CN104870886B - 用于气瓶密封的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于压缩气瓶的垫圈，该垫圈设置成与气瓶一起使用，气瓶具有颈部，颈部具有围绕气体出口的顶表面以及从顶表面向下延伸的侧表面。垫圈可以包括上部和下部，上部设置成用于定位在瓶的顶表面上且用于与顶表面形成密封，下部围绕瓶的颈部的侧表面从上部向下延伸，使得下部设置成与气瓶的侧表面形成密封。面密封和压盖密封可以由垫圈与接纳垫圈和相关联的气瓶颈部的开口建立。

Description

用于气瓶密封的方法和设备

技术领域

本公开涉及与压缩气体罐、瓶或容器一起使用的垫圈或密封构件。

背景技术

压缩气体瓶、罐或其他容器(本文中称为瓶)与使用由瓶供给的气体的气体输送机构的联接通常涉及O形环或其他密封元件。这样的密封元件用于帮助防止气体泄漏，并且例如在美国专利4,694,850中描述了这样的密封元件。

发明内容

许多市售压缩气瓶必然具有高的压力和相对低的容积，并且因而在将瓶连接至气体输送机构的过程中的任何气体损失都是不期望的。本文中所描述的本发明的一个或多个实施方式提供了瓶与气体输送系统之间的改进的密封。该密封可操作为在瓶经由刺穿元件被打开时防止气体的初始损失，并且该密封可操作为进一步提供持久密封，该持久密封在长时段内比如在气体输送机构的存储期间阻止气体的损失。另外，由于垫圈可以安装在瓶上或以其他方式联接至瓶而不是气体输送机构，因此垫圈可以在安装新的瓶时由新的垫圈更换，因而消除了因反复使用导致的任何可能的磨损。

根据本发明的方面，提供了用于压缩气瓶的垫圈。该垫圈可以设置成与气瓶一起使用，气瓶具有颈部，颈部具有围绕气体出口的顶表面以及从顶表面向下延伸的侧表面，例如，颈部可以具有大致筒形形状。垫圈可以包括上部和下部，上部设置成用于定位在瓶的顶表面上且用于与顶表面形成密封，下部围绕瓶的颈部的侧表面从上部向下延伸，使得下部设置成与气瓶的侧表面形成密封。

垫圈的上部和下部可以以不同的方式设置，例如，下部可以包括连续的侧壁部，比如具有筒形或截头圆锥形壳体形状的部分，该部分设置成围绕瓶的颈部的侧表面延伸且与侧表面形成密封。在一些实施方式中，上部和下部可以设置成与颈部的相应的部分形成气密密封。上部可以包括靠近上部的中心附近、设置成用于定位在气体出口上方的上开口，例如以允许刺穿元件自由地穿过而到达瓶的气体出口。替代性地，上部可以覆盖气体出口，并且如果使用了刺穿元件的话刺穿元件可以刺穿上部。上部可以与刺穿元件形成密封，例如通过接合刺穿元件的外表面而形成压盖密封或面密封。上部可以包括环面或其他环形形状元件，例如，位于上部处的O形环状部。上部可以包括上表面的面上的一个或多个表面特征件，例如一个或多个凸起、脊、槽和/或环。

下部可以附接至上部的外周缘且从上部的外周缘向下延伸，例如，下部可以从上部的外边缘向下延伸。在一些实施方式中，下部可以具有筒形壳体形状，例如可以具有壁厚度为大约0.20英寸的侧壁。因而，上部和下部可以一起形成设置成接纳瓶的颈部的一部分的杯形内部空间，例如上部和下部可以形成配装在瓶的颈部上方的一种类型的帽。杯形内部空间可以渐缩为在上部附近比在下部的底端附近具有更小的尺寸。例如，用于颈部具有锥形上端的应用。垫圈还可以包括环或其他保持器元件，所述环或其他保持器元件围绕下部的一部分延伸且设置成保持颈部上的垫圈。环可以仅围绕下部延伸，或者也可以围绕上部的一部分延伸。

垫圈可以与气瓶相结合，例如可以永久地或以可移除的方式附接至气瓶的颈部。例如，垫圈可以模制到瓶的颈部上、粘结至颈部、焊接至颈部等。气瓶接纳器可以设置有开口，该开口定尺寸和定形状为接纳垫圈且与垫圈的上部和下部形成密封，例如，与上部形成面密封以及与下部形成压盖密封。接纳器开口可以包括设置成刺穿气瓶的气体出口的刺穿元件或者包括可以附接至气瓶或可以为独立部分的刺穿元件。接纳器开口可以包括具有锥形外部和筒形内部的侧壁，例如，使得当垫圈和颈部被引入至开口中时，侧壁与垫圈的下部形成压盖密封。接纳器开口也可以包括底表面，该底表面设置成与垫圈的上部形成面密封。

在本发明的另一方面中，用于使气瓶与气瓶接纳器(具有带侧壁和底表面的接纳开口)接合的方法包括向气瓶提供附接至气瓶的颈部的垫圈。颈部可以具有围绕气瓶的气体出口的顶表面以及从顶表面向下延伸的侧表面，垫圈可以包括在颈部的顶表面和侧表面上的部分。气瓶的颈部可以被插入气瓶接纳器的接纳开口中，使得垫圈的在顶表面上的上部在气瓶的顶表面与接纳器开口的底表面之间形成密封(例如面密封)，并且使得垫圈的下部在气瓶的侧表面与接纳开口的侧壁之间形成密封(例如压盖密封)。

在一些实施方式中，插入步骤包括使垫圈的下部沿着接纳开口的侧壁轴向地滑动。在一些情况下，插入颈部包括使下部相对于顶表面向下拉动上部。例如，垫圈下部与接纳器开口的侧壁之间的摩擦可以相对于瓶的颈部向下拉动下部，这可以使顶部被拉动成与顶面接触且相对于顶表面适当地定位。接纳器开口可以渐缩以在位于距离底表面较远的靠外位置处限定比在位于距离底表面更近的靠内位置处更大的开口。盒接纳器的刺穿元件可以例如通过穿过定位在瓶的气体出口处的帽而刺穿气瓶的气体出口。颈部的插入也可以包括在刺穿元件与密封件的上部之间形成密封，例如，刺穿元件的锥形外表面可以接触垫圈的上部的上开口。

在本发明的另一方面中，用于将压缩气体容器联接至气体输送装置的接纳开口的方法包括选择具有细长本体和筒形颈部的容器，该筒形颈部由下部横向侧壁表面和与所述横向壁垂直定向的上端面限定。气瓶的横向侧壁和上端两者的至少一部分可以用弹性体材料封装或以其他方式涂覆，例如以在颈部的顶表面和侧表面处形成垫圈。接纳开口可以被选择或以其他方式设置成使得当封装的颈部被插入开口中时，封装的颈部在一开始形成下横向侧壁与开口的内壁之间的压盖密封，并且使得当容器颈部被完全插入开口中时，上端面抵着开口的底表面形成面密封。瓶的端面可以通过将颈部插入接纳器开口中而被刺穿，并且可以例如通过侧表面处的压盖密封和/或颈部的顶表面处的面密封而使压缩气体从容器的释放最小化。

垫圈可以设置成具有任何适当的特征，比如上面所讨论的那些特征，所述特征包括上开口和凸起的半圆形环表面，该凸起的半圆形环表面在垫圈的上部处具有曲率半径。垫圈和接纳器开口可以设置成具有当颈部进一步前进到接纳器开口中时被增强的面密封和/或压盖密封，例如，上端面可以变形成与接纳器开口的所述底表面相符合，从而形成更强的密封。

在另一示例性实施方式中，用于与接纳开口形成密封的压缩气瓶的颈部的垫圈包括：限定内腔和下开口的筒形侧壁构件；以及上部，其具有与侧壁构件垂直地设置的上开口。内腔可以邻近上部渐缩为与气瓶的颈部的渐缩远端相符合，侧壁构件可操作为与接纳开口的侧壁形成压盖式密封而上部可操作为与所述开口的底表面形成面密封。在一些结构中，在压盖密封和面密封初始形成之后，在垫圈或其他部分防止颈部进一步前进到开口中之前，颈部可以进一步前进到开口中一段足以通过刺穿元件刺穿颈部的距离。

根据以下描述和权利要求，本发明的这些方面和其他方面将变得明显。

附图说明

下面参照以下附图对本发明的方面进行描述，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：

图1示出了示例性实施方式中的气瓶和垫圈的分解图；

图1a示出了示例性实施方式中的具有环形侧壁部以及连接至上部的支腿的垫圈；

图2a示出了另一实施方式中的具有螺旋管形的上部的垫圈的立体图；

图2b示出了图2a的实施方式的侧视图；

图2c示出了图2a的实施方式的沿着图2b的线B-B截取的截面图；

图3a示出了另一实施方式中的具有平坦的上表面的垫圈的立体图；

图3b示出了图3a的实施方式的侧视图；

图3c示出了图3a的实施方式的沿着图3b的线A-A截取的截面图；

图4示出了气体输送装置的接纳开口以及与接纳开口配合的气瓶和垫圈的截面图；

图5a至图5d描绘了在插入深度的不同阶段将瓶和垫圈插入接纳开口中的顺序；

图5e示出了图5a至图5d的实施方式的完全插入状态并且图示了垫圈的变形；

图6a至图6d示出了在上部的表面处具有不同表面特征的垫圈的各种实施方式；

图6e至图6g示出了在垫圈的不同区域中具有不同的几何形状和材料属性的垫圈的各种实施方式；

图7a和图7b示出了具有螺钉式的瓶前进组件的示例性气瓶接纳器的侧视图和截面图；

图8a示出了包括刺穿元件的垫圈和瓶结构的截面图；

图9a和图9b示出了包括刺穿元件的实施方式的分解截面图和组装截面图，其中，刺穿元件的表面具有脊以与垫圈的面接合；

图10a和图10b示出了包括刺穿元件的实施方式的分解截面图和组装截面图，该刺穿元件具有设置在接纳器开口的侧壁附近以与垫圈的面接合的斜面；

图11a和图11b示出了包括刺穿元件的实施方式的分解截面图和组装截面图，该刺穿元件具有设置在接纳器开口的侧壁附近以及刺穿部件附近以与垫圈的面接合的斜面；

图12a和图12b示出了包括从垫圈的上表面延伸的凸起的环形脊的实施方式的分解截面图和组装截面图；

图13a和图13b示出了包括位于垫圈的横向侧壁处的凸起的环形脊的实施方式的分解截面图和组装截面图；

图14a和图14b示出了包括定位在垫圈上方的环的实施方式的分解截面图和组装截面图；以及

图15a和图15b示出了包括夹住弹性元件的顶环和底环的实施方式的侧视图和截面图。

具体实施方式

参照用于与气瓶的颈部的至少一部分相互作用以例如提供横向或侧向压盖密封和面密封两者的垫圈的实施方式对本发明的各个方面进行描述。一些实施方式能够提供下述压盖密封，即：允许气瓶颈部在接纳开口内轴向和/或旋转平移，同时仍然保持气密密封以防止或以其他方式阻止压缩气体的不希望的释放。在允许轴向平移的同时保持密封在一些应用中可能是重要的，例如当气瓶相对于刺穿元件轴向地移动时允许气瓶颈部抵着刺穿元件前进，该刺穿元件在气瓶颈部的气体出口处的帽或端件中产生开口。因此，在使用刺穿的情况下，在瓶刺穿过程期间可以阻止气体泄漏。另外的实施方式可以提供垫圈的面密封部件，即使在颈部与接纳器表面相对于彼此运动(无论是旋转平移还是轴向平移)的情况下，该面密封部件仍与接纳器表面提供面密封。因此，面密封可以在瓶刺穿期间单独地或者与压盖密封组合地阻止气体泄漏。应当理解的是，本发明的各个方面可以彼此单独地使用和/或以任何适当的组合使用，并且因而各个实施方式不应被解释为要求特征的任何特定组合。相反，所描述的实施方式的一个或多个特征可以与其他实施方式的任何其他适当的特征组合。因此，例如，本发明的方面可以涉及具有面密封结构的垫圈，该面密封结构可以单独地使用或与侧向或压盖密封结构结合使用，反之亦然。

如上面指出的，本发明的方面涉及与气瓶一起使用的垫圈，例如，设置成与瓶的颈部接合的垫圈。图1为示例性实施方式中的压缩气瓶100和垫圈200的立体图。应当理解的是，设置成与气瓶颈部一起使用的垫圈的尺寸、形状、材料和/或其他特性将至少部分地取决于与垫圈一起使用的气瓶的形状、尺寸、构型等。在本文中所描述的实施方式中，气瓶100具有大致圆筒形的颈部110，即，颈部110具有围绕气体出口120的大致平坦或斜切的顶表面112以及从顶表面112向下延伸的圆柱形侧表面111。然而，本发明的方面可以与其他气瓶颈部结构比如具有截头圆锥形侧表面111的颈部、具有圆形或尖形顶表面112的颈部等一起使用。同样，尽管已描绘的瓶100相对较小且设计成易于携带和处理(例如，具有约3.5英寸的总长度和约1英寸的直径)，但是本发明的方面可以用于较大或较小和/或不同形状的气体存储容器。因而，如本文中使用的术语“气瓶”总体上指设置成存储和释放处于一定压力的气体的容器。另外，在该实施方式中，颈部110具有约0.375英寸的直径和约0.5英寸的长度，但是其他尺寸也是可能的。此外，尽管颈部110在本实施方式中示出为无螺纹的，但是颈部可以是有螺纹的、无螺纹的或具有任何其他的表面形状或特征(比如卡扣联接)，例如用于与气瓶接纳器或其他联接构件联接。颈部110在本实施方式中包括气体出口120，该气体出口120包括配装在颈部110的开口中的帽或塞，并且气体出口120可以经由刺穿元件(比如锋利的或钝的喷枪)的刺穿而被打开，以通过气体出口120释放瓶中的气体。当然，气体出口120的其他结构也是可能的，比如可打开阀、螺纹帽或塞等。

气瓶可以与使用由瓶供给的气体的气体输送系统一起使用以用于任何适当的目的。例如，已发现实施方式可以用于下述系统，即：如美国专利7,712,637中所描述的将惰性气体或最低活性气体引入酒瓶中以用于分配和贮藏酒的系统。然而，其他应用也是可能的，比如轮胎充气、碳酸碳酸化等。包含在瓶中的示例性压缩气体可以包括空气、氧气、二氧化碳、氩气、氖气、氦气、氮气及其混合物。这样的瓶的压力范围可以从约1000psi至约3500psi，然而具有图1中示出的尺寸和形状的大多数商业瓶的压力为2600psi或3000psi。

图1中示出的垫圈200设置成与瓶100的颈部110接合，以与颈部110和气体输送系统(未示出)的瓶接纳器开口提供一个或多个密封。密封可以是气密密封，例如，阻止沿着颈部110的表面的气体的不希望的泄漏或其他流动的密封。因而，气密密封不需要完全的无泄漏，而是适当地阻止气体泄漏，从而被认为适用于使用由气瓶提供的气体。在本示例性实施方式中，垫圈200具有由上部210和下部220限定的倒置的杯形形状。下部220在本示例性实施方式中包括限定杯形内腔的筒形侧壁构件230以及用于接纳瓶的颈部110的下开口270。内腔260可以是锥形的，可以包含圆角，或以其他方式定形状为适当地接合瓶100的颈部110，例如内腔260可以包括接近上部210的锥形区段，以接纳颈部的远端处、即接近气瓶颈部的顶表面处的锥形部且该锥形部相符合。因而，垫圈200可以通过具有设置成与颈部110的侧表面111密封地接合的部分的下部220以及具有设置成与颈部110的顶表面112密封地接合的部分的上部210作为套管或盖配装在瓶100的颈部110上。

上部210可以具有限定面250的径向延伸部，并且上部210包括上开口280，该上开口布置成定位在气体出口120上方或与气体出口120相邻，例如以允许气体从出口120流出而不受垫圈200的阻碍。上开口280也可以设置成接纳刺穿元件比如喷枪和/或与刺穿元件比如喷枪接合。即，刺穿元件(未示出)可以穿过上开口280而不接触垫圈200，以刺穿气体出口120。替代性地，垫圈200可以接触刺穿元件，例如，以与刺穿元件形成密封，帮助相对于刺穿元件定位垫圈200，帮助将刺穿元件导引成与气体出口120接触等。

在本发明的一个方面中，垫圈设置成在颈部110的侧表面处形成压盖或侧密封以及与颈部110的顶表面112形成面密封。这种结构可以使垫圈200在帮助阻止气体泄漏时特别有效，例如，这是因为两种不同的密封类型可以在瓶出口120的刺穿期间和/或在瓶100和瓶接纳器的其他相对运动期间协同起来帮助阻止气体泄漏。例如，如下面更详细地讨论的，下部220的一部分可以与颈侧表面111(以及与接纳开口的侧壁)形成压盖或侧密封，因而即使下部220和侧表面111(或开口侧壁)相对于彼此滑动仍阻止气体泄漏。因此，可以在上部210的面250与接纳开口接触且与接纳开口形成密封之前，在颈部110滑入接纳开口中例如以刺穿气体出口120时建立和保持密封。因此，可以在上部210与瓶100的接纳开口和/或顶表面112形成密封之前容纳在刺穿过程期间释放的气体且阻止其泄漏。然而，一旦颈部110完全地接纳到接纳器开口中，则上部210可以接触接纳器开口并且与气瓶的接纳器开口和顶表面112形成面密封。

如下面更详细地讨论的，垫圈200可以各种不同的方式设置成提供多种特性，比如压盖密封和面密封的组合。为了提供该组合，下部220和上部210可以任何适当的方式例如如同图1中或在其他构型中示出的那样连接在一起。在图1a中示出的替代性实施方式中，垫圈200具有下部220，下部220包括侧壁部230，侧壁部230在下端处具有连续环，该连续环通过多个平行的支腿连接至上部210。连续环部可以提供连续侧壁部，该连续侧壁部适于在径向内侧处与侧表面111提供压盖密封且在侧壁部的径向外侧处与接纳器开口提供压盖密封。支腿可以帮助保持环部和上部210相对于彼此位于颈部110上的期望的位置中。例如，如下面更详细地描述的，颈部110/垫圈200组合插入气体输送装置的接纳开口中可以倾向于沿着颈部110的侧表面111向下拉动下部220(例如，由于与接纳开口侧壁的摩擦)。通过使下部220连接至上部210，下部210(比如环)可以保持在颈部上的期望的位置中，和/或上部210可以被向下拉而与颈部的顶表面112接触，从而帮助定位上部210以建立密封。当然，图1a的结构仅为一个示例，并且下部220可以下述不同的方式设置，例如，直的支腿在存在拉动两个部件分开的力的情况下可以由弹性元件替代以提供弹性偏压进而迫使下部220和上部210在一起，直的支腿可以由网状或网眼部件替代，或者由“X”形杆替代，等等。

垫圈的上部和下部可以不同的方式构造以在侧表面处提供压盖密封且在气瓶颈部的顶表面处提供面密封。图2a至图2c示出了根据本发明的方面的另一示例性垫圈200的立体图、侧视图和截面图。在本实施方式中，上部210包括限定上开口280和上表面250的环面或其他环形部分。因而，上表面250可以是非常像标准O形环形状的弯曲表面。在本实施方式中，垫圈200设置成与像图1的气瓶颈部110那样的气瓶颈部110一起使用，例如，气瓶颈部110具有约0.375英寸的直径，约0.5英寸的长度，在接近顶表面的侧表面111的上部处具有约8度至10度的轻微的锥度或斜角，以及具有与侧表面111形成约110度至120度的角度的斜切顶表面112。垫圈200具有约0.246英寸的大的直径D，并且环面形状部的半径R为约0.085英寸，但是从0.00英寸至0.5英寸的其他值均是可能的，正如通过斜切边缘完成的平坦表面。垫圈可以具有约0.375英寸的外径OD，其中，下开口270的直径ID为约0.335英寸，例如，要求垫圈被拉伸以配装在瓶100的颈部110上。垫圈200可以具有约0.43英寸的总高度，其中，上部210具有约0.104英寸的高度h。下部220的较低部分可以一直到高度a(约0.22英寸)处具有约0.020英寸的恒定厚度t，在该点处，下部220的内壁可以向内渐缩，从而增大了下部220在该较高区域中的壁厚。锥形部可以相对于从下端延伸至高度a的较低部分以约8度至10度的角度设置并且可以具有约0.06英寸的近似长度b。锥形部的上部可以通过具有约0.05英寸的半径Rc的圆角或弯曲区段261过渡至至环面形状区段。

图3a至图3c描绘了结合本发明的一个或多个方面的另一实施方式。这里，垫圈200与图2a至图2c中的垫圈200类似地设置并且包括上部210，该上部210与由图2a至图2c中示出的环面形状部限定的圆形表面相比具有更平坦的上表面250和内表面。尺寸a、H和Rc与图2a至图2c实施方式中的尺寸类似，但是高度h在本实施方式中为约0.115英寸，距离b为约0.01英寸。应当指出的是，锥形区段的角度a可以为约8度至10度，例如以匹配颈部110的侧表面111上的锥度或适当地与颈部110的侧表面111上的锥度相符合。同样，上部210在其上外周缘处呈圆弧状，其中，曲线具有约0.02英寸的半径Ro，并且上部210限定具有约0.125英寸的直径d的上开口280。然而，面250不需要是平坦的，并且可以在其外边缘和/或在开口280处是斜切或弯曲的。

以上给出的指定的尺寸用于说明的目的而不应理解为限制，并且应当理解的是，各种厚度可以用于与各种各样的颈部几何形状和联接构件或接纳开口几何形状相配合。另外，上开口280可以完全省去(例如，在刺穿元件刺穿垫圈200的情况下)或改变尺寸。

根据本发明的方面的垫圈可以由诸如聚合物、弹性体、橡胶或其复合物之类的弹性体材料制成或包括诸如聚合物、弹性体、橡胶或其复合物之类的弹性体材料。示例性材料包括天然橡胶和热塑性弹性体，并且更具体地为热塑性橡胶、氯丁橡胶、硅酮、氨基甲酸乙酯以及丁基橡胶。尽管材料的硬度可以为70至95，但是肖氏A刻度上的介于50与100之间的值适合于应用。本领域的技术人员应当理解的是，硬度的选择可能需要调节部件尺寸、形状或其他特征，比如要求更厚或更薄的部件以提供期望的密封强度、适当的插入力以使气瓶颈部/垫圈与接纳开口接合等。如下面更详细地讨论的，垫圈可以包括不同硬度和/或材料的区域，比如具有比上表面更大值的硬度、刚度、弹性等的外侧壁或鞘。

本文中公开的垫圈意在与各种容器的有螺纹和/或无螺纹的颈部一起使用，并且多种方法可用于使垫圈接合和/或密封至有螺纹和/或无螺纹的颈部。例如，垫圈可以螺纹连接到瓶的有螺纹的颈部或者在有螺纹或无螺纹的颈部上被拉伸，例如，依靠摩擦来保持垫圈与气瓶颈部的接合。替代性地，垫圈可以被收缩配合、加热、粘合、焊接、交联、用粘合剂粘结、化学改性或转化成使垫圈与瓶的颈部接合。这种接合可以在垫圈与瓶之间形成密封一一无论是侧表面111处的压盖密封和/或顶表面112处的面密封，或者可以通过压力或将垫圈按压成与颈部适当接触的其他力而形成密封(比如气密密封)。可以在瓶/垫圈与瓶接纳器接合时提供形成密封的力。

如上所述，本发明的方面涉及与不同类型的气瓶接纳器接合的气瓶，该气瓶接纳器包括以螺纹的方式与气瓶接合的气瓶接纳器、接纳轴向地滑动到接纳器开口中的气瓶的气瓶接纳器以及其他气瓶接纳器。例如，美国专利4,867,209、US 5,020,395以及US 5,163,909描述了不同的瓶接合结构并且关于其对用于使气瓶与瓶接纳器接合的机构的教示通过参引并入本文中。

图4示出了瓶接纳器10的局部截面图，该瓶接纳器10可以是使用由瓶供给的气体的装置中的气体输送机构或系统的一部分，瓶接纳器10可以包括下述元件，比如：用于控制所提供的气体的压力的调节器；用于刺穿瓶的气体出口的刺穿元件；用于控制气体和将气体输送至期望的位置比如酒瓶、自行车轮胎、饮料碳酸化器的阀、喷管、喷嘴或软管，等等。瓶接纳器10包括接纳器开口300，该接纳器开口300设置成与具有附接的垫圈200的气瓶颈部110的至少一部分接合。在该示例中，接纳器开口300设置为定尺寸和定形状为接纳轴向地滑动到孔300中的有垫圈的气瓶颈部的钻孔或孔300，尽管如此，其他结构对于接纳器开口300也是可能的。例如，接纳器开口300可以包括夹具，该夹具设置成使得颈部110无阻力地被接纳到开口300中并且夹紧到瓶100的垫圈/颈部上。在另一结构中，开口可以包括螺纹元件，该螺纹元件与瓶自身或保持瓶的承载器或保持器接合并且通过将颈部螺纹连接到瓶接纳器10上而使颈部与开口300接合。简言之，各种不同的接纳器开口结构是可能的。

在本示例性实施方式中，尽管孔300可以为均匀的形状，比如具有均匀壁的圆柱形孔，但孔300可以具有台阶状直径(其中，一个或多个更小的直径位于孔的内部处)、包含锥度、具有斜切部或其他结构。如图4中所示，孔300包含直的或不渐缩的内区段320以及渐缩或斜切的外区段310，其中，外区段310的壁相对于内区段320以约5度至30度的偏斜角设置。内区段320与孔300的底表面340相邻，该内区段320在本实施方式中设置为圆形的、平面的表面，但是可以具有任何适当的表面特征。底表面340还承载刺穿元件400以用于打开瓶，尽管如此，其他结构也是可能的，比如使刺穿元件400延伸穿过底表面340中的开口或使刺穿元件承载在气瓶上。当然，在一些结构中，根本不需要刺穿元件，比如在气瓶包括阀的情况下。

在本示例性实施方式中，接纳器开口300设置成与如图3a至图3c中所构造的垫圈和瓶一起使用。因而，开口300可以具有约0.22英寸的总深度、约0.122英寸的外渐缩区段310的长度/深度、约0.375英寸的内区段320的直径、以及相对于内区段320的直壁约7.5度的渐缩区段的角度。外区段310的锥度将外区段310的最外部处的开口的尺寸限定为比垫圈200/颈部110的最大直径更大，从而允许垫圈200相对容易地、无阻力地引入开口300中。然而，当垫圈200和颈部110被轴向地推入开口300中时，开口300的尺寸减小并且垫圈200被挤压在开口300与颈部110之间。因此，垫圈200的下部220与开口300的侧壁一一尤其在外区段310与内区段320会合的断点处一一以及与颈部110的侧表面111形成压盖密封或侧密封。如本文中所使用的，压盖密封或侧密封为形成在垫圈的下部220的一部分与瓶的颈部110的侧表面之间和/或下部220的一部分与接纳器开口300的对应的一部分之间的密封，并且压盖密封或侧密封可以涉及垫圈200与侧表面111之间和/或垫圈200与开口300的侧壁之间的滑动运动，尽管这种运动是不需要的。在颈部110前进到开口300中的情况下，刺穿元件400可以穿透气体出口120，例如，刺穿出口处的帽或盖。该刺穿从瓶释放气体，但是压盖密封可以阻止沿着颈部110和/或开口300的侧壁的气体泄漏。进一步的前进可以使垫圈200的上部210的面250与底表面340接触，从而使垫圈200与底表面340以及与瓶100的顶表面112形成面密封。在其他实施方式中，上部210可以在气瓶颈部110的轴向运动完成之前接触底表面340，并且因而面密封可以在气体出口120的刺穿之前或在气体出口120的刺穿期间形成。面密封为形成在垫圈的上部210与瓶100的顶表面112之间或形成在上部210与底表面340之间的密封。面密封通常将不产生在垫圈与顶表面112或底表面340之间存在滑动运动的区域中。

图5a至图5d图示了涉及如在本文中的一个或多个实施方式中描述的被插入气体输送机构的接纳器的斜切开口中的有垫圈的压缩气瓶的示例性前进顺序。随着瓶前进直到瓶的气体出口被刺破或以其他方式被打开为止以及直到垫圈的摩擦和硬化或其他机械干扰防止瓶进一步轴向行进到开口中为止，在各个阶段完成一定的密封。

在图5a中，瓶100的颈部110轴向地前进到瓶接纳器10的开口300中。在该阶段且在本示例性实施方式中，垫圈200在至少来自垫圈外部的任何力作用下既不被压缩也不变形。然而，如上所述，垫圈200可以在与瓶的颈部110接合时被拉伸或以其他方式变形。在本实施方式中，瓶的颈部110是有螺纹的，并且垫圈200可以螺纹连接到颈部110上(不论垫圈是否具有对应的内螺纹)、按压在颈部110上、通过粘合剂材料粘结至颈部、在垫圈200没有发生变形的情况下放置在颈部上、或者以其他方式与颈部接合。开口300的结构与图4中开口300的结构相同，不同的是，示出了刺穿元件300的基部410并且该基部410包括开口300的底表面340中的凹槽或脊特征。

在垫圈200初始插入开口300的近端斜切区段310中时，如图5b中所示，垫圈200的上区段210向内和/或轴向地变形，从而形成垫圈侧壁230与开口侧壁和/或瓶侧表面111之间的初始径向压盖密封。在图5c中，瓶和垫圈进一步前进以使得此时在底表面340与刺穿元件基部410以及垫圈200的上表面250之间形成面密封。垫圈在颈部110上的螺纹上方和下方轴向地变形且绕螺纹和上开口280径向地变形，例如以与颈部110的侧表面111形成压盖密封。垫圈200的侧壁230之间的径向压盖密封此时形成在开口300的外部310和内部320两者中。此时，已产生相当强的密封(面密封和压盖密封的形式)以便为刺穿元件400刺穿瓶的气体出口120且释放保持在例如2600psi的压力下的气体做好准备。应当指出的是，垫圈的上部210的弯曲轮廓以及上开口280中的空隙向垫圈提供了变形或压平空间并且因而允许进一步轴向行进到开口300中。最后，图5d示出了完全前进在开口300内的颈部以及已刺穿、刺破或以其他方式打开瓶的刺穿元件400。上部210已从圆形O形环状结构变形以与底表面340和开口300的刺穿元件基部410相符合，因而产生强的面密封。底表面340和基部410中的特征(台阶、脊、凹部、凸缘)可操作为捕捉、绑定或阻碍垫圈的使颈部横向或轴向地蠕变或展开下来的趋势，但这不一定是必需的。还示出了刺穿元件400与上开口280之间的压盖密封，尽管在某些情况下并不形成该密封。另外，在该插入阶段或在该插入阶段即将发生之前，垫圈材料可能经历“蠕变”或以其他方式由加压物质沿侧壁230轴向向下地迫压。然而，在前进时，当开口300的外部310和内部320的交点与颈部110的渐缩端111一致时，在颈部与钻孔之间产生绑定点或平衡，其中，垫圈材料不再沿轴向方向变形或蠕变，而是压缩颈部且防止颈部的进一步轴向行进。图5e图示了垫圈已经历的变形和压缩，其中，虚线240指示在插入和经历应变之前的其初始形状，并且实线指示垫圈已在很大程度上顺应了开口300的形状。

除所描述的先前的垫圈实施方式之外，其他变化也可能更适合于特定应用、瓶接纳器几何形状和结构。例如，图6a至图6d示出了具有基本上没有特征的侧壁230的垫圈200，但是该垫圈200具有出现在垫圈250的上部210的面250上的一个或多个环(图6a)、凹坑(图6b)、脊或槽(图6c)以及凸起块(图6d)。作为替代或补充，这些特征可以出现在侧壁230上。这些特征件可操作为变形且允许轴向行进，同时仍然提供密封，并且还可操作为绑定在瓶接纳器10的开口300的底表面340中承载的特征，比如脊、台阶、凹口等，进而防止垫圈的蠕变和展开。

如上所述，垫圈可以设置成在垫圈的不同部分中具有不同的材料和/或属性。例如，图6e至图6g示出了具有不同弹性、硬度和/或硬度计的选定区域的垫圈的截面图。在图6e中，这些区域为垫圈200的上部210和下部220，例如，上部210可以具有比下部220更低的弹性、硬度或硬度计，反之依然。在图6f中，不同材料/特性的区域为整个下部220、垫圈的外周处的延伸到上部210中的部分、以及包括垫圈200的面250的内部的上部210的径向内部。同样，这些不同的区域可以具有彼此不同的硬度、弹性或硬度计，并且这些特征件可以通过不同的材料、处理(比如热处理或化学处理)等而提供。在图6g中，不同材料/特性的区域为限定意在接触瓶的颈部110的侧表面111和顶表面112的垫圈200的外表面211和垫圈200的内部部分212的外部部分。以上垫圈中的不同区域可以这样产生，即：根据每个区域的期望的属性而不同地处理或加工单一材料；或者，精加工作为一种材料以上的复合材料的垫圈。

在前面大体描述了各种瓶接纳器的同时，在图7a和图7示出了示例性实施方式中的瓶接纳器10的侧视图和截面图。如上所述，本发明的方面可以与用于任何气体输送装置的任何适当的瓶接纳器10使用，因此图7a和图7b的示例性实施方式不应理解为是限制性的。在本实施方式中，瓶接纳器10包括中空杯体500，中空杯体500具有用于与接纳器本体505联接的螺纹端520和位于杯体500的基部中的支承表面510。杯体500设置成接纳瓶100，使得支承表面510在杯体500中支承瓶100。支承表面510优选地为窄的(但是不能够刺破瓶)和/或光滑的并且可操作成在杯体500螺纹连接到接纳器本体505上时不将旋转力施加至瓶。应当理解的是，将杯体500螺纹连接到接纳器本体505上使瓶100的颈部110轴向地前进而与接纳器开口300和刺穿元件400接合，从而形成适当的密封且打开瓶的气体出口120。在本实施方式中，瓶100不在与开口300接合的同时旋转地移动，但是这种运动是可能的，例如，瓶的带螺纹的颈部与开口300螺纹接合。

尽管以上所描述的一些实施方式具有设置成与由瓶接纳器承载的刺穿元件一起操作的垫圈和瓶，但刺穿元件(如果需要)可以承载在瓶上。例如，图8a示出了包括与瓶100组合的刺穿元件400和垫圈200的替代性实施方式。在本示例中，平滑的带颈部的瓶(其替代性地可以是带螺纹的)如本文中别处所描述的那样与垫圈200配装，并且帮助将刺穿元件400相对于气体出口120保持在位。因而，刺穿元件400可以由垫圈200承载，尽管如此，还可能的是，刺穿元件400可能与垫圈分离，例如附接至瓶100。在本实施方式中，刺穿元件400包括金属凸缘(未示出)和在气体出口120上延伸的尖锐的弧形构件，其中该金属凸缘抵着垫圈200的上部210的一部分延伸和/或在垫圈200的上部210的一部分下面延伸。在使用中，接纳器的钝砧或其他部件与刺穿元件400接合且在面密封和压盖密封由垫圈提供时迫使刺穿元件400通过气体出口120。当然，刺穿元件400可以其他方式设置，例如具有如图5e中示出的构型。

本发明的方面还涉及用于瓶接纳器的构型，包括接纳器开口的结构。例如，图9a和图9b描绘了以与图2a至图2c以及图3a至图3c中示出的瓶100和垫圈200类似的方式设置的瓶100和垫圈200的实施方式。同样，示出了以与图5a至图5e中的瓶接纳器10类似的方式设置的瓶接纳器10。然而，在本实施方式中，瓶接纳器10包括接纳刺穿元件400的开口300，当刺穿元件400接纳到开口300中时，刺穿元件400也形成开口的底表面340。本实施方式在瓶100与瓶接纳器10的接合过程期间至少部分地起到提高建立刺穿元件400与垫圈200之间的面密封的可能性或者改进该面密封的稳固性的作用。在本实施方式中，垫圈200在颈部110处粘合或以其他方式附接至瓶100，并且刺穿元件基部410与图9b中示出的位置中的开口300例如通过焊接、粘合剂、螺纹接合、摩擦配合等密封地接合。

当颈部110和垫圈200被引入开口300中时，刺穿元件400接触气体出口120且开始刺穿气体出口120，垫圈的上表面250在开口300的底表面340处与刺穿元件基部410上的凸起的环形环或脊430接触。(尽管在本实施方式中环或脊形成在刺穿元件基部410上，但环或脊可以形成在接纳器10的本体上)。这种早期的接触帮助在气体出口120的刺穿期间或在气体出口120的刺穿之前产生早期的面密封，如图9b中所示。当瓶100进一步前进到开口300中时，垫圈200一一在本实施方式中是可压缩的一一能够在底表面340处围绕环或脊430变形，从而改进面密封且通过刺穿元件400增加气体出口120的破裂的程度。压盖密封可以由或不由垫圈200的下部220与颈部110和/或开口300的侧壁来提供。本实施方式中的环或脊示出为具有半圆形的截面的简单的凸起部。替代性地，环或脊430可以是或包括尖的翅片或三角形楔部，以增大垫圈200的面250上的压力。另外，可以采用例如呈同心形式的许多脊。垫圈200的面250示出为相对于脊430基本平坦。替代性地，面250可以包括其自身的圆形或环形脊，从而给配合的一个或多个表面潜在地提供环或脊430。

图10a和图10b描绘了设置成与垫圈200接合的刺穿元件400/底表面340的替代性实施方式。在本实施方式中，开口300的底表面340包括刺穿元件基部410的面向垫圈表面上的外环形斜面450，其用于在垫圈200前进到开口300中时在垫圈200的上开口280与刺穿元件400之间产生压盖密封或径向压缩密封。在本实施方式中，这种径向或压盖密封可以在气体出口120由刺穿元件400刺破期间和/或在气体出口120由刺穿元件400刺破之后形成。该径向密封可以是产生在垫圈200与底表面340的平坦部之间的面密封的附加的密封，这在气瓶颈部110和垫圈200完全插入开口300中时发生。当斜面450抵着颈部110楔入垫圈200中时，斜面450的定位也可以用于改进垫圈200与气瓶颈部110之间的密封。在本实施方式中，上开口280的直径与刺穿元件400的直径紧密匹配，以在刚刚接触斜面450之后就产生压盖密封，尽管这种密封不是必需的。因而，本实施方式和其他实施方式中的上开口280可以在给定的垫圈、刺穿元件和接纳器开口的配合表面下根据所需量的压盖密封而小于、等于或大于刺穿元件400的外径。斜面450示出为刺穿元件基部410的一部分，但是替代性地可以与接纳器本体成一体。另外，斜面450示出为简单的斜面或斜切表面，但是可以替代性地为简单的阶梯状几何形状、使用抛物线斜面或其他变化的斜面。

图11a和图11b描绘了用于设置接纳器开口300的底表面340的另一替代性实施方式。同样，限定底表面340的表面特征件设置在刺穿元件400的基部410上，但是也可以设置在接纳器本体上或接纳器本体与刺穿元件或其他部件的组合上。在本实施方式中，除了像图10a和图10b中的斜面450那样的斜面450之外，还提供了附加的斜面400’。该结构在底表面340处提供环形腔并且使得能够改进垫圈200、基部410与刺穿元件400之间的压盖密封。当垫圈200行进到形成在斜面450与斜面400’之间的变窄区域中时，垫圈200被径向地压缩，从而改进压盖密封。斜面450和斜面400’示出为在气瓶颈部110前进到开口300中的同时接触垫圈200，但是替代性地，外斜面450可以更长，即，可以比内斜面400’更早地接触垫圈200，反之亦然。同样，斜面450和/或斜面400’可以替代性地形成在开口300中，同时实现相同的目的。

图12a和图12b描绘了用于改进面250与接纳器开口300的底表面340之间的面密封的垫圈200的又一替代性实施方式。在本实施方式中，垫圈面250具有定位在垫圈200的外周处或附近的凸起的环形脊250’。该凸起的脊250’在面250中形成杯形或碗状凹陷并且在气体出口120由刺穿元件400打开之前接触底表面340。当瓶100前进到开口300中时，脊250’抵着表面340被压缩，从而产生如图12b中示出的面密封。当瓶进一步前进时，脊250’进一步压缩，最终允许面250的其余部分与底表面340之间的接触。当压力抵着开口300的侧壁向外迫压脊250’时，脊250’被朝向垫圈200的外周偏压以在由刺穿元件400刺穿之后利用从瓶100释放的压力产生压盖密封。然而，在替代实施方式中，这种面向垫圈的脊可以被朝向开口300的内部偏压或可以位于沿着垫圈面250的任何位置处。同样，垫圈200的下部220可以提供或不提供压盖密封。脊示出为从面250突出的圆弧突出部，但各种不同的形状和截面都可以是有效的。另外，底表面340示出为平坦的，但是可以替代性地采用如图9至图11中描绘的实施方式中那样的斜面或脊，或替代性地采用与底表面340的浮雕配合。

图13a和图13b描绘了采用位于垫圈200的横向侧壁230的外表面上的特征件231的垫圈200的替代性实施方式。该特征件在气体出口120由刺穿元件400刺破之前在特征件231与开口300的侧壁表面320之间产生改进的压盖密封。在本实施方式中，特征件231为围绕垫圈横向侧壁230的圆周的简单的凸起的环形脊或环，并且具有比开口300的由侧壁表面320限定的内径更大的外径。因此，一旦特征件231进入开口的由侧壁表面320包围的区域，则在特征件231的区域中在表面320与垫圈200之间产生了压盖密封。该密封优选地在气体出口120由刺穿元件400刺破之前形成。当瓶100进一步前进到开口300中时，在垫圈200与底表面340之间可以附加地产生面密封，尽管这可能不是必需的。虽然在本实施方式中仅示出了一个特征件231，但是可能存在位于沿着垫圈横向侧壁230的多个点处的具有变化的尺寸和/或几何形状的多个特征件，以使在气瓶颈部110插入到钻孔300中的各个阶段期间形成的压盖密封的程度最优化。此外，这种特征件231可以设置在垫圈200的下部220的内表面上，用于与气瓶颈部侧表面111相互作用。

图14a和图14b描绘了包括用于将垫圈200紧固至气瓶颈部110的环600的另一个实施方式。如上所述，垫圈200可以永久地附接至瓶或不永久地附接至瓶，并且可以以各种不同的方式附接。在本实施方式中，环600紧固在垫圈横向侧壁230的一部分上，从而抵着气瓶颈部110压缩横向侧壁230部。在一些实施方式中，压缩量足够大以在垫圈下部220与气瓶颈部110之间产生足以阻止瓶100的峰值填充压力例如2600psi的压盖密封。然而，在其他实施方式中，环600可以在垫圈200上相对松动地配装。在图14b中，环600示出为抵着气瓶颈部110压缩横向壁230，然而，环600的一部分在颈部110和颈部110的顶表面两者上方延伸。这种延伸可以通过气瓶颈部110与开口300的壁之间的任何间隙而支承垫圈200的在顶表面112上方的部分不被挤压。在优选使用中，环600的外径接近但小于接纳器10的开口300的直径，其中“滑动配合”是优选的。然而，在其他结构中，环600的外径可以比开口300(或者开口300的至少与环600接合的部分)更大，使得环600被夹紧到垫圈200和颈部110上。这可以帮助在垫圈200与颈部110和/或环600之间产生压盖密封。在本实施方式中，环600示出为组装在垫圈200和颈部110上的单独的元件。替代性地，环600可以模制在垫圈200内，例如作为下部220的横向侧壁230的一部分。环600在一些实施方式中优选地由高度抗环向应力或张力的材料制成，并且环600可以是完全刚性或柔性的，至少部分地刚性或柔性。另外，尽管环600示出为单个的整体，但环600可以包括多个较小的环，所述多个较小的环彼此邻近或者沿着垫圈200的长度以任何适当的距离间隔开。在另一结构中，环600可以由围绕垫圈200缠绕一次或多次的紧紧卷绕的绳线、丝线、绞线或缆线形成。

图14a和图14b的实施方式描绘了垫圈200与瓶100之间的机械互锁的一个示例性实施方式，应当理解的是，其他结构也是可能的。这种互锁可以替代性地通过与气瓶颈部110的螺纹接合的下部220的内表面的螺纹而实现。作为替代或补充，垫圈200可以胶合、超声焊接至瓶100的颈部110或围绕瓶100的颈部110插入模制。在所描绘的实施方式中，垫圈200示出为覆盖气瓶颈部的一些部分以及气瓶颈部的顶表面的至少一部分。替代性地，垫圈200可以覆盖瓶100的整个外表面或瓶100的部分外表面。

图15a和图15b描绘了可操作为提供与气瓶接纳器的侧壁的压盖密封的垫圈组件的另一实施方式。在本实施方式中，垫圈包括顶部套筒201、底部套筒202、以及定位在顶部套筒201与底部套筒202之间的弹性元件203。底部套筒202、弹性元件203、顶部套筒201的一部分形成垫圈200的下部220，顶部套筒201的上部形成垫圈200的上部210。顶部套筒201和底部套筒202构造成形成槽或座，弹性元件203可以承载在该槽或座中且使得顶部套筒201和底部套筒202可以将引起弹性元件203径向向外和/或向内扩展的力施加在弹性元件203上。在本实施方式中，顶部套筒201和底部套筒202设置成能够朝向彼此移动，使得弹性元件203被挤压在顶部套筒201与底部套筒202之间，即，顶部套筒201和底部套筒202可以将轴向力施加在弹性元件203的顶表面和底表面上。该轴向力可以引起弹性元件径向向内和/或向外扩展。弹性元件203的向外和/或向内的径向移动可以使弹性元件与气瓶接纳器开口的侧壁和/或与套筒201、套筒202或颈部110的侧表面111的一部分形成压盖密封。

虽然在本实施方式中，顶部套筒201和底部套筒202设置成彼此同心且以可滑动的方式彼此联接，以允许相对于彼此的轴向平移，但是这种结构不是必需的。例如，顶部套筒201和底部套筒202可以具有简单的筒形壳体形状并且分别定位在弹性元件203的上侧和下侧。另外，虽然在本实施方式中，顶部套筒201和底部套筒202互锁成使得限制了套筒201和套筒202远离彼此的移动(例如，顶部套筒201的下端处的钩201a可以接合底部套筒202的钩202a，以防止移除顶部套筒201)，但是这种结构不是必需的。相反，套筒201和套筒202如果需要可以制造成能够容易地分离，例如，使得顶部套筒201可以从垫圈200移除。另外，钩201a和钩202a可以被斜切，例如以帮助允许钩201a插入钩202a下方的底部套筒202限定的空间中。

虽然在本实施方式中，弹性元件203的径向移动通过将轴向力施加至弹性元件203而引起，但是垫圈203可以设置成将径向力施加至弹性元件203或者将包括径向分量和轴向分量的力施加至弹性元件203。例如，在槽处接合弹性元件203的顶部套筒201和底部套筒202的表面可以被斜切，使得当套筒201和套筒202朝向彼此移动时，斜切部径向向外地推动弹性元件203。在另一实施方式中，套筒201和套筒202可以各自具有锥形部，所述锥形部彼此接合，使得其中坐落有弹性元件203的槽径向向外地扩展。例如，顶部套筒201可以具有截头圆锥形下端，该截头圆锥形下端接纳在底部套筒202的上端内。顶部套筒201和底部套筒202的锥形下端的插入可以使底部套筒202的上端径向向外地扩展(无论是通过弹性和/或塑性变形还是通过其他运动)，这将径向向外的力施加在弹性元件203上。其他结构也是可能的。

虽然在本实施方式中，底部套筒202相对于气瓶颈部110固定(例如，通过底部套筒202与颈部110的螺纹接合、通过粘合剂、焊接等)，并且顶部套筒201相对于气瓶颈部110和底部套筒202可移动，但是其他构型也是可能的。例如，顶部套筒201可以相对于颈部110固定，而底部套筒202可以是可移动的(例如，朝向颈部110的顶表面112向上移动)。替代性地，顶部套筒201和底部套筒202两者能够相对于颈部110及相对于彼此移动。

在本示例性实施方式中，垫圈200的上部210不包括定位在颈部110的顶表面112上的元件，但是可以设置这种元件，例如以如同本文中讨论的任何结构那样地设置。这种元件可以附接至顶部套筒201的上端，或可以是定位在顶表面112上的独立的部分。另外，顶部套筒201的上端可以设置成形成面密封(例如，与接纳器开口的底表面形成面密封)，或者不形成面密封。此外，顶部套筒201可以承载刺穿元件，不论刺穿元件是否附接至顶部套筒201。

在使用中，呈图15a中示出的形式的组装垫圈200可以被插入瓶接纳器10中，例如具有筒形形状的接纳器开口300具有直的侧壁310、直的侧壁320以及平坦的底表面340。当顶部套筒201接触底部表面340并且气瓶颈部110和底部套筒202被进一步插入开口300中时，顶部套筒201朝向底部套筒202移动，从而将力施加在弹性元件203上。因此，弹性元件203可以径向向外地移动且与接纳器开口的侧壁形成压盖密封。该密封可以通过如下地被保持，即：固定瓶和/或固定顶部套筒201和底部套筒202的相对位置，例如使套筒201和套筒202的锁定元件彼此接合或将瓶相对于接纳器10固定在位。可以限制顶部套筒201和底部套筒202朝向彼此的移动，例如以防止过大的力施加至弹性元件203。在图15b的实施方式中，这种运动通过钩201a接触底部套筒202的底端处的止挡件而被限制，尽管如此，其他结构也是可能的。

为了使瓶100与接纳器10脱离，套筒201和套筒202可以远离彼此而移动，从而允许弹性元件203径向向内地移动。在一些实施方式中，顶部套筒201可以包括如下的特征件：该特征件帮助弹性元件203径向向内地缩回且远离接纳器开口300的侧壁，例如以脱离压盖密封且从侧壁释放弹性元件。例如，顶部套筒201可以包括定位在弹性元件203上的向内倾斜的斜切部，该向内倾斜的斜切部布置成与弹性元件203的上外表面接合且在颈部110从开口300拉动时径向向内地拉动弹性元件203。另外，其他结构也是可能的，比如在弹性元件203上滑动的外套筒。

图15a和图15b的实施方式的各种改型是可能的。例如，垫圈200可以包括联接至气瓶颈部的多个弹性元件和多个套筒。套筒201和套筒202可以由任何适当的材料例如金属或塑料或这些材料的组合制成。类似地，弹性元件203可以由诸如橡胶、氯丁橡胶等(包括本文中所提到的那些材料)之类的适当的材料制成或者包括这些材料。

虽然每个所公开的实施方式描绘了可用于将瓶100密封至接纳器10的各种特征，但这些特征可以根据给定的应用而单独或组合使用以实现各种优选的结果。

在如上对本发明的至少一个实施方式的若干方面进行了描述之后，应当理解的是，对于本领域的技术人员而言可容易地进行各种变化、修改和改进。这些变化、修改和改进意在构成本公开的一部分，并且意在落入本发明的精神和范围内。因此，上文的描述和附图仅作为示例。

Claims (14)

1.一种用于压缩气瓶的垫圈，所述压缩气瓶具有颈部，所述颈部具有围绕气体出口的顶表面和从所述顶表面向下延伸的侧表面，所述垫圈包括：

上部，所述上部包括径向延伸部，所述径向延伸部限定面且设置成用于定位在所述压缩气瓶的所述顶表面上且用于与所述顶表面形成密封；以及

下部，所述下部从所述上部向下延伸并且具有侧壁部，所述侧壁部设置成围绕所述压缩气瓶的所述颈部的所述侧表面延伸，所述下部的所述侧壁部设置成与所述侧表面形成密封；

包括刚性材料的环，所述环围绕所述下部的一部分延伸且设置成将所述垫圈保持在所述颈部上，所述环被紧固在所述侧壁部的一部分上，以抵着所述压缩气瓶的所述颈部压缩所述侧壁部，所述环构造成在所述颈部的所述顶表面上方延伸，以支承所述上部的在所述顶表面上方的部分不被挤压，所述上部的所述面不被所述环覆盖。

2.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述下部的侧壁部为连续的侧壁部，所述连续的侧壁部设置成围绕所述压缩气瓶的所述颈部的所述侧表面延伸且与所述侧表面形成密封。

3.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述上部包括靠近所述上部的中心、设置成用于定位在所述气体出口上方的上开口。

4.根据权利要求3所述的垫圈，其中，所述上部在所述上开口处设置成与用于刺穿所述气体出口的刺穿元件接合且与所述刺穿元件形成密封。

5.根据权利要求4所述的垫圈，其中，所述上部在所述上开口处设置成与所述刺穿元件形成压盖密封。

6.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述上部包括环面或环形形状元件。

7.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述垫圈包括位于所述上部的面上的一个或多个表面特征，所述一个或多个表面特征包括一个或多个凸起、脊、槽或环。

8.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述下部附接至所述上部的外周且从所述上部的外周向下延伸。

9.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述下部具有筒形壳体形状或截头圆锥形状。

10.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述上部和所述下部一起形成杯形内部空间，所述杯形内部空间设置成接纳所述压缩气瓶的所述颈部的一部分。

11.根据权利要求10所述的垫圈，其中，所述杯形内部空间渐缩为在所述上部附近比在所述下部的底端附近具有更小的尺寸。

12.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述垫圈附接至所述压缩气瓶的所述颈部。

13.根据权利要求1所述的垫圈，其中，所述垫圈被气瓶接纳器的开口接纳，并且所述气瓶接纳器的开口的尺寸和形状设定为与所述垫圈的所述上部和所述下部形成密封。

14.根据权利要求13所述的垫圈，其中，所述气瓶接纳器的开口包括设置成刺穿所述压缩气瓶的所述气体出口的刺穿元件。