制造和填充包装容器的方法与流程

本发明涉及一种制造和填充用于固体粉状散装材料的包装容器的方法。

背景技术：

当包装消费品时，尤其是当包装干燥的、可流动的粉状消费品时，通常使用刚性纸板包装容器，刚性纸板包装容器在零售端用作保护性的运输和储存容器，在消费端用作储存和分发容器。这种纸板容器通常设置有可打开/可关闭的盖和可去除或可破坏的内隔膜，内隔膜在包装容器交付给消费者之前使内含物保持新鲜并且保护其免受污染。一旦破坏了内隔膜而获得包装容器中的内含物，那么包装容器保护内含物免受来自环境的有害影响的能力将强烈取决于盖的构造。关注的是，在去除内隔膜之后，包装容器还可以继续使包装容器中的内含物保持新鲜并且保护其免受来自外部的污染。尤其关注的是，包装容器可以反复打开来获得容器中的内含物并且可以再次密封以在多个分发场所之间对包装中的内含物进行卫生储存。用于散装固体的包装容器所含有的包装产品通常比在各个分发场所使用的更多。因此，至少在对应于预期消费者用完包装容器中的所有内含物所需时间的时间段内，需要包装容器中的剩余产品保持品质(例如，味道、气味、可舀性、维生素含量、颜色等)。本发明的目的是提供一种有效制造卫生密封的包装容器的方法，该方法提高了在保护性密封膜(membrane)去除以后仍然使包装容器中的内含物保持新鲜的能力。

技术实现要素：

根据本发明，提供了根据权利要求1所述的用于散装固体的纸板包装容器的制造方法。在从属权利要求中描述了另外的实施方式。

本文所公开的制造纸板包装容器并用粉状材料填充纸板包装容器的方法包括以下步骤：

a)由纸板片材形成管状容器主体，所述容器主体具有带有上主体开口的上端、带有底部主体开口的底端和在所述上主体开口与所述底部主体开口之间沿着所述包装容器的高度方向延伸的容器壁，所述容器壁具有内表面和外表面以及上端边缘和底端边缘；

b)用密封膜闭合所述上主体开口，所述密封膜附接至所述容器壁的内表面；

c)提供呈在环面中具有主要延伸部分的闭合环形式的上加固轮缘，所述上加固轮缘具有外轮廓、内轮廓以及具有在垂直于所述环面的高度方向上的高度，并且在所述上加固轮缘的高度方向上具有上轮缘部分和下轮缘部分；

d)在所述上主体开口处将所述上加固轮缘的下轮缘部分以及可选将所述上加固轮缘的上轮缘部分插入到所述管状容器主体中，使所述上加固轮缘的上端边缘位于容器主体的外侧或者与所述容器壁的上端边缘齐平；

e)在所述容器壁的内表面与所述上加固轮缘的插入部分之间形成熔接密封；

f)将所述容器主体提供至填充站，使所述容器主体的底部主体开口在竖直方向上朝上；

g)通过朝上的所述底部主体开口将粉状材料填充到所述容器主体中；以及

h)闭合所述底部主体开口。

步骤b)，即用密封膜闭合所述上主体开口，可替选地在步骤e)与步骤f)之间进行，或者在步骤f)与步骤g)之间进行。

因此，除了在设置上加固轮缘之前设置密封膜以外，也可以在将上加固轮缘设置到容器主体之后设置密封膜。另一替选是，从容器主体的底端设置密封膜，即，优选在容器主体已经在过程步骤f)中完成上下翻转之后，从容器主体的底端设置密封膜。换句话说，可以在过程的任何适当时刻设置密封膜，只要在填充步骤g)之前设置即可，因为在填充步骤中密封膜需要使粉状材料保持在容器主体中。

如本文所使用的，纸板包装容器是这样的包装容器，其中容器主体由纸板幅材料形成。纸板容器可以由现有技术中已知的任何方式形成，例如通过以下方式形成容器主体：将纸板幅材料弯曲成管状形状，并通过将片材重叠或邻接的侧边缘接合而在纵向上封闭该管。可以用密封条覆盖侧边缘之间的接合。容器底部可以由附接在容器主体管一端处的单独底盘形成，或者可以通过将容器主体管的端部折叠而形成。

如本文所使用的，纸板幅材料是主要由纤维素纤维或纸纤维制成的材料。幅材可以以连续幅材的形式提供，或者以多个单独的片材提供。纸板材料可以是单层(ply)材料或多层材料，并且可以是包括一层或多层材料(例如聚合物膜和涂层、金属箔等)的层压制品。聚合物膜和涂层可以包括热塑性聚合物或由热塑性聚合物组成。纸板材料可以是被涂布、印刷、压花等，并且可以包括填充物、颜料、粘合剂和本领域已知的其他添加剂。本文所公开的纸板材料也称为纸板或纸板箱材料。

本文所公开的包装容器是用于散装固体的容器，散装固体是能够从容器被倒出或舀出的可流动粉状材料。容器通常是在当其内含物清空时被丢弃的一次性容器。用于粉状散装固体的包装容器的关注点是，该容器足够密封或者至少防撒漏，以防止粉状材料例如通过上加固轮缘与容器壁之间的接合点漏出容器。现在已经发现，与粘合剂密封相比，通过将加固轮缘熔接到容器壁的内表面可以实现轮缘与纸板箱壁之间的更可靠的防撒漏接合。此外，粘合剂密封需要向包装容器增加另一组件，还需要提供和施加粘合剂的设备。因此，粘合方法通常比熔接方法成本更高并且更耗时。

如本文所使用的，术语“散装固体”是指例如以颗粒或粉末形式的粉状固体材料。散装材料可以是干的或湿的。本申请的上下文中的散装固体可以是易消化的，例如婴儿配方食品、咖啡、茶叶、米、面粉、糖、谷物、汤料、吉士粉等。可替选地，散装固体可以是不易消化的，例如烟草、清洁剂、肥料、化学制品等。

如本文所使用的，粉状材料是指以颗粒、微粒、碎末、植物碎屑、短纤维、碎片等任何形式的任何材料。

可打开或可剥离的密封膜是指：使用者可以通过破坏密封膜与容器壁的内表面之间的密封，或者通过撕开或其他方式破坏密封膜本身来完全或部分去除膜，以便初始进入包装容器的内隔室。可撕的密封膜可以设置有一个或多个预定薄弱点，例如穿孔或部分通过膜的切口。

可剥离或可撕开的密封膜可以是气密性的或透气的。气密性膜可以由适合对由密封膜界定的隔室提供气密性密封的任何材料或材料组合制成，密封膜例如铝箔、涂覆硅的纸、塑料膜或其层压制品。当包装容器中储存的散装固体对空气和/或水分敏感并且需要避免包装的散装固体与环境空气接触时，气密性膜是有利的。

在根据本文所公开的方法制造的组装和填充的包装容器中，可剥离或可打开的密封膜在所述容器主体中的内隔室与所述容器开口之间形成横截面密封。该内部可剥离或可打开的密封膜是运输和储存密封，其最终由包装容器的终端使用者破坏或去除。

密封膜优选放置在距容器主体的上端边缘的一定距离处，这允许上加固轮缘能够附接至容器主体壁的内表面并位于密封膜与容器主体的上端边缘之间。可替选的，可破坏的密封膜的朝上边缘部分可以延伸到上加固轮缘与容器主体壁的内表面之间的熔接接合中。密封膜与容器主体的上端边缘之间的距离可以为大约10mm-60mm。如果密封膜放置在与容器主体的上端边缘相距30mm-60mm的距离处，那么密封膜上方的空间可以用于容纳与所包装的物品一起提供的勺或其他器具。

根据密封膜是从容器主体的上端设置还是从容器主体的底端设置，接合至容器壁的内表面的膜边缘将向上朝向上主体开口或者向下朝向底部主体开口。在根据本文所公开的方法制成的组装和填充的包装容器中，与朝上的膜边缘附接的可剥离密封膜更能够抵抗由于密封膜外侧的压力大于密封膜内侧的压力而可能造成的无意剥离。另一方面，与朝下的膜边缘附接的可剥离的密封膜更能够抵抗由于密封膜内侧的压力大于密封膜外侧的压力而可能造成的无意剥离。

在具有大的容器主体底部轮廓并设置有可剥离密封膜的包装容器中，优选的是，密封膜可以用朝下的膜边缘附接到容器中。在从容器的底端填充容器的过程中，内含物由密封膜支撑。具体地说，在大容器中，可能存在薄弱的剥离密封在承受正在填充入容器的内含物的重量时破裂打开的风险。通过将带有朝下的膜边缘的密封膜设置在容器中可以减小在填充步骤中的这种无意剥离的风险。

在本文公开的方法中，在步骤d)和步骤e)过程中，即将上加固轮缘设置并附接在容器主体的开口端处的过程中，容器主体的上端边缘可以在竖直方向上朝上，而底端边缘在竖直方向上朝下。此后，步骤f)可以包括将所述容器主体上下翻转，使上端边缘在竖直方向上朝下，而底端边缘在竖直方向上朝上。

可替选地，可以在容器主体保持在任何适当位置(例如，水平位置或上主体开口在竖直方向上朝下的竖直位置)时，将上加固轮缘插入到容器主体中并熔接至容器壁的内表面。在后一种情况中，在填充步骤之前不需要翻转容器主体，这是因为当容器主体出现在填充站时，底部主体开口已经朝上。

通过将附接有上加固轮缘的容器主体引入到填充站中使得底部主体开口朝上，则容器主体可以被放置成上加固轮缘的上边缘置于水平表面上。按照这种方式，在剩下的过程步骤中，容器主体可以由上加固轮缘支撑，而没有损坏暴露的纸板边缘的风险。如本文所公开，在例如填充和闭合包装容器、设置盖、设置具有或没有盖组件的框架结构的过程步骤中，以及在例如排气(degassing)步骤的任何附加步骤中，上加固轮缘提供对容器主体的支撑和保护。

在已经设置了密封膜之后，上加固轮缘使容器可以从底端填充。当在用内含物已经填充包装容器之后设置密封膜时，几乎不可能避免由于在将膜移入容器主体中时产生的紊乱而使一些所包装的粉状内含物漏出通过密封膜的边缘，并且附着在在密封膜与容器主体上端边缘的空间中位于密封膜外侧。打开包装容器发现被所包装的粉状材料弄脏的内部密封膜的使用者通常会感觉到包装容器比所希望的不卫生。此外，一些所包装的粉状材料可能会陷入密封膜与容器壁之间的密封中，使得密封没有所希望的紧密并且难以精确控制密封强度。

通过在用粉状材料填充包装容器之前附接密封膜，消除了在包装容器上端的密封膜外侧发现粉状材料的风险，也就是粉状材料对密封膜与容器主体壁之间密封性的质量和可预测性产生负面影响的风险。

熔接到容器主体壁的内表面的刚性上加固轮缘有助于挠性纸板容器主体开口边缘的成型和稳定，使容器主体壁符合上加固轮缘的轮廓并为容器主体壁提供所需的预定且稳定的形状。

上加固轮缘与容器主体之间的熔接密封可以通过任何适当方法形成，其中高频熔接是优选的。为了实现高等级紧密性的密封，上加固轮缘与容器壁之间的熔接密封优选围绕上主体开口连续形成。然而，如果较低等级紧密性的密封就足够，例如当只需要防撒漏密封并防止包装容器中的粉状内含物漏出通过熔接密封时，那么间断的熔接接合可以提供令人满意的密封。

通过熔接方式将上加固轮缘与容器壁的内表面接合，与粘附方式相比可以获得更紧密且更薄的附接。熔接的加固轮缘优选是塑料轮缘并且可被布置成在容器壁的内表面与容器盖的内表面之间延伸，由此上加固轮缘有助于在容器壁与容器盖之间形成连续阻隔。

本文所公开的包装容器的阻隔性可以设计成根据包装在包装容器中的物品而满足不同的紧密性要求。例如，与用于对氧气和水分暴露高度敏感的例如婴儿配方食品的包装容器相比，用于干豆的包装容器具有较低的阻隔等级就足够了。在上加固轮缘的上边缘与容器盖的内表面之间的气密性垫圈密封和在上加固轮缘与容器壁的内表面之间的气密性熔接密封的组合，可以提供一种在密封膜被去除后仍然具有优秀阻隔性的包装容器。

本文所公开的方法制造的包装容器优选具有这样的阻隔性，即使在去除内部密封膜之后阻隔性也可以基本保持不变。换句话说，封闭包装容器中的内含物可以同样地被很好保护或者近似同样地被很好保护，而不管是否去除内部密封膜。这还意味着，盖与上加固轮缘之间形成的密封以及上加固轮缘与包装容器的内壁之间的熔接密封优选具有这样的阻隔性，对包装的内含物提供了与内部密封膜和其他容器组件(其他容器组件将容器中的内含物与包装容器外部环境分开)相同等级的保护。

如果容积为大约1l的包装容器在23℃、50％相对湿度下提供大约0.006cc氧气/24h的氧气阻隔，那么该包装容器被认为是气密性的。

熔接工艺提供了一种在塑料轮缘与纸板容器壁之间形成具有预定紧密性的接合的高度可控方式。接合可以通过以下方式形成：提供能量以加热并局部软化或熔化塑料轮缘中的和/或容器壁的内表面上的一个或多个热塑性组件，并在垂直于容器壁的方向上将塑料轮缘与容器壁压在一起。用于形成熔接密封的热塑性材料可以由塑料轮缘提供，由容器壁的内表面上的热塑性膜或涂层提供，或者同时由塑料轮缘和容器壁的内表面上的热塑性膜或涂层提供。可以优选的是，塑料轮缘由热塑性材料制成。热塑性轮缘可以由本领域已知的任何适当熔融成形工艺制成，例如注塑成型。通过控制熔接温度、压力和熔接时间，可以使熔接工艺适于被熔接的材料并且获得具有所需紧密性等级的熔接缝。因此，熔接工艺是精确且可预料的，并且是形成具有预定紧密性等级的可靠密封的有效方式。

在用粉状材料填充包装容器之后，底端被闭合以将粉状材料密封在包装容器的内隔室中。可以通过将底盘附接到容器壁的内表面来进行底端闭合。底盘可以附接在与容器主体壁的底端边缘相距小的向内距离处，从而提供可堆叠性和/或便于将底部轮缘设置在容器主体的底端处。可以通过粘接或熔接方式进行附接，其中熔接通常是优选的。

底盘可以由例如纸板、塑料、金属以及这些材料的层压制品的任何适当材料制成。纸板底盘可以通过熔接(例如，高频熔接)附接至容器主体壁的内表面。在通过使底盘的周向边缘弯曲以形成可以熔接到容器主体壁3的内表面的凸缘来插入到底部主体开口中之前，使底盘成形。与内部密封膜与容器主体壁的内表面之间的熔接密封相比，底盘与容器主体壁之间的熔接密封更加不易被包装的粉状材料污染。底盘通常比密封膜更厚且更可压缩，并且更容易与容器主体壁形成紧密密封。在底盘插入到底部主体开口中时从包装容器漏出的粉状材料的量非常小。因为底盘仅插入到容器主体中非常小的距离，所以插入步骤在所包装的粉状材料的表面上仅产生最小的紊流。因而在闭合步骤中损失的粉末材料的量最少化。在包装容器已经被闭合之后附着在底盘外侧的任何粉状材料可以容易地被去除，并且不会使包装容器看起来被弄脏。

可替选地，包装容器的底端可以通过现有技术中已知的任何适当方法闭合，例如折叠并密封容器壁的端部。

本文所公开的方法还可以包括：通过将框架结构机械附接至所述上边缘轮缘来设置所述框架结构。可以通过在上加固轮缘和框架结构上设置的配对轮廓实现上加固轮缘和框架结构之间的机械连接。这种配对轮廓优选包括扣合特征，例如相互接合的脊部和轨道或者突部和孔/腔等。可以通过在框架结构与上加固轮缘之间形成扣合连接而实现框架结构与上加固轮缘之间的附接。

上加固轮缘与框架结构之间的机械连接优选是不可逆的，这意味着一旦建立连接，只能通过毁损或损坏连接部件来破坏连接。

框架结构可以形成盖组件的一部分，所述盖组件还包括通过所述铰接件连接到框架结构的盖件。盖件可以是完整盖，或者可以仅是盖的一部分，其与一个或多个附加盖件组装成容器盖。例如，盖件可以是限定一部分盖的形状和尺寸的外盖件，该外盖件暴露于包装容器的外部并且在容器盖中与内盖件(例如，内垫圈盘)组合，该内盖件提供与上加固轮缘上的邻接面配合的相应邻接面，以便在盖与上加固轮缘之间形成密封。内垫圈盘可以由纸板箱、塑料或任何适当层压制品制成，并且可以包括可弹性压缩的材料，例如天然橡胶或人造橡胶或其它可弹性压缩的聚合材料，这可以有助于盖与上加固轮缘之间的紧密密封。

通过将框架结构或盖组件设置成独立于上加固轮缘的部分，框架结构或盖组件可以在已经填充包装容器并且已经对底端闭合之后附接至上轮缘。框架结构或盖组件可以具有三维轮廓形状，并且带有堆叠特征、装饰性浮雕元素、锁定元件以及其他畸变和不规则性。此外，盖件可以具有非平面的表面，例如倒圆形表面或不规则形状表面。由于包装容器不能安全置于非平面的上表面上，因此所有这些三维特征都使包装容器在底部填充过程中难以处理。此外，具有复杂三维形状的塑料组件具有相当高的制造成本，并且在包装容器的组装和填充过程中容易损坏。通过在填充和闭合容器之后设置框架结构或盖组件，可以减少在该过程中损坏并且必须丢弃的包装容器的数量。因此，与常规的单件式轮缘构造相比，本文所公开的包括盖和两件式轮缘/框架构造的上闭合件可以用于保持较低程度的浪费。本文所公开的上加固轮缘具有简单的形状，而没有在制造过程中可能被损坏的突起特征。此外，上轮缘在制造和填充过程中用于支撑和加固容器主体，并在该过程中保护易损坏的容器主体纸板边缘以防损坏。在完成的纸板容器中，上轮缘有助于在运输和储存过程中稳定和成型容器主体。

盖可以在已经用粉状材料填充容器主体并且容器主体的底端已经被闭合之后设置到容器主体的上端。如本文所述，盖可以形成还包括框架结构的盖组件的至少一部分，或者可以是独立部件。

容器盖可以是包装容器的独立部件，当打开容器时，该部件可以完全去除。可替选地，容器盖可以通过铰接件附接到框架结构。铰接件可以是活动铰接件，即，盖与框架结构之间的可弯曲连接。活动铰接件可以与盖和/或框架结构一体形成，或者可以是附接到容器盖和框架结构的单独形成的元件。可替选地，铰接件可以是两件式铰接件，其中第一铰接件部分布置在容器盖上，而第二铰接件部分布置在框架结构上。两件式铰接件构造可以用于将容器盖直接附接到上加固轮缘。

如果盖包括第一盖件和第二盖件，那么第二盖件可以在将盖组件附接至框架结构或上加固轮缘之前或之后附接至第一盖件。

本文所公开的方法还可以包括以下步骤：

-提供呈在底部环面中延伸的闭合环形式的底部加固轮缘，所述底部加固轮缘具有外轮廓、内轮廓以及具有在垂直于所述底部环面的高度方向上的高度，并且在所述底部加固轮缘的高度方向上具有上轮缘部分和下轮缘部分；

-在所述底端边缘处将所述底部加固轮缘的上轮缘部分以及可选还将所述底部加固轮缘的下轮缘部分插入到所述管状容器主体中，使所述底部加固轮缘的下端边缘位于容器主体的外侧或者与所述容器壁的底端边缘齐平；以及

-将所述底部加固轮缘附接至所述容器壁的内表面。

当本文所公开的包装容器设置有底部轮缘时，该底部轮缘还有助于容器底部边缘和容器主体壁的成型和稳定。如本文所述，可以通过使主体壁边缘符合具有所需底部轮廓形状的刚性塑料上加固轮缘而为包装容器提供任何所需的管状形状。可选地，容器主体形状可以通过具有所需底部轮廓形状的刚性底部轮缘来进一步稳定。底部轮缘通过与包装容器的上部处的配对堆叠元件配合，还有助于改进本文所公开的包装容器的可堆叠性。

本文所公开的方法可以包括与所述填充步骤结合进行的排气步骤。排气步骤可以包括在填充步骤中向粉状材料流提供保护性气体。保护性气体可以为氮气、二氧化碳或者氮气与二氧化碳的混合气。可以在粉状材料到达包装容器之前将保护性气体吹到粉状材料流中。

可替选地或作为附加，在保护性气氛中进行所述闭合步骤。当在填充步骤中用保护性气体处理粉状材料时，包装容器优选在保持保护性气氛的同时被传送至闭合步骤，例如，通过使包装容器移动通过充满保护性气体的管道。可替选地，可以将填充后的容器引入真空腔室中以抽走空气，然后容器处于保护性气氛并被闭合。

包装在根据本文所公开的方法制造的包装容器中的粉状材料可以是诸如配方食品、茶、咖啡、可可、糖、面粉、米、豌豆、豆、烟草等食品材料或可消耗材料，以及诸如清洁剂和洗碗粉等家用化学品。适合在本文所公开的包装容器中包装的粉状或颗粒状产品是可流动的，这意味着可以将所需量的产品从包装容器倒出或舀出。

上加固轮缘可以具有任何适当横截面轮廓，只要可以与上主体开口内侧的上加固轮缘的至少一部分适配即可。因此，上加固轮缘可以具有被设置成在容器中在容器壁的内表面上向下延伸的腿部。上加固轮缘可以呈l形，并包括延伸出并覆盖纸板容器主体壁的上边缘的第二腿部。l形上加固轮缘的向下延伸的腿可以在加固轮缘的不同部分具有不同的厚度。优选的是，上加固轮缘可以没有任何部分被布置成在纸板容器壁的外表面上向下延伸。因为大致i形或l形的上加固轮缘容易插入到容器主体开口中并且通过熔接和垂直于容器主体壁施加压力而附接至容器壁，所以这样的上加固轮缘可以是优选的。

上加固轮缘与容器壁之间的熔接密封优选为防撒漏密封，更优选为防潮密封，最优选为气密性密封。

当所包装的物品在暴露于环境空气的情况下对水分敏感和/或对降解敏感时，需要可以具有较高紧密性等级的包装容器和任何容器密封。包装容器还需要可以是防香味的，以便保存所包装的物品中的气味和芳香并且防止从包装容器外部带走所包装的物品的气味和芳香。

上加固轮缘的上边缘可以在包装容器的高度方向上布置在容器主体开口边缘的上方。按照这种方式，确保了容器壁的上端边缘在包装容器的填充过程中保持远离放置容器主体的表面。

在根据本文所公开的方法制造的纸板包装容器中，上加固轮缘的内轮廓限定了入口的形状和尺寸，由此入口小于所述容器主体开口，入口的开口面积优选是容器主体开口面积的85％-99％，例如容器主体开口面积的90％-98％，或容器主体开口面积的94％-97％。加固轮缘优选尽可能少地构造到容器开口中，使得入口尺寸最大化。薄的加固轮缘和大的入口使得可以容易地接触包装容器中的内含物，并且有助于便于将内含物舀出或倒出容器。此外，薄的内加固轮缘使粉状材料附着在下轮缘边缘上或轮缘与容器壁之间的风险最小化。打开包装容器看到弄脏的内环的使用者会感觉到包装容器脏并且比所希望的不卫生。此外，通常需要使包装的粉状材料保持远离更暴露于污染物的入口，这是因为入口可能更容易接触到打开包装容器并通过入口取出内含物的人手。包装容器中的附着在上加固轮缘上的污染的内含物可能会落回到容器中，转而可能会污染容器中的剩余内含物。除了内加固轮缘薄以外，加固轮缘的向内指向的表面优选是基本平滑的，而没有例如容器中的粉状内含物可以附着其上的脊部和突部等不规则形状。

如果包装容器设置有与上加固轮缘机械连接的框架结构，那么可以优选的是，框架结构的任何部分不会延伸到入口中并减小入口的面积。然后，框架结构可以用于提供以下特征：例如盖铰接件、将盖保持在入口上方的闭合位置中的机构、锁定元件、堆叠元件等。

上加固轮缘还可以配置有用于将盖保持在闭合位置的机构。这种机构可以由扣合锁定元件构成，如现有技术所已知，扣合锁定元件包括在轮缘和盖上的配对的脊部和凹槽、凹形/凸形锁定元件等。除此以外，纸板包装容器上的闭合装置可以包括锁定装置。

锁定装置可以包括布置在框架结构(如果存在)、容器主体或上加固轮缘上的第一锁定元件，和布置在容器盖上的第二锁定元件。第一锁定元件和第二锁定元件可以是配对的锁定元件，例如包括钩和其他突部的凹形/凸形锁定元件，钩和其他突部被布置成与脊部、钩、轨道、孔、腔、环等相互接合。例如，锁定装置可以由锁定活板或锁扣提供，该锁定活板或锁扣从盖上的边缘(例如从盖的前边缘)延伸并且包括至少一个锁定元件，该至少一个锁定元件可以紧固到容器主体或上加固轮缘或框架结构上的相应锁定元件中或者该相应的锁定元件上。锁定元件优选设计成使锁定装置重复打开和关闭。通过例如手指抓握、摩擦增加元件、拉环等抓握装置可以有利于锁定装置的操作。

如本文所述，容器盖与边缘轮缘或开口边缘之间的闭合优选是防撒漏的，最优选是气密性或至少大致气密性的。容器盖与边缘轮缘之间的紧密闭合可以通过盖和轮缘上的配对的轮廓增强，并且可以包括扣合特征，例如相互接合的脊部和轨道或者突部和孔/腔等。

本文所公开的纸板包装容器的内盖表面可以由内垫圈盖件构成，内垫圈盖件布置成当盖处于容器开口上方的闭合位置时与上加固轮缘上的相应部分邻接，以便在盖与上加固轮缘之间形成垫圈密封。内垫圈盖件可以是平盘并且可以由任何适当材料形成，例如纸板、塑料或层压纸板等。内垫圈盖件优选包括弹性材料，该弹性材料可以被设置成在形成内盖表面的表面上的弹性涂层或层。弹性涂层或层可以施加在内盖表面的全部或部分上，但是优选应当至少施加在构成邻接面的内盖表面的区域内。

内垫圈盖件可以通过粘接或熔接方式附接至外盖件。然而，优选的是，内垫圈盖件可以机械地附接至外盖件，例如通过扣合到沿着外盖件的边缘延伸的凹槽中而附接在外盖件的内表面上。

在容器开口处的一个堆叠部件或多个堆叠部件可以沿着周向布置在容器盖上，和/或布置在与包围包装容器中的入口的上加固轮缘连接的框架结构上，和/或布置在上加固轮缘上。容器盖可以设置有在每一个盖的上部外表面和内部下表面上布置的配对的堆叠部件，使得例如在本文所公开的包装容器的制造过程中，盖在设置到包装容器之前可以单独堆叠。按照类似的方式，包括铰接至框架的盖件的容器盖组件也可以设置有配对的堆叠部件，使得盖组件可以单独堆叠。

在容器开口处的堆叠部件可以呈在外盖表面上或者在上加固轮缘上或者在与加固轮缘连接的框架上的周向壁架(ledge)的形式。当一个容器堆叠在另一个容器的顶部时，顶部容器的底部边缘或底部轮缘可以保持在该周向壁架上。

作为外盖表面的周围处连续或不连续壁架的替选，容器开口处的堆叠部件可以设置成与该容器的底部处的相应堆叠部件相配合的两个或更多个支撑表面。在容器的底部处的堆叠部件可以呈上文所述的向下延伸的底部边缘的形式，或者可以呈在容器底盘与周向壁架或其他支撑表面(当一个容器堆叠在另一个容器顶部时，容器底部处的一个堆叠部件或多个堆叠部件置于该支撑表面上)之间提供所需间隔的突起或其他突部的形式。

本文所公开的包装容器的容器主体可以具有四个主要的主体壁部；前壁部与后壁部相对布置，以及两个相对侧壁部在前壁部与后壁部之间延伸。主体壁部以拐角或拐角部连接，拐角或拐角部可以形成在彼此成直角布置的平面表面之间，或者可以是为包装容器提供更柔软、略微倒圆外观的弯曲或倾斜拐角部。此外，主体壁部的形状可以偏离平面形状，其中一个或多个主体壁部具有向外或向内的弯曲。当容器主体具有一个或多个向外弯曲的主体壁部时，任何这种主体壁部的曲率始终小于任何弯曲拐角部的曲率，即，本文所公开的包装容器的容器主体的拐角部的曲率半径小于主体壁部的任何曲率半径。拐角部与主体壁部之间的过渡可以视为曲率的显著变化，或者可以视为曲率的连续变化。

此外，容器主体可以在没有任何明显的主体壁部的情况下制成，并且可以具有任何适当的底部轮廓形状，例如圆形、卵形或椭圆形。

在纸板容器中，在容器中使用的纸板材料的量最少化与使容器足够刚性以避免容器损坏或塌陷(例如，在为了运输和储存而堆叠时)之间存在矛盾。已经发现，通过使所有容器壁仅略微向外弯曲，就可以比具有平面壁的常规包装容器明显提高包装容器的形状稳定性和刚性。因此，决定容器壁曲率的上端边缘和下端边缘的曲率半径优选选择成使容器壁设置有近似平面的形状，这意味着消费者感觉容器壁是平面的。

附图说明

下面将通过非限制性示例并参考附图进一步阐述本发明，其中：

图1示出包装容器的透视图；

图2示出具有打开的盖的图1的包装容器的透视图；

图3示出图1的包装容器的分解视图；

图4示出沿着图1中的线iv-iv截取的横截面；以及

图5示意性示出用于制造并填充图1的包装容器的过程。

具体实施方式

应当理解的是，附图是示意性的，各个组件(例如，材料层)不一定按照比例绘制。附图中示出的包装容器、加固轮缘和盖组件仅作为示例而不应当认为对本发明的限制。因此，本发明的范围仅由所附权利要求确定。

参见图1-图4，示出了一种用于可倾倒或可舀的散装固体的纸板包装容器1。附图中所示的容器1的具体形状不应当视为对本发明的限制。因此，根据本发明制造的纸板包装容器可以具有任何可用的形状或大小。

包装容器1包括由管状容器壁3形成的容器主体2，管状容器壁3包括前壁部3a、后壁部3b和两个侧壁部3c、3d。容器壁3从容器主体底端的底端边缘4沿着包装容器1的高度方向h延伸到容器主体2上端的上端边缘5。容器主体2在上端处具有上主体开口6’，在底端处具有底部主体开口6”。容器壁3具有内表面7和外表面8，内表面7面向包装容器1的内隔室11，而外表面8背向内隔室11并暴露在包装容器1的外部。在容器主体2的底部边缘4处设置有底盘9，该底盘9覆盖底部主体开口6”。容器主体2由本文所限定的纸板材料制成。容器主体2可以通过以下方式形成：将纸板幅材的侧边缘集合在一起，使材料呈现管状，之后再将侧边缘密封在一起。侧边缘可以通过本领域已知的任何适当方法密封，例如熔接或粘接，其中熔接是优选的。容器主体幅材侧边缘的密封可以包括使用本领域已知的密封条，密封条设置在侧边缘之间的接合处。底盘9可以由纸板、金属、塑料或本领域已知的这些材料的任何适当组合制成。

容器主体底端边缘4由塑料加固底部轮缘10加固，塑料加固底部轮缘10设置到容器壁3的内表面7并位于底盘9与底端边缘4之间，塑料加固底部轮缘10具有向外指向的凸缘12，凸缘12覆盖底端边缘4并形成包装容器1的底部边缘13。底部轮缘10加固了纸板底端边缘4，稳固了容器主体2的形状并保护容器主体底部边缘4免于机械变形。塑料底部轮缘10还用作对包装容器所放置的表面上可能存在的水或其他液体的保护性阻隔。底部轮缘10在所述包装容器1的底盘9与底部边缘13之间限定了向下敞开的空间，在两个或更多个包装容器彼此上下堆叠时，该空间可用于容纳设置在另一包装容器上端的堆叠元件。

作为塑料底部轮缘的替选，包装容器的底部边缘可以由纸板容器主体的卷制(rolled)边缘形成，或者可以由底盘9和容器主体2之间的简单非卷制接合件提供。

通过底盘9的闭合可以由现有技术中已知的折叠底部代替。

纸板包装容器1设置有包括盖14和上加固轮缘15的闭合装置，上加固轮缘15沿着容器主体开口边缘5延伸并限定了容器入口35的周缘，容器入口35小于由管状容器主体2的上端边缘5限定的上容器主体开口6’。

上加固轮缘15优选为塑料轮缘，最优选为热塑性轮缘并且在上主体开口6’处附接至容器主体壁3的内表面7。上加固轮缘15在容器1的高度方向h上具有延伸部分，并且具有带有面向容器底部9的下轮缘边缘17的下轮缘部分16，和带有背向容器底部9的上轮缘边缘19的上轮缘部分18。上加固轮缘15围绕上主体开口6’的整个周长延伸。上轮缘部分18在高度方向h上向上伸出上主体端边缘5，由此上加固轮缘15的上边缘19在包装容器1的高度方向h上位于上主体端边缘5的上方。

上加固轮缘15通过围绕容器开口6’延伸的熔接密封20接合至容器壁3的内表面7。熔接密封20优选围绕上主体开口5连续延伸，并且为防撒漏熔接密封，还优选为防潮熔接密封，最优选为气密性熔接密封。

熔接密封20通过以下方式形成：提供能量以加热并局部软化或熔化热塑性轮缘15中和/或容器主体壁3的内表面7上的涂层或膜中的一个或多个热塑性组件，并通过在垂直于容器壁3的方向上将加固轮缘15与容器壁3压在一起。可以控制并调节温度和压力，以在不损坏熔接组件的情况下形成坚固并且紧密的密封。用于形成熔接密封20的热塑性材料可以由全部或部分热塑性加固轮缘15提供，由容器壁3的内表面7上的热塑性膜或涂层提供，或者同时由全部或部分热塑性加固轮缘和容器壁3的内表面7上的热塑性膜或涂层提供。塑料加固轮缘15优选由能够使其加热成形的热塑性材料(例如通过注塑成型)制成。注塑成型过程可以用于形成这样的塑料组件：在塑料组件的不同部分中具有不同聚合物成分。例如，塑料加固轮缘的熔接至容器主体的表面可以由软化点和熔化点比该加固轮缘的其他部分低的聚合物成分形成。此外，上加固轮缘15上的邻接面可以由弹性热塑性聚合物形成。可以使用任何适当熔接技术，例如超声熔接或高频熔接，其中高频熔接是优选的。

盖14由外盖件14a和内盖件14b形成。外盖件14a是具有三维形状并提供盖14的上部外表面25的型材部件。如图3所示，外盖件14a具有内表面26，内表面26包括加固肋27的形式。内盖件14b为平盘。内盖件14b具有内盖表面24，当盖14封闭在容器入口35上时，内盖表面24面向底盘9。

外盖件14a通过铰接件29连接至框架结构30，盖14和框架结构30一起形成盖组件31。铰接件29是与上盖件14a和框架结构30一体形成的活动铰接件，作为上盖件14a与框架结构30之间的挠性连接。如本文所述，所示铰接件仅用作非限制性示例，并且应当理解为任何其他类型的功能铰接件都可以用于连接框架结构与盖。此外，盖可以为可去除型，而与框架结构之间没有任何永久连接。

框架结构30在容器主体开口边缘5处设置至包装容器并且通过扣合连接机械附接至上加固轮缘15。在加固轮缘15熔接至纸板容器壁3的内表面7之后，框架结构30附接至上加固轮缘15。框架结构30通过以下方式设置至上加固轮缘15：将框架结构30向下压在上加固轮缘15的上边缘19上，直到框架结构30通过上加固轮缘15和框架结构30上的配对扣合特征锁定在上加固轮缘15的合适位置中。当框架结构30已经附接至上加固轮缘15时，只能通过破坏或损坏轮缘15与框架结构30之间的扣合连接再次去除框架结构30。

内隔室11在容器主体2的上端处由完全或部分地可去除的密封膜33密封，该可去除的密封膜密封至容器主体壁3。内隔室填充有粉状材料34。如本文所公开的，可去除的密封膜33可以从容器主体2的顶端或者从容器主体2的底端附接至容器壁。

为了获得首次接触所包装的物品，使用者需要打开盖14，通过完全或部分去除密封膜33而露出所包装的粉状材料34。密封膜33可以被设置成从容器主体2的壁3剥离，或者可以设置有用于破坏膜33以使其可以通过入口35被至少部分去除的机构。这种机构可以为一个或多个预定薄弱部的形式，例如穿孔或部分通过膜的切口。当膜是撕开型时，密封膜的窄边缘部分可以留在容器壁3的内表面7上。优选地，密封膜的任何这种残留部分应当不大到使得其延伸到由上加固轮缘的内周限定的入口中。

一旦去除了密封膜33，那么足以打开盖14以通过入口35获取内隔室11中所包装的物品34。如展现了上加固轮缘15内侧的图2所示，入口35的面积由上加固轮缘15的内周缘28或内轮廓限定。因为上加固轮缘15设置在容器主体壁3的内表面7上并在向内的方向上增加主体壁的厚度，所以入口35的面积始终小于上主体开口6’的面积。

当包装容器1打开时，可以通过入口35从包装容器1中用勺(未示出)舀出或者倒出所需量的所包装的物品34。勺优选可以随包装容器1提供。勺一开始可以放置在密封膜33上，可以可去除地附接至内盖表面26或者可以附接至上加固轮缘15。

可以通过图5所示的方法制造和填充图1-图4所示的包装容器。该方法包括：通过将纸板片材2’的侧边缘67、侧边缘68集合在一起以使材料呈管状而用纸板片材2’形成管状容器主体2。然后，将纸板片材的侧边缘67、侧边缘68密封在一起。可以通过现有技术中已知的任何适当方法进行侧边缘的密封，例如通过熔接或粘接方法，其中熔接是优选的。在图5的方法中，使用密封条69将容器主体片材2’的侧边缘67、侧边缘68密封。对于本发明而言，使用密封条69是可选的。

容器主体2具有带上主体开口6’的上端70、带底部主体开口6”的底端71、以及在上端70与底端71之间延伸的容器壁3。容器壁具有内表面7、外表面8、上端边缘5和底端边缘4。

上主体开口6’通过以下方式闭合：穿过开口6’设置密封膜33，并在距容器壁3的上端边缘5一定距离处将密封膜33的周向边缘部分附接至容器壁3的内表面7。密封膜33优选通过熔接方式附接至容器壁3的内表面7。熔接密封72可以是可剥离的密封或者永久密封。如果熔接密封是永久密封，那么密封膜33优选设置有允许其被使用者撕开的机构。这种撕开机构可以是本文所公开的穿孔或其他撕开指示。

随后提供上加固轮缘15，上加固轮缘15呈在环面中具有主要延伸部分的闭合环的形式。上加固轮缘15具有外轮廓、内轮廓以及在垂直于环面的高度方向上的高度。上加固轮缘15在上加固轮缘15的高度方向上具有上轮缘部分18和下轮缘部分16，并且通过将下轮缘部分16插入到容器主体2的上主体开口6’中而设置到容器主体。如本文所述，也可以将上加固轮缘15的上部分18插入到容器主体中。然而，应当确定主体上端边缘的任何部分不会伸到插入后的上加固轮缘15的上边缘上方。

因此，将上加固轮缘15插入到容器主体2中，使得上加固轮缘15的上端边缘保留在容器主体2的外部或者与容器壁3的上端边缘5齐平。

通过将比容器主体2更刚性的上加固轮缘15插入到容器主体中，使容器主体2的上端边缘5符合上加固轮缘15的外轮廓。因此，将上加固轮缘15设置到容器主体壁3用于使上端边缘5进而使容器壁3呈现随上加固轮缘15的轮廓的横截面形状。

然后在容器壁8的内表面7与上加固轮缘15的插入的下部分16之间形成熔接密封20。如本文所述，熔接密封优选是高频熔接密封，并且通过加热和垂直于容器壁3加压以熔化或局部软化在上加固轮缘15中和/或容器主体壁3的内表面7上的热塑性组件而形成。

然后，将部分装配的包装容器按照如箭头a指示上下翻转，直到容器主体2的底部主体开口6”和底端71朝上并且进入填充站，在填充站，将粉状材料通过朝上的底部主体开口6”填充到容器主体2中。

应当理解的是，可替选地，可以在包装容器1处于在箭头a之后所示的翻转位置的同时附接上加固轮缘15。在这种情况下，包装容器1在其出现于填充站时已经具有了正确取向，并且不用进行翻转步骤。在形成管状容器主体2以及设置内部密封膜33和上加固轮缘15的初始步骤过程中，包装容器的取向对本发明为非关键的。应当理解的是，在这些过程步骤过程中，容器主体2可以保持在任何适当位置中，只要它出现于填充站时底部开口朝上(如图5中由箭头a所示)即可。

此后，通过将底盘9附接至容器主体壁3的内表面7来闭合底部主体开口6”，使得粉状材料34变成被封闭在密封膜33与底盘9之间的内隔室中。尽管底盘可以由例如纸板、塑料或金属的任何适当材料制成，但纸板底盘通常可以是优选的。纸板底盘9可以通过熔接(例如，高频熔接)附接至容器主体壁3的内表面7。在通过使底盘9的周向边缘弯曲以形成可以熔接到容器主体壁3的内表面7的凸缘来插入到底部主体开口6”中之前，使底盘9成形。与内部密封膜33与容器主体壁3的内表面7之间的熔接密封72相比，底盘9与容器主体壁3之间的熔接密封更加不易被包装的粉状材料34污染。底盘9通常比密封膜33更厚且更可压缩，并且更容易与容器主体壁3形成紧密密封。此外，在底盘9插入到底部主体开口6”中时，可从包装容器1漏出的粉状材料34的量非常小，这是因为底盘9仅插入到容器主体2中非常小的距离，从而在所包装的粉状材料34的表面上仅产生最小的紊流(turbulence)。另外，在包装容器已经闭合之后附着在底盘9外侧上的任何粉状材料可以容易地被去除，并且将不会被包装容器的使用者看到。

在底盘9已经设置在底部主体开口6”上之后，在容器主体2的底端71处底部加固轮缘10附接至容器主体2的内壁7。底部加固轮缘10具有外轮廓、内轮廓以及在垂直于底环面的高度方向上的高度，并且在底部加固轮缘10的高度方向上具有上轮缘部分和下轮缘部分。通过在容器主体2的底端边缘4处将底部加固轮缘10的上轮缘部分以及可选将底部加固轮缘10的下轮缘部分插入到管状容器主体2中，使容器主体2的底端边缘4符合底部加固轮缘10的外轮廓。正如上加固轮缘15，底部加固轮缘10的底端边缘位于容器主体2的外侧或者与容器壁3的底端边缘4齐平。

对于本文所公开的过程而言，将底部加固轮缘10设置到包装容器的底端是可选的。

然后，将部分装配的包装容器再次按照如箭头b指示翻转，直到容器主体2的上端70朝上，然后将包括盖14和框架结构30的盖组件31扣合在上加固轮缘15上，以产生完全装配并且填充的包装容器1。

应当理解的是，可替选地，在上加固轮缘15已经设置到容器主体2之后，可以用密封膜将上主体开口6’闭合。另一可替选的是，优选在容器主体已经完成由图5中箭头b所示的上下翻转之后，从容器主体2的底端71设置密封膜33。因此，可以在过程的任何适当时刻设置密封膜33，只要在填充步骤之前设置即可，这是因为在填充步骤中密封膜33需要使粉状材料保持在容器主体2中。

还应当理解的是，本文所公开的将框架结构/盖组件设置至上加固轮缘15的过程是可选的。因此，可替选地，填充并且底部密封的包装容器可以设置有直接设置至上加固轮缘15的盖，作为可完全去除的盖或者作为通过两件式铰接件附接至上加固轮缘15的盖。

附图所示的盖构造的优点在于，框架结构30或整个盖组件31可以在容器1已经填充并包围内含物34闭合之后附接至上加固轮缘15。按照这种方式，可以将在制造和填充过程中盖组件31或框架结构30被损坏的风险最小化。此外，通过在过程的后期阶段附接三维成型的盖组件31或框架结构30，包装容器1可以从容器主体2的底端填充，这意味着密封膜33可以在对容器进行填充之前设置在包装容器中。在用粉状材料填充包装容器之前将密封膜33设置在包装容器中的优点在于，没有膜与容器壁之间的密封被粉状材料污染的风险。此外，也没有任何包装粉状材料附着在位于密封膜外侧、盖与密封膜之间的空间中的风险，如果在填充包装容器之后设置密封膜，那么可能会发生这种情况。与密封膜与盖之间的空间完全干净的容器相比，第一次打开新的包装容器并发现一些内含物在密封膜外侧的使用者会认为该容器不太卫生和可靠。

如本文所公开，通过在容器壁与容器壁内侧的加固轮缘之间设置密封，加固轮缘15与容器壁3之间的接合在容器内侧形成连续阻隔。塑料加固轮缘15比容器壁3更刚性，对纸板容器壁3构造了形状稳定的延续或补充，并提供了第一邻接面，当该第一邻接面压在盖14的内表面上的第二邻接面上时，第一邻接面抗变形，并且允许包装容器1重复打开和关闭而没有损坏主体上端边缘5并因此破坏容器密封性的风险。加固轮缘15与容器壁的内表面7之间的有效熔接密封20与加固轮缘15上的不可变形邻接面结合提供了本文所公开的容器，在消费者首次打开容器之后以及在任何内部密封膜或其他运输密封件已经被破坏之后，该容器具有改进的可再密封性和紧密性。