CN101331070A - 饮用器具 - Google Patents

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CN101331070A
CN101331070A CNA2006800477160A CN200680047716A CN101331070A CN 101331070 A CN101331070 A CN 101331070A CN A2006800477160 A CNA2006800477160 A CN A2006800477160A CN 200680047716 A CN200680047716 A CN 200680047716A CN 101331070 A CN101331070 A CN 101331070A
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H·冯施普雷克尔森
P·麦古
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Abstract

一种低成本的运动帽(2)具有限定了饮用口的管嘴(6)。管嘴从下方组装在被模制成一体的外壳(4)内，并包括顶帽(16)和基座(14)。箔片环(8)用于将管嘴的连接部件(50)密封在外壳(4)上，并且优选还将封盖组装在容器颈部(10)上。通过顶帽内与饮用口接合的活门(42)形成最初的工厂外密封。当顶帽(16)通过铰接装置(32)连接在基座上时，可以由使用者进行再次密封。

Description

饮用器具
技术领域
本发明涉及饮用器具，或者涉及被称为运动帽(sports cap)或吸管帽(sipper cap)这一类型的饮用瓶封盖(drinking bottle closures)，这些封盖被设计成使消费者可以从其上面装配着帽的容器中进行“活动式(on the go)”饮用。
所述封盖具有装配在容器颈部上的基座。该基座提供一个外壳，以对限定了饮用口的管嘴(nozzle)或吸嘴(mouthpiece)进行保持。吸嘴的形状被设计成可被容纳在消费者的嘴内，并且通过在吸嘴上进行吮吸以及挤压饮用瓶的联合作用来实现饮用。
背景技术
在设计这种封盖时有多个重要的考虑。这些考虑包括：容器在工厂外的密封和再次密封；封盖和容器的成本和重量；制造封盖所需模具的成本、复杂性和效率；吸嘴不使用时的所占的大小范围；显窃启技术(tamperevidence)；以及由小的可拆开部件所形成的乱扔问题和哽塞危险。
现有对所述封盖的设计，可以根据在模具中的部件数量进行分类。
最常见的三件式设计具有一个基座，其通过螺纹连接在容器颈部并通过内活门密封在所述容器颈部上。吸嘴是可以被向上拉动以使饮用口开封的往复移动式管嘴(通常为白色)。通过向下推回管嘴来实现再次密封。因此，管嘴作为吸嘴和上拉式饮用活门。这种推拉式设计通常具有可撕开的顶帽或防尘盖，其通过易折断区域连接在基座上并在管嘴上面提供穹顶状盖。一旦被拆移开，这种轻质封盖就将丢弃。尽管这种封盖可以由消费者再次密封，但是这会使吸嘴露出。同时还有许多针对这种封盖应考虑的问题，因为消费者往往利用他们的牙齿拉着饮用活门而将其打开。这也促使消费者用牙去咬吸嘴，从而导致破坏。由于基座可以从盖上松开，因此容器通常得到重新使用。重新使用受到破坏的封盖，会导致发生管嘴发生分离并形成哽塞危险的风险。
这些封盖可以装配在标准瓶颈上。显窃启带(tamper evidence band)以常规的方式环绕着基座的底部。由于容器不能通过吸嘴得到重新装填，因此吸嘴必须被取出，以使容器可以得到重新装填。因此，将基座锁定在瓶颈上的显窃启系统可防止消费者重新使用该容器。
WO03/051734A(ALTO PLASTICS LIMITED，2003-06-23)描述了一种普通类型的运动帽或吸管帽，其具有穿过瓶颈进行设置的感应热封箔片，以提供工厂外密封而代替在基座内悬垂的活门密封件，从而压靠着瓶颈内部实现密封。这样降低了基座模具的复杂性，但是需要一种穿透密封件的结构。在这种吸管盖中，吸嘴被推向下以穿透密封来打开饮用活门。
第一种类型的封盖相对较重，并且由于其设计和构造复杂，因而制造昂贵，因为需要三个独立的模具和两阶段的组装步骤。这种设计还导致顶帽会废弃/丢失。
第二种类型的封盖设计具有两个部件，并且在吸嘴上不具有任何饮用活门，但使得铰接盖在其上表面形成悬垂活门以接合在管嘴上的开口内，从而提供密封和再次密封的能力。为了使活门在盖闭合时可以移开吸嘴的顶部，设置了较大的柔性铰链。所述盖被模制成独立部件，并需要组装步骤。这种设计还必须包括一个使得各个部件相连接的机构，以使得它们不会被拉开。这些特征使模具更昂贵以及效率更低，并提高了模制部件的成本。这种设计一直为2005年3月公布的、HIGHLAND SPRING
Figure A20068004771600051
750ml PET运动帽瓶所采用。
顶帽通过易折断区域被紧固在基座上，该区域具有可被撕下以开始撕开过程的较小部分。理想的是，该较小部分应该保持连接在基座上以防止乱丢。
如上所述，基座具有内部活门，并螺纹连接在瓶颈上，由此防止在容器或封盖中发生任何重量上的减少。
在US2005116382A(NUSBAUM PHILIPPE(FR)，CELERIER YANNICK(FR)；LE CAM JEREMY(FR)，2005-06-02)中，或者在WO2004/007313A(BERICAP，2004-01-22)中示出了这种两部件式封盖的实例，其中封盖被模制成处于闭合位置。
为了简化模制过程并允许采用单个模具，具有铰链顶帽(overcap)的第三种设计被模制成处于打开位置。参见EP1364886A(BERICAP，2003-11-26)。2005年在EVIAN
Figure A20068004771600061
ACTION 750ml PET容器上采用了这种类型的设计。模具相对比较复杂，并因此制造昂贵。由于封盖被模制成处于打开位置，因此需要机械机器人手使封盖闭合。这样增加了模具操作的周期时间，并使其效率相对较低。封盖仍然螺纹连接在瓶颈上，并通过活门密封件进行封闭。这种类型的设计的难点是在顶帽封盖上做出可靠的显窃启设计。在EVIAN
Figure A20068004771600062
ACTION封盖的基座上设置可撕下的带，并且所述可撕下的带与顶帽边缘上的突起进行互锁，以防止盖在由消费者取下之前打开。然而，所述可撕下的带不像在前的显窃启设计那样地与顶帽物理地相连。尽管如果在没有首先取下所述带的情况下打开封盖会难以重新接合这些部件，但是小心的话会发生这种情况。可撕下的带也产生了乱丢的问题。
发明内容
技术问题
所有现有的设计一直没有解决减少容器颈部重量的这样一个技术问题。而且，封盖的大部分重量是在较重的基座上。
此外还需要提供一种设计，其采用的模具制造经济，并且可以在高速下操作，同时仍然可以向消费者提供在顶帽上具有可靠的显窃启安全性和与之相结合的再次密封性。
技术方案
相应地，本发明提供了一种用于容器的封盖，其包括：限定了基座和顶帽的外壳，所述基座适于装配到容器颈部上，并且所述顶帽通过可移去的显窃启元件连接到基座上；单独的管嘴，其被组装在外壳内且限定了饮用口；以及感应热封箔片；其中，所述箔片是焊接在基座和管嘴上的箔片环；并且，所述顶帽具有活门密封件，所述活门密封件从内表面悬垂下来以接合和密封着饮用口。
该权利要求的前序部分通过与Alto Plastics Limited的产品相组合进行描述。通过单独模制管嘴同时保持基座和顶帽为一体，可以最大程度地体现本发明的优点。
优选地，箔片使得基座被焊接在容器颈部上，但是如果需要，基座可以具有标准的带螺纹裙部，使得其可以用于具有PCO颈部标准件的常规容器。
优选地，管嘴承载着适于座靠在容器颈部内的活门壁。这一点在运动帽被装配在具有承压物质的容器上时尤其有利。
有益效果
Alto不能制造出低成本的运动帽。通过采用易于组装并通过箔片密封步骤固定在一起的两个简单部件，本发明同时提出了针对第3段中论述的所有设计考虑的解决方案。通过将基座和顶帽制成一体，可以在不需要精确模具的情况下确保开口的无泄漏密封。
省去对基座和内部活门密封件进行螺纹连接，这意味着本发明封盖的基座更易于模制，并且具有相对较轻的重量。通过省去容器的螺纹连接颈部，可以进一步实现节省重量。
绕顶帽的显窃启带优选仅仅部分可移去，以防止乱丢。由于顶帽优选地通过铰链装置得到保持以使得饮用口可再次密封，因此最大程度地降低了乱丢问题。
本发明的运动帽可以由聚乙烯(PE)、包括OPP的聚丙烯(PP)、或来自农作物的合成塑料例如PLA(聚乳酸)模制而成。还可以由PET制成管嘴。这对于目前将管嘴模制成基座一部分的现有技术设计是不可能的。PET太易碎，以至于不将基座从模具上旋下就无法从模具上取下基座，从而耗费了大量的费用和时间周期。这些材料方面的建议不是要排除采用未列出的其他塑料，或用于管嘴的其他塑料例如尼龙、或PVC或其他材料。
附图说明
为了更详尽地理解本发明，现在参照附图通过举例对本发明的一些实施例进行描述；在图中：
图1表示封盖第一实施例的各个部件的分解视图；
图2表示图1所示封盖的俯视图；
图3是沿图2中的线A-A截取的垂直横截面图；
图4是封盖已经被打开之后的透视图；
图5是根据本发明第二实施例的组装后封盖的垂直横截面图；
图6表示图5所示封盖的各个部件的分解视图；
图7表示根据本发明第三实施例的组装后封盖的垂直横截面图；以及
图8表示与图3类似的、封盖第四实施例的垂直横截面图。
具体实施例
封盖2由外壳4、管嘴6以及箔片环8组装而成。封盖2被组装在容器12的开口颈部10上。
外壳4被模制成单个元件。外壳4包括支承着直立圆筒形壁15的基座14。顶帽16通过可移去的显窃启元件18与壁15相连，其中该显窃启元件18被布置在壁15的顶部与顶帽16的下边缘之间的减薄环形接合部19内。基座14具有裙部20，其具有一系列间隔布置的内部突出部22，所述突出部22使裙部20可搭扣配合在容器颈部10边缘处向外突出的卷边24上。
裙部20从环形底板26悬垂下来，所述环形底板26封盖着颈部10的开口的外部，并具有由圆筒形壁15所环绕的中心圆形开口30。成形铰接件32使圆筒形壁15与顶帽16永久相连。铰接件32是从减薄接合部19下方延伸并与顶帽16侧壁相融合的带体。该铰接件的长度被设计成允许在不与管嘴6发生干涉的情况下很容易地打开和闭合顶帽。
显窃启元件18是具有自由突片38的可移去椭圆形部分。该可移去的显窃启元件18在下边缘36处连接在圆筒形壁15上，并在上边缘34处连接在顶帽16上。通过易折断区域提供这些连接。突片38略微突出于显窃启元件，从而使使用者可以向前拉动突片并沿易折断区域开始撕扯。通过限制在边缘34或36上的易折断区域的长度，可使突片38以及显窃启元件18的断开部分与基座保持在一起。由于包括基座14、壁15以及顶帽16在内的外壳4与显窃启元件18模制成一体，因此不必具有极为精确的模制精度，因为所有的部件已经通过塑料薄膜得到连接，使得没有任何泄漏的可能性。如果各个部件必须以无泄漏方式被装配在一起，则它们需要被模制成具有更大的精度。
悬垂的圆筒形活门密封件42从顶帽16的内表面44处突伸出来。
外壳由例如聚乙烯(PE)、包括OPP(定向聚丙烯，其是一种像PET一样透明但廉价得许多的加工复制PP变体)在内的聚丙烯(PP)、或来自农作物的可堆肥塑料(compostable plastic)例如PLA(聚乳酸)等注塑模制而成。如果需要提供设置有气体阻隔层的运动帽，则外壳可以由阻隔材料制成。
管嘴6是单独的模制件，其具有与外壳4接合的连接部件50，以及具有限定了饮用口52的吸嘴部件。管嘴是中空的。管嘴的外形被设计成使其可以像现有技术中管嘴一样与嘴舒适地进行接合。饮用口52的形状被设计成与活门密封件42相对应，并使封盖具有最初的工厂外密封和再次密封的能力。
连接部件50是从管嘴6外壁的下边缘处延伸的突出环形凸缘54。凸缘54座靠在底板26上，同时管嘴的壁密合地装配在圆筒形壁15内。适于座靠在容器颈部内的活门壁(未示出)可从凸缘54的外边缘处悬垂下来。在图7中示出了这种变化。
管嘴6优选地由所建议的用于外壳的任何塑料或PET制成，因为模制件具有简单的形状，并且尽管其易碎但可以很容易地从模具上被取出。管嘴可以具有埋嵌入其内的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)层。EVOH提供良好的气体阻隔。然而，为了制造阻隔运动帽，管嘴6不必由阻隔材料制成。唯一必要的是使外壳4也就是基座14、壁15以及盖16由阻隔材料制成。
箔片环8使封盖2变得完整。箔片环由在每个表面上涂覆的铝箔薄片压印而成，同时塑料覆层与通过感应热封进行焊接的塑料部件相兼容。这在本领域中被描述为双侧式感应热封(IHS)箔片。
箔片环8具有圆形边缘58，其尺寸可装配在底板26内，并且在需要将箔片环焊接在容器侧壁上时还可以沿基座14的裙部20内部部分地向下延伸；这一点在WO03/062061A(SPRECKELSEN MCGEOUGH LTD，2003-07-31)中得到了描述。在与底板26的圆形开口30相对应的位置处，从圆盘形箔片中压印出开口60。
组装
为了由上述的模制外壳4和管嘴组装成封盖，箔片环8由箔片压印而成，并落入倒置的外壳4的基座14内。管嘴6随后插入或通过外壳4的基座14的底板26中的开口30落入，直至活门42接合并夹持着饮用口52。箔片环8之后被夹于凸缘50与底板26之间，同时箔片环的外部在凸缘50的外边缘与裙部20的壁之间露出。封盖随后受到感应加热，以将箔片8密封在底板26上，并在凸缘50与底板26相重叠的位置处将外壳与管嘴焊接在一起。凸缘50可以较薄，并被设计成可以损失掉并熔化在箔片的边缘60上，或者在更厚的情况下，必须终止达到足够短于裙部20以使得容器的颈部能够布置成与箔片8接触，从而被焊接在其上。这种设计省去了像第二实施例那样将可损失壁弯曲在箔片的内边缘60上的需要。
组装后的封盖之后通过独立的感应热封操作被焊接在瓶的颈部。
尽管一直描述的是采用箔片环8将管嘴6密封在基座14内，但是可以理解，各个部件可以被设计成使得管嘴搭扣配合在基座内。箔片8随后仅仅被需要用于将基座密封在瓶或其他容器上。
所组装的封盖2可得到完全密封，并且可以在与容器组装之前被提供给装瓶工厂并得到消毒。可以理解，箔片8的存在意味着，容器不需要常规的螺纹颈部结构，因为封盖优选通过第二焊接操作被密封在容器上。尽管如此，该封盖可以利用适当设计的裙部20被装配在未改动的容器上。参见图8。
在容器被用于承压流体的情况下，需要在裙部20上设置箔片以焊接在PET瓶的壁上。对于用于装静水的PET瓶来说，通过在容器的边缘处焊接在卷边24上所提供的焊接强度已经是足够的。
第二实施例
在图5和6中(其中，同一附图标记被用于相同的部件)示出了封盖的第二实施例。该设计与第一实施例相同，除了在管嘴6基座处的连接部件50、外壳4的基座以及组装方法。
在该实施例中，顶帽16通过显窃启带18与基座14相连。基座14具有裙部20，其终止在唇部22处，所述唇部22适于搭扣配合着位于容器颈部10的边缘处向外突出的卷边24。
裙部20从封盖着颈部10开口的外部的环形底板26处悬垂。在该实施例中，底板26呈阶梯状以限定内部凹槽28。尽管在图5中示出了均匀宽度的环形底板，但可以理解，在底板中容纳着管嘴6的圆形开口30可以向一侧偏离，以使得消费者更容易接触到。
成形铰接件32使基座14与顶帽16永久相连。铰接件32是从显窃启带18下方延伸并与顶帽16侧壁相融合的带体。铰接件的长度被设计成允许在不与管嘴6发生的干涉的情况下很容易地打开和闭合顶帽。使管嘴远离铰接件32偏移，还降低了所需铰接带的长度。
显窃启带18在每个边缘34、36处分别与顶帽16的下边缘以及底板26相连。通过沿边缘34的至少一部分和下边缘36长度的至少一部分的易折断区域，来提供所述连接。突片38从显窃启带上突伸出，以使使用者可以抓住显窃启带18并沿易折断区域开始撕开。通过限制边缘36上的易折断区域长度，将突片38和显窃启带18的断开部分与基座保持在一起。在HIGHLAND SPRING
Figure A20068004771600111
750ml PET运动帽瓶上采用这种类型的可保留显窃启带。然而，在那种情况下，基座和顶帽被模制成单独部件，而不是在此教导的一体的外壳4。当包括基座14和顶帽16在内的外壳4被模制成与显窃启元件18一体时，可较多地降低模制精度，因为所有部件已经通过塑料薄膜得到连接，从而没有任何泄漏的可能性。如果这些部件必须按照现有技术的要求以无泄漏方式被装配在一起，则它们必须被模制成具有更高的精度。
在顶帽16上设置有帽舌40，以便于重新封盖。
管嘴6与在前实施例的描述相同，除了连接部件50是在管嘴6下边缘正上方从管嘴6外壁延伸的突出环形凸缘54，以使得在凸缘54下方留有较短的可损失壁56。凸缘54座靠在底板26的凹槽28中，同时管嘴的壁密合装配在开口30内。
如前所述，箔片环8使封盖2完整。可以理解，如果管嘴偏移，则箔片环沿其圆周将不具有均匀的宽度。
第二实施例的组装
为了将如上所述的模制外壳4和管嘴组装成封盖，管嘴6从下方穿过外壳4的基座14的底板26中的开口30而插入，直至活门42接合并夹持着饮用口52。箔片环8由薄箔片压印而成，并落入在可损失壁56与裙部20之间限定的凹槽内，由此覆盖着凸缘54边缘与外壳之间的间隙，否则该间隙将难以得到消毒。箔片8随后被焊接在封盖上。将箔片放置在凹槽中的工具还将可损失壁56折叠在箔片开口的边缘60上，否则在开口中将露出铝。当箔片被加热时，这种可损失壁56的塑料在露出的铝边缘处熔化以使其埋嵌，这一点在WO2005/092728A(SPRECKELSEN MCGEOUGH LTD，2005-10-06)中得到了描述。
如同第一实施例一样，利用箔片8的露出部分以单独的感应热封的操作将封盖密封到容器上。
第三实施例
在图7中(其中，同一附图标记被用于相同的部件)示出了封盖的第三实施例。该设计与第一实施例类似，除了管嘴6在基座14内不居中而是偏离，并且在连接部件50上还示出了新的密封活门结构。并且，示出了备选的管嘴轮廓，同时顶帽具有与活门密封件42同心的第二外活门密封件82，从而与管嘴6的外表面接合。该实施例以与第一实施例相同的方式进行组装。
连接部件50终止在悬垂的活门壁80，该活门壁80被设计成推入配合在容器12的开口颈部10内。这一点在封盖被使用在包含承压物质(例如充碳酸气饮料)的容器上时尤其有利。在这种情形下，压力将起作用以使活门壁80压靠着颈部，从而将封盖保持在适当位置。
为了使外壳4能够被模制成一体，基座14中的开口30不能具有比盖16内径更小的直径。可以理解，如果提前预知到这种简单的一体模制件的优势，则外壳可以通过与以上第13段中描述的EVIAN
Figure A20068004771600121
ACTION封盖相同的方式进行模制。
第四实施例
图8所示的封盖与第一实施例的不同之处仅在于，其被设计成以常规方式装配在具有任何常用尺寸(例如28mm、30mm、33mm、35mm、38mm和43mm或45mm)的标准预成型PCO颈部(neck finish)上。裙部20具有与标准颈部上的外螺纹相配合的内螺纹70。裙部20的下边缘可以通过可断开的桥接件74与显窃启带72相连。可以在不需要对现有瓶进行任何改动的情况下，采用封盖的这种实施例。
变型
尽管已经描述的是独立的铰接件32，但可以通过保留显窃启带18的一部分作为顶帽与基座之间的永久连接的形式来形成铰接件。
显窃启元件18还可以省去，并且顶帽16的下边缘可通过易折断区域连接在基座上。帽舌40则必须足够牢固以使使用者能够利用它撕开顶帽16，同时仅留下其与基座相连的边缘一部分以作为铰接装置。
如果封盖被用在具有一体气体阻隔层的瓶上，则需要在活门42的区域内包含箔片密封件。这可以通过在GB2412368A(SPRECKELSEN MCGEOUGHLTD，2005-09-28)中所述的技术来实现。

Claims (11)

1.一种用于容器(12)的封盖(2)，其包括：
限定了基座(14)和顶帽(16)的外壳(4)，所述基座适于装配到容器颈部(10)上，并且所述顶帽(16)通过可移去的显窃启元件(18)连接到基座(14)上；
单独的管嘴(6)，其被组装在外壳(4)内且限定了饮用口(52)；以及
感应热封箔片(8)；
其特征在于：所述箔片(8)是焊接在基座(14)和管嘴(6)上的箔片环；并且，所述顶帽具有活门密封件(42)，所述活门密封件从内表面悬垂下来以接合和密封着饮用口(52)。
2.如权利要求1所述的封盖，其特征在于，所述箔片(8)使得基座被焊接在容器颈部上。
3.如权利要求1所述的封盖，其特征在于，所述基座包括带螺纹的裙部，其中利用该裙部，所述基座与带螺纹的标准瓶口相连。
4.如权利要求1所述的封盖，其特征在于，所述管嘴(6)承载着适于座靠在容器颈部内的活门壁(80)。
5.如在前权利要求中任意一项所述的封盖，其特征在于，还包括铰接装置(32)，其连接着顶帽(16)和基座(14)。
6.如权利要求4所述的封盖，其特征在于，铰接装置由显窃启带(18)的被保留部分所限定。
7.如在前权利要求中任意一项所述的封盖，其特征在于，所述基座(14)和顶帽(16)被制成一体。
8.如在前权利要求中任意一项所述的封盖，其特征在于，所述管嘴具有基座凸缘(54)，其适于座靠在外壳基座内的凹槽(28)中，并且热封用的箔片(8)覆盖着位于基座凸缘与基座之间的间隙。
9.如权利要求1-6中任意一项所述的封盖，其特征在于，所述管嘴具有基座凸缘(50)，其覆盖着箔片(8)的内边缘(60)。
10.如在前权利要求中任意一项所述的封盖，其特征在于，所述封盖由选自以下材料的塑料材料制成：聚乙烯(PE)、包括OPP的聚丙烯(PP)、或来自农作物的可堆肥塑料例如PLA(聚乳酸)。
11.如在前权利要求中的任意一项所述的封盖，其特征在于，所述管嘴由PET制成。
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