CN102834330A - 用于带螺纹盖子的结合唇肩密封件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改进的盖子，该盖子用于密封形成在相关瓶子中的开口。该盖子优选地在内部具有螺纹以便接收在瓶子的螺纹部分上。翻盖从盖子的平表面延伸并且被引导以便接收在相关瓶子开口中。肩部也从平表面向外地延伸并且与翻盖向内地隔开以便当盖子拧到瓶子上时与密封翻盖接合。盖子优选地由诸如高密度聚乙烯（HDPE）的硬塑料形成。

Description

用于带螺纹盖子的结合唇肩密封件

背景技术

吹塑容器或者瓶子用于种类广泛的流体制品，并且具体地，应用在例如牛奶、果汁、有味道的水等乳制品行业中。瓶子通常包括环绕用于将流体引入或者填充到瓶子中的开口的升起肩部或者颈部，并且同样地，相同的开口通常随后地用于从瓶子分配流体。在一些情形中，该开口可以用于填充或者分配中的仅一个，并且在任一情形中，一旦瓶子已经被充满，则通常地将密封盖定位在开口上。

通常，盖子是内螺纹的并且与围绕瓶子开口的颈部上的外螺纹相配合（例如，参见由相同的发明人开发的W02008/091936，其细节通过引用的方式明确地结合于此）。理想的是，相对于外部环境而密封开口。这可以通过大量不同的方式实现。例如，金属薄片或者垫片密封件通常布置在开口上方并且固定于瓶子。尽管这种设置提供了有效的密封，并且提供了密封件是否受损的清晰的指示，但是金属薄片密封件意味着使用了额外的材料，即垫片或者金属薄片，以及额外的加工过程，其包括相关的装置、材料和处理流水线（processing line）上的附加时间，以确保垫片/金属薄片位于开口的上方以便与盖子结合使用。

在其它例子中，开口以不同方式密封。例如，盖子的内表面包括一系列闭合空间的同心肋，即，一系列同心突出表面，由于当盖子拧在瓶子上时在盖子上施加了很高的力矩，因此当肋基本抵靠颈部的外部径向表面压缩或者挤压时，受到轴向压缩的作用。因为肋部被压缩，所以使用的材料优选是能够被压缩的较柔软材料，例如，通常使用聚丙烯。这种设置不提供防拆封特征（tamper evident feature，防揭换特征）。此外，如果螺纹未很好地形成，在颈部与盖子之间形成的转矩可能不足以形成用于压缩肋部并且提供有效密封的所期望的力。类似地，不完美的颈部加工（finish）（例如，保留在颈部上的毛刺或毛口）将阻止肋部被正确地压缩。因此，该盖子不能正确地密封瓶子。

密封瓶子的一种另选的方式是，使用从盖子的内表面延伸的柔性翼片（flap）并且与瓶颈上的肩部形成干涉密封（interference seal）。翻盖从盖子的内表面向下延伸，并且外部径向尺寸大于瓶子开口的内部直径。当翻盖从盖子向外地延伸时，翻盖的横截面厚度优选地减小。此外，翻盖的远端定位为容纳在形成瓶子开口的颈部中，并且有利地，使盖子居中或者将盖子定位在颈部上适当位置处。此外，诸如聚丙烯的较柔软的材料通常用于这种类型的盖子，以便当翻盖被促使以与形成开口的肩部的内壁表面密封接合时，为翻盖提供足够的柔性。该密封装置还要求准确地配合，否则翻盖不会相对于颈部恰当地定位，并且在该设置中，不存在其它结构，用于保持或者将翻盖引导到正确位置中。此外，该密封设置不提供防拆封（tamper evidence）。

还理想的是，将密封件定位在开口的边缘处，或者优选地，在开口的喉部内。然而，这很难以现有盖子设计来完成。

发明内容

提供了一种改进的盖子，其为瓶子开口提供了有效的密封，并且大大降低了每个盖子的成本。

盖子包括位于瓶子开口之上的基本平表面。侧壁从平表面延伸并且围绕瓶子开口。唇部从平表面延伸并且从侧壁向内地指向，以容纳在瓶子开口中。肩部从平表面向外延伸并且横向地或者径向向内地与唇部隔开，以便与密封唇部接合。

优选地，唇部沿着其长度具有可变化的厚度。

盖子优选地由诸如高密度聚乙烯（HDPE）的硬塑料形成。所述肩部从所述基本平表面向外延伸的尺寸小于所述唇部从所述基本平表面向外延伸的尺寸。

此外，止动表面可以设置在盖子上，以与瓶子上的相应的止动肩部操作地接合，以限制或者限定施加在唇部和肩部上的最大力。

倾倒开口可以包含在基本平构件中，并且闭合盖子铰接到盖子处。

倾倒开口包括与基本平构件整体地模制的薄壁的防拆封构件。

与本公开相关的主要优点是，改进与新盖子相关的密封。

在本公开中存在的另一个优点涉及大大减小了生产成本。

此外，另一个益处是，减小了瓶口加工所需的质量。

此外，另一个优点在于，部件（诸如独立的垫片或者金属薄片密封件）的减少，以及在瓶子制造中的处理时间减少。

此外，另一个优点是，在没有附加成本的情况下，提供防拆封特征的能力。

此外通过阅读和理解下面详细的描述，本公开的其它益处与优点将会变得显而易见。

附图说明

图1是现有技术的装置的瓶颈和相关盖子的一部分的横截面视图;

图2是另一个现有技术的装置的盖子的一部分的横截面视图;

图3是以打开位置示出的具有铰接盖子的新盖子的立体图；

图4是图3的盖子的外表面的平面图；

图5是基本沿图4的线5-5截取的截过新盖子的横截面视图；

图6是图5的画圈区域的放大横截面视图；

图7是与图6类似的放大视图，但是示出了固定到瓶子的盖子；

图8-图10示出了可包含在盖子中的撕离面板的平面图、俯视图、和横截面视图。

具体实施方式

图1是容纳在已知瓶子100的颈部上的盖子的一部分的放大的横截面视图。特别地，瓶子或者容器100优选是如在乳制品行业中传统地使用的薄壁吹塑塑料瓶。瓶子的重量与体积比在每加仑六十至七十克的级别上，并且平均壁厚在0.010-0.015毫米的级别上，但是在不偏离本公开的范围和目的的情况下，重量与体积比可不同。如在背景技术中所指出的，瓶子包括由通常从瓶子的表面106向外突出的颈部或者壁104形成的开口102。颈部通常包括螺纹部分，诸如至少部分地围绕颈部的壁104的周缘或者外表面110延伸的螺旋延伸的螺纹部分108。壁104的内表面限定通过瓶子的开口102。开口有利地用于，将流体内容物填充到瓶子中，并且通常还用作倾倒开口，以便选择性地从瓶子分配流体内容物。

在图1示出的装置中，内表面120与壁104的上表面124形成锋利角或者锋利边缘122。锋利地限定的边缘122的尺寸适于与从盖子142向外延伸的翻盖140，特别是从其平面部分144。翻盖通常在与从盖子的侧壁146径向向内隔开的区域处从平面部分144的下侧表面悬垂。侧壁同样包括诸如与颈部的外螺纹部分108相配合的内螺纹部分的螺纹部分148。由于盖子拧到瓶子上，因此翻盖140（特别地其表面150）与肩部的锋利边缘122相接合。通过在瓶子上旋转盖子而使盖子在肩部上进行进一步的轴向前进，使得唇部140进一步偏转并且与边缘122和颈部的内表面密封地接合。

在盖子的翻盖与颈部的内肩之间的过盈配合遇到以下问题，其不会总是完美的配合并且可能在盖子处形成潜在的泄露，这里不存在防拆封，并且相反，需要附加金属薄片密封件的附加成本。

在图2中示出了一个可替换装置。为了简洁和容易理解的目的，相同的附图标记表示相同部件，而新的附图标记表示新部件。在该实施方式中，翻盖被去除，并且替代地，在与盖子的侧壁146径向向内隔开的位置处，垫片或一系列肋部170从平构件144的内表面径向向内延伸。此外，如由附图标记148所表示的盖子优选地是内螺纹的，并且如由螺纹部分108所表示的肩部/壁104优选是外螺纹的。当盖子相对于肩部轴向前进时，通过盖子相对于瓶子的选择性旋转，肩部的上表面124与肋部170接合。肋部被压缩或者挤压，以便在盖子与瓶子之间形成密封。然而，与图1中的实施方式相似，该装置也有缺点（没有防拆封，不完美的瓶加工，在瓶口处毛边将妨碍有效的密封，不完美的螺纹不会产生期望的密封力等）。

转到图3-图7，本公开涉及一种用于在瓶子上使用的盖子的新型密封装置。此外，为了容易理解和简洁的目的，在可能的地方，相同附图标记将表示相同部件，而新的元件将由新的附图标记来表示。更特别地，盖子190完全由一种优选的构造材料的高密度聚乙烯形成。即使使用该较硬的材料，盖子也能够沿着瓶子开口的颈部的内部区域有效地密封。盖子190包括平面部分192和基本垂直于平面部分布置的侧壁194。侧壁优选是有内螺纹的，如由螺纹区域196（诸如螺旋螺纹）表示，其与肩部/壁102的外螺纹部分108相配合，配合方式与上面相对于现有技术装置描述的方式大约相同。这里，然而，密封翻盖200（有时称作妨碍（插板）阀）从盖子向下延伸，优选地，从平面区域192的内面，在与盖子侧壁194的内表面径向向内隔开的区域处。在优选的装置中，翻盖200具有逐渐缩小的构造，当其从平面部分192延伸远离到外终端部（terminal end）202时，其厚度减小。该逐渐缩小的构造为邻近翻盖外终端部的翻盖提供了更大的柔性。

翻盖与盖子的内表面相互连接的区域优选地与侧壁194径向向内地间隔，以容纳从瓶子延伸的肩部120的横截面厚度。因此，如图6中所示，翻盖与盖子内表面的相互连接区域与盖子侧壁的内表面大约间隔0.110英寸，并且处于未偏转装载中的翻盖的终端与盖子侧壁内表面间隔更大的距离。仅通过例子的方式，终端部202与盖子侧壁内表面间隔大约0.117英寸，但是这些尺寸仅意味着是示意性的并且不旨在进行限定。向内弯曲和翻盖的逐渐缩小构造的基本目的是，当盖子拧到瓶子肩部上并且盖子轴向地前进到肩部上时，提供密封翻盖/盖子相对于瓶子开口的对中。

本公开的密封组件还包括在翻盖的径向内部布置的刚性夹持肋或者肩部210。特别地，肋部通过径向间隙212而与翻盖隔开。夹紧肋在相对于翻盖高度而大体减小的高度处从盖子平面部分的下侧或者内表面基本法向地向外延伸。如图6和图7中所示，刚性夹持肋具有翻盖的大约一半高度的高度。夹持肋还示出为合并到盖子上的中心凹陷区域中，但是可以理解的是，肋部还可形成为从盖子的下侧并且如果期望的话在限定的径向范围内延伸的环形突出部。优选地，形成夹持肋的盖子的刚性材料可以应付基本的压缩力。因此，当盖子旋转到瓶子上并且显著径向向内的力被施加到翻盖200上时，在翻盖与瓶子开口的倒角或者逐渐缩小的表面214之间形成有效的内直径密封。如示出的，沿着肩部104的上、内面提供倒角214。即，倒角214优选地限定在壁/肩部102与肩部的上表面之间的交叉处或者界面处。然而，翻盖的进一步向内偏转被翻盖200与刚性夹持肋部210之间的抵靠接合所阻碍。因此，由于翻盖的径向外表面与瓶子肩部沿倒角密封地接合，因此翻盖的相对的或者内表面与夹持肋部210密封地接合。

该装置允许显著的转矩施加到盖子上以形成密封。本体肩部的倒角用作自对中，或者用于翻盖的引入部分以确保盖子恰当定位在颈部开口上。此外，夹持肋部210用作止动件，以限制施加在翻盖上的转矩。

此外，因为等级约20英寸磅的足够的转矩可以被施加在盖子上（与现有技术中的大约2-5英寸磅相比），因此不需要独立的金属薄片密封，不需要垫片，并且如果期望的话，该结构可以制成使得盖子不从瓶子移除。即,设想的是，开口可仅用于填充瓶子，然后瓶盖固定在适当位置处，并且反锥度构件或者环240（在图6中以虚线示出）设置在盖子的侧壁194的最下延伸部上。防损坏环240通过圆周间隔的易破碎部分242固定。底切区域244在从肩部延伸的径向突出部246上卡入到适当位置中，但是如果盖子随后地从肩部移除，那么易破碎连接件将会断裂，并且由此提供清晰的指示，指示试图移除盖子,即损坏。

可替换地，图3-图7的装置还可以用于分配开口中。例如，额外参照图3-图5，在铰接盖子中提供了倾倒开口和倾倒唇部（参见2009年9月17日提交的共同待审PCT申请号No.PCT/US09/057336，其公开内容通过引用方式结合于此）。通过将倾倒边缘向外移动到从侧壁向外径向延伸的表面，瓶子的整个高度可减小，并且由此在整个瓶子需要较少的塑料。

如在图3和图4中大体示出的，盖子190包括被铰接遮盖302（特别地是从遮盖302向外延伸以便容纳在开口300中的密封件304）选择性地封闭的开口300。在盖子（在上面指出的共同待审PCT申请中大体示出并描述的类型）中的可移除或者撕除的密封板310优选地与盖子一体模制形成。面板310被易碎的薄壁部分312在撕除面板与盖子的闭合表面314相互连接的地方围绕周缘分离。突片（诸如拉环（ring tab）320）被固定到撕除面板310，并且一旦消费者通过围绕铰接部322将遮盖旋转到打开位置（图8）打开盖子组件的遮盖302，则突片320被暴露并且消费者可以通过使其沿着易破裂连接破裂而移除撕除面板310。一旦撕除面板被移除，则在盖子组件中形成开口300。同样地，从遮盖302的下侧延伸的密封件304的尺寸适于作为初始密封件的滑动密封配合，以及随后的流体容器的内容物的再密封。防拆封保护也通过撕除面板310的方式提供，即，顾客可以容易地辨认出面板是否丢失并且是否已经可能危及到容器的内容物。使用可以容易地通过拉动拉环320并且将面板310从盖子组件190的剩余部分移除的撕除面板，有利地消除了对于单独的金属薄片密封件、垫片或者类似结构的需要。

每个盖子的价格可以降低目前盖子的大约百分之五十(50%)，同时仍然保持沿着颈部的内侧有效地密封的能力，以提供防拆封的能力，并且提供允许大量转矩施加在盖子上以形成密封的有效密封。

已经参照优选实施方式描述了本公开。显而易见地，在阅读并理解前面详细描述的基础上将可以发生其它的修改或者变型。目的是，只要它们进入所附权利要求或者其等同物的范围内，示意性实施方式被认为包括所有的这种修改和变型。

Claims (19)

1.一种盖子，所述盖子用于选择性地密封在相关瓶子中形成的开口，所述相关瓶子包括位于所述开口周围的外螺纹部分，所述盖子包括：

基本平表面，所述基本平表面的尺寸设计为覆盖所述相关瓶子的开口；

侧壁，所述侧壁从所述平表面延伸且其上包括内螺纹部分，尺寸形成为用于与所述相关瓶子的螺纹部分进行配合螺纹接合；

唇部，所述唇部从所述平表面和所述侧壁之一延伸，并且从所述侧壁向内地指向，以便容纳在所述相关瓶子的开口中；以及

肩部，所述肩部从所述平表面向外延伸并且与所述唇部向内地隔开，以便当所述盖子拧到所述相关瓶子上时与密封的所述唇部相接合。

2.根据权利要求1所述的盖子，其中，所述唇部沿其长度具有可变化的厚度。

3.根据权利要求2所述的盖子，其中，所述唇部在与所述平表面和所述侧壁之一的互连区域附近具有较厚的横截面尺寸。

4.根据权利要求1所述的盖子，其中，所述唇部在与所述基本平表面和所述侧壁之一的互连区域附近具有较厚的横截面尺寸。

5.根据权利要求1所述的盖子，其中，所述盖子由诸如HDPE的硬塑料形成。

6.根据权利要求1所述的盖子，其中，所述唇部从所述基本平表面延伸并且与所述侧壁径向向内地隔开。

7.根据权利要求6所述的盖子，其中，所述肩部与所述唇部径向向内地隔开。

8.根据权利要求7所述的盖子，其中，所述肩部从所述基本平表面向外延伸的尺寸小于所述唇部从所述基本平表面向外延伸的尺寸。

9.根据权利要求1所述的盖子，其中，所述肩部从所述基本平表面向外延伸的尺寸小于所述唇部从所述基本平表面向外延伸的尺寸。

10.根据权利要求1所述的盖子，其中，所述肩部与所述唇部径向向内地隔开。

11.根据权利要求1所述盖子，进一步包括在所述盖子上的止动表面，所述止动表面定位成与所述相关瓶子上的相应的止动肩部操作地接合，以限制施加在所述唇部和肩部上的力。

12.一种用于具有开口的流体瓶子的模制塑料盖子，所述模制塑料盖子包括：

基本平构件，所述基本平构件的尺寸适于覆盖所述瓶子的开口并接收在所述瓶子的开口上；

侧壁，所述侧壁沿第一方向从所述基本平构件的周缘附近向外延伸并且围绕所述开口；

轮廓唇部，其从所述基本平构件的周缘附近向内延伸并且从其内表面延伸第一尺寸；以及

肩部，所述肩部从所述基本平构件的所述内表面延伸第二尺寸，并且与所述唇部相比，从所述周缘进一步向内地间隔，以使所述唇部密封地接合到所述相关瓶子。

13.根据权利要求12所述的盖子，其中，所述唇部在远端的厚度相对于在近端的厚度而言是减小的。

14.根据权利要求12所述的盖子，其中，所述盖子由刚性HDPE材料形成。

15.根据权利要求12所述的盖子，其中，所述唇部的第一尺寸大于所述肩部的第二尺寸。

16.根据权利要求12所述的盖子，其中，所述侧壁沿其内表面包括螺纹部分，以便与围绕所述相关瓶子的所述开口的外螺纹部分配合地螺纹接合。

17.根据权利要求12所述的盖子，进一步包括止动表面，所述止动表面用于限制所述盖子在所述开口上方在所述瓶子上前进。

18.根据权利要求12所述的盖子，进一步包括在所述基本平构件中的倾倒开口以及与其铰接的闭合盖子。

19.根据权利要求18所述的盖子，其中，所述倾倒开口包括与所述基本平构件一体模制的薄壁防拆封件。

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