专利名称：封闭组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及封闭组件，并且还涉及用于这种组件的封闭件。封闭组件包括通常包括诸如螺纹的接合特征的容器和封闭件。封闭件是两部分类型的封闭件，其包括内盖或盘部和环或裙部。封闭件典型地与用于包装诸如腌渍品、基于番茄的产品、果汁或婴儿食物的食品的容器一起利用。这种封闭件经常被称为罩或盖并且与容器接合或分离分别用于封闭或打开。一方面中，本发明还涉及螺纹容器的子组件和封闭件的环部。
背景技术：
已知的两部分封闭件包括盖或盘，其通过有时被称为环的裙或通过顶盖保持在容器上。该两部件可由相同材料构成，或如在联合封闭件或利用金属盘和塑料裙的“组合盖 (combo-cap) ”中由不同材料构成。裙经常限定与容器颈部上的互补特征协作的螺纹或突缘。密封材料传统地施加到盘以形成盘和容器的口部之间的密封。存在两部分封闭件的许多实例，其中US 3466381A(P0DESTA等人)是较旧的实例中的一个。该专利描述了带有单独盘和“类似套筒”的裙的两部分金属盖。来自相同发明人的另一两件式金属盖在US 3836033 A(PODESTA)中示出。该专利中的金属盘在凹和凸的构型之间变换。这两个封闭件都能用于诸如玻璃瓶、壶等的容器。还曾经流行在裙上提供螺纹或突缘，而不管裙由金属还是塑料构成。例如，裙可为螺纹外盖的部分，如US 4473163 B(ERNST)中，其中外盖在拧松期间将内盖撬离容器。这在封闭件用于食物产品的包装时特别有用，食物产品在加工期间“抽出”经常称作“真空”的负压力。该真空产生对打开的很大阻力。EP 1686070 A (PLATO PRODUCT CONSULTANTS V. 0. F.) 的两件式盖具有特殊特征以降低打开的扭矩。该特征类似于凹痕，其在打开期间，上推盘状内盖以克服罐和封闭件之间的力，该力产生包装的密封。2件式封闭件设计允许容器密封的破坏得到控制。裙的初始扭曲有时用于激活显窃启特征，诸如破坏显窃启带，虽然盘仍对容器密封。其后，在裙上可提供进一步的特征以从容器撬开盘，由此破坏盘和容器之间的密封以平衡容器中的内压力和外部环境之间的任何差异。该2级打开降低打开封闭件所要求的扭矩并且允许封闭件更容易地移除。虽然诸如上文所述的那些已知特征能降低破坏真空所必需的力，但是依然存在拧松和破坏真空的联合打开力需求所固有的问题。本发明设法克服这些问题。
发明内容
根据本发明，提供两部分封闭件，其具有金属板或盘和环或“裙”并且适合于与容器00) —起利用，其中环或裙包括在大致柱形侧壁上的径向朝内延伸的撬离特征；并且金属板或盘包括中央板、肩部和特征，其典型地为搭扣配合(snap-fit)特征，用于与容器的轮缘接合以形成密封。这种类型的组件的封闭件的环部可在利用板部封闭容器之前施加到容器。同样地，可不必须彻底移除环或环与板以便打开容器并且移除它的内含物。优选地，撬离特征包括连续或间断的周向压条(bead)或突缘，其还可配置以与在容器的侧壁上的螺旋特征接合用于环在侧壁上的旋转。在封闭件环或裙上的撬离特征可适合于通过破坏板特征与容器边缘之间的密封而释放金属板或盘。板上的特征可包括径向朝内的卷曲边缘，其与容器的轮缘协作作为搭扣配合特征。卷曲边缘优选地在0.4到1.0mm半径范围内。本文中利用的对板的可选术语，即“盘”， 用于限定整个内盖构件并且不意图推断出构件只是薄圆形构件。盘可成型用于密封封闭件附连到的容器。优选地，容器包括压条，板的卷曲边缘在利用中装配到压条上。容器压条帮助板部的固位。板的卷曲边缘可以是朝内或朝外的卷边，并且可包括起伏和/或褶层。容器可以是罐或瓶(由玻璃或塑料构成)或甚至是金属桶，并且虽然对本发明的封闭件的通常利用将是与用于包装食品的玻璃罐一起，但是该表达在本申请中可互换地利用。封闭件的两部分可单独提供，并且环或裙部作为子组件组装到容器。显然，当环预组装到容器时，它必须成型使得板能在单独的随后操作中封闭容器。对这种子组件，环不具有朝内凸出的轮缘。本发明的环的优点是，假如环定位成使它的突缘在罐螺纹的下面，那么在封盖期间不需要旋转封闭件或罐的任何部分。比传统扭转封闭件的封盖更简单并且更可靠的高速封盖可因而实现。在用于帮助再循环之后环还可容易地从罐移除。可提供具有朝内凸出的下部轮缘的另一可选环。该下部轮缘可用于将环维持在罐上，如果环在罐填充并且利用板部封闭之前施加到罐，那么这尤其有用。环的形状和柔韧性能够调节以允许环从罐移除以帮助再循环。环可由金属或塑料制成，并且外表面可被压花或定形以帮助由消费者的握持便于打开。这种类型的环的利用还容许消费者通过简单地向下推板到罐上而更容易地再封闭容器，而不需要扭转。在本发明的又一方面，提供附连环到容器或罐、填充容器/罐并且利用板封闭容器/罐的方法，该方法可涉及提供子组件到填充者，其将然后填充容器/罐并且在加工之前增加板。环的侧壁可超出盘轴向且竖直延伸，由此在利用中保护盘。当在利用中封闭件在容器上处于它的封闭位置时，撬离特征可位于距环的顶部边缘一定距离处，并且最重要地，与盘的搭扣配合特征间隔开。在优选实施例中，金属板包括DR(二次轧延)马口铁或ECCS，其在500到600Nmm2 范围内并且厚度在0. 13和0. 2mm范围间。材料一般选定以在食品加工期间和之后当受到压力和真空时提供适当的板强度。当环由金属构成时，范围可与对板时相同。
现在将仅通过举例的方式参考附图来描述本发明的优选实施例，其中图IA和图IB是带有在它的裙的壁上的环形凸出的全金属封闭件的局部侧截面；
图2是通过带有平壁的封闭件的卷边的局部侧截面；图3是通过图2的封闭件的突缘的局部侧截面；图4是示出四个突缘的底(underplan)视图；图5是通过带有朝外的盘卷边的可选封闭件的卷边的局部侧截面；图6是通过封闭件的突缘的图5的局部侧截面；图7是通过在罐上的封闭位置中的图2和图3的封闭件的卷边的局部侧截面；图8是通过在罐上的封闭位置中的图2和图3的封闭件的突缘的局部侧截面；图9是通过打开后在罐上面的图2和图3的封闭件的卷边的局部侧截面；图10是通过打开后在罐上面的图2和图3的封闭件的突缘的局部侧截面；图11是通过带有在盘上的朝外卷边的封闭件的卷边的局部侧截面；图12是通过其中环的顶部在盘上面的封闭件的卷边的局部侧截面；图13是通过图12的封闭件的突缘的局部侧截面；图1 和图14b是封闭件环和封闭件的透视图，其中四个朝内凸出轮缘部分位于突缘之间的间隙对面的；图15是具有平面部的盘的透视图；图16是装配在环中的图15的盘的透视图；图17a到f是可选环和封闭罐的视图和罐和带有环的封闭件的截面图；图18a到f是又一可选环和封闭罐的视图和罐和带有环的封闭件的截面图；图19是类似于图17带有金属制成的环的封闭件的横截面；并且图20是类似于图18带有金属制成的环的封闭件的横截面。
具体实施例方式图IA和图IB是例如根据未公布的专利申请PCT/EP2007/061744制备的两部分封闭件的侧截面。可选地，环可通过诸如焊接(例如激光焊接)、挤制的技术或通过利用管道单独制备。这当然表明环不必须由金属形成。封闭件包括它的切边由卷边32保护的金属盘30和周向环40。盘30通过环的对立轴向端处的两个卷边42、43捕获在环40内。图IA 是通过卷边43的截面并且图IB是通过突缘44的截面。提供固位特征或多个固位特征45以将盘30松散地定位在环40内，同时允许盘30 相对于环40自由地旋转运动并且限制轴向运动。固位特征45可采取围绕环40的圆周间隔开的凸出的形式，或可选地可通过完整或分节的周向压条提供。在盘30的内部圆周附近提供通道34并且该通道用于保持密封材料36。通道34的提供确保密封材料的适当设置以与容器50的颈部交界，并且还因为密封材料更好和更精确的分布而降低密封材料36的数量。图IA和图IB中还示出螺纹52的部分。为了打开，拧松封闭件导致突缘44在螺纹52 上移动，从而导致固位特征45对盘卷边32朝上推，由此从容器50升高盘30。图2和图3示出具有盘部2和裙或环部3的全金属两部分封闭件1。盘2具有中央板4，其被朝上延伸的沟槽5、肩部6、环件7围绕并且终止于朝内的卷边8。沟槽5成型以便维持密封材料或材料9，在该实例中从中央板4的边缘到卷边8。图2和图3的裙3具有在上端和下端处的朝内的卷边11和12和围绕下边缘的突缘13 (典型地四个，等距间隔开)。突缘13在图4的底视图中最清楚地示出。图2和图3中的裙(环)的顶部在通道5的顶部的水平下面，因此该实施例有时称为“环在盘下面”或 “盘在环上面”。这种环在盘下面的构型具有平滑感。当封闭件用于封闭填充容器时，存在磨损环的更小的风险。可选的环在盘下面的封闭件可具有在环的顶部卷边外部延伸的盘板。当容器是通过环在盘下面的封闭件封闭的玻璃罐时，它很适于堆积。封闭件的顶部可与围绕上面的罐的底部轮缘的堆积压条嵌套。在它独立于任何容器的形式中，盘2在当盘上的卷边邻接卷边12和/或突缘13 时的下部位置与如所示当盘邻接卷边11时的上部位置之间自由运动。图2和图3的盘的肩部6接触上部卷边11。密封材料9可当然通过对盘进行成形而更局部地包含。各卷边可以朝内或朝外(翻转的)，其中环在板的上面或下面。卷边可部分或全部封闭，停留在盘2或环3的特征上面或中间，或其它可能的变型。在一种配置中，如图5和图6所示，盘卷边8可朝外并且顶部卷边11可朝内，使得初始在金属板的一侧(优选地装饰侧)的环卷边11的表面接触初始在金属板的另一侧的盘卷边8的表面。在该配置中，接触面可具有不同的涂层或一面可根本没有涂覆，以便避免类似的涂层彼此粘住，并且当从封闭件的外部看时，盘卷边8的外部的可能的未装饰表面可从视野中隐藏。图5在通过下部卷边12的截面处示出停留在朝外的盘卷边8上的朝内顶部卷边11，并且图6在通过下部突缘13的截面处示出相同的封闭件。当封闭件用于封闭容器时，封闭件的许多特征变得更清楚。虽然根据本发明任何螺纹容器可通过任何封闭件封闭，但是图7到图10的附图示出具有非常清晰的螺纹的玻璃罐。图7和图8示出封闭玻璃罐20的图2和图3的封闭件。当封闭件施加到玻璃罐上时，罐的顶部压入密封材料9从而形成压印和改进的密封件10。裙(环)旋转并且突缘 13沿螺纹21向下移动以向下牵拉盘。改进的密封件10、盘轮缘M的下侧和朝内凸出的突缘13的相对位置在图8中可见。密封件通过密封材料9的由罐20压印的部分限定。在图7和图8的封闭位置中，肩部6按压裙上的上部卷边11，并且突缘13按压螺纹21的下侧。在图8的封闭位置中，突缘在玻璃罐的螺纹下，从而有效地将盘牵拉就位并且挤压密封材料。环的反转导致突缘移动到在邻近螺纹上面的位置并且进一步的扭矩的应用导致盘的提升和封闭件的全部打开(参见图9和图10)。在打开位置，使用者旋转环使得突缘 13现在停留在螺纹部分21 (图10)的顶部，并且底部卷边12的邻近部分已移动以接触盘卷边8(图9)的底部。移动卷边到彼此接触使盘提升，由此破坏密封。在图10的最终位置中，突缘13接触在位置“X”处的螺纹21。在图9中，卷边8和卷边12的接触点示出为“Y”。为X和Y之间的轴向距离的有效突缘厚度是距离“A”。从压缩材料(密封件10)的最上部分“Z”到盘卷边8的底部的轴向(竖直)距离是“B”。从玻璃瓶口(容器的顶部)到螺纹21的顶部的距离是“C”。为了破坏密封，距离A+B的和必须大于距离C。如图11中所示的可选型式具有朝外卷边8'。图11还示出密封材料9可如何通过将盘2定形为两部分邻接肩部6的上部环件或水平部分7a和终止在朝外卷边8'的附属或竖直部分7b，而更局部地包含。这当然是可用于本发明的其它实施例中的任一个的选项。图11示出环在“环在盘上面”封闭件中时在沟槽5的顶部的水平上面的环。也属于“环在盘上面”的类型的图12和图13中的实施例具有带有朝内卷边8、倾斜肩部6和单个部分环件7的盘。该“环在盘上面”的封闭件具有低于裙的顶部的盘3的最上部，这可在封闭期间帮助裙的紧固。容器的过度紧固可通过与盘联合的裙的挠曲而避免，并且裙至多将变得与盘相齐。传统上在切口金属的暴露边缘可原本在操作期间是危险的地方提供卷边，以为了整饰目的遮掩边缘，或者以防止侵蚀。虽然图2到13中所示封闭件的实施例具有全金属型式，但是显然可能具有金属盘和塑料裙。这使图1 和图14b中所示型式能够更容易制成，虽然它仍然可由金属制成。图 14a仅示出裙3'。顶部凸出11'以四部件的形式，其中突缘13定位在凸出11'之间的间隙下面。如果裙3'由塑料组成，裙从模具的排出更容易，同样金属盘2也更容易地插入更柔韧的裙。该封闭件可包括的其它特征是围绕盘的平面部或类似起伏14，其当盘插入在裙3 中时形成间隙15(图15和图16)。这提供通风路径并且裙、盘和容器之间的空间的干燥在填充之后改进。图17的封闭组件仅以示意方式示出但意图包括图2到图16中的选项中的许多。 图17的封闭盘适合于与诸如罐的容器协作用于密封并且不依赖环的任何上部凸出。在施加环到螺纹容器之前不必须将盘插入环内。事实上环可在封闭之前例如通过拧紧而施加到容器上并且可保留在容器上，甚至在它已经提供它的使盘提升用于打开的功能之后。因而，图17a示出塑料制成的但类似于图4的平面视图的环3，其没有朝内凸出的上部轮缘。图17b示出带有板2和罐20的图17a的环的组件。环3的上部轮缘大致竖直延伸，而不具有与盘肩部的任何轴向接触，并且没有与盘肩部的径向接触或具有与盘肩部的最小径向接触。这具有如下效果封闭组件可包括“环在盘上面”或“环在盘下面”类型的早先实施例的特征。环侧壁高度的选择纯粹依赖于是防止盘或板2的损害或移除更重要还是避免环的磨损更重要，在防止盘或板2的损害或移除的情形中，环3将超出盘位置轴向延伸，在避免环的磨损的情形中，环侧壁将低于盘2。板或盘2由金属制成并且具有搭扣配合特征，诸如图17d和图17e的截面所示的卷边边缘8。如前所述，如果期望用于密封诸如玻璃罐20的容器，则盘不是简单的薄圆构件，而是包括适合于包含密封化合物9的轮廓5。罐20包括压条边缘16，盘/板2的卷边可在其上装配(“搭扣配合”)以当罐封闭时帮助板到罐的固位。对于最优固位，卷边8如所示径向朝内卷曲并且卷曲至少360°以便避免金属的暴露的切边的侵蚀。朝外卷边可仍然以相同方式运行，但将要求进一步的定形以便在压条21下面卷起。当然，该卷曲边缘可包括如图15所示的起伏和/或褶层14，其可提供柔韧性并且帮助板在压条上的固位。可选地，特征14可保留在密封表面外径外，以便不危及密封。在金属盘中的沟槽或环件5形成通道，其成型用于也在图2和图3中示出的密封化合物9的最优固位。在图17的实施例中，用于密封的材料9可至少部分预形成以便接触围绕罐的顶部处的密封表面。该预形成在如下情况下也是有用的密封仅通过在罐的顶部处将固位压条16保持在下方获得，或者密封通过当罐20内的食物内含物被加工并且“抽出”真空时出现的无论哪种附加负压力获得。在缺少任何环特征以进一步向下牵拉盘到罐上时，可以是有用的是，压印已经在密封化合物中通过机械装置在盘施加到罐期间形成。对图17的实施例重要的是盘2与罐而不是与环协作用于主要密封。图17c示出在封闭位置的图17b的组件的截面，并且图17d和图17e是分别在封闭和打开位置的截面的详细视图。在图17d的封闭位置中，凸出13在下面并且与螺纹21 接合。在图17e的打开位置中，凸出13在螺纹21的顶部，通过与卷边8的接触而定位成用于“撬离”(提升)盘。图17中的环3由塑料制成并且以非常示意的方式示出，带有简单柱形侧壁或裙和在它的下端处的朝内凸出13。虽然图17d示出在封闭罐的螺纹下面的优选位置的环的凸出13，但是凸出并不必须定位在螺纹下面，因为罐内的固位压条16和/或真空可足够保持板2。当环例如通过拧松轴向移动时，凸出或突缘提供从罐通过与盘2的边缘的轴向接触而提升盘2的功能。如上文指出的，可能首先如例如图17f中所示地组装环到罐。在该实施例中，罐具有增加直径的附加部分18以通过朝下旋紧环直到突缘接触部分18来固定和限制环的最低位置。增加直径的部分可以为如图17所示的压条或可更简单地为在罐上的肩部。由于环已经组装到罐，故可能通过简单地朝下推板简化罐的封闭。如果必须，这还提供密封化合物的预形成。图17的实施例因而包括早先图的特征中的许多，但是通过盘与罐的协作运行用于封闭，并且通过盘与环的协作运行用于打开。由于环可由金属或塑料制成，故对于凸出13存在大范围的可能性。例如，凸出13 可以是如图6和图8的金属环中的朝内凸出突缘。可选地，凸出可如图14的塑料环进行模塑。还可能存在都是以突缘形式的凸出和如图18所示的定位在裙的侧壁更上部的进一步的凸出。后面的凸出14充当(多个)撬离特征，而凸出17的突缘类型允许环沿容器侧壁上的螺旋轮廓朝上旋转。撬离特征14定位在金属板的搭扣特征下面并且在利用中突缘型式的凸出17可不仅用于与在容器侧壁上的螺旋特征接合而且还用于通过搭扣配合密封的释放而撬离盘。图18a示出具有朝内凸出下部轮缘17的环，并且图18b是该环与板和罐的组件。 图18c示出在封闭位置的图18b的组件的截面，并且图18d和图18e是分别在封闭和打开位置的截面的详细视图。类似图17，罐具有压条16，板上的卷边在其上装配以当封闭时帮助板到罐的固位。图18中，罐具有增加直径的附加部分(这里示出为压条18)，其通过朝下旋动环直到下部轮缘17接触附加部分18而固连并且限制环的最低位置。如图18所示的压条可以可选地并且更简单地为在容器上的肩部。虽然图18d示出封闭罐的螺纹下面的环的突缘，但是如果板通过夹持压条和/或罐内的真空保持，则突缘并不必须定位在螺纹下面。通过使环挠曲并且推动下部轮缘17经过罐螺纹，还可能如图18f所示首先组装环到罐。当环已经组装到罐时，罐的封闭可通过简单地朝下推动板而简化。图19和图20示出封闭罐的顶部部分的放大横截面，其中，分别地，图17d的环已经被由薄片金属制成的环3'取代，并且图18d的环已经被由薄片金属制成的环4'取代。
虽然本发明已经主要参考全金属封闭件和玻璃罐描述，但是本发明的范围还意图包括如权利要求的范围所限定的对材料等和诸如突缘的特征的数目的改变和修改。
权利要求
1.一种两部分封闭件，其具有金属板或盘⑵和环或“裙”⑶并且适合于与用于包装食品的容器00) —起利用，其中所述环或裙(3)包括在大体柱形侧壁上的径向朝内延伸的撬开特征；并且所述金属板或盘( 包括中央板、肩部和用于与所述容器OO)的轮缘接合以形成密封的特征(典型地为搭扣配合)。
2.根据权利要求1所述的封闭件，其特征在于，所述撬开特征包括连续或间断的周向压条或突缘，其与所述容器的侧壁上的螺旋特征接合，用于所述环在所述侧壁上的旋转。
3.根据权利要求1或2所述的封闭件，其特征在于，在所述封闭件环或裙上的撬开特征适合于通过破坏所述板特征与所述容器边缘之间的密封来释放所述金属板或盘(2)。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的封闭件，其特征在于，所述板特征包括径向朝内卷曲边缘(8)，其与所述容器的轮缘协作以形成搭扣配合。
5.根据权利要求1到4中的任一项所述的封闭件，其特征在于，所述环⑶的侧壁超过所述板或盘( 轴向和竖直地延伸，由此在利用中保护所述板或盘。
6.根据权利要求1到5中的任一项所述的封闭件，其特征在于，当在利用中所述封闭件在容器上处于它的封闭位置中时，所述撬开特征从所述环的顶部边缘和从所述板或盘的搭扣配合特征移位。
7.根据权利要求1到6中的任一项所述的封闭件，其特征在于，所述金属板包括DR(二次轧延)马口铁或ECCS，其在500-600Nmm_2范围内和厚度在0. 13mm和0. 2mm范围之间，并且所述板特征包括在0. 4到1. Omm半径范围内的卷边。
8.根据权利要求1到7中的任一项所述的封闭件，其特征在于，所述环由塑料或金属制成，并且所述环的外部表面被压花或定形以帮助握持。
9.根据权利要求1到8中的任一项所述的封闭件，其特征在于，所述环具有朝内凸出的下部轮缘。
10.一种包括权利要求1到9中的任一项所述的环的子组件，所述环具有轴向和竖直延伸的上部轮缘，并且组装到容器或罐。
11.一种形成封闭组件的方法，包括附连根据权利要求1到9中的任一项所述的环到容器或罐；填充所述容器或罐；并且利用所述板封闭所述容器或罐。
12.—种形成封闭组件的方法，包括附连根据权利要求1到9中的任一项所述的环到容器或罐以形成子组件，供应所述子组件到用于填充所述容器或罐的填充者并且在加工之前利用所述板封闭所述容器或罐。
全文摘要
一种封闭组件包括具有金属板或盘(2)和环(3)的两部分封闭件和诸如玻璃罐(20)的容器。环(3)是带有轴向朝上延伸的侧壁的大体柱形并且具有径向朝内延伸的下部边缘。罐(20)在径向朝外延伸的压条轮缘(16)中终止并且盘(2)具有卷曲的圆周(8)，使得该卷边(8)与容器的压条轮缘(16)协作以提供主要密封。在一个实例中，在金属环(3)中，下部边缘卷曲有在裙壁上的等距间隔开的突缘(13)。在塑料环中，上部轮缘特征可被省略。
文档编号B65D51/14GK102448842SQ201080024941
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月24日 优先权日2009年5月29日
发明者P·R·邓伍迪 申请人:皇冠包装技术公司