CN101479165B - 具有用于将添加物导入容器的内含物的装置的容器封闭件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及封闭件装置(10),包括包含例如液体的添加物的流体室(22)。封闭件装置(10)装配到例如瓶子的容器(12)的颈部(16)的开口中。可通过操作封闭件装置(10)将添加物引入并混合到容器(12)的液体中。封闭件装置(10)包括具有流体室的盖构件(20)和具有塞子构件42的壳40。盖构件(20)设置有主接合装置,例如内部螺纹(30),与设置在壳上的对应的主接合装置例如外部螺纹(50)接合,以允许盖构件(20)相对于壳(40)从塞子构件闭合流体室(22)中的孔(25)的闭合位置抬起到塞子构件至少部分地从孔(25)中移出的打开位置,从而允许添加物从流体室(22)进入瓶子(12)的液体中。封闭件装置(10)使添加物和瓶子(12)中的液体能够混合,而无须以允许液体流出的方式来打开封闭件。
Description
技术领域
本发明涉及一种封闭件装置(closure device),该封闭件装置用于通过操作封闭件装置来将添加液体(additive liquid)释放到容器内的液体中,并涉及包括该封闭件装置的容器。本发明还涉及一种组装封闭件装置的方法和一种通过操作封闭件装置来导入添加液体的方法。
背景技术
在例如混合不同液体的数种应用中,可能必须在使用液体混合物前的短时间内释放并混合添加液体。因为当作为混合物存放了一段时间后它们可能不希望地彼此反应,所以可能不可以或不希望将液体存放在预混合形式中。这样的实例可为两种成分的药物,这些药物在不混合时比其混合时具有更长的存放时间。但是,其也可应用于其它的液体或液体和气体的混合物,例如水、酒精饮料、其它饮料和其它溶剂或溶液。添加液体被导入到其中的液体可为碳酸或非碳酸液体。
一种用于在从容器释放封闭件时将添加液体释放到容器的液体中的组件在已有技术中是已知的。国际专利申请WO97/05039公开了一种用于将液体释放到保存在容器中的另一液体中的装置。已知的装置用于具有可释放的封闭件的容器。依据已有技术的装置包括用于贮藏流体的流体室。流体室邻近容器的开口设置。流体室包括用于将流体释放到液体中的流体出口。已知的装置具有缺点,即封闭件必须至少部分地打开,以使贮藏在流体室中的流体能够与容器中的液体混合。而且,此装置制造复杂,并需要许多部件。
发明内容
依据本发明的第一方面,提供了一种供具有主液体间(main liquidcompartment)和颈部开口的容器使用的封闭件装置,该封闭件装置包括界定了流体室的盖构件和具有塞子构件(plug member)的壳,塞子构件可密封地接合在流体室的底部壁的孔内,其中盖构件设置有主接合装置(primary engagement means),该主接合装置与设置在壳上的对应的主接合装置相接合,以允许盖构件相对于壳从闭合位置抬起到打开位置,在闭合位置,塞子构件闭合孔,在打开位置,塞子构件至少部分地从孔移出,以在使用中提供从流体室到主液体间的连通路径(communication path)。
壳可包括适合于装配在开口的颈部内侧的内部壳壁,且封闭件装置包括密封在流体室和内部壳壁之间的密封装置。这保持了流体室和内部壳壁之间的密封,并因此当盖构件和流体室相对于壳和容器在闭合位置和打开位置抬起时保持了流体室和颈部之间的密封。因此,流体室的内含物可进入主液体间,并例如通过摇晃容器来混合,而没有内含物从封闭构件和容器之间溢出的风险。
在优选实施方式中,盖构件上的主接合装置包括内部螺纹,而壳上的主接合装置包括外部螺纹,使得通过旋转盖构件来相对于壳抬起盖构件。但是,其它形式的主接合装置是可能的,例如卡口类型接合(bayonet typeengagement)或摩擦拉动接合(friction pull engagement)或纵向滑动接合(longitudinal sliding engagement),或任何其它适当形式的接合。主接合装置可避免盖构件彼此完全分离。
盖构件可包括顶部盖壁、外部盖壁和内部盖壁,在外部盖壁上设置有内部螺纹,而内部盖壁从顶部盖壁延伸到底部壁,并设置在外部盖壁的内侧。底部壁可与盖构件的其余部分分开形成,其可形成单一模制件。
流体室可由顶部盖壁、内部盖壁和底部壁界定。
壳可包括外部壳壁,在外部壳壁上设置有外部螺纹。该螺纹可具有相对陡的角,使得盖构件在旋转时迅速地升高。
外部壳壁可设置有内部次螺纹(internal secondary thread),内部次螺纹适合于在使用中与设置在容器的开口的颈部上的外部次螺纹(external secondary thread)接合。因此,在使用中,外部壳壁可拧在颈部的外侧上。
在一种实施方式中,壳上的主接合装置可包括设置在壳的上部部分上的外部螺纹,在使用中,外部螺纹延伸在开口的颈部之上。
壳可进一步包括内部壳壁,内部壳壁设置在外部壳壁内侧,并设置有密封内部盖壁的外部表面的内部密封装置和密封开口的颈部的内部表面的外部密封装置。内部壳壁可通过连接板(web)连接到外部壳壁,在使用中,连接板设置在颈部的顶部。连接板可为打开的、闭合的、实体的或为任何其它适当的构造,以将内部壳壁连接到外部壳壁。
壳可进一步包括框架,框架支撑塞子构件,使得塞子构件设置在内部壳壁的内侧,并在使用中向上朝流体室延伸。框架可包括允许流体通过其的孔,以避免在流体室和壳之间产生真空,使得当盖构件插入壳或从壳中抽回时,壳相对于盖构件自由地滑动。在喷发后,孔还阻碍液体停留在框架上,这使框架中液体的任何残留最小。
塞子构件可包括背对流体室的喷嘴。
塞子构件可包括与设置在底部壁上的密封装置相接合的圆柱形外部表面。密封装置必须能够在流体处于高于容器的内含物的高压中时,将加压流体保持在流体室中。
密封装置可包括上部密封件,在盖构件处于闭合位置时,上部密封件密封塞子构件的圆柱形外部表面,且当盖构件处于打开位置时,上部密封件允许流体在上部密封件和塞子构件之间经过。
密封装置可包括下部密封件,当盖构件处于闭合位置和打开位置时,下部密封件密封塞子构件的外部圆柱形表面。这确保了,在打开位置中加压流体仅可通过连通路径和喷嘴进入容器内,且不会在塞子构件周围渗漏。
塞子构件可包括内部流体通道,当盖构件处于闭合位置时,内部流体通道在低于上部密封件的位置延伸到圆柱形外部表面,内部流体通道与喷嘴相通。
盖构件可包括设置在盖构件上的防窃启条(anti-tamper strip),以防止在没有至少部分地拆除防窃启条的情况下盖构件相对于壳旋转。
防窃启条可包括外部盖壁的延伸部分(extension),该延伸部分通过比外部盖壁薄的颈部部分连接到外部盖壁,该延伸部分设置有凸缘,凸缘接合在外部壳壁之下,以防止盖构件相对于壳抬起。条可具有接头,可拉动接头来沿颈部从外部盖壁撕掉条。
盖构件和壳的主接合装置可包括可相互接合的定位装置(mutuallyengageable detent means),以防止盖构件相对于壳旋转超过预定限制的旋转角。当盖构件旋转时,其首先相对于壳旋转,但是一旦定位装置接合盖构件,则壳就一起旋转。
壳可包括防窃启装置(anti-tamper device),防窃启装置防止盖构件和壳相对于容器的颈部旋转,直到对盖构件作用了预定的扭矩。
防窃启装置可包括外部壳壁的延伸部分,该延伸部分通过相对于外部壳壁来说具有减小的截面面积的至少一个颈部部分连接到外部壳壁,延伸部分设置有定位装置,定位装置适合于在使用中与设置在容器的颈部上的定位装置相接合,以防止在没有使至少一个颈部部分破裂的情况下壳相对于颈部抬起。
流体室可包含添加液体和加压气体的顶部空间(head space)。
依据本发明的第二方面,提供了一种容器,其具有主液体间、具有颈部的开口和封闭所述开口的封闭件装置,其中封闭件装置包括界定流体室的盖构件和固定到容器的颈部的壳,壳具有可密封地接合在流体室的底部壁的孔中的塞子构件,其中盖构件设置有主接合装置,主接合装置与设置在壳上的对应的主接合装置相接合,以允许盖构件相对于壳从闭合位置抬升到打开位置,在闭合位置,塞子构件闭合孔,在打开位置,塞子构件至少部分地从孔中移出,以在使用中提供从流体室到主液体间的连通路径。
壳可包括设置在开口的颈部内侧的内部壳壁,而封闭件装置包括密封在流体室和内部壳壁之间的密封装置。这在闭合位置和打开位置中保持了流体室和内部壳壁之间的密封。
盖构件上的主接合装置可包括内部螺纹,而壳上的主接合装置包括外部螺纹,以通过旋转盖构件而允许盖构件相对于壳抬升。
主液体间可包含主液体,主液体可包括水或为饮料。但是,主液体可为酒精饮料、化妆品、药物制品、乳制品或农业饲料或其它制品、或任何其它适当的液体或半液体物质。
流体室可包含添加液体,并可包含加压气体的顶部空间。
盖构件可包括顶部盖壁、外部盖壁和内部盖壁,在外部盖壁上设置有内部螺纹,而内部盖壁从顶部盖壁延伸到底部壁,并设置在外部盖壁内侧。
流体室可由顶部盖壁、内部盖壁和底部壁界定。
壳可包括外部壳壁,在外部壳壁上设置有外部螺纹。外部壳壁可位于容器的颈部外侧,并可设置有与设置在容器的颈部的外部次螺纹相接合的内部次螺纹。
在一种实施方式中,壳上的主接合装置可包括设置在壳的上部部分上的外部螺纹,外部螺纹延伸在容器的颈部之上。
壳可进一步包括内部壳壁,内部壳壁设置在容器的颈部内侧,并设置有密封内部盖壁的外部表面的内部密封装置和密封开口的颈部的内部表面的外部密封装置。
壳可进一步包括框架,框架支撑塞子构件,使得塞子构件设置在内部壳壁的内侧,并在使用中向上朝流体室延伸。
塞子构件可包括背对流体室的喷嘴。
塞子构件可包括与设置在底部壁中的密封装置相接合的圆柱形外部表面。
密封装置可包括上部密封件,当盖构件处于闭合位置时,上部密封件密封塞子构件的圆柱形外部表面,而当盖构件处于打开位置时,上部密封件允许流体通过上部密封件和塞子构件之间。密封装置可包括下部密封件,在盖构件处于位置闭合和打开位置时,下部密封件密封塞子构件的圆柱形外部表面。
塞子构件可包括内部流体通道,当盖构件处于闭合位置时,内部流体通道在低于上部密封件的位置延伸到圆柱形外部表面,内部流体通道与喷嘴相通。
盖构件可包括防窃启条,以防止在没有至少部分地拆除防窃启条的情况下盖构件相对于壳旋转。防窃启条可包括外部盖壁的延伸部分,该延伸部分通过比外部盖壁薄的颈部部分连接到外部盖壁,延伸部分设置有凸缘,凸缘接合在外部壳壁之下,以防止盖构件相对于壳抬起。
盖构件和壳的主接合装置可包括可相互接合的定位装置,以防止盖构件相对于壳旋转超过预定限制的旋转角。
壳可包括防窃启装置,防窃启装置防止盖构件和壳相对于容器的颈部旋转,直到对盖构件作用了预定的扭矩。防窃启装置可包括外部壳壁的延伸部分,该延伸部分通过相对于外部壳壁来说具有减小的截面面积的至少一个颈部部分连接到外部壳壁,延伸部分设置有适合于在使用中与设置在容器的颈部上的定位装置接合的定位装置,以防止在没有使至少一个颈部部分破裂的情况下壳相对于颈部抬起。
依据本发明的第三方面,提供了一种组装封闭件装置的方法,该封闭件装置包含了用于导入容器的主液体间内的添加液体,该方法包括以下步骤:
提供盖构件,
将底部壁固定到所述盖构件,以界定流体室,
倒置流体室,并通过底部壁上的孔将添加液体导入到流体室中,
提供具有塞子构件的壳,
通过壳和盖构件的相对轴向运动将壳连接到盖构件,使得塞子构件进入并闭合流体室的底部壁中的孔。
壳的内部壳壁可包围并密封流体室。
壳和盖构件的相对轴向运动可通过壳上的外部螺纹与盖构件上的内部螺纹的接合来完成。
该方法可进一步包括步骤:在引入添加液体之前净化流体室,例如用氮气或任何其它适当的气体净化。
该方法可进一步包括步骤:对流体室加压。
加压步骤可通过将加压流体提供到所述塞子构件的通道中来完成,通道与防止加压流体从流体室中释放的阀装置相通。阀装置可包括当孔被塞子构件闭合时与塞子构件相接合的密封件。上部密封件设置成起到瓣阀的作用,使得其允许将加压流体导入到流体室中,但是一旦加压,密封件就被推动成顶着塞子构件,以密封闭合的流体室。加压步骤可通过在封闭件装置固定到容器后,从容器的主液体间的加压内含物中清除加压气体来完成。
加压流体可为气体,气体在流体室中形成占据流体室体积的0%到60%的顶部空间。
将底部壁固定到盖构件的步骤可包括将底部壁密封到盖构件的内部圆柱形壁的自由边缘。
该方法可进一步包括步骤:通过使壳上的内部螺纹与容器颈部上的外部螺纹相接合而将封闭件装置固定到具有主液体间的容器的颈部。
可将盖构件推入配合到封闭件装置上,以将盖构件锁紧到封闭件装置。可选地或额外地,可将封闭件装置推入配合到容器的颈部上,以将封闭件装置锁紧到容器上。
依据本发明的第四方面,提供了一种将添加液体导入容器的主液体间内的方法,该方法包括以下步骤:
相对于壳升高封闭件装置的盖构件和由所述盖构件界定的流体室,
使设置在所述壳上的塞子构件相对于盖构件从闭合位置移动到打开位置,在闭合位置,设置在所述流体室的底部壁中的孔被所述塞子构件闭合,在打开位置,塞子构件至少部分地从孔移出,以提供从流体室到主液体间的连通路径,
沿所述连通路径将加压液体从所述流体室释放到所述主液体间,以及
进一步旋转盖构件来从容器拆除盖构件和壳。
任选地,在流体室相对于壳升高的过程中,密封件保持在流体室和设置在容器颈部的壳的内部壳壁之间。
可通过旋转盖构件来升高盖构件,使得流体室通过螺纹运动而相对于壳升高。
从闭合位置到打开位置,盖构件可旋转0°和90°之间的第一角,优选为约45°。可通过使设置在盖构件和壳上的定位装置相互接合来限制盖构件进一步旋转0°和90°之间的第二角,优选为约45°。通过定位装置的位置来预先设定第二角。第二角被选择成使得其足以确保塞子构件打开,以及随后添加液体的混合,从而允许制造公差。
所述盖构件相对于壳的升高可通过盖构件上的内部螺纹与壳上的外部螺纹的接合来实现。
内部螺纹可设置在盖构件的外部盖壁上。
流体室可由顶部盖壁、底部壁和内部盖壁来界定,内部盖壁从顶部盖壁延伸到底部壁,并设置在外部盖壁内侧。
外部螺纹可设置在外部壳壁的外部面上。
进一步旋转盖构件来从容器拆除盖构件和壳的步骤可通过壳上的内部次螺纹与设置在容器的开口的颈部上的外部次螺纹的接合来实现。
内部次螺纹可设置在外部壳壁的内部面上。
内部盖壁可在容器的颈部的内侧延伸。
壳可包括内部壳壁,内部壳壁设置在容器的颈部内侧,并设置有密封装置,以密封在内部壳壁的外部表面和容器的颈部的内部表面之间。
任选地,在所述盖构件相对于壳升高的过程中,密封装置密封在内部盖壁的外部表面和内部壳壁的内部表面之间。
任选地,连通路径包括在塞子构件中的喷嘴和内部流体通道,内部流体通道从喷嘴延伸到塞子构件的表面上的一个位置,当塞子构件处于打开位置中时,连通路径与流体室相通。
该方法可进一步包括步骤:至少部分地拆除设置在外部盖壁处的防窃启条,从而允许盖构件相对于壳旋转。
该方法可进一步包括步骤:在进一步旋转盖构件来从容器拆除盖构件 和壳的步骤中,将足够的扭矩作用到盖构件,以拆除防窃启装置。
依据本发明的第五方面,提供了依据第一方面的封闭件装置,其中主接合装置包括设置在盖构件和壳上的相互接合的卡口连接件(mutuallyengaging bayonet coupling),以允许在盖构件相对于壳旋转通过预定角度后盖构件相对于壳抬起。
主接合装置可包括设置在盖构件和壳上的纵向引导装置(longitudinalguidance means),以允许在拆除防窃启条后盖构件相对于壳抬起。
主接合装置可包括在盖构件和壳中的一个上的一个或多个卡爪(dog),卡爪接合在设置在盖构件和壳中的另一个上的一个或多个卡口槽上。卡口槽可包括第一水平部分、竖直部分和第二水平部分中的一个或多个,第一水平部分允许盖构件和壳在闭合位置相对旋转,竖直部分允许盖构件相对于壳从闭合位置滑动到打开位置,而第二水平部分允许盖构件和壳在打开位置相对旋转。竖直部分和卡爪可形成纵向引导装置。
依据本发明的第六方面,提供了一种封闭件装置,其供具有颈部和主液体间的容器使用,该封闭件装置包括:
盖构件,其包括顶部盖壁、底部壁和内部盖壁,内部盖壁从顶部盖壁延伸到底部壁,它们一起界定了用于液体添加物的流体室,以及
壳,其适合于固定在容器的颈部,
其中盖构件和壳设置成允许盖构件和壳从闭合位置到打开位置相对移动,在闭合位置,流体室密封,在打开位置,提供了在使用中从流体室到主液体间的连通路径,
其中底部壁包括由第一相对于刚性的材料形成的第一框架部分和由第二相对柔性的材料形成的第二密封部分。
密封部分可设置在多个分离的位置中,并可设置成密封内部盖壁。
底部壁可设置有用于插入塞子构件的孔,且密封部分可设置成密封在孔和塞子构件之间。
顶部盖壁和内部盖壁可包括单一模制部件,而底部壁包括分开的模制部件。底部壁可通过插入模制(inset moulding)来形成。
依据本发明的第七方面,提供了一种用于液体的瓶子,其包括由可释放的封闭件装置闭合的开口,瓶子包括主液体间和颈部,瓶子的内部壁以相对于主液体间的轴线成一定角度来设置,
其中可释放的封闭件装置包括界定了流体室的盖构件和壳,流体室具有在流体室的底部壁中的孔,
其中盖构件设置有主接合装置,该主接合装置与设置在壳上的主接合装置接合,以允许盖构件相对于壳从闭合位置抬起到打开位置,在闭合位置,孔被闭合,在打开位置,孔被至少部分地打开,以提供在使用中从流体室到主液体间的连通路径。
封闭件装置可为依据本发明第一方面的封闭件装置。
令人惊讶地,颈部的内部壁的倾斜将影响从装置中释放的流体和容器内部的液体之间的混合效果。如以下所描述的,是否产生良好的混合取决于相应的开口长度和开口的内部壁相对于容器的主轴线的倾斜。
开口的内部壁和容器的主轴线之间的角的存在允许从装置中释放的一股流体被引入到液体的主体中,并获得良好的混合,而无需汲取管或类似装置。
依据优选实施方式,组件包括带有颈部的瓶子,颈部提供瓶子的主液体间的开口,其中用于将流体释放到液体中的装置位于颈部中,且其中颈部的内部壁以相对于主液体间的主轴线成一定角度来设置,其中所述角度为至少3°,且其中颈部具有至少50mm的长度。
通常,颈部具有20-40mm的直径,优选为28-38mm。
附图说明
将仅通过举例、参考附图来描述本发明,其中:
图1显示了通过固定到容器的颈部的依据本发明的封闭件装置的截面;
图2显示了图1封闭件装置的侧视图;
图3是图2线III-III上的截面;
图4A、4B、4C和4D是顺序的剖视图,显示了图1封闭件装置的操作,以将添加液体导入容器中,并从容器拆除封闭件装置;
图5A和5B是显示了图1封闭件装置的组装和填充的顺序剖视图;
图6A和6B是依据图1修改的封闭件装置的部件分别从上和下看的视图;
图7是依据本发明的封闭件装置的另一实施方式从下看的视图;
图8是通过图1封闭件装置的盖构件的底部壁的一个实例的截面;
图9是进一步的可选择的壳的从一侧的透视图;
图10是通过包括图9壳的封闭件装置的截面;
图11是在瓶子上的图10封闭件的示意图;
图12是通过封闭件装置的进一步实施方式的截面图;
图13是在瓶子上的图12封闭件的示意图;
图14是在瓶子上的封闭件装置又一实施方式的示意图;
图15是通过装配有依据本发明另一实施方式的封闭件装置的容器的截面图;
图16是图15封闭件装置的壳的透视图;
图17是图15封闭件装置的可选择的壳的透视图;
图18A至18E是图15封闭件装置的截面图,显示了在组件运输、预备使用、排放、密封和拆除过程中的装置;以及
图19显示了依据本发明的封闭件装置和不同的瓶子形状的测试结果的图示。
具体实施方式
参考图1至3,显示了封闭件装置10以及容器12的上部部件。容器为具有主液体间14和带有外部螺纹18的标准30mm颈部16的标准PET瓶子。为了本发明,该螺纹被描述为次螺纹18。
封闭件装置10包括两个主要部件,即盖构件20和壳40,盖构件20界定流体室22。盖构件20包括底部壁24,尽管底部壁24可由不同材料制成,但是底部壁24固定到盖构件20的其余部分,以形成整体构件。孔25设置在底部壁24中。盖构件20包括顶部盖壁26、外部盖壁28和内部盖壁32,其可全部为由聚丙烯或任何其它适当的塑料形成的单一模制件。如以下将描述的,外部盖壁包括适合于接合壳40上对应的外部主螺纹的内部主螺纹30。内部和外部主螺纹一起形成主接合装置的一部分,主接合装置允许盖构件20相对于壳40抬起。外部盖壁28还包括外部表面上的表面凹陷34,以帮助抓握外部盖壁。可设置代替所显示的凹陷34的任何适当的表面特征。
尽管壳40可由任何其它适当的材料形成,但是其也优选形成为整体的聚丙烯模制件。壳40包括塞子构件42、外部壳壁44、连接板45、内部壳壁46和框架48,塞子构件42设置在封闭构件10的中心轴线上,外部壳壁44适合于配合在颈部16的外侧,连接板45放置在颈部16的顶部,内部壳壁46在颈部内侧从连接板45向下延伸,并贴着颈部16密封,而框架48从内部壳壁46延伸,并支撑塞子构件42。
外部壳壁44具有外部主螺纹50,外部主螺纹50接合盖构件上的内部主螺纹30,作为主接合装置的一部分。外部壳壁44还具有内部次螺纹52,内部次螺纹52接合容器的颈部16上的外部次螺纹18。
内部密封装置54设置成密封在内部盖壁32和内部壳壁46之间。在所展示的实例中,内部密封装置54形成为内部盖壁的外部表面上的肋,但是它们也可形成为内部壳壁的内部表面上的肋,或为任何其它适当的密封装置。如以后所描述的,内部密封装置54避免在贮藏过程中和盖构件20相对于壳40升高时,容器12的内含物经过内部盖壁32和内部壳壁46之间。
锥度56和肋58形式的外部密封装置设置成密封在内部壳壁46和容 器12的颈部16之间。这些密封件在本领域中是众所周知的,并用于避免容器12的内含物在贮藏过程中经过内部壳壁46和颈部之间。锥度密封也可用于内部密封装置54。
塞子构件42具有延伸在其下的喷嘴60。喷嘴通道61设置成当封闭件装置打开时从流体室22传送加压液体。塞子构件42形成有圆柱形外部表面62,圆柱形外部表面62与设置于底部壁24中的孔25处的密封装置64密封地接合。在实例中,密封装置包括上部密封件66,当塞子构件42处于图1的闭合位置时,上部密封件66与内部流体通道70以上的圆柱形外部表面62接合,同时下部密封件68与内部流体通道70以下的圆柱形外部表面62接合。
底部壁24的上部表面76朝塞子构件42倾斜,使得当塞子构件处于打开位置中时,所有液体从流体室22排干。下部密封件68由设置在框架48上的环72来保持,环72迫使下部密封件68顶着塞子构件42。
在所展示的实例中,底部壁24包括凸缘74,当盖构件被组装好时,凸缘74锁紧到内部盖壁32的边缘处的对应的凸缘上。但是,可使用汽密连接(vapour-tight connection)的任何其它适当的方法,例如激光焊接。
防窃启条80在外部盖壁28的下部边缘处,并带有接头81,可拉动接头81来拆除条。条是外部盖壁28的延伸部分82,由颈部部分84连接,并由定位凸缘86接合外部壳壁44的下侧88。这些防窃启条在本领域是已知的,且不进一步描述。直到防窃启条80被至少部分地拆除,盖构件20才从能壳40扭松。一旦防窃启条80被至少部分地拆除,就可通过盖上的内部螺纹30和壳上的外部螺纹50的相互作用而从壳40扭松盖构件20。螺纹包括最佳地见于图4中的互相接合的定位装置90、92,定位装置90、92用于限制盖构件20和壳40的相对旋转。应理解,任何适当的互相接合的形状或凸起可用于限制该移动。防窃启条可被任何其它适当的防窃启装置来替代,或可被省略。
在外部壳壁44的下部边缘处设置了进一步的防窃启装置100。该装置为外部壳壁44的延伸部分102,由一个或多个颈部部分104连接,并包括定位凸缘106,定位凸缘106接合设置在容器颈部16上的对应的定位装置 108。这些防窃启装置在本领域中是已知的,且不进一步描述。为了断开颈部部分104,并允许壳40相对于颈部16在次螺纹18、52上升高,需要将预定的扭矩作用到盖构件20。防窃启装置100保持在容器12的颈部16上,并在定位装置108之下。可替代使用任何其它适当的防窃启装置,或其可在某些环境下被省略。
图4A至4D显示了本发明封闭件装置的操作。
在图4A中,封闭件装置10固定到容器12,容器12包含主液体(未显示),例如在容器12的主液体间14中的水。盖构件内的流体室22含有液体添加物120和加压气体的顶部空间122。封闭件装置10处于闭合位置中,其中流体室22由接合在底部壁24的孔25中的塞子构件42密封。壳40通过次螺纹18、52完全扭紧到颈部16上,而盖构件20通过内部和外部主螺纹30、50完全扭紧到外部壳壁44上。容器12的内含物可处于大气压,或可加压到小于流体室22的压力。存在设置在流体室22和内部壳壁46之间的密封件54,而进一步的密封件设置在内部壳壁46和颈部16之间,使得容器的内含物与外部大气密封。
要引起液体添加物120喷到容器12的主液体间14内,盖构件20必须通过依据优选实施方式的45°的第一角来相对于壳40扭松到显示在图4B中的位置。但是应理解,该第一角可为通过对螺纹和螺距的恰当选择的任何期望的角。第一防窃启条80被至少部分地拆除,使得外部盖壁28相对于外部壳壁44自由升高。随后,抓握并旋转盖构件20。主螺纹30、50具有相对大的螺纹角,使得通过相对小的旋转就可产生相对大的竖直位移。随着盖构件升高,流体室22抬高远离塞子构件42。当底部壁24的上部密封件66如显示在图4B中的越过塞子构件42的顶部时,主液体间14与流体室22流体相通,而加压的添加液体120自由经过上部密封件66和塞子构件42的外部表面62之间,进入内部流体通道70内,沿喷嘴通道61离开喷嘴60进入到主液体间14中。底部壁24中的下部密封件68继续密封在底部壁24和塞子构件42之间,使得添加液体120不可沿任何其它路径漏入主液体间14中。通常,主螺纹30、50为用于PET水瓶的类型的具有9mm螺距的标准30/25PET瓶子螺纹,而封闭件装置10被设置成使 得当盖构件在最优公差下从闭合位置旋转通过45°时,添加液体120喷到主液体间14中。在实践中,该角可在0°至90°的范围内更小或更大。
顶部空间122的体积选择成足够大,使得所有的添加液体120都排入主液体间14中。底部壁24的顶部表面76朝孔25倾斜,使得在重力下所有的添加液体都流到孔。塞子构件42的上端也被成形为确保其上的任何液体排干到塞子构件42的周界。
现参考图4C,在释放添加液体120之后,盖构件20进一步旋转通过依据优选实施方式的45°的第二角,直到盖构件20和壳40上的可相互接合的定位装置90、92彼此接合,并避免进一步的相对旋转。通常,这发生于盖构件20从闭合位置旋转通过总共90°时。在该点,盖构件20上的扭矩传送到外部壳壁44,而壳40开始相对于容器颈部16旋转。在所展示的实施方式中,防窃启装置100设置在壳40上,所以在壳可通过次螺纹18、52的接合而相对于容器12升高前,必须作用增加的扭矩,以首先断开防窃启装置100的颈部部分104。次螺纹18、52通常为3.2mm螺距的MCA2螺纹。图4C显示了处于部分地升高位置的封闭件装置。随着盖构件20旋转,整个封闭件装置10从容器12抬起,直到其如显示在图4D的,从容器12拆除。
如果需要,封闭件装置10可扭回到容器12上,以封闭容器。随着盖构件旋转,盖构件20将相对于壳40旋转回其初始位置,且随后盖构件20和壳40将在设置在颈部16上的外部次螺纹18上一起旋转,直到它们不可进一步旋转,且容器12密封。
参考图5A和5B,显示了依据本发明组装封闭件装置10的方法。没有底部壁24的盖构件20通过由例如聚丙烯模制来形成。壳40也通过由例如聚丙烯模制来分别形成。
底部壁24更详细地显示在图8中。底部壁24可由任何适当的材料形成,并被形成为使得其可容易地固定到盖构件20的内部盖壁32,以形成流体室22。尽管其可由一种材料形成,但是在图8中,其显示为由两种材料形成,即相对刚性的塑料的框架77和相对柔性的材料的密封部分。在图8的实例中,较软的密封材料的第一密封部分64提供了与塞子构件42 接合的上部和下部密封件66、68。还存在第二密封部分78,第二密封部分78提供了贴着内部盖壁32的内部面的牢固密封。框架77提供了底部壁24所需要的结构强度和刚性,以在使用中抵抗由加压的流体室22所引起的压力。由于框架77的材料相对坚固和硬,所以可通过形成切除部分79来节省重量。用于制造底部壁24的适当的技术为插入模制,其中首先通过模制形成框架77,并随后将其置于第二个模具中,并围绕其形成密封部分64、78。用于密封部分的适当的材料为天然或合成橡胶或热塑性弹性体。用于框架的适当的材料为金属或刚性塑料。
底部壁24通过任何恰当的技术固定到内部盖壁32,例如通过使定位凸缘74接合在内部盖壁32的外部面中对应的沟上,或通过激光、声焊或旋转焊接。随后由底部壁24、顶部盖壁26和内部盖壁32界定流体室22。
将盖构件20置于显示在图5A中的倒置位置,在用氮气或用其它适当的净化方法净化而去除杂质后,随后通过底部壁24中的孔25将添加液体120导入流体室22中。
随后通过使壳40上的外部主螺纹50与盖构件20上的内部主螺纹30接合而将壳40置于盖构件20上,使得塞子构件42进入并封闭底部壁24中的孔25,从而如显示在图5B中的将添加液体120密封在流体室22中。
可在加注时或在使用封闭件装置10封闭容器12之前的任何其它时间对流体室22加压。加压步骤可通过将加压气体提供到喷嘴通道61来完成。喷嘴通道61与内部流体通道70相通,内部流体通道70在塞子构件42的圆柱形外部表面62上具有出口,且因此与上部密封件66和下部密封件68之间的容积63相通。下部密封件68由壳40上的环72保持贴着塞子构件42,且即使在容积63被加压时也持续密封贴着塞子构件42。上部密封件66提供单向阀装置,以使流体室22能够被加压。上部密封件66起到瓣阀的作用。当容积63中的压力大于流体室22中的压力时,上部密封件被从塞子构件42推开,使得加压气体可从容积63流过上部密封件66而进入到流体室22。当加压气体源被拆除,且容积63和喷嘴通道61中的压力回复到大气压时,上部密封件66被推动成贴着塞子构件42,以密封流体室22。
通常,在流体室22内,气体形成流体室22容积的0%和60%之间的顶部空间122。
在流体室22被加压后,通过使壳40上的内部次螺纹52与容器的颈部16上的外部次螺纹18接合来将封闭件装置10固定到容器12的颈部16,以密封容器的内含物。
在可选的实施方式中,当使用了加压容器10,例如包含碳酸饮料的容器时,流体室无需在固定到容器的颈部前被加压。碳酸饮料的内部压力可通常为310kPa(45psi),而以上所描述的单向阀将允许流体室22达到相同的压力。如果主液体间14内的压力进一步暂时增加,例如通过巴氏灭菌法(pasteurisation)来增加到480kPa(70psi),那么流体室22中的压力也将由通过单向阀从主液体间14的顶部空间中释放压力而达到该压力。但是,当主液体间14内的压力回复到如310kPa(45psi)的其先前压力时,因为密封件66将防止来自流体室22的流体流动,所以流体室22内的压力将维持在如480kPa(70psi)的更高的压力。如果流体室22内的顶部空间122足够大,那么该压力差将足以在操作封闭件装置时使液体添加物喷出。
尽管塞子构件42可与壳40的其余部分一起形成为整体模制件,但是图6A和6B展示了其中塞子构件142分开形成并通过扣合插入到设置在壳中的孔143内的可选实施方式。封闭件装置的其它部件与根据图1至5所展示的相同,且因此不进一步描述。塞子构件142可由不同的材料形成到壳140的其余部分。如果壳材料与液体添加物120不相容,这是具有益处的,且由于在贮藏过程中塞子构件142保持与液体添加物120接触,所以期望用相容的不同材料来制作塞子构件142。塞子构件142可由金属或任何适当的模制塑料材料制成。
图7显示了类似于图1至5的本发明另一实施方式。与参考图1至5所描述的相同的部件用相同的参考标记来表示。其不同在于,盖构件20上的内部主螺纹30和壳40上的外部主螺纹50由盖构件20的内侧上的一对卡爪458和设置在外部壳壁44上的一对卡口槽450来代替。卡爪458接合在槽450内,以形成允许盖构件20相对于壳40抬起的主接合装置。
尽管仅展示了一个卡爪和槽,但是将理解,可在盖构件20和壳40的圆周周围设置两个或多个卡爪和槽。如果需要,卡爪可设置在壳上,而槽设置在盖构件上。每一卡口槽都包括第一水平部分452、竖直部分454和第二水平部分456,第一水平部分452允许盖构件20和壳40在闭合位置相对旋转,竖直部分454允许盖构件20相对于壳40从闭合位置滑动到打开位置,而第二水平部分456允许盖构件20和壳40在打开位置相对旋转。竖直部分454和卡爪458形成纵向引导装置。
第一水平部分452可被省略,使得当防窃启条80被拆除时,无需旋转盖构件20,就可允许盖构件20相对于壳40从闭合位置滑动到打开位置。事实上,流体室22作用在塞子构件42顶部上的内部压力可足以自动地实现该运动。
如果要求盖构件20和壳40一起旋转来从容器12直接拆除封闭构件10,那么可省略第二水平部分456。卡爪458和槽450将因此作为相互接合的定位装置来将盖构件20和壳40旋转地锁紧在一起。
图9至14显示了本发明进一步的实施方式,其中与参考图1-8所描述的相同的部件由相同的参考符号来表示。
图9至11展示的实施方式中,其中盖构件直径中的类似减小通过提供壳的上部部分401来实现,该上部部分401具有在壳的连接板45之上的减小直径的区域。壳的上部部分可与壳40的其余部分一体地形成。在该实施方式中,主接合装置为在壳的减小直径的区域上的外部螺纹404和在外部盖壁上的对应的内部螺纹405。
在该实施方式中,外部盖壁28的防窃启条80以裙状形式向下朝容器12延伸。
图12和13显示了类似于图8至11的本发明进一步的实施方式,其中盖的高度被增加,以适应盖和壳之间的在壳401的连接板45之上的上部部分中的主接合装置。在该实施方式中,壳在形式上类似于显示在图9中的壳,带有由壳的减小直径的上部部分上的外部螺纹404和外部盖壁上的内部螺纹405提供的主接合装置。通过增加盖构件的高度,可增加流体室的容积,使得可在盖构件内携带额外的添加物。
在该实施方式中,盖构件的外部表面分层布置。相对于盖构件的主要部分20b,盖构件的围绕壳401的上部部分的上部部分20a具有减小的直径,反映了壳的减小了直径的上部部分。
防窃启条80具有相对于盖构件的主要部分20b的延伸的直径,且可如先前的实施方式中的朝容器12延伸。在拆除防窃启条后,将留下围绕容器12裙边。
图14显示了为图12和13实施方式的进一步发展的本发明实施方式。在该实施方式中,外部盖壁281从顶部表面到防窃启条80的底部形成锥度,以提供更美观的封闭,这可叠起堆放,以减小灌装设备中的贮藏空间。该实施方式的操作将类似于显示在图12和13中的实施方式。
图15至19显示了本发明的进一步的实施方式。
图15显示了装配到容器501的封闭件装置500的进一步的实施方式。容器为具有主液体间503和颈部504的瓶子501。颈部提供用于主液体间的开口505。
瓶子的颈部504具有长度L。颈部的长度从瓶子的顶部到与颈部和主液体间之间的肩部506的交叉点来测量,或者如果没有可辨别的肩部,则由主体来测量。
如将参考图18A至18E更详细地描述的,封闭件装置500适合于将流体释放到瓶子内的液体中,并包括设置有流体室508和用作流体出口的孔509的盖构件502。
在该实施方式中,流体室508为大致圆柱形,并由不锈钢形成,但是可使用其它的材料。室安装在盖构件502内,并通过设置在室的上端510和瓶子的封闭件的内部表面511之间的环氧树脂薄层(未显示)固定在适当位置中,以将室结合到封闭件。室的上端510设置有凹入部分512,以便抵抗流体室内的内部压力,并帮助保持室和封闭件之间的结合。
流体室的下端513设置有指向内部的斜肩514,斜肩514通向具有比室的上端直径更小的室的下端。室的端513设置有箍(ferrule)516,箍516卷到室的端上,并卷到适当的位置,以在室的下端处提供上翻的边缘517。 箍516形成流体室508的底部壁。
腔或孔518设置成通过箍516和室的下端,以提供用于液体离开室的流体通道。弹性密封装置519设置在室的腔518内。密封装置可为垫圈或其它环形体。边缘或唇缘可内在地设置于密封构件的内部面上,以形成上部和下部密封表面520、521。
最清楚地见于图18B中的塞子522形成在室内的腔的上端中,以封闭腔518,直到室中的流体需要与瓶中的液体混合。塞子522可以是例如聚丙烯、尼龙或橡胶的任何适当的相容材料,且在所显示的实施方式中形成有基本上圆柱形部分523和凸缘524,圆柱形部分523具有仅略小于腔518直径的直径,以允许塞子牢固地设置在腔中,而凸缘524具有大于腔直径的直径,以限制塞子延伸到腔内的距离。塞子的下端形成有如将在以下进一步描述的凹下表面525。
装置进一步包括致动构件(actuating member)526,也被称为壳,其显示在图16中。在本说明书中,术语壳和致动构件可互换地使用。致动构件526安装在瓶子的颈部内,并由例如聚丙烯或HDPE的适当的塑料材料形成,并包括在上端528处敞开且具有从下端530凸起的多个支柱529的基本上圆柱形壳527。
致动构件526的上端设置有唇缘531,唇缘531适合于与瓶子的颈部内的对应的凹槽(未显示)接合,以确保该插入件与瓶子颈部的顶部表面齐平,并防止致动构件被向下推到颈部内。
弹性构件532可安装在致动构件的上端周围。该弹性构件可例如由比如SantopreneTM的材料形成。可选地,一个或多个定位件533可如显示在图17中的形成在致动构件的上端。如以下将进一步描述的,在任一情形下,弹性构件和定位件用于接合瓶子的颈部的内侧。
致动构件的支柱529在它们的下端处连接到中空的钉状构件(spikemember)或塞子534,钉状构件或塞子534在其下端处具有小直径的腔部分535。在小直径的腔部分的壁中设置了与钉状件的中空内部相通的多个径向通道536。钉状件的上部部分537形成有凸起表面538,凸起表面538适合于与流体室内的塞子构件522的凹下表面525相配合。钉状件的上部 凸起表面设置有延伸到凸起表面的边缘的一个或多个径向沟539。
钉状构件的小直径的腔部分可具有0.5-2.5mm的直径,优选为0.7-1.5mm,更优选为1.0mm。
保持装置(retaining means)540a、540b在支柱529之间一体地设置在致动构件526上。它们的功能会在以下描述。在实施方式中显示的致动构件具有4个支柱。致动构件主体在相对的两对支柱之间的长度延伸成使得保持装置形成上部保持装置和下部保持装置。每一保持装置540的自由端部都具有指向内的一体凸块541。
可沿致动构件的每一支柱529设置一个或多个加固肋542。
致动构件526的唇缘531可设置有一个或多个缺口(未显示),缺口适合于与瓶子的颈部的上部表面上的构造相配合,以如以下将进一步描述的,在使用过程中帮助致动构件抵抗初始旋转。
在使用中,流体室508通过用于填充加压分配器包装(dispenser pack),通常称为空气溶胶容器的常规技术填充有流体和加压气体。室中的压力可在40psi至100psi之间。致动构件526置于瓶子的颈部内,直到唇缘531齐平地坐落在颈部中的凹槽内。瓶子装有液体,且具有安装在其中的流体室的盖构件502置于瓶子的颈部上。
封闭件压在瓶子上,使得流体间的箍516经过致动构件的上部保持装置540a上的指向内的凸块541,而不是下部保持装置540b的指向内的凸块,使得箍516保持在两组凸块541之间的空间中。在如显示在图18A中的该条件下,钉状件534位于腔518的敞开端中,但是不在其中延伸,以接触塞子522。瓶子可在该条件中运输或贮藏,而没有装置喷发的风险。
一旦运输到它们所需要的目的地,且在使用前,装置507就已预备用于使用。该条件显示在图18B中,其中盖构件502牢固地下压在瓶子的顶部上。随着封闭件下降,流体室508在致动构件526内朝下移动,而流体室的箍516经过面朝内的下部一组凸块541。钉状件534在腔518内朝上移动,而钉状件的上部凸起表面538接合在塞子522的下部凹下表面525内,以顶着室内的压力将塞子推出腔外。
因此,塞子522通过钉状件534而置于腔518内,而钉状件534自身作为可密封地接合在流体室508的底部壁中的孔518内的塞子构件534。密封装置519的上部密封表面确保室内的流体不经过密封装置519和钉状件之间。
可在封闭件装置中形成螺纹,以将封闭件装置牢固地保持在瓶子的颈部上。
该组件保持在显示在图18B中的条件中,直到使用者从瓶子释放封闭件。
当这发生时,抓握并转动封闭件500的盖构件502。当盖构件502开始转动时,由于例如夹紧瓶子的颈部的内部表面的凸起环533形式的弹性构件532或定位件,所以致动构件526初始抵抗与封闭件一起转动。因此,流体室508开始转动,并相对于致动构件升高,且当室随盖构件502一起升高时,斜肩514开始经过面朝内的上部一组凸块541。室内的密封装置519相对于钉状件或塞子构件534升高,从而允许加压流体从室中排出。流体沿钉状件的上部表面中的沟539经过,并经过上部密封表面,进入径向通道536中,并因此进入钉状件的小的腔部分535内,在这里液体在强制下离开,并喷射到包含在瓶子内的液体上。这便将两种液体混合在一起,以给予期望的产品。该条件显示在图18C中。
随着封闭件继续旋转,流体室508达到其在致动构件526内向上运动的极限,由此上部保持装置540a接合在斜肩514之下。因此,凸块541和斜肩514以及边缘517作为主接合装置,其允许盖构件502相对于致动构件526抬起。在如显示在图18D中的该位置中,密封装置519的下部密封表面521封闭通过钉状件的径向通道,以防止室内的任何残余液体离开室。
当从瓶子拆除封闭件时,如显示在图18E中的,密封装置的下部密封表面继续挡住钉状件的径向通道536,使钉状件内为部分真空,从而防止流体从室中滴漏,并从瓶子的颈部完全拆除具有流体室和致动构件的封闭件,从而不会阻碍来自瓶子的液体的流动。
某些瓶子颈部设计经过了依据图15至18装置的测试。测试显示,只 要颈部的内部壁相对于主轴线的角α为至少3°,且最优为4°至20°,就可用大于50mm的颈部长度获得良好的混合。只要角随着颈部伸长而增加,流体和液体将有效地混合。
以下在表1中显示了一些测试结果。
瓶 | 颈部长度(mm) | 角(度) | 性能 | 体积(ml) |
Bulmer’s | 68 | 0 | 差 | 270 |
Gizmo | 82 | 4.0 | 差 | 270 |
R1 | 48 | 5.4 | 好 | 330 |
R2 | 107 | 11.1 | 好 | 330 |
R3 | 90 | 11.7 | 好 | 270 |
R4 | 72 | 16.4 | 好 | 270 |
表1:测试结果
图19为某些瓶子设计的测试结果的图示。
用方形示出的测试结果代表差的混合。用圆形示出的测试结果代表好的混合。虚线550以下的区域代表好的混合。因此,使用至少3°,优选为在4°至20°的范围内的颈部角α是有利的。如果颈部角α在3°至5°的范围内,那么颈部长度应优选为不超过60mm。如果颈部角α在5°至10°的范围内,那么颈部长度应优选为不超过100mm。通常,颈部具有在20mm至40mm范围内的最小内部直径,优选为在28mm和38mm之间。
确信可用任何可释放的封闭件装置来实现颈部角的优点,可释放的封闭件装置适合于在打开瓶子时将设置在封闭件装置内的流体室的内含物喷发到瓶子中,例如任何可释放的封闭件装置包括界定了流体室的盖构件和壳,流体室具有在流体室的底部壁中的孔,其中盖构件设置有主接合装置,主接合装置与设置在壳上的对应的主接合装置相接合,以允许盖构件相对于壳从孔闭合的闭合位置升高到孔至少部分地打开的打开位置,以在使用中提供从流体室到主液体间的连通路径,或描述在本说明中的任何其它的封闭件装置。
本发明提供了需要比已有技术装置有更少部件的封闭件装置。封闭件装置易于制造,如在一种实施方式中,其仅需要三个模制部件,即盖构件体20、盖构件底部壁24和壳40。封闭件装置可被组装,并装有液体添加物120,并随后在用于标准容器12上之前被贮藏和运输。其无需在灌装位置处分开装入。
封闭件装置允许将液体添加物120导入,并将其混合到容器12的主液体间14的内含物中,而不用从容器12拆除封闭件装置10。
封闭件装置可用于具有任何形状或体积或具有例如PET、玻璃、金属或任何适当的塑料的任何材料的任何标准容器12。容器12的颈部16上的外部次螺纹18可为任何标准螺纹。
由于流体室延伸跨过颈部16的整个可用区域,所以封闭件装置在容器12的颈部16中优化了对体积的使用。流体室22的内部直径仅受到内部壳壁46和内部盖壁32的厚度的限制。可通过改变流体室的长度来变化流体室22的体积。
例如在坐落于商店的架子上时,除非防窃启条80被至少部分地拆除,才可操作封闭件装置来将液体添加物120导入主液体间14内,从而因添加物未与容器的内含物太早混合而为消费者提供安全。
具有底部壁24的朝孔25和塞子构件42向下倾斜的顶部表面76的流体室22的内部形状确保了在释放添加物后,仅有最少量的残留液体添加物保留在流体室内。因此,可拆除封闭件装置190,并将其置于表面上,而不会在表面上沉积大量的添加物。倾斜形状允许全部量的液体添加物120被输送,即使在操作封闭件装置来喷发添加物的过程中容器从竖直方向倾斜。
封闭件装置的材料可选择成避免与液体添加物120的任何相容问题。在贮藏过程中,液体添加物仅与盖构件20和塞子构件42接触。如果需要,塞子构件可由与壳的其余部分不同的材料来分开制成。如果需要,可在流体室内侧使用例如不锈钢的衬里,以避免与模制的盖构件20接触。某些调味的或染色的添加物可与密封层材料(sealant material)不相容。因此, 可例如通过插入模制(inset moulding)来制造底部壁24,使得底部壁24的上部表面76为聚丙烯或其它适当的惰性材料,而密封件64、78被保护在上部表面的材料下。
本发明的封闭件装置提供了一种用于填充和组装封闭件装置的简化工艺,并可被组装和配合到容器,而无需粘合剂。流体室22可使用任何恰当的加压气体源来容易地加压,一旦封闭件装置完成组装,加压气体源就可方便地配合到壳40上的喷嘴60。无须特别的气溶胶技术。液体添加物120可更浓或更粘,且如果需要,可增加喷嘴通道61和内部流体通道70的面积,以促进更粘添加物的流动。由于封闭件装置保持密封于颈部,所以允许在喷发后摇晃容器,而没有通过封闭件装置和容器之间撒出的风险,故需要晃动来使它们溶解的添加物可使用本发明的封闭件装置。
当拆除时,封闭件装置仍然为一件,并可再循环。如果封闭件和壳由相同的材料制成,则可提高再循环能力。
修改和变化是可能的,而不偏离本发明的范围。除了以上所描述的修改和变化以外,液体添加物可被凝胶或自由流动的粉末或类似物所代替。底部壁24可与盖构件20的其余部分一体形成。假如主液体间14的压力小于流体室22的压力,则封闭构件可用于容纳碳酸饮料的容器。主螺纹30、50可为任何适当的螺纹设计,并被设置成使得封闭件装置喷发,即在旋转例如45°的任何适当的角度后将液体添加物120喷射到主液体间14中,并允许在旋转例如270°至450°的任何适当的进一步角度后从容器拆除封闭件装置。
Claims (54)
1.一种封闭件装置,其在装配到具有主液体间和带有颈部的开口的容器之前组装,组装的所述封闭件装置包括盖构件和壳,所述盖构件界定包含添加液体的加压的流体室,而所述壳具有可密封地接合在所述流体室的底部壁中的孔内的塞子构件,其中,所述塞子构件在所述封闭件装置装配到所述容器之前密封地接合在所述孔中,以密封所述加压的流体室,
所述塞子构件包括喷嘴,所述喷嘴包括形成在所述塞子构件中的喷嘴通道,且所述喷嘴背对所述流体室,其中,
所述盖构件设置有主接合装置,所述主接合装置与设置在所述壳上的对应的主接合装置相接合,以允许所述盖构件相对于所述壳从闭合位置抬起到打开位置,在闭合位置,所述塞子构件闭合所述孔,在打开位置,所述塞子构件至少部分地从所述孔移出,以在使用中提供从所述流体室通过所述喷嘴到所述主液体间的连通路径。
2.如权利要求1所述的封闭件装置,其中所述壳包括适合于装配在所述开口的颈部内侧的内部壳壁,且其中所述封闭件装置包括密封在所述流体室和所述内部壳壁之间的密封装置。
3.如权利要求1或2所述的封闭件装置,其中所述盖构件上的主接合装置包括内部螺纹,而所述壳上的主接合装置包括外部螺纹。
4.如权利要求3所述的封闭件装置,其中所述盖构件包括顶部盖壁、外部盖壁和内部盖壁,所述内部螺纹设置在所述外部盖壁上,所述内部盖壁从所述顶部盖壁延伸到所述底部壁,并设置在所述外部盖壁内侧,所述流体室由所述顶部盖壁、所述内部盖壁和所述底部壁界定。
5.如权利要求3所述的封闭件装置,其中所述壳包括外部壳壁,所述外部螺纹设置在所述外部壳壁上。
6.如权利要求5所述的封闭件装置,其中所述外部壳壁设置有内部次螺纹,所述内部次螺纹适合于在使用中与设置在所述容器的开口的颈部上的外部次螺纹接合。
7.如权利要求5所述的封闭件装置,当引用权利要求2时,其中所述内部壳壁设置在所述外部壳壁内侧,并设置有密封所述内部盖壁的外部表面的内部密封装置和密封所述开口的颈部的内部表面的外部密封装置。
8.如权利要求5至7中的任一项所述的封闭件装置,其中所述壳进一步包括框架,所述框架支撑所述塞子构件,使得所述塞子构件设置在所述内部壳壁内侧,并在使用中向上朝所述流体室延伸。
9.如权利要求1所述的封闭件装置,其中所述塞子构件包括内部流体通道,在闭合位置,所述内部流体通道与所述流体室密封,而在打开位置,所述内部流体通道与所述流体室流体相通。
10.如权利要求9所述的封闭件装置,其中所述塞子构件包括与设置在所述底部壁中的密封装置相接合的圆柱形外部表面。
11.如权利要求10所述的封闭件装置,其中所述密封装置包括上部密封件,当所述盖构件处于闭合位置中时,所述上部密封件密封所述塞子构件的圆柱形外部表面,且当所述盖构件处于打开位置中时,所述上部密封件允许流体在所述上部密封件和所述塞子构件之间通过。
12.如权利要求11所述的封闭件装置,其中所述密封装置包括下部密封件,当所述盖构件处于闭合位置和打开位置中时,所述下部密封件密封所述塞子构件的圆柱形外部表面。
13.如权利要求12所述的封闭件装置,其中当所述盖构件处于闭合位置中时,所述内部流体通道在低于所述上部密封件的位置处延伸到所述圆柱形外部表面,所述内部流体通道与所述喷嘴相通。
14.如权利要求1所述的封闭件装置,其中所述盖构件包括设置在所述盖构件上的防窃启条,以防止在没有至少部分地拆除所述防窃启条的情况下所述盖构件相对于所述壳抬起。
15.如权利要求14所述的封闭件装置,其中所述防窃启条包括外部盖壁的延伸部分,所述延伸部分通过比所述外部盖壁薄的颈部部分连接到所述外部盖壁,所述延伸部分设置有凸缘,所述凸缘接合在所述外部壳壁之下,以防止所述盖构件相对于所述壳抬起。
16.如权利要求1所述的封闭件装置,其中所述盖构件和所述壳的主接合装置包括可相互接合的定位装置,以防止所述盖构件相对于所述壳旋转超过预定限制的旋转角。
17.如权利要求1所述的封闭件装置,其中所述壳包括防窃启装置,所述防窃启装置防止所述盖构件和所述壳相对于所述容器的颈部旋转,直到对所述盖构件作用了预定的扭矩。
18.如权利要求17所述的封闭件装置,其中所述防窃启装置包括外部壳壁的延伸部分,所述延伸部分通过相对于所述外部壳壁来说具有减小的截面面积的至少一个颈部部分连接到所述外部壳壁,所述延伸部分设置有适合于在使用中与设置在所述容器的颈部上的定位装置相接合的定位装置,以防止在没有使所述至少一个颈部部分破裂的情况下所述壳相对于所述颈部抬起。
19.如权利要求1所述的封闭件装置,其中所述底部壁包括由第一相对刚性的材料形成的框架部分和由第二相对柔性的材料形成的第二密封部分。
20.如权利要求19所述的封闭件装置,其中所述盖构件包括顶部盖壁、所述底部壁和内部盖壁,所述内部盖壁从所述顶部盖壁延伸到所述底部壁,一起界定所述流体室,且其中所述第二密封部分设置成密封所述内部盖壁。
21.如权利要求19或20所述的封闭件装置,其中所述密封部分设置成密封在所述孔和所述塞子构件之间。
22.如权利要求20所述的封闭件装置,其中所述顶部盖壁和所述内部盖壁包括单一模制部件,而所述底部壁包括分开的模制部件。
23.如权利要求1所述的封闭件装置,其中所述流体室包括加压气体的顶部空间。
24.一种容器,其具有主液体间、具有颈部的开口,以及闭合所述开口的依据任一项前述权利要求所述的封闭件装置,其中所述封闭件装置的壳紧固到所述容器的颈部。
25.如权利要求24所述的容器,其中所述主液体间包括主液体。
26.如权利要求25所述的容器,其中所述主液体为饮料。
27.如权利要求26所述的容器,其中所述外部壳壁位于所述容器的颈部的外侧,并设置有与设置在所述容器的颈部上的外部次螺纹相接合的内部次螺纹。
28.如权利要求24至27中的任一项所述的容器,其中所述壳进一步包括内部壳壁,所述内部壳壁设置在所述容器的颈部内侧,并设置有密封所述内部盖壁的外部表面的内部密封装置和密封所述开口的颈部的内部表面的外部密封装置。
29.一种组装封闭件装置的方法,所述封闭件装置包含用于导入容器的主液体间内的添加液体,所述方法包括以下步骤:
提供盖构件,
将底部壁固定到所述盖构件,以界定可加压的流体室,
倒置所述盖构件,并通过所述底部壁中的孔将添加液体导入到所述流体室,
提供具有塞子构件的壳,所述塞子构件包括背对所述流体室的喷嘴,
通过所述壳和所述盖构件的相对轴向移动,将所述壳连接到所述盖构件,使得所述塞子构件进入并闭合所述流体室的底部壁中的孔,
加压所述流体室,以及
贮藏带有包含添加液体的所述流体室的所述封闭件装置,用于随后装配到容器上。
30.如权利要求29所述的方法,其中所述壳的内部壳壁密封所述流体室。
31.如权利要求29或30所述的方法,其中所述壳和所述盖构件的相对轴向移动通过所述壳上的外部螺纹与所述盖构件上的内部螺纹相接合来完成。
32.如权利要求31所述的方法,其中所述加压步骤通过将加压流体提供到所述塞子构件中的通道来完成,所述通道与防止加压流体从所述流体室释放的阀装置相通。
33.如权利要求32所述的方法,其中所述阀装置包括密封件,所述密封件在所述孔被所述塞子构件闭合时与所述塞子构件相接合。
34.如权利要求32所述的方法,其中所述加压流体为气体,且所述气体在所述流体室中形成顶部空间,所述顶部空间在所述流体室的体积的0%到60%之间。
35.如权利要求29所述的方法,其中将底部壁固定到所述盖构件的所述步骤包括将所述底部壁密封到所述盖构件的圆柱形内部壁的自由边缘。
36.如权利要求29所述的方法,其进一步包括步骤:通过所述壳上的内部螺纹与容器的颈部上的外部螺纹的接合,将所述封闭件装置固定到具有主液体间的容器的颈部。
37.如权利要求29所述的方法,其中所述封闭件装置为依据权利要求1至23中的任一项所述的封闭件装置。
38.一种将添加液体导入容器的主液体间内的方法,所述容器具有带有颈部的开口,所述颈部具有连接到其的如权利要求1-23中任一项所述的封闭件装置,所述封闭件装置包括连接到所述颈部的壳和界定连接到所述壳的加压的流体室的盖构件,其中所述封闭件装置在连接到所述颈部之前组装并填充添加液体,所述方法包括以下步骤:
升高所述壳上的所述盖构件,
使设置在所述壳上的塞子构件相对于所述盖构件从闭合位置移动到打开位置,在闭合位置,设置在所述流体室的底部壁中的孔被所述塞子构件闭合,在打开位置,所述塞子构件至少部分地从所述孔移出,以提供从所述流体室通过喷嘴的连通路径,所述喷嘴设置在所述塞子构件内,并且背对所述流体室,以及
沿所述连通路径将加压的添加液体从所述流体室释放到所述主液体间内。
39.如权利要求38所述的方法,其中在所述流体室相对于所述壳升高的过程中,密封件保持在所述流体室和设置在所述容器的颈部内的所述壳的内部壳壁之间。
40.如权利要求38或39所述的方法,其中所述盖构件通过使所述盖构件旋转第一角来升高,使得所述流体室通过相对于所述壳的螺纹动作来升高。
41.如权利要求40所述的方法,其中所述第一角为在0和90度之间的限制的旋转角。
42.如权利要求40所述的方法,其中通过设置在所述盖构件和所述壳上的定位装置的相互接合来防止所述盖构件相对于所述壳进一步旋转超过所述第一角。
43.如权利要求38所述的方法,其中所述盖构件相对于所述壳的升高通过所述盖构件上的内部螺纹与所述壳上的外部螺纹相接合来实现。
44.如权利要求43所述的方法,其中所述内部螺纹设置在所述盖构件的外部盖壁上。
45.如权利要求43所述的方法,其中所述外部螺纹设置在外部壳壁的外部面上。
46.如权利要求38所述的方法,其中所述流体室通过顶部盖壁、底部壁和内部盖壁界定,所述内部盖壁从所述顶部盖壁延伸到所述底部壁,并设置在所述外部盖壁的内侧。
47.如权利要求38所述的方法,其进一步包括步骤:通过所述壳上的内部次螺纹与设置在所述容器的颈部上的外部次螺纹的接合,进一步旋转所述盖构件来从所述容器拆除所述盖构件和所述壳。
48.如权利要求47所述的方法,其中所述内部次螺纹设置在外部壳壁的内部面上。
49.如权利要求48所述的方法,其中所述内部盖壁在所述容器的颈部的内侧延伸。
50.如权利要求38所述的方法,其中所述壳包括内部壳壁,所述内部壳壁设置在所述容器的颈部的内侧,并设置有密封在所述内部壳壁的外部表面和所述容器的颈部的内部表面之间的密封装置。
51.如权利要求38所述的方法,其中在所述盖构件相对于所述壳升高的过程中,密封装置密封在所述内部盖壁的外部表面和所述内部壳壁的内部表面之间。
52.如权利要求38所述的方法,其中所述连通路径包括在所述塞子构件中的内部流体通道,所述内部流体通道从所述喷嘴延伸到所述塞子构件的表面上的一个位置,当所述塞子构件处于打开位置中时,所述内部流体通道与所述流体室相通。
53.如权利要求38所述的方法,其进一步包括步骤:至少部分地拆除设置在所述盖构件上的防窃启条,从而允许所述盖构件相对于所述壳升高。
54.如权利要求47所述的方法,其进一步包括步骤:在进一步旋转所述盖构件来从所述容器拆除所述盖构件和所述壳的所述步骤的过程中,将足够的扭矩作用到所述盖构件,以拆除防窃启装置。
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