專利名稱：易開密封、裝有這種密封的容器以及制造這種密封的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種易開密封、裝有這種密封的容器以及制造這種易開密封的裝置。
易開密封是一種金屬密封，這種密封可以用一個或者多個指頭打開，不需要用工具。易開的密封包括密封蓋和環(huán)形的刻痕線，前者具有連接于容器開口端的折疊邊緣，后者形成在密封蓋上，環(huán)繞可撕下的中央密封蓋部分。該中央密封蓋部分具有拉手，該拉手用鉚釘連接于中央密封蓋部分。該拉手可以沿刻痕線壓裂、撕開和隨后從密封蓋的其余部分撕下該中央密封蓋部分而在該拉手用于來在易開口密封蓋上形成一個開孔。
用手打開的第一步驟是將手指或者釘子插入到該中央密封蓋部分和拉手自由端的中間，然后拉起該拉手的該端部。這種拉起運動造成該中央密封蓋部分被壓裂，因為該拉手的另一個杠桿端部將該部分向內(nèi)推壓，由此使中央密封部分松動的那部分沿刻痕線破裂，然后將該部分彎折到具有這種密封蓋的容器內(nèi)部。該壓裂開始于壓裂起始區(qū)域，該區(qū)域靠近拉手的壓裂端部或者位于該端部的下面，此壓裂端部遠離拉手的自由端。在拉起拉手自由端期間，該壓裂端部將該部分向內(nèi)彎曲。當(dāng)將拉手自由端拉到從密封蓋向上伸出時，便停止這種拉起操作(見圖2)。在壓裂操作結(jié)束后，該中央密封蓋部分便在刻痕線的壓裂區(qū)域上與密封蓋的其余部分上斷開。裂開和未裂開的刻痕線之間的這一位置是壓裂區(qū)域和相鄰的撕開起始區(qū)域之間的過渡區(qū)域。該撕開起始區(qū)域是撕開區(qū)域的一部分。
打開操作的第二步驟是將一個或多個指頭拉住拉手向上抬起的自由端，并沿刻痕線撕開該中央密封蓋的其它部分。在這種撕開操作期間，刻痕同時沿刻痕線的順時針方向和反時針方向撕開。
打開操作的最后步驟是在壓裂起始區(qū)域的相對位置撕下該中央密封蓋部分。
密封蓋的拉手壓裂發(fā)生在壓裂區(qū)域。沿順時針方向和反時針方向的撕開發(fā)生在撕開區(qū)域。從密封蓋的其余部分撕下中央密封蓋部分發(fā)生在所謂的活頁區(qū)域。
一般說來，易開金屬密封蓋其厚度約在0.17～0.30mm，這種厚度的更具體的數(shù)值取決于密封蓋的金屬類型，例如取決于鋁和白鐵皮。在刻痕線上的刻痕處，密封蓋的厚度，即所謂刻痕剩余厚度一般在50～90μm的范圍內(nèi)，具體數(shù)值仍然取決于所用金屬的類型以及容器中的壓力。該刻痕剩余厚度通常垂直于刻痕線測量。在實際實施例中，該刻痕剩余厚度是形成在密封蓋兩個表面上的刻痕線之間的距離。如果這些刻痕線不準(zhǔn)直，則刻痕的剩余厚度看作為兩個刻痕線之間的最短距離。另外，易開密封的兩個側(cè)面具有漆層，其厚度約為0.01mm。該易開的密封蓋可以進行高速生產(chǎn)，每分鐘可以生產(chǎn)400～500個密封蓋。
第一次抬起和用拉手壓裂該易開的密封蓋時需要作用壓裂力。對于73mm直徑的白鐵皮密封蓋，這種壓裂力約為15～25N。在撕開起始區(qū)域利用拉手沿反時針和順時針方向撕開中央部分時開始需要施加最大的撕開力，其值約為30～60N。當(dāng)沿刻痕線進行撕開時，該撕開力逐漸降低。完全撕下密封蓋的中心部分需要作用相當(dāng)?shù)牧Α?br> 可以選擇易開密封蓋在壓裂起始區(qū)域上的刻痕剩余厚度的尺寸，使得可以防止拉手無意將密封蓋壓裂，在拉手的壓裂端受到力的作用時，例如在重疊放置容器的方向容器端壁壓在拉手壓裂部分上時，便會造成這種無意的壓裂。另外，具有易開密封蓋的容器可以包括加壓的(碳酸氣)飲料，因此這種易開的密封蓋作為一個整體應(yīng)當(dāng)能夠承受約3～5帕的爆裂壓力。
本發(fā)明的目的是提供一種易開密封，該密封具有改進的性能，打開操作只需較小的撕開力，特別是，只需要較小的起始撕開力。
采用本發(fā)明的易開的密封可以達到上述目的，該密封具有卷邊和圓周的刻痕線，該刻痕線具有在刻痕線上密封蓋厚度的刻痕剩余厚度(t)，并包圍可撕下的中央密封蓋部分；拉手，連接于該中央密封蓋部分，該刻痕線具有壓裂區(qū)域，在該區(qū)域中，拉手沿刻痕線壓裂一部分中央密封蓋部分，該壓裂區(qū)域包括靠近拉手的壓裂起始區(qū)域，該刻痕線還具有隨后沿順時針和反時針方向的撕開區(qū)域，在該撕開區(qū)域中，采用拉手可使中央密封蓋部分沿刻痕線撕離密封，最后從該密封蓋上撕下該中央部分，其中該撕開區(qū)域分別包括靠近相應(yīng)壓裂區(qū)域的撕開起始區(qū)域，在撕開起始區(qū)域中的刻痕剩余厚度比壓裂起始區(qū)域中刻痕剩余厚度小。
本發(fā)明是基于這樣的認(rèn)識，即通過減小撕開起始區(qū)域的刻痕剩余厚度來減小起始的最高撕開力，但該易開的密封仍然可以滿足爆裂壓力的要求，并可以防止誤打開。
至少在靠近相應(yīng)壓裂區(qū)域的那部分撕開起始區(qū)域上其刻痕剩余厚度減小最大。因為在壓力之后和撕開操作開始時，撕開需要最大的撕開力。沿撕開起始區(qū)域的整個長度，可以最大限度減小刻痕的剩余厚度(即達到最小厚度)，或者可以逐漸地從減少到最小的厚度逐漸增加，即逐漸降低這種減小。
壓裂區(qū)域的端部和撕開起始區(qū)域的起始點取決于易開密封裝置的設(shè)計，并取決于執(zhí)行壓裂操作的方式。當(dāng)已經(jīng)完全執(zhí)行壓裂操作并隨后開始撕開操作時，在撕開壓裂區(qū)域的刻痕線時可以認(rèn)為需要最大的撕開力。因此最好在靠近撕開起始區(qū)域的那部分壓裂區(qū)域上減小刻痕的剩余厚度。
當(dāng)在撕開起始區(qū)域的開始部分將刻痕剩余厚度減小到最小時，可以達到本發(fā)明的效果?？毯凼Ｓ嗪穸鹊倪@種減小可以是突變式臺階形狀，或者可以沿壓裂區(qū)域的一部分逐漸減小，但是至少在壓裂區(qū)域和相鄰的撕開起始區(qū)域之間的過渡區(qū)域減小到最小。這種刻痕剩余厚度(t)的減小是相對于壓裂起始區(qū)域的刻痕剩余厚度而言，該壓裂起始區(qū)域一般具有較大或最大的刻痕剩余厚度，以便使易開的密封裝置具有防止誤打開的特性?？毯凼Ｓ嗪穸鹊臏p小將降低撕開力，這種刻痕剩余厚度的減小一般是降低最大的撕開力，如降到從1N(0.2磅)開始，例如在1～15N(0.2～3.3磅)范圍內(nèi)，按照本發(fā)明的精神，將最大撕開力降低到1～10N(0.2～2.2磅)或者1～8N(0.2～1.8磅)是可行的，這些完全與至少在撕開起始區(qū)域不具有本發(fā)明降低刻痕剩余厚度的易開密封裝置相當(dāng)。
可以在撕開區(qū)域的整個刻痕線段上降低刻痕的剩余厚度，但是只要至少在撕開區(qū)域的第一部分上降低該剩余厚度便足夠了。這種降低是相對于壓裂區(qū)域中刻痕線的中部分而言，因為在壓裂區(qū)域和撕開區(qū)域之間的連接部分已經(jīng)降低剩余厚度，使得在撕開區(qū)域的起始點，刻痕剩余厚度降到最小，因為已觀測到，在該起始點處，開始需要最大撕開力。
刻痕剩余厚度一般最多減小25μm。實際上，減小的范圍在5～15μm之間。減小6～9μm，例如7～8μm便可使起始撕開力大大降低。這可以與至少在壓裂起始區(qū)域的刻痕剩余厚度相當(dāng)，在壓裂起始區(qū)域中，該刻痕剩余厚度一般在60～90μm范圍內(nèi)，例如在65～80μm，70～85μm和70～80μm的范圍內(nèi)。
在優(yōu)選實施例中，壓裂起始區(qū)域的刻痕剩余厚度大于壓裂區(qū)域的其余部分。因此，增加了起始壓裂中央密封蓋部分的壓裂力，但該壓裂力仍然低于最大起始撕開力。
由于存在爆裂壓力和需要防止誤打開，降低刻痕剩余厚度的要求是很嚴(yán)格的。在優(yōu)選實施例中，利用在密封蓋外側(cè)表面上的刻痕至少可以部分地降低刻痕的剩余厚度。如果降低至少部分形成在面向公眾的表面上的刻痕和在密封蓋內(nèi)側(cè)的表面上的刻痕之間的刻痕剩余厚度(見圖3B)，則至少在撕開起始區(qū)域上，減小的刻痕剩余厚度的誤差最小。
本發(fā)明的另一方面涉及一種裝有本發(fā)明易開密封裝置的容器。在這種容器中，其端部開口通過密封蓋邊緣和容器邊緣的卷邊操作連接于該易開密封蓋的邊緣。
最后，本發(fā)明的另一方面涉及一種制造這樣易開密封的裝置。該裝置具有特殊的用于減小刻痕剩余厚度的工具。在某種程度上，該裝置的特征在于，它包括一種在密封蓋表面上形成刻痕的工具，該工具的刃部分具有較大的厚度，以便減小刻痕的剩余厚度。在優(yōu)選實施例中，該裝置包括下面的砧座，刻痕形成在密封蓋的內(nèi)側(cè)表面上。
在下面的附圖中，示出易開密封、具有這種裝置的容器以及制造這種密封的裝置的上述優(yōu)點、其它優(yōu)點和特有特征，這些附圖例示出本發(fā)明的實施例，雖然本發(fā)明不限于這些實施例。這些附圖是

圖1是本發(fā)明易開密封的頂視圖；圖2示出密封蓋的壓裂操作；圖3A和3B示出用來制造易開口密封蓋的兩個裝置實施例；圖4示出在順時針和反時針方向上本發(fā)明易開密封的刻痕剩余厚度。
圖1示出易開密封1。該密封1包括沿著密封蓋1外周延伸的卷邊2。在該卷邊2的徑向內(nèi)側(cè)形成刻痕線3，該刻痕線圍繞可撕去的中央密封蓋部分4。在橫截面中，該中央密封蓋部分4大體為平臺形狀。該中央密封蓋部分4具有拉手5，該拉手由鉚釘6連接于中央部分4。該拉手具有帶開口8的第一自由端7和壓裂端部9。
該刻痕線3包含若干區(qū)域。在壓裂區(qū)域10中，利用拉手5的杠桿作用可使拉手5的壓裂端部9經(jīng)刻痕線3可將中央部分4壓裂到容器內(nèi)部。該壓裂端部與刻痕的不需要的相互作用將導(dǎo)致刻痕的誤裂開，這是因為在壓裂端部分9上受到不需要負載的作用。該壓裂起始區(qū)域10位于直線11和12之間，并在直線13和14之間形成壓裂區(qū)域。這些線13和14由弦線38確定，該弦線在點39和40之間延伸，在提升拉手5進行壓裂操作結(jié)束時，刻痕線3裂開終止在該點39和40(見圖2)。壓裂區(qū)域的后面是沿順時針方向的撕開起始區(qū)域15和沿反時針方向的撕開起始區(qū)域16，該撕開起始區(qū)域分別由直線14和17以及直線13和18確定。在撕開起始區(qū)域15和16中，會遇到最大的撕開力，撕開起始區(qū)域15和16的長度對應(yīng)于一段長度，在這段長度上撕開力可以降低到最大起始撕開力的60～90％，例如70％或者80％。撕開起始區(qū)域15和16的后面是撕開區(qū)域19和20的其它部分，該區(qū)域19和20接著選擇性活頁區(qū)域21。
圖2示出拉手壓裂刻痕線3的壓裂過程的結(jié)束，此時形成開口22。該拉手5的端部7垂直向上。在整個直線13和14之間的壓裂區(qū)域，該中央密封蓋部分4與密封蓋1的剩余部分松開。
圖4示出沿刻痕線3長度的刻痕剩余厚度t的減小。在壓裂起始區(qū)域10上刻痕剩余厚度不減小。在撕開起始區(qū)域中，具體在過渡區(qū)域24上，刻痕剩余厚度的減小達到最大，在此密封蓋的優(yōu)選實施例中，減小量為8μm，形成平臺23。在兩個圓周方向，該刻痕剩余厚度t逐漸降低到在壓裂區(qū)域(相應(yīng)直線12和14以及直線11和13之間區(qū)域)的平臺23，而在撕開起始區(qū)域15和16則逐漸增加(曲線A)。在另一實施例(例如容器內(nèi)部有壓力)中，在區(qū)域19和20中的刻痕剩余厚度減小基本上是常數(shù)，但是可以逐漸降低到活頁區(qū)域21，在此活頁區(qū)域中，可使刻痕的中心點與密封蓋斷開(曲線B)。
在壓裂起始區(qū)域10，該剩余厚度可以增加到約70μm，從而可以特別防止密封蓋誤打開。在活頁區(qū)域21上該剩余厚度也可以增加(例如增加到約100～150μm)，以便防止密封蓋容易受到損壞。
最后，圖3A示出制造本發(fā)明易開密封26的裝置26。該裝置包括刻痕模子27和下部砧座28。該下部砧座28具有平的砧表面29。該上部砧座27具有銳的端部30，用于在密封蓋上形成刻痕線3。示出在撕開起始區(qū)域25中的刻痕線剩余厚度(t)。
圖3B示出另一種制造本發(fā)明易開密封1的裝置31。該裝置31包括具有銳端部30的刻痕模子27，但另外還包括下部砧座32，該砧座具有圓周的砧座表面33。
用裝置26生產(chǎn)的密封1具有外表面34和內(nèi)表面35，刻痕線3形成在該外表面上，而內(nèi)表面在刻痕線3的區(qū)域是平的。
用圖3B所示裝置31生產(chǎn)的密封蓋1在外表面34上具有刻痕3，而在內(nèi)表面37上具有刻痕36。在裝置31中，可以用一個步驟或者兩個連續(xù)的步驟形成這些刻痕。
采用本發(fā)明的兩個裝置26和31可以以標(biāo)準(zhǔn)的公差高速生產(chǎn)本發(fā)明的密封。
權(quán)利要求
1.一種易開密封，包括密封蓋和拉手，密封蓋具有折疊邊緣和圓周的刻痕線，該刻痕線具有沿密封蓋厚度的刻痕線的刻痕剩余厚度(t)，并包圍可撕去的中央密封蓋部分，拉手連接于該中央密封蓋部分，該刻痕線具有壓裂區(qū)域，在該壓裂區(qū)域中拉手可以沿刻痕線壓裂一部分中央密封蓋，該壓裂區(qū)域包括靠近拉手的壓裂起始區(qū)域；隨后沿順時針和反時針方向撕開的區(qū)域，在該區(qū)域中，可以用拉手從密封蓋上沿刻痕線撕開中央密封蓋部分，并最后與該密封蓋脫開，其中，所述撕開區(qū)域包括靠近相應(yīng)壓裂區(qū)域的撕開起始區(qū)域；并且，在該撕開起始區(qū)域中的刻痕剩余厚度(t)比壓裂起始區(qū)域中的刻痕剩余厚度小。
2.如權(quán)利要求1所述的易開密封，其特征在于，至少在壓裂區(qū)域和相鄰的撕開起始區(qū)域之間的過渡區(qū)域，將該刻痕剩余厚度(t)減小到最小。
3.如權(quán)利要求1或2所述的易開密封，其特征在于，例如從過渡區(qū)域開始逐漸增加該刻痕剩余厚度(t)。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的易開密封，其特征在于，在靠近撕開起始區(qū)域中的一部分壓裂區(qū)域中減小刻痕剩余厚度(t)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的易開密封，其特征在于，刻痕剩余厚度(t)的最多減小25μm，減小的范圍在5～15μm比較好，6～9μm更好，最好為7～8μm。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項所述的易開密封，其特征在于，降低最大撕開力，例如降低到從1N(0.2磅)開始，例如使該撕開力在1～15N(0.2～3.3磅)范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項所述的易開密封，其特征在于，利用在密封蓋外表面上的刻痕可以至少部分地減小刻度剩余厚度(t)。
8.如權(quán)利要求1～7中任一項所述的易開密封，其特征在于，利用在密封蓋內(nèi)表面上的刻痕可以至少部分地減小刻痕的剩余厚度(t)。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項所述的易開密封，其特征在于，該撕開區(qū)域會聚在活頁區(qū)域，該活頁區(qū)域的刻痕剩余厚度(t)等于或者大于壓裂起始區(qū)域的刻痕剩余厚度(t)。
10.一種具有如權(quán)利要求1～9中所述易開密封的容器。
11.一種制造如權(quán)利要求1～9中所述易開密封的裝置，該裝置包括用于在密封蓋表面上形成刻痕的工具，該工具在刃部分具有較大的厚度，以便減小刻痕的剩余厚度。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該工具是下部砧座，用于在密封蓋的內(nèi)側(cè)表面形成刻痕。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種易開的密封，包括密封蓋(1)和拉手(5)，前者具有折疊邊緣(2)和環(huán)形刻痕線(3)，該刻痕線具有沿密封蓋(1)厚度的刻痕線的刻痕剩余厚度(t)，并包圍可除去的中央密封蓋部分(4)，后者連接于中央密封蓋部分(4)，該刻痕線(3)具有壓裂區(qū)域，在該壓裂區(qū)域中，拉手(5)沿刻痕線壓裂一部分中央密封蓋，該壓裂區(qū)域包括靠近拉手的壓裂起始區(qū)域；隨后的沿順時針和反時針方向撕開的撕開區(qū)域，在此撕開區(qū)域中，可以用拉手(5)沿刻痕線(3)將中央密封部分(4)撕離密封蓋(1)，并且最后與密封蓋(1)脫開，該密封的特征在于，在撕開起始區(qū)域中的刻痕剩余厚度(t)小于在壓裂起始區(qū)域中的刻痕剩余厚度，本發(fā)明還涉及一種裝有易開密封的容器以及制造這種密封的裝置。
文檔編號B65D17/28GK1596162SQ02823887
公開日2005年3月16日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月6日
發(fā)明者埃德·埃默扎爾, 法布里斯·勒布謝, 揚·J·博林克 申請人:印普瑞思集團有限公司