金属罐的拉环式易开盖的优化设计

2007/8/10 15:04:24

金属包装材料表面装饰性能好、强度高，方便存储和运输等突出的特点，日益受到了众的喜爱，金属罐最初是用来包装食品，最早可以追溯到200以前的拿破仑时代，当今金属二片、三片饮料罐已经成为碳酸饮料、果汁、啤酒等的主要包装形式之一。目前市面上浒的饮料罐规格型号很多，其罐盖大多采用拉环式易开盖，然而，现行使用的易开盖在结构上都有缺陷。 1 拉环式易开盖的开启原理及分类拉环式易开盖简称拉开式罐盖，这种类型的盖开启方便，开启时只要拉拉其上的瓣环，稍用力撕拉即可开启罐盖。拉环式易开盖的开启原理是：先在罐盖开启处预制压痕，降低其局部强度，开启时在拉环处附近产生较集中的应力，剪切力的作用下，是压痕处开裂而开启。一般情况下罐内外压力差较小，压痕处产生的剪切力小而且均匀，罐不会自行开裂，保证了运输、存储过程中罐装产品的安全性。拉环式易盖有两种形式：一咱是小口式，拉环拉起时罐盖开启一小口，由此小口可以吸出或倒也流体内装物，另一种是大口式，拉环拉起时几乎整个罐盖都被揭开，以便取出固体、粉状或高度粘自稠的内装物。文中主要讨论小口易开盖，这种盖在饮料罐中应用术广，目前，小口式易开盖有两种：全撕裂式和非全撕裂式。两种罐盖各有利弊。 2 小口式易开盖的特点分析全撕裂易开盖的应用时间长，在现行的饮料罐装中应用最广。其样式如图1所示。全撕裂易开盖制造工艺成熟，结构美观，堆码性能好，恋恋不舍储运和展示。然而，全撕裂易开盖的拉环在开启后会被人随手扔掉，造成环境污染，并有可能伤到他人，这是全撕裂易开盖的弱点。针对全撕裂易开盖的这一弱点，人们设计了非全撕裂易开盖即保留式易开盖，如图2所示保留式易开盖在拉环拉起时开口并不从盖上脱落，而是被推入罐内，这种结构就避免了拉环及开口随地乱扔而伤人和污染环境的问题，然而，这种结构也有很大的漏洞。罐装饮料在运送、陈列销售及放入冰箱冷藏进，以及消费者随身携带进都极易遭到细菌灰尘对罐体的污染，这样被推入罐内的开口部分与内装物接触后，消费者的饮用卫生便得不到保障。此外，以上2种罐盖的拉环在开启的时候并不是很方便，消费者都有祥和体验即在开启易开盖拉环的时候，主要是靠手指的指盖用力，这种设计不符合方便使用的人性化原则，从人体工学的角度看，在瓣起的环时指端着力最好，指端着力要求拉环的末端有圈套的接触余地。 3 易开盖的优化设计综合以上分析，作者对罐盖进行了优化设计，其样式如图3所示，为罐盖的优化设计结构图，该设计应用的设计原理与保留盖的设计原理相似，都是以铆钉为支点，拉环的末端是施力部位。施力是地热资源环的顶端会向下顶压罐盖。该设计与保留盖不同在于，其铆钉们于英雄形象片上，这样当拉起拉环时，铆钉会受到向上的力，在剪应力的作用下撕裂片被提起，撕裂片的末端与罐盖相连，为连接线。这样可以避免撕裂片与罐盖完全脱离，这种设计思路是针对全撕裂和保留式两种罐盖的缺点完成的，其结构避免了拉环完全脱离罐盖造成的环境污染和伤人的可能性，也解决了消费者饮用卫生得不到保障的问题。此外，该设计注意了罐盖在拉环的末端的凹槽比原先的设计要在且深，这样消费者在提起拉环时就可以用背景端着力而不是指盖。 4 结语文中提出的优化设计综合考虑了绿色化、人性化及加工工艺的因素。虽然近年来饮料包装方面塑料和纸的应用非常广泛，但是，在碳酸饮料以及果汁、啤酒等的包装上金属罐的应用量还是非常大，金属罐的包装设计应该更绿色化、更人性化、只有这样才能真正满足消费者的需要。（作者：韩炬　王保中）《包装工程》

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