各種塑料的傾倒關閉裝置。它們形成一傾倒座，其具有一從底邊緣沿徑向突出的邊緣和在傾倒座上的一外螺紋。一有螺紋的帽被旋入到傾倒座上作為關閉的裝置。該傾倒座從下面通過一孔引入到包裝的頂部限制表面內，並且藉助於超聲波突出邊緣的頂側焊接到限制表面的底側，致使塑料塗層密封地連接傾倒座的突出邊緣。然後，液體包裝用機器進行密封、灌裝，並將有螺紋的帽旋入到傾倒座上。一較佳的包裝形式具有垂直的側面，它們略微伸出包裝的頂部水平的限制表面，由此形成一約為2至5mm的輪緣的邊緣或輪緣，這由技術生產工藝過程造成，但也給予包裝一雅致的外貌，此外，還確保其能進行堆疊。在用於這種類型包裝的傾倒關閉裝置的情形中，重要的是傾倒座伸出輪緣的高度，達到能實現可靠傾倒的幾何形所必須的高度，以便確保可靠的傾倒。如果打開傾倒座並慢慢地傾斜包裝到達傾倒的位置時傾倒的液體流總是可靠地到達輪緣之外且沒有液體貯留在輪緣內的區域從而在頂部的限制表面上，則達到這種類型的傾倒幾何形。此外，傾倒座還必須設計成在傾倒過程中不因毛細現象和表面張力而吸引液體，毛細現象和表面張力造成的結果是當包裝傾斜回來時液體向下流到傾倒座的外面並貯留起來而集中在頂部限制表面上和輪緣內。根據包裝處於豎立位置時傾倒座離輪緣的水平距離，傾倒座必須伸出輪緣達到一較大或較小的程度，以便確保可靠功能的傾倒幾何形。
上述類型的傳統的傾倒關閉裝置僅由兩個元件組成，即，一在底部帶有一徑向突出部的傾倒座，以及一匹配的有螺紋的帽。它們的傾倒幾何形尚待改進，且這些傳統的傾倒關閉裝置還意味著配有其的包裝不能進行堆疊。如果兩個包裝在頂上彼此堆疊，則頂上的包裝的底部停放在下面包裝的帽的頂上，而不是只停放在圍繞頂部限制表面走向的輪緣上。因為帶有傳統傾倒關閉裝置的液體包裝不能進行堆疊，所以需要有硬紙板箱、用木材制的板條箱或籠來容納液體包裝；然後才可進行堆疊而不管其內容物。最好是可使用帶有低輪緣的硬紙板的貨盤；液體包裝可成排地排列在貨盤上，以使各貨盤可直接地停放在成排排列在底下貨盤上的液體包裝上。然後，若干個這樣的硬紙板貨盤可在頂上彼此堆疊，目前使用中合適的是六單元的和十二單元的貨盤，但如果所述包裝配裝有傳統的傾倒關閉裝置，則它們不能堆疊在另一貨盤內的液體包裝的頂上。因此要求實現這種可堆疊性且仍能可靠地操作、運輸和儲存各種包裝。如果各上部貨盤的底部按要求停放在下面包裝的輪緣上，則若干個裝有成排排列的液體包裝的貨盤可直接地堆疊在彼此的頂部上。上部貨盤的重量將分配在所有下部包裝的周緣壁上。現有技術的傾倒關閉裝置阻止這樣的堆疊，因為它們須突出輪緣才能確保傾倒的幾何形。總的目標是輪緣設計傾倒關閉裝置儘可能低，並確保貨盤可以堆疊。
因此，本發明的目的是創造一用於液體包裝的傾倒關閉裝置，它配裝在這樣一液體包裝上，憑籍其傾倒的幾何形，確保一可靠、清潔的傾倒操作，同時還確保配裝該傾倒關閉裝置的液體包裝的可堆疊性。該目的通過一用於液體包裝的傾倒關閉裝置來解決，該傾倒關閉裝置包括一帶有一沿徑向突出的底邊緣的傾倒座和一有螺紋的蓋，其特徵在於，該傾倒關閉裝置可彈性地變形為兩種穩定狀態，以使它可沿軸向方向移動到一穩定的壓縮位置和一穩定的延伸位置。
附圖以各種視圖示出一用於液體容器的這種傾倒關閉裝置的較佳實施例，現參照這些


並解釋其功能的模式。附圖示出圖1是插入在一液體包裝的頂部內的傾倒關閉裝置；圖2是打開的傾倒關閉裝置，其中，液體包裝處於傾倒位置；圖3是傾倒關閉裝置的一垂直剖面圖，從後面看視角在蓋上的可摺疊舌的摺疊邊緣上；圖4是從上方觀看的傾倒關閉裝置的平面圖；圖5是沿圖4的線E-E截取的傾倒關閉裝置的縱向剖面圖；圖6是傾倒關閉裝置的一垂直剖面圖，從側面看帶有在蓋上的可摺疊舌的摺疊邊緣；圖7是傾倒關閉裝置的傾倒座的平面圖；圖8是傾倒關閉裝置的傾倒座的沿圖7的A-A線的剖面圖；圖9處於傾倒位置的傾倒關閉裝置的彈性環元件的平面圖；圖10是沿圖9的A-A線截取的彈性環元件的剖面圖；圖11是處於延伸的傾倒位置的彈性環元件的側視的垂直剖面圖；圖12是處於壓縮的包裝位置的傾倒關閉裝置的彈性環元件的平面圖；圖13是沿圖12的A-A線的彈性環元件的剖面圖；圖14是處於包裝位置的彈性環元件的側視的垂直剖面圖；圖15是帶有摺疊打開舌的彈性環元件的平面圖，即從上方看的視圖；圖16是定位在堆疊盤上的多個配裝有傾倒關閉裝置的液體包裝。
圖1示出插入在一液體包裝2的頂部內的傾倒關閉裝置1。在此實例中，液體包裝2呈一豎立圓柱的形式。其它形式的液體包裝也是可行的，例如，一帶有橢圓剖面的容器，或帶有三角形剖面的容器，其中，三角形的邊可以略微向外呈弧形，或一立方體容器等。側壁3包括一單張的硬紙板，並焊接成一具有垂直縫4的管形結構。在側壁3的頂部邊緣的略微的下方有一水平的頂部限制表面5，這樣形成一輪緣6，限制表面5沿著輪緣6防洩漏地連接和密封到側壁3上。
圖2示出處於傾倒位置的帶有液體包裝2的打開的傾倒關閉裝置1。它形成一類似於喇叭口的漏鬥形的傾倒元件7。在此情形中，漏鬥7伸出輪緣6，由此確保在液體包裝的任何傾斜的傾倒位置中，傾倒液體流8均可靠地到達超過輪緣6。這是一良好傾倒幾何形的基本要求。
在圖3為傾倒關閉裝置的垂直剖面圖，從後面看視角落在可摺疊舌17的摺疊邊緣18上，它也將顯示在其它的附圖中，下面將描述它的功能模式。該傾倒關閉裝置1可彈性地變形為兩種穩定的狀態，這樣，它可沿軸向方向移動到一穩定的壓縮位置和一穩定的延伸位置。在此實例中，為此目的它壓縮三個部件，即，一傾倒座9，一可防洩漏地放置在傾倒座9上方的環元件10，以及一蓋11，蓋可旋入到環元件上。傾倒座9在其底邊緣上具有一徑向突出12。在徑向突出12上方設置有液體包裝的頂部限制表面5，圖中用虛線表示。在傾倒座從下面通過對應的孔插入限制表面5內之後，突出12的頂側密封地焊接到限制表面5，在實踐中，這些操作都由機器來執行。作為一特殊的特徵，該傾倒關閉裝置具有一設置在傾倒座9和螺紋的帽或蓋11之間的可彈性變形的環元件10，它的環表面13傾斜於環平面，使內環邊緣14終結在朝向下的突出部15上，突出部可夾緊在傾倒座9上，而外環邊緣16終結在一帶有外螺紋的向上朝向的突出部，因為帽11旋入其上，故看不到。該環元件10可以彈性地變形而彈到兩個穩定的形式或狀態，一個是環表面13從內環邊緣14上升到外環邊緣16(如這裡所示)，一個是環表面13朝向下定向(將在下面顯示)。
圖4示出從上面看的旋入到該環形元件10上的蓋11的平面圖。可見蓋11帶有它的舌17，舌17插入或定位在蓋11的同心凹陷21內。該舌17包括兩個摺疊臂，圖中只有其中的頂上一個臂可見。這些摺疊臂圍繞邊緣18摺疊，而頂上的摺疊臂在其端部形成一環19，環帶有兩個相對的薄點20，這樣，環19的前半圓部分可相對於背部向上樞轉，即在該圖中朝向觀圖者翹起。
圖5示出沿圖4的線E-E的傾倒關閉裝置的縱向剖面圖。蓋11設置有一內螺紋，藉助於該螺紋蓋11可旋入到環表面13的頂部突出部25上的外螺紋上。圖的右面可以看到舌17的摺疊邊緣18，左面可以看到舌17如何通過薄點20進入到環19內。舌17的下面設置有一卡入門閂22，這樣，當處於向下樞轉位置時，它接合在蓋11的凹陷21內並保持在此位置。在蓋11下面可以看到重要的環元件10，在此情形中，它彈入到向上的位置，其中，環表面13從內邊緣14上升到外邊緣16，因此，全部的傾倒關閉裝置沿軸向方向延伸。當蓋11位於壓縮位置時，其中，環元件10的環表面13朝向外邊緣16傾斜地向下走向，由於環元件10彈到該位置的結果，蓋11上的舌17起到向上拉蓋11進入到圖中所示的位置，這將在下面作更詳細的解釋。如果更接近地檢查環元件10，則可看到環表面13靠近內邊緣14和外邊緣16具有薄的點。模製在內邊緣14上有一朝向下的突出部15，它在其底邊緣上具有小的向內突出的卡入門閂23。由於這些卡入門閂23，帶有其底部突出邊緣15的環元件10可夾在傾倒座9上，因此，它卡入到傾倒座上的外周緣槽內，由此形成一防洩漏的接頭。在傾倒座9的底邊緣處可以看到沿徑向朝向外的突出部12，它的頂側允許該頂部焊接到液體包裝的頂部限制表面的內側。
圖6示出從與圖5相同的側面看的傾倒關閉裝置的一垂直剖面圖，即，可摺疊舌17的摺疊邊緣18位於右邊。可以看到帶有內螺紋的蓋11的外面，超過薄點的帶有半圓形環部分19的舌17停放在蓋的表面上。在蓋11的下面，可以看到環元件10的向上坡度的環表面13，其突出部15鄰接底部，通過其徑向突出部12防洩漏地夾在傾倒座9上。
圖7示出傾倒座9的俯視圖。傾倒座9的頂邊緣從外面略微地成錐形，而圍繞傾倒座9的外面形成一槽32，其目的在於接納環元件10上的卡入門閂23。槽的頂部限制邊緣在兩個相對點24處中斷，以便於環元件10卡住或夾住。這裡的視圖是在徑向突出部12的頂側，傾倒座9以該徑向突出部藉助於超聲波從內側焊接到液體包裝上。
圖8示出傾倒座9的沿圖7的A-A線的剖面圖。可以具體看到傾倒座的外面的特殊結構，其帶有向外成錐形的頂邊緣30和形成在邊緣30下面的槽31，其目的在於接納環元件10上的卡入門閂23。
圖9示出傾倒關閉裝置的重要的環元件10的平面圖。環表面13向下走向並進入到向下突出的邊緣15內，在頂部處起始於外邊緣16，進入一朝向上的突出部25，突出部具有由兩個相對的螺紋突脊26形成的外螺紋，隨螺紋的導程上升。在此實例中，這些螺紋突脊26各僅沿突出部25的四分之一圓周延伸。
圖10示出沿圖9的A-A線的彈性環元件10的剖面圖。可以看到在環表面13的內邊緣14和外邊緣16處的薄點，以及在上突出部25的外面上的螺紋突脊26。在底部突出部15的內側上可以看到其特殊的結構。它沿著其頂部的內邊緣27具有一圓形槽29，其藉助於一向內和向下傾斜的周緣的突出部28而形成，其中，傾倒座9的頂邊緣30以一齊平和防洩漏的方式接合。為了確保傾倒座9保持在該槽29內，將若干個卡入門閂23模製到底部突出部15的內側上。它們卡入傾倒座9的外面上的對應的槽31內，以形成一防洩漏的接頭。
圖11示出處於沿軸向延伸狀態的彈性環元件10，即，環表面13從其內邊緣14傾斜地上升到其外邊緣16。在此狀態中，環元件10形成一傾倒漏鬥。在頂部突出部25的外面上可以看到螺紋的突脊26，它允許蓋11旋入在其上。該突出部25的頂邊緣向外走向到一輪廓明顯的中斷邊緣32，它允許液體可靠地傾倒，而不吸引液體。
圖12示出處於包裝位置的傾倒關閉裝置的彈性環元件10的平面圖。在此狀態中，它沿軸向方向壓縮，以使其高度顯著地減小。在此狀態中，環表面13不同地走向到如圖9至11所示，其用一附加的圓環表示。即，與圖9至11中所示該環表面13沿此方向向上走向的狀態相反，環表面13現從內邊緣14(沿徑向方向看)向下走向到外邊緣16。帶有在環表面13的任一側上的兩個薄點的邊緣的環元件10的結構允許其通過這兩個狀態之間的一死點而前後地彈跳，即，一個沿軸向方向壓縮的狀態，以及一個沿軸向方向延伸的狀態。在兩個狀態中它都是穩定的。
圖13示出沿圖12的A-A線的彈性環元件10的剖面圖。這裡可以看到環表面13如何從其內邊緣14向下坡行到其外邊緣16即向下傾斜地走向。這相對於圖10所示的狀態顯著地減小環元件10的總高度。在所示的實例中，它減小到這樣的程度，即，環表面13的內邊緣14和外邊緣16上的突出部15、25相對於它們的垂直位置相當恰好地重疊，如圖中清楚地所示。
圖14示出處於包裝位置的彈性環元件10的側視的垂直剖面圖，即，沿軸向方向壓縮的位置。如果將環表面10的此狀態與圖11中所示的狀態比較，可以看到其中的差別。在一種情形中，環元件10壓縮，因此，沿垂直方向減小，在另一情形中，它延伸以形成一傾倒的漏鬥。壓縮的狀態用於減小總的傾倒關閉裝置1的高度，以使其小於或至少等於液體包裝2上的輪緣6，例如最大5mm。同時，由於該環元件10的所述的延伸性，傾倒關閉裝置1可形成一傾倒漏鬥，其高度伸出輪緣6足以5mm以達到一良好的傾倒幾何形，保證越過該輪緣6實現可靠的傾倒。此外，由於技術上的原因，傾倒座9離輪緣6的距離必須至少為11mm，以便讓密封工具具有足夠的空間來密封液體包裝2的頂部表面5。這就是為什麼一足夠高的傾倒座對於一良好的傾倒幾何形是決定性地重要。儘管傾倒座9和輪緣6之間有相當大的距離，但傾倒液體的噴流必須這樣地流動，以使它可靠地達到輪緣6之外。在此實例中，由於環元件10處於延伸的狀態，所以，由傾倒座9和環元件10形成的漏鬥的高度是坍塌狀態高度的大約3倍。可以輪廓明顯地構成中斷的邊緣32，其最大厚度為0.3mm，以確保在液體容器2從傾倒位置傾斜返回到正常位置時沒有液體由於表面張力和某些毛細現象的結果而往下流出傾倒座外。該措施確保當包裝從正常位置傾斜到傾倒位置和重新返回時沒有液體被吸引到傾倒座的外面。
上文中已描述的舌17使帶有旋入蓋11的壓縮的關閉裝置可容易地被拉出其壓縮的位置而進入一傾倒的位置。圖15示出處於其摺疊打開狀態的舌17。在舌17的向下摺疊的狀態中，用手指甲在形成一指甲凹痕的點28處接合和上拉舌17上的環19。這樣，薄點20的另一側上的環19的半圓形部分向上轉動，以使一個或兩個手指可插入通過環19。然後，可用較大的力向上拉舌，由此將它摺疊打開，並最終將蓋11拉起。在拉力的作用下，蓋下面的環元件10從壓縮狀態彈到延伸狀態。一旦達到後一狀態，即通過沿逆時針方向扭轉移去蓋11，留下帶有由環元件10形成的傾倒漏鬥的傾倒座9打開。在所示的舌17的底側上可以看到卡入的部分22，當舌17向下摺疊時，卡入部分22接合在蓋上的相應部分29，並將舌17保持在向下摺疊的位置。
最後，圖16示出多個堆疊排列的配裝有傾倒關閉裝置的液體包裝。由於傾倒座的結構低，它不突出液體包裝的輪緣之外，所以，硬紙板貨盤可直接地放置在所述液體包裝的頂上。然後，它停放在液體包裝的許多個輪緣上。由此，頂上貨盤和其盤中貨物的重量橫貫下面貨盤內的所有液體包裝的所有輪緣分布，這種方式類似於一雜耍者將其重量分配在許多釘子上，由此，使得他躺在釘子上而不會受傷。然而，傾倒關閉裝置也可延伸到如上所述的傾倒位置，這樣，它的高度約為三倍，由此形成一可靠的傾倒幾何形，能夠可靠地將液體包裝的內容物傾倒出定位在至少11mm的距離處的約5mm的輪緣。
權利要求
1.用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其包括一帶有一沿徑向突出的底邊緣(12)的傾倒座(9)和一有螺紋的蓋(11)，其特徵在於，所述傾倒關閉裝置(1)可彈性地變形為兩種穩定狀態，以使它可沿軸向方向移動到一穩定的壓縮位置和一穩定的延伸位置。
2.如權利要求1所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，所述有螺紋的蓋(11)的直徑大於所述傾倒座(9)的直徑，可彈性變形的環元件(10)設置在傾倒座(9)和有螺紋的蓋(11)之間，以提供傾倒關閉裝置(1)的彈性變形性，所述環元件的環表面(13)傾斜於環的平面，使內環邊緣(14)終結在可夾在傾倒座(9)上的朝向下的突出部(15)，而外環邊緣(16)終結在朝向上的突出部(25)上，其具有一用來旋在蓋(11)上的外螺紋(26)，使環元件(10)可彈性地變形以移動它通過一死點而進入兩個穩定狀態，一個狀態是環表面(13)從內邊緣(14)上升到達外環邊緣(16)，一個狀態是向下坡行環表面(13)。
3.如權利要求2所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，在相對於環平面傾斜定向的環表面(13)從內環邊緣(14)向下到外環邊緣(16)的狀態中，垂直於環平面突出的內環邊緣(14)和外環邊緣(16)的邊緣(15；25)彼此重疊，沿環平面的方向至少部分地可見。
4.如上述權利要求中任何一項所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，一舌(17)模製在相關的帽(11)的頂上。
5.如上述權利要求中任何一項所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，一可摺疊的舌(17)模製在相關的蓋(11)的頂上，它的底部摺疊臂通過其底端沿著一圓部分的外邊緣模製到蓋(11)的頂側，頂部摺疊臂的頂端形成一環(19)，其形成的方式是當舌(17)向下摺疊時，環(19)同心地走向到底部摺疊臂的圓部分的外邊緣。
6.如權利要求5所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，在蓋(11)的頂側上有一舌(17)可摺疊進去的同心的凹陷(21)，環(19)設計成可卡入到該凹陷(21)內。
7.如權利要求6所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，可卡入到所述凹陷(21)內的環(19)在其最靠近蓋(11)的頂側的一側上具有一凹痕(28)，它形成一用於手指甲的小鉤。
8.如上述權利要求中任何一項所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，所述突出部(25)的頂部邊緣在外環邊緣(16)處形成一輪廓明顯的中斷邊緣(32)，其目的用於傾倒。
9.如上述權利要求中任何一項所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，所述環元件(10)上的朝向下的突出部(15)裝備有可接合在傾倒座(9)的外面上的槽內的卡入門閂(23)。
10.如上述權利要求中任何一項所述的用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其特徵在於，所述環元件(10)上的朝向下的突出部(15)的頂邊緣內側上設有一傾倒座(9)的頂邊緣配合在其中的槽，所述環元件(10)的頂部突出部(25)上的外螺紋僅由兩個螺紋突脊(26)形成，每個突脊沿突出部(25)的四分之一圓周延伸。
全文摘要
用於液體包裝(2)的傾倒關閉裝置(1)，其包括一帶有一沿徑向突出的底邊緣(12)的傾倒座(9)和一有螺紋的蓋(11)。有螺紋的蓋(11)的直徑大於傾倒座(9)的直徑，一可彈性變形的環元件(10)設置在傾倒座(9)和有螺紋的蓋(11)之間。環元件的環表面(13)傾斜於環的平面，使內環邊緣(14)終結在可夾在傾倒座(9)上的突出部(15)上。外環邊緣(16)終結在朝向上的突出部(25)上，其設置有一用來旋在蓋(11)上的外螺紋(26)。環元件(10)可彈性地變形而彈到兩個穩定狀態，即，首先進入一環表面(13)從內邊緣(14)向下坡行到外環邊緣(16)的狀態。在此狀態中，傾倒關閉裝置(1)被壓縮到小於5mm高度。另一個狀態是環表面(13)向上上升，傾倒關閉裝置(1)為約三倍的高度，確保液體能超過液體包裝(2)的5mm高的輪緣(6)可靠地傾倒出，輪緣位於離傾倒座(9)約11mm處。
文檔編號B65D47/06GK1652980SQ03810730
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月15日 優先權日2002年5月16日
發明者馬庫斯·瓦蘇姆 申請人:Sig技術有限公司