本发明涉及一种罐，用于容纳活性剂，如干燥剂、氧清除剂或香味剂，以及用于当罐被关闭时允许活性剂与罐的环境相互作用，如吸收水分、氧或气味，或释放水分或香料。本发明当然也可适用于旨在特意对包装内的周围大气进行改性的其它活性剂，本发明的罐被引入所述包装中。
本发明还涉及制造这种罐的方法。
背景技术：
根据上述技术领域的罐通常常见和公知的被放置在商品的包装内，用于增加对湿气、氧或其它气体敏感且被容纳在包装内的商品或物质的保存期限。活性剂如干燥剂或氧清除剂在本领域中是公知的，并且允许经由被放置在包装内的罐的孔或渗透膜从这样的包装的内部空间吸收湿气或氧气。
本领域的罐通常是圆柱形状，并包括两个件，即当容纳活性剂(例如干燥剂或氧清除剂)时被固定到彼此的主体和盖。用于固定盖到主体的常见方式是搭扣式连接，但用于牢固地连接盖和主体的不同的方式也是已知的，例如其它的机械连接、压接、熔接、焊接等手段。
US 5759241公开了这样的罐，其在主体的圆柱形外壁的上部具有锁定肋，所述锁定肋被配置为当盖被固定到主体上时，卡扣至盖的上圆柱部分的凹部中。
本领域公知的罐的常见问题是，盖在包装内的罐的储存或使用过程中可被意外地打开或可能会弹出，使得活性剂可能被释放或可能会从罐泄漏出来，由此污染容纳在罐周围的包装中的商品或物质。尤其是在卡扣连接中，这一弹出可以由盖或主体在内部或外部的力下的变形引起，例如如果外部负载被施加到包装上，变形包装并进一步施加到罐上。
本领域公知的罐的意外打开的另一个原因是，应该紧密配合的盖和主体的尺寸公差的任何变化对卡扣连接的质量和可靠性是有害的。因此，标签可以被使用以协助防止卡扣连接被意外脱开，如例如在US 5759241中公开的。然而标签代表额外的处理步骤，并涉及由于成本原因可能不被期望的附加组件。
现有技术的罐的弹出的另一个可能的原因可与填充活性剂到罐中相关联，特别是如果活性剂是以粉末、小颗粒或产生灰尘的颗粒的形式。当通过上开口以活性剂填充罐主体时，这通常是在高速过程中执行，活性剂的部分在开口附近粘到主体的外表面可能会发生，在所述开口处在盖和主体之间形成卡扣连接。如果活性剂的颗粒在配合以形成在盖和主体之间的卡扣连接的一个表面处存在，卡扣连接的质量和可靠性可能会受到影响或更容易不稳定。
技术实现要素：
本发明旨在于解决现有技术的罐的上述问题。特别地，本发明旨在提高组装罐的质量和可靠性，并避免盖从罐主体弹出或封闭的罐的意外打开，特别是当罐旨在高速填充过程中被以活性剂填充时。
根据本发明的罐包括具有限定用于填入活性剂至罐的上开口的周边主体壁的罐主体和与罐主体相配合以关闭罐主体的上开口的不可拆卸的卡扣盖，其中，盖包括周边裙部。根据罐主体的上述说明，客观适于填入活性剂至罐的开口位于竖直最上位置。当然，取决于罐的方向和结构，同样有可能的是该开口位于主体的最下部或在相对于剩余主体的横向位置。然而为了便于罐的描述，对罐的方向和结构进行了参考，其中开口是上开口。在下面的描述中，“竖直”或“轴向”方向是指罐在其直立位置。在这个位置，竖直或轴向方向大致平行于柱体轴线(如果罐包括大体柱形形状)。因此，“横向”或“径向”方向指的是垂直于“竖直”方向的方向，例如从柱体轴线朝向罐的外周。
不可移除的卡扣盖指的是并不旨在由使用者在罐已被关闭之后，尤其是在已经被填充有活性剂之后去除的盖。因此，盖不需要包括任何打开装置来便利打开步骤。甚至更优选的是，盖没有任何用于从罐主体去除盖的装置。换句话说，本发明优选地涉及到这样的盖，其不包含任何用于方便打开步骤的装置。
罐主体的周边主体壁包括周边主体壁的邻近上开口的第一部分和周边主体壁的在第一部分下方的第二部分之间形成的台阶、阶梯或梯级，其中第一部分至少部分地比第二部分更薄，以形成所述台阶。优选地，台阶沿主体壁的整个周边(即沿周边主体壁)延伸，以便在垂直于台阶的延伸方向的轴向方向上划分远离开口的第二部分和接近开口的第一部分。如果第一部分至少部分地(优选地完全地)比第二部分薄以形成台阶，盖的裙部可以卡扣至第一部分而至少在台阶附近不显著横向或径向延伸超出主体壁的第二部分的周边表面。这对于避免盖的任何意外打开是尤其有帮助的。优选的是盖的周边裙部的厚度是大约在周边主体壁的第一和第二部分之间的厚度差。然而，不要求盖的周边裙部是该厚度。相反，裙部也可以比主体壁的第一和第二部分之间的厚度差更薄或更厚。
台阶优选地是从周边主体壁的第一到第二部分的突然、扭结状过渡，所述台阶的表面大致垂直于竖直方向(即从周边主体壁的第一到第二部分的方向)且大致垂直于在台阶旁边的第一和第二部分的表面延伸。然而，此台阶也可以有不同的形式，例如是不垂直于竖直方向的倾斜表面，或者可以具有弯曲的形状。
盖的周边裙部的内部形状和周边主体壁的第一部分的外部形状适合于形成在盖和罐主体之间的卡扣配合，其中盖横向包围第一部分。
这样的结构在本领域中通常是公知的，例如从US 5759241可知。例如，周边主体壁的第一部分可包括锁定肋或突起，且盖的周边裙部可以包括相应的凹部。然而，裙部包括肋或突起且主体壁的第一部分包括相应的凹部当然也是可能的。此外，其他的几何形状也是可能的且在盖和主体之间允许卡扣连接在本领域通常是公知的。特别的是，在主体壁的第一部分和周边裙部都分别地设置有多个卡扣特征是可能的，例如凹部和突起，两个突起和两个凹部或类似的结构。根据本发明，盖的裙部横向包围主体的第一部分。这意味着，当盖是卡扣配合到罐主体时，盖形成罐的外表面，而在其内表面上与罐主体相互作用。不同的结构，例如罐的裙部被安置在罐主体的周边主体壁的内部也是可以等效的。
周边裙部的竖直延伸尺寸小于周边主体壁的第一部分的竖直延伸尺寸，以当盖卡扣到主体上时在台阶和周边裙部之间形成有间隙。如果周边裙部和周边主体壁的第一部分的竖直延伸尺寸彼此相等，或者如果周边裙部的竖直延伸尺寸比周边主体壁的第一部分的竖直延伸尺寸大，在一方面在周边主体壁的第一部分和第二部分之间的台阶和另一方面盖的裙部之间不会有间隙。在这种结构中，当竖直压力在盖和主体的组装时被施加到盖的顶部时，因为当周边裙部横向偏离以横跨罐的卡扣装置，盖的周边裙部的下边缘首先接触主体的台阶，导致可能妨碍卡扣装置正确安置的摩擦力，或例如如果任何异物颗粒在台阶上存在，卡扣连接可能是不完整的或不可靠的。此外，现有技术的结构需要进一步调整在组装过程中施加的竖直压力，因为过大的压力可能会加剧周边裙部的径向偏差，增加了卡扣装置的不正确安置的风险。
与此相反，在本发明的罐中，盖的周边裙部在组装过程中可以偏离直到盖的顶部首先接触罐主体的最上部，而没有罐的台阶对盖的干涉或例如在台阶上的外来颗粒。相应的，进一步独立于在盖和主体的组装期间施加的竖直压力的更可靠的组装被允许。此外，相反于现有技术的结构，其中任何粘到或留在台阶的表面上或在罐的卡扣装置上的颗粒在尤其是全填充的条件下对在盖和罐主体之间的卡扣连接的质量和可靠性是不利的，获得了对以活性剂颗粒填充罐的工艺或填充条件更不敏感的可靠组装，
优选地，间隙具有大于和包括0.05毫米的竖直尺寸，进一步优选地大于和包括0.15毫米。至少0.05毫米，优选的至少0.15毫米的间隙允许在盖和主体之间的卡扣连接的提高的可靠性。更具体地，考虑到盖和主体的尺寸公差的变化，0.05毫米的值是最小的优选尺寸，例如，当寻求高一点的标称值时。
优选地，间隙具有小于且包括1毫米，优选地小于且包括0.6毫米的竖直尺寸。根据该优选实施方式，其中间隙在罐的竖直维度上是至多1毫米，优选地至多0.6毫米，在周边裙部的下边缘和台阶的表面之间的距离，即间隙的大小足够小用于避免盖从罐主体的任何无意的或有意的去除，例如通过可以脱开卡扣连接的对象或工具至间隙的插入。
在一个优选的实施方式中，除了当盖卡扣到主体上时在台阶和周边裙部之间设置的间隙之外，在限定卡扣连接装置的所有表面之间提供剩余空间。这些空间被提供以避免在卡扣连接上的例如由在罐的填充或组装操作期间施加的压力在或由制造时的尺寸偏差所导致的任何应力，导致了卡扣连接的改进的可靠性。
优选地，活性剂是包含下列元素的组中的至少一个：干燥剂、湿气释放剂、氧清除剂、活性炭、气味释放剂、或这些元素的两种或更多种的混合物。对于干燥剂的实例是硅胶、分子筛、粘土、其混合物的沸石。氧清除剂为，例如，铁基氧清除剂、有机氧清除剂、酶清除剂、不饱和聚合物或它们的混合物。这些元素在以下包装商品或物质中尤其有用，这些包装商品或物质对水分或氧很敏感，其中如果这些商品或物质与水分或氧接触，它们的储存寿命被降低。然而，本发明当然也可以适用于旨在用于作用在罐的周围的其它活性剂。
优选地，罐主体和盖的至少一个具有有多边形、圆形或椭圆形基部的柱形形状。柱形形状由基部的形状和轴向延伸来限定，其中本发明的罐优选地具有圆柱形状。然而，其它的柱形和非柱形，例如锥形或局部球形形状分别对于罐、罐主体或盖通常是可能的。
在一个优选的实施方式中，盖包括盘状顶部，周边裙部从所述盘状顶部悬下，且当盖卡扣到罐主体上时周边主体壁的最上部抵接所述盘状顶部，并与之接触。周边主体壁和盖的顶部的接触确保罐的内容物，即活性剂，被牢固地保持在罐的内部而没有活性剂污染第一部分的外表面、裙部的内表面或者甚至漏出罐的任何风险。另外，当关闭时盘状顶部和主体壁的接触提高了罐的稳定性。
在一个优选的实施方式中，罐主体和/或盖的顶部是对气体可渗透的，以允许在罐的内部和罐的外部之间的流体交换。构成罐主体和/或盖的材料可以关于材料针对待被罐吸收的气体的渗透性能选择，允许模塑没有任何孔的罐或厚度减少以有意增加流体交换。
在一个优选的实施方式中，罐主体和盖的至少一个包括多个孔，允许在罐的内部和罐的外部之间的流体交换，用于活性剂与罐的环境的相互作用。流体交换优选的是分子氧和/或湿气或在其中罐被放置的包装中的任何其他气体的交换。孔被定尺寸以允许这样的流体交换，同时避免活性剂从罐漏出。替代地或另外地，罐包括渗透膜或者至少部分地由可透过气体的材料制成是可能的，使得孔对于罐允许活性剂与罐的环境作用不是至关重要。然而，也有可能的是罐包括在盖、在罐主体或两者中的孔，此外，包括可渗透膜。也有可能的是罐包括更小厚度的区域，以增加其透气性。
优选地，盖包括在裙部的相对部分之间的跨过盖延伸的一个或多个支撑元件，其中支撑元件限定了在它们的端部和裙部之间的间隙，所述间隙适于接收主体壁的最上部。这样的支撑元件可以是以形成相邻于且最好是垂直于裙部的内表面的离散端部的肋的形式。更优选地，这些肋跨过盖的直径延伸。在裙部的内表面和相应支撑元件的离散端部之间的距离，即间隙，被定尺寸以便接收主体壁的最上部分即第一部分。接收主体壁的这个最上部分可形成紧配合或简单配合。在任何情况下，如果主体壁的最上部分在在支撑元件和盖的裙部之间的间隙被接收，分别地，罐主体壁或盖的横向变形能够通过支撑元件被可靠地避免，提高了在横向或径向方向上盖的强度以及主体壁的强度。
在一个优选的实施方式中，在支撑元件的端部和容纳在盖的间隙中的主体壁的第一部分之间有空间。事实上，如果支撑元件的端部夹靠罐主体的第一部分，它可以产生对盖的保持不利的约束。更优选的是，在支撑元件的端部和主体壁的最上部之间的空间或距离大于零且小于在盖的周边裙部的突起的顶点和主体壁的突起的顶点之间的距离。其允许盖在组装后的更好的保持。支撑元件的这种特殊的结构建立了扶壁，当外部压力被施加到罐的横向侧时所述扶壁吸收任何作用或约束。
在一个优选的实施方式中，支撑元件的端部朝向相反于裙部的内表面的方向向下方倾斜。该倾斜角优选地相对于主体壁的方向在5和30°之间。在这种方式中，由于倾斜角在组装期间用作用于在间隙中接收主体壁的最上部分的导向件，组装更加容易。
在一个优选的实施方式中，周边裙部的内部形状和周边主体壁的第一部分的外部形状的至少一个，优选地两个都包括在凹部和突起部之间的倾斜过渡表面，其中，过渡表面优选地关于主体壁和裙部的竖直延伸以30°和90°之间倾斜。盖的倾斜过渡表面和周边主体壁的第一部分的倾斜过渡表面可以是不同的，但最好是基本上相同。也被称为“肋”或“胎圈”的突起部与凹部相互作用，以形成在盖和主体之间的卡扣连接。凹部和突起部或肋的形状一般并不限定。然而，在优选的实施方式中，有从凹部到突起部的过渡表面，也被称为突起部或凹部的“侧翼”，且该表面优选不垂直于主体壁和裙部的竖直延伸，但以不同的角度特别优选地以在30°和90°之间的角度倾斜。然而，这种过渡或侧翼是弯曲的通常也是可能的。倾斜表面减少了当各元件即盖或主体从在其中例如通过注射成型被形成的模具中取出时材料被意外去除的风险。因此，突起部或凹部的完整性可以被更可靠地保证，从而，盖和罐主体的卡扣连接的可靠性被提高。
在一个优选的实施方式中，罐主体和盖是由不同的塑料材料制成，例如，使得盖的材料比罐主体的材料更有弹性。在本实施方式中，更易可能地将盖卡扣在罐主体上。在这种情况下，盖可更容易地被变形以在罐的组装期间卡扣到主体上。然而，也有可能的是罐主体和盖都由相同材料制成。在另一个实施方式中，罐主体和盖是关于材料针对待被罐吸收的气体的渗透性能选择的不同塑料材料制成。优选的材料是热塑性材料，例如聚烯烃类聚合物。优选的是罐由注射成型法制造。
根据上面描述的罐允许牢固嵌合盖到罐主体，尤其是通过允许在高速下以活性剂填充罐和卡扣盖到罐主体的卡扣连接。上述罐的具体结构允许这些元件的可靠连接，即使当外部力作用到处于其闭合结构中的罐时。事实上，特定卡扣连接既不受施加到罐主体的侧压力，也不受施加到盖的顶部的竖直压力的影响。
此外，特定的卡扣连接允许吸收尺寸公差的任何变化，使得连接的质量和可靠性不再被影响。
此外，特定的卡扣结构连接不再受组装过程中施加的过大的压力的影响，并且不需要压力强度的进一步调整。因此，罐的高速填充和组装比本领域公知的结构更易可能。在其中卡扣连接被形成的区域，卡扣连接的保持力甚至不受活性剂颗粒的影响，使得盖更可靠地保持到罐主体。因此，卡扣连接的可靠性对工艺填充和组装不太敏感，并且不需要特定条件或高精度填充以防止在卡扣连接中涉及的在表面上的任何灰尘的风险。
最后，本发明的罐提供了更精确，更可靠和更好控制的组件，并且与高速制造工艺兼容。
制造根据上述罐主体的方法，包括使用用于形成罐主体的第一部分的外侧的至少两个滑块元件或销的注射成型方法。然后，在滑块被去除之后，罐主体可以从模具中释放。因为相比于通过强制弹出的去除工艺，相关表面特别是周边主体壁的第一部分的外表面的损坏的风险大大减少，所以这些去除过程允许既高效又高质量地制造罐。
附图说明
图1示出了根据现有技术的卡扣连接的示意图。
图2说明了优选实施方式的示意图。
图3a至3h说明了用于罐的盖的优选实施方式的不同视图。
图4a至4h中说明了用于罐的优选主体的实施方式的不同视图。
图5a至5h说明了包括根据图3的盖和根据图4的主体的优选罐的不同视图。
具体实施方式
图1示出了现有技术的罐的卡扣连接的示例性示意图。罐主体12的主体壁11包括位于邻近罐主体的上开口的第一部分B5和在第一部分B5下方的第二部分B6。第一部分B5包括突起部B7和凹部B1以及在第一部分B5和第二部分B6之间的台阶B2，其中台阶B2垂直于罐主体壁11的竖直延伸范围延伸。罐主体壁11的最上部分B4也在图1中说明。
图1还公开了盖14的示例性说明，其包括盘状顶部C6和周边裙部C5。裙部C5包括突起部C1和凹部C7且裙部C5的突起部和凹部与第一部分B5分别相互作用，以提供在盖14和罐主体12之间的卡扣连接。
在根据现有技术的结构中，裙部C5的竖直延伸尺寸，即从盖的顶部C6的下表面C4到裙部C5的下部边缘C2的距离，大于或等于第一部分B5的竖直延伸尺寸，即从台阶B2到主体壁11的最上部B4的距离。这导致了在罐主体的最上部B4和盖14的顶部C6(更特别的是顶部C6的下表面C4)之间形成的间隙J8。另一方面，台阶B2的表面直接接触盖14的裙部C5的下边缘C2。这种结构有时显出了盖到主体上的阻碍问题，可能是由于当竖直压力被施加到盖的顶壁C6上时裙部C5的变形所致，导致卡扣连接的更容易脱离。
在优选实施方式的以下描述中，对图进行了参考，其中相同的元件通过使用的相同的参考标记被标记，且在不同图中相同或相应的元件的具体描述被省略。
图2示出了罐10的优选实施方式，所述罐用于容纳活性剂且用于允许当罐被关闭时活性剂与罐的环境相互作用。与上述现有技术结构对比，周边裙部C5的竖直延伸尺寸比周边主体壁11的第一部分B5的竖直延伸尺寸更小，以当盖14被卡扣到主体12上时在台阶B2和周边裙部C5之间形成间隙J8'。更精确地，间隙J8'在台阶B2的表面和周边裙部C5的下边缘C2之间延伸。如在图2中可以看出，顶部C6的下表面C4接触罐主体12的周边主体壁11的最上部分B4且裙部C5从盖14的顶部C6垂下。
主体壁11的突起部B7和裙部C5的突起部C1以及裙部C5和主体壁11的凹部C1，B1的形状分别关于前述的现有技术被改变。在第一部分B5中的过渡B9关于主体壁11的大体竖直延伸以30°和90°之间的角度倾斜。同样，从盖14的凹部C7到突起C1的过渡C9关于盖14的周边裙部C5的大体竖直延伸方向以类似角度倾斜。过渡B9或C9的倾斜角相对于竖直方向，更具体的平行于大致柱形罐的柱轴线的平行线的上部测量。图2示出了在这个意义上的大约45°角度的倾斜。
除了上述特征，盖14包括支撑元件16，其中之一在图2中示意性示出。这些支撑元件16提供了在周边裙部C5和支撑元件16的端部之间的间隙C8。该间隙C8尺寸足以至少部分地接收主体壁11的第一部分B5，以便提高罐关于施加到盖14或罐主体12上的外部特别是横向或径向力的稳定性。
此外，接收在盖的间隙C8中且在支撑元件16的端部和主体壁的第一部分B5之间的空间J10大于零且小于盖的周边裙部C5的突起C1的顶点和主体壁的突起B7的顶点之间的距离J3。
图3a至3h示出了盖14的优选实施方式。图3a和3b是说明顶部C6、裙部C5、顶部C6的中央部20、支撑元件16以及孔18的盖14的透视图，所述孔18方便当罐被组装用于活性剂作用于罐的环境时在罐的内部和外部之间的气体或其他流体的通过。
图3c和3f是盖14的顶和底视图，其中图3e和3g是盖14的侧视图。图3d是盖14沿在图3f中线D所取的剖面图。图3h是沿在图3f中线H所取的剖视图。
图4a至4h说明了罐主体12的优选实施方式的不同视图。图4a和4b示出了罐主体12的透视图。罐12的底表面包括多个加强肋22，其为罐主体的底部提供了坚实的结构。此外，罐主体12的底部包括为了便于气体或其它流体的流通的多个孔26，使得在闭合罐的内部的活性剂可与罐的环境相互作用。图4a还示出了罐主体壁11和上开口13。可从罐主体12的底表面的顶视图的图4中看出，孔26是类似于在盖14中设置的孔18。图4e和4f是罐主体12的侧视图。图4c是罐主体12的底视图，且图4d和4g是剖面图。图4d示出了沿在图4c中线D所取的剖面图。图4g是沿着在图4c中说明的线G的剖面图。
图5a至5h示出了包括罐主体12和盖14的罐10的优选实施方式。图5a和5b说明了罐10的透视图，示出了之前已经描述的并在图3和4中说明的特征。除了图3和4，图5例如图5a说明了在盖14的裙部C5和罐主体12的台阶B2之间的间隙J8'。图5g和5h是组装的罐10的侧视图，图5d是俯视图，图5e是罐10的底视图。图5c是沿图5e中所示的线C所取的剖面图。图5f是沿在图5e中所示的线F所取的剖面图。
包括间隙J8'和在盖14和主体12之间的优化接触表面的优选实施方式允许用于改进保持特性。该卡扣配合连接较少受不精确填充或盖和主体的组装过程影响，因为在组装过程有关卡扣连接的表面的清洁和在卡扣连接的组装过程中施加的压力的要求比传统罐低得多。相应的，不再需要防止灰尘或颗粒粘附到在卡扣连接中涉及的表面。因此，罐的高速填充和组装比现有技术的结构更容易更有效。在卡扣连接被形成的区域，卡扣连接的保持力对于活性剂的颗粒较不敏感，使得盖更可靠地保持到罐主体。
作为比较例，现有技术的罐和本发明的两个罐已经受打开测试。测试包括以其周边主体壁躺在测力计上放置罐并使周边主体壁经受向下(即在主体壁的横向方向向内)位移的叶片的压力。叶片从周边主体壁开始以5毫米的距离，以每分钟100毫米的位移速度移动。由叶片以该移动而施加的横向力由测力计在叶片的位移期间测量，位移完成之后，可以观察到罐是否被打开或没有。
进一步包括支撑元件的根据在图1中所示的结构的现有技术的24个罐被经受上述试验。在这些24个罐中，在测试过程中12个被打开。
本发明中的具有90°角度的过渡B9和C9(通过使用滑块的方法制造)的24个罐中，试验结束后这些罐没有被打开，尽管其中一些罐被填得满满。
本发明中的具有75°角度的过渡B9和C9(通过使用非滑块的方法制造且其中罐是从模具中由强行喷射取出)的24个罐中，试验结束后这些罐没有被打开，尽管其中一些罐被填得满满。