鋁質(zhì)易拉蓋的設(shè)計(jì)原理

來源: 時(shí)間:2020-02-01 14:17:34 瀏覽次數(shù):

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金屬包裝材料表面裝飾性能好、強(qiáng)度高,方便存儲和運(yùn)輸?shù)韧怀龅奶攸c(diǎn) ,日益受到了眾的喜愛,金屬罐初是用來包裝食品,早可以追溯到200以前的拿破侖時(shí)代,當(dāng)今金屬二片、三片飲料罐已經(jīng)成為碳酸飲料、果汁、啤酒等的主要包裝形式之一。目前市面上滸的飲料罐規(guī)格型號很多 ,其罐蓋大多采用拉環(huán)式易開蓋,然而 ,現(xiàn)行使用的易開蓋在結(jié)構(gòu)上都有缺陷。 
1 拉環(huán)式易開蓋的開啟原理及分類 
拉環(huán)式易開蓋簡稱拉開式罐 蓋,這種類型的蓋開啟方便,開啟時(shí)只要拉拉其上的瓣環(huán),稍用力撕拉即可開啟罐蓋。拉環(huán)式易開蓋的開啟原理是:先在罐蓋開啟處預(yù)制壓痕,降低其局部強(qiáng)度,開啟時(shí)在拉環(huán)處附近產(chǎn)生較集中的應(yīng)力,剪切力的作用下,是壓痕處開裂而開啟。一般情況下罐內(nèi)外壓力差較小,壓痕處產(chǎn)生的剪切力小而且均勻,罐不會(huì)自行開裂,保證了運(yùn)輸、存儲過程中罐裝產(chǎn)品的安全性。 
拉環(huán)式易蓋有兩種形式:一咱是小口式,拉環(huán)拉起時(shí)罐蓋開啟一小口,由此小口可以吸出或倒也流體內(nèi)裝物,另一種是大口式,拉環(huán)拉起時(shí)幾乎整個(gè)罐蓋都被揭開,以便取出固體、粉狀或高度粘自稠的內(nèi)裝物。文中主要討論小口易開蓋,這種蓋在飲料罐中應(yīng)用術(shù)廣,目前,小口式易開蓋有兩種:全撕裂式和非全撕裂式。兩種罐蓋各有利弊。 
2 小口式易開蓋的特點(diǎn)分析 
全撕裂易開蓋的應(yīng)用時(shí)間長,在現(xiàn)行的飲料罐裝中應(yīng)用廣。其樣式如圖1所示。全撕裂易開蓋制造工藝成熟,結(jié)構(gòu)美觀,堆碼性能好,戀戀不舍儲運(yùn)和展示。然而 ,全撕裂易開蓋的拉環(huán)在開啟后會(huì)被人隨手扔掉,造成環(huán)境污染,并有可能傷到他人,這是全撕裂易開蓋的弱點(diǎn) 。針對全撕裂易開蓋的這一弱點(diǎn),人們設(shè)計(jì)了非全撕裂易開蓋即保留式易開蓋,如圖2所示
 
保留式易開蓋在拉環(huán)拉起時(shí)開口并不從蓋上脫落,而是被推入罐內(nèi),這種結(jié)構(gòu)就避免了拉環(huán)及開口隨地亂扔而傷人和污染環(huán)境的問題,然而,這種結(jié)構(gòu)也有很大的漏洞。罐裝飲料在運(yùn)送、陳列銷售及放入冰箱冷藏進(jìn),以及消費(fèi)者隨身攜帶進(jìn)都易遭到細(xì)菌灰塵對罐體的污染,這樣被 推入罐內(nèi)的開口部分與內(nèi)裝物接觸后,消費(fèi)者的飲用衛(wèi)生便得不到保障。
 
此外,以上2種罐蓋的拉環(huán)在開啟的時(shí)候并不是很方便,消費(fèi)者都有祥和體驗(yàn)即在開啟易開蓋拉環(huán)的時(shí)候,主要是靠手指的指蓋用力,這種設(shè)計(jì)不符合方便使用的人性化原則,從人體工學(xué)的角度看,在瓣起的環(huán)時(shí)指端著力,指端著力要求拉環(huán)的末端有圈套的接觸余地。
 
3 易開蓋的優(yōu)化設(shè)計(jì)
 
綜合以上分析,作者對罐蓋進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),其樣式如圖3所示,為罐蓋的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖,該設(shè)計(jì)應(yīng)用的設(shè)計(jì)原理與保留蓋的設(shè)計(jì)原理相似,都是以鉚釘為支點(diǎn),拉環(huán)的末端是施力部位。施力是地?zé)豳Y源環(huán)的頂端會(huì)向下頂壓罐蓋。該設(shè)計(jì)與保留蓋不同在于,其鉚釘們于英雄形象片上,這樣當(dāng)拉起拉環(huán)時(shí),鉚釘會(huì)受到向上的力,在剪應(yīng)力的作用下撕裂片被提起,撕裂片的末端與罐蓋相連,為連接線。這樣可以避免撕裂片與罐蓋完全脫離,這種設(shè)計(jì)思路是針對全撕裂和保留式兩種罐 蓋的缺點(diǎn) 完成 的,其結(jié)構(gòu)避免了拉環(huán)完全脫離罐蓋造成的環(huán)境污染和傷人的可能性,也解決了消費(fèi)者飲用衛(wèi)生得不到保障的問題。此外,該 設(shè)計(jì)注意了罐蓋在拉環(huán)的末端的凹槽比原先的設(shè)計(jì)要在且深,這樣消費(fèi)者在提起拉環(huán)時(shí)就可以用背景端著力而不是指蓋。