用于密封包装的开启设备和设置有开启设备的密封包装的制作方法

1.本发明涉及一种用于包含可倾倒产品，特别是液体或可倾倒食品的密封包装的开启设备。
2.本发明还涉及包含可倾倒产品的密封包装。


背景技术：

3.众所周知，许多液体或可倾倒食品，如果汁、uht(超高温处理)牛奶、葡萄酒、番茄酱等，都是以由无菌包装材料制成的包装出售的。
4.一个典型的示例是用于可倾倒食品的平行六面体包装，称为tetra brik aseptic(注册商标)，它是通过密封和折叠包装材料的层压卷材制成的。包装材料具有多层结构，其包括硬纸和/或纸基层，其两侧覆盖有热封塑料材料层，例如聚乙烯层。在用于长期储存产品的无菌包装的情况下，包装材料还包括阻氧材料层，例如铝箔，其叠放在热封塑料材料层上，然后再覆盖另一热封塑料材料层，该另一热封塑料材料层形成包装的最终与食品接触的内表面。
5.此类包装通常在全自动包装机上生产，在该包装机上由卷材进给式包装材料形成连续管。包装材料卷材在包装机上进行消毒，例如通过使用化学消毒剂，例如过氧化氢溶液进行，一旦完成消毒，就从包装材料的表面(例如包装材料)上将其去除，例如通过加热蒸发去除。如此灭菌的包装材料卷材保持在封闭的无菌环境中，并纵向折叠和密封以形成竖直管。
6.将管用经灭菌或无菌加工的食品填充，密封并随后沿等间距的横截面切割以形成枕形包装，然后将其机械折叠以形成相应的成品包装，例如基本上平行六面体形状的包装。
7.替代地，可以将包装材料切割成坯件，在成型轴上将其成型为包装，然后将包装用食品填充并密封。这种类型的包装的一个示例是以商品名tetra rex(注册商标)公知的所谓的“山形顶”包装。
8.为了打开上述包装以便能倒出食品，已经提出了各种解决方案。
9.特别地，一种用于密封包装的开启设备是已知的，其包括：框架，其安装在包装的可刺穿部分周围并限定贯穿的倾倒开口；可移除的螺纹盖，其拧到框架上以关闭倾倒开口，以及管状切割器，其与倾倒开口接合，并且在一个轴向端部具有与可刺穿部分配合以打开包装的三角形齿。
10.详而言之，每个三角形齿包括第一切割面和第二切割面，它们通过限定齿本身的尖端的单个锋利切割边缘彼此连接。
11.这种切割器的缺点在于，由于它们的尖端构造，齿的尖端可能会被损坏，例如在开启设备的制造操作期间。
12.例如，当切割器通过注塑成型制造时，它通常通过重力从模具中落入容器中。在某些情况下，这可能会导致齿尖端变形。
13.结果，齿的尖端和可刺穿部分之间的相互作用可能不是最理想的并且对包装的开
启操作产生负面影响。
14.鉴于此，在该领域内需要一种包括切割器的开启设备，其可以有效且可靠地用于打开密封的包装。


技术实现要素：

15.本发明的目的是提供一种用于密封包装的开启设备，其允许以简单且经济的方式满足上述需求。
16.该目的由本发明实现，因为本发明涉及如权利要求1所述的开启设备。
17.本发明还涉及如权利要求13所述的密封包装。
附图说明
18.将参考附图以示例的方式描述本发明的两个优选的、非限制性的实施方案，其中：
19.图1显示了根据本发明的包含可倾倒产品并且具有开启设备的密封包装的侧视图；
20.图2是沿图1的ii-ii平面的放大截面图；
21.图3是图2的开启设备的切割器的透视图；
22.图4是图3的切割器的细节的放大透视图；
23.图5是图3的切割器的放大底视图，其细节以进一步放大的图表示；
24.图6是类似于图2的截面图，其示出了根据本发明的开启设备的不同实施方案；
25.图7是图6的开启设备的切割器的透视图；
26.图8是图7的切割器的细节的放大透视图；以及
27.图9是图7的切割器的放大底视图，其细节以进一步放大的视图表示。
具体实施方式
28.图1中的数字1作为一个整体表示用于液体或可倾倒产品，特别是液体或可倾倒食品的密封包装1。
29.包装1由片状包装材料制成，具有竖直轴x，其包括：
[0030]-顶部1a，在本示例中由水平壁限定；
[0031]-底部1b，其相对于x轴与顶部1a相对，并且在当前情况下由水平底壁限定；以及
[0032]-多个侧壁1c，其在底部1b和顶部1a之间平行于轴线x延伸并且在当前情况下竖直延伸。
[0033]
包装材料具有多层结构，其包括基础材料层，例如，纸，其两面都覆盖有热封塑料材料层，例如聚乙烯层。对于用于长期储存产品(例如uht牛奶)的无菌包装，包装材料还包括阻氧材料层，例如铝箔，其叠加在热封塑料材料层上，然后再覆盖一层或多层热封塑料材料。
[0034]
包装1还包括可刺穿部分3(图2)，其设置在顶部1a并且至少部分地可与包装材料的其余部分分离，以允许产品从包装1本身倒出。
[0035]
替代地，可刺穿部分3可以部分地设置在顶部1a处并且部分地设置在包装1的一个或多个侧壁1c处。
[0036]
开启设备10通过传统的紧固系统，例如粘合剂，即胶水，或通过微火焰、感应加热、超声波、激光或其他热封技术，施加到包装1上。
[0037]
在本发明的优选实施方案中，开启设备10施加到包装1的顶部1a并且是可重新闭合的。
[0038]
替代地，开启设备10可以部分地施加到顶部1a并且部分地施加到包装1的侧壁1c中的一个或多个。
[0039]
特别如图2所示，开启设备10限定了轴线a并且基本上包括：
[0040]-框架2，其安装在包装1的可刺穿部分3周围，并且限定与轴线a同轴的用于可倾倒食品的倾倒开口4，；
[0041]-盖5，其可移动地连接到框架2以关闭倾倒开口4；以及
[0042]-管状切割器6，其与轴线a同轴地接合倾倒开口4，并且在一个轴向端7处具有切割装置8，切割装置8构造成与可刺穿部分3配合以打开包装1。
[0043]
在一个实施方案中，盖5与轴线a同轴地连接框架2并且可围绕轴线a旋转。
[0044]
在一个版本中，盖5可旋拧到框架2上。当盖5第一次从框架2上拧下时，盖5驱动管状切割器6，如下文将更好地解释。
[0045]
在另一种版本中，盖5可旋转地连接到框架2，使其绕轴线a旋转而不沿轴线a移动。当盖5相对于框架2绕轴线a第一次旋转时，盖5驱动管状切割器6。在这种情况下，盖5可以包括可旋转地连接到框架2的基体和铰接到基体的盖。在盖5已经围绕轴线a旋转并且切割器6已经刺穿可刺穿部分3之后，盖可以围绕铰链轴线从闭合构造移动到打开构造。
[0046]
在所示实施方案中，轴线a平行于轴线x(图1)。替代地，轴线a可以横向于轴线x。
[0047]
特别是，框架2包括(图2)：
[0048]-环形基座11；和
[0049]-与轴线a同轴的圆柱形套环12，其在与预定附接至包装1的顶部1a的一侧相反的一侧从环形基座11突出并且被配置为接收盖5。
[0050]
套环12进而包括：
[0051]-外表面13，其被设计用于在直接从包装1中食用食品时舒适地支撑用户的嘴；和
[0052]-内表面14，其相对于轴线a与外表面13径向相对地延伸并限定倾倒开口4。
[0053]
内表面13和外表面14基本上是圆柱形的。
[0054]
此外，外表面13具有螺纹40。
[0055]
盖5包括圆形端壁16和大致圆柱形的侧壁17，当开启设备10关闭时(图2)，该侧壁17从端壁16向下突出并且容纳框架2的套环12。
[0056]
详而言之，圆柱形侧壁17包括具有螺纹41的内表面18。
[0057]
螺纹41被构造成在开启设备10关闭时接合框架2的外表面13的螺纹40。
[0058]
此外，盖5与防盗环9一体成型，该防盗环9通过多个可断裂的桥与盖5本身同轴地连接，并且一旦桥被破坏并且盖5从框架2拧下，该防盗环9将保持与框架2配合。
[0059]
开启设备10还包括(图2)：
[0060]-引导装置44，其引导切割器6相对于框架2的运动；和
[0061]-引导装置45，其引导切割器6相对于盖5的运动。
[0062]
引导装置44部分地设置在切割器6上，并且部分地设置在框架2上。
[0063]
引导装置45部分地设置在切割器6上，并且部分地设置在盖5上。
[0064]
详而言之，当盖5从框架2上拧下时，引导装置45将切割器6推向可刺穿部分3，并且引导装置44沿着预定的刺穿路径驱动切割器6穿过可刺穿部分3。
[0065]
在本示例中，引导装置44和引导装置45被构造成在将盖5从框架2上拧下期间引起切割器6平行于轴线a的直线运动，随后切割器6围绕轴线a旋转运动。
[0066]
根据未示出的可能替代方案，引导装置44、45也可被构造成引起切割器6相对于框架2和盖5朝向可刺穿部分3的运动的任何其他组合。
[0067]
特别参考图2和3，切割器6包括主体20，该主体20与轴线a同轴并且在与轴向端7相对的一个轴向端处由垂直于轴线a的环形凸缘15界定。
[0068]
切割器6的主体20包括：
[0069]-径向内表面50，其承载设置在切割器6上的引导装置45的部分；和
[0070]-径向外表面51，其与内表面50相对并且承载设置在切割器6上的引导装置44的部分。
[0071]
内表面50和外表面51基本上为圆柱形或略呈圆锥形，并从环形凸缘15向下延伸。
[0072]
详而言之，当密封包装1时，切割器6完全配合在框架2的套环12内(图2)，切割器6的轴向端7与盖5的圆形端壁16相对设置。
[0073]
当包装1被打开时，在使可刺穿部分3与包装材料的其余部分至少部分分离之后，切割器6部分地与切割装置8定位在包装1内。
[0074]
特别参考图2至图4，切割器6的切割装置8包括多个齿23、24、25，这些齿从主体20的轴向端7平行于轴线a向下突出并且沿着轴向端7的扇形22并排地周向放置。
[0075]
特别地，沿着扇形22周向移动，可以在扇形22的角末端限定第一齿23，在扇形22的相反角末端限定最后齿24。
[0076]
此外，多个中间齿25沿扇形22周向设置在第一齿23和最后齿24之间。
[0077]
在所示实施方案中，切割装置8包括十一个齿23、24、25(图3)。
[0078]
切割器6的主体20的轴向端7还包括不具有切割功能的部分21，该部分21沿扇形26(图3)延伸。
[0079]
扇形22和26共同围绕轴a限定总共360
°
。
[0080]
在所示实施方案中，扇形22大于扇形26。特别地，扇形22具有大于180
°
的角延伸。
[0081]
此外，相比于沿扇形22，沿扇形26切割器6平行于轴线a的延伸部或高度较小。换句话说，部分21从主体20突出的部分小于齿23、24、25。
[0082]
此外，每个齿23、24、25(参见公开了一个齿25的示例图4)包括：
[0083]-两个切割面27、28，其横向指向轴线a并且朝向齿23、24、25本身的自由端19会聚；和
[0084]-由各自的切割面27和28限定并在自由端19处延伸的边缘29。
[0085]
详而言之，切割面27、28是平坦的并且彼此不同地定向。
[0086]
此外，切割面27、28设置在切割器6的内表面50的一侧并且横向地指向内表面50。
[0087]
在所示实施方案中，中间齿25彼此相等，而第一齿23和最后齿24彼此不同并且与中间齿25不同。
[0088]
详而言之，各个中间齿25的切割面27相对于切割器6的内表面50和环形凸缘15倾
斜相等的角度。
[0089]
类似地，各个中间齿25的切割面28相对于切割器6的内表面50和环形凸缘15倾斜相同的角度。
[0090]
在所示实施方案中，沿扇形22移动，一个齿23、24、25的切割面28与相邻齿23、24、25的切割面27相邻(图4)。
[0091]
详而言之，每个齿23、24、25通过边缘36与相邻的齿分开。
[0092]
此外，边缘29是直线的并且优选地是圆形的。
[0093]
如图4所示，第一个齿23的切割面27和最后齿24的切割面28连接到轴向端7的部分21。
[0094]
每个齿23、24、25还包括(图5)：
[0095]-设置在切割面27和外表面51之间的边缘33；
[0096]-设置在切割面28和外表面51之间的边缘34；
[0097]-设置在切割面27和内表面50之间的边缘37；和
[0098]-设置在切割面28和内表面50之间的边缘38。
[0099]
有利地，每个齿23、24、25包括(图5)：
[0100]-另一切割面30，其周向地置于相应的切割面27、28之间；
[0101]-设置在切割面30和切割面27之间的边缘31；以及
[0102]-设置在切割面30和切割面28之间的边缘32。
[0103]
详而言之，切割面30是平坦的并且横向指向切割面27、28、内表面50和外表面51、环形凸缘15和轴线a。
[0104]
类似于切割面27、28，每个切割面30设置在切割器6的内表面50的一侧。
[0105]
边缘31、32横向指向内表面50和外表面51以及环形凸缘15(图5)。
[0106]
此外，参考图5，每个齿23、24、25的边缘31、32会聚到相应的边缘29中。
[0107]
此外，边缘31、32是直线的并且优选地是圆形的。
[0108]
如图5所示，每个齿23、24、25还包括设置在切割面30和外表面51之间的边缘35。
[0109]
在所示的实施方案中，边缘33、34、35是直线的并且基本上是锋利的。
[0110]
此外，边缘35是各个齿23、24、25的平行于轴线a的距环形凸缘15最远的部分，并且边缘35的所有点平行于轴线a的距环形凸缘15的距离相同。
[0111]
总而言之，每个切割面30的形状类似于具有边缘31、32和35作为边的不等边三角形。
[0112]
在所示实施方案中，边缘31比边缘32和35短。
[0113]
此外，每个切割面27由边缘29、31、33、36和37包围；每个切割面28被边缘29、32、34、36和38包围。
[0114]
当切割器6与可刺穿部分3本身相互作用时，切割面27、28和30以及各个齿23、24、25的边缘31、32、33、34、35至少部分地有助于切割可刺穿部分3。
[0115]
优选但非必须地，边缘29不参与可刺穿部分3的切割动作。
[0116]
现在将从包装1的闭合或密封状态开始描述开启设备10的操作。
[0117]
在这种条件下，可刺穿部分3未被刺穿，盖5拧到框架2上并关闭倾倒开口4，而切割器6完全安装在框架2的套环12内(图2)，并具有与可刺穿部分3间隔开的齿23、24、25。
[0118]
当盖5绕轴线a旋转时，螺纹41相对于螺纹40移动，盖5逐渐从框架2上拧下。
[0119]
同时，引导装置45将切割器6推向可刺穿部分3，并且引导装置44驱动切割器6沿着预定的刺穿路径穿过可刺穿部分3。
[0120]
随着切割器6的切割装置8与可刺穿部分3接触，齿23、24、25开始刺穿并切割可刺穿部分3。
[0121]
特别是，齿23最先开始对可刺穿部分3进行切割，并且随着切割器6的继续旋转，中间齿25和最后齿24依次开始刺穿可刺穿部分3。
[0122]
优选地，中间齿25和最后齿24同时开始刺穿可刺穿部分3。
[0123]
详而言之，每个齿23、24、25的切割面30是与可刺穿部分3接触的第一部分。
[0124]
随着引导装置44将切割器6送入通过可刺穿部分3，齿23、24、25沿轴线a向下移动，并且至少各个齿23、24、25的切割面27、28和30执行切割动作。
[0125]
在所示实施方案中，各个齿23、24、25的边缘31、32、33、34、35至少部分地有助于切割可刺穿部分3。
[0126]
优选但非必须地，边缘29不参与可刺穿部分3的切割动作。
[0127]
一旦盖5完全从框架2上拧下，可刺穿部分3至少部分地与包装材料的其余部分分离，并且切割器6部分地定位在包装1内。
[0128]
在这种情况下，包装1被打开，产品可以通过倾倒口4倒出。
[0129]
参考图6，标记10'表示根据本发明的第二实施方案的开启设备。
[0130]
开启设备10'类似于开启设备10，并且在下文将仅就与其不同之处进行描述；开启设备10、10'的相应或等效部分将在可能的情况下用相同的附图标记表示。
[0131]
特别地，开启设备10'与开启设备10的不同之处在于切割面30'是凸曲面并且边缘31'、32'和35'是弯曲边缘(图6、7、8和9)。
[0132]
在所示实施方案中，各个齿24'和25'的切割面30'具有相同的曲率。
[0133]
与边缘35类似，边缘35'是每个齿23'、24'、25'的平行于轴线a的距环形凸缘15相距最远的部分。
[0134]
特别地，由于边缘35'是弯曲的，因而边缘35'的点位于距环形凸缘15不同的距离处。
[0135]
此外，边缘31'比边缘32'、35'短。
[0136]
开启设备10'的操作与开启设备10的操作类似，并且仅就其不同之处进行描述。
[0137]
特别地，随着盖5从框架2上拧下时，齿23、24、25与可刺穿部分3接触的第一部分是切割面30'，其为凸曲面。
[0138]
随后，当引导装置44通过可刺穿部分3进给切割器6'时，齿23'、24'、25'沿轴线a向下移动，并且相应的齿23'、24'、25'的至少切割面27、28、30'执行切割动作。
[0139]
此外，弯曲的边缘31'、32'、35'至少部分地有助于切割可刺穿部分3。
[0140]
根据本发明的开启设备10、10'和密封包装1的优点将根据以上描述变得清楚。
[0141]
特别地，由于每个齿23、24、25、23'、24'、25'包括周向地置于各个切割面27、28之间的切割面30、30'，因此切割器6、6'可以有效且可靠地用于打开包装1。
[0142]
事实上，与在本说明书的介绍部分中讨论的已知开启设备的齿相比，齿23、24、25、23'、24、25'更不易损坏。
[0143]
切割面30、30'以及边缘31、32、35、31'、32'、35'的特定设置和形状使齿23、24、25、23'、24'、25'稳固且有效。
[0144]
事实上，由于每个齿23、24、25、23'、24'、25'的切割面27、28不只被边缘29分开，所以当可刺穿部分3被切割时作用在每个齿上的力是分布在切割面30、30'上而不是单个边缘29上。
[0145]
凸形且弯曲的切割面30'在这方面是特别有利的，因为它允许作用在各个齿23、24、25、23'、24'、25'上的力的均匀分布。
[0146]
归根结底，与现有技术切割器的齿相比，齿23、24、25、23'、24'、25'更不易变形。
[0147]
因此，切割器6、6'和可刺穿部分3之间的相互作用不太可能受到负面影响。
[0148]
最后，显然可以对根据本发明的开启设备10、10'和包装1进行不脱离权利要求的保护范围的修改和变型。
[0149]
特别地，切割装置8的两种周向连续的齿23、24、25、23'、24'、25'可以沿着轴向端7在周向彼此间隔开。
[0150]
此外，轴向端7可以包括多于一个的非切割部分21。
[0151]
另外，扇形22可以小于扇形26。
[0152]
此外，除了切割面27、28之外，每个齿23、24、25、23'、24'、25'还可以包括多于一个的切割面30、30'。
[0153]
切割面27、28可以至少部分地弯曲。