本文描述了一種閉合裝置,制造閉合裝置和用于液體或半液體食品的包裝容器的方法,所述包裝容器具有閉合裝置。
背景技術(shù):
用于液體食品的一次性使用類型的包裝容器通常由基于紙板或厚紙的包裝材料制成。一種這樣的通常出現(xiàn)的包裝容器以商標Tetra Aseptic銷售,并且主要用于液體食品(例如牛奶,果汁等)的無菌包裝,銷售和出售用于長期環(huán)境儲存。這種已知包裝容器中的包裝材料通常是包括紙或紙板主體層和外部的熱塑性塑料液密層的層壓材料。為了使包裝容器氣密,特別是氧氣密,例如為了無菌包裝(例如牛奶或果汁的包裝)的目的,這些包裝容器中的層壓材料通常包括至少一個額外的這種氣體阻隔層,最常見的是鋁箔。
在層壓材料的內(nèi)側(cè),即擬面向由層壓材料生產(chǎn)的容器的填充食品內(nèi)容物的一側(cè),存在施加到鋁箔上的最內(nèi)層,最內(nèi)層可由包括可熱密封粘合劑聚合物和/或可熱密封聚烯烴的一個或幾個部分層組成。同樣在紙或紙板主體層的外側(cè)上,存在最外可熱密封聚合物層(裝飾層)。可熱密封聚合物層通?;诘兔芏染垡蚁┗蚱浠旌衔?。
包裝容器通常是通過現(xiàn)代的高速包裝機生產(chǎn)的,所述高速包裝機的類型是由卷材或由包裝材料的預(yù)制坯件連續(xù)地成型為包裝、填充和密封包裝,例如TetraAseptic型包裝機。因此,包裝容器可以通過所謂的成型-填充-密封技術(shù)來生產(chǎn),所述技術(shù)基本上包括通過填充機連續(xù)重整層壓包裝材料卷材,所述填充機成型、填充并密封卷材成包裝。更具體地,由卷材進給包裝材料形成連續(xù)管;通過施加化學滅菌劑(例如過氧化氫溶液)對包裝材料卷材進行滅菌,一旦滅菌完成,例如通過加熱蒸發(fā)從包裝材料的表面去除化學滅菌劑;并且如此滅菌的包裝材料卷材保持在封閉無菌的環(huán)境中,并且通過以重疊密封件密封管的縱向邊緣而形成為垂直管。所述管填充有食品,并且被密封,并且隨后沿著等間隔的橫向密封區(qū)域切割,以形成墊形或枕形包裝容器。
如上所述,Tetra型包裝方法的一個方面是連續(xù)高速包裝的可能性,這對成本效率具有相當大的影響。通常每小時可以制備數(shù)千個包裝。例如,Tetra A1每小時可生產(chǎn)約10000個包裝容器(0.5升或以上的包裝容器)以及每小時可生產(chǎn)約15000個包裝容器(一次用量包裝)
如上所述,Tetra Aseptic包裝容器是墊形或枕形的,并且通常這種包裝容器具有通常以吸管孔的形式或簡單地作為切割指示器提供的開口裝置,其通過使用相當薄且因此可撕裂的包裝材料而便于打開。然而,這些開口裝置在初始打開之后不能再次關(guān)閉。常規(guī)的閉合裝置,即可重新閉合的開口裝置,包括例如螺旋蓋和翻蓋。在大多數(shù)情況下使用例如螺旋蓋或翻蓋將是完全功能性的。然而,這種類型的包裝容器是大容量(就每單位時間的包裝容器而言)和低成本(由于包裝材料的性質(zhì))的包裝容器,并且這種閉合裝置可能妨礙生產(chǎn)速度,并且不利于包裝容器的成本。
為此,需要一種就所使用的材料的量和生產(chǎn)每個閉合裝置所需的時間方面具有高效率的閉合裝置。應(yīng)當強調(diào)的是,即使本發(fā)明被開發(fā)以解決特定問題,但是其結(jié)果可以應(yīng)用于一般意義上的包裝,并且在這方面它不應(yīng)限于特定類型的包裝。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
至少上述需要已經(jīng)通過本發(fā)明解決。
本發(fā)明的第一方面涉及一種用于重新閉合用于液體或半液體食品的包裝容器上的開口的閉合裝置。所述開口最初在開口區(qū)域內(nèi)打開。所述包裝容器設(shè)置有第一折疊軸線。所述閉合裝置包括至少第一閉合裝置部分和至少第二閉合裝置部分。所述第一閉合裝置部分布置在所述第一折疊軸線的第一側(cè)上,并且所述第二閉合裝置部分布置在所述第一折疊軸線的第二側(cè)上。所述第一閉合裝置部分布置在所述開口區(qū)域和所述第一折疊軸線之間。所述第一和第二閉合裝置部分設(shè)置有相互能鎖定的構(gòu)件,使得當沿著所述第一折疊軸線折疊所述包裝容器時,所述第一和第二閉合裝置部分可以能釋放地彼此鎖定,從而重新閉合所述包裝容器中的所述開口。
在一個或多個實施方式中,所述第一和第二閉合裝置部分橫跨所述第一折疊軸線相隔至少一段距離,以使得所述閉合裝置能夠在所述第一折疊軸線處折疊。
在一個或多個實施方式中,所述第一閉合裝置部分至少部分地沿著所述第一折疊軸線對準,并且所述第二閉合裝置部分至少部分地沿著所述第一折疊軸線對準。
在一個或多個實施方式中,所述第一和第二閉合裝置部分布置在所述包裝容器的第一面上。
在一個或多個實施方式中,所述包裝容器具有橫向密封區(qū)域以及第二和第三折疊軸線。所述開口區(qū)域和所述第一折疊軸線與所述橫向密封區(qū)域和所述第二折疊軸線或所述第三折疊軸線相交。
在一個或多個實施方式中,所述第一折疊軸線相對于所述第二或第三折疊軸線成角度。
在一個或多個實施方式中,所述第一閉合裝置部分沿著所述第一折疊軸線延伸從所述第二或第三折疊軸線中的一個到所述橫向密封區(qū)域的距離的相當大的部分。
在一個或多個實施方式中,所述第一閉合部分沿著從所述第二或第三折疊軸中的一個到所述橫向密封區(qū)域的所述距離的40%以上延伸,特別是80%以上。
在一個或多個實施方式中,所述第二開口部分沿著所述第一折疊軸線延伸從所述第二或第三折疊軸線中的一個到所述橫向密封區(qū)域的所述距離的相當大的部分。
在一個或多個實施方式中,所述第二閉合部分沿著從所述第二或第三折疊軸線中的一個到所述橫向密封區(qū)域的所述距離的40%以上延伸,特別是80%以上。
在一個或多個實施方式中,所述包裝容器具有橫向密封區(qū)域以及第二和第三折疊軸線,其中所述第一折疊軸線與所述第二折疊軸線和所述第三折疊軸線相交。
在一個或多個實施方式中,所述第一折疊軸線基本上平行于所述橫向密封區(qū)域。
在一個或多個實施方式中,所述第一和第二閉合裝置部分中的一個或兩個沿著所述第一折疊軸線從所述第二折疊軸線延伸到所述第三折疊軸線。
在一個或多個實施方式中,所述開口區(qū)域位于所述橫向密封區(qū)域和所述第一閉合裝置部分之間。
在一個或多個實施方式中,所述第一閉合裝置部分具有鉸鏈區(qū)域,所述鉸鏈區(qū)域?qū)⑺龅谝婚]合裝置部分分成兩個部分,其中所述鉸鏈區(qū)域具有與所述第一折疊線相交的鉸鏈軸線。
在一個或多個實施方式中,所述閉合裝置還包括適于沿著開口線打開所述包裝容器的開口裝置,所述開口裝置具有第二折疊線,所述折疊線和所述開口線在交點相交,所述交點將所述開口線分成第一開口線部分和第二開口線部分。所述開口裝置還包括第一開口裝置部分和第二開口裝置部分。所述第一開口裝置部分具有開口邊緣,所述開口邊緣至少部分地沿所述第一開口線部分對準并且布置在所述開口線的第一側(cè)上。所述第二開口裝置部分是所述第一閉合裝置部分,并且具有開口邊緣,所述開口邊緣至少部分地沿所述第二開口線部分對準并且布置在所述開口線的第二側(cè)上。用戶可以在所述第二折疊線處折疊所述開口裝置,并且迫使所述第一和第二部分的所述開口邊緣相互作用以便于沿著所述開口線撕裂所述包裝材料。
在一個或多個實施方式中,所述閉合裝置被布置在所述包裝容器上,使得所述第二折疊線對應(yīng)于所述包裝容器的所述第二折疊軸線。
在一個或多個實施方式中,當所述開口裝置沿著所述第一折疊線折疊時,所述第一開口線部分布置成與所述第二開口線部分基本重合。
在一個或多個實施方式中,所述第一和第二開口線部分中的每一個相對于所述第二折疊線成角度。
在一個或多個實施方式中,所述第一和第二開口線部分的所述角度類似于所述第一折疊軸線的所述角度。
在一個或多個實施方式中,所述第二開口線部分是所述第一開口線部分圍繞所述第二折疊線的鏡像。
在一個或多個實施方式中,所述第一開口裝置部分具有折疊邊緣,所述折疊邊緣至少部分地沿著所述第二折疊線對準并且布置在所述折疊線的第一側(cè)上,并且所述第二開口裝置部分具有折疊邊緣,所述折疊邊緣至少部分地沿著所述第二折疊線對準并且布置在所述折疊線的第二側(cè)上。
在一個或多個實施方式中,所述折疊邊緣各自布置在離所述第二折疊線第一距離處,以使得所述開口裝置能夠在所述第二折疊線處折疊。
在一個或多個實施方式中,當所述開口裝置在所述第二折疊線處折疊時,所述開口邊緣各自布置在距所述開口線第二距離處以在所述開口邊緣之間形成開口槽。
在一個或多個實施方式中,所述開口裝置包括第三開口裝置部分和第四開口裝置部分,所述第三開口裝置部分設(shè)置在所述第二折疊線的第二側(cè)上,并且是所述第一開口裝置部分圍繞所述第二折疊線的鏡像,并且所述第四開口裝置部分設(shè)置在所述第二折疊線的第一側(cè)上,并且是所述第二開口裝置部分圍繞所述第二折疊線的鏡像。
在一個或多個實施方式中,所述第一和第三開口裝置部分通過第一橋接件彼此連接,所述第二和第四開口裝置部分通過第二橋接件彼此連接,并且所述橋接件被布置成當所述開口裝置沿著所述第二折疊線折疊時形成鉸鏈區(qū)域。
在一個或多個實施方式中,所述第一開口裝置部分包括突片(tab)部分。
在一個或多個實施方式中,所述第三開口裝置部分包括突片部分。
在一個或多個實施方式中,所述閉合裝置由聚合物材料制成,并且所述閉合裝置在形成所述包裝容器之前被注射模制到所述包裝容器上。
在一個或多個實施方式中,所述開口裝置設(shè)置有傾倒唇。所述傾倒唇布置在所述開口線的第二側(cè)上并且相對于所述第二折疊線和所述開口線的交點基本上居中。
本發(fā)明的第二方面涉及一種制造具有閉合裝置的包裝容器的方法。所述方法包括以下步驟:
提供包括主體層的包裝材料,所述主體層在第一側(cè)上具有聚合物層,
將閉合裝置模制到所述包裝材料的第一側(cè)上,所述閉合裝置包括第一閉合裝置部分和第二閉合裝置部分,其中所述第一閉合裝置部分模制在第一折疊軸線的第一側(cè)上,并且所述第二閉合裝置部分模制在所述第一折疊軸線的第二側(cè)上,所述折疊軸線是包裝容器適于圍繞其折疊以重新閉合所述包裝容器的軸線,
通過密封包裝材料的重疊的縱向邊緣將所述包裝材料形成為管,
用液體或半液體食品填充所述管,
沿著橫向密封區(qū)域密封所述管以形成墊形包裝容器,執(zhí)行所述密封使得所述包裝材料在所述密封區(qū)域中圍繞第二和第三折疊軸線折疊,并且使得所述閉合裝置定位在所述包裝容器的靠近密封區(qū)的一端。
在一個或多個實施方式中,模制步驟包括以下步驟:在所述包裝材料的所述第一側(cè)上布置包括至少第一模具腔的第一模具部分,在包裝材料的與所述第一模具部分相對定位的另一側(cè)上布置第二模具部分,將塑料熔體注入第一模具腔中,以及移除第一和第二模具部分。
在一個或多個實施方式中,包裝材料是用于形成一個以上包裝容器的卷材,并且密封步驟包括沿著橫向相互隔開的密封區(qū)域密封管以形成墊形包裝容器,并且該方法還包括以下步驟:通過在所述密封區(qū)域中的切口將所述包裝容器與所述管分離。
本發(fā)明的第三方面涉及一種用于液體或半液體食品的包裝容器。包裝容器由包裝材料的縱向管制成,所述縱向管在端部由第一和第二橫向密封區(qū)域密封以形成墊形,并且該包裝材料已經(jīng)在所述橫向密封區(qū)域中圍繞第二和第三折疊軸線折疊。所述包裝容器設(shè)置有開口區(qū)域,所述包裝容器適于在所述開口區(qū)域中打開。所述包裝容器還設(shè)置有第一折疊軸線和用于在所述包裝容器最初已經(jīng)在所述開口區(qū)域中打開之后用于重新閉合開口的閉合裝置。所述閉合裝置包括第一閉合裝置部分和第二閉合裝置部分。所述第一閉合裝置部分布置在所述第一折疊軸線的第一側(cè)上,所述第二閉合裝置部分布置在所述第一折疊軸線的第二側(cè)上,所述第一閉合裝置部分布置在所述開口區(qū)域和所述第一折疊軸線之間,并且所述第一和第二閉合裝置部分設(shè)有相互能鎖定的構(gòu)件,使得當沿著所述第一折疊軸線折疊所述包裝容器時,所述第一和第二閉合裝置部分可以能釋放地彼此鎖定,從而重新閉合所述包裝容器中的所述開口。
附圖說明
進一步優(yōu)點和有利的特征將從下面的詳細描述中變得顯而易見。在所有附圖中相同或相應(yīng)的元件由相同的附圖標記表示。結(jié)合不同實施方式描述的特征可以在技術(shù)上可行的情況下組合。將參考附圖描述實施方式,其中:
圖1是在包裝容器的一部分上示出的本發(fā)明的閉合裝置的第一實施方式的示意圖,
圖2是根據(jù)本發(fā)明的閉合裝置的第二實施方式的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的閉合裝置的第三實施方式的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的閉合裝置的第四實施方式的示意圖。
圖5是設(shè)置有圖1的閉合裝置的包裝容器的示意圖。
圖6是在閉合裝置已經(jīng)初始打開之后圖5的包裝容器的示意圖。
圖7是在閉合裝置重新閉合之后圖5和圖6的包裝容器的示意圖。
圖8是在閉合裝置重新閉合之后的圖4的包裝容器的示意圖。
圖9是沿圖5中的線A-A的橫截面的示意圖。
圖10是在激活鉸鏈區(qū)域之后與圖9類似的示意圖。
圖11是本發(fā)明的第五實施方式的示意性平面圖。
圖12a是本發(fā)明的第六實施方式的示意性平面圖。
圖12b是第六實施方式的閉合裝置和包裝容器的一部分的示意圖。
圖12c是正在打開閉合裝置的開口裝置的示意圖。
圖12d是處于再閉合狀態(tài)的第六實施方式的閉合裝置的示意圖。
具體實施方式
圖1示出了本發(fā)明的閉合裝置的第一實施方式。閉合裝置由10表示并且定位在包裝容器100(在圖中僅示出其一部分)上。閉合裝置10包括第一閉合裝置部分16和第二閉合裝置部分18。將參照包裝容器的第一折疊軸線14和開口區(qū)域12來描述閉合裝置部分16,18。開口區(qū)域12在一端由線13限定。在開口區(qū)域12內(nèi),包裝容器100可以沿著任何虛線或曲線打開。用戶可以通過用剪刀將包裝容器剪開或者通過在開口區(qū)域12中的某處將其撕開來打開包裝容器。在后一種情況下,開口區(qū)域12可以設(shè)置有穿孔線或曲線以幫助用戶。
第一折疊軸線14是用戶圍繞其折疊包裝容器10以便在初始打開之后重新閉合包裝容器的軸線。
第一閉合裝置部分16布置在第一折疊軸線14的第一側(cè)上。第二閉合裝置部分18布置在第一折疊軸線14的第二側(cè)上。從圖中可以看出,第一閉合裝置部分16布置在開口區(qū)域12和第一折疊軸線14之間。
第一閉合裝置部分16至少部分地沿著第一折疊軸線14對準。在該第一實施方式中,部分16是細長的并且平行于第一折疊軸線14延伸。類似地,第二閉合裝置部分18至少部分地沿著第一折疊軸線14對準。第二閉合裝置部分18也是細長的并且平行于第一折疊軸線14延伸。因此,在該實施方式中,第一和第二閉合裝置部分16,18彼此平行地延伸。
第一和第二閉合裝置部分16,18橫跨第一折疊軸線14分開距離d,以允許閉合裝置10沿著第一折疊軸線14折疊。這將參照圖7進一步描述。距離d在0-10mm的范圍內(nèi),特別是1-5mm的范圍內(nèi)。
包裝容器100具有橫向密封區(qū)域22以及第二和第三折疊軸線24,26(在圖1中僅可見其中的第二折疊軸線)。這些將在后面參考圖5進一步描述。從圖1中可以看出,開口區(qū)域12和第一折疊軸線14與橫向密封區(qū)域22和第二折疊軸線24相交。此外,第一折疊軸線14相對于第二折疊軸線24成角度α。界定開口區(qū)域12的線13類似地相對于第二折疊軸線24成角度β。如在所示的實施方式中,角度α和角度β可以是相似的,但是它們也可以彼此不同。角度α和β的合適的角度范圍是20-80°,特別是30-50°。如圖1所示,開口區(qū)域12是三角形的。如前所述,開口區(qū)域12在一端由線13限定。包裝容器100在橫向密封區(qū)域22和第二折疊軸線處的邊緣是開口區(qū)域12的其它限定線。
從圖1還可以看出,第一閉合部分16基本上沿著第一折疊軸線14從第二折疊軸線24一直延伸到橫向密封區(qū)域22,并且具有平行于第一折疊軸線14的第一邊緣16a。第一閉合裝置部分16還具有至少部分地平行于橫向密封區(qū)域22的第二邊緣16b和至少部分地平行于第二折疊軸線24的第三邊緣16c。第一閉合裝置部分16還具有至少部分地平行于限定開口區(qū)域12的線13的第四邊緣16d。第四邊緣16d也平行于第一邊緣16a。類似地,第二閉合裝置部分18基本上沿著第一折疊軸線14從第二折疊軸線24一直延伸到橫向密封區(qū)域22。在該實施方式中,第二閉合裝置部分18具有平行于第一折疊軸線14的第一邊緣18a。第二閉合裝置部分18還具有至少部分地平行于橫向密封區(qū)域22的第二邊緣18b和至少部分地平行于第二折疊軸線24的第三邊緣18c。第二閉合裝置部分18也具有第四邊緣18d。第四邊緣18d平行于第一邊緣18a。
第一和第二閉合裝置部分16,18設(shè)有相互能鎖定的構(gòu)件20,使得第一和第二閉合裝置部分16,18可以能釋放地彼此鎖定??涉i定構(gòu)件20可以是多種類型中的任何一種,例如鎖定功能可以是機械(例如作為卡扣鎖定或卡扣配合)的解決方案,可以是點或沿著線,后者類似于傳統(tǒng)的拉鏈鎖。此外,其可以是化學的或機械和化學的組合,例如基于第一閉合裝置部分16和第二閉合裝置部分18的朝外表面之間的表面摩擦或表面粘附的鎖定功能。在該第一實施方式中,可鎖定構(gòu)件被成形為用于通過卡扣動作進行機械鎖定。第一閉合裝置部分16的可鎖定構(gòu)件20是兩個陽鎖定部分,并且第二閉合裝置部分18上的可鎖定構(gòu)件20是兩個對應(yīng)的陰鎖定部分。因此,第一閉合裝置部分16可以能釋放地鎖定到第二閉合裝置部分18。
此外,第一閉合裝置部分16具有鉸鏈區(qū)域28,鉸鏈區(qū)域28將第一閉合裝置部分16分成上部分和下部分兩個部分。鉸鏈區(qū)域28具有與第一折疊線14相交的鉸鏈軸線a。在該實施方式中,鉸鏈軸線a垂直于折疊軸線14,并因此也垂直于限定開口區(qū)域12的線13。鉸鏈區(qū)域30設(shè)置在第二閉合裝置部分18上,具有相同鉸鏈軸線a。因此,鉸鏈區(qū)域28,30彼此對準。將參照圖10描述鉸鏈區(qū)域28,30的功能。
設(shè)置在第一閉合裝置部分16上的兩個陽鎖定部分在鉸鏈區(qū)域28的每一側(cè)上各設(shè)置一個,即一個設(shè)置在上部,一個設(shè)置在下部。類似地,兩個對應(yīng)的母鎖定部分在第二閉合裝置部分18的鉸鏈區(qū)域30的每一側(cè)上各設(shè)置一個。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的閉合裝置的第二實施方式。將僅描述與第一實施方式的不同之處,并且區(qū)別在于第一和第二閉合裝置部分16,18的形狀。在該實施方式中,第一和第二閉合裝置部分16,18是彎曲的。第一閉合裝置部分16相對于第一折疊線14是凹入的,并且第二閉合裝置部分18相對于第一折疊線14也是凹入的。第二閉合裝置部分18的中間部分至少是部分地是第一閉合裝置部分16圍繞折疊線14的鏡像。距離d在這種情況下是第一閉合裝置部分16和第二閉合裝置部分18之間的最短距離。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的閉合裝置的第三實施方式。其與第一實施方式非常相似,將僅描述不同之處。第一實施方式的鉸接區(qū)域28,30在這里被省略并且由第一和第二閉合裝置部分16,18的上部分和下部分之間的空的空間替換,即上部分和下部分彼此分離。
圖4示出了閉合裝置10的第四實施方式。將僅描述與第一實施方式的不同之處。在第四實施方式中,第一折疊軸線14在包裝容器100被打開之前基本上平行于橫向密封區(qū)域22。第一和第二閉合裝置部分16,18較長并且基本上從第二折疊軸線24一直延伸到第三折疊軸線26。被認為是包裝容器最初打開的開口區(qū)域12和其分界線13平行于橫向密封區(qū)域22延伸。分界線13在橫向密封區(qū)域22和第一閉合裝置部分16之間延伸。開口區(qū)域12包圍橫向密封區(qū)域22和向下到達分界線13的區(qū)域。
圖5示出了設(shè)置有閉合裝置10的包裝容器100。所示的閉合裝置是根據(jù)第一實施方式的類型??梢钥闯觯谝缓偷诙]合裝置部分16,18設(shè)置在包裝容器的第一面上。
包裝容器100由具有縱向密封件32的包裝材料的縱向管制成,所述包裝材料在端部由第一和第二橫向密封區(qū)域22密封以形成墊形。在密封區(qū)域中,包裝材料的內(nèi)部可熱密封層已經(jīng)被密封在一起以形成緊密密封。由于包裝容器是袋型的,所以它不具有任何限定的縱向邊緣。然而,包裝材料在橫向密封區(qū)域22的最外邊緣38處被折疊,因為橫向密封被制成橫向于管。先前提及的第二折疊軸線24是從第一橫向密封區(qū)域22a的上部最外邊緣38a縱向延伸到第二橫向密封區(qū)域22b的相應(yīng)的下部最外邊緣38b的虛擬軸線。第二折疊軸線24在邊緣38a,38b之間延伸最短可能距離。第三折疊軸線26以類似的方式延伸。
包裝容器100填充有液體或半液體食品。術(shù)語“液體或半液體食品”通常是指具有流動內(nèi)容物(其任選地可以包含食品塊)的食品。乳制品和牛奶、大豆、米、谷物和種子飲料、果汁、花蜜、靜止飲料、能量飲料、運動飲料、咖啡或茶飲料、椰子水、茶飲料、酒、湯、墨西哥胡椒、番茄、醬油(例如面食醬)、豆類和橄欖油是所考慮的食品的一些實例。
圖9示出了第一實施方式,但是在對應(yīng)于從圖5截取的截面A-A的視圖中示出??梢钥闯?,閉合裝置10僅設(shè)置在包裝材料的外側(cè)上。
優(yōu)選地,閉合裝置10被注射模制或膠合到包裝材料上,優(yōu)選地注射模制或膠合到將成為包裝容器的外表面的包裝材料上。在垂直于包裝材料表面的方向上,開口裝置的材料厚度t在0.2-2mm的范圍內(nèi)。相應(yīng)的包裝材料厚度在0.2-1.5mm的范圍內(nèi)。
圖6示出了圖5的包裝容器,但是在用戶初始打開之后。用戶已經(jīng)切割或撕掉包裝容器的角部并且在開口區(qū)域12內(nèi)形成開口??赡艿?,用戶應(yīng)該沿著開口線打開包裝容器的該開口線是可見的,例如作為裝飾層中的線。其甚至可以被設(shè)置為由包裝材料的主體層中的穿孔線組成的弱化線。開口線可以對應(yīng)于限定開口區(qū)域12的線13(線13例如在圖1中示出)。
在打開鉸鏈區(qū)域28,30時,將有助于形成開口。這在圖10中示出為與圖9類似的截面。用戶可以將閉合裝置的端部擠壓在一起以“激活”鉸鏈28,30(圖9和圖10中未示出30,但是例如在圖1示出30),即,圍繞鉸鏈軸線a折疊第一和第二閉合裝置部分。以這種方式,包裝容器的兩個內(nèi)表面將容易地彼此分離并形成傾倒開口。聚合材料將在一定程度上經(jīng)歷塑性變形并且將保持開口打開,即將保持包裝材料的內(nèi)表面在開口中彼此分離。
圖7示出了使用本發(fā)明的閉合裝置10的處于重新閉合狀態(tài)的圖6的包裝容器100。包裝容器通過圍繞第一折疊軸線14折疊(如箭頭所示)而重新閉合,使得第一閉合裝置部分16接觸第二閉合部分18。然后,第一閉合部分16的可鎖定構(gòu)件20可以能釋放地鎖定到第二閉合部分18的可鎖定構(gòu)件20。包裝容器可以通過松開或損壞可鎖定構(gòu)件20而再次打開,并且展開包裝容器100。
圖8示出了處于對應(yīng)于第一實施方式的圖7所示的重新閉合狀態(tài)的處于重新閉合狀態(tài)的圖4的包裝容器。包裝容器的整個上邊緣已經(jīng)圍繞第一折疊軸線14折疊,并且第一和第二閉合部分16,18已經(jīng)通過可鎖定構(gòu)件20彼此鎖定。第一和第二閉合部分16,18在圖8中用隱藏線示出。
圖11示出了本發(fā)明的閉合裝置的第五實施方式。它類似于第一實施方式,但是設(shè)置有開口裝置,用戶通過該開口裝置能更容易地打開包裝容器。
開口裝置由40表示,并且包括第一開口裝置部分44和第二開口裝置部分46。第二開口裝置部分46是前述的第一閉合部分16。
下面將參照包裝容器的第二折疊線42和開口線13來描述開口裝置部分44,46。第二折疊線42與包裝容器的第二折疊軸線24重合(如圖12b所示)。第二折疊線42和開口線13在交點相交,并且所述交點將開口線13分成第一開口線部分13a和第二開口線部分13b。
第一開口裝置部分44布置在第二折疊線42的第一左側(cè)上。此外,其布置在開口線13的第一上側(cè)。第二開口裝置部分46,即第一閉合裝置部分16布置在第二折疊線42的第二右側(cè)上。此外,其布置在開口線13的第二下側(cè)。
第一開口裝置部分44是細長的并且具有沿著第一開口線部分13a延伸的開口邊緣44a。開口邊緣44a是直的并且基本上平行于第一開口線部分13a,即開口邊緣44a沿著第一開口線部分13a對準。
相應(yīng)地,第二開口裝置部分46也是細長的并且具有沿著第二開口線部分13b延伸的開口邊緣46a。開口邊緣46a也是直的,并且平行于第二開口線部分13b,即,它沿著第二開口線部分13b對準。第二開口線部分13b平行于第一折疊線14。
開口線13是開口裝置將沿其打開(即,包裝容器的包裝材料將沿其破裂或撕裂)的虛線。第二折疊線42是縱向虛線,開口裝置可以在打開期間沿著該虛線折疊。
在該實施方式中,第一開口線部分13a相對于第二折疊線42成角度β。類似地,第二開口線部分13b相對于第二折疊線42成角度β。該角度可以是在20-90°范圍內(nèi),特別是在45-90°范圍內(nèi)。第一和第二開口線部分13a,13b一起形成鈍角V形。角度β優(yōu)選地等于先前描述的角度α,即,是第一折疊線14相對于第二折疊線42的角度的角度α。
在該實施方式中,第一開口裝置部分44還包括折疊邊緣44b。折疊邊緣44b沿著第二折疊線42對準,即,其平行于第二折疊線42。相應(yīng)地,第二開口裝置部分46包括折疊邊緣46b。折疊邊緣46b也與第二折疊線42對準,即平行于第二折疊線42。
第一和第二開口裝置部分44,46的折疊邊緣44b,46b各自布置在離第二折疊線42第一距離處。該距離在1-2mm的范圍內(nèi)。
該距離便于開口裝置40圍繞第二折疊線42折疊。
此外,第一和第二開口裝置部分44,46的開口邊緣44a,46a各自布置在離開口線13的第二小距離處。該距離在0.2-1.0mm的范圍內(nèi)。
該距離有助于包裝材料沿著開口線破裂。
第一開口裝置部分44設(shè)置有突片部分56,該突片部分56提供用戶可用他或她的手指抓住開口裝置的區(qū)域。突片部分56可以設(shè)置有觸覺圖案,以便于夾緊,例如凸起或凹陷圖案。優(yōu)選地,圖案是凹陷圖案而不是凸起圖案,這意味著突片部分56具有凹部,在凹部中材料厚度小于突片部分56的其余部分的材料厚度,以便使用盡可能少的聚合物材料。本實施方式中的突片部分56具有凸形。
圖12a示出了本發(fā)明的第六實施方式。該閉合裝置10還具有開口裝置40。在很大程度上,該開口裝置40類似于如圖11所示的開口裝置。開口裝置40具有類似于第五實施方式的第一和第二開口裝置部分的第一和第二開口裝置部分44,46。不同之處在于,該第六實施方式包括另外的開口裝置部分,即第三開口裝置部分48和第四開口裝置部分50。第三開口裝置部分48設(shè)置在第二折疊線42的第二側(cè)上,并且是第一開口裝置部分44圍繞第二折疊線42的鏡像。第四開口裝置部分50設(shè)置在第二折疊線42的第一側(cè)上,并且部分地是第二開口裝置部分46圍繞第二折疊線42的鏡像。
第一和第三開口裝置部分44,48通過第一橋接件52彼此連接。此外,第二和第四開口裝置部分46,50通過第二橋接件54彼此連接。橋接件用作鉸鏈區(qū)域并允許開口裝置40在第二折疊線42處折疊。第四開口裝置部分50具有與第一和第二閉合裝置部分16,18的鉸鏈區(qū)域28相對應(yīng)的鉸鏈區(qū)域60。
第二橋接件54設(shè)置有傾倒唇58,即從開口裝置和包裝容器沿著開口線13的中心部分突出的元件。傾倒唇58從第二折疊線42并沿著第一和第二開口線部分13a,13b中的每一個延伸。傾倒唇58在第二折疊線42的每一側(cè)上延伸一段距離,該距離基本上對應(yīng)于突片部分56的寬度的相當大的部分。在圖12b中,開口裝置40從包裝材料上的側(cè)面示出,并且可以看出,傾倒唇58從開口裝置40的其余部分突出。
在圖12b中,第六實施方式的閉合裝置10在包裝容器100上以折疊狀態(tài)示出。僅部分地示出了包裝容器。在第二折疊線42處進行折疊,即沿著或圍繞第二折疊線42進行折疊。閉合裝置10設(shè)置在包裝容器100的上角中,如圖5中最佳所示,并且靠近上橫向密封區(qū)域22。第一開口裝置部分44定位在包裝容器的背面上,因此未示出,而第二開口裝置部分46、第三開口裝置部分48和第二閉合裝置部分18定位在包裝容器100的前面。
當折疊時,第一開口線部分13a與第二開口線部分13b(未示出)重合。
可以使用開口裝置40打開和移除包裝容器100的角區(qū)域12。下面將參考圖12c描述閉合裝置10的開口裝置40如何能用于打開包裝容器100。打開技術(shù)對于各種實施方式基本相似。
在打開時,用戶將通常用一只手的食指和拇指圍繞突片部分56夾緊,并且類似地用另一只手握住第二開口裝置部分46和第四開口裝置部分50。通過這樣做,用戶可以在第二折疊線42處折疊開口裝置40。通過進一步沿箭頭所示的方向迫使突片部分56遠離第二和第四開口裝置部分46,50,第一和第三開口裝置部分的開口邊緣將作用于第二和第四開口裝置部分的開口邊緣,以便首先在交點處打開包裝材料,然后便于沿著開口線13使包裝材料破裂。邊緣將充當剪刀刀片。
為了進一步便于沿著開口線13的破裂,可以考慮將開口線設(shè)置為弱化線,例如一個或多個包裝材料層已被穿孔或以其它方式被弱化的線。
傾倒唇58有助于將包裝容器的前側(cè)與背側(cè)分離并形成開口。即使在打開期間第二和第四開口裝置部分46,50被擠壓在一起,傾倒唇58中的聚合物材料的剛度將在一定程度上回彈,從而有助于形成具有良好傾倒特性的開口。傾倒唇58將幫助開口在開口線13和第二折疊線42之間的相交處形成圓形形狀。
圖12d示出了類似于圖7的重新閉合狀態(tài)。包裝容器100通過如箭頭所示圍繞第一折疊軸線14折疊而重新閉合,使得第一閉合裝置部分16接觸第二閉合部分18。然后,第一閉合部分16(不可見)的可鎖定構(gòu)件20可以能釋放地鎖定到第二閉合部分18的可鎖定構(gòu)件20。包裝容器可以通過松開或損壞可鎖定構(gòu)件20而再次打開,并且展開包裝容器100。第四開口裝置部分50將用作加固并便于重新閉合。
下面將描述具有閉合裝置10的包裝容器100的制造。
該方法的第一步驟是提供包裝材料。包裝材料通常包括主體層,主體層在第一側(cè)上具有聚合物層。主體層可以是紙或紙板層。主體層被布置為提供對層壓件的抗彎剛度的最大貢獻。根據(jù)對不同類型的包裝容器的要求,這里使用的紙或紙板通常具有介于50-250g/m2之間的克重,特別是介于60-220g/m2之間的克重。紙板的克重根據(jù)ISO 536進行評估。克重表示每單位面積的重量,以g/m2計量。紙或紙板通常具有介于80-300μm之間的厚度,特別是介于90-290μm之間的厚度,并且被適當?shù)剡x擇以便獲得適合于包裝容器和預(yù)期食品的類型的期望剛度。主體層厚度可以通過顯微鏡測估。然而也可以想到,包裝材料的主體層卻是(例如由聚乙烯、聚丙烯、或乙烯或丙烯的共聚物(例如,諸如,乙烯-丙烯、乙烯-丁烯、乙烯-己烯、乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)制成的)聚烯烴主體層,或PET(聚對苯二甲酸)主體層。
聚合物層是將成為經(jīng)填充并密封的包裝容器的外側(cè)的裝飾層。將作為閉合和密封的包裝容器的外側(cè)的主體層(例如紙或紙板)的側(cè)面可以包含由裝飾層覆蓋的印刷圖案。裝飾層是面向所得包裝容器的周圍環(huán)境的可熱封聚烯烴層。合適的聚烯烴是低密度類型的聚乙烯,其選自由LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE或mLLDPE及它們中的兩種或兩種以上的共混物組成的組,任選的其它聚烯烴(例如,高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯、或丙烯共聚物或三元共聚物)可用作面向周圍環(huán)境的層。裝飾層為包裝容器提供額外的保護和穩(wěn)定性。
此外,包裝材料包括可熱封聚烯烴聚合物的最內(nèi)可熱密封層,最內(nèi)可熱密封層作為指向包裝容器內(nèi)部被施加,即作為直接接觸食品的層施加。用于最內(nèi)層的可熱密封層可以適當?shù)厥堑兔芏阮愋偷木垡蚁┚酆衔?,其選自由LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE或mLLDPE以及它們中的兩種或兩種以上的共混物組成的組。根據(jù)由包裝材料生產(chǎn)的包裝容器的類型,也可以考慮高密度聚乙烯、聚丙烯、或丙烯共聚物或三元共聚物的可熱密封的最內(nèi)層。
此外,包裝材料可以包括阻隔層,例如氧阻隔層,例如鋁箔,以及合適的粘合劑層,以增加層之間的粘附性。阻隔層通過在與主體層相對的一側(cè)上的層壓層的幫助來布置,并且在與層壓層相對的一側(cè)上具有粘合劑。粘合劑取決于主體層和阻隔層的類型,并且在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)選擇。
一種示例性包裝材料包括裝飾層,所述裝飾層在該層的一側(cè)上具有紙板層,所述紙板層在與裝飾層相對的一側(cè)上具有層壓層,所述層壓層在與紙板層相對的一側(cè)上具有氧阻隔層,所述氧阻隔層在與所述層壓層相對的一側(cè)上具有粘合劑,并且所述粘合劑在與所述氧阻隔層相對的一側(cè)上具有可熱密封層。
層壓包裝材料通過用于將層層壓在一起的各種方法(例如,擠壓層壓、干粘合劑層壓、熱-壓層壓,并且還可以包括各種涂布方法)獲得。雖然為了實現(xiàn)有益效果,特定的層壓技術(shù)不是關(guān)鍵的,但是其被認為在擠壓層壓中特別有用,以生產(chǎn)層壓包裝材料,特別生產(chǎn)是用于食品(例如,液體和半液體食品)的基于紙板的包裝。
上面使用的術(shù)語“熱密封”是指熱塑性材料與另一種熱塑性材料的密封過程。因此,當在適當?shù)臈l件下,例如當施加充分加熱時,可熱密封材料應(yīng)當能夠在與另一種合適的熱塑性材料接觸時產(chǎn)生密封。合適的加熱可以通過感應(yīng)加熱或超聲波加熱或其它加熱手段來實現(xiàn)。
制造方法中的第二步驟是將閉合裝置10模制到包裝材料的第一側(cè)上。如關(guān)于各種實施方式所述,上述閉合裝置10包括第一閉合部分16和第二閉合部分18。模制步驟包括以下子步驟:在包裝材料的第一側(cè)上布置包括至少第一模具腔的第一模具部分,將第二模具部分布置在包裝材料的與第一模具部分相對定位的另一側(cè)上,將塑料熔體注入第一模具腔中,以及移除第一和第二模具部分。閉合裝置10的材料適合于熱塑性模制,更具體地,注射模制,并且可以是聚乙烯、聚丙烯或適于注射模制的另一種塑料,例如聚對苯二甲酸乙二醇酯。包裝材料的第一側(cè)是將成為包裝容器100的外側(cè)的一側(cè),第一側(cè)具有裝飾層。熔體的熱量將使得閉合裝置錨固或焊接到包裝材料的外部裝飾層。
如上所述,第一模具部分或半模具有至少一個模具腔。取決于閉合裝置,第一模具部分可以包括多個腔。例如,對于圖1所示的實施方式,兩個模具腔是合適的,每個隔離的閉合裝置部分16,18對應(yīng)一個模具腔。例如,圖3所示的實施方式可能需要四個模具腔,因為有四個單獨的閉合裝置部分。第二模具部分或半模具優(yōu)選是平的,并且將支撐包裝材料,使得其不會由于模制壓力而破裂。模具部分在包裝材料的相對側(cè)上對準布置,并且熔體在至少一個位置注入到第一模具腔中。如果存在多個模具腔,則可以使用多個注射點。在注射過程中,流速將基本上恒定,并且注射的塑料量將對應(yīng)于模具腔的體積。最佳流速可以隨著開口裝置的設(shè)計、包裝材料的性質(zhì)、所使用的塑料的性質(zhì)等而變化,然而在當前可操作的實施方式中,循環(huán)時間小于約300ms,即,單個模具每秒可以制造約三個開口裝置。250-1000毫秒的循環(huán)時間是合理的,包括包裝材料的分度。
閉合裝置10的尺寸可以被優(yōu)化以僅實現(xiàn)包裝容器100的足夠的可折疊性和可再閉合性,并且可以避免使用任何多余的材料。以這種方式,僅需要相對少量(最多1克)的塑料。這具有有益的效果,即注射所需的時間短,但是其還具有以下效果:模具不必被關(guān)閉很長時間,因為塑料將立即開始凝固(或固化)。少量的塑料保證:即使只有表面層已經(jīng)開始凍結(jié),但這將足以保持閉合裝置10的形狀直到其完全凍結(jié),這又意味著一旦注射完成模具將基本上打開。塑料熔體的最外表層在其接觸模具腔的壁或包裝材料的最外層時就會凍結(jié)。對于非復(fù)雜設(shè)計,這保證了一旦模具被填充就可以打開模具。對于更復(fù)雜的設(shè)計(例如,結(jié)合了陡峭的邊緣或不同的脊的設(shè)計),則可能必須分配更多的時間用于塑料冷凍,使得塑料在打開模具之前從表層并向內(nèi)凝固。在本文中,應(yīng)當理解,塑料將在其冷凍時收縮(從外部并向內(nèi)),并且在常規(guī)的注射模制過程中,已知在冷凍期間繼續(xù)注射塑料,使得完成的細節(jié)是模具腔的復(fù)制品。意識到模具保持閉合的時間越長,越多的熱量將從熔體傳遞到模具也是重要的。這導(dǎo)致需要安裝冷卻裝置,例如用于引導(dǎo)冷卻流體通過模具部分的通道。對于本發(fā)明,由于固有的低循環(huán)時間,這種裝置可能不是必需的。
雖然沒有模具或模具腔的圖,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員認識到,模具腔的形狀將與所制造的閉合裝置的形狀相關(guān)(或者說,反之亦然),并且由于本發(fā)明不針對模具空腔的成型,這將不再進一步描述。此外,注射模制不僅僅對于一些建議的材料:PE,PP和PET是一個成熟的技術(shù)。因此,注射模制工藝或其特征的公開對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說不被認為是應(yīng)用本發(fā)明的必要條件,因此省略。
在模制之后,包裝材料包括閉合裝置10,并且是將包裝材料形成為包裝容器100的時候了。通過將包裝材料的重疊縱向邊緣密封到密封件32中,將包裝材料形成為管。將包裝材料裝載到填充機中作為將被形成為多個包裝容器的連續(xù)卷材,或者包裝材料作為坯料被裝載到填充機中。在后一種情況下,由每個坯料形成套筒形式的管。
接下來的步驟是填充和密封。在坯料形式的包裝材料的情況下,套管形式的管在一端沿著橫向密封區(qū)域密封,從而填充有液體或半液體食品。然后仍然打開的端部沿著橫向密封區(qū)域密封。
在基于卷材的填充機的情況下,例如Tetra Aseptic型包裝機,管沿著橫向相互隔開的密封區(qū)域22連續(xù)地填充和密封,以形成墊形包裝容器100。在這種情況下,方法還包括通過在密封區(qū)域22中的切口將包裝容器與管分離的步驟。
每個橫向密封件22被制成使得包裝材料在密封區(qū)域22中圍繞第二折疊線24和第三折疊線26折疊。此外,閉合裝置10相對于橫向密封電感器的位置被控制,使得閉合裝置定位在每個包裝容器上,并且優(yōu)選地位于完成的包裝容器的一個拐角中,參見例如圖5。這樣的位置便于從包裝容器傾倒。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,隨著技術(shù)的進步,可以以各種方式實現(xiàn)基本構(gòu)思。因此,本發(fā)明及其實施方式不限于上述示例;而是它們可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
例如,已經(jīng)描述了邊緣16b和18b平行于橫向密封區(qū)域22,然而,或者,它們可以例如垂直于折疊軸線14。此外,已經(jīng)描述了邊緣16c和18ca平行于第二折疊軸線24。然而,替代地,它們可以例如垂直于折疊軸線14。此外,已經(jīng)描述了第一實施方式中的第一和第二閉合部分16和18基本上從第二折疊軸線24一直延伸到橫向密封區(qū)域22。它可以延伸從第二折疊軸24到橫向密封區(qū)的距離的相當大的部分,大約是該距離的40百分比(%)以上,特別是該距離的80百分比(%)以上。以類似的方式,第四實施方式的第一和第二閉合裝置部分16和18延伸從第二折疊軸線24到第三折疊軸線26的距離的相當大的部分,大約距離的40百分比(%)以上,特別是距離的80百分比(%)以上。
在圖3中,第一和第二閉合裝置部分16,18被示出為等長。在替代實施方式中,它們的長度可以例如彼此不同,例如第一閉合裝置部分16可以更短并且相對于第二閉合裝置部分18居中布置。在替代實施方式中,第一閉合裝置部分16被分成兩個短部分(如在圖3中的實施方式中)并且布置在長的單個第二閉合裝置部分18的遠端。