淺析罐頭開(kāi)蓋器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理念

徐文琦 陳秋羽 黃照焜

摘?要：開(kāi)蓋器是人們?nèi)粘Ｉ钪休^為常用的開(kāi)啟瓶裝、罐裝商品的工具。如何保證開(kāi)蓋器操作簡(jiǎn)便、省力省時(shí)的同時(shí)，降低開(kāi)蓋器使用成本是我們思考與研究的關(guān)鍵所在。本文以罐頭開(kāi)蓋器為研究對(duì)象，從安全、經(jīng)濟(jì)、便利等角度出發(fā)對(duì)罐頭開(kāi)蓋器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以通過(guò)小創(chuàng)新更好服務(wù)大眾日常生活，為罐頭食用提供便利。

關(guān)鍵詞：罐頭;開(kāi)蓋器;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

罐頭、飲料、酒等商品多封裝在瓶罐中，并通過(guò)瓶蓋密封，保證商品在長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)過(guò)程中不會(huì)變質(zhì)、污染。因此，在食用時(shí)需開(kāi)啟瓶蓋。就罐頭蓋開(kāi)啟而言，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外已經(jīng)推出多種類型開(kāi)罐器，但從整體層面來(lái)看開(kāi)蓋器仍存在諸多弊端。為安全、有效、經(jīng)濟(jì)、方便擰開(kāi)罐頭蓋，進(jìn)行了如下創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

一、罐頭開(kāi)蓋器設(shè)計(jì)理念

工具創(chuàng)新是提升工具使用價(jià)值的重要手段，在工具創(chuàng)新過(guò)程中多通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)增加工具的功能性與審美性[1]。罐頭開(kāi)蓋器作為人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用較為廣泛的工具，目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)設(shè)計(jì)出四種類型：其一，開(kāi)罐器中心設(shè)計(jì)成齒輪結(jié)構(gòu)，在齒輪中心垂直焊接T型鋼，在在齒輪兩側(cè)配置與齒輪嚙合的鋸齒。在開(kāi)罐器使用時(shí)，可根據(jù)罐頭蓋大小，通過(guò)旋轉(zhuǎn)鋸齒調(diào)節(jié)直徑，以便一卡緊瓶蓋。一般情況下直徑可調(diào)節(jié)范圍在2.5cm～9.5cm左右。待卡緊瓶蓋之后，通過(guò)擰動(dòng)T型鋼來(lái)開(kāi)啟罐頭瓶蓋。該類型開(kāi)罐器具備攜帶方便、容易制作、價(jià)格便宜（通常在20元人民幣左右）等優(yōu)質(zhì)。但由于該開(kāi)罐器在使用過(guò)程中，鋸齒和T型鋼焊接部分容易受到較大力矩產(chǎn)生變形問(wèn)題，因此不能擰過(guò)大的瓶蓋，容易出現(xiàn)擰不動(dòng)現(xiàn)象，開(kāi)罐器適用范圍存在局限性。其二，開(kāi)罐器呈U型，在使用過(guò)程中U型弧能夠?qū)⑵可w包住，人手握U型開(kāi)瓶器兩角，壓緊并擰動(dòng)。該類型開(kāi)罐器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，且方便攜帶與使用。但使用范圍同樣存在局限性，無(wú)法開(kāi)啟過(guò)大或過(guò)小的瓶蓋，易出現(xiàn)“大瓶蓋套不住，小瓶蓋卡不住”現(xiàn)象。其三，開(kāi)罐器呈圓盤狀，底面配置3個(gè)強(qiáng)力貼紙，便于將自身固定在某一位置，顯眼不丟失，方便人使用。與此同時(shí)，開(kāi)罐器設(shè)計(jì)有等邊三角狀凹槽，三角形兩邊配有鋸齒狀橡膠在使用過(guò)程中，可利用一角卡直徑大小不同的瓶蓋，然后擰動(dòng)瓶身，開(kāi)啟罐頭。該類型開(kāi)罐器使用雖然適用范圍相對(duì)交廣，且罐頭蓋開(kāi)啟省時(shí)省力，但不便攜帶，且價(jià)格較貴，通常為200元人民幣，不易在普通家庭推廣。其四，萬(wàn)用防滑開(kāi)罐器（由瑞士Kuhn rikon設(shè)計(jì)而成）雖然瓶蓋開(kāi)啟省時(shí)省力，適用范圍廣，但由于造價(jià)高、形態(tài)大（開(kāi)罐器全長(zhǎng)約30cm），存在攜帶不方便，大面積推廣難等弊端。

針對(duì)當(dāng)前開(kāi)罐器存在的弊端，從安全、經(jīng)濟(jì)、方便、實(shí)用等多角度出發(fā)，進(jìn)開(kāi)罐器結(jié)構(gòu)創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì)。即將罐頭開(kāi)蓋器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為手握便利的凸字型結(jié)構(gòu)，通過(guò)增加力臂，提高力矩，使罐頭開(kāi)蓋器在使用過(guò)程中能夠省時(shí)省力，告別罐頭蓋擰不開(kāi)的尷尬境地。與此同時(shí)，在罐頭開(kāi)蓋器中配置橡膠弧形輪片，用以進(jìn)行罐頭開(kāi)蓋器尺寸調(diào)節(jié)，使其在不同尺寸罐頭中皆具備較強(qiáng)適用性。此外，基于橡膠弧形輪片本身性質(zhì)，提升罐頭開(kāi)蓋器使用防滑性，并在渦輪蝸桿協(xié)作下，進(jìn)一步鎖緊瓶蓋，增強(qiáng)罐頭蓋開(kāi)啟安全性。

二、罐頭開(kāi)蓋器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

罐頭開(kāi)蓋器結(jié)構(gòu)呈“凸字型”（如右圖所示），上半部分與小半部分能夠分開(kāi)，隨意擰動(dòng)。罐頭開(kāi)蓋器下部設(shè)有齒輪，能夠帶動(dòng)蝸桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。與此同時(shí)，蝸桿與圓弧形葉片焊接在一起，蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)圓弧輪片進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，將圓弧邊設(shè)計(jì)成鋸齒狀，以增加摩擦力，用以輕松卡緊瓶蓋。另外，將四個(gè)蝸桿分別與四個(gè)圓弧狀輪片相連，四個(gè)輪片成九十度分布，用以固緊罐頭四個(gè)角。因此，在使用過(guò)程中，重要轉(zhuǎn)動(dòng)大圓盤，就能夠輕松擰動(dòng)罐頭蓋。

三、罐頭開(kāi)蓋器使用價(jià)值

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理分析來(lái)看，基于本設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造的罐頭開(kāi)蓋器具有如下使用價(jià)值：一是，罐頭開(kāi)蓋器有效解決了市場(chǎng)上有些開(kāi)瓶器使用費(fèi)力問(wèn)題。罐頭開(kāi)蓋器的凸字型結(jié)構(gòu)，能夠有效套牢罐頭蓋，實(shí)現(xiàn)力臂增加，進(jìn)行力矩提升，從而節(jié)約罐頭蓋開(kāi)啟所浪費(fèi)的力氣。與此同時(shí)，凸字型結(jié)構(gòu)的罐頭開(kāi)蓋器擁有相對(duì)較好的握感，舒適、不傷手，操作安全型較高，不僅大人可以使用，兒童能夠利用該罐頭開(kāi)蓋器輕松擰開(kāi)罐頭蓋。二是，罐頭開(kāi)蓋器有效解決了市場(chǎng)上有些開(kāi)瓶器使用局限性問(wèn)題。罐頭開(kāi)蓋器由于上下部分可以分開(kāi)，加之橡膠弧形輪片能夠輕松改變內(nèi)部圓直徑，從而能夠適用于不同直徑尺寸的罐頭，擰開(kāi)各種異型罐，即使是市場(chǎng)上較大尺寸的罐頭也可以不費(fèi)力的擰開(kāi)。三是，罐頭開(kāi)蓋器有效解決了市場(chǎng)上有些開(kāi)瓶器卡緊松動(dòng)的問(wèn)題。相對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)上多數(shù)未設(shè)有防滑放松措施的開(kāi)罐器而言，本此設(shè)計(jì)的罐頭開(kāi)蓋器利用橡膠弧形輪片進(jìn)行防滑處理，并在渦輪蝸桿作用下，進(jìn)一步鎖緊瓶蓋，避免利用開(kāi)罐器擰罐頭時(shí)出現(xiàn)松動(dòng)打滑問(wèn)題，且不會(huì)損壞罐頭瓶、罐頭蓋。

四、結(jié)論

綜上述所，本次設(shè)計(jì)的罐頭開(kāi)蓋器是針對(duì)當(dāng)前開(kāi)蓋器弊端，以提升開(kāi)蓋器使用安全性、便利性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性為目的開(kāi)展的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì)。在凸字型結(jié)構(gòu)、橡膠弧形輪片、渦輪蝸桿結(jié)合作用下，讓罐頭開(kāi)啟不再成為罐頭食用者的困擾，充分體會(huì)工具創(chuàng)新所帶來(lái)的便利與舒適。

參考文獻(xiàn)：

[1]柏世杰.多功能開(kāi)瓶器的設(shè)計(jì)[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2015，17（07）：93-94+109.