专利名称：用于复合包装或用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一用于复合包装及各种类型的用薄膜材料进行关闭的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置。同时，人们将液体的包装物特别地设计成这样的涂膜纸的复合包装形式，其中包装牛奶、果汁、所有类型的非酒精性饮料或一般地为非食品范围内的液体。然而，关闭装置也可用于这样的复合包装，其中可保持或包装诸如砂糖、粗粒小麦粉，或各种类型的化学品之类的能够倾倒的货物。采用这种涂膜纸通常是这样的情形诸如纸或硬纸板卷筒涂敷诸如聚乙烯的塑料和/或铝的层叠的材料。通常，这种包装的容积从20cl至2升和2升以上。或者，自开启关闭装置还可组装在用膜材料封闭的容器上，例如组装在各种类型的玻璃或塑料制成的瓶上或类似的容器上。这样的塑料关闭装置已知有各种的实施形式。如果它们设计为复合包装，则它们基本上形成具有一台肩的倒出的管口，该台肩从其下边缘沿径向突出，且在该排出管口上形成一闭合突缘。管口装有一外螺纹，一旋转帽可旋在该外螺纹上作为一关闭装置。这样一自开启关闭装置在复合包装上形成突缘，其做法在于，它以其突出边缘的下侧从而是其突缘下侧密封地焊接到复合包装。此后，管口的下端处的自由通道被复合包装的纸和密封膜封闭。在瓶关闭装置的情形中，倒出管口其本身可以放置或旋入到瓶的开口上，而在其内侧上用一薄膜关闭。管口装有一外螺纹，旋转帽可旋在该外螺纹上作为一关闭装置。
通过焊接的管口和在焊接的管口下方的膜加强纸或在管口内延伸的薄膜必须朝向开口切开或撕开或压离，这样可释放通道并可倾倒出流体或可倾倒的材料或通过管口摇晃出容器。为此，在管口内布置一套筒，一旦旋转螺纹帽，则套筒被帽碰到，因此，沿相同的转动方向被帽转动。借助于一反向转动到管口外侧上的和套筒外侧上的螺纹的反向螺纹，该套筒沿向下的方向连续地移动而旋离旋转帽，这就是说假如有人相对于液体包装将旋转帽上移。套筒的下边缘设置有一个或多个撕开或切开的齿。借此，由于其转动和恒定的向下移动，套筒从膜加强的纸或纸下面的薄膜中压出或切割出一圆盘。
然而，这样传统的自开启关闭装置的功能不令人满意。盘不是从纸膜或薄膜上干净利索地切下，只是套筒从纸膜简单地压出一片膜。其余的边缘被磨断，因此，纸或膜的碎片突出到假设为释放开通的通道内。这些碎片通常向下突出到容器内，在倾倒或晃动时，可能阻塞液体或晃出货物的外流的通道。对于具有较强膜加强的纸或硬板纸的较大的包装，打开程序的实施甚至更欠可靠和干净。套筒同时地缓慢向下移动和转动，使其完全的下边缘准同时地接触膜加强的纸卷筒，它被切开并整体地向下压，并在其上转动直到刮出或断开一孔，而不是干净利索地切下。为何切开不是特别干净利索地实现的问题的原因在于，待切开的薄膜略微向下而规避作为一钻头施加到一定程度的套筒的压力，因此，套筒不再作用在平面的纸膜上，但作用在向下呈曲面的纸膜上。
由于套筒的设计，套筒可适宜地描述为一打孔器，因为它们的确是穿透一纸膜片而不是从中干净利索地切割下一圆盘，所以先前的解决方案要求使用者施加很大的力。具体来说，由于在穿孔器下边缘或套筒的边缘上的齿或撕裂器首先只是沿着套筒的全部边缘刮薄膜，然后必须克服一大的转动阻力，所以，必须施加一大的转矩。在纸厚度的最上层中，它们类似地用作撕开的齿，具体来说，以一刮削、加压和撕开的方式，而不是如实际的切割刀片那样用作用。
为了简化这种类型的传统的自开启关闭装置的断开或撕开，薄膜材料或复合材料借助于激光或打孔工具在要求撕开的部位预先进行减弱。然而，这种预先减弱在技术上要求很多。需要有非常昂贵的设备且在薄膜上对打孔部位的加工操作费时。尽管这些减弱措施复杂，但传统的自开启关闭装置不能干净利索地切割，而是撕开纸或塑料薄膜不是干净地切开，这就是转动时有大的阻力的原因。由于这些大的转动阻力，所以，甚至发生实施扭矩从螺纹帽传递到打孔器套筒的装置的断裂，或设置来接合到位于打孔器套筒上的槽内的接合凸轮会跳出这些槽。如果这种情况发生，则自开启关闭装置不能再发挥功能。另一问题在于被打孔器套筒撕开或局部切开的膜圆盘向下折叠太少，或由于打孔器套筒不能可靠地固定在其端部位置上，薄膜圆盘在关闭装置的使用时间内仍向下折叠太少。
所有这些问题将通过一合适的自开启的关闭装置来解决。进一步在一变体中要求一自开启关闭装置在关闭装置一开启即能自动地计量从复合包装的内含物中分离出来的呈固体、液体、颗粒或粉末形式的少量物质，或当倾倒时其可计量呈固体形式的这样分离出的物质，其中，物质通过倾倒倒出和冲出。
因此，本发明的目的是解决上述这些问题，并提供一用于复合包装或用于待用薄膜材料或已用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，对于各种尺寸它允许可靠地在干净的管口通道内切割出层叠物圆盘或薄膜圆盘，其中，达到干净的切割边缘，这样，避免了突出到通道内的碎片。对于多种薄膜材料和复合材料，甚至可通过打孔或激光加工省却切割部位的有目标的预减弱。在一具体实施例中，自开启关闭装置还允许在包装一开启即自动地计量从复合包装的内含物中分离出来的呈固体、液体、颗粒或粉末形式的少量物质。在另一具体实施例中，它还允许计量分离的固体物质，其中，复合包装的内容物一倒出，固体物质则冲出和随倾倒倒出。
该目的通过一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置来实现，它包括一可密封地配装在复合包装或用薄膜材料密封的容器的管口或瓶的管口上的倾倒管口，包括一相关的旋转帽，以及布置在倾倒管口内并可随旋转帽而转动的自开启器套筒，其特征在于，位于其下边缘并由此突出的自开启套筒包括一单一组合的打孔和切割部件，其特征还在于，该自开启套筒、倾倒管口以及旋转帽装有力传递装置，它们以一方式彼此配合，这样，旋转帽第一次沿打开的方向一转动，则自开启器套筒首先在倾倒管口内沿轴向被下推而没有转动，此后可围绕其轴线转动而没有轴向运动。对于计量分离物质的其它的诸目的可根据从属权利要求的诸实施例实现。
在诸附图中示出用于复合包装的该自开启关闭装置的优秀实施例的各种视图。借助于这些附图，随后将详细地描述这些自开启关闭装置并描述和解释其功能。在诸附图中
图1是处于拆卸状态的带有其三个部件的自开启关闭装置的立体图；图2是大致从下方观看的自开启关闭装置的旋转帽的立体图；图3是大致从下方观看的自开启关闭装置的倾倒管口的立体图；图4是大致从下方观看的自开启关闭装置的自开启器套筒的立体图；图5是从下方观看的组装的自开启关闭装置的平面图；图6是从侧面观看的组装的自开启关闭装置，其处于自开启器套筒的初始位置；图7是从侧面观看的组装的自开启关闭装置，旋转帽转过90°的打开转动之后，由此倾倒管口内的自开启器套筒实现轴向的下压；图8是从侧面观看的组装的自开启关闭装置，其中，倾倒管口内的自开启器套筒完全地水平转动之后，旋转帽已移去；图9是从侧面观看的自开启关闭装置，为关闭而重新放置上旋转帽之后，且为其转动的第一状态；图10是从侧面观看的自开启关闭装置，为关闭而重新放置上旋转帽之后，并在旋转帽完全旋上之后；图11是从侧面观看的自开启关闭装置，其呈将整个关闭帽旋入到一容器或一瓶的螺纹的管口上的实施例形式；图12是一从侧面观看的局部剖视的焊接在复合包装上的自开启关闭装置，其用来自动地计量分离的物质，通过打开关闭装置而致动计量；图13是从外面观察的一带有计量腔的自开启关闭装置的变体，用来将全部的关闭装置旋入到容器或瓶的螺纹管口上；图14是从下方斜向观看的根据图13的自开启关闭装置的立体图；图15是根据图13和14的自开启关闭装置的剖视图；图16是带有一附加的连成一体的短柱的自开启关闭装置的剖视图，该短柱用来移去由自开启器套筒切割下的薄膜圆盘；图17是从上方观看的带有一附加的连成一体的短柱的自开启关闭装置的剖视图，该短柱用来移去由自开启器套筒切割下的薄膜圆盘；并带有沿俯视图中的线A-A和B-B的两个剖面图；图18是根据图17的自开启关闭装置的倾倒管口的俯视图，并带有沿俯视图中的线A-A和B-B的两个剖面图；图19是根据图17的自开启器套筒和用来移去自开启关闭装置的切割下的膜圆盘的短柱，带有沿视图中的线A-A和B-B的两个剖面图；图20是根据图17的自开启关闭装置的帽，带有沿视图中的线A-A和B-B的两个剖面图；图21是带有用来计量分离物质的一体的计量套筒的自开启关闭装置的帽；图22是带有一帽的自开启关闭装置，其中，计量管口显示为局部的沿直径的剖面，管口与包装膜焊接。
图1示出处于分离状态的带有三个部件的自开启关闭装置，其中，视角是从下方斜向投向关闭装置。在右面可看到旋转帽1，在中间可看到倾倒管口2，以及在左面可看到自开启器套筒3。旋转帽在这里设计为螺纹帽1，并相应地设有内螺纹4，作为一基本的特征，两个圆柱形壁部分5与帽的旋转轴线同轴地布置在其盖的内侧上。这些圆柱形壁部分5用作力的传递装置，这样，当螺纹帽1沿释放的方向转动时，即，可通过旋转帽而将转矩从上方朝向螺纹帽1观看时沿着逆时针的方向传递到自开启器套筒3上。此外，较佳地是，三个相同的圆柱形壁部分可与帽转动轴线同轴地设置，因为这样的话力可更加均匀地传递到自开启器套筒上(将在下文中解释)。这些圆柱形壁部分5的准确形状和结构将从其它的图中得出。紧靠旋转帽1左边示出倾倒管口2。它基本上形成一中空的圆柱形管口或管形部分，在其外侧上设有一外螺纹6，其与旋转帽1的内螺纹4配合。如图所示在倾倒管口2的下侧，因而在左侧上可以看到在管口下边缘上的一径向的突出7。突出7在倾倒管口2的下端形成一突缘，利用该突出倾倒管口2以已知的方法焊接到复合包装上，这样，突缘的下侧就位于复合材料上并密封地与复合材料连接。在倾倒管口2的内侧上可以看到各种导向腹板8，其中有些是L形导向腹板。导向腹板8、17用作在倾倒管口2内以理想的方式导向自开启器套筒。在图中最左边可以看到自开启器套筒3。它配合到倾倒管口2的内部中，这里包括一单一组合在一起的刺穿和切割部件9。该刺穿和切割部件9在自开启器套筒3的下边缘上，并与自开启器套筒3下边缘形成一体。在所示的实例中，它形成一等腰三角形，其中，向下突出的末端10是尖锐的，并且三角形的其余的边还形成锋利的刃口11。该三角形因此用作一刺刀9，这还将在下面进行描述。在一特别适用于强密封膜的较佳的变体中，也可提供两个刺刀9代替单一刺刀，然后，它们一体地形成在自开启器套筒3的下边缘上，在直径方向上彼此相对布置。该第二刺刀9在此用虚线表示。采用以这样方式彼此相对地布置的两个刺刀9可达到这样的效果一刺破薄膜，则作用在套筒上反力均匀地分布，因此，不仅作用在一个部位上。借此实现套筒3不扭转管口2这样的效果。在自开启器套筒3的上边缘处，具体来说在其内侧上，可以看到一接合凸轮12。这连同直径向相对布置的相同的接合凸轮一起属于力传递装置，然而，后者在图中不可见，接合凸轮12接受旋转帽1施加的转矩并将其传递到自开启器套筒3，这样，自开启器套筒3随旋转帽1一起转动。代替个别的凸轮12，也可布置一连续的腹板，因此是两个凸轮12之间的一连接。然后确保力的传递，其含义在于凸轮不会滑离任何导向肋。然而，通流略受此肋阻碍。在自开启器套筒3的外侧上可以看到诸导向肋21，它们在施加的转矩的作用下用作迫使自开启器套筒3纳入某种的运动。这些导向肋21形成为U形，其中，它们连续地包括一在自开启器套筒的外壁上走向的水平部分22和两个从水平部分垂直向下走向的分支23。
图2首先示出自开启关闭装置的旋转帽1的立体图，其大致从下方观看并分开显示。该旋转帽1装有两个与旋转帽1的转动轴线同轴布置的相对的圆柱形壁部分5，它们一体地形成在帽盖16的内侧上。如上所述，也可有三个分布在圆周上的圆柱形壁部分。圆柱形壁部分5无论如何总是相同的，但是特殊的形状。具体来说，圆柱形壁部分5的下边缘包括两个相对的上升部分，其中，这些上升部分13、14相对于旋转帽1沿轴向彼此可转移，这样，一台阶15形成在中间。所示的第一边缘部分13沿逆时针方向13开始从帽盖16的高度上升，并在圆柱形壁部分5的90°圆周段之后结束，在三个圆柱形壁部分的情形中，则在60°的圆周段之后，其中，在此段上它提升的高度是圆柱形壁部分5高度的约2/3。该高度大致对应于旋转帽或螺纹帽1上的螺纹高度的1.5倍。在此带有提升边缘的段之后是一垂直的台阶15，它一直延伸到旋转帽的下边缘的高度，它同时对应于圆柱形壁部分5本身的高度。圆柱形壁部分5的反向提升边缘段14开始在台阶15的下降开始的高度处上升，并一直延伸到台阶15的上端。此时，该边缘段14沿着圆柱形壁部分5的圆周方向延伸稍许小于90°，因此，其总体延伸约180°。在带有三个圆柱形壁部分的实施例中，边缘段14由此延伸稍许小于60°，而单一圆柱形壁部分的情形，则延伸约120°。因此在圆柱形壁部分5和旋转帽1的内壁之间保留许多空间，这样，一方面，倾倒管口2的壁，而另一方面，布置在倾倒管口2内的自开启器套筒3都可找到空间。
图3示出自开启关闭装置的倾倒管口2的立体图，其大致从下方观看并分开显示。在倾倒管口2的外侧壁上装有一外螺纹6，旋转帽1的内螺纹4可旋入到该外螺纹上。借此，外螺纹6从倾倒管口2的下边缘仅延伸三圈，而其上的壁则保持空白或光滑。在倾倒管口2的内壁上有一体形成的导向肋8、17。它们是这样的情形两个L形导向肋布置在内壁的相对部位上，而两个导向肋8布置在它们之间，同样地在相对的部位上并在倾倒管口2上水平地走向。然而，在各导向腹板型17、8的示图中，仅可看见一个。相应地，在带有三个圆柱形壁部分的实施例中，围绕圆周布置有三组各种类型的导向肋。在倾倒管口2的下边缘处可以看到形成一突缘的径向突出7，利用该突缘将下侧管口2焊接到复合包装20上。该凸轮用作一凸台凸轮20，用来转动自开启器套筒3，其在描述的过程中予以解释。
图4示出分离的自开启器套筒3的立体图，其从下方斜向观看但显示不同于图1的转动位置。自开启器套筒3的直径尺寸做成适于配装入倾倒管口2内，其中，导向肋21总是位于倾倒管口2内的没有导向腹板8、17的那些部位处。在所示的视图中的是从个别的刺刀9的外面观察的。这里一第二刺刀9显示为虚线。在刺刀9的上方布置有一U形的导向肋21。它的一个垂直分支23延伸不到套筒3的下边缘，对于所有其它垂直导向肋部分23也是同样的情形，但只有一个例外情形，具体来说，如果从上方观看或从下方观看自开启器套筒3则分支24此处可见而使刺刀9沿逆时针方向行进。该段24因此达到自开启器套筒3的下边缘，并具有这样的功能在自开启器套筒3完全的水平运动之后，段24邻接在如图3所示的倾倒管口2上的凸台凸轮20上，从而限制倾倒管口2内的套筒3的转动。
图5示出直接从下方观看的处于组装状态中的自开启关闭装置。首先可看到突缘状的突出7，而在倾倒管口2内同轴地插入自开启器套筒3以及同样同轴地布置的位于旋转帽1的盖16内侧上的圆柱形壁部分5。可以看到自开启器套筒3上的导向肋21以及刺刀9和虚线画出的供选择的第二刺刀。此外，可以看到倾倒管口的外壁上的导向腹板21，它们围绕整个圆周交替布置。两个直径向相对的接合凸轮12也可看见。显然，代替这里所示的单独的接合凸轮12，一直径向连续的腹板也可体现其功能。附图中所示的一连接两个接合凸轮12的桥状的腹板具有自开启器套筒可从腹板的中间注入的优点。具体来说，这样可具有一通常简化注塑(模制)的注入点，并且注塑零件的强度大于通过所谓侧门注塑(模制)的强度，从而横向布置注塑喷嘴。这正是所示设计需要的。图5所示的零件是从彼此相对布置的两个注塑喷嘴进行注塑的，注入的塑料必须在注塑工具腔内一起地流动并密切地连接。然而，没有一腹板的设计具有的优点在于，倾倒管口保持畅通不会阻碍物质外流。因此，根据应用可考虑带有一腹板或不带有腹板的设计的优点和缺点来决定实际的情形。
在图6中示出从侧面观看的组装的自开启关闭装置，具体来说，处于初始的位置即在其第一次打开之前。在该初始位置仅可看到旋转帽1和倾倒管口2的下部，具体来说，其下部的径向突出部7。在旋转帽1的下边缘处可包括一保证带25，它通过多个薄的材料搭桥26连接到旋转帽1。该保证带25在第一次时放置在旋转帽1上，下推越过设置在外螺纹下面的倾倒管口2上的圆周上的特殊的突缘。为此而不可见的该突缘包括一倒圆的上边缘和一锋利边缘的下边缘，这样，当它一旦被推过该突缘时，保证带25不能向上越过突缘回拉，因为它用作一倒刺的作用，但保证带25在该突缘下方贴切地包围住倾倒管口。为了打开该关闭装置即转开旋转帽1，首先保证带必须通过材料搭桥26的断裂而撕去。仅在此时，旋转帽1才可转动和旋离管口2。
图7示出从侧面观看的组装的自开启关闭装置，此时是倾倒管口2内的自开启器套筒轴向地或垂直地下压之后。刺刀9现完全地突出超过突缘状的突出部7的下边缘，同样地，如果存在这样的一第二刺刀9，则大致直径向地相对布置的第二刺刀9显示为虚线。在保证带移去之后，旋转帽1可沿逆时针方向转动(从上方观看)。因此，在螺纹帽1的情形中，螺纹帽在倾倒管口上向上移动。此时，在其内部的圆柱形壁部分5处的上升边缘段13作用在位于作用的自开启器套筒3上的接合凸轮12上并将其下压。刺刀或刺刀9起作用，其情形就如用一开听刀打开一罐头的第一阶段一样。膜或复合包装通过纯粹的垂直运动在一个部位处被刺穿，或者，在两个刺刀9的情形中，在两个部位处被刺穿。这一点是非常主要的，因为如果膜首先只有被刺穿，其后才可利用切割运动实现干净利索的切割。因此，该自开启关闭装置利用一开听刀的效应。就如一用于罐头的开听刀，首先罐头的金属片以某种方式垂直地刺穿，此后才可开始沿着罐头的边缘切开罐头的盖，这里，首先也是利用个别的刺刀9或两个相对布置的刺刀9的纯粹垂直的或轴向的运动来刺穿位于下面的膜。施加到旋转帽1上的转矩由此转换到自开启器套筒3的纯粹的轴向运动，因此，施加的力首先以不是迄今传统的自开启器套筒的情形的方式集中在纯粹刺破薄膜或复合材料。为此，刺刀9的末端特别尖锐，而指向圆周方向的刺刀9的刀刃11锋利，这样，末端一刺破即以一“无缝的”方式在两侧上扩展膜或复合包装内形成的孔。在向下刺穿之后，个别的刺刀9，或在两个刺刀9的情形中，两个刺刀9呈现在图中所示的位置，因此，向下突出超过倾倒管口2上的突出部7。其时，旋转帽1已经沿打开的方向转过90°，在倾倒管口2处已经进一步向上旋上一点，但还未移去。在它们的内部，圆柱形壁部分5的边缘段13其时相对于自开启器套筒3同样地枢转90°。自开启器套筒3用其导向肋21具体来说用其倾倒管口2上的导向腹板8的垂直部分18上的垂直部分23、24首先不转动地进行导向。为此原因，套筒被圆柱形段5的边缘部分13垂直向下地邻接，直到边缘部分13的端部到达自开启器套筒3上的指向内的接合凸轮12。自开启器套筒3现相对于倾倒管口2向下位移，以使其垂直的导向肋部分23、24移位到倾倒管口2上的导向腹板8的垂直部分18的下面。为此原因，自开启器套筒3现可在倾倒管口2内转动。
如果沿逆时针方向继续转动旋转帽1，则圆柱形壁部分5的下边缘处的台阶15起作用，并将自开启器套筒3设定到围绕其转动轴线水平地转动，其中，这些台阶15将接合凸轮12推倒前面。此时，自开启器套筒3沿着其导向肋21的水平部分22和倾倒管口2上的导向腹板8的水平部分19导向。该沿水平平面内的转动具有这样的效果刺刀9现用作一纯粹的切割件，其中，沿逆时针方向指向的锋利的刀刃11干净利索地切开已刺穿的膜或复合包装。在一单个刺刀的情形中，切割转动延伸几乎360°。就在到达一全周的转动之前，到达一360°的转动前约5°，布置在刺刀9上的导向肋21的一垂直部分24开始邻接在倾倒管口2上的凸台凸轮20上，自开启器套筒3的转动停止。此时，由于与倾倒管口2的螺纹连接的结果，在此位置的旋转帽1相对于倾倒管口2获得很大的高度，以致从螺纹中释放，因此，可垂直地拉离或提起。此时转过360°的自开启器套筒3已从膜或复合包装中切割出一圆盘，由于其转过约360°，该圆盘向下枢转从而释放通流。图8示出从侧面观看的自开启器套筒3的该刚刚描述的运动阶段，及其在倾倒管口2内的自开启器套筒3的完全的水平转动之后的端部位置，以及指示出处于用虚线画出的枢转离开的状态中的切割下的膜圆盘27。旋转帽1已经移去，复合包装中的内含物现通过枢转包装可无阻碍地通过倾倒管口2倾倒出来。如果自开启器套筒3装有两个大致相对的刺刀9(这里，第二刺刀已用虚线表示)，则布置在刺刀9上方并开始邻接倾倒管口2上的凸台凸轮20上的导向肋21的垂直部分24的几何形选择为使自开启器套筒3的转动仅能转过约180°。因为两个刺刀9不是直接地彼此相对地布置，所以，一个刺刀9将一部分切过头，该部分第二刺刀已经切过，而在端部处该第二刺刀留下一小部分未切割的膜，已经以此方式切下的膜圆盘27可围绕该未切下的膜枢转开。
如果不立即倒出所有的东西，则关闭装置可再次关闭。为此，旋转帽1可再次放置在倾倒管口2上，且关闭装置旋上关闭。图9示出从侧面观看的自开启关闭装置，此时是该重新放置旋转帽1和关闭旋上的第一阶段之后。随着旋转帽1第一次打开之后的关闭旋上，圆柱形段5的边缘部分14开始起作用。第一次打开后旋转帽1向下旋动，它们撞击到布置在自开启器套筒3的内边缘上的接合凸轮12，并首先将自开启器套筒3推入内倾倒管口2第一个小量并因此进入容器内，通过该装置用虚线表示的先前切下的圆盘27进一步枢转进入如图9所示的容器内部。
在旋转帽1第一下旋的过程中的进一步的旋动之后，这些边缘部分14转动超过接合凸轮12。在转过几乎180°之后(对于三个圆柱形壁部分，则转过约120°之后)，并在倾倒管口2上的旋转帽1的该进一步的向下运动过程中，圆柱形壁部分5的这些边缘部分14再次撞击到接合凸轮12，并在第二次的推动中自开启器套筒3再次位移入复合包装容器内一进一步的小量。图10示出从侧面观看的位于该端部位置的自开启关闭装置，这就是说，在旋转帽1重新放置和全部下旋之后。借此，该切割下的膜圆盘27在旋转帽1第一次打开之后再次下旋而以可靠的方式进一步枢转进入容器内，因此完全地释放倾倒管口2，即，已经枢转下的圆盘27不再突出到倾倒管口2的通流的区域内，或当倾倒时不再进入上升的液体喷流中。相反，它深入向下地枢转进入到容器内，并被两次推动中推向下的刺刀9保持在该位置。
应该理解到，旋转帽1不必要求是螺纹帽，但该自开启关闭装置的原理用其它的形式也能作用，例如，使用这样一旋转关闭，其与倾倒管口形成一搭锁卡入的关闭。然后只需以稍许陡斜形成帽盖内侧上的圆柱形壁段的边缘部分的间距。此外，自开启关闭装置在外面上可具有不同设计的旋转帽。因此，在螺纹帽的情形中，滚花的表面或加肋的握持表面都是有利的，这样，用手也可容易地抵抗因刺破和切割膜引起的阻力而实现转动。对于特别强的复合材料和膜或对于特别大尺寸的这种关闭装置的实施例，旋转帽的轮廓外形可以是方形、六角形或八角形，这样，它可用扳手或活络扳手来打开。也可构思这样一实施例，其中，螺纹帽的上侧包括至少一个直径向的槽，以借助于一硬币或横向作用在其上的方钢条来打开螺纹帽。此外，螺纹帽也可具有这样的上面，其上形成有一沿直径向向上突出的腹板，在此腹板上用手可特别容易地转动旋转帽，而且也可例如使用一扳手或钳子施加大的转矩。
图11示出该用来组装在一容器或瓶颈上的自开启关闭装置的另一变化的实施例。此时，关闭装置的下部显示在沿旋上的旋转帽的转动轴线的剖面中。此情形中的倾倒管口2在其下侧不包括一突出的边缘，但通过一台肩28进入到螺纹的套筒29内，该螺纹的套筒可旋入到一瓶颈的外螺纹上或任何容器的倾倒管口上。待刺破和切开为一分离部件的膜30可从下面焊接到台肩28上或可用一外螺纹已经定位在瓶颈的未显示的开口上的顶部处，由此将膜焊接而使瓶内含物得到密封。
图12示出自开启关闭装置的另一特殊的变体。该关闭装置从侧面观看并显示在一局部剖面中，它被焊接到复合包装31上。在自开启关闭装置已经由机器制造和组装之后，其中，旋转帽1也压在倾倒管口2上，并应用自开启器套筒3，其后，在末端位置的关闭装置填充以在使用复合包装的内容物之前有待用其混合的分离物质33。例如，这些物质可以是饮料粉末、浓缩颗粒或其它的颗粒，呈能够倾倒的粉末或流体。填充以这样物质的自开启关闭装置此后被关闭，其中，膜层叠物圆盘32焊接或粘结到倾倒管口2上的突缘或延伸部7的下侧上。该膜圆盘32可包括与复合包装31本身相同的材料，或也可用铝或塑料层形成的其它密封层叠膜。填充以物质的自开启关闭装置然后焊接或粘结到带有其下膜圆盘32的复合包装31上。如果接下来关闭装置第一次打开，则自开启器套筒3的刺刀9的末端不仅刺破复合包装31，而且在此前也刺破膜圆盘32。在旋转帽1进一步转动后，刺刀9从膜圆盘32和复合包装中切割出一圆盘，并将其折叠到复合包装31内。其结果是，自开启关闭装置内的物质33落入到复合包装内。然后，复合包装可稍许摇动以便改善该物质与其内容物的混合，对此，可视情形将螺纹帽再次旋上。此后，内容物已经混合好留待使用，打开关闭装置后可再次倾倒出。
在其它的实施例中，自开启器套筒的内侧可涂敷某种溶解物质。在此情形中，一旦倾倒出，即实施对该分离涂敷物质的自动计量，其中，通过倾倒喷射而被冲出和夹带出。
图13示出从外面进行观察的一带有计量腔的自开启关闭装置的一实施例的变体，其用来将整个关闭装置旋入在容器或瓶的螺纹管口上。它包括一盖帽1以及位于其下面的倾倒管口，其带有一体地形成在其上的一螺纹套筒29，以便将关闭装置旋入在容器上。图14提供一从下面观看的对此实施例变体的视图。可以看到在螺纹套筒29上的螺纹肋38以及在台肩28的底侧上介于螺纹套筒29和倾倒管口2之间的两个同轴的槽39。一圆盘形膜可放置在这些槽39上，其中，其直径对应于螺纹套筒29的内径，以使台肩可完全地被其覆盖。该膜然后可与槽39焊接，这可用通常的超声波焊接来实现。在此之前，倾倒管口2内的空间可填充以分离物质，这样焊接上的圆盘形膜密封地关闭该物质。在自开启关闭装置所示的视图中，仍可看见盖帽1的上边缘，然后，在倾倒管口2内可见盖帽1的下侧上的圆柱形壁段5和围绕其布置的带有至少一个刺刀9的自开启器套筒3，以及其中一个接合的凸轮12。在图15中，自开启关闭装置仍显示在剖面图中。如果膜圆盘从下面焊接到槽39上且盖帽1第一次沿打开的方向转动，则自开启器套筒3首先沿轴向向下推，而刺破和切割部件9刺开膜。此后，将自开启器套筒3设定到围绕其转动轴线作纯粹的转动，同时，切割部件9沿着倾倒管口2的内边缘切割膜。保持在上方的物质直到现在才借助于此而落入容器内并与其内容物混合。
图16示出自开启关闭装置的另一特殊的变体。这里所示的关闭装置具有一附加的连成一体的短柱，其用来移去被自开启器套筒切割下的膜圆盘。这里从下方略微倾斜地观察关闭装置，其带有上述的盖帽1、倾倒管口2和自开启器套筒3的诸部件。在盖帽1的下侧上形成有一附加的管口34，它在其下端处包括一向外突出边缘35。其结果，如果盖帽转动，则该管口34随之转动。一短柱36从下面推在该管口34上，该短柱在其上端处具有一向内突出的边缘37。这两个突出边缘35、37的几何形和弹性允许短柱36刚好推在管口34上。在旋转帽1上作轴向位移以及转动的该短柱36的功能如下如果自开启关闭装置焊接到一膜上或准备好的复合包装上，且为此目的使倾倒管口2上的突出部7的下侧焊接到膜或包装上，则短柱36的下边缘40同时焊接到该膜或包装上。关闭装置第一次打开时，正如已经描述的，自开启器套筒3向下推动，刺破和切割部件9刺破膜或复合包装，此后，自开启器套筒3转动，以使刺破和切割部件9执行一圆周运动，同时从膜或复合包装中切割出一圆盘形的圆盘。此时，刺破和切割部件9在倾倒管口2和短柱36之间围绕该短柱移动。然后，旋转帽1同时被其螺纹提升，随之也提升管口34。而短柱36保持静止不动。在自开启器套筒3的360°转动之后，从膜或复合包装中完全切割出的圆盘此后仅悬挂在短柱36的下边缘处。如果旋转帽1现移去，则在其下侧处的管口34拉短柱36随同向上，而切割下的圆盘然后借此从包装中移去。
图17示出从上面观看的这样一个自开启关闭装置的俯视图以及在其旁边和下面的两个沿线A-A和B-B的剖面图。在这些视图中，所有部件都显示为处于组装的状态。图18分别示出用于自开启关闭装置的倾倒管口的俯视图以及在其旁边和下面的沿线A-A和B-B的两个剖面图。图19分别示出自开启器套筒3的俯视图以及在其旁边和下面的沿线A-A和B-B的两个剖面图。对于如图19所示的变体，可以看到短柱36通过两个薄的材料腹板41(填充的腹板可确实用作该薄的材料腹板)连接到自开启器套筒3，这样，这两个部件可在一个程序中进行注塑模制。最后，图20同样地分别示出相关的盖帽1的俯视图以及在其旁边和下面的沿线A-A和B-B的两个剖面。利用关闭装置的该实施例，可以确保切割下的膜圆盘完全地被移去，因此可不再向下枢转到包装内。
最后，图21再次示出该自开启关闭装置的另一变体，具体来说，仅示出一相关的特殊的盖帽1。该盖帽1的特殊性在于，它包括一计量的管口42，它与帽1同轴地布置，并一体地形成在帽盖43的下侧上。该管口42由一管形部分形成，它从帽盖43的下侧向下延伸，这样，当盖帽1旋上时，即，当盖帽旋在倾倒管口上而使自开启器套筒位于管口内时，它向下突出，使其下边缘44超过倾倒管口2上的突缘状的突出部7。如果膜或复合层叠物现已焊接在突出部7的下侧上，则计量管口42的下边缘44撞击到该层叠物或该膜上(如图22所示)。这里，关闭装置的下部区域显示在沿直径向的剖面中，而从侧面可看到盖帽1。将带有其倾倒管口2的关闭装置焊接到复合层叠物或将一复合包装上或焊接到一用作密封地关闭容器或瓶管口的密封膜30上。然而，关闭装置焊接在末端位置上焊接，于是在此之前计量管口42的开口向上突出，计量管口42填充以一将在以后计量到包装、容器或瓶的内容物中的物质45。这种物质通常是固体物质、固体物质的一个或多个小块、能够倾倒或流入液体介质内的粉末状或颗粒物质。一旦将膜30或复合层叠物31焊接到倾倒管口2的下侧上，从而从上方作用到可倾倒的关闭装置和倾倒管口2上，计量管口42因其长度即可用其下边缘44邻接到膜30或层叠物31上，其结果是略微偏压地焊接到管口2的下侧上。借此，计量管口42的内容物45的密封通过膜或层叠物31得以实现。内容物还隔绝关闭装置周围的空气而得到良好的密封，这一方面借助于计量管口42的壁，而另一方面还借助于盖帽1。内容物因此以气密和双层壁的方式加以绝缘，并以可靠的方式防止任何空气或水蒸汽的渗透。一旦关闭装置第一次打开，自开启器套筒用其刺刀9从层叠物31或密封膜30中切割出一圆盘，借此，计量管口的内容物45从管口中出来落入复合包装或瓶内并与其内容物混合。
权利要求
1.一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口的自开启关闭装置，它包括一可密封地装在复合包装或用薄膜材料密封的容器的管口或瓶的管口上的倾倒管口(2)，一相关的旋转帽(1)，以及一布置在倾倒管口(2)内并可随旋转帽(1)而转动的自开启器套筒(3)，其特征在于，位于其下边缘并由此突出的自开启套筒(3)包括至少一个组合的打孔和切割部件(9)，所述自开启器套筒(3)、倾倒管口(2)以及旋转帽(1)装有导向和传递装置，它们以一方式彼此配合，而使旋转帽(1)第一次沿打开的方向一转动，则自开启器套筒(3)首先在倾倒管口(2)内沿轴向被下推而没有转动，此后可围绕其轴线转动而没有轴向运动。
2.如权利要求1所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，在相关的旋转帽(1)的下侧上并与旋转帽同轴地一体地形成一管口(34)，它在其下端处具有一向外突出的边缘(35)，一短柱(36)推入在该管口(34)上，该短柱(36)在其上端处具有一向内突出的边缘(37)，其中，两个突出边缘(35、37)彼此前后接合，通过该装置，推合上的短柱(36)可相对于一体地形成在旋转帽下侧上的管口(34)转动，并可纵向地沿轴向方向位移，沿轴向方向的自由位移路径至少对应于旋转帽(1)的轴向路径，这在旋转帽第一次沿打开方向转动时执行，直到自开启器套筒(3)首先在倾倒管口(2)内沿轴向方向下推，其后围绕其转动轴线转动360°而无轴向运动。
3.如权利要求1所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，短柱(36)通过设计为用作断开部位的薄材料腹板(42)连接到自开启器套筒(3)。
4.如上述权利要求中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，旋转帽(1)上的力传递装置彼此配合，它包括两个圆柱形壁段(5)，它们布置在旋转帽盖(16)的内侧上并与旋转帽轴线同轴，它们沿轴向方向布置的下边缘形成一导向曲面，其与自开启器套筒(3)上的力传递装置(12)配合，自开启器套筒(3)包括位于套筒(3)的内上边缘上的两个凸轮(12)，彼此配合的导向装置包括位于自开启器套筒(3)的外侧上的导向肋(21)，以及位于倾倒管口(2)的内侧上的导向腹板(8)，以使旋转帽(1)第一次沿打开方向转动时，自开启器套筒(3)首先在倾倒管口(2)内沿垂直方向下推，其后沿水平方向转动约360°。
5.如权利要求1至3中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，自开启器套筒(3)在其下边缘处并由此突出地包括两个组合的刺破和切割部件(9)，它们大致沿直径方向相对地布置，在旋转帽(1)上的力传递装置彼此配合，它包括三个圆柱形壁段(5)，它们布置在旋转帽盖(16)的内侧上并与旋转帽轴线同轴，它们沿轴向方向布置的下边缘形成一导向曲面，其与自开启器套筒(3)上的力传递装置(12)配合，自开启器套筒(3)包括位于套筒(3)的内上边缘上的三个凸轮(12)，彼此配合的导向装置包括位于自开启器套筒(3)的外侧上的导向肋(21)，以及位于倾倒管口(2)的内侧上的导向腹板(8)，以使旋转帽(1)第一次沿打开方向转动时，自开启器套筒(3)首先在倾倒管口(2)内沿垂直方向下推，其后沿水平方向转动约180°。
6.如上述权利要求中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，彼此配合的位于旋转帽(1)上的力传递装置(5)包括若干个圆柱形壁段(5)，它们布置在旋转帽盖(16)的内侧上与旋转帽轴线同轴，它沿轴向方向位于下面的下边缘形成两个彼此相对地提升的边缘部分(13、14)，它们以台阶的方式沿轴向方向彼此位移，其中，从下面观看的、进入到旋转帽盖(16)内的第一边缘部分(13)沿逆时针方向从旋转帽盖(16)的高度上升，而第二相反的提升边缘部分(14)沿顺时针方向从第一提升边缘部分(13)的端部高度上升，位于自开启器套筒上的力传递装置(12)包括位于上边缘上的若干个接合凸轮(12)，在自开启器套筒(3)上的各个组合的刺破和切割部件(9)包括一从下套筒边缘突出的刺刀(9)，其带有一尖锐的末端(10)和沿套筒圆周方向的锋利的切割刀刃(11)，自开启器套筒(3)上的彼此配合的导向装置包括若干个导向肋(21)，它们分布在外壁上的圆周上，任何情形下均带有两个垂直部(23、24)和一连接在上侧上的水平部(22)，还包括与位于倾倒管口(2)的内壁上的这些导向肋(22、23、24)配合的导向腹板(8)，所述导向腹板具有水平部分(19)，它在加于倾倒管口(2)的自开启器套筒(3)的初始转动位置内相对于倾倒管口(2)在保持自由的自开启器套筒(3)上的圆周部分(19)上延伸，其中，从上方沿顺时针方向朝向倾倒管口(2)观看的至少两个水平部分(19)包括一与其连接的垂直部(18)，以当旋转帽(1)不转动时，自开启器套筒(3)在帽内垂直地导向，导向的方式为使自开启器套筒(3)上的接合凸轮(12)沿着导向肋(21)的垂直部分(23、24)和导向腹板(8)被圆柱形壁段(5)上的上升边缘部分(13)向下推，其向上到达旋转帽盖(16)，直到接合凸轮(12)邻接在台阶(15)上，其后，由此可在导向肋(21)的水平部分(22)和导向腹板(8)下面并沿着导向肋(21)的水平部分(22)和导向腹板(8)设定到一水平转动。
7.如权利要求6所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，旋转帽(1)是带有一内螺纹(4)的螺纹帽(1)，而倾倒管口(2)是带有一外螺纹(6)的螺纹的管口，分布在自开启器套筒的外壁上的四个导向肋(21)中的一个在其圆周上延伸，在刺刀(9)延伸的圆周区域上，沿逆时针方向从上方观看的该导向肋(21)的垂直部分(24)位于刺刀(9)的前面，因此，在沿逆时针方向转动时它先于刺刀，并延伸直到自开启器套筒(3)的下边缘，在倾倒管口(2)的下内边缘处形成有一向内突出的凸台凸轮(20)，它在施加在倾倒管口(2)内的自开启器套筒(3)的初始位置内承载在刺刀(9)的末端(10)的部位上，其中，旋转帽(1)上的螺纹的有效高度和螺距的尺寸这样确定自开启器套筒(3)通过力传递装置可首先地被垂直下推至螺纹帽(1)的无螺纹的位置，直到刺刀(9)突出超过倾倒管口(2)的下边缘，其后可在水平平面内转动约360°，在此位置，达到边缘的导向肋(21)的垂直部分(24)邻接凸台凸轮(20)，并防止自开启器套筒(3)进一步转动。
8.如权利要求6或7所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，从下面观看进入到旋转帽(1)内的圆柱形壁段(5)的边缘部分(13)上升进入顺时针方向，其尺寸做成当旋转帽(1)旋入到倾倒管口(2)上时，在其第一次旋开之后，它们在任何情况下在自开启器套筒(3)上的向内突出的凸轮(12)上滑动两次，其结果，在倾倒管口(2)内以两次推力将其下推。
9.如上述权利要求中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，在自开启器套筒(3)上的各个组合的刺破和切割部件(9)是一从套筒下边缘突出的刺刀(9)，其呈一带有一向下突出末端的等腰三角形，其向下突出的末端(10)位于三角形的两个等长边之间，并磨成尖锐，而其任何情形下面向圆周方向的自由的三角形边形成一锋利的刀刃(11)。
10.如上述权利要求中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，它用能够滴漏或倾倒的物质填充，并用一层叠薄膜(32)从下侧起密封地封闭。
11.如上述权利要求中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，自开启器套筒(3)在其内侧上涂敷一可溶解的物质。
12.如权利要求1至9中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，在其帽盖的内侧上一体地形成有一计量管口(42)，它的长度尺寸做成随着盖帽(1)旋上，计量管口用其下边缘(44)突出超过倾倒管口(2)上的突缘状的突出部(7)。
13.如上述权利要求中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，在螺纹帽(1)的下边缘上，通过多个精细的材料搭桥一体地形成一保证带(25)，其推过一位于其外螺纹(6)下方的在倾倒管口(2)上的圆周的突缘，并将倾倒管口(2)关闭在突缘的下侧上。
14.如上述权利要求中任何一项所述的一用于复合包装以及用于用薄膜材料密封的容器管口或瓶管口的自开启关闭装置，其特征在于，旋转帽(1)的外圆周侧形成一滚花的或凹槽的握持表面，形成一方形、六角形或八角形的形状，或在旋转帽的上侧内形成至少一个径向凹槽或径向向上突出的腹板。
全文摘要
自开启关闭装置包括一可安装在复合包装或用膜材料进行密封或已经密封的容器或瓶的管口的倾倒管口(2)，一对应的旋转帽(1)和一布置在倾倒管口(2)内的自开启器套筒(3)，通过转动旋转帽(1)可使自开启器套筒(3)转动。力传递装置和导向装置形成在所述三个元件上。它们相互配合而在旋转帽(1)沿打开的方向第一次转动时使自开启器套筒(3)首先在倾倒管口(2)内垂直地向下推，然后沿水平方向转动通过约360°。由于自开启器套筒(3)在其下边缘处并由此突出包括一组合的刺破和切割体(9)，膜或包装首先被可靠地刺破，然后从中干净利索地切割出一圆盘并向下枢转。
文档编号B65D5/74GK1662422SQ03814111
公开日2005年8月31日 申请日期2003年6月17日 优先权日2002年6月20日
发明者马里奥·魏斯特, 汉斯约里·胡贝尔, 弗里茨·泽尔霍弗 申请人:Sig技术有限公司