CN110395478A - 螺旋伸缩式容器射流盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋伸缩式容器射流盖，底座内具有通孔，底座周围连接罩盖，底座通孔的内壁设置有螺旋形轨道槽；通孔插置中空状的输液通道，输液通道的外侧壁设置凸键，凸键与螺旋形轨道槽相互装配，输液通道通过凸键沿着通孔的螺旋形轨道槽产生螺旋式伸缩运动，无需额外动力实现螺旋式伸缩容器盖结构，利用开瓶盖时旋转罩盖、抽离、翻开罩盖或扣合罩盖的一个连贯自然动作实现瓶盖的伸缩运动，实现了倾倒液体时才会自然顺畅地呈抛物线状射流出液，流速均匀且流量及目标位置可控。

Description

螺旋伸缩式容器射流盖

技术领域

本发明属于包装容器部件，具体地涉及一种用于密封容器开口的盖部件。

背景技术

日常所见的液体种类很多，相应地包装液体的容器种类也非常多，虽然包装容器变化多样，已经出现了多元化，但瓶盖几十年如一日始终没有多大变化。特别是铁罐包装各种类型的工业与民用液体，使用的都是完全相同的一款拉伸式塑料盖，使用者分不清哪一款是工业用盖，哪一款又是液体食品用盖，这种瓶盖不仅仅是外形单一，其它弊端也早已存在：只有单一个出液嘴的结构设计，既要出液又要进气，出液非常不顺畅，出液与进气互相抢占通道，特别是满罐液体往外倾倒的时候呈脉冲式出液，无法精确控制出液目标位置，使液体溢溅，对于有毒有害液体，很容易对人身造成伤害同时污染环境。瓶盖在使用之前除了罩盖顶部其它部分都是压缩到罐体当中的，当使用的时候需要消费者徒手拉高压缩在罐体里面的输液通道部分，否则没办法倾倒液体，这个伸缩部分无论使用什么样的柔性材料，当进入寒冷的冬季材质变硬以后，输液通道往上拉伸变得十分困难；尤其是对于力气小的老人或妇女在使用的时候非常困难。另外，对于罐体比较小的铁罐包装，允许设置的出液嘴也非常小，它内部的拉环更小手指无法伸进去，还得借助于其它工具才能把拉环拉开，总之，这款产品消费者在使用的时候感觉非常不舒服和麻烦。

传统瓶盖的通病是：出液与进气是采用同一个出液嘴混合进行，无论出液嘴的形状作何种改变，倾倒液体都需要时刻调整倾倒角度，尤其是对于铁罐包装的液体，使用者看不见铁罐里液面的具体位置，使倾倒液体变得非常困难，无论怎么注意倾倒角度都出现乱喷现象，特别是满罐液体倾倒时流速无法控制，出液非常不均匀、需要倒出的液体量无法把握，停止倾倒以后瓶口的残留也不能自动返回到铁罐当中，而是流到瓶口与铁罐外面以致污染环境。现在人们的生活水平要求越来越高，特别是对于有毒有害的化工液体，容易对人体造成伤害并且污染环境；对于民用液体食品容易污染厨房环境，做工粗糙的低端工业用伸缩瓶盖已经很难满足现实生活中消费者的需求。

现有技术瓶盖可参考中国专利文献：一种液体容器导流嘴(ZL201110112304.3)和一种容器翻盖(ZL201510547393.2)，都是将传统的一个出液嘴改成了出液与进气彻底分离的结构，解决了液体包装容器瓶盖存在的问题，但是这两个专利技术还存在着一些缺陷：由于固定的输液通道高度太高，进气管末端伸出太长，使得瓶盖整体垂直高度过高，如果缩短这两个长度，出液与进气就会分离得不彻底，出液流速就会不均匀，便会出现脉冲水柱现象，与传统瓶盖差别不大，影响消费者的使用效果。如果不缩短输液通道与进气管的长度，液体生产企业在自动灌装生产线上自动选盖的过程中，由于进气管末端的小尾巴伸出去的太长，非常碍事，严重影响选配瓶盖的速度和准确性，造成流水作业不正常。

对于工业液体使用的方形铁罐包装，容量在5公斤以下的铁罐包装非常多，超过5公斤或更大的铁罐由于重量太重，使用者不能直接提起罐子倾倒液体，开始利用辅助的抽吸工具进行抽取液体，至于采用什么样的瓶盖无所谓。而低于5公斤的方形或圆形铁罐则不同，特别需要考虑倾倒液体的感受，比如：民用的橄榄油、亚麻籽油、茶籽油等这些高端的食用液体，普遍使用2公斤以下的方形或圆形铁罐包装，那么，对于小包装铁罐容器就没必要采用辅助的抽吸工具，想达到随手提起来就可以倾倒出流且顺畅的要求显得尤为重要。

发明内容

鉴于现有技术存在的技术问题，本发明提供一种开盖快速便捷、倒液顺畅、出液射流点可控、结构紧凑的螺旋伸缩式容器射流盖。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种螺旋伸缩式容器射流盖，包括底座，底座内具有通孔，底座周围连接罩盖，其特征在于：所述底座通孔内壁设置有螺旋形轨道槽；所述通孔插置中空状的输液通道，输液通道的外侧壁设置凸键，凸键与螺旋形轨道槽相互装配，输液通道通过凸键沿着通孔的螺旋形轨道槽产生螺旋式伸缩运动；当罩盖抽离输液通道伸出后，罩盖处于分离状态；当罩盖推动输液通道缩回时，罩盖把底座和输液通道密封。

进一步地，所述输液通道包括出液嘴和导流嘴，出液嘴的外侧壁设置凸键，该凸键与导流嘴的螺旋形轨道槽相互装配；所述导流嘴的内壁设置有螺旋形轨道槽，导流嘴的外侧壁也设置凸键，该凸键与通孔内的螺旋形轨道槽相互装配。

进一步地，所述输液通道开口端开设有缺口。

进一步地，所述输液通道的开口端内壁设置内凸圈；所述罩盖具有轴向轴，轴向轴插入输液通道内。

进一步地，所述出液嘴的开口端内壁设置内凸圈；所述罩盖具有轴向轴，轴向轴插入出液嘴内。

进一步地，所述轴向轴套装轴承套，轴承套的端部具有外凸缘，该外凸缘与出液嘴的内凸圈相互装配。

进一步地，所述轴向轴的端部具有凸缘。

进一步地，所述底座的通孔的旁边开设有至少一条气体通道。

进一步地，所述底座的通孔的伸入端开设一隙槽，底座内部上端面是气体通道的中心处低且周边高呈漏斗形的结构。

进一步地，所述底座与罩盖的接触面均设置有相互咬合和离合的齿圈结构。

实施上述技术方案，由于底座的通孔设置有供输液通道产生螺旋式伸缩的螺旋式轨道槽，无需额外动力实现螺旋式伸缩的瓶盖，利用开瓶盖时旋转罩盖、抽离、翻开或扣合罩盖的一个连贯自然动作实现瓶盖的伸缩运动。通过使用者开启罩盖时旋转罩盖、向上抽动罩盖或向下扣合罩盖的自然动作，轴承套蘑菇状外凸缘与输液通道内的内凸圈相互之间发生轻微变形产生摩擦力带动输液通道的上升或下降，实现输液通道的伸缩，达到了拉大出液嘴前端与进气口末端的距离，实现了出液与进气的分离，只有出液与进气的彻底分离，倾倒液体时才会自然顺畅地呈抛物线状射流出液，流速均匀且流量及目标位置可控。

同时，容器盖主体的绝大部分都隐藏在容器当中。容器盖采用轴向平行的双通道式结构，一个出液通道与一个气体通道，气体通道的前端设计在底座上端面远离盖体中心线的位置，气体通道末端设置在底座的末端。底座内部上端面是气体通道的中心处低周边高呈漏斗形的结构，起到残液自动回流到容器当中的作用。输液通道设置在底座中心线上或偏离中心线的位置上呈中空管状结构，采用螺旋式升降原理，通过使用者打开瓶盖时旋转罩盖或者是向上拉动、向下推动罩盖或翻开扣合罩盖的自然动作，带动输液通道向上或向下旋转运动，这个工作原理可以重复利用，根据瓶盖所需要的高度，可采用一级升高或多级升高，即采用一级输液通道或多级输液通道层层叠加的结构，所增加的输液通道内部同样设置有两道以上的螺旋轨道槽供上一级的凸键在槽内滑行。输液通道外壁下部同样设置有两个以上的凸键与下一级的螺旋轨道槽配合。当使用者旋转开启罩盖或向上拉动罩盖的时候，罩盖内部的轴承套的外凸缘与出液嘴内部的内凸圈之间产生摩擦力，利用中空柱体产生轻微变形的原理，实现摩擦、旋转、脱离的过程。由于输液通道是按照内螺纹在旋转，再加上轴承套的空转，使用者感觉不到输液通道在转动，只是感觉输液通道突然就升高了或突然就下降了。输液通道是上下开通的管状结构，不另外设置液体密封装置，靠罩盖与底座周边之间的密闭咬合来完成密封。当倾倒液体结束后，在旋转扣紧罩盖或向下推动罩盖的同时输液通道沿着螺旋轨道槽快速下降。其中输液通道上下运动的动力是来自在罩盖内的轴承套，它的外部设计有一个蘑菇状的凸缘，在输液通道内部的上端相应的设计有一周内凸圈，凸缘外径略大于内凸圈内径，它们的表面都设计的比较粗糙，通过凸缘与内凸圈之间的相互摩擦，将动力传递给输液通道，柱体上与螺旋轨道槽配合的凸键受力后沿着螺旋轨道槽运行，带动输液通道快速旋转上升或下降。无论罩盖是转动还是做上下运动，轴承套上的凸缘都能带动输液通道旋转做上下运动。即使是轴承套与输液通道之间出现一部分打滑或空转也不会影响输液通道的转动，输液通道只需要180度(一级升高旋转的角度)或360度(多级升高总的旋转角度之和)的旋转角度，输液通道就能够上升到最高点，螺旋轨道槽按照标准螺距设计同时轨道槽与输液通道底部外侧凸键的配合非常光滑，输液通道在上升或下降时所需要的扭力或推力非常小，有一点扭力或由于摩擦而产生向上或向下的推力，输液通道就可以快速上升或下降。特别是当输液通道下降的时候，在没有扭力的情况下，施加在输液通道上顶部的推力也会使输液通道沿着螺旋轨道槽迅速下降。轴承套在罩盖拉力或旋转扭力的作用下，围绕着所在的罩盖底部轴空转，空转的摩擦助力稍大于螺旋轨道槽与轨道凸键之间的滑动阻力。

另外，通过采用与传统伸缩盖相似的外形结构和相近的使用方法，使得这一系列瓶盖在使用的时候开启操作更加简单化和常规化。同时，所述瓶盖结构简单，产品零部件少、模具少成本低、当瓶盖受到高度上苛刻的限制时，可以反复使用螺旋升降的原理，在瓶口直径允许的情况下，可以将输液通道变为两级、三级或多级升高，目的就是能够将输液通道更好地隐藏在底座内部，这样，提升起来的输液通道每加一级会很高，出液嘴前端与进气口末端会出现非常大的差距，完全能够达到出液与进气彻底分离的最佳差距要求。

输液通道外壁与底座通孔之间是无间隙配合，当输液通道被旋转升高后没有倾倒液体时，尽管它需要很小的扭力或推力就能够向下滑动，但在没有扭力或推力的情况下，螺旋轨道槽与之对应的凸键之间相对静止，输液通道自己不会下降。当倾倒液体的时候，流动液体所产生的摩擦冲击力与输液通道伸出的方向相同，而且，输液通道是出口朝下倾倒，这样都不会使输液通道退缩回来，倾倒液体完全自如。当倾倒液体结束将容器正立过来时，返流回容器当中的剩余液体由于流速和流量太小，不可能把输液通道带动着退缩回去，假如能够带动输液通道退缩下降一段高度，正好省去一部分让输液通道退缩下去的扭力或向下的推力，实现不谋而合，将罩盖旋紧或扣合好以后，以备下一次重复使用。

输液通道升高以后与底座上气体通道配合，输液通道出液，偏离中心的气体通道进气，在确保进气口前端在出液嘴上方的情况下，拉大了出液嘴前端与进气口末端这两个端点之间的距离，根据流体力学和空气动力学以及重力学原理，这两个端点的差距越大，倾倒液体的时候，这两个端点的液体压力差越大，给空气顺利地补充到容器当中创造了有利的条件，出液与进气得以分离，只有出液与进气彻底分离，流速才均匀、流量才容易掌控。

附图说明

图1为螺旋伸缩式容器射流盖的装配结构示意图。

图2为螺旋伸缩式容器射流盖的爆炸结构示意图。

图3a为底座与液体通道装配后处于伸出状态的立体结构示意图。

图3b为图3a中的导流嘴的另一种结构示意图。

图4为图3a的剖视图。

图5为底座的立体结构示意图。

图6为罩盖的爆炸结构示意图。

图7为另一实施例螺旋伸缩式容器射流盖的装配结构示意图。

图8为另一实施例螺旋伸缩式容器射流盖的爆炸结构示意图。

图9为另一实施例底座与液体通道装配后处于伸出状态的立体结构示意图。

图10为图9的剖视图。

图11为另一实施例罩盖的爆炸结构示意图。

图12为螺旋伸缩式容器射流盖应用于方形铁罐的使用状态参考图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

螺旋伸缩式容器射流盖能够在多种容器开口上使用，适应于不同瓶盖或瓶口的需求。下面，以应用于方形铁罐和圆形瓶使用场合为例，对螺旋伸缩式容器射流盖进行详细说明。

如图1至图6所示，应用于圆形瓶的螺旋伸缩式容器射流盖由罩盖1、输液通道2和底座3共三个主要部件组成。底座用于与容器开口装配，底座3装配输液通道2。

罩盖1内侧中心设置中心轴1.1，罩盖的中心轴1.1端部设置有外凸的凸缘1.4。中心轴1.1上套装轴承套1.2，呈中空状的轴承套可以围绕中心轴1.1自由转动，使拉升输液通道时具有软性手感。轴承套1.2的一端外壁上设置有一圈外凸缘1.3。罩盖1的侧面开设有竖向凹槽1.9，以起到增大开盖摩擦力的作用。实际上，为了节省制造成本，在不需要装配轴承套的情况下，中心轴1.1及其凸缘1.4便能够实现刚性拉升或下降输液通道的功能，缺点是手感稍差些。

输液通道2呈中空管状，由出液嘴2.1和导流嘴2.2构成。出液嘴2.1端口内壁设置有一道内凸圈2.3，内凸圈2.3内径比轴承套1.2的蘑菇状外凸缘1.3外径稍小。输液通道2外壁下部设置有两个关于中心线对称的凸键2.4。导流嘴2.2的内壁开设两条螺旋形轨道槽2.5。凸键的形状呈块状、圆弧形或圆点状，最佳采用圆弧形凸键。

底座3上偏离中心线的位置设置有一个轴向的气体通道3.1，底座3开设有轴向的中心孔3.2，中心孔3.2与导流嘴2.2相配合，中心孔3.2内设置有两条螺旋形轨道槽3.3，螺旋形轨道槽3.3与输液通道外壁上的两个凸键2.4相对应，供凸键沿着螺旋形轨道槽滑行使输液通道上升或下降。底座3的中心孔的伸入端设计有一个竖向的通透隙槽3.4，其位置在两条螺旋轨道其中一条的下端，它与螺旋轨道不发生交叉，不影响螺旋轨道的正常使用，目的就是把容器中最后一滴液体都能够彻底地倾倒出来，同时起到缓流和疏导液体的作用。另外，对于液体灌装生产企业全自动选盖、罩盖的流水线作业中，起到定位的辅助作用。中心孔还可以采用偏心轴孔来代替，只要适用于罩盖的抽离、翻开或扣合罩盖的一个连贯自然动作实现瓶盖的伸缩运动，都可以根据不同瓶盖的设计要求进行选择合适类型的通孔。

轴承套内径比中心轴上凸缘外径稍小但比中心轴外径稍大，利用塑料弹性膨胀变形原理，将轴承套强行压进中心轴上以后，凸缘卡住轴承套，轴承套就不会脱离，轴承套内径与中心轴外径之间设计有一定的间隙，使得轴承套可以围绕中心轴自由旋转，轴承套外凸缘比出液嘴内部的内凸圈的内径稍大，并且凸缘与出液嘴内部内凸圈的表面都制造得比较粗糙，当凸缘插入出液嘴与出液嘴内凸圈接触时，再次利用塑料弹性膨胀原理，出液嘴内径发生轻微膨胀变形，外凸缘和内凸圈产生摩擦力，带动输液通道将沿着螺旋轨道槽上升或下降，完成输液通道的提升与下降。

玻璃瓶或塑胶瓶，对于这一类瓶盖，出液嘴2.1的开口端为斜切端，即是呈斜切形状，有利于识别并调节出液朝向，防止误操作。除此之外，还可以在出液嘴2.1的开口端开设有缓流缺口2.6，以保证使用者能够正确地判断出液嘴与进气口的最佳位置，同时对流出的液体起到缓流的作用。缺口呈方形状或U形状或V形状。

螺旋伸缩式容器射流盖，对材料的使用没有任何限制，可以采用PE、PP或者PVC、ABS通过模具注塑完成，也可以通过模具压制金属部件，各个零部件采用同一种原材料或几种不同的原材料组合都可以，适应范围很广，对于那些盛装特殊化学液体或对包装材料有特殊要求的瓶盖，选用不同的材料就可以满足要求。

在底座3外部设置有外螺纹，在罩盖1内部相应的位置设置有内螺纹1.5，通过螺纹结构进行相互咬合。当然，还可以在底座外部设置有凸棱，在罩盖内部相应的位置设置有凹槽进行咬合。这两种瓶盖的密封液体的方法都是依靠设置在罩盖内部的内塞插入到底座内部的卡圈内部进行密闭，然后罩盖内部的螺纹或卡扣与底座相应位置上的外螺纹或外卡扣进行密封的第二次加固。

使用时，在逆时针旋转或向上轻轻一拉便能打开罩盖，同时，输液通道也就随之升高了，竖直向上抽离罩盖就可以使用容器中的液体；反之，将罩盖内部的中心轴插入到输液通道内向下轻轻一推，输液通道就自动旋转下降，然后顺时针拧紧罩盖即可，只听到“咔嚓”一声罩盖就扣合到位。

螺旋伸缩式容器射流盖的使用时，为了避免出现外螺纹与内部的螺旋轨道槽产生相互干扰，出现咬死扭不动的现象，其中轴承套围绕其所在的轴出现空转就很好地解决了这一问题。当旋转外螺纹开启瓶盖的时候，外螺纹作逆时针开启旋转，轴承套处于空转状态，当外螺纹旋转结束的时候，向上拉开罩盖，中心轴套装的轴承套与出液嘴内部的内凸圈开始接触产生的摩擦助力带动输液通道上升，达到最高点以后，向上抽走罩盖，就可以倾倒液体。相反，当需要扣合罩盖的时候，将罩盖内部的中心轴插入输液通道的内部，向下轻轻施加压力，输液通道就会顺着螺旋轨道槽旋转迅速下降，其中轴承套在空转，输液通道降到最低点以后，然后顺时针旋转罩盖，外螺纹开始咬合，当继续顺时针旋转罩盖的时候，外螺纹逐步咬紧，轴承套的外凸缘与出液嘴内部的内凸圈之间在轴向上逐步向下开始分离，轴承套实现空转，不影响外螺纹的正常工作。

如图7至图11所示，应用于方形铁罐4的螺旋伸缩式容器射流盖的罩盖1的表面的周边设置有拉环1.6，拉环设计成蝴蝶形状。拉环1.6底部设置有若干个卡牙1.8，与底座1上端周围的卡齿3.5相对应，防止被他人旋转打开瓶盖。底座3的中心孔3.2的周围具有内螺纹3.6，底座3的周边设置有一圈卡齿3.5。罩盖1在相应的位置设置有外螺纹1.7，通过螺纹结构螺纹咬合。当然，这种螺纹连接结构可以换另一种结构：在底座内部设置有卡扣，罩盖在相应的位置也设置有卡扣进行咬合，依靠咬合实现密封加固。

罩盖与底座之间液体的密封都是靠设置在底座上端的内塞插入罩盖的内卡圈内部进行密封，罩盖卡圈外部的螺纹或卡扣与底座相应位置上的内螺纹或内卡扣进行密封加固。

拉环内边缘与罩盖顶部之间都设计有非常细的若干条防盗连接筋，消费者提起拉环的同时拉环与底座之间的扣牙自然打开，防盗连接筋与连接环被轻易拉断，它是判断是否已经被打开过瓶盖的物证，不影响正常使用，起到防盗的作用。

如图12所示，使用时，首先提起罩盖的两条拉环1.6，拉环底部的单向防盗扣牙同时也随之打开，当捏住拉环逆时针旋转的同时，输液通道随之也就升高了。当倾倒液体结束后，将罩盖内部的中心轴插入输液通道中向下推动，下降到最低点以后，顺时针旋转拧紧罩盖即可，或是只听到“咔嚓”一声罩盖就扣合到位。比传统伸缩盖的使用方法中减少了拉开出液嘴内部拉环这个过程，同时，给罩盖施加的拉力或压力非常小就可以实现瓶盖的上升或下降，整个操作过程非常简单。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种螺旋伸缩式容器射流盖，包括底座，底座内具有通孔，底座周围连接罩盖，其特征在于：所述底座通孔内壁设置有螺旋形轨道槽；

所述通孔插置中空状的输液通道，输液通道的外侧壁设置凸键，凸键与螺旋形轨道槽相互装配，输液通道通过凸键沿着通孔的螺旋形轨道槽产生螺旋式伸缩运动；

当罩盖抽离输液通道伸出后，罩盖处于分离状态；当罩盖推动输液通道缩回时，罩盖把底座和输液通道密封。

2.根据权利要求1所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述输液通道包括出液嘴和导流嘴，出液嘴的外侧壁设置凸键，该凸键与导流嘴的螺旋形轨道槽相互装配；所述导流嘴的内壁设置有螺旋形轨道槽，导流嘴的外侧壁也设置凸键，该凸键与通孔内的螺旋形轨道槽相互装配。

3.根据权利要求1或2所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述输液通道开口端开设有缺口。

4.根据权利要求3所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述输液通道的开口端内壁设置内凸圈；所述罩盖具有轴向轴，轴向轴插入输液通道内。

5.根据权利要求3所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述出液嘴的开口端内壁设置内凸圈；所述罩盖具有轴向轴，轴向轴插入出液嘴内。

6.根据权利要求3所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述轴向轴套装轴承套，轴承套的端部具有外凸缘，该外凸缘与出液嘴的内凸圈相互装配。

7.根据权利要求6所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述轴向轴的端部具有凸缘。

8.根据权利要求1所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述底座的通孔的旁边开设有至少一条气体通道。

9.根据权利要求1所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述底座的通孔的伸入端开设一隙槽，底座内部上端面是气体通道的中心处低且周边高呈漏斗形的结构。

10.根据权利要求1所述的螺旋伸缩式容器射流盖，其特征在于，所述底座与罩盖的接触面均设置有相互咬合和离合的齿圈结构。