制造紧固波状物的盖子封口结构制造技术

通过在容器内边缘附近的盖子材料和容器材料形成互锁波状物，使盖子与容器接合在一起。不加热的加压头紧压在盖子上紧挨着热封口头的地方。热封口头用来在容器内边缘附近形成互锁波状物；加压头防止容器或盖子熔化部分流到或流向容器的外边缘。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造容易打开的紧固波状物盒/盖封口系统容器的方法，以及用于制造的设备和所得到的产品。Gossedge等人的美国专利4061513提出了在容器凸边的内外边缘的有卷边的形式，但是当从容器上去除盖子时形成的破坏面成为贯通盖子材料和容器凸边材料的复杂形式。其成功与否取决于从容器凸边材料外伸凸耳“厚薄”的Gossedge复杂破坏面，显然导致完全“不可接受”的(Gossedge图5)破坏面变异，从而“……HDPE层12将撕裂，之后，在B点开始与薄片14分离，在这种情况下，不可能做到满意地将封口从边缘上撕下来”(Gossedge第4栏第17-48行)。更为重要的是，Gossedge的说明书中没有提到与封口头组合起来使用加压头，或也没有只在容器的内边缘处制成卷边以减小初始撕开力。在本专利技术主要应用场合的食品包装中，密闭的容器在通过各种运输路线分配到最后的消费者手中的过程中，重要之点在于应保持盖子固定在容器上。为了使确定密封容器耐久性的工作标准化，U.S.D.A给“有限破损试验”下了一个定义，称之为是一种测量保持包装完整性能力的方法。有限破损试验包括用压缩空气在作为试验对象的容器内加压。密封的容器必须在内至少为35KPa时，至少能维持60秒。当通过增加容器和盖子之间密封面宽度和强度，以增加包装的破坏强度时(例如能抗70KPa压力差)，令人遗憾的是，在按先有技术的结构中，其撕开强度亦按线性关系随之增加，从而使包装好的食物容器的买主，很难将其盖子打开。因此，食物容器的设计者，面临着Hobson选择，即是一种在运输阶段保持完好但随后的买主也许打不开盖的容器;或是一种“易开”的然而经不住运输过程的容器，要在这两者之间作出选择。大多数食品包装商，要求最低的为70KPa的破损压力，甚至希望100KPa。采用常规的盖子封口，100KPa的破损强度使封口的撕开强度约为190kg/m，这就非常难以撕开了。如本申请人的申请号440291欧洲专利中所公开的，发展了一种简单结构的“互锁波状物”封口结构，它给于密封容器以高的破损压力，还可以做到，一旦开始撕盖，便可将盖子容易地从容器上撕下来。换句话说，连续地从容器上将盖子撕下来所需要的“平均”撕开力，减小到低于在常规盖/盒粘结封口系统中所遇到的。(参见此专利说明书中的图3A、3B、3C和5，它们用插图和曲线描述了简单结构波状物封口结构)。将盖子从容器上“开始撕开”所需要的力(初始撕开力)，在某些情况下趋向于比常规的盖/盒粘结封口系统在“初始撕开”阶段所遭遇到的要略大一些，然而平均撕开力要低得多。在本专利技术的最佳实施例中，通过取消设在盒/盖连接部分外边缘附近的互锁波状物，修改了EPA440291的简单结构“互锁波状物”封口系统，以减小初始撕开力。为了取消此在外部的互锁波状物，用两个构件来替代EPA440291中只用一个封口头，即在容器内边缘附近形成互锁波状物的热封口头，以及设在热封口头外面的加压头，加压头用来在一开始将盖子紧压在容器凸边上，并防止有任何熔化的盖子或容器材料向外流动，流到或流向容器的外边缘。按本专利技术最终制成的“紧固波状物”封口结构，其初始撕开力比以前的简单结构波状物封口系统的要低得多，并甚至低于其平均撕开力。抵抗内部破损压力的能力并未因改善和减小了初始撕开力和平均撕开力而受到任何形式的损失。紧固波状物封口结构表示在图2中。为了比较，将早先的简单结构“互锁波状物”封口结构表示在图5B中。本专利技术中的加压头有效地防止了任何受热封口头加热熔化的材料流向容器外边缘，从而防止在外边缘附近形成卷边，因此得到一个比较平的盖/盒连接面。热封口头与紧邻的较冷加压头的相互配合，在盖子和容器凸边的连接区中，形成了盖子高度变化区。与早先的简单结构波状物相比，盖子高度变化区只需要施加一个低得多的初始撕开力。在简单结构波状物设计中，互锁波状物出现在容器凸边的外边缘处。本专利技术提供的制品包括一个容器盖以及一个容器凸边，凸边与盖子相啮合是通过仅在容器盖与容器凸边连接的内边缘处形成的互锁波状物进行的。盖子和凸边通过从互锁波状物到盒/盖系统外边缘的整个密封面互相连接。盖子高度变化区也是从互锁波状物起向上朝着外边缘延伸，盖子高度变化区是通过加压头与紧密相邻的热封口头相互配合形成的。根据本专利技术进一步的特征，紧固波状物封口结构采用了一种包括下列内容的方法形成的，即向下移动加压头使之与盖子的一部分接触，并将盖子紧压在容器凸边上;此后，驱动一个热封口头向下与盖子接触，熔化或软化盖子材料的一部分和容器凸边材料的一部分，从而在容器内边缘附近形成互锁波状物;在容器/盖子系统上保持加压头压紧力，以防止任何熔化了的容器/盖子材料流到或流向外边缘。本专利技术的进一步特征涉及用于制成紧固波状物封口结构的设备，此设备包括一个加压头和一个热封口头。附图进一步详细表示了本专利技术，其中附图说明图1 加压头和封口头的侧向局部剖面示意图，说明容器凸边的连接情况;图2 紧固波状物封口结构侧向剖面示意图;图3A 位于与承压模相邻处的加压头和热封口头剖面示意图;图3B 用曲线的方式表示热封口头应有的工作参数，具体而言为热封口头的温度和压力;图4A 在加压头与盖子接触后，盖子材料从封口头接触区下方开始流动的侧向局部剖面示意图;图4B 互锁的第一薄片波状物和第二薄片波状物侧向剖面示意图;图4C 表示盖子从容器上撕开的侧向剖面示意图;图5A 紧固波状物封口结构、简单结构波状物封口结构和常规粘结封口系统的破损压力与平均撕开力之间的关系曲线;图5B 为了进行比较，表示了EPA440291中简单结构波状物封口结构侧向剖面示意图;图5C 紧固波状物封口结构、简单结构波状物封口结构和常规粘结封口系统的破损压力与初始撕开力之间的关系曲线;图6A和6B 紧固波状物封口系统在各种破损压力下破坏机理的侧向剖面示意图;图7 在容器内边缘处形成的典型互锁波状物系统的侧向剖面示意图;图8 表示两种不同封盖系统的破损压力与聚丙烯波状物截面尺寸(平方英寸)之间关系的曲线。图1、2和3表示设备10，用于制造一种在盖子12的第一种材料和容器凸边14的第二种材料之间可撕开的紧固波状物封口结构。紧固波状物亦可以制在一种无凸边的软容器上，例如制在用于给病人注入盐水溶液的滴袋上。当然，设备10要在盖子12放在凸边14上面时才进行操作。盖子与容器在内部的连接处称为内边缘12(图2)(当盖子安放在容器的凸边上时)，盖子与容器在外部的连接处则称为外边缘18(图2)。设备10中有一个热封口头20，它有一个其尺寸与盖子相配的型面22(图3A)。热封口头20中有一个加热器24，它嵌入热封口头中，以加热此封口头。此设备中还有一个加压头26，它有一个型面28(图3A)，型面尺寸根据将盖子放在凸边上后与盖子配合工作来决定。加压头26的位置在图示之实施例中是在热封口头20外面，亦即处于朝着容器外边缘18(图2)的位置。应该认识到，当需要满足不同的设计和针对不同的加工对象时，热封口头20和加压头26的位置是可以改变的。设备10中还包括加压头移动装置30，例如是一个气动作动筒32，它通过连接板34、带台肩的螺栓36、36A和弹簧38 38A，使加压头向下移动并与盖接触，从而将盖子紧本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造在盖子和容器凸边之间可撕开的封口的方法，包括：向下移动加压头使之与盖子的一部分接触，并将盖子紧压在容器凸边上；驱动一个热封口头向下与盖子接触，熔化或软化盖子材料的一部分和容器凸边材料的一部分；在被熔化或被软化材料上保持封口头的压力，使盖子材料和容器材料在容器内边缘附近形成互锁波状物；在容器／盖子系统上保持加压压力，以抑制熔化或软化了的容器／盖子材料流到或流向外边缘。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰谢立丹托马斯，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]