专利名称：有塑料套的盖子的制作方法
技术领域：
本发明涉及盖子，特别是金属的塞盖和封盖。用于带塞子的容器口的密封盖，除了一定的装饰作用外还特别用于保证容器的密封性。这些密封盖一般都备有便于初次开启的装置(凹线、断开舌片等)，否则就用刀子切开盖子，以便使容器打开。
现有技术人们已经熟悉许多金属密封盖，特别是申请人的下述专利中描述的金属盖在欧洲专利EP-B1-363285中描述了一种铝制易开式密封盖，这种盖子有一个环形件或圆边，为刀刃导向，以便在初次开启时切割盖子。
在法国专利FR-B1-2636257中描述了一种金属盖，这种金属盖具有通过一系列的横向突起和凹陷得到的未切断撕开线。
同样在法国专利FR-B1-2657031中描述了一种带有未切断撕开线的铝制金属盖，撕开线由一系列的突起和凹陷交错构成。
在法国专利FR-B1-2665887中描述了一种能够打开而没有伤害危险的密封盖。这种盖子由一种多层材料制成，这种材料为两层铝，中间为肖氏硬度小于80的粘合层。
提出的问题现在对制造产品的使用安全水平要求越来越高。对金属密封盖也是如此，尽管用正确的方法初次开启时形成的金属断口使用户受伤的危险很小，但是，对制造产品应考虑到在用户用不太科学的方法或漫不经心地开启盖子的情况下可能增加的危险。
正如在现有技术中所说的，过去在解决这一问题方面已经作了各种尝试。对于没有便于初次开启装置的密封盖，在法国专利FR-B1-2665887中有一种多层材料制成的密封盖，这种材料由两层铝和肖氏硬度小于80的中间粘合层构成，这种盖子可以没有伤害危险地打开。由于制造成本(即M/P/M型多层材料的原始成本，其中M设计为铝的金属层，P为密封材料层)特别高，这种方法没有得到商业开发。
要解决的问题一方面是得到用刀子打开后不锋利的盖子，同时价格又不高。另外，重要的是，这些盖子在同其它物体接触时的音色、可塑性和手感方面要与现在通常被国家法律禁止的铅盖子相似，而这种铅盖具有始终被消费者所追求的“高档”形象。
因此，申请人研制出一种具有易开装置的盖子；用同一条生产线可以选择生产盖子，使消费者第一次开启时或者用刀子打开，或通过开启舌片或开启带打开。
发明概述根据本发明，一容器的金属密封盖具有一个头部和具有金属壁的裙边和，一个用来在初次开启时断开的开口区，该密封盖的特征是所述盖子有一个塑料套附着在所述盖子上的对应开口区部分的金属壁上。
申请人意外地发现，该解决方案可以同时解决所有提出的问题，即减少受伤的危险，改进盖子的“触感”，或者能够加上便于初次开启的装置。
在一般情况下，所述开口区包括裙边的上部(即靠近头部)，在容器是一个瓶子的情况下，一般位于玻璃制品的环部。但是，所述开口区可能还包括所述裙边的端部，一直到裙边和头部形成的角，因为，有些消费者用刀子只切割盖子的头部。
因此，根据本发明，所述裙边被所述套子所覆盖，其高度至少相当于所述开口区的高度。
图1表示从一个卷筒材料1形成盖子的毛坯2，卷筒材料可以是铝带，即包括一层铝的多层材料。所述毛坯2可以用任何已知的方法形成，一般用冲压、拉伸、和粘合形成，并具有裙边21和头部22。所述毛坯2用轴向半剖面表示，轴9为柱形对称轴。图2a-4c都用同样的方法表示。
图2a-4c为本发明所述盖子的轴向半剖面图。在图2a和2b中，套筒31、32在所述毛坯2之内。在图2a中，所述套筒31覆盖裙边21的整个高度；而在图2b中，所述套筒32只覆盖裙边21的开口区。
在图3a和3b中，套筒33、34在所述毛坯2之外。在图3a中，所述套筒33覆盖裙边21的整个高度；而在图3b中，所述套筒34只覆盖裙边21的开口区。
与图2b相似，图4a表示一个具有环形开启带4和开启舌片40的盖子10，开启带4在两条凹线41之间形成。
与图2a相似，图4b表示一个具有垂直开启带5和开启舌片50的盖子10，开启带5在两条凹线51之间形成。开启带延伸在裙边21的整个高度上。
与图2a相似，图4c表示一个同时具有环形开启带4和垂直开启带5的盖子10，垂直开口带5从裙边21的底部一直延伸到所述环形开启带4整个高度上。
作为一个例子，图4d表示一个与图4b类似的盖子，但盖子的头部在开放的顶部220，这可以使开启舌片50从头部22起定位。
图5-8为一个用所述套筒31、32从内部覆盖所述毛坯2的装置实例的轴向半剖视图，并表示了相应的操作步骤。
图5为一个冲模6，它包括一个端部基本上为锥形的中心扩张芯62，一个起弹簧作用的扩张环61可以在62上滑行，环61的内表面为锥形，外表面基本上为柱形；在图5所示的高位，所述扩张环61覆盖高弹塑料制成的柱形环60。图5为操作的第一阶段用来形成套筒31、32的一段管子3放在所述高弹塑料柱形环60上，管子3的上部边缘超出几毫米。
图6中，用热空气7在所述冲模6上形成具有弯曲上边缘300的套筒30。
图7中，放置盖子毛坯2。
图8中，启动热模具8，使其往返运动，这种往返运动表现在-高弹塑料柱形环60的分开以及套筒30贴靠在所述毛坯2的相应内壁上；-必要的和足够的热传导，使其穿过所述毛坯2，加热所述毛坯2上的所述套筒30，因而形成包括内部覆盖套筒32的毛坯2的盖子10。
图9为试验用的盖子毛坯2的轴向剖面图。图中有一个裙边21，其上部有一个很薄的的开口区210。
图10为从图9的毛坯2得到的盖子10的混合视图(右半部为剖面图，左半部为正视图)，盖子10由头部11和裙部边缘12组成，套筒32从内部覆盖在裙边的上半部。图10a为头部11和裙边12连接区的放大剖面图。
图11为在内套筒的情况下，根据本发明进行工业制造的装置13示意图。该装置包括一个旋转体130，其上一般有四个冲模6和四个操作站1-4。在站1，将一段管子3放在冲模6上，然后吹热空气7，形成套筒。在站2，将盖子毛坯装在套筒30上。在站3，将热模具以一定的温度、时间和压力贴靠。在站4，形成的盖子10脱落。装置13还可以包括其它补充工作站。
发明的详细描述根据本发明，盖子10由盖子毛坯2和套筒30组成(一般情况下用套筒30表示，对于特殊的套筒用其它标记31、32、33、34表示)。所述盖子毛坯2具有所述金属壁。所述金属壁同时包括严格意义上的金属壁、开始的金属带或金属片材料1的金属塑料壁(一般为铝)、或者包括一层金属和至少一层塑料的多层材料。
根据本发明，所述套筒30可以在所述裙边之内，也可以在裙边之外；所谓“内”和“外”均相对于盖子毛坯2的金属壁而言。实际上，套筒的功能和得到的结果与这种定位标准无关。所述套筒30在所述裙边之内更好些。
所述套筒30的厚度为所述开口区金属壁厚度的0.3到3倍。实际上，为了解决本发明要解决的问题，所述套筒必须有足够的厚度，至少等于所述金属壁厚度的0.3倍。另外，如果所述套筒的厚度过大，超过所述金属壁厚度的3倍，则无助于解决提出的问题。所述套筒的厚度最好为所述金属壁厚度的0.6到1.7倍。
所述金属壁最好包括一层铝或铝合金(最好为弱合金，一般为1000系列，退火状态，平均厚度为30-100微米)；如果开始材料1为金属塑料材料，还可包括一层平均厚度为20-100微米的塑料层。在严格意义的金属壁或金属塑料壁的情况下，所述金属壁的平均厚度最好在50-80微米之间，使盖子可以嵌入，而不形成褶皱。
根据本发明，所述套筒30的塑料在热塑塑料膜或包括热塑材料的漆膜，以及加有或未加发泡剂的蜂窝状漆膜中选择。所述热塑材料膜可以是单层的或多层的，可以包括一个冷封或热封在所述裙边21上的薄层。所述热封层包括具有自由或盐化形式酸功能团的聚合物或聚烯烃共聚物(例如离子键聚合物树脂)，以保证对金属壁、特别是铝或铝合金壁的附着性。例如，可以是Surlyn膜、EAA/PE(LDPE)共冲压膜、Morprime/PP共冲压膜、0REVAC/PE或PP膜等等。根据本发明的另一种实施例，可以在装配所述套筒30和所述毛坯2时贴一个附着层，使所述套筒附着在所述裙边上。根据本发明的另一种实施例，还可以通过将塑料直接注入或模压到所述毛坯的内、外得到所述套筒。
还可以进一步将所述套筒用于各种不同的细节。因此，所述套筒30的塑料可以至少包括以下因素a)在所述材料中加入颜色；b)在表面印刷，或者在各层之间印刷(在多层膜的情况下)；c)在所述塑料中加入鉴别添加剂，形成防止盗窃、搀假和伪造的装置；d)附着在所述容器颈部的外部补充层，防止所述盖子被欺骗性地打开，而盖子并没有破坏。
与现有技术的盖子(相当于盖子毛坯2，因而不包括套筒)相反，根据本发明制造的盖子可以包括便于初次开启的装置4、40、41、5、50、51，如图4a、4b、4c和10所示。实际上，相当于毛坯2的盖子，例如图9所示，应该在开口区有一个变薄的壁210，以便通过切割用刀子开启。从此这个盖子不能再装备开启带，除非用一个宽度较大的带子，这样就不太美观。实际上，可能由于开口区的金属厚度较小，开启带在完全撕开一圈之前就有可能断裂。
因此，根据本发明制造的盖子可以用刀子开启，但受伤的危险较小，又可以备有便于初次开启的装置，而不需要改变盖子的技术指标，特别是金属壁的厚度。
本发明的另一个目的是本发明所述盖子的制造方法。在本发明所述的方法中a)首先通过一些列步骤(一般为冲压和拉伸)将包括一个金属层的带子1或叶片形成所述金属盖的毛坯2，使毛坯的高度至少为所述盖子的最终高度的50％。
b)然后用预先形成的所述套筒30覆盖所述毛坯2，使所述套筒30附着在所述毛坯2上。
c)如果阶段a之后，毛坯2的成形没有完成，则继续形成毛坯2的成形及最后的加工，特别是形成便于初次开启的装置4、40、41、5、50、51。
在这个方法中，可以在阶段a进行所有可能会损坏所述套筒30的处理，特别是温度会高于所述套筒的熔化温度的热处理，其中包括可能需要热处理的操作，如盖子的装饰。可以利用所述套筒30覆盖所述毛坯2的阶段b来保证阶段c的一部分或所述的最后完成，如在盖子10的头部11形成突起或贴印花标记。根据一种优选实施例，所述套筒30放在所述盖子的内部。在这种情况下，所述套筒30最好由塑料膜构成，贴在所述毛坯2的里面-将所述套筒3套在冲模6上，-然后将所述毛坯2放在已经形成的所述套筒30上，-用一个热模具8施加压力，使热从所述热摸具8传导给所述毛坯2，然后又传导给所述套筒30，传导的时间和温度的选定使得可以保证所述套筒30附着在所述毛坯2上，而又不使毛坯2和所述冲模6之间界面处的所述套筒30熔化。该方法示于图5-8。
根据本发明，申请人进一步特别提出通过简单的吹热空气在所述冲模6上形成所述套筒30，如图5、6所示；为形成套筒30，选择挤压-吹制成泡的管状膜，使得由于膜的记忆作用，管子3的端部在热的作用下自动弯到冲模6的头部。
另外，所述冲模6可以利用装置61、62产生径向膨胀，使所述套筒30以足够的压力贴在所述毛坯2上，以保证所述套筒30附着在所述毛坯上。这种冲模6的一种具体实施例示于图5-8。
一方面，压力、温度和时间条件可以保证所述套筒的附着，还应该有一个时间-温度的耦合，这样所述套筒变软或所述套筒30和所述毛坯2之间的界面熔化时，所述套筒和所述冲模6之间界面上的套筒30不会融化。一般，热模具在200-300℃，最好为220-260℃，并且加热的时间在0.1到1.5秒之间，最好为0.5到0.9秒。另一方面，所述套筒接靠在所述毛坯2上的压力至少等于0.1daN/mm2，最好至少为0.15daN/mm2。
根据本发明，还可以把所述套筒30贴在所述毛坯的外面，如图3a和3b所示；在这种情况下，所述套筒33、34最好为贴在所述毛坯2外面的热收缩膜。
本发明的另一个目的是在所述套筒30贴在所述毛坯内部的情况下实施本发明所述制造方法的装置。该装置示于图5-8和11。该装置包括冲模6和一个热模具8，所述冲模包括一个径向膨胀环，它可以随着所述冲模6和模具8之间的轴向压力发生径向膨胀。由于有锥形中心扩张芯62，使用图5-8所示的装置使模具8和冲模6之间的轴向压力转变为径向压力。
实施例例1
已经用厚度为100微米的铝带冲压和拉伸制成图9所示的1000系列铝合金毛坯2。
提供一卷直径为29毫米、厚度为90微米的EAA/LDPE膜，包括通过共挤压吹制成泡制成的30微米厚的EAA层和60微米厚的LDPE层。利用图11和图5-8所示的装置13进行的步骤详述如下在工作站1，从EAA/LDPE膜形成高28毫米的套筒30，通过吹热空气7使该套筒很快形成一个4毫米的弯边300。
在工作站2，提供具有最终高度的毛坯2。
在工作站3，把温度为240℃热模具8贴在套筒的表面，时间为0.8秒，轴向力为300daN，在大约为1100平方毫米套筒面积上转换为径向力(200daN)，即压力大约为0.18daN/mm2。
在工作站4，根据本发明制成的盖子脱落。
已经将这种盖子用于封装葡萄酒瓶。
例2与例1的盖子相同，已经根据本发明制造出了具有图4所示开启带4的盖子，因为这种盖子特别用于封装烈性酒瓶。开启带的宽度为6毫米。
比较结果已经将试验盖子1与毛坯盖子2进行了比较。
已经将试验盖子2与具有同样开启带的锡制Softgard盖子进行了比较。
盖子的比较由用户根据确定的方案进行，其中包括打开15个编码的瓶子，并且有负责详细观察所有情况的人员在场。从这些实验得出的结果是根据本发明制造的盖子在便于开启以及开启和触摸的安全性方面均优于用毛坯本身封装葡萄酒的盖子，与用锡制盖子封装烈性酒的盖子相差无几。
权利要求
1.容器的金属塞盖或密封盖，这种盖子具有头部(11)、具有金属壁的裙边(12)和用来在初次开启时断开的开口区；其特征是，所述盖子(10)有一个塑料套筒(30，31，32，33，34)，附着在盖子的对应开口区部分的金属壁上。
2.根据权利要求1所述的盖子，其中，所述裙边(21)被所述套筒(30)覆盖，覆盖的高度至少为所述开口区的高度。
3.根据权利要求1或2所述的盖子，其中，所述套筒(30)在所述裙边之内。
4.根据权利要求1至3之一所述的盖子，其中，所述套筒(30)的厚度为所述开口区金属壁厚度的0.3到3倍。
5.根据权利要求4所述的盖子，其中，所述金属壁包括一层退火状态的铝或铝合金和一层塑料，铝或铝合金的平均厚度为30-100微米，塑料的平均厚度为20-100微米。
6.根据权利要求1至5之一所述的盖子，其中，所述套筒(30)的所述塑料从热塑材料薄膜或包括热塑材料的漆中选择。
7.根据权利要求6所述的盖子，其中，所述热塑材料的薄膜可以是单层的或多层的，包括一层贴在所述裙边的冷封或热封层。
8.根据权利要求6所述的盖子，其中，借助一个附着层把塑料膜粘在所述裙边上。
9.根据权利要求7所述的盖子，其中，所述热封层包括具有自由或盐化形式的酸性功能团的聚合物或聚烯烃共聚物，以保证与金属壁，特别是铝或铝合金金属壁的附着性。
10.根据权利要求6至9之一所述的盖子，其中，所述塑料至少包括以下因素之一a)在所述塑料中加入颜色；b)在表面印刷，或者在多层膜的情况下进行层间印刷；c)在所述塑料中加入鉴别添加剂，构成防止盗窃、搀假和伪造的装置；d)附着在所述容器颈部的补充层，以防止所述盖子被欺骗性地打开，而盖子并没有破坏。
11.根据权利要求1至10之一所述的盖子，包括便于初次开启的装置(4，40，41，5，50，51)。
12.根据权利要求1至11之一所述的盖子的制造方法，其中，a)通过一系列步骤从包括一层金属的金属带(1)或金属片，通过冲压和拉伸形成盖(10)的毛坯(2)，使毛坯至少为盖子最终高度的50％；b)然后用预先制成的套筒(30)覆盖所述毛坯(2)，使套筒(30)附着在毛坯(2)上；c)如果阶段(a)之后，毛坯的成形未完成，则可继续进行毛坯(2)的成形，以及最后的加工，特别是形成便于初次开启的装置(4，40，41，5，50，51)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在阶段(a)进行所有会损坏套筒(30)是处理，特别是温度高于套筒熔化温度的热处理，包括可能需要热处理的操作，如盖子的装饰。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，利用阶段(b)使套筒(30)覆盖毛坯(2)，以保证最后加工阶段(c)的全部或部分的完成。
15.根据权利要求12至14之一所述的方法，其中，所述套筒(30)由塑料膜构成，并贴在毛坯(2)内-把套筒(30)置于一个冲模(6)上；-然后把毛坯(2)置于套筒(30)上；-用一个热模具(8)施加压力，使热量从模具(8)传给毛坯(2)，然后又传给套筒(30)，传导时间和温度的选定使得可以确保套筒(30)附着在毛坯(2)上，而又不使毛坯(2)和冲模(6)之间界面处的套筒(30)熔化。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述冲模(6)包括可径向膨胀的装置(61，62)，使套筒(30)以足够的压力贴在毛坯(2)上，以保证套筒在毛坯上的附着性。
17.根据权利要求12至14之一所述的方法，其中，所述套筒(33，34)为热收缩膜，贴在毛坯(2)的外面。
18.实施权利要求15至17之一所述方法的装置，包括冲模(6)和热模具(8)，所述冲模包括一个径向膨胀环，可随着冲模(6)和热模具(8)之间的轴向压力径向膨胀，使套筒(30)贴在毛坯(2)上。
全文摘要
本发明涉及容器的金属密封盖(10),它包括头部(11)和具有一个金属壁的裙边(12),裙边有在首次开启时断裂的开口区,其特征在于,所述盖子(10)有一个塑料套筒(30,31,32,33,34),附着在盖子的对应开口区部分的金属壁上。
文档编号B65D41/00GK1252770SQ9880436
公开日2000年5月10日 申请日期1998年4月17日 优先权日1997年4月21日
发明者雅克·格兰杰, 理查德·波约尔 申请人:彼施涅食品包装公司