CN102530368A - 饮用瓶瓶盖及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饮用瓶瓶盖及其制造方法，具体而言，涉及一种饮用瓶瓶盖组件，其包括形成紧密配合的盖座和密封塞。密封塞包括一体地形成的塞体、柔性单向阀以及支撑圈。密封塞相对于盖座具有开启和闭合位置。在开启位置，密封塞与盖座之间形成流体可通过的流体通道；在闭合位置，该通道被关闭；此外，还涉及该饮用瓶瓶盖组件中的密封塞的制造方法，其中将柔性单向阀与支撑圈预先装配在一起，并通过注塑工艺将塞体、柔性单向阀与支撑圈一体地形成。

Description

饮用瓶瓶盖及其制造方法

技术领域

本发明涉及通过密封塞进行密封的饮用瓶瓶盖及其制造方法，更具体地而言，涉及具有改善的密封性和使用安全性以及防漏、防污染特征的饮用瓶瓶盖组件及其制造方法。

背景技术

通过密封塞进行密封的饮用瓶瓶盖广泛应用于各种饮用瓶中，这些饮用瓶的一种典型的示例包括运动水壶。此类饮用瓶瓶盖常通过两种形式的密封塞进行密封。一种密封塞包括密封塞塞体和柔性单向阀(如附图图1所示)，另一种密封塞包括密封塞塞体和中心密封柱(如附图图2所示)。

第一种结构通过柔性单向阀(其通常由硅胶制成)形成对瓶中容纳液体的单向密封。在密封塞塞体位于开启位置的情况下，当内部压力大于外部压力时，容纳的液体通过单向阀流出。由于诸如硅胶的材料非常柔软，为了将柔性单向阀固定在密封塞塞体上，常见的做法是通过密封塞塞体上方的开口压入一个支撑圈，该支撑圈与密封塞塞体之间形成过盈配合，并将柔性单向阀压紧在密封塞塞体中。此类结构的一个缺陷是，随着时间的流逝，支撑圈与密封塞塞体之间的配合会逐渐变松，从而有可能在使用时脱落。对于例如运动水壶这样的应用，脱落的支撑圈以及柔性单向阀会落入使用者的咽喉，从而造成窒息的危险。此外，由于支撑圈、柔性单向阀和密封塞塞体三者是分离的结构，在长时间使用之后，随着彼此间的配合变松，也存在液体泄漏的可能性。

对于上述结构中的柔性单向阀，硅胶材料由于具有良好的柔韧性因而是工艺上所需要的。但是由于硅胶材料本身较大的柔性，在制造中常带来许多麻烦。一个典型的问题是，由于硅胶材料容易变形和破损，导致在密封塞的制造过程中难以将硅胶制成的单向阀固定在密封塞塞体上，因而造成形成的密封塞密封性能不良或者甚至造成极大的废品率。且显而易见的是，对于其它柔性材料，同样存在相同的问题。

第二种结构通过密封塞塞体和中心密封柱之间的配合来实现对内部流体的密封。当把密封塞塞体置于开启位置时，只需要倾倒瓶身，内部的流体就会通过密封塞塞体和中心密封柱之间的流体通道流出。很明显，这在由于误操作而造成通道打开的情况下，会使得内部的流体泄漏。并且也容易造成外部的异物通过打开的通道进入饮用瓶内。

因而，对于具有改善的安全性、密封性以及在开启状态下具备防漏防污功能的饮用瓶瓶盖及其制造方法存在着持续的需求。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种饮用瓶瓶盖组件，其包括盖座和密封塞，盖座与密封塞形成紧密配合，密封塞包括塞体、柔性单向阀以及支撑圈。其中，塞体、柔性单向阀和支撑圈一体地形成。密封塞相对于盖座具有开启位置和闭合位置。在开启位置，密封塞与盖座之间形成流体可通过的流体通道；在闭合位置，该通道被关闭。一体地形成的塞体、柔性单向阀和密封环提供了良好的密封性和使用安全性以及在开启位置上的防污性能。

根据本发明的另一方面，在盖座与密封塞之间具有若干个O形密封环，其中一些密封环位于密封塞与盖座之间的通道的上侧，而其它密封环位于密封塞与盖座之间的通道的下侧。为达到较好的密封特性，优选采用偶数个密封环，且其中一半密封环定位在流体通道的上侧，而另一半密封环定位在流体通道的下侧。密封环进一步改善了瓶盖组件的密封性。

根据本发明的另一方面，在盖座上形成有泄流槽，用于在将密封塞从开启位置向闭合位置移动时，使得积留在盖座中的少量的液体从该泄流槽流回饮用瓶而不会从柔性单向阀中向外挤出。这防止了饮用瓶中所容纳液体的不期望的泄漏。

根据本发明的另一方面，盖座和密封塞通过密封塞上的卡扣和盖座上的卡槽形成配合。卡扣和卡槽上形成相应的倒角，以便需要对瓶盖组件进行清洗时，可以相对于盖座旋转密封塞塞体，从而通过卡扣的弹性变形而将密封塞从盖座中拆卸下来，进而可以实现对盖座和密封塞的单独清洗。

根据本发明的再另一方面，提供了一种制造具备如上结构和优点的饮用瓶瓶盖组件中的密封塞的方法。该方法包括如下步骤：注塑生产支撑圈；将支撑圈安装在可拆卸式前模圆镶件上；将柔性单向阀安装在支撑圈上；将安装了支撑圈和柔性单向阀的前模圆镶件装入密封塞塞体的模具；通过注塑工艺生产密封塞塞体。由此塞体、支撑圈以及柔性单向阀一体地形成。

本发明的其它特征、方面及优点将在以下具体实施方式中进一步详细描述。

附图说明

当参考附图阅读以下具体实施方式时，本发明的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解，其中贯穿附图，相似的标号代表相似的部件，其中：

图1是现有技术的一种饮用瓶瓶盖组件的示意图；

图2是现有技术的另一种饮用瓶瓶盖组件的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的饮用瓶瓶盖组件的示意图；

图4是图3中所示的饮用瓶瓶盖的剖视图，此时密封塞处于开启位置；

图5是图3中所示的饮用瓶瓶盖的剖视图，此时密封塞处于闭合位置；

图6显示了盖座和密封塞之间的卡扣-卡槽配合；

图7显示了盖座上的泄流槽的细节；

图8是用来制造根据本发明的实施例的饮用瓶瓶盖组件中的密封塞的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例描述了本申请瓶盖组件的各个方面和细节。需要注意的是，具体实施例中给出的特定细节并非限制性的，而仅为了说明本申请的特点。在一种具体实施方式中不一定包括结合附图所述的全部特征，并且结合一个附图所述的一个特征或方面可与结合另一个附图所述的特征或方面相结合而产生新的实施方式。

图3是根据本发明的一个实施例的饮用瓶瓶盖组件1的示意图。如图中所示，该组件1分为盖座2和密封塞3两部分。盖座2与密封塞3之间形成紧密配合，从而对饮用瓶中容纳的液体形成密封。密封塞3可相对于盖座2上下移动，从而形成在上方的开启位置以及在下方的闭合位置(其分别如图4和图5中所示)。在开启位置上，饮用瓶中容纳的液体可以在内部压力的作用下通过密封塞与盖座之间的流体通道以及柔性单向阀流出瓶盖组件，以供饮用者饮用。在闭合位置上，流体通道被切断，从而形成对饮用瓶内部的液体的密封。

图4以剖面图的形式进一步描绘了瓶盖组件1的开启状态。在此状态下，密封塞3被拉动至较高的开启位置，使得密封塞3的塞体4外部的凹陷与盖座2内的环状通道流体地连通，从而形成流体通道。在此状态下，如果饮用瓶内部的压力大于外部的压力，饮用瓶内的液体将通过流体通道并通过该柔性单向阀5流出瓶盖组件。该柔性单向阀5可由硅胶等柔性材料制成。为了将柔性单向阀5保持在塞体4上，提供了支撑圈6。该支撑圈6可采用优选为邵氏硬度50A～70D的热塑性弹性体TPE制成，包括但不限于如下材料中的一种：热塑性聚烯烃TPO；热塑性聚氨酯TPU；硫化热塑性弹性体TPV；共聚酯弹性体COPE；热塑性橡胶TPR。根据一个优选的实施例，该支撑圈6由邵氏硬度95A的热塑性橡胶TPR制成。塞体4、柔性单向阀5和支撑圈6通过合适的注塑工艺一体地形成。根据一个优选实施例，可通过注塑工艺将塞体4、柔性单向阀5和支撑圈6一体地形成。通过此类工艺形成的密封塞没有部件松脱的风险。

根据一个优选实施例，在流体通道两侧还提供了密封环7。密封环7的数目可为两个或更多，并布置在流体通道上下两侧。为了获得较佳的密封特性，密封环7的数目可为偶数个，例如在此示例中为两个，但出于具体应用的需要，还可采用四个、六个、八个甚至更多个密封环7。其中一半数目的密封环7定位在流体通道的上方，而另一半数目的密封环7定位在流体通道的下方。

图5以剖面图的形式进一步描绘了瓶盖组件1的闭合状态。在此状态下，密封塞3被推动至较低的闭合位置，使得密封塞3的塞体4外部的凹陷与盖座2内的环状通道错开，从而切断了流体通道。此时即便饮用瓶内部的压力大于外部压力，饮用瓶内的液体也不能通过单向阀5向外流出。

图6示出了盖座与密封塞之间的卡扣-卡槽配合。密封塞3的塞体4由优选为邵氏硬度30A～70D的热塑性弹性体TPE制成，其通过卡扣8与由较硬的材料制成的盖座2上的卡槽9接合，从而避免在使用期间塞体4相对于盖座2的不期望的转动。为了便于对盖座2以及密封塞3的单独清洗，在卡扣8与卡槽9上形成了对应的倒角。由于塞体4的材料为弹性材料，当需要对盖座2以及密封塞3进行单独清洗时，使塞体4相对于盖座2沿倒角的方向旋转，卡扣8在卡槽9的挤压下将会发生弹性形变，进而与卡槽9脱离接合，从而可以将密封塞3从盖座2中拆除，以便进行单独清洗。在清洗完成之后，将塞体4重新挤压进入盖座2，使得卡扣8与卡槽9重新形成接合即可。当然，本领域技术人员可以容易理解，为了能够达成通过变形脱离配合的目的，也可将盖座用较软的材料制成而将密封塞塞体用较硬的材料制成。

图7示出了盖座2上的泄流槽10。当密封塞3的塞体4处于开启位置时，盖座2中会积存少量的液体。在将塞体4从开启位置向闭合位置推动期间，泄流槽10可确保盖座2中积存的液体通过泄流槽10流回饮用瓶内部，而不会通过柔性单向阀5流出饮用瓶。

图8中示出了根据本发明的一个示例性实施例用来制造如本文所述的饮用瓶瓶盖中的密封塞的流程图。在步骤101，通过注塑工艺形成支撑圈。如之前所述，支撑圈可采用优选为邵氏硬度50A～70D的热塑性弹性体TPE制成。在步骤102，将生产的支撑圈安装在可拆卸式前模圆镶件上。在步骤103，进一步将例如由硅胶制成的柔性单向阀安装在支撑圈上。在步骤104，将安装了支撑圈和柔性单向阀的前模圆镶件安装到密封塞塞体的模具中。最后，在步骤105，通过注塑工艺生产密封塞的塞体。如之前所述，塞体的材料可为邵氏硬度30A～70D的热塑性弹性体TPE，包括但不限于以下材料中的一种：热塑性聚烯烃TPO；热塑性聚氨酯TPU；硫化热塑性弹性体TPV；共聚酯弹性体COPE；热塑性橡胶TPR。根据一个优选的实施例，可采用邵氏硬度80A的热塑性橡胶TPR。在注塑工艺期间，优选地采用如下工艺参数：加热料筒的温度为摄氏150～190度，注射压力为60～120MPa，注射速度为20～35％。由此得到的密封塞与通过常规工艺制成的盖座通过如上所述的卡扣-卡槽配合，即可得到如上文所述的饮用瓶瓶盖组件。

尽管本文仅说明并描述了本发明的某些特征，但本领域技术人员将想到许多改型和改变。因此应该理解的是，所附权利要求书意图覆盖落入本发明真实精神之内的所有此类改型和改变。

Claims (10)

1.一种饮用瓶瓶盖组件，包括：

盖座；

与盖座形成紧密配合的密封塞，所述密封塞相对于所述盖座具有开启位置和闭合位置，在所述开启位置，所述密封塞与所述盖座之间形成流体可通过的流体通道；在所述闭合位置，所述流体通道被关闭；所述密封塞包括：

塞体；

柔性单向阀；

将柔性单向阀保持在塞体上的支撑圈；

其中，所述塞体、柔性单向阀及支撑圈一体地形成。

2.根据权利要求1所述的饮用瓶瓶盖组件，其特征在于，所述饮用瓶瓶盖组件还包括位于所述流体通道上下两侧的若干个密封环。

3.根据权利要求2所述的饮用瓶瓶盖组件，其特征在于，所述密封环的数量为偶数个，且一半所述密封环定位在所述流体通道的上侧，而另一半所述密封环定位在所述流体通道的下侧。

4.根据权利要求1所述的饮用瓶瓶盖组件，其特征在于，所述盖座上形成有泄流槽，当所述密封塞从所述开启位置向所述闭合位置移动时，积留在所述盖座中的流体通过所述泄流槽流回饮用瓶内部。

5.根据权利要求1所述的饮用瓶瓶盖组件，其特征在于，所述盖座和所述密封塞的塞体之间形成卡扣-卡槽配合。

6.根据权利要求5所述的饮用瓶瓶盖组件，其特征在于，所述卡扣和所述卡槽上形成相对应的倒角，所述密封塞的塞体和所述盖座的材料之间具有硬度差异，使得所述密封塞的塞体或所述盖座能够在力的作用下变形而使得所述卡扣-卡槽配合分离。

7.一种制造如权利要求1-6中任一项所述的饮用瓶瓶盖组件中的密封塞的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

通过注塑工艺形成所述支撑圈；

将所述支撑圈安装在可拆卸式前模圆镶件上；

将所述柔性单向阀安装在所述支撑圈上；

将安装了所述支撑圈和所述柔性单向阀的所述前模圆镶件安装到所述密封塞的塞体的模具中；

通过注塑工艺生产所述密封塞的塞体。

8.根据权利要求7所述的制造所述密封塞的方法，其特征在于，所述支撑圈由邵氏硬度50A～70D的热塑性弹性体TPE制成，包括但不限于如下材料中的一种：热塑性聚烯烃TPO；热塑性聚氨酯TPU；硫化热塑性弹性体TPV；共聚酯弹性体COPE；热塑性橡胶TPR。

9.根据权利要求7所述的制造所述密封塞的方法，其特征在于，所述塞体由邵氏硬度30A～70D的热塑性弹性体TPE制成，包括但不限于以下材料中的一种：热塑性聚烯烃TPO；热塑性聚氨酯TPU；硫化热塑性弹性体TPV；共聚酯弹性体COPE；热塑性橡胶TPR。

10.根据权利要求7所述的制造所述密封塞的方法，其特征在于，在注塑工艺期间保持如下参数：加热料筒的温度为摄氏150～190度，注射压力为60～120MPa，注射速度为20～35％。

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