瓶罐封盖结构设计.ppt

1、湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,第六章 瓶罐封盖结构设计,学习要点 瓶口密封结构 普通密封盖结构设计 安全盖结构设计 方便盖结构设计,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,学习重点 瓶口密封结构 普通密封盖结构设计,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,学习难点 瓶口密封结构 普通密封盖结构设计 安全盖结构设计 方便盖结构设计,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工

2、程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,51 瓶口密封结构,密封结构的形成 密封结构的要求 密封方法 密封的类型 瓶盖与内衬 瓶口密封结构设计要点,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,511 密封结构的形成,一般由瓶盖、弹性内衬和瓶口，通过一定的连接配合方式形成。 瓶口的密封接触面是凹凸不平的，利用弹性内衬，在一定的压力下与瓶口凹凸不平的表面形成紧密接触，填平凹凸不平的缝隙，形成内外隔绝的物障，实现对容器的密封。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,512 密封结构的要求,由瓶盖、弹性内衬和瓶口组成的密封结构必须

3、符合如下要求： 1）内衬要有足够的弹性和刚性；（且要恒定） 2）对弹性内衬施以足够的压力； 3）瓶口密封接触面要求高。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,513 密封方法,口平面为封合面 口缘外侧面为封合面 瓶口内表面为封合面 封锁环为封合面,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,1）口平面为封合面,瓶口的顶部平面为口平面。如采用王冠盖封盖的白酒瓶、啤酒瓶、汽水瓶等。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,2）口缘外侧面为封合面,把瓶口口缘外侧面作为封合面，弹性衬垫与瓶口口缘外侧紧密接触实现密封。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,3）瓶口内表面为封合面,把具有

4、一定弹性、可压缩的瓶口内塞压入瓶口内，使其外表面与瓶口内表面紧密接触形成封合面，实现密封。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,4）封锁环为封合面,指用弹性塑料瓶盖压扣在瓶上，包住瓶口的封锁环，瓶盖与瓶口顶面、侧环构成封合面，实现密封。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,514 密封的类型,普通密封型 真空密封型（又称气体密封） 压力密封型（又称内压密封型）,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,1）普通密封型,指没有具体的耐内压要求的密封结构，一般在瓶内留有顶隙，以满足内装物因温度升高而体积增大的容积要求，进而减低压力，避免因内部压力变化给瓶口密封带来不良的作用。,湖

5、南工业大学 包装与材料工程学院 2012,对于普通密封的基本要求： a) 内衬与内装物具有化学相容性。 b) 内衬均匀压向瓶口密封面，螺旋盖至少应有一整圈螺纹 啮合，以获得最大的密封可靠性。实际上只要有3/4圈的螺纹啮合，即可达到目的。 c) 瓶口密封面无飞边、平滑且宽度合理（一般0.61.2mm） 以确保荐用固定扭矩下对内衬有足够的压强。塑料瓶罐则要避免密封面过于狭窄或尖锐而破坏内衬。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,表5.1普通密封瓶盖类型与材料,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,2）真空密封型,是指容器没顶隙有一定的真空度，内外产生压差，瓶盖及其内衬是在压差的作用下

6、与瓶口形成紧密接触并实现密封的。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,对于真空密封的基本要求： a) 多为口缘密封，内称多为环状密封圈。 b) 盖的刚度要高，否则会产生漏气、胖听、凹听。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,表5.2真空密封瓶盖类型与材料,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,3）压力密封型,是指容器的内装物对封盖产生一定的压强的密封结构。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,对压力密封的基本要求： a) 瓶盖最大直径大约为40mm； b) 盖与瓶的搭扣要牢固。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,表5.3压力密封瓶盖类型与材料,湖南工业大

7、学 包装与材料工程学院 2012,515 瓶盖与内衬,从密封结构的形成过程可以看出，瓶口是基础件，内衬和瓶盖是封盖构件。瓶口与内衬，内衬与瓶盖，瓶盖与瓶口相互有结构和尺寸的配合关系，设计时应保证相互之间的基本要求。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,1）瓶盖,瓶盖的作用 通过与瓶口的配合，紧固在瓶口上； 为弹性内衬与瓶口的紧密接触，并为封合面提供足够的压力； 瓶盖与弹性内衬配合，使弹性内衬得以固定和定位，能够准确地与瓶口形成特定的配合关系。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,瓶盖的功能 保护功能 通过有效密封，瓶盖可以达到对内装物的保护性容装： a) 防止内装物及其成分从瓶

8、口逸出； b) 防止气体、水蒸汽及尘埃杂质从瓶口侵入。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,方便功能 瓶盖可以根据各种方便性和控制要求提供封合-开启-再封合的能力。 a) 瓶盖要适合于人工或机械封盖； b) 瓶盖要容易开启且倾倒或分配内装物。例如 螺旋盖的侧面滚花可以增加开盖时的摩擦力； c) 瓶盖可要求严格的开启控制，如防盗盖（显 偷换盖）和儿童安全盖。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,信息传达功能 瓶盖是包装容器最引人注目的部分。因为消费者在每次取用内装物时都会看到和触摸到他们，听到开启时的特殊声响，所以可以传达视觉、触觉和听觉信息。 a) 瓶盖可显示商品名称、牌号、生

9、产厂家、生产日期等一系列图形或文字信息。 b) 瓶盖可以显示开启方法、开启方向、用力点以及取出内装物的方向。 c) 瓶盖可以印刷商品条形码。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,瓶盖的材料 主要有马口铁薄钢板、镀铬薄钢板、铝及铝合金薄板，热塑性及热固性塑料。另外还有玻璃瓶盖、陶瓷瓶盖。盖塞也常用软木塞、橡胶塞盖等。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,2）密封内衬,密封内衬的外形、尺寸及材料，应符合与瓶盖、瓶口的配合要求，应有足够的弹性和必要的刚性。用于食品、药品瓶罐封口的，要符合国家有关卫生标准。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,516 瓶口密封结构设计要点,瓶口

10、密封结构设计，包括瓶盖与瓶口、瓶盖与密封内衬、密封内衬与瓶口，以及多功能瓶盖结构与配合关系的设计。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,1）瓶盖与瓶口,瓶盖与瓶口结构是相互对应吻合的，通过一定的连接配合形式实现如下要求： 通过瓶盖与瓶口的连接配合，把瓶盖固定在瓶口上，同时能够按一定方式开启或复盖； 为密封接触面提供足够的压力，且应压力均布，在容器开启前或更长的时间内，压力要维持恒定； 对无内衬的瓶盖结构，与瓶口接触密封部位应平滑、均匀，接触良好； 开启、复盖简便、快捷、无泄漏。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,2）瓶盖与密封内衬,为使密封内衬准确地压向密封接触面，密封内衬在

11、瓶盖内应当定位准确，大小尺寸合适。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,3）密封内衬与瓶口,密封内衬与瓶口的配合设计，需要确定接触方式、接触面积、接触宽度及密封内衬的厚度，保证足够的弹性和必要的刚性要求。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,4）多功能瓶盖结构,多功能瓶盖若是由多件组成，其中与瓶口配合件应当固定，限制其周向转动和纵向的上下移动，这样其它组件才能与其配合并实现某些功能。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,5）瓶盖设计要求 相容性 盖衬、垫与内装物应相容 密封性 衬垫、圈必须有弹性，耐热、耐挤压， 瓶与盖之间的挤压力要足够，长期使用不松弛 刚强性 盖不变形

12、（耐内压、外压） 易开性 易开、快开，不伤人，不需要工具，扭矩、拉力、撬力应适当 复封性 多功能性 如防盗盖、儿童安全盖、方便使用盖 装饰性,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,52 普通密封盖结构设计,冠形瓶盖（又称王冠盖） 快旋盖（又称凸耳盖） 螺旋盖 撬开盖 瓶塞（又称塞盖）,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,是一种盖裙带有2124个波褶的浅型金属盖。与冠形瓶口相配，盖底带有软木、塑料或溶胶内衬。封盖时，盖裙与瓶口封锁环啮合密封，开启需用专用启盖器开启。适于普通密封、压力密封和真空密封，广泛应用于白酒、啤酒、饮料和调味品的包装瓶。,521 冠形瓶盖,湖南工业大学 包装与

13、材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,王冠盖外形及结构尺寸,图5-1 王冠盖 (a)外形 (b)结构尺寸,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,表5.4 王冠盖及内衬尺寸,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,盖裙下缘内卷，并形成向里凸出的沿周向等距离分布的耳状凸台。凸台个数按瓶盖直径的大小确定，并与瓶口螺纹头数对等，一般为2、3、4或6个。,522 快旋盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,快速盖外形及结构,图5-2 快速盖（凸耳盖） (a)盖 (b)装配图,湖南工业大学 包装与材料工程学院 20

14、12,螺旋盖是通过与瓶口螺纹相啮合而实现瓶口密封的。包括塑料螺旋盖和滚压盖。 塑料螺旋盖一般都设计成内螺纹，模塑成型。 金属螺旋盖的螺纹为滚压成型，故称滚压盖。,523 螺旋盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,图5-3 滚压盖 (a)盖坯 (b)已成型盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,撬开盖是预先成型的金属盖。当把预先成型的金属盖压扣在玻璃容器瓶口上时，瓶盖的内衬与瓶口顶部及周围紧密接触，实现密封。,524 撬开盖,湖南工业大学 包装与材

15、料工程学院 2012,撬开盖外形及结构,图5-4 撬开盖 1橡胶内衬 2发泡塑料内衬,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,瓶塞又称塞盖，是利用塞进瓶口部分产生的径向压缩力和摩擦作用实现对瓶口的密封。所用材料多为软木、弹性塑料及橡胶等。瓶塞类型有直塞、冠塞、环裙塞。,525 瓶塞,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,防盗盖 安全盖,53安全盖结构设计,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,531防盗盖,防盗盖，作为商业安全措施，是在密封盖的结构上增加一种显现或阻止非法开启、盗用内装物的结构，也就是防盗盖。,湖南工业大学 包装与材料

16、工程学院 2012,1）扭断式防盗盖,该盖有金属和塑料两种材料，普通密封和压力密封均可使用。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,A.金属扭断式防盗盖,是在滚压盖的结构上增加了防盗环结构，一般采用铝板经冲裁、拉伸成型，采用嵌入式内衬、模塑内衬或溶胶内衬。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,金属扭断盖外形及结构,图5-5 滚压防盗盖 1扭断线 2防盗环 3桥点,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,图5-6 锁圈破断式滚压盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,B.塑料扭断式防盗盖,是在普通螺旋盖的下部设计了防盗环，当瓶盖在瓶口上按顺时针方向旋紧时，防盗环内侧的棘

17、齿与瓶口下部加强环上的棘齿不发生对卡，瓶盖能顺利旋紧，完成封盖。而当把瓶盖旋开时，瓶盖逆时针旋转，防盗环内侧棘齿与瓶口加强环上的棘齿对卡，瓶盖与防盗环只能沿扭断线把桥点断开，瓶盖才能旋开，防盗环留在瓶颈上。矿泉水和医药品的包装常采用此类盖。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,图5-7 塑料扭断盖外形 图5-8 塑料扭断盖内部结构 1瓶盖 2桥点 3棘爪 4防盗环 1内衬垫 2扭断线 3防盗环4棘齿 5瓶盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,2）撕拉箍式防盗盖,如口服液瓶撕拉铝盖，盖内带有衬垫或衬塞。封盖时，铝盖下缘在压力作用下内卷

18、与瓶口凸环下缘卡合。开盖时，捏住撕拉舌轻拉，瓶盖就会沿与切口线吻合的撕拉线撕开，然后才能拿掉瓶盖。这种瓶盖结构开启后不能复原，具有安全及防盗功能。撕拉铝盖的结构尺寸可见YY01311993。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,另有撕拉塑料盖，三点密封，撕拉舌只有三分之二段，后面有铰链相连，可反复开启，如口香糖、药品、调味品包装瓶的瓶盖。,图5-9 塑料撕拉盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,3）内封撕开式组合盖,这种盖已大量应用于容量较大的油类产品容器上。,图510 内封撕开式组合盖 1顶盖（螺旋） 2盖座 3容器口 4拉环 5

19、内封 6顶盖（扣合）,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,另还有防窃启多封点密封盖、热封膜防偷换盖、真空盖（及高档酒瓶的组合式多功能瓶盖（不可重灌）等。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,532安全盖,安全盖是针对瓶内的内装物不适宜儿童接触或食用而设计的功能性瓶盖。设计的依据是根据五岁以下儿童的智力特点和力量特点，使其在短时间内难以想出或掌握开盖方法，或是虽知道了怎样开启瓶盖，但因手的力量不足而难以开启瓶盖，体现了对特定对象的安全性。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,1）压旋盖

20、,开启时需压力和扭力共同作用。,图5-11 压旋安全盖 图5-12 安全盖 1外盖棘爪 2内盖棘齿 3内盖凹槽 4外盖凸缘 1凸缘 2塑料内衬,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,2）挤旋盖,开启时需按照瓶盖上的指示方向用力挤压外盖裙部，内外盖就会啮合为一体，于是外盖带着内盖一起转动。,图5-13 挤旋盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,3）暗码盖,侧面有一个三角凸起状标记，内表面下缘有一凸台，凸台处于外表面三角标记所指示的位置时才能打开。,图5-14 暗码盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,压拔（掀）盖 工具开启盖,

21、图5-15 压掀盖 图5-16 工具开启盖 1掀压位置 2弹簧锁,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,锁扣式安全盖,图5-17 锁扣式安全盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,迷宫式安全盖 拉拔盖,图5-18 迷宫式安全盖 图5-19 拉拔盖 1外盖 2凸耳 3开盖方向 4内盖座 1外盖2内塞 3瓶颈凸缘 4外盖舌,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,方便盖是指为消费者开启瓶盖或取用内装物提供方便的瓶盖。 方便开启盖 方便取用盖,54方便盖结构设计,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,641方便开启盖,1）针盖与塞盖 针盖、塞盖是用于软管管嘴的封盖。针盖是针对

22、金属铝管的封闭型管嘴设计的。把管盖拧下后，用盖顶上的针刺戳穿管嘴的封闭口即可使用内装物，如药用软膏、宾馆的一次性牙膏。塞盖则是在螺旋封盖的同时，盖内的凸塞插进管口内，实现对管口的封盖。,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,2）推拉盖 运动式盖,图5-20 运动式盖 1运动盖 2主瓶盖 3罩盖 4中心柱,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,3）铰链盖 铰链式塞孔盖,图5-21 铰链式塞孔盖,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南工业大学 包装与材料工程学院 2012,湖南