CN110325474B - 具有一体式通气系统的桶封闭件 - Google Patents

Abstract

提供一种用于饮料桶(90)的封闭件(1)，该封闭件(1)包括用于允许加压气体进入饮料桶(90)的顶部空间的入口和限定封闭件(1)的至少一部分的阀壳体(20)。阀壳体(20)具有壳体壁(21)，该壳体壁限定阀壳体(20)的至少一部分。封闭件(1)设置有与入口分开的阻挡件(29)，该阻挡件与壳体壁(21)一体地形成并且被构造成密封封闭件(1)，使得封闭件(1)在不通气构造时能够将加压气体保持在桶(90)内。阻挡件厚度被构造成使得阻挡件(29)通过来自桶(90)内的内部压力而破裂，以便将封闭件(1)切换成通气构造，在通气构造中，桶(90)的顶部空间与封闭件(1)的外部之间能够通过破裂的阻挡件(29)而流体连通。

Description

具有一体式通气系统的桶封闭件

技术领域

本发明涉及一种用于饮料桶(beverage keg)的封闭件，该封闭件被构造成用于储存、运输和分配饮料。本发明的各方面涉及用于饮料桶的封闭件，以及提供有或装配有封闭件的饮料桶。

背景技术

桶广泛用于诸如啤酒的饮料的分发(distribution，配送)和分配(dispensing)。桶通常设有封闭和密封桶的颈部的封闭件。封闭件可限定一对流动路径，该流动路径使饮料能够在填充操作(filling operation，灌装操作)期间被引入桶中，这种填充操作通常在桶倒置的情况下进行。流动路径还可使饮料能够从桶被分配，例如加压气体通过流动路径中的第一流动路径而被引入桶，以便迫使饮料通过第二流动路径流出桶。

传统的桶通常由金属形成，并且打算在丢弃之前多次使用。然而，塑料桶也已经被引入市场，包括由PET或其它塑料材料的预成型件拉伸吹塑成型的一次性桶。

通常希望确保桶在使用后(例如在桶的内容物已经被分配后)减压。对于通常在使用后被压碎的一次性塑料桶来说尤其如此。为此目的，一些分配头包括放气阀(purgevalve，清除阀)，该放气阀可操作以在封闭件与分配头断开之前从桶排出推进气体(propellant gas)。一些封闭件还包括一机构，该机构用于防止封闭件的阀元件在从分配头断开之后返回到关闭状态，以便确保桶内没有残余压力保留。然而，这样的机构通常是复杂且昂贵的，并且可以包括长的公差链并且易于失效。

此外，希望限制桶内经受的内部压力。为此，一些封闭件包括自动通气系统。然而，已知的通气系统通常是复杂和昂贵的，尤其是当应用于塑料封闭件时，上述塑料封闭件在一些情况下可能是旨在使用后与桶一起处理的一次性物品，并且可能不能以一致的内部压力提供可靠的通气。

最后，通常希望使桶封闭件的成本和复杂性最小化，以增加组装的容易性，并提供坚固的设计。然而，已知的封闭件通常包括形成封闭件的主要结构的大量部件，并且组装起来可能是困难且耗时的。

本发明的目的是解决与现有技术相关的缺点。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于饮料桶的封闭件，封闭件包括：

入口，用于允许加压气体进入饮料桶的顶部空间；以及

阀壳体，限定封闭件的至少一部分，该阀壳体具有限定阀壳体的至少一部分的壳体壁，

其中，封闭件设置有与入口分开的阻挡件，该阻挡件与壳体壁一体地形成并被构造成密封封闭件，使得封闭件在不通气构造时能够将加压气体保持在桶内；以及

其中，阻挡件厚度被构造成使得阻挡件通过来自桶内的内部压力破裂，以便将封闭件切换到通气构造，在该通气构造中，通过破裂的阻挡件，桶的顶部空间与封闭件的外部之间的流体连通是可能的。

本发明的通气孔和阻挡件提供可靠和方便的通气系统，通过该通气系统，封闭件(和封闭件所附接到的桶)可以根据桶内的内部压力自动地和永久地通气。这样，当封闭件装配到桶上时，可以限制桶内经受的内部压力。已经发现本发明的通气系统在可预测的内部压力下提供一致的自动通气，且在相同设计的封闭件之间具有小的通气压力变化。本发明的通气系统也是简单的、坚固的和成本有效的。

与使用附接的阻挡件(例如胶合或焊接)相比，一体式阻挡件不需要特殊的阻挡件材料，并且通过消除在阻挡件的生产之后将阻挡件施加且永久地附接到壳体的额外步骤而简化了生产过程。由此产生的壳体更容易且更便宜生产，因为它不需要特殊的阻挡件材料，也更容易回收。此外，生产过程的再现性高于必须被附接的单独的阻挡件，这导致更可靠的阀，该阀将以更好的可预测压力和更可预测的方式破裂。

在一个实施例中，壳体壁厚大于阻挡件厚度。然而，通过适当地放置爆裂标志，阻挡件也可以具有与壳体壁的其余部分相似或相等的厚度。

阀壳体可以通过注塑成型获得，而阻挡件通过在注塑成型过程中临时压缩壳体壁的阻挡件部分而获得。

该阻挡件还可包括至少一个爆裂标志，爆裂标志处的壁厚小于阻挡件整体厚度(overall barrier thickness)。增加一个或多个爆裂标志可以改进对阻挡件破裂时的压力、实际破裂的力学以及爆裂后仍保持附接到封闭件的阻挡件部分的形状和位置的控制。爆裂标志可设置在阀壳体的面向内和/或面向外的表面处，并且例如成形为窄线和/或小的几何形状。在一个示例性实施例中，阻挡件整体厚度在0.1mm-2mm的范围内，并且爆裂标志处的壁厚在0.05mm-0.5mm的范围内。

阻挡件的宽度或直径可在6mm-14mm的范围内或在8mm-12mm的范围内，并且例如被构造成在5巴-8巴的范围内的内部压力下破裂。

可选地，壳体壁还包括至少一个通气孔，所述至少一个通气孔设置在阻挡件附近，用以允许朝向阻挡件和/或来自阻挡件的流体连通。该通气孔的宽度或直径可以在1mm-4mm的范围内或在2mm-3mm的范围内。利用具有固定和预定直径的附加通气孔，在阻挡件爆裂之后加压流体的流出(流速和方向)可以更加可预测。

封闭件还可以包括围绕壳体壁的至少一部分延伸的外壁，该外壁至少部分地覆盖通气孔和阻挡件。外壁可以作为单独部件的一部分与壳体壁分开形成。可选地，外壁被设置有至少一个孔，所述至少一个孔被构造为允许通过外壁检查和/或接近阻挡件。

封闭件还可包括头部，该头部被构造成用于附接到填充头或分配头。该头部可被构造成用于附接到扁平型填充头和分配头，例如A型或G型填充头和分配头，或者替代性地用于附接到S型或D型填充头和分配头。

根据本发明的另一方面，提供了一种饮料桶，该饮料桶供应有或装配有包括上述特征中任一个的封闭件。

在本申请的范围内，明确地旨在可以独立地或以任何组合来采用在前面的段落、权利要求和/或在以下的描述和附图中所阐述的各个方面、实施例、示例和替代方案，特别是其各个特征。也就是说，所有实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式和/或组合来进行组合，除非这些特征不兼容。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的一个或多个实施例，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的包括塑料桶和封闭件的桶组件的截面图的视图；

图2是单独示出了封闭件的视图；

图3示出了封闭件的部件的分解图；

图4a至图4h示出了封闭件的壳体部件的各种视图；

图5a至图5e和图6a至图6e示出了在其操作的各种阶段的封闭件的截面图；以及

图7是图4a至图4d所示壳体部件的下侧的视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的包括塑料桶90和封闭件1的桶组件的截面图。图2中还独立于桶90地示出了封闭件1，图3中示出了封闭件1的部件的分解图。

桶90包括大体上半球形的基部，该基部包括被布置成花瓣状构型的多个泡罩(blister)状的支脚，在使用时桶90可立在这些支脚上。桶90还包括与基部的顶部一体形成并从基部的顶部向上延伸的柱形本体部分，以及在本体部分的顶边缘处与本体部分一体形成的大体上半球形的肩部91。在肩部91的顶部，桶90设有限定桶90的开口的颈部部分92。封闭件1通过卡扣配合接合连接到桶90的颈部92，如下面更详细地描述的。

桶90由塑料的预成型件(例如PET预成型件)拉伸吹塑而成，并被构造成用于诸如生啤酒的饮料的分发和加压分配(尽管在其它实施例中桶90可同样被构造成用于其它碳酸或非碳酸饮料)。桶90被设计成在使用中(例如在使用传统生啤酒分配设备的加压分配期间)自站立在其基部的支脚上，并且被设计成能够独立地承受与生啤酒的加压分配相关联的内部压力(例如，在1巴(bar)至4巴的压力下)。桶90可包括阻挡层，以便增加容纳在桶中的啤酒的保存期限。

现在将描述封闭件1的结构和操作。可以理解，在整个说明书中，所有涉及封闭件1和封闭件1的部件的方向，例如“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”和“下侧”，是相对于图1所示的处于竖直定向的封闭件而言的，这是当封闭件1连接到以竖直定向站立在其基部上的桶90时封闭件1所被布置的定向(orientation，取向)。还应当理解，封闭件1的每个部分的定向在使用中可以变化，例如如果封闭件以不同于图1所示定向的定向使用。

封闭件1包括用于将封闭件1附接到桶90的颈部92的附接件10或外头部分或卡环。附接件10包括环形头部11，当封闭件已被装配到桶90上时，该环形头部11被设置在桶90的颈部92的顶部处。头部11具有大体上平坦的顶表面，并包括悬伸于桶90的颈部92的凸缘部分之上，并被构造成与填充头和分配头配合。封闭件1是A型封闭件，头部11被构造成与以传统方式用于分发和加压分配生啤酒的标准的A型填充头和分配头配合。头部11包括中心孔12，该中心孔12被构造成由可移动的阀元件30打开和关闭，以便选择性地打开和关闭通过封闭件1的同心的内部和外部流动路径，如下面更详细地描述的。

附接件10还包括从头部11的下侧向下延伸的环形附接部分或外壁13。环形壁13被构造成当封闭件1已经被装配到桶90时将桶90的颈部92的至少上部接收于其中。环形壁13设有多个夹持构型14，所述夹持构型从环形壁13朝向其下端径向向内延伸。夹持构型14被构造成卡扣在围绕桶90的颈部92设置的环形环上，以便使封闭件1能够卡扣配合到桶90的颈部92上并牢固地保持在其上。

封闭件1还包括被安装到附接件10的一体式壳体部件20。一体式壳体部件20在图4a中单独地示出，在图4b中以横截面示出，并且在图4c中从下面示出。

一体式壳体部件20包括环形壁或外壳体壁21。外壳体壁21和附接件10的头部11一起限定阀壳体，在阀壳体内容纳有阀元件30和弹簧40，弹簧40被构造成将阀元件30朝向关闭位置偏置。壳体的主体由外壳体壁21限定，并且壳体的顶部由附接件10的头部11限定。

外壳体壁21的顶边缘被接收在设置在附接件10的头部11的下侧上的圆周凹槽内。一体式壳体部件20通过多个夹持构型23被安装到附接件10，当一体式壳体部件20已经与附接件10推动装配在一起时，多个夹持构型23连接到邻近其顶边缘的外壳体壁21并且被接收在设置在附接件10的环形壁13中的相应的多个孔中。

当封闭件1已装配到桶90上时，外壳体壁21以紧密配合被接收在桶90的颈部部分92内。为了提高密封性能，可以在外壳体壁21与桶90的颈部92的内表面之间可选地设置O形环。外壳体壁21包括上部，当封闭件1已装配到桶90时，该上部在桶的颈部92的顶部上方延伸。

一体式壳体部件20还包括长型(elongate)管形式的内部管道部分24或矛形连接器。内部管道24同心地布置在外壳体壁21内，并且延伸穿过由外壳体壁21限定的壳体。内部管道24将壳体分成限定通过封闭件1的外部流动路径的环形外部空间(在外壳体壁21与内部管道24之间)和限定通过封闭件1的内部流动路径的内部空间(在内部管道24内部)。

内部管道24延伸到稍低于外壳体壁21的顶边缘的高度，并且在其上端设置有中心盖60。中心盖60包括端帽61，该端帽位于内部管道24的打开的上端的上方。中心盖60还包括从端帽61向下延伸的多个支腿62，每个支腿包括向外突出的夹持构型。支腿62被接收在内部管道24的上端内，且设置在支腿62上的夹持构型与形成在内部管道24的顶部附近的面向下的肩部接合，以便相对于内部管道24牢固地保持中心盖60，并阻止中心盖60的向外运动。中心盖60的端帽61与内部管道24的顶端稍微间隔开，使得中心盖60不密封内部管道24的顶端，而是允许内部管道24的内部与在中心盖60的多个支腿62之间直接围绕内部管道24的顶端的区域之间的流体连通。

环形阀元件30包括环形头部31和从头部31向下延伸的裙部32，头部和裙部均围绕内部管道24并与内部管道24的外表面接合。阀元件30还包括多个臂33，所述多个臂在裙部32的外侧从头部31向下延伸。多个臂33彼此间隔开，使得在多个臂33之间提供流动通道。每个臂33在其下端设置有径向向外延伸的接合结构34或扣栓(catch)构型。接合结构34或扣栓构型各自包括倾斜的下表面和限定钩(hook)的上表面。下面详细描述臂33和接合结构34或扣栓构型的目的。

阀元件30被构造成在阀壳体内沿着内部管道24滑动运动。阀元件30具有上部关闭位置(图1中所示)，在该位置，阀元件30的头部31与附接件10的头部11(围绕其外边缘)和中心盖60的端帽61(围绕其内边缘)中的每一个接合并形成密封，从而关闭通过封闭件1的外部流动路径和内部流动路径。通过相对于阀壳体压下阀元件30，阀元件30可移动到打开位置。当阀元件30已经移动到打开位置时，在阀元件30和附接件10的头部11之间允许在外部流动路径与封闭件1的外部之间的流体连通，并且在阀元件30和中心盖60的端帽61之间允许内部流动路径与封闭件1的外部之间的流体连通。

在本实施例中，内部管道24通过连接部25连接到形成阀壳体的主体的外壳体壁21，使得内部管道24和外壳体壁21作为单个一体式壳体部件20的一部分一体地形成在一起。连接部25从外壳体壁21的底边缘径向向内延伸，并限定阀壳体的封闭基部。弹簧40(其位于阀壳体内、在外壳体壁21与内部管道24之间的环形空间中)被压缩地布置在连接部25(形成阀壳体的基部)与阀元件30之间，使得阀元件30被朝向其关闭位置向上偏置。

连接部25可以采用壁的形式，可选地为大体上平坦的水平壁，其包括多个孔26或切口或者彼此周向间隔开以在其间限定孔26或切口的多个单独的支柱。设置在连接部25中的孔26允许封闭件1的外部流动路径与桶90内的顶部空间之间的流体连通，例如，以允许饮料在填充操作期间通过封闭件1引入桶90内，并允许饮料在分配操作期间穿过封闭件1流到桶90的外部。

孔26还被构造成接收位于阀壳体内的锁定元件的支腿，如下面将详细描述的。这些孔中的四个孔设置有突出到其相应孔中的止动构型25a。图7中示出了止动构型25a。每个止动构型25a包括接合表面，该接合表面突出地位于基部25的下侧，并且被构造成由接合元件或锁定元件的钩形构型接合，如下面将详细描述的。止动构型25a的接合表面相对于封闭件1的纵向轴线成角度，以增加与接合元件或钩形构型的接合的安全性。

内部管道24在连接部25下方向下延伸，以提供尾部，该尾部可以压配到长型管或矛状物(未示出)中。该管优选地延伸到桶90的底部处或靠近桶90的底部的位置，以便在桶90的底部与内部管道24的内部之间提供流体连通，由此允许桶90内容纳的饮料从桶90的底部被向上引出到内部管道24的内部中，并经由内部流动路径通过封闭件1。

附接件10、一体式壳体部件20和阀元件30各自优选地是注塑模制的塑料部件。上述封闭件1可通过首先将弹簧40和阀元件30插入到在外壳体壁21与一体式壳体部件20的内部管道24之间限定的环形空间中而组装。然后，中心盖60可以被压配到内部管道24中，并且一体式壳体部件20可以与附接件10压配在一起，以便完成封闭件1。长型管可以可选地与封闭件1一起提供，并且可以在封闭件90被装配到桶90的颈部92之前装配到封闭件。

上述封闭件结构使得封闭件1简单、坚固且可靠。封闭件1还易于以较少的零件数组装。

根据本发明，封闭件1设有通气系统，用于自动限制封闭件1所装配到的桶90内的内部压力。通气系统包括穿过阀壳体的一部分形成的通气孔27。在本实施例中，通气孔27采用直径约为2.4mm的圆形孔洞的形式，该圆形孔洞延伸穿过一体式壳体部件20的外壳体壁21，如图1、图4a和图4b所示。通气孔27设置在外壳体壁21的上部、靠近外壳体壁21的顶边缘的位置处，因此当封闭件1已装配到桶90时，通气孔27位于桶90的颈部92的外侧。通气孔27被一小环形壁28包围，该环形壁的外径大约为10mm，内径大约为7mm，且该环形壁从外壳体壁21的径向外表面向外延伸一小段距离。或者，环形壁28可从外壳体壁21的径向内表面延伸。

通气孔27设有一阻挡件29，该阻挡件围绕通气孔27附接到外壳体壁21上，并且当封闭件1是不通气构造(如提供给客户使用)时关闭和密封通气孔27。在图4a和图4b中未示出阻挡件29，但在图4c的视图和图4d的在通风孔27的位置处水平地穿过外壳体壁21截取的示意性局部截面图中示出了阻挡件29。为了更清楚，在图4c和图4d中夸大了阻挡件29的厚度。

阻挡件29包括总厚度约为0.03mm的膜或薄膜层。在本实施例中，阻挡件29采用层压薄膜的形式，该层压薄膜包括厚度约为0.02mm的铝箔层29a和由诸如LDPE的塑料材料形成的覆盖层或背衬层29b。铝箔层29a是阻挡件29的主要结构部件，并为阻挡件29提供结构强度。覆盖层或背衬层29b面向封闭件1的内部，并且充当铝箔层29a和封闭件1的内部之间的惰性阻挡件。覆盖层或背衬层29b可另外辅助于将阻挡件29焊接或粘附到封闭件1上。该薄膜可以类似于用于药品的泡罩包装中使用的铝薄膜。阻挡件29采用直径约为10mm的盘的形式，并具有圆形的外部形状，尽管其它形状也是可能的。

在本实施例中，阻挡件29位于环形壁28的顶部。例如通过声波焊接、感应或热焊接将阻挡件29焊接到外壳体壁21上，使得环形壁28熔化并在阻挡件29的外部29c或附接部分与外壳体壁21之间形成焊接部(weld)，该焊接部围绕通气孔27延伸，如图4d中示意性地示出。或者，环形壁和阻挡件可施加到内壳壁21。阻挡件29包括自由的或未附接的内部29d(焊接部的内侧)。在本实施例中，焊接部的外径约为10mm，自由或未附接的内部29d的直径约为7mm。这样，阻挡件29被附接到阀壳体而不需要任何额外的保持部件，这降低了封闭件1的成本、复杂性和零件数。在其它实施例中，可以省略环形壁28，而是可以将阻挡件29直接焊接到外壳体壁21的弯曲外表面上，或者可替代地，阻挡件29可以通过粘合剂结合到外壳体壁21。在另一替代方案中，壳体壁21的内表面或外表面处的环形凹部可形成用于将阻挡件焊接到其上的接触表面。在这种实施例中，已焊接的阻挡件将被径向地定位成与壳体壁21成一直线。

封闭件1的附接件10的环形壁13从头部11向下延伸到低于通气孔27和阻挡件29的程度(level，高度)。因此，当封闭件1被完全组装时，附接件10的环形壁13为阻挡件29提供保护。然而，附接件10的环形壁13设置有穿过该环形壁延伸的检查/接近(access，进入)孔15，该检查/接近孔与设置在外壳体壁21中的通气孔27对准。设置在附接件10的环形壁13中的检查/接近孔15允许对阻挡件29进行视觉检查。检查/接近孔15还允许接近阻挡件29，以便能够使封闭件1所附接的桶90被有针对性地手动减压，如下面更详细地描述的。

在本实施例中，附接件10的环形壁13设有单个检查/接近孔15，当附接件10被附接到一体式壳体部件20的外壳体壁21时，该检查/接近孔15应该与通气孔27和阻挡件29对准。为了确保在封闭件1的组装期间附接件10相对于外壳体壁21的正确对准，附接件10和外壳体壁21均设置有可识别的特征以辅助对准。在本实施例中，可识别的特征采取设置在附接件10的头部11的顶表面中的小凹部以及设置在外壳体壁21的底部处的小突起(在图2中都可见)的形式，其中，在将附接件10附接到外壳体壁21之前，所述小凹部和小突起应该彼此对准。

在其它实施例中，附接件10可以被构造成以多个不同定向附接到一体式壳体部件20的外壳体壁21，以便增加封闭件1的组装的容易度。例如，附接件10可以被构造成以围绕封闭件1的中心纵向轴线彼此间隔90度的四个可能定向中的任何一个定向被附接到一体式壳体部件20(且一体式壳体部件20的夹持构型23中的任何一个接合在被设置在附接件10的环形壁13中的相应孔的任何一个内)。在这种情况下，附接件10的环形壁13可以包括围绕环形壁13彼此周向间隔开的多个检查/接近孔15，且多个检查/接近孔15中的每一个被构造成在附接件10相对于一体式壳体部件20的一个可能的组装定向上与排放孔27和阻挡件29对准。这样，无论附接件10相对于一体式壳体部件20的定向为何，都可以确保阻挡件29的可见性以及可接近阻挡件29。

阻挡件29被构造成如果封闭件1内(以及封闭件1所装配到的桶90内)的内部压力超过预定的最大允许压力就会破裂。预定的最大允许压力优选地在桶90的最大工作压力(即在使用桶90期间预期经受的最高压力)与桶90的失效压力(即预计桶90失效时的压力)之间。在本实施例中，预定的最大允许压力大约为6巴(表压(gauge pressure，计示压力)，如在整个说明书中所使用的)，并且在大约5.5巴的最大工作压力和大约7巴的桶失效压力之间。这样，如果桶90内的内部压力超过封闭件1所允许的预定最大压力，则通气孔27和阻挡件29允许封闭件1所装配到的桶90的内部自动地和完全地通气。

通气孔27和阻挡件29被定位成使得在封闭件1联接到填充头或分配头时以及在封闭件1已经与填充头(例如在填充操作完成之后)或分配头(例如在桶90的内容物已经被分配之后)分离之后允许桶90的自动通气。

阻挡件29不是可重新密封的，因此由阻挡件29破裂引起的减压是永久的，并且随后不可能对桶90重新加压并与仍附接到桶90的封闭件1一起使用。

已经发现，上述通气系统允许在预定最大允许压力下对封闭件1(和封闭件1所附接到的桶90)进行可靠的自动通气，并且在相同设计的封闭件之间具有可接受的小爆裂压力变化。由于阻挡件29的低成本和没有需要将阻挡件29固定到阀壳体上的附加部件，上述通气系统也是简单的和成本有效的。

在本实施例中，阻挡件29通常从与通气孔27的侧面相邻和/或与阻挡件29的外部(其焊接到外壳体壁21)相邻的区域破裂。然而，在其它实施例中，阻挡件29可被构造成从其中心破裂，和/或在可设置在阻挡件29上的任何合适位置处的预弱化区域处破裂，和/或变成至少部分地与外壳体壁21分离(阻挡件29与外壳体壁21之间的焊接部或结合部的至少一部分失效)。

由封闭件1允许的最大压力(即，自动排气发生时的内部压力)由以下因素控制：a)阻挡件29的强度；b)阻挡件29与外壳体壁21之间的焊接部或结合部的强度，c)阻挡件29的自由或未附接的内部29d(焊接部或结合部的内侧)的直径，以及d)通气孔27的直径。例如，阻挡件29的强度受到所选择的用于阻挡件的材料、阻挡件29或阻挡件29的各层的厚度以及存在或不存在任何预弱化区域的影响。因此，通过控制阻挡件29的强度、焊接部或结合部的强度、阻挡件29的自由或未附接的内部29d的直径和/或通气孔27的直径，可以改变封闭件1所允许的最大压力。因此，可以使用相同的主结构阀部件(例如相同的附接件10和一体式壳体部件20)来形成不同的封闭件1，所述封闭件1例如通过选择不同的阻挡件29、通过改变焊接部或结合部的强度、通过改变阻挡件29的自由或未附接的内部29d的直径和/或通过提供不同尺寸的通气孔27来为不同的应用或不同的客户提供不同的最大允许压力。

由于通过设置在附接件10的环形壁13中的检查/接近孔15可以看到阻挡件29，所以能够通过经由检查/接近孔15检查阻挡件29来确定或确认阻挡件29是否已经破裂。

也可以通过手动破裂阻挡件29来对封闭件1所附接到的桶90执行手动的有针对性的减压。例如，销或其它工具可通过检查/接近孔15手动地插入，并用于使阻挡件29破裂，以将阻挡件移动到未密封状态，从而使桶90减压。

图4e和图4f示出了阻挡件29的另一实施例的立体图的特写，该阻挡件29用作封闭件壁中的压力释放阀。其中图4e示出了从阀壳体20的外部观察的阻挡件29，图4f示出了从其内部观察的阻挡件29。作为将阻挡件29焊接到壳体壁21上的替代方案，在这些图中，阻挡件29通过将阻挡件29注塑成型为壳体21的整体部分而提供。在注塑过程期间，移位部件可以压缩形成阻挡件29的区域，以获得性能非常好的阻挡件29。压缩区域将得到比注塑模制物体的周围部分小的厚度，使得其足够弱以在期望的压力极限下爆裂，但仍足够强以在正常操作条件下可靠地密封通气孔27。阻挡件29的优选厚度取决于壳体的材料使用、阻挡件29的具体几何设计及其与阀壳体21的其余部分的连接以及阻挡件应当爆裂的目标压力。例如，阻挡件29的厚度可以在约0.1mm到约2mm的范围内。使用一体式阻挡件代替焊接阻挡件的一些附加优点在于，阀壳体21和阻挡件仅需一种材料，并且可以省略昂贵的焊接步骤。用于阀壳体21和一体式阻挡件29的合适材料的示例是PET和PP，但是也可以使用其它类型的塑料。

图4e和图4f所示的阀壳体21除了阻挡件29之外没有单独的通气孔。在爆裂之后，阻挡件29提供了孔，通过该孔可释放压力。在一个替代实施例中，具有明确限定的形状和尺寸的附加通气孔可以设置在阻挡件29附近。这可以在阻挡件29之前和/或之后完成，即更靠近阀壳体21的内表面或外表面。

如图4e和图4f所示，阻挡件表面区域可以是大体上平坦且平的，但是可以替代性地包括如图4g和图4h所示的爆裂标志(mark，标记、痕迹)291、292。图4g中的第一示例性爆裂标志291以在阻挡件中心彼此交叉并将圆形阻挡件29分成六个大体上相等的扇形部分(pie sections)的三条窄线的形式实现。在图4h中，爆裂标志292将阻挡件29分成8个大体上相等的扇形部分，每个扇形部分中具有附加的凹痕。爆裂标志291、292是局部地提供比阻挡件29的其它部分更小的厚度的阻挡件表面的窄的凹痕。或者，小正方形、圆形或其它几何形状可用于爆裂标志。由于这种更小的厚度，增加的压力将导致阻挡件29首先在凹痕处破裂。具有爆裂标志291、292的阻挡件29可以具有或不具有稍微厚的阻挡件整体厚度。例如，阻挡件整体厚度在约0.1mm至约2mm的范围内，并且在爆裂标志处的壁厚在约0.05mm至约0.5mm的范围内。

在这里示出的示例性实施例中，在阻挡件外表面处提供爆裂标志291、292。替代地或附加地，也可在阻挡件内表面处提供爆裂标志。在内阻挡件表面和外阻挡件表面处的爆裂标志291、292可以是相同的，具有不同的设计或具有相同的设计，但旋转0°和360°之间的角度。凹痕的设计和精确厚度影响阻挡件29将爆裂的压力和爆裂之后出现的阀开口的形状。使用爆裂标志291、292代替平的阻挡件29的可能优点是，更好地控制阻挡件29将爆裂时的精确压力，并且更好地控制阻挡件爆裂的方式。

应当注意，在此将爆裂标志291、292描述为整体模制的阻挡件29的特征，但是这种爆裂标志也可以以类似的效果用于各种不同材料的焊接的或以其它方式粘附的阻挡件29中。

根据本发明，封闭件1包括锁定系统，该锁定系统用于在封闭件已经联接到分配头之后将阀元件30锁定在打开位置。锁定系统包括具有大致环形形状的锁定元件50，该锁定元件被接收在阀壳体内、在外壳体壁21与附接件10的头部11之间。锁定元件50被布置成围绕内部管道24和弹簧40，并且被构造成在阀壳体内轴向运动。

锁定元件50包括环形主体部分51，其围绕内部管道24和弹簧40连续地延伸。阀元件50还包括从主体部分51向上延伸的一对臂52。臂52在主体部分51的相对侧上彼此间隔开，并且通过切口或孔彼此分开。

锁定元件50包括一对上接合结构53和一对下接合结构54，每个接合结构相对于封闭件1径向向内延伸。上接合结构53与臂52的上端一体形成并被设置成朝向臂52的上端。下接合结构54与主体部分51的顶部一体形成并朝向主体部分51的顶部设置。下接合结构54位于臂51之间，并且位于上接合结构53下方的高度处。上接合结构53和下接合结构54中的每一个均采用向内延伸的闩锁元件的形式，其包括倾斜的上表面和限定钩的径向向内突出的下侧。

锁定元件50还包括位于其主体部分51中的一对弹性臂，每个弹性臂包括夹持构型55。每个夹持构型55径向延伸超过环形主体部分51，并包括倾斜的上表面。夹持构型55与向上延伸的臂52和上接合结构53对准，并且在下接合结构54之间。

锁定元件50还包括从主体部分51向下延伸的一组四个支腿56。每个支腿56朝向其远侧下端向内逐渐变细，并且包括沿其长度在中间位置处的向内台阶部分。每个支腿56在其远侧下端设置有径向向内突出的接合元件或钩形构型57。支腿56延伸通过设置在阀壳体的基部25中的孔26到达阀壳体的外部。

现在将参照图5a至图5e和图6a至图6e描述在封闭件1使用过程中锁定系统的操作。图5a至图5e示出了沿锁定元件50的上部闩锁元件53截取的穿过封闭件1的横截面，而图6a至图6e示出了沿锁定元件50的下部闩锁元件54截取的穿过封闭件1的横截面。

图5a和图6a示出了当提供给顾客时(在连接到任何填充头或分配头之前)处于其初始构造的封闭件1。当封闭件1处于其初始构造时，锁定元件50处于第一位置或下部位置，上述位置在靠近阀壳体的基部的主体部分51附近。当锁定元件50处于该第一位置时，面向外的夹持构型55分别与设置在外壳体壁21中的一对下部孔接合，从而将锁定元件50保持在第一位置。

当希望用饮料填充封闭件1所装配到的桶90时，封闭件1可连接到标准A型填充头，该标准A型填充头包括环形柱塞，该环形柱塞向下压在阀元件30上，以将阀元件从其上部关闭位置向下(并相对于桶90向内)移动到打开位置，在该打开位置，建立与通过封闭件1的外部流动路径和内部流动路径中的每一个的流体连通，如图5b和图6b所示。然后，桶90可通过封闭件1例如经由外部流动路径填充饮料。

如图5b和6b所示，当阀元件30向下移动到其打开位置以进行填充时，设置在阀元件30的臂33上的扣栓构型34移动经过设置在锁定元件50的向上延伸的臂52上的上部闩锁元件53而到达轴向地位于上部闩锁元件53下方的位置。与上部闩锁元件53对准的扣栓构型34在其倾斜的下表面越过上部闩锁元件53的倾斜上表面时向内偏转。

当封闭件1从填充头分离时，阀元件30在弹簧40的作用下向上(并相对于桶90向外)移回其关闭位置，如图5c和图6c所示。一旦阀元件30已返回到其关闭位置，封闭件1就被密封，使得被填充的桶90可以被存储和运输。一旦桶90已经被填充，封闭件1可以可选地设有用于防尘和防私拆(tamper evidence)的装置，例如箔片或聚丙烯盖(未示出)，该装置可以使用撕带(tear-band)固定到桶或封闭件。

当填充之后阀元件30向上朝其关闭位置移回时，与上部闩锁元件53对准的扣栓构型34的钩状上表面与上部闩锁元件53的钩状下侧接合，使得锁定元件50与阀元件30一起向上(并相对于桶90向外)移动到第二位置或升高位置(raised postion)，如图5c和图6c所示。扣栓构型34和上部闩锁元件53之间的接合构成了阀元件30与锁定元件50之间的第一联接。

锁定元件的面向外的夹持构型55能够在它们各自的弹性臂上向内移动，以便在锁定元件50朝向其升高位置移动时，使夹持构型能够从设置在外壳体壁21中的下部孔中脱出。一旦锁定元件50到达其升高位置，夹持构型55就分别与设置在下部孔上方的外壳体壁21中的一对上部孔接合。夹持构型55与上部孔的接合用于防止随后的锁定元件50相对于阀壳体的向下运动。

当希望从桶90分配饮料时，封闭件1可连接到标准的A型分配头，该分配头包括环形柱塞，该环形柱塞向下压在阀元件30上，以将阀元件从其关闭位置向下(并相对于桶90向内)移动到打开位置，在该打开位置，建立与通过封闭件1的外部流动路径和内部流动路径中的每一个的流体连通，如图5d和图6d所示。然后，当加压气体经由外部流动路径引入桶90内时，饮料可经由内部流动路径通过封闭件1从桶90分配。

当阀元件30向下移动到其打开位置以分配饮料时，如图5d和6d所示，设置在阀元件30的臂33上的扣栓构型34从上部闩锁元件53脱钩，并移动经过设置在锁定元件50的主体部分51中的下部闩锁元件54而到达轴向地位于下部闩锁元件54下方的位置。与下部闩锁元件54对准的扣栓构型34在其倾斜的下表面越过下部闩锁元件54的倾斜上表面时径向向内偏转。当压下阀元件30用以分配时，夹持构型55在设置于外壳体壁21中的上部孔中的接合防止了锁定件50的向下运动。

当封闭件1与分配头分离时，例如在饮料已经从桶90分配之后，通过分配头的柱塞释放阀元件30。然而，阀元件30朝向其关闭位置返回的向上运动在一定程度上受到锁定元件50的限制，锁定元件50用于防止阀元件30返回到其关闭位置并密封封闭件1。

特别地，与下部闩锁元件54对准的扣栓构型34的钩状上表面与下部闩锁元件54的钩状下侧接合，以在阀元件30与锁定元件50之间提供第二联接，该第二联接防止阀元件30相对于锁定元件50向上运动。此外，设置在锁定元件50的支腿56的端部处的接合元件或钩形构型57接合设置在阀壳体的基部25处的止动构型25a，以便防止锁定元件50相对于阀壳体向上运动。这样，在已经从桶90分配饮料之后，防止封闭件1关闭，使得在桶90的原始内容物已经分配之后而封闭件1保持联接到桶90时，桶90不可能被第二次填充、加压和关闭。

上述锁定系统是简单且坚固的，并且提供了用于防止在分配饮料之后重新密封封闭件1的可靠且成本有效的机构。特别地，接合元件或钩形构型57在支腿56上的布置提供了一种节省空间的机构，其中该支腿56从锁定元件50的本体51向外延伸并突出到阀壳体的外部，该机构用于在阀元件30已经在第二联接处联接到锁定元件50之后防止锁定元件50向上运动。上述锁定系统还有利地允许封闭件1在桶90的颈部92的顶部上方延伸的高度最小化。

由于填充头和分配头的不同标准行程长度，当封闭件联接到分配头时阀元件30被压下的位置通常低于当封闭件联接到填充头时阀元件30被压下的位置。上部闩锁元件53和下部闩锁元件54相对于锁定元件50的主体的位置可考虑填充和分配通常经受的不同行程长度来设定，只要阀元件30的扣栓构型34能够在填充行程期间、当锁定元件50处于其下部位置时接合上部闩锁元件53，且能够在分配行程期间、当锁定元件50处于其升高位置时接合下部闩锁元件54。

可以对上述示例进行许多修改而不背离如所附权利要求书中所限定的本发明的范围。

例如，在上述实施例中，封闭件1被构造成卡扣配合到包括围绕颈部的环形环的桶的颈部。然而，其它附接机构也是可能的。例如，封闭件可以被构造成螺纹装配到包括具有外螺纹的颈部部分的桶的颈部，在这种情况下，附接件的环形壁可以设有内螺纹。

此外，上述实施例涉及一种与标准A型填充头和分配头组合使用的A型封闭件。然而，在其它实施例中，封闭件可同样地被构造成与其它类型的填充和分配设备一起使用。例如，采用一个或多个上述壳体结构(具有一体式外壳体壁和内部管道)、通气系统和/或锁定系统的封闭件可同样包括头部和被构造成与G型、D型或S型填充头和分配头协作的阀装置。

在上述实施例中，封闭件的阀壳体由限定壳体主体的外壳体壁21和限定壳体顶部的头部11提供，外壳体壁21和头部11彼此分开形成并被构造成相互附接。然而，在其它实施例中，形成阀壳体的主体的壁的至少一部分可同样地与头部一体成形在一起。例如，封闭件可包括附接件，该附接件包括用于附接到填充头或分配头的头部，以及从头部向下延伸的第一同心环形壁和第二同心环形壁，其中环形壁中外侧的那一个被构造成用于连接到桶的颈部，而环形壁中内侧的那一个被构造成接收在桶的颈部内并提供用于阀装置的壳体。

在上述实施例中，外壳体壁(形成阀壳体的主体)和内部管道(提供通过封闭件的内部流动路径和用于长型管或矛状物的附接点)彼此一体形成为单个部件的一部分。然而，在其它实施例中，外壳体壁和内部管道可以同样地形成为单独的部件。在这种情况下，外壳体壁和内部管道可以通过单独的中间连接部件彼此附接，该中间连接部件可以提供阀壳体的基部和用于弹簧的下端的接合表面。

在上述实施例中，通气系统的通气孔27设置成穿过外壳体壁21，并且阻挡件29附接到外壳体壁21的外表面。然而，在其它实施例中，阻挡件29可同样地附接到外壳体壁21的内表面。在其它实施例中，通气系统可以替代地设置在附接件10中(而不是在与附接件10分开形成的外壳体壁21中)，封闭件通过该附接件10附接到桶的颈部，且通气孔27延伸通过附接件10的一部分到达封闭件的外部。在其它实施例中，可以从封闭件中省略通气系统。

在上述实施例中，接合元件或钩形构型57被构造成在锁定元件50已移动到其升高位置之后防止锁定元件50进一步向上移动，接合元件或钩形构型57中的每个均相对于封闭件1向内突出，并且被构造成接合设置在将外壳体壁21连接到内部管道24的一体式连接部的下侧上的止动构型25a。然而，在其它实施例中，接合元件或钩形构型57同样可以从锁定元件50的支腿56径向向外突出，并且被构造成接合外壳体壁21的基部。在另外的实施例中，锁定元件50的支腿56可以被构造成通过外壳体壁21而不是通过壳体的基部25延伸到阀壳体的外部。在其它实施例中，可以从封闭件中省略锁定系统。

其它修改和变化对于本领域技术人员也是显而易见的。

Claims (21)

1.一种用于饮料桶的封闭件，所述封闭件包括：

入口，用于允许加压气体进入饮料桶的顶部空间；以及

注塑模制的塑料阀壳体，限定所述封闭件的至少一部分，所述阀壳体具有壳体壁，所述壳体壁限定所述阀壳体的至少一部分，

其中，所述封闭件设置有与所述入口分开的注塑模制的塑料阻挡件，所述阻挡件与所述壳体壁一体地形成并且被构造成密封所述封闭件，使得所述封闭件在不通气构造时能够将所述加压气体保持在所述桶内；并且其中，阻挡件的厚度被构造成使得所述阻挡件通过来自所述桶内的内部压力而破裂，以便将所述封闭件切换成通气构造，在所述通气构造中，所述桶的顶部空间与所述封闭件的外部之间能够通过破裂的阻挡件而流体连通。

2.根据权利要求1所述的封闭件，其中，壳体壁厚大于所述阻挡件的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述阻挡件通过在所述注塑成型期间临时压缩所述壳体壁的阻挡件部分而获得。

4.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述阻挡件包括至少一个爆裂标志，所述爆裂标志处的壁厚小于所述阻挡件的厚度。

5.根据权利要求4所述的封闭件，其中，所述爆裂标志被设置在所述阀壳体的面向内和/或面向外的表面处。

6.根据权利要求4所述的封闭件，其中，所述爆裂标志的至少一部分被成形为窄线和/或小的几何形状。

7.根据权利要求5所述的封闭件，其中，所述爆裂标志的至少一部分被成形为窄线和/或小的几何形状。

8.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述阻挡件的厚度在0.1mm-2mm的范围内。

9.根据权利要求4所述的封闭件，其中，所述爆裂标志处的壁厚在0.05mm-0.5mm的范围内。

10.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述阻挡件具有在6mm-14mm的范围内的直径。

11.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述阻挡件具有在8mm-12mm的范围内的直径。

12.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述壳体壁还包括至少一个通气孔，所述至少一个通气孔邻近所述阻挡件设置，用以允许朝向所述阻挡件和/或来自所述阻挡件的流体连通。

13.根据权利要求12所述的封闭件，其中，所述通气孔具有在1mm-4mm的范围内的直径。

14.根据权利要求12所述的封闭件，其中，所述通气孔具有在2mm-3mm的范围内的直径。

15.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述阻挡件被构造成在5巴-8巴范围内的内部压力下破裂。

16.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述封闭件还包括围绕所述壳体壁的至少一部分延伸的外壁，所述外壁至少部分地覆盖所述通气孔和阻挡件。

17.根据权利要求16所述的封闭件，其中，所述外壁作为单独部件的一部分与所述壳体壁分开形成。

18.根据权利要求16所述的封闭件，其中，所述外壁设有至少一个孔，所述至少一个孔被构造成允许通过所述外壁检查和/或接近所述阻挡件。

19.根据权利要求17所述的封闭件，其中，所述外壁设有至少一个孔，所述至少一个孔被构造成允许通过所述外壁检查和/或接近所述阻挡件。

20.根据权利要求1或2所述的封闭件，其中，所述封闭件还包括头部，所述头部被构造成用于附接到填充头或分配头，其中，所述头部作为单独部件的一部分与所述壳体壁分开形成。

21.一种提供有或装配有根据权利要求1至20中任一项所述的封闭件的饮料桶。

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