淺析罐頭開蓋器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與理念

徐文琦 陳秋羽 黃照焜

摘?要：開蓋器是人們?nèi)粘Ｉ钪休^為常用的開啟瓶裝、罐裝商品的工具。如何保證開蓋器操作簡便、省力省時的同時，降低開蓋器使用成本是我們思考與研究的關(guān)鍵所在。本文以罐頭開蓋器為研究對象，從安全、經(jīng)濟(jì)、便利等角度出發(fā)對罐頭開蓋器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，以通過小創(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;開蓋器;結(jié)構(gòu)設(shè)計

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

一、罐頭開蓋器設(shè)計理念

工具創(chuàng)新是提升工具使用價值的重要手段，在工具創(chuàng)新過程中多通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計增加工具的功能性與審美性[1]。罐頭開蓋器作為人們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用較為廣泛的工具，目前國內(nèi)外已經(jīng)設(shè)計出四種類型：其一，開罐器中心設(shè)計成齒輪結(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。在開罐器使用時，可根據(jù)罐頭蓋大小，通過旋轉(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，通過擰動T型鋼來開啟罐頭瓶蓋。該類型開罐器具備攜帶方便、容易制作、價格便宜（通常在20元人民幣左右）等優(yōu)質(zhì)。但由于該開罐器在使用過程中，鋸齒和T型鋼焊接部分容易受到較大力矩產(chǎn)生變形問題，因此不能擰過大的瓶蓋，容易出現(xiàn)擰不動現(xiàn)象，開罐器適用范圍存在局限性。其二，開罐器呈U型，在使用過程中U型弧能夠?qū)⑵可w包住，人手握U型開瓶器兩角，壓緊并擰動。該類型開罐器由于結(jié)構(gòu)簡單，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，無法開啟過大或過小的瓶蓋，易出現(xiàn)“大瓶蓋套不住，小瓶蓋卡不住”現(xiàn)象。其三，開罐器呈圓盤狀，底面配置3個強(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，開罐器設(shè)計有等邊三角狀凹槽，三角形兩邊配有鋸齒狀橡膠在使用過程中，可利用一角卡直徑大小不同的瓶蓋，然后擰動瓶身，開啟罐頭。該類型開罐器使用雖然適用范圍相對交廣，且罐頭蓋開啟省時省力，但不便攜帶，且價格較貴，通常為200元人民幣，不易在普通家庭推廣。其四，萬用防滑開罐器（由瑞士Kuhn rikon設(shè)計而成）雖然瓶蓋開啟省時省力，適用范圍廣，但由于造價高、形態(tài)大（開罐器全長約30cm），存在攜帶不方便，大面積推廣難等弊端。

針對當(dāng)前開罐器存在的弊端，從安全、經(jīng)濟(jì)、方便、實用等多角度出發(fā)，進(jìn)開罐器結(jié)構(gòu)創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計。即將罐頭開蓋器結(jié)構(gòu)設(shè)計為手握便利的凸字型結(jié)構(gòu)，通過增加力臂，提高力矩，使罐頭開蓋器在使用過程中能夠省時省力，告別罐頭蓋擰不開的尷尬境地。與此同時，在罐頭開蓋器中配置橡膠弧形輪片，用以進(jìn)行罐頭開蓋器尺寸調(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)罐頭蓋開啟安全性。

二、罐頭開蓋器結(jié)構(gòu)設(shè)計

罐頭開蓋器結(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，隨意擰動。罐頭開蓋器下部設(shè)有齒輪，能夠帶動蝸桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動。與此同時，蝸桿與圓弧形葉片焊接在一起，蝸桿轉(zhuǎn)動帶動圓弧輪片進(jìn)行轉(zhuǎn)動。此外，將圓弧邊設(shè)計成鋸齒狀，以增加摩擦力，用以輕松卡緊瓶蓋。另外，將四個蝸桿分別與四個圓弧狀輪片相連，四個輪片成九十度分布，用以固緊罐頭四個角。因此，在使用過程中，重要轉(zhuǎn)動大圓盤，就能夠輕松擰動罐頭蓋。

三、罐頭開蓋器使用價值

從結(jié)構(gòu)設(shè)計原理分析來看，基于本設(shè)計生產(chǎn)制造的罐頭開蓋器具有如下使用價值：一是，罐頭開蓋器有效解決了市場上有些開瓶器使用費(fèi)力問題。罐頭開蓋器的凸字型結(jié)構(gòu)，能夠有效套牢罐頭蓋，實現(xiàn)力臂增加，進(jìn)行力矩提升，從而節(jié)約罐頭蓋開啟所浪費(fèi)的力氣。與此同時，凸字型結(jié)構(gòu)的罐頭開蓋器擁有相對較好的握感，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蓋器輕松擰開罐頭蓋。二是，罐頭開蓋器有效解決了市場上有些開瓶器使用局限性問題。罐頭開蓋器由于上下部分可以分開，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，擰開各種異型罐，即使是市場上較大尺寸的罐頭也可以不費(fèi)力的擰開。三是，罐頭開蓋器有效解決了市場上有些開瓶器卡緊松動的問題。相對于當(dāng)前市場上多數(shù)未設(shè)有防滑放松措施的開罐器而言，本此設(shè)計的罐頭開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，避免利用開罐器擰罐頭時出現(xiàn)松動打滑問題，且不會損壞罐頭瓶、罐頭蓋。

四、結(jié)論

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

參考文獻(xiàn)：

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