CN1041396C - 无衬垫容器盖 - Google Patents

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Abstract

一种容器盖，它具有从顶部底侧向下伸出的一个两部分密封肋。肋的第一部与盖顶部邻接，而第二部是截锥形的，与第一部的一端相连接并沿径向向内延伸，其终端为一环形自由边缘。第二部的上表面具有啮合装置，它包括一与盖顶部底侧相啮合的连续的环形脊，盖顶部底侧上也有一连续的环形脊，配置在密封肋的第一部的内侧附近。

Description

无衬垫容器盖
本发明涉及用于密封容器开口的盖。具体地说，本发明提供一种盖，这种盖可将如软饮料之类的碳酸液体容器的带螺纹顶部的开口密封住，这种盖还能很好地将其中装有大气压力下、高于大气压力或低于大气压力的东西，或者装有气体组分，或者需要进行真空密封的玻璃或聚对苯二甲酸乙酯(PET)之类的其它容器进行密封。
人们在一些时候已经采用带螺纹顶部的盖来密封各种容器。虽然在很多种盖的螺纹顶部内都装有单独的密封垫，如果能够制造出可有效地密封容器的单件头容器盖，就会产生巨大的优点。
申请人的在先澳大利亚专利说明书627746号提出了一种用于具有外螺纹颈的容器的单件容器盖。这种盖由弹性的合成塑料材料模注成一个单件，它包括一个顶部和一个从该顶部底侧悬垂下来的裙部，该裙部具有一个内表面，其上的螺纹与容器上的螺纹互补。盖与容器之间的密封是由一个从盖顶部底侧向下突出的环形密封肋提供的，该肋具有第一部，邻接顶部并且对接或贴靠裙部，还具有平截锥形的第二部，与第一部的远离顶部的一端相连，并沿径向朝向延伸，其终端为一环形自由棱边。第一部的内径被制成一定的尺寸，使得当盖与颈部相连接时，该平截锥形的第二部就会被容器颈部的自由端啮合并回折而贴靠肋的第一部的内表面，在容器颈的至少一外表面与盖之间构成气密密封。
已经发现，这种盖能够在为单用途而设计的容器上很好地工作。在这种单用途容器中，颈部的尺寸保持在严密的公差范围之内，容器和密封肋之间的环形接触面积可以比较小，在肋和容器颈之间仍然能够形成很好的密封。当上面所述的盖应用在多次使用或可重复使用容器上时，由于在使用中容器颈部的变形或剥落，颈部的尺寸不可能始终如一。对于重复使用容器，希望将颈部和肋之间的接触面积做得大些，使肋和容器颈之间有较大的密封区。但是，这会产生问题，本发明人已经发现，当肋的第一部的长度增加时，第一部的自由端对肋的第二部施加径向向内的压力以强制第二部与容器颈进入密封啮合的能力就会减小。这样，已经发现，仅仅加长肋的第一部并不足以增加肋和容器颈之间的有效密封面积。同样也经确定，仅仅加长肋的第二部也不足以增加肋和容器颈之间的有效密封面积。
本发明的目的在于提供一种无衬垫容器盖，在容器颈和密封肋之间有较大的密封区。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于容器颈的盖，该容器盖由弹性的合成塑料材料模注成型，它包括一个顶部和一个从顶部底侧延伸来的裙部，该裙部具有一个带有与容器颈相连接用的连接装置的内表面，以及一个从盖顶部底侧向下伸出的环形密封肋，该肋含有一有圆筒形内表面的第一部，邻接顶部并贴靠裙部，还含有一与第一部的远离顶部的一端相连接的平截锥形的第二部，该第二部有一上表面并沿径向向内延伸，其终端为一环形自由棱边，第一部具有内径，适于接受容器盖所要与之相连接的容器颈的外径，使得当盖与容器颈相连接时，肋的平截锥形的第二部就会被颈部的自由端啮合并回折而贴靠肋的第一部的圆筒形内表面，在容器颈的至少一个外表面和盖之间构成气密密封，其特征在于，在密封肋的第二部的上表面上，在靠近其自由棱边处，形成有第一环形脊，在盖的顶部的底侧设有第二环形脊，配置在环形密封肋的第一部的内侧附近，第一和第二环形脊这样配置，使得当盖与颈相连接时，第一环形脊与盖顶部的底侧相啮合，第二环形脊与肋的第二部的上表面的在该第一环形脊的外侧附近处相啮合，第一和第二环形脊互锁，从而使接触盖底侧的肋的表面保持静止，并使密封肋的第二部配置在顶部底侧和容器颈外表面的更大的区域内。
密封肋第二部上表面上的啮合装置起与盖顶部底侧相啮合的作用，将密封肋的自由棱边保持夹紧在容器颈的自由端与盖顶部的底侧之间。当盖被向下拧紧到颈部上时，夹紧在容器颈部和盖之间的环形密封肋的第二部的自由端的抑制作用，相信会起到将密封肋更紧密地拉靠容器颈的外表面的作用。这样在盖的密封肋和容器的颈部之间提供了比在其它情况下所获得的更大的密封面积。
在本发明的优选的实施例中，盖顶部的底侧设有一列互相间隔的凸起或段或一连续的环形脊，配置在环形密封肋的第一部的内侧附近。盖顶部底侧上的该列凸起或段或者该连续的环形脊这样配置，使得当盖与容器相连接时，该盖顶部底侧上的该列凸起或段或该连续的环形脊与肋的第二部的上表面的在该平截锥形的第二部的该列凸起或环形脊的外侧附近处相啮合。需要时，在密封肋第二部的上侧或在盖顶部的底侧，或者同时在二者上，可以设有一系列凸起和/或段或连续脊。
在另一实施例中，当盖安装到容器上时，盖顶部底侧和密封肋第二部上侧上的所述列的凸起和/或段或连续脊可互锁，从而使接触盖底侧的肋的表面保持静止，并使密封肋的第二部配置在盖顶部底侧和容器颈外表面的更大的区域内。
最好是密环肋的第一部和平截锥形第二部具有恒定的厚度，并且以至少为90°的夹角进行连接。更好的是肋的平截锥形的第二部的厚度，从最接近第一部一端的最大厚度向着其环形自由棱边的最小厚度递减。
在本发明的另一实施例中，悬垂裙部的自由底缘通过多个易断连接桥与一个擅开识别带相连接。该带包括一通常为圆筒形的带体部和一从带体部向内伸展的肋条段，肋条段提供凸缘，啮合在从容器颈部的连接装置下方向外伸出的挡边的下面。啮合肋具有一大致面向盖顶部的上侧和一大致背向顶部的下侧。带体部设有凸台或其它局部增厚区，以增加带体部的纵向刚度，同时使其在被强制越过容器的挡边时得以沿径向扩大。
最好是啮合肋的上侧具有一个与带的带体部相连的第一表面，该表面从顶部向内向下倾斜，还具有一个从第一表面沿径向向内配置的第二表面。该第二表面比第一表面更接近垂直于盖的纵向轴线。
最好是带的径向内表面上设有一列互相间隔的沿径向向内伸的凸起，配置在肋条和带的自由端之间。需要时，该些凸起，或其中一些凸起，与横贯带的纵向宽度的肋相接触，或者它们可以在带的下自由端之前的短距离处停止。各凸起最好平行于盖的纵向轴线，但也可倾斜于该轴线。在一特别理想的实施例中，肋条段具有交替的凸起，配置在两肋条段之间的间隙的下方，并且最好配置在肋条段底侧的中部位置，所述各凸起顶靠肋条段的底侧。
在另一实施例中，擅开识别带包括一个通过易断连接桥从盖的裙部悬垂下来的大致圆筒形的带体部和一系列钩子，每个钩子包含一平截锥体部，铰接至带体部的远离盖裙部的一端附近的内表面上。每个平截锥体部最好向内向上延伸，其终端为一自由棱边。每个平截锥体部具有一弧面，基本上与带体部内表面的弧面相同，可套叠在带体部的内表面上，从而当安装在容器上时，平截锥体部的自由端啮合在容器挡边之下，而其最接近铰接处的平截锥体部与带体部内壁叠合，使平截锥体部的自由端不致受到擅开。
容器的颈部最好设有外螺纹，而裙部的径向内表面上最好形成有互补的内螺纹。但是，通过将裙部和容器颈适当成形，有可能将盖制成一种顶封或“按扣”盖。容器盖上也可以包含用于安装阀或泵以控制容器的排出的盖子。
裙部内表面上的螺纹最好是由一系列从远离盖顶部的第一螺纹段开始、沿螺旋形螺纹轨迹配置的螺纹段构成的，除第一螺纹段外，每个螺纹段最好形成有两个基本上平的端面，每个平端面相对于盖轴线是倾斜的，并背离盖顶部，即，它们面向模制盖用的模芯被拉出的方向。第一螺纹段的远离其相邻螺纹段的端部最好是类的以便盖上的螺纹与容器颈上的互补螺纹相配合。
塑料材料最好是高密度聚乙烯，低密度聚乙烯或聚丙烯。对于用于碳酸饮料或其它带有气压的液体的容器来说，塑料材料必须具有非常低的透气性。
下面参照附图并通过实例来说明本发明的优选实施例，其中：
图1是根据本发明第一方面的盖的一种实施例的纵向剖视图，其中一半为与容器颈部啮合之前的情况，另一半为与容器颈部密封啮合之后的情况；
图2是根据本发明第一方面的另一种实施例的纵向剖视图，其中一半为与容器颈部啮合之前的情况，另一半为与容器颈部密封啮合之后的情况；
图3是根据本发明第一方面的盖在与容器颈部啮合前的局部放大纵向剖视图；
图4是图3中所示盖与容器颈部密封啮合时的局部放大纵向剖视图；
图5是根据本发明第一方面的盖的另一种实施例在与容器颈部啮合之前和密封啮合之后的纵向剖视图。
图1、3、4和5中以标号10泛指一个具有外螺纹颈部和改进的密封装置的碳酸饮料容器的盖。
该盖10包含一个圆顶部11和一个悬垂的裙部12，裙部的外侧表面上带有一系列细的垂直肋12a，它们终止于裙部12自由底缘25的窄的周向肋条12b上。裙部12的内面有螺纹，并适于被连接到通常由玻璃或诸如聚对苯二甲酸乙酯(PET)之类的塑料材料制成的具有外螺纹颈的容器上。顶部11和裙部12由高密度聚乙烯通过注塑形成一体。
盖10具有环形密封肋13，该肋13可以只从顶部11的底侧延伸(如图1、3和4中所示)，也可以从裙部12和顶部11之间的角部延伸(如图5中所示)。在图1、3和4中，环形密封肋13具有一个与裙部12相间隔并向下延伸的第一部或根部，和一个在与容器颈相啮合之前是平截头锥体形的、向着离开裙部12的内部倾斜的第二部15。在图5所示的实施例中，密封肋13的第一部14邻接着裙部12。
第二部15的上表面和靠近其自由边缘处形成有一个连续的环形脊17。顶部11的底侧在其位于肋13的第一部14的内侧的表面上形成有一个连续的环形脊18。
当盖10被拧到容器16上，肋13的第二部15接触容器16的顶端19，并被向上折叠而贴靠在第一部14的内表面上。当盖10被继续拧进容器16上，使顶部11的底侧和脊17之间以及脊18和环形肋13的第二部15的上表面之间发生接触。
在将盖10进一步拧入的时候，脊17邻接脊18，从而保证肋13的第二部15楔紧在容器16的顶端19和盖10的顶部11之间(图4中清楚地示出)，也就是说，盖10的连接移动，力图也将肋13的第二部15夹紧在容器16的顶端19和顶部11的底侧之间，并且将环形肋13的平截头锥体部15紧紧地“拉”向容器16的顶端19，在容器16的从其最顶端的环形面19到其侧壁21的向下延伸的弧形边缘面上形成紧密密封。
在图1所示的本发明的实施例中，当盖10连接到容器16上时，容器16的螺纹22与裙部12内表面上的螺纹23相啮合。盖10具有易断连接桥24，在裙部12的底缘25和擅开识别带27的上缘26之间延伸，构成了环形薄弱区。当盖10沿容器16的颈部向下移动时，带27内表面上的肋条28可在容器16的挡边29上沿径向扩大。
各易断连接桥24的轴线是倾斜的，当从侧向看去时，各连接桥24的上端相对其下端向左倾斜。因此，当盖10顺时针方向拧向容器16时各连接桥发生弯曲。当肋28在挡边29上扩大时，裙部12的底缘25和带27的上缘26具有向着彼此之间弯曲的空间，但保持着连接桥24仍在其间。这样可使带27稳固，以减小在将盖10安装到容器16上时使连接桥断裂的可能性。一旦肋28已经越过并啮合在挡边29下面，各易断连接桥24恢复至其伸展的方位。
肋条28由一系列被短断口20a隔开的肋条段20组成。肋条段20构成了带27的圆周面的大部分，它们一起作用恰如肋条28基本上是连续的。每一肋条段的上表面具有一个第一表面20b，该表面从顶部11向内向下倾斜，还具有一个第二表面20c，该第二表面比第一表面20b更接近垂直于盖10的纵向轴线。断口20a对带27提供了圆周方向上的柔性，在将盖10安装到容器16上时使肋条28得以越过挡边29。
在带27的内表面上，在肋条28的下方，布置有多个向内伸的凸起37和38，每个凸起都具有与盖10的纵轴线基本一致的长轴线。凸起37和38从带27的内表面沿径向向内伸展，在将盖10安装到容器16上时，使各凸起足以与挡边29接触，而一旦容器16被盖紧，凸起就紧密贴靠在容器16的颈部外表面上。每个交替内伸的凸起38在肋条28的断口20a的下方与之隔开，不怀肋条28相连。其余的每个内伸的凸起37，其一端与肋条段20的中部相连。每个内伸的凸起37和38的伸出量没有达到带27的内自由端。凸起37和38在使带27能够在挡边29上沿径向扩大的同时，对带27提供垂直强度。
在带27的外表面上设有多个增厚部39。每个增厚部39从肋条28的高度位置附近的区域伸展到带27自由端的区域，并在带27的外表面上形成波纹面。增厚部39增强了带27，从而在保持足够的径向柔性的同时，增强了带的垂直刚度，以便在将盖10装到容器16上时使带27得以在挡边29上沿径向扩大。增厚部39使得盖10的自由端上能够被施加足够的轴向力，以便成功地将盖10从生产盖时所使用的模具芯部推出来。
增厚部39开始被从容器16的颈部拧开，肋条28将带27阻止在挡边29的下面。当盖10被进一步拧开时，连接桥24被拉直，将力集中以在每个连接桥24与带27的连接点处以及每个连接桥24与裙部12的连接点处将连接桥24拉断。
在图2所示的本发明的另一种实施例中，以标号30泛指的盖30包括一个擅开识别带27，该带27具有一系列配置在带27内表面32上的钩子31。每个钩子31具有一平截头锥形部33，靠铰接部36与带27的内表面32相连接，铰接部36配置在擅开识别带27的大致为圆筒形的带体部的一端34的附近。
每个平截头锥体部33向内部和向上延伸，终止于一自由端35处。
图2中所示的盖30安装到容器16上时，当每个钩子31的平截头锥体部33的内表面越过容器16的挡边29时，各平截头锥体部33向着带27的内壁32的凹处32a折叠。
一旦自由端35已经越过挡边29，该些平截头锥体部33向内部弹回，并啮合在挡边29的下面。当盖30开始从容器16的颈部上拧开时，钩子31阻止带27通过挡边29，起到将连接带27和裙部12的易断连接桥24拉断的作用。
钩子31具有足够的柔性，使盖30可应用于检拾和放置的加盖设备上；由于其平截头锥体的结构，同时又具有足够的刚性，在将盖30从容器16上除下时可确保带27从裙部12上分离。
本实施例中的易断连接桥24还具有这样的能力，在试图通过将钩子31向外压靠带27的内表面32来除下带27以便将带27擅开时，都将导致连接桥24的断裂，从而指示出盖30已被擅开。
普通技术人员将会理解，在不脱离上面广义描述的本发明的精神和范围的情况下，可以对上面的特定的实施例所述的发明进行各种变型和或改进。因此，上面所述的各实施例从各方面应被认为只具说明性而不具限定性。

Claims (13)

1.一种用于容器颈(16)的盖(10)，该容器盖(10)由弹性的合成塑料材料模注成型，它包括一个顶部(11)和一个从顶部(11)底侧延伸来的裙部(12)，该裙部(12)具有一个带有与容器颈(16)相连接用的连接装置的内表面，以及一个从盖(10)顶部(11)底侧向下伸出的环形密封肋(13)，该肋(13)含有一有圆筒形内表面的第一部(14)，邻接顶部(11)并贴靠裙部(12)，还含有一与第一部(14)的远离顶部(11)的一端相连接的平截锥形的第二部(15)，该第二部(15)有一上表面并沿径向向内延伸，其终端为一环形自由棱边，第一部(14)具有内径，适于接受容器盖(10)所要与之相连接的容器颈(16)的外径，使得当盖(10)与容器颈(16)相连接时，肋(13)的平截锥形的第二部(15)就会被颈(16)部的自由端(19)啮合并回折而贴靠肋(13)的第一部(14)的圆筒形内表面，在容器颈(16)的至少一个外表面和盖(10)之间构成气密密封，其特征在于，在密封肋(13)的第二部(15)的上表面上，在靠近其自由棱边处，形成有第一环形脊(17)，在盖(10)的顶部(11)的底侧设有第二环形脊(18)，配置在环形密封肋(13)的第一部(14)的内侧附近，第一和第二环形脊(17，18)这样配置，使得当盖(10)与颈(16)相连接时，第一环形脊(17)与盖(10)顶部(11)的底侧相啮合，第二环形脊(18)与肋(13)的第二部(15)的上表面的在该第一环形脊(17)的外侧附近处相啮合，第一和第二环形脊(17，18)互锁，从而使接触盖(10)底侧的肋的表面保持静止，并使密封肋(13)的第二部(15)配置在顶部(11)底侧和容器颈(16)外表面的更大的区域内。
2.根据权利要求1所述的盖，其特征在于，该连接装置包括配置在裙部(12)径向内表面上的螺纹(23)，可与容器颈(16)上的互补螺纹(22)相啮合。
3.根据权利要求2所述的盖，其特征在于，裙部(12)内表面上的螺纹(23)是由一系列从远离顶部(11)的第一螺纹段开始、沿螺旋形螺纹轨迹配置的螺纹段(41)构成的，除第一螺纹段外，每个螺纹段形成有两个基本上平的端面，每个平端面相对于盖(10)轴线是倾斜的，并背离盖(10)顶部(11)，第一螺纹段的远离其相邻螺纹段的端部是尖的，以便盖(10)上的螺纹(23)与容器颈(16)上的互补螺纹(22)相配合。
4.根据权利要求1所述的容器盖，其特征在于，盖的裙部(12)的自由底缘(25)由多个易断连接桥(24)与一具有径向内表面的擅开识别带(27)相连，其中，裙部(12)是圆筒形的，具有径向内表面和外表面，其外表面上带有一系列细的垂直肋，它们终止于裙部(12)自由底缘的窄的周向肋条上；
易断连接桥(24)的径向尺寸比裙部(12)的小得多，每一连接桥的内表面与裙部(12)及带(27)的相应径向内表面齐平；
带(27)的径向外表面，除了沿径向向外伸出超过裙部(12)径向范围的局部增厚部(39)外，其直径稍小于裙部(12)的直径。
5.根据权利要求1所述的容器盖，其特征在于，盖的裙部(12)的自由底缘(25)由多个易断连接桥(24)与一具有下端的擅开识别带(27)相连接，其中，裙部(12)的内表面呈圆筒形并具有从其内表面沿径向朝内突出的一螺纹列的螺纹段(41)，螺纹段(41)被轴向对准的间隔彼此分开；带(27)的内侧面由一位于肋条(28)上方的光滑的上圆筒表面界定，该上圆筒表面与裙部(12)内表面同直径；
肋条(28)由围绕带(27)的内圆周面配置的肋条段(20)构成，肋条段(20)由轴向对准间隔(20a)彼此隔开，这些肋条段(20)与裙部(12)内表面的螺纹段(41)轴向对准，并且肋条段(20)之间的间隔(20a)与螺纹段(41)之间的间隔轴向对准；
在肋条(28)下面的带(27)的内表面向下朝外倾斜，使带的下端比它的上端薄一些，该表面设有一列轴向对准的，其径向厚度小于肋条段(20)厚度的凸起(37，38)，交替的凸起(38)在相邻肋条段(20)之间的断口(20a)下方与之相间隔，所述交替的凸起不与肋条相连接，其余的内伸凸起(37)连接在肋条段(20)的中部。
6.根据权利要求1所述的盖，其特征在于，所述盖是用合成塑料材料在模具中注塑成型的，该模具限定密封肋(13)的第二部(15)的上表面上的第一环形脊(17)，该模具将盖的底侧限定成为其上设有第二环形脊(18)，配置在该环形密封肋(13)的第一部(14)的内侧附近。
7.根据权利要求1所述的盖，其特征在于，肋(13)的平截锥形的第二部(15)的厚度，从最接近第一部(14)一端的最大厚度向着其环形自由棱边的最小厚度递减，第一部(14)和第二平截锥形部(15)的连接夹角至少为90°。
8.根据权利要求1所述的盖，其特征在于，所述盖的裙部(12)的自由底缘(25)通过多个易断连接桥(24)与一个擅开识别带(27)相连接，该带(27)包括一大致圆筒形的带体部和一从带体部向内伸展的分段的肋条(28)，肋条提供凸缘，啮合在从容器颈(16)的连接装置下方向外伸出的挡边(29)的下面，啮合肋条(28)具有一面向盖(10)顶部(11)的上侧和一背向顶部(11)的下侧，带体部设有局部增厚部(39)，以增加带体部的纵向刚度，并使其在被强制越过容器的挡边(29)时得以沿径向扩大。
9.根据权利要求8所述的盖，其特征在于，啮合肋条的上侧具有一个与带的带体部相连的第一表面，该表面从顶部向内向下倾斜，还具有一个从第一表面沿径向向内配置的第二表面，该第二表面比第一表面更接近垂直于盖(10)的纵向轴线。
10.根据权利要求8或9所述的盖，其特征在于，该带(27)的径向内表面上设有一列互相间隔的沿径向向内伸的凸起(37、38)，配置在肋条(28)和带(27)的自由端之间。
11.根据权利要求10所述的盖，其特征在于各凸起(37、38)平行于盖(10)的纵向轴线，交替的凸起(38)位于相邻肋条段之间的断口(20a)的下方与之隔开，所述交替的凸起(38)不与肋条(28)相连，其余的内伸凸起(37)与肋条段(20)的中部相连。
12.根据权利要求1所述的盖，其特征在于，盖(10)的裙部(12)的自由底缘(25)由多个易断连接桥(24)与一擅开识别带(27)相连，该带包括一大致圆筒形的带体部和一系列钩子(31)，每个钩子(31)包含一平截锥体部(33)，铰接至带体部的远离盖(10)裙部(12)的一端(34)附近的内表面(32)上，每个平截锥体部(33)向内向上延伸，其终端为一自由端(35)，每个平截锥体部(33)具有一弧面，与带体部内表面(32)的弧面相同，可套叠在带体部的内表面(32)上，从而能安装在容器上，平截锥体部(33)的自由端(35)啮合在容器挡边(29)之下，而其最接近铰接处的平截锥体部(33)与带体部内壁叠合，使平截锥体部(33)的自由端(35)不致受到擅开。
13.根据权利要求1所述的盖，其特征在于，所述盖(10)是模注成一体的。
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