CN102131716B - 模块化瓶封塞 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种模块化瓶封塞，包括限定中空内部的一个或多个外表面(2，6)、从所述外表面向外伸出的多个间隔开的接合元件(4)、形成于内部内的瓶盖界面元件(8A)以及与封塞的末端边缘重合或从该末端边缘凹入的联接部(21)。联接部与另一封塞的接合元件摩擦地接合，由此将一个或多个封塞联接在一起。按区域布置多个接合元件，这些接合元件可从上表面(2)或从封塞的侧壁(6)伸出。一区域的每个接合元件的一侧限定与所选择的联接部部分的周边具有基本上相同的形状和长度的接触表面的轨迹。由于可通过多个封塞组装所期望的构造系统，所以将鼓励使用者不丢弃瓶封塞，从而提供生态利益。

Description

模块化瓶封塞
技术领域
本发明涉及模块化元件领域。更具体地，本发明涉及用于堵塞瓶子、容器等的口的模块化封塞(modularclosure)。
背景技术
由于每年丢弃且无法生物降解的大量一次性瓶子、容器和瓶盖的结果，政府面临严重的生态挑战。瓶子、容器和封塞盖(closurecap)的收集与回收是昂贵、耗时、物流上困难且不方便的处理。
希望提供一种用于可释放地接合一次性容器的口的模块化封塞盖(在下文中叫做“封塞”)，该一次性容器包括用于容纳饮料的瓶子、番茄酱容器、牛奶容器、蛋黄酱容器、牙膏容器等(在下文中叫做“瓶子”)，使用者对其有足够兴趣以使得对其再利用以及避免回收的需要。
US4,202,456公开了一种包括可彼此连接以构造期望的组件的多个相同盖的物件(toy)。每个盖包括适于与螺纹瓶顶正常连接的螺纹本体部、盖底部内侧上的环形凹槽、盖顶处的扣入相同盖的环形凹槽中的扣环以及围绕盖外围间隔设置的多个冲孔(punch-out)。必须改变传统的瓶盖以构造期望的组件，因此，由于该操作耗时，所以使用者往往会丢弃瓶盖而不是对其进行改变。
US5,361,919公开了一种组合瓶盖和可叠置物件。多边形形状的盖通过注射成型由塑料制成。每侧具有三组表面，这些表面具有交替的齿(dent)和凹痕(indent)，这些齿和凹痕与具有相同构造的第二个盖子的相应凹痕和齿形成匹配的摩擦配合。由于齿和凹痕的存在，盖表面无法容易地显示所选择的标识、图案或图像。
WO99/67151公开了一种连接系统，其中，瓶盖装配有连接器以便于与相同的盖水平或垂直地连接。然而，同时与相同的盖水平和垂直连接是不可能的。
WO00/40501公开了一种用于旋开螺旋盖的装置，该装置被构造为玩具积木的形式，其与相同的装置水平地联接。然而，此装置无法与相同的装置垂直地联接。
本发明的一个目的是提供一种现成即可使用的瓶封塞，以在购买后封闭瓶口。
本发明的另一目的是提供一种模块化瓶封塞，其引起使用者的兴趣并由此阻止了封塞盖的丢弃。
本发明的再一目的是提供一种模块化瓶封塞，其能够与相同和不同构造的封塞水平以及垂直联接。
本发明的又一目的是提供一种模块化瓶封塞，其适于显示拼图(puzzle)(例如，三维拼图)的部分的模块化瓶封塞。
随着描述的进行，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。
发明内容
本发明提供一种引起小孩和大人注意的令人感兴趣的模块化瓶封塞。由于可用多个封塞装配成一个所期望的构造图案(其可能是二维或三维图片、游戏和/或图形(在下文中叫做“拼图”)的形式，因而将鼓励使用者不丢弃该瓶封塞，从而在减小回收工厂工作量的同时提供生态利益。
由于本发明的使用将鼓励使用者仅丢弃瓶子而不丢弃封塞，所以可以将瓶子压缩至比当将其与其封塞一起丢弃时更大的程度，从而节省有用的垃圾掩埋空间。而且，瓶子和封塞通常由不同类型的塑料制成，因此无法一起回收。通过鼓励仅丢弃瓶子而不丢弃封塞，由此减少回收工厂的职工从瓶子去除封塞的额外负担。丢弃更少的封塞的附加效果是，由于吃瓶封塞而死亡的动物的数量减少。
封塞包括限定中空内部的一个或多个外表面、从一个或多个所述外表面向外伸出的多个间隔开的接合元件、形成于所述内部内的瓶盖界面元件以及与所述封塞的末端边缘重合或从该末端边缘凹入的联接部，所述联接部适于与另一封塞的接合元件摩擦地接合，由此与一个或多个封塞联接在一起。瓶盖界面元件可以是可与传统瓶盖附接的元件，或替代地，可以是与例如螺纹的装置整体形成以与瓶口释放地接合的元件。
由于本发明的封塞的尺寸比传统瓶盖大得多，从而可以防止婴儿吞下封塞的危险。
按区域布置多个接合元件，联接部的不同部分可与相应不同的接合元件区域选择性地接合。一区域的每个接合元件的侧部限定与所选择的联接部部分的周边具有基本上相同的形状和长度的接触表面的轨迹(locus)。
所选择的联接部部分的内面与第一接合元件区域的接触表面摩擦地接合。所选择的联接部部分的外面也可与第二接合元件区域的接触表面摩擦地接合，第一和第二接合元件区域通过公共间隙间隔开。
由于联接部提供宽面积接合，所以，第一联接部部分可与第一封塞的接合元件区域摩擦地接合，第二联接部部分可与第二封塞的接合元件区域摩擦地接合。
在一个方面中，封塞具有平坦的上表面和从所述上表面垂直地向下延伸的至少一个侧壁。上表面可具有任何期望的形状，例如从由方形、矩形、圆形、半椭圆形和三角形组成的组中选择的横截面。
如这里提到的，术语“上”和“下”与当联接部面向下时封塞表面的相对位置相关。
在一个方面中，至少一个侧壁的末端边缘与联接部的末端边缘共面。
在一个方面中，至少一个侧壁的末端边缘是联接部。
在一个方面中，多个接合元件从上表面伸出。
在一个方面中，瓶盖界面元件是基本上垂直于上表面并从上表面向下延伸的盖容纳元件。瓶盖通过适当的连接装置固定地附接至容纳元件，从而当打开或封闭瓶口时，封塞和瓶盖一致地旋转。
在一个方面中，连接装置包括从容纳元件向内伸出的沿周向隔开的、垂直设置的元件，所述向内伸出的元件适于与位于瓶盖的相邻夹持段之间的相应空隙可释放地接合。
在一个方面中，连接装置包括从容纳元件向内伸出的沿周向隔开的、垂直设置的元件，所述向内伸出的元件适于与形成于瓶盖内的相应凹痕摩擦地接合。
在一个方面中，瓶盖不可移动地附接至容纳元件。可将瓶盖构造为具有向外倾斜的上部和位于所述上部下方的环形元件，并且，可将容纳元件构造为具有上部和从所述容纳元件上部凹入并位于该上部下方的部分，所述容纳元件上部压缩所述瓶盖上部，并且，在瓶盖和容纳元件之间的接合过程中，所述环形元件被容纳在所述凹入部分内，由此便于不可移动的连接。
在一个方面中，通过熔合或粘合将瓶盖固定地附接至容纳元件。
在一个方面中，将瓶盖界面元件形成为具有可与瓶口接合的螺纹。
在一个方面中，多个封塞是可堆叠的。
可以任何期望的方式构造联接部，只要类似地构造与所选择的联接部部分摩擦地接合的接触表面的轨迹即可。
例如，封塞具有方形横截面和管状联接部。将下层封塞的角部接合元件容纳在上层封塞的相应插口中，每个所述插口通过两个相邻侧壁和与所述两个相邻侧壁的一部分连接的相应联接部部分限定。
当使用管状联接部时，相对的接触表面之间的公共间隙是弧形间隙。第一接合元件区域的第一接触表面可以是凸出的，第二接合元件区域的第二接触表面可以是凹入的，或者，第一接合元件区域的第一接触表面可以是凹入的，第二接合元件区域的第二接触表面可以是凸出的，通过弧形间隙将所述第一和第二表面隔开。因此，第一接触表面和第二接触表面间隔有与所选择的联接部部分的厚度基本上相等的距离。
在一个方面中，公共间隙是直线形间隙。
在一个方面中，多个接合元件从一个侧壁伸出，由此将一个或多个封塞在侧向联接在一起。
在一个方面中，按区域布置的多个接合元件从第一侧壁伸出，并且，与所述多个接合元件互补的多个凹入部分形成于第二侧壁中，第一封塞的接合元件容纳在第二封塞的互补凹入部分中。
在一个方面中，第一封塞的联接部与从第二封塞的侧壁伸出的接合元件摩擦地接合。
本发明还涉及一种由多个封塞组装的构造系统，或者是，两个联接的封塞从下层表面垂直地延伸，第二封塞从第一封塞侧向地延伸并与其联接，所述第一和第二封塞平行于下层表面，或者是，两个接合的封塞从下层表面倾斜地延伸。
当第二封塞与第一封塞侧向地接合时，可以悬臂的方式悬置第二封塞。将悬臂式封塞构造地足够坚固，以支撑与其接合的第三封塞。
在一个方面中，对多个封塞中的每个封塞的表面应用不同的标记，每个所述标记构成拼图的一部分，当根据预定布置方式组装该构造系统时，可看到所述拼图。
在一个方面中，所述拼图是三维拼图。
附图说明
在图中：
图1A是从根据本发明的一个实施方式的封塞的侧面看的透视图，示出了固定至该封塞的瓶盖；
图1B至图1D是分别从盖界面元件的三个实施方式的后部看的透视图；
图2是从图1的封塞的后部看的透视图，示出了从所连接的瓶盖延伸至封塞的终端的联接部；
图3是从根据本发明的一个实施方式的封塞的顶部看的透视图，示出了设置有从其上表面伸出的多个接合元件并设置有形成于相邻接合元件之间的多个线性和弧形间隙；
图4是从与图3的封塞类似的封塞的顶部看的放大透视图，示出了各接合元件的构造；
图5、图6A和图6B是从图3的封塞的顶部看的透视图，示出了由接合元件限定的各表面位置；
图7是可由多个本发明的封塞组装的示意性构造系统的透视图；
图8是图3的封塞堵塞住瓶口的透视图；
图9是可由多个本发明的封塞组装的另一构造系统的图片，示出了当正确地装配构造系统时可看到的组合标记；
图10是从一个可由封塞的一个实施方式组装的示意性构造系统的一侧看的透视图，所述封塞设置有沿侧向伸出的接合元件；
图11A是从设置有沿中心定位的引导元件的封塞的顶部看的透视图；
图11B是从图11A的封塞的后部看的透视图；
图12是从由多个图11A的封塞组装的网眼式(openwork)构造系统的一侧看的透视图；
图13是从可由设置有沿侧向伸出的接合元件的封塞的另一实施方式组装的一个示意性构造系统的一侧看的透视图；
图14A是从设置有方形接合元件的封塞的顶部看的透视图；
图14B是从图14A的封塞的后部看的透视图。
具体实施方式
本发明是一种新型瓶盖封塞，瓶盖可牢固地固定至该瓶盖封塞。一个封塞与一个或多个相邻封塞可释放地联接，使得可组装各种构造系统。可对封塞的一个壁适当地应用所选择的标识、图案或图像(在下文中叫做“标记”)，以成为拼图的一部分，从而，当正确地组装构造系统时，可看到整个拼图。以此方式，将鼓励使用者不丢弃瓶盖，从而减小回收工厂的工作量。
图1A示出了根据本发明的一个实施方式的总体上用数字10A表示的模块化瓶盖封塞。封塞10A是优选地通过注射成型制造的单元式直线形物件积木式构件，其具有四个平坦侧壁6、多个接合元件4从其上伸出的方形上表面2以及从上表面2下方延伸贯穿侧壁6的内部的盖界面元件8A。盖界面元件8A包括管状壁9和从管状壁9向内伸出的沿周向间隔开的、垂直设置的元件11。伸出元件11与管状壁9的底边缘13垂直地隔开，底边缘13与侧壁6的底边缘共面。
伸出元件11适于接合位于传统瓶盖15的相邻夹持段16之间的相应空隙17。在将盖子15引至界面元件8A之后，如图2所示，盖子被固定地附接至管状壁9。可通过任何其它适当的连接方式(例如，通过熔合或粘合)将瓶盖15固定地附接至管状壁9。因此，当盖子15与瓶口20螺纹接合时，封塞10A与盖子15一致地旋转。
在图1B中，封塞10B与瓶盖整体地形成在一起。从上表面2下方延伸贯穿侧壁6的内部的管状盖界面元件8B具有在内部形成的螺纹12，其可与形成于瓶口上的外螺纹接合。密封环14从上表面2的下侧延伸并与界面元件8B同心，密封环14适于在瓶口与螺纹12完全接合时与瓶口的自由端邻接并且由此防止扩散气体的逸出。
在图1C中，盖界面元件8C的内管状面形成有沿周向隔开的、垂直定向的多个伸出部18，其从将表面2的下侧23与界面元件8C连接的环形连接部26向下延伸。可通过多个沿周向隔开的、垂直定向的凹痕36将专用瓶盖24A固定地附接至封塞10C，凹痕36形成于其圆柱形壁27的上端中。每个伸出部18容纳于相应的凹痕36中并与该凹痕摩擦地接合。瓶盖24A还具有密封环40，并且，其壁27形成有内螺纹37。如果期望如此的话，可将瓶盖24A与界面元件8C分开并用另一瓶盖代替。
在图1D中，可与界面元件8D固定且不可移动地接合的瓶盖24B的外壁45是截锥形的。界面元件8D的形状与壁45类似，并且，形成于界面元件8D的向外倾斜的上部28中的伸出部18可与形成于壁45的上部48中的凹痕36摩擦地接合。瓶盖24B设置有直接设于上部48下方的向外伸出的环形元件59，同时，界面元件8D形成有直接位于上部28下方的互补的凹入的环形部29。当与界面元件8D的上部28接合时，壁45的向外倾斜的上部48被上部28压缩。在环形元件59容纳于环形部29中之后，防止了瓶盖24B与界面元件8D脱离。瓶盖24B还具有密封环40，并且，其壁部45形成有内螺纹37。
在图8中示出了封塞10，该封塞包括通过任何上述界面元件固定地附接至其的盖，该封塞被示出为完全堵塞瓶子1的口。
返回参考图1A和图2，管状壁9的在其底边缘13和盖子15的底边缘19之间垂直延伸且从连接部分22通过一个侧壁6沿周向延伸至另一侧壁的部分构成联接部21，以与相邻封塞的接合元件可释放地摩擦接合，如将在下文中描述的。通过联接部21和延伸至公共角部(corner)7的两个侧壁6限定四个三角形插口25。
图3中示出了示意性封塞10的各接合元件。所有接合元件都是凸出元件，从上表面2伸出，以可与定位在封塞10上方的另一封塞的联接部21摩擦地接合。每个接合元件具有与联接部21曲率基本相似的至少一个弧形侧表面，并优选地具有平坦的顶表面以简化成型。为了使得能够与上层(overlying)封塞的联接部21接合，在相邻的接合元件之间设置间隙(interspace)。
封塞10的四个接合元件4a至4d表示为以这样的方式定向并与相邻的接合元件隔开，该方式使得产生多个弧形间隙，例如间隙31至35，并产生多个直线形间隙，例如间隙37和38。弧形间隙的宽度与联接部21的厚度基本相等，而直线形间隙的宽度明显大于弧形间隙的宽度，以允许封塞10的侧壁6置入其中。将角部元件4d靠近封塞10的相应角部7且并从弧形间隙31径向向外地定位。
在图4中更详细地示出了一些接合元件的构造。这些接合元件的上表面与封塞的上表面2基本平行。接合元件4b基本上是直线的，具有平行且等尺寸的侧表面41和42，并具有在平行表面41和42之间延伸的相对的凸表面43和44。接合元件4c基本上是三角形的，具有两个平坦且等尺寸的侧部46和47，并具有在侧部46和47之间延伸的凹表面49。接合元件4g基本上是三角形的，具有两个平坦且等尺寸的侧部51和52，并具有在侧部51和52之间延伸的凸表面53。可以根据设计约束条件来改变接合元件的尺寸和比例。还将理解，还可提供其它构造的接合元件。
弧形间隙33示出为通过选择性地定位接合元件来形成。这样定位接合元件4b，使得其侧部41和42相对于封塞上表面2的边缘3倾斜。这样定位接合元件4g，使得其侧部52与接合元件4b的侧部42稍微隔开且与之平行。这样定位接合元件4f(其具有与接合元件4g相似的构造，但是与接合元件4g相对地定向)，使得其侧部52与接合元件4b的侧部41稍微隔开且与之平行。接合元件4f的凸表面53、接合元件4b的凸表面44和接合元件4g的侧部51勾勒(trace)出一弧形线。这样定位接合元件4e(其具有与接合元件4c相似的构造)，使得其凹表面49与接合元件4b的凸表面44隔开且同心。因此，通过接合元件4f的凸表面53、接合元件4b的凸表面44和接合元件4g的侧部51并通过接合元件4e的凹表面49形成弧形间隙33。因此，上层封塞的联接部21(图2)将与接合元件4e的凹表面49并与接合元件4b的凸表面44摩擦地接合，由此通过宽面积接合将上层封塞固定至封塞10。
还在接合元件4b的凸表面43和接合元件4d(其被构造为与接合元件4c类似)的凹表面49之间并且通过接合元件4f的侧部51、接合元件4b的凸表面43所勾勒的(并由接合元件4g的凹表面53描绘的)弧形线形成弧形间隙31。
图4所示的接合元件的尺寸和比例是这样的，使得形成如上面描述的弧形间隙31和33，并且使得在一对接合元件4b和4g之间并在4b和4f之间形成直线形间隙。这些相对窄的直线形间隙有助于与如图14B所示的直线联接部摩擦地接合。当接合元件的尺寸和比例是如图6B所示时，接合元件的侧表面稍微整圆，其中，第一接合元件的侧表面是凸出的，并且，第二接合元件的与第一接合元件的所述侧表面相邻的侧表面是凹入的，以在其之间形成弧形间隙。
有利地，按区域布置从封塞上表面2伸出的接合元件，其中，一个区域包括多个接合元件。当在相邻的接合元件之间设置间隙时，接合元件可能与多于一个的区域相关，以允许上层封塞以许多不同的方式与下层(underlying)封塞联接。例如，按矩形区域A和B(图5)布置封塞10的接合元件，所述矩形区域被直线形间隙37(图3)隔开。还按照弯曲区域C(图5)、D(图6A)和E(图6B)布置封塞10的接合元件。
一个明显不同的区域是图5所示的沿中心定位的弯曲区域C。区域C由多个图3和图4所示的弧形间隙31并通过接触表面的圆形轨迹31A限定，每个间隙将角部接合元件4d与相邻的矩形接合元件4b隔开。因此，上层封塞的联接部21(图2)摩擦地接触限定区域C的接合元件的弧形表面，使得可将两个封塞10一个堆叠在另一个的顶部上。角部接合元件4d被构造为容纳在上层封塞的相应插口25(图2)中。还可将传统的瓶盖放置为与轨迹31A摩擦地接合。
在将两个封塞放置为并排地邻接之后，当接触两个水平邻接的封塞的图6A所示的半圆形表面轨迹32A的每一个并被引入图3所示的弧形间隙32的每一个中时，第三封塞的联接部可将三个封塞固定在一起。上层封塞的侧壁6(图1)适于置入下层封塞的直线形间隙37内，而接合元件4a适于容纳在上层封塞的相应插口25(图2)中。因此，封塞适于垂直联接和水平联接。
在将四个封塞放置为并排邻接之后，当被引入四个水平邻接的封塞的图3至图4所示的四分之一圆形间隙33的每一个中并接触图6B所示的四分之一表面轨迹33A的每一个时，第五封塞的联接部可将五个封塞固定在一起。上层封塞的两个侧壁6(图1)适于分别置入下层封塞的直线形间隙35和37内，而接合元件4e适于容纳在上层封塞的相应插口25(图2)中。
如图7所示，封塞10可具有方形构造，封塞60可具有半椭圆形构造，且封塞70可具有圆形构造。封塞60的接合元件限定表面31A的圆形轨迹，而从轨迹31A向外设置两个接合元件4d。类似地，可使用任何其它期望的封塞构造，例如三角形或矩形构造。
示出了由本发明的封塞所组装的示意性构造系统90。例如，将两个封塞60a和60b定位为首尾邻接的关系，以提供组合的椭圆形封塞构造，两个封塞的顶部联接有接合方形封塞10a。方形封塞10b与半椭圆形封塞60c联接并与和封塞60c邻接的另一下层封塞联接。两个堆叠的圆形封塞70a和70b与方形封塞10b联接。
图9示出了可由多个封塞10组装的构造系统110。在此构造系统中，将所有封塞的侧壁6(图1)对准，以限定单个垂直设置的壁111。将不同的标记115应用于每个封塞的侧壁6，使得当正确地组装构造系统时，可在壁111上看到独特的组合标记117，例如所示牛的图像。
由于每个封塞的相邻接合元件通过所选择的直线形或弧形间隙隔开，所以封塞可与一个或多个不同构造的封塞联接。由于由此可组装包括多个水平以及垂直地延伸接合的封塞的构造系统，所以，可以这样的方式将本发明的封塞接合在一起，该方式使得能够提供三维拼图，仅当以一种独特的方式组装封塞时，可看到该三维拼图。与所有标记都应用于共面的表面上的二维拼图相反，限定三维拼图的多个表面(每一个表面上可应用一标记)被设置在不同的平面上。
图11A和图11B示出了圆形封塞170，其设置有从上表面172的中心区域伸出的八角形引导元件175，以便于使联接部与接合元件摩擦地接合并简化封塞的成型。引导元件175的每个凹入侧176是相同的。
在此实施方式中，使用两种类型的接合元件：元件181，类似地构造为等边三角形并具有三个凸出侧边182至184；以及元件185，具有面向引导元件175的相应侧边176的两个凸出侧边186和面向相邻接合元件181的侧边的两个凹入侧边187和188。从表面172伸出的八个接合元件181彼此等距且沿周向隔开并被定位成使得其每个外侧边182与上表面172的边界174基本同心并与其稍微隔开，从而限定适于与位于侧壁195的终端的另一封塞的联接部197摩擦地接合的接触表面的圆形轨迹31A。通过将每个接合元件181定位成使得，将接合元件181的侧边182分开的线192与将其侧边183和184连接的顶点196重合并与将引导元件175的两个相邻侧边716连接的相应顶点197重合，两个弧形间隙X和Y可将每个接合元件181的侧边183和184分别与相邻的接合元件185隔开。
为了简化联接部的摩擦接合，这样定位接合元件181，使得其对于两个接合元件区域来说是公共的。如所示出的，区域F包括接合元件181A、185A和181B，而区域G包括接合元件181C、185B和181B。因此，通过元件181A的接触表面183、元件185A的接触表面186和元件181B的表面184限定四分之一圆形轨迹191B。由于弧形间隙Y将轨迹191B与轨迹191D(和元件185B的接触表面187以及引导元件175的侧边176重合)隔开，所以，可将待与轨迹191B和191D摩擦地接合的且同时由引导元件175辅助的联接部部分插入此弧形间隙内。
如果对使用者来说更简单或更舒适，那么也可将联接部部分与轨迹191C(其由元件181B的接触表面183、元件185B的接触表面186和元件181C的接触表面184)并与轨迹191E(其由接合元件185C的接触表面187、引导元件175的侧边和元件185A的接触表面188)摩擦地接合。
图12示出了一个示例性网眼式构造系统210，可将其装配为具有多个封塞170。两个隔开的第二级封塞170B和170C与下层第一级封塞170A联接。直接位于第一级封塞170A上方的第三级封塞170D与第二级封塞170B和170C联接，以在封塞170A和170D之间提供开口205。本领域技术人员将理解，三个上层封塞可与一下层封塞170联接。
任何上述封塞可设置有从侧壁侧向伸出的接合元件，以增加由封塞组装的构造系统的多功能性和三维拼图的复杂性。
在图10所示的实施方式中，将封塞130构造为，除了从上表面2伸出并按区域A和B布置的接合元件以外，还具有半椭圆形接合元件132，接合元件132从其相应侧壁133侧向地伸出并与之基本平行。封塞130的侧壁134设置有具有与接合元件132互补的形状的凹入部分137，使得第一封塞的接合元件132可与第二封塞的凹入部分137滑动地接合。相邻接合元件之间的间隔可具有不同的宽度。如果这样希望的话，侧向伸出的接合元件可以是矩形的，或以任何其它期望的方式构造。可专门地将所有侧壁构造为具有伸出元件，由此，其之间的间隔限定凹入部分137。为了在运输过程中紧密储存，优选地，封塞的宽度不大于瓶子的宽度。因此，可将两个封塞侧向地联接在一起而不需要第三封塞，同时提供组装三维拼图的附加可能性。例如，当封塞具有三角形横截面时，两个侧向联接的封塞可相对于下层表面倾斜地延伸。
可通过多个封塞130组装机器人形式的示意性构造系统150。堆叠这些封塞以限定头部区152、胸部区153以及腿部区157和158。在胸部区153中，封塞130A与相邻封塞侧向地接合。一些封塞与上层封塞侧向地偏离以限定臂部区域154和155。
本领域技术人员将理解，可通过多个封塞130组装任何其它可想象得到的构造系统。
图13示出了包括按区域布置的侧向伸出的接合元件的直线型封塞220，并示出了通过多个封塞220组装的构造系统240。本领域技术人员将理解，可通过多个封塞220组装图10所示的构造系统150或任何其它可想象得到的构造系统。
除了从上表面202伸出并按区域A和B布置的接合元件以外，按区域A布置并限定接触表面的轨迹232A的接合元件从侧壁226侧向地伸出，并且，按区域B布置并限定接触表面的轨迹232B的接合元件从侧壁228侧向地伸出。侧壁226和228的接合元件可以不同的方式构造，或者，可具有相同的构造，从而由此限定轨迹232A和232B。
在此实施方式中，侧壁226和228比图2所示的封塞10的侧壁6薄，使得瓶盖的末端边缘219仅稍微从侧壁的末端边缘224凹入并能够与管状盖容纳元件的部分222一起用作联接部，该管状盖容纳元件从第一连接部237通过一相应侧壁沿周向延伸至第二连接点并且与末端边缘219共面。在周向部分222和侧壁的两个重合末端边缘224之间限定插口225。为适应此联接部，可增加两个相邻接合元件和上表面202上方的接合元件的伸出部之间的间隔。
因此，当在相对的方向上将两个封塞220A和220B一个堆叠在另一个上(即，上层封塞220A的侧壁226与下层封塞220B的侧壁228邻接)时，可使联接部219与由侧壁226的轨迹232A和侧壁228的轨迹232B限定的接触表面的圆形轨迹232C接合。
封塞220还可设置有凹入部，这些凹入部形成于侧壁227和229上。将每个凹入部的形状构造为与相应的接合元件互补，因此，按区域布置凹入部，使得一个封塞的侧向伸出的接合部将被容纳在相邻封塞的相应凹入部中。例如，关于侧壁227，形成有多个凹入部234b和234d，其分别与如图3所示的接合元件4b和4d互补。按区域I布置形成于侧壁227中的凹入部，区域I与接合元件区域A完全互补。形成于侧壁229中的凹入部可与接合元件区域B完全互补，或可与形成于侧壁227中的那些相同。封塞的上表面也可设置有凹入部。
在侧壁上设置接合元件或凹入部使得能够将两个封塞220接合在一起，迄今为止现有技术中无法将物件块联接在一起。例如，将封塞220C的侧壁227与封塞220D的上表面202联接，使得随后能够将多个封塞侧向地以及垂直地联接在一起。此外，将封塞220E的两个插口225和半圆形联接部219与封塞220F的侧壁226接合，使得可以悬臂方式悬置封塞220F。封塞220F具有足够的结构强度，以通过其侧壁227支撑封塞220G的表面202。
在本发明的另一实施方式中，可以任何期望的方式构造联接部。例如，如图14A和图14B所示，当封塞260的联接部264具有方形周边时，从上表面262伸出的接合元件264a至264d也将具有方形周边，而相邻接合元件之间的间隙是直线形的。每个接合元件可具有中空内部，269。因此，由接合元件264a至264d和接合元件区域K与L(也是方形的)限定的接触表面的轨迹267A将可通过联接部264而接合。区域K和L可由如所示的两个接合元件限定或通过任何其它期望数量的接合元件限定。因此，将通过适于由相应类似构造的联接部接合的构造来布置接合元件区域。
可适当地构造接合元件，使得可按不同区域布置这些接合元件，每个接合元件的接触表面可与具有不同构造的联接部接合。替代地，可适当地构造接合元件，以与两个或更多个不同形状的联接部摩擦地接合。
每个侧壁(例如，所示侧壁271和274)可设置有限定区域K和轨迹267B的侧向伸出的接合元件或设置有限定区域M的凹入部分276，该区域M可与侧向伸出的接合元件接合。联接部264是侧壁271和274的末端并适于与轨迹267A或267B摩擦地接合。如果这样希望的话，联接部264可明显地从瓶盖的末端边缘219伸出。替代地，封塞260的边缘219可用作与图13所示的轨迹232C摩擦地接合的联接部。
将理解，侧向伸出的接合元件可按区域A布置并限定封塞220的轨迹232A(图13)，而从表面262伸出的接合元件可按区域K和L布置并限定轨迹267A。
虽然已经通过图示描述了本发明的一些实施方式，但是，显而易见的是，在不背离本发明的精神或不超出权利要求书的范围的前提下，可通过许多修改、变型和改变以及通过使用落在本领域技术人员的范围内的许多等价物或替代方案来执行本发明。

Claims (34)

1.一种模块化瓶封塞(10,10A,10C,10D,60,70,130,170,220,260)，包括：
a)上表面(2,172,202,262)和从所述上表面向下延伸的至少一个侧壁(6,133,134,226-228,271,274)，所述至少一个侧壁限定中空内部并且形成所述封塞的底部末端边缘(13,219,224)；
b)间隔开的多个接合元件(4,132,181,185,264)，从所述封塞的一个或多个外表面向外伸出；
c)瓶盖界面元件(8A，8C，8D)，形成于所述中空内部内用于容纳并固定瓶盖(15,24A-B)；以及
d)联接部(21,197,219,222,264)，与所述底部末端边缘重合或从所述底部末端边缘凹入，所述联接部适于与另一封塞的接合元件摩擦地接合，由此将多个封塞联接在一起，
其中，所述接合元件被定向并与相邻的接合元件隔开，使得产生多个弧形间隙，由此布置包括多个所述接合元件的弯曲区域，其中所述弯曲区域由多个所述弧形间隙并由接触表面的圆形轨迹限定，每个所述弧形间隙将角落的所述接合元件与所述弯曲区域隔开。
2.根据权利要求1所述的封塞，其中，所述多个接合元件(4,132,181,185,264)按区域(A-G，I，K-M)布置，所述联接部(21,219,222,264)的不同部分能够与相应的不同接合元件区域选择性地接合。
3.根据权利要求2所述的封塞，其中，一区域(A-G，I，K-M)的每个接合元件的一侧(41-44,46,47,49,51-53,182-184,186-188)限定与所选择的联接部部分的周边具有基本上相同的形状和长度的接触表面的轨迹(31A，32A，33A，191B-E，232A-C，267A-B)。
4.根据权利要求3所述的封塞，其中，所选择的联接部部分的内面与第一接合元件区域的接触表面摩擦地接合。
5.根据权利要求4所述的封塞，其中，所选择的联接部部分的外面还与第二接合元件区域的接触表面摩擦地接合，所述第一接合元件区域和所述第二接合元件区域通过公共间隙(31-35,37-38,X,Y)而隔开。
6.根据权利要求2所述的封塞，其中，第一联接部部分与第一封塞(60a)的接合元件区域摩擦地接合，且第二联接部部分与第二封塞(60b)的接合元件区域摩擦地接合。
7.根据权利要求1所述的封塞，具有平坦的上表面(2,172,202,262)和从所述上表面垂直地向下延伸的至少一个侧壁(6,133,134,226-228,271,274)。
8.根据权利要求7所述的封塞，其中，所述多个接合元件(4,132,181,185,264)从所述上表面(2,172,202,262)伸出。
9.根据权利要求7所述的封塞，其中，所述多个接合元件(4,132,181,185,264)从一个或多个所述侧壁(6,133,134,226-228,271,274)伸出，由此将两个或多个封塞侧向地联接在一起。
10.根据权利要求7所述的封塞，其中，所述瓶盖界面元件(8A，8C，8D)包括基本上垂直于所述上表面并从所述上表面(2，172，202，262)向下延伸的盖容纳元件(9)。
11.根据权利要求10所述的封塞，其中，瓶盖(15,24A-B)通过适当的连接装置(11,18)固定地附接至所述盖容纳元件(9)，从而当打开或封闭瓶口(20)时，所述封塞和所述瓶盖一致地旋转。
12.根据权利要求11所述的封塞，其中，所述连接装置包括从所述盖容纳元件(9)向内伸出的沿周向隔开且垂直设置的元件(11)，所述垂直设置的元件适于与位于所述瓶盖(15)的相邻夹持段(16)之间的相应空隙(17)可释放地接合。
13.根据权利要求11所述的封塞，其中，所述瓶盖(15)通过熔合或粘合而固定地附接至所述盖容纳元件(9)。
14.根据权利要求11所述的封塞，其中，所述连接装置包括从所述盖容纳元件(9)向内伸出的沿周向隔开且垂直设置的元件(18)，所述垂直设置的元件适于与形成于所述瓶盖(24A-B)内的相应凹痕(36)摩擦地接合。
15.根据权利要求7所述的封塞，其中，多个封塞(10,10A,10C,10D,60,70,130,170,220,260)是可堆叠的。
16.根据权利要求15所述的封塞，其中，所述封塞(10A,10C,10D，220)具有方形横截面和管状联接部(21,219,222)，下层封塞的角部接合元件(4d)容纳在上层封塞的相应插口(25,225)中，每个所述插口由两个相邻侧壁(6,226-229)和与所述两个相邻侧壁的一部分连接的相应联接部部分限定。
17.根据权利要求5所述的封塞，其中，所述公共间隙是弧形间隙(31-35，X，Y)。
18.根据权利要求5所述的封塞，其中，所述公共间隙是直线形间隙(37-38)。
19.根据权利要求17所述的封塞，其中，第一接合元件(4f，4b，4g，F，G)区域的第一接触表面是凸出的，而第二接合元件(4e,185B,175,185C,175,185A)区域的第二接触表面是凹入的，所述第一接触表面和所述第二接触表面通过所述弧形间隙(33,X,Y)隔开。
20.根据权利要求14所述的封塞，其中，所述瓶盖(24B)不可移动地附接至所述盖容纳元件(9)。
21.根据权利要求20所述的封塞，其中，所述瓶盖(24B)被构造为具有一向外倾斜的上部(48)和位于所述上部下方的环形元件(59)，并且所述盖容纳元件(9)被构造为具有一上部(28)和从所述盖容纳元件的上部凹入并位于所述盖容纳元件的上部下方的部分(29)，所述瓶盖的上部被所述盖容纳元件的上部压缩，并且在所述瓶盖和所述盖容纳元件之间的接合过程中，所述环形元件被容纳在凹入的部分内，从而便于不可移动的连接。
22.根据权利要求19所述的封塞，其中，所述第一接触表面和所述第二接触表面间隔有与所选择的联接部部分厚度基本上相等的距离。
23.根据权利要求7所述的封塞，其中，所述上表面(2,172,202,262)具有从由方形、矩形、圆形、半椭圆形和三角形组成的组中选择的横截面。
24.根据权利要求9所述的封塞，其中，按区域(A，B，K，L)布置的多个接合元件从第一侧壁(226,228,271,274)伸出，并且与所述多个接合元件互补的多个凹入部分(234b，234d，276)形成于第二侧壁(227,229)中，第一封塞(220G)的接合元件容纳在第二封塞(220F)的互补的凹入部分中。
25.根据权利要求9所述的封塞，其中，第一封塞(220E)的联接部(219)与从第二封塞(220F)的侧壁(226)伸出的接合元件摩擦地接合。
26.根据权利要求7所述的封塞，其中，所述至少一个侧壁(6)的末端边缘与所述联接部(21)的末端边缘共面。
27.根据权利要求7所述的封塞，其中，所述至少一个侧壁(271,274)的末端边缘是所述联接部(264)。
28.一种由多个封塞(10,10A-D,60,70,130,170,220,260)组装的构造系统(90,110,150,210,240)，每个所述封塞均是根据前述权利要求中任意一项所述的封塞。
29.根据权利要求28所述的构造系统，其中，两个联接的封塞(10,10a,60a,130,170A-B,220C-D)从下层表面垂直地延伸。
30.根据权利要求28所述的构造系统，其中，第二封塞(220F)从第一封塞(220E)侧向地延伸并与所述第一封塞联接，所述第一封塞和所述第二封塞平行于下层表面。
31.根据权利要求30所述的构造系统，其中，所述第二封塞(220F)以悬臂方式悬置并且在结构上足够坚固以支撑与该第二封塞接合的第三封塞(220G)。
32.根据权利要求28所述的构造系统，其中，两个接合的封塞从下层表面倾斜地延伸。
33.根据权利要求28所述的构造系统，其中，对所述多个封塞(10,10A,10C,10D,60,70,130,170,220,260)中的每个封塞的表面应用不同的标记(115)，每个所述标记构成拼图(117)的一部分，当根据预定布置方式组装所述构造系统时能够看到所述拼图。
34.根据权利要求33所述的构造系统，其中，所述拼图是三维拼图。
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