CN1138684C - 带有弹性密封的速动卡合闭合件 - Google Patents

Abstract

一种速动卡合闭合件的改进。通过在开口和挠性板(2)之间设置包括弹性凝胶组合物的弹性密封件，当挠性板(2)闭合时，密封件变形以产生液密性密封，来克服传统的速动卡合闭合件的泄漏问题。特别是，在闭合件铰链(7)区域中的缝隙可以通过密封材料(9)的弹性流动来密闭，其中非常小的闭合力，如果存在，以另外方式施加。

Description

带有弹性密封的速动卡合闭合件

技术领域

本发明涉及速动卡合的闭合件的改进。

背景技术

速动卡合闭合件广泛用在液体和乳液的容器上，诸如化妆品和家庭清洁产品的容器上。虽然它未必比诸如螺钉闭合件之类效果更好，但它为消费者所钟爱，继而获得了巨大的商业成功。

图1a-1c示出一种速动卡合的闭合件的示例，其详细地描述在英国专利申请GB2269811中。容器的倾倒端的部分壁是挠性的，且由作为铰链的薄片片断所限定。该铰链还限定了挠性板必须穿过的开口。该开口区域稍小于挠性板的区域。挠性板既可以是敞开状态的凸面形(图中未示出)，也可以是闭合状态的凹面形(如图所示)。当挠性板处于敞开的凸面形时，通过接压该挠性板，挠性板发生变形穿过较小的开口，从而它反转其曲率，并且卡合在容器的凹形开口中，从而闭合它。

然而在实际中，这类卡合闭合件通常不能由上述动作单独密封。由塑料做成的挠性板不能密封开口的拐角处(见图1a和1b)，由于除了挠性板的中央部位，分布在挠性板上的作用力的并不垂直于闭合件表面。而且，尽管将开口应模制成与挠性板的自然形状完全一致，但由于闭合件的材料性质的变化，诸如用于此结构的材料在不同温度下的刚性、或材料中的滞后现象和濡变现象，密封不是一致的。

因此，在闭合状态下提供给挠性板上保持密封的作用力不够。虽然此结构可以适合粉末状或颗粒状产品，但对液体产品并不奏效。特别是，当此容器受到增加的内压时，例如由于温度的升高，可能会发生泄漏。明显地，不能在这些环境条件下合适地密封闭合件，其使用受到了局限，特别是需要长期保存的产品。

发明内容

根据本发明的第一方面，可再密封的闭合件包括一弯曲的挠性板，该挠性板形成用于容器或盖的壁的一部分，该弯曲的挠性板的区域大于由铰接动作线所确定的该容器或盖的上述壁的区域，从而使当该弯曲的挠性板受迫通过由铰接所确定的该容器或盖的该壁的区域时，可迫使该弯曲的挠性板通过越过中央的速动卡合从凸面形变化到凹面形，反之亦然，并且在第一种位置，该挠性板向内凹陷，以使得至少部分地封闭该容器或盖中的开口，并且在第二种位置，该挠性板向外凸出，以形成分配开口，其中该容器或盖具有一密封件，该密封件包括接附于其上的弹性凝胶组合物，当该挠性板处于第一位置时该密封件密封该开口。

在本发明中，通过在开口和挠性板之间设置包括弹性凝胶组合物的弹性密封件，当挠性板闭合时，密封件变形以产生液密性密封，来克服传统的速动卡合闭合件的泄漏问题。特别是，在闭合件铰链区域中的缝隙可以通过密封材料的弹性流动来密闭，其中非常小的闭合力，如果存在，以另外方式施加。

密封件可以同时注塑模制于开口的周围部分上，或作为替换可另外注塑模制于挠性板周围部分上。另一方面，密封件最初可以是独立部件，然后在制造中装配到闭合件上去。

优选的是，弹性凝胶组合物具有至少为100％的延伸率，优选为至少200％，最优选为至少1000％，压缩形变在70℃时低于30％，优选为低于20％，最优选为低于10％，圆锥贯入度(ASTM D217对于油脂)为10至40mm，最初软化点大于100℃，和应力松弛大于500秒。

同时，弹性密封件是密闭室的泡沫橡胶、硅酮橡胶或聚氨酯橡胶，优选的是弹性凝胶组合物。

它的优点在于，如果弹性凝胶组合物显示出一较低的压缩形变，当挠性板的压缩力移去后，它会使密封件快速地返回到原来同一形状。弹性凝胶组合物具有粘性是所希望的，从而使它符合并粘接到相配合的表面上。这样使闭合件能经受得住瞬间压力的增加。优选的是，密封件具有这样的粘接能力，从相配的表面上脱离粘连而不破裂，而且它应有足够柔软性，以容纳外部的弄脏密封表面的物质，而不丧失密封性。

一种特别适合用于密封的材料为液体增量聚合组合物。优选的是，液体增量聚合组合物是嵌段共聚物。更优选的是，液体增量聚合组合物的聚合物为具有硬嵌段和软嵌段的嵌段共聚物。更优选的是，液体增量聚合组合物为苯乙烯-二烯烃嵌段共聚物。最优选的是，液体增量聚合组合物为聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SBS)、聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SIS)、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SEBS)、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SEPS)、或聚(苯乙烯-乙烯-丙烯)嵌段共聚物(SEP)。

其它适合的弹性凝胶包括生物凝胶，即来源于动植物的凝胶。这些示例包括多糖，如羟丙基纤维素，其来源于纤维素；或诸如明胶之类的蛋白质凝胶，其来源于胶原蛋白；和乳胶橡胶。

根据本发明第二方面，提供一种容器和本发明第一方面所述的可再密封的闭合件的组合体。

根据本发明，一种包括容器和可再密封闭合件的包装，其能够容纳带压的液体，特别是含有溶解气体的液体。从而，本发明可以用于储存和分配碳酸饮料。

在优选实施例中，容器包括一挠性管，其可包含浆糊物和乳液。

在另一实施例中，容器有一突出部，其配接在挠性板上在或与挠性板成一体，以助于操纵可再密封的闭合件。

附图说明

下面结合附图，详细描述本发明实施例，其中：

图1a示出了公知的处于闭合状态下的速动卡合闭合件的示例，而图1b和图1c是通过闭合件及其薄膜铰接部的局部剖视图，从拐角处的缝隙中显示出了其不良密封效果；

图2a示出了图1a-1c所示的相同闭合件，其具有本发明的密封件，而图2b示出了该闭合件处于敞开位置；

图3和4示出了作为容器整体的一部分的挠性板闭合件，其一为处于闭合位置，另一处于敞开位置；

图5示出了基于挠性管式容器的另一种整体设计；

图6a、6b和7示出了一种印痕压实的闭合件的示例；

图8a-8f示出了挠性板式闭合件，其挠性板部分最初为独立部件；

图9a-9d示出了带有整体密封件的闭合件，其整体密封件用于在容器与闭合件体之间的密闭；

图10a和10b示出了通过相互卡合装配接附于容器的一盖；

图11示出了焊接于容器上的挠性板闭合件；

图12a-15c示出了一接附于挠性板的突出部，其有助于操纵可再密封的闭合件。

具体实施方式

图1a示出了装接于容器上的圆柱形闭合件，其闭合件包括一主体1；装接于圆柱壁上的一挠性板2；和一端壁4，挠性板2紧靠端壁封闭-即，弯曲挠性板2与端壁4上一大致匹配的切口部5共同使用。一个或多个肋3附加在挠性板2上或与挠性板2成一体，在其纵向方向上加强挠性板2，同时在径向平面上保持其挠性；由此得到一个动作干脆的且可反复动作的闭合件。

图1b是通过图1a所示的闭合件端壁4部位的局部剖视图，其示出了挠性板2是如何紧靠端壁4的切口部5的。

遗憾的是，在一些情况下，该闭合件不能提供足够的密封作用，特别是在其拐角处。

此简单的闭合件不能总是提供良好的密封，其原因可以从图1c中看出。如图1c所示，薄膜铰接部7非常硬，以致于不能使挠性板2和切口部5完全匹配，其结果是留有开口8。此问题的另一个原因是作用在挠性板2的薄膜铰接部7的区域的全部作用力沿箭头F的方向，而最大闭合力位于挠性板2中央部位且沿箭头G的方向。从而，几乎没有可用的力来克服薄膜铰接部7的阻力，以封闭开口8。

图2a和图2b示出了本发明的一实施例。在本发明中，通过将密封件9应用于切口部5上，来密闭开口8。将密封件9与薄膜铰接部7连接是不可取的或不可能的，特别是将密封件9同时注塑模制于切口部5上，其中因对于某一密封材料，模制温度将会熔化薄膜铰接部7。因此，细小的间隙10保留在密封件9与薄膜铰接部7之间；这并无害处，因为密封材料将会流动而封堵细小的间隙10。如果应用中有这样要求的话，可以将密封材料模制在挠性2上。

如图2a所示，当挠性板2抵靠于切口部5封闭时，密封件9具有足够柔性可以弹性地流动到开口8和10中，从而在切口部5、挠性板2、和薄膜铰接部7的相邻表面之间形成密封。尽管挠性板2的闭合力在薄膜铰接部7区域处实际为零，但密封材料会弹性地流动到开口8和10中，事实上，将向相邻表面施加一小的压力，以补偿在此区域中缺乏闭合力。

申请人发现包括液体增量聚合组合物的密封材料几乎可作为液压流体，其在应用中特别有效，其结果是，作用在挠性板2中央的压力横向传递，直到压力在整个密封件9上均匀一致为止。

图3和4示出了具有挠性板闭合件的容器，其处于闭合状态和敞开状态。在图3中，挠性板2装接于带有一薄膜铰接部7的顶壁11上，并且抵靠侧壁12的切口部闭合。这样的结构最适合于诸如果汁或牛奶之类的可倾倒的液体，因为空气能通过标记为Z的敞口部位进入容器中，同时液体能从下部K处倾倒出，这样避免了由空气穿过液体进入容器而产生的“汩汩声”。唇缘13从切口部5处突伸，其有助于液体以受控方式倾倒，同时也可以为饮用而提供方便的开口。而且，唇缘也可以是下面结合附图6a和6b描述的、在揭开可撕开的带后的开启标识性装置的剩余部分。在图4中，挠性板2通过薄膜铰接部7装接于容器的侧壁12上，并且抵靠在容器端壁4上的切口部5上而密封，这样的结构适合于大多数的粘性液体、粉末和颗粒。

图5示出了一种常用于乳剂和浆糊状物的挠性管式容器，挠性管14具有一挠性板闭合件2，其用薄膜铰接部7装接于端壁4上，并且抵靠在侧壁16上的切口部15而封闭。前面描述的密封件9接附于挠性板2上或切口部15上。优选的是，侧壁16、切口部15和挠性板2与挠性管14整体模制而成。挠性板2可以用热密封或其它类型粘结于切口部15上，从而提供一种开启标识，这将在下面描述。这种设计的优点是挠性管式容器可以从其开口端注入、并热密封、产生卷边、或用其它类型的密封来保留其内含物，从而提供一成本效率高的包装。本实施方式的另一优点是该管可以安全地从闭合件端竖直向上，而不会溢撒内含物。

对于闭合件的普通要求是它们应具有开启标识-即应具有密封已被打开的明确的标识。图6a和6b是通过挠性板闭合件在纵向轴线上的局部剖视图，且示出了在此描述的全部可应用实施例的原理。主体1具有一端壁4和挠性板2，以敞开状态示出。在制造中，当挠性板2处于敞开状态时，密封件9可以被模制到切口部5的密封面上，或者优选地模制在挠性板2上。挠性板2具有通过一薄连结板18接附的一带17，而切口部5具有一凸缘19，还带有通过一薄连结板18接附的一肋17。然后挠性板2如图6b所示密闭，两条带17被热密封在一起或用其它密封粘结在一起。薄连结板应该彼此邻接。密封件9被挤压以密封缝隙，并且由粘结的带17提供另一密封。当第一次需要打开闭合件时，粘结的带17沿薄连结板18的线被撕开，使得挠性板2打开，然后，密封件9如上述一样工作。

图7示出了可适合上述所有的挠性板闭合件的加强型。盖20具有一挠性板2，并且一具有手把22的一可撕开的带21通过易拆装置约成直角地接附于挠性板2。此结构能防止挠性板2挠曲，直到可撕开的带21被揭去为止。

制造挠性板闭合件的另一种方法示于图8a-8f，其中挠性板最初是一独立部件。参见图8a，主体1具有一端壁4，和置于端壁4与主体1之间的板22，一开口23贯穿板22，并且主体1的壁24被切掉而形成环绕板22的沟槽25。沟槽25在壁24和板12之间突伸以形成袋凹26。通孔24穿过壁24形成以进入袋凹26。挠性板2具有一保持夹28，其上有通孔29，通过至少一个易拆连接件30接附在挠性板2上。孔29的尺寸大小使得其与端壁顶表面上的易破裂的底切凸起部31接合。棘爪32的尺寸大小使其装配在主体1的壁24上的孔27中。密封件9接附在挠性板2的外周。挠性板2的另一侧视图示出了密封件9。为了构造闭合件，挠性板2插入沟槽25直到棘爪32与孔27接合。棘爪32上的凹陷确保挠性板2一旦组装后不能脱离开。然后孔29被压入易破裂的凸起部31，以及反复多次，易破裂凸起部上的凹陷防止脱离开并不会使凸起部破裂。

图8b和8c分别是示出挠性板分别处于敞开状态和闭合状态的剖视图，并示出了密封件9是如何封住板22的。图8d是挠性板2后视图。

图8e示出了装配后的闭合件，而图8f示出了将保持夹从挠性板2移去后的外观情况。这会使易破裂凸起部破裂而留下细小尖头31a，从而提供了闭合件已被打开的证据。密封件9的形状符合开口13的形状，从而使产品不至于累积于袋凹26内。再又，完全可以将密封件9模制在或用其它方法接附在板12上，且环绕开口13。

图9a-9d和图10a以及10b示出了挠性板式闭合件，其中用于活动板的密封元件是在闭合件体及其相关的容器之间的连续密封。

图9a示出了一盖20，其包括一侧壁1和端壁4，并且示出通过薄膜铰接部7接附于端壁4的挠性板2。挠性板2清楚地以敞开状态示出。图9b是上述盖20的内部视图。密封件9被模制在或用其它方式接附于在侧壁4的内表面上的沟槽33中，且在挠性板2的内表面上延伸。从而，密封件9可以类似于O型圈(或类似截面的密封)，其固定于盖20的端壁4上，且可以与挠性板2一起自由移动。在侧壁1上有切口部34，当挠性板2闭合时，它是挠性板2和密封件9之间的缝隙。参见图9c，35表示容器或盖体(例如螺纹盖)，其具有一边缘36和切口部37，当处于闭合位置其切口部37的形状应符合密封件，该密封件抵靠与接附在挠性板2上的密封件9。如图9d所示，当盖20装配在容器35上时，挠性板2将密封件9压入容器35内的切口部37中。

在图10a中，盖20和容器35有一个配合使用的卡合配接38。盖20压入容器35中，这样容器35的边缘36密封地压入沟槽33中的密封件9，并且通过卡合配接38将其保持在此位置上。密封件9在挠性板2上连续延伸，从而，当挠性板2处于闭合状态时，密封件9与容器35的壁上的切口部37配合使用并进行密封。

图11示出了一类似型的闭合件，它带有上述密封件9，其密封件9接附于容器上而不是挠性板2上。在这样的结构中，在39处通过超声波焊接或通过粘合剂或粘结剂有效地将盖20和容器35连接起来。

另外，内含金属的塑料密封环可以共同使用，通过应用射频能量将其熔化以将两部分连接和密封起来。

对于一些应用中，诸如用于分配饮品的闭合件或分配刺激性的或有害的化学品的闭合件，最好使用者的手不要直接与分配的产品相接触。图12a、12b和12c示出带有突出件40的闭合件，该突出件40通过铰链41接附于挠性板2上。如图12a和12b所示，当挠性板2处于闭合状态时，突出件40提供了附加的安全性，以通过与闭合件体1的唇缘42配合使用阻止其不经意的打开。如图12c所示，当突出件40不夹住唇缘42时，它作为一把手，使用者可以抓住它而拉开挠性板2。

图13a和13b示出了带有固定突出件43的挠性板2，使用者能通过推或拉挠性板来闭合或打开它。

如图14所示，将产品分配而保持使用者手的清洁的较简单的方法是使挠性板2向前突伸以形成一突出件44，通过突出件44可以用来操纵挠性板。

图15a、15b和15c示出了通过将踏板45接附于肋46上，如何更远程操纵挠性板，其中踏板45、肋46顺序地与挠性板2连接。踏板45操纵杠杆支点47，从而，当使用者以箭头S方向压下踏板45时，一作用力以箭头S的相反方向施加于挠性板2上，使得挠性板开启。使用者按下肋46，来闭合挠性板2。

在图12-15所示的所有实施方式中，沿挠性板纵向方向上具有一个或多个肋是有益的，它可以确保有足够的硬度，来传递开启或闭合的力而不变形。

Claims (22)

1、一种可再密封的闭合件，其包括一弯曲的挠性板，该挠性板形成用于容器或盖的壁的一部分，该弯曲的挠性板的区域大于由铰接动作线所确定的该容器或盖的上述壁的区域，从而使当该弯曲的挠性板通过由铰接所确定的该容器或盖的该壁的区域时，可迫使该弯曲的挠性板通过越过中央的速动卡合从凸面形变化到凹面形，反之亦然，并且在第一位置，该弯曲的挠性板向内凹陷，以使得至少部分地封闭该容器或盖中的开口，并且在第二位置，该弯曲的挠性板向外凸出，以形成分配开口，其中，该容器或盖具有一密封件，该密封件包括接附于其上的弹性凝胶组合物，当该弯曲的挠性板处于第一位置时该密封件密封该开口。

2、如权利要求1所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该弹性凝胶组合物具有至少为100％的延伸率，压缩形变在70℃时低于30％，圆锥贯入度(ASTM D217对于油脂)为10至40mm，最初软化点大于100℃，和应力松弛大于500秒。

3、如权利要求1或2所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该凝胶组合物包括具有硬嵌段和较具有弹性的嵌段的嵌段共聚物，该共聚物按优选比例为5份油比1份共聚物使用油进行增量。

4、如权利要求1或2所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该凝胶组合物是液体增量聚合组合物。

5、如权利要求4所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该液体增量聚合组合物是嵌段共聚物。

6、如权利要求4所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该液体增量聚合组合物的聚合物为具有硬嵌段和软嵌段的嵌段共聚物。

7、如权利要求4所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该液体增量聚合组合物为苯乙烯-二烯烃嵌段共聚物。

8、如权利要求4所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该液体增量聚合组合物是聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SBS)、聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SIS)、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SEBS)、聚(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SEPS)、或聚(苯乙烯-乙烯-丙烯)嵌段共聚物(SEP)。

9、如权利要求4所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该液体增量聚合组合物的增量剂液体为石蜡油或环烷油。

10、如权利要求4所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该液体增量聚合组合物包括80％至90％的增量剂液体和10％至20％的聚合物。

11、如权利要求1所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该闭合件具有一突出部，该突出部配接于该挠性板上在或与该挠性板成一体，以助于操纵可再密封的该闭合件。

12、如权利要求11所述的可再密封的闭合件，其特征在于，所述突出部通过一杠杆支点接附于该挠性板。

13、如权利要求1所述的可再密封的闭合件，其特征在于，其包括一开启标识性的密封件。

14、如权利要求13所述的可再密封的闭合件，其特征在于，所述开启标识性的密封件包括在该挠性板上形成的延伸部。

15、如权利要求1所述的可再密封的闭合件，其特征在于，该闭合件作为该容器整体的一部分制成。

16、如权利要求1所述的可再密封的闭合件，其特征在于，所述铰链是该闭合件整体的一部分。

17、如权利要求1所述的可再密封的闭合件，其特征在于，所述挠性板最初作为可固定在该容器或盖上的独立部件被制成。

18、一种可再密封的闭合件，其包括一弯曲的挠性板，该挠性板形成用于容器或盖的壁的一部分，该弯曲的挠性板的区域大于由铰接动作线所确定的该容器或盖的上述壁的区域，从而使当该弯曲的挠性板通过由铰接所确定的该容器或盖的该壁的区域时，可迫使该弯曲的挠性板通过越过中央的速动卡合从凸面形变化到凹面形，反之亦然，并且在第一位置，该弯曲的挠性板向内凹陷，以使得至少部分地封闭该容器或盖中的开口，并且在第二位置，该弯曲的挠性板向外凸出，以形成分配开口，其中，该容器或盖具有一接附于其上的弹性密封件，当弯曲的挠性板处于第一状态时，所述弹性密封件发生变形以产生液密性的密封。

19、一种容器和如权利要求1或18所述的可再密封闭合件的组合体，其中用于所述挠性板的该密封件是连续的密封件，其用于在该闭合件和容器之间的密封。

20、一种具有如权利要求1或18所述的可再密封的闭合件的挠性管式容器的组合体。

21、一种容器和如权利要求1或18所述的可再密封闭合件的组合体，其包含带压的液体。

22、如权利要求21所述的容器，其特征在于，该液体含溶解的气体。

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