CN1284706C - 排气塑料盖子及包装热填充饮料的方法 - Google Patents

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    • B65D41/045—Discs

Abstract

一种用于相关容器(C)的排气塑料盖子(10)，该盖子包括：一个具有顶壁部分(14)的塑料外帽(12)，还有一个包括内螺纹结构(18)的环状的悬垂裙部(16)。一个盘状密封衬垫(28)被定位于顶壁部分(14)的内表面上，以便与相关容器形成顶部/内部密封。为了有利于排放来自容器之内的气体压力，并有利于让消费者把盖子从容器上取掉，盖子包括一个或多个前止动件(40)，在盖子的密封衬垫与容器密封啮合之后，该止动件就啮合该容器。止动件(40)作用得限制盖子的密封衬垫与盖子面层之间密封啮合的程度。

Description

排气塑料盖子及包装热填充饮料的方法
技术领域
本发明通常涉及用于相关容器的塑料盖子，尤其是涉及有内螺纹的塑料盖子，它具有至少一个容器啮合止动件，用于限制该盖子与容器的密封啮合，从而便于把气体压力从容器中排放出来，并便于消费者把盖子从容器上取掉。本发明还设想到了包装热填充饮料的方法，该方法有利于排放气体压力。
背景技术
业已发现，由于螺纹塑料盖子的制造和密封性能经济适用，它被广泛用于与瓶子和类似容器相关的用途中。这种性质的盖子，通常包括具有内螺纹结构的塑料盖子外帽，以及邻接着外帽顶壁部分的内表面的密封衬垫。由于盖子是以螺纹施用在相关容器上的，密封衬垫就被推进而与密封着的容器密封啮合。盖子与容器的螺纹配合，便于盖子的最初施用，并有利于部分地消耗掉容器的内容之后，让消费者把盖子再度施用于容器上。
尽管上述类型的盖子已被证明在商业上很成功，但对容器过分施用盖子，就会产生问题。当盖子被施用于容器上时，无论是用高速的加盖装置，还是由消费者来操作，都可使盖子是带有转矩而施用的，该转矩超过了实现与相关容器密封啮合所要求的转矩。过分施用就会不合乎需要地导致消费者难以取掉盖子，这是可以理解的。与具有多导程螺纹结构(multi-lead thread formation)的盖子有关的这个问题，已经被人们认识到，该盖子有时被用于所谓“热填充”即以高温填充的饮料上。为了控制施用，这种类型的盖子通常具有参照容器表面层(finish)上的标志而使用的外部标志(“拉起”)，以显示对盖子已被施用的程度。
除了高的卸取转矩之外，对盖子的过度施用，也与容器之内的气体压力产生有关，例如与因变质而产生的产品发酵这样的结果有关。过度施用盖子，会不合需要地抑制盖子的排放特性。这是由于盖子与容器之间的密封啮合的程度，超出了在常规条件下必须达到的密封完整性而出现的。结果，由于受内部气体压力影响而使盖子变形，就不足以使盖子与容器的密封啮合消除。
发明内容
本发明的目的在于改进容器所用盖子的结构，通过解决与盖子过度施用有关的问题，便于取掉盖子，并使内部气体压力排放掉。本发明的目的还在于提供有利于排放气体压力的包装热填充饮料的方法。
实施本发明之原理的排气塑料盖子，尤其适合用于相关的容器，该容器的内容会发酵或会变质，导致在容器内产生内部气体压力。由于盖子构造的缘故，要把从容器内排放出的气体压力，调节为可接受的程度。盖子被构造得即使对容器过度施用盖子时，也便于排放，使得能伴随着使用高速自动加盖装置，并便于消费者取掉盖子。包装热填充饮料的方法，也在此公开。
实施本发明原理的排气塑料盖子，包括一个具有顶壁部分的塑料外帽，以及悬垂的环状裙部。裙部包括至少一个内螺纹结构，且可以包括多个多导程螺纹。
盖子包括一个盘状密封衬垫，它位于顶壁部分的内表面上，该衬垫被构造得与相关容器密封啮合。为达到此目的，该衬垫朝内与环状裙部有间隔，且包括悬垂的环状封底焊缝(sealing bead)，该封底焊缝具有通常为朝下且朝外的面对表面。这个密封表面被构造得与相关容器的通常为朝下且朝外的面对表面密封啮合，以形成人们所称的“顶部/内部密封”。
根据本发明的第一方面，提供一种用于相关容器的排气塑料盖子，该盖子包括：一个具有顶壁部分的塑料外帽，还有一个具有内螺纹结构的悬垂的环状裙部；以及一个盘状密封衬垫，它位于上述顶壁部分的内表面上，该衬垫在该环状裙部以内有间隔，且包括一个悬垂的环状封底焊缝，该封底焊缝具有通常为朝下且朝外的面对表面，以便与相关容器的通常为朝上且朝内的面对表面密封啮合；上述塑料外帽包括至少一个止动件，在上述封底焊缝部分已被定位得密封啮合之后，该止动件能与上述相关容器啮合，以便取掉盖子，并排放来自该容器之内的气体压力。
本发明的性能，便于有效地密封相关容器。在一种推荐形式中，塑料外帽包括一个环状衬垫支承件，该支承件从顶壁部分的内表面悬垂下来。该支承件被定位于密封衬垫的环状封底焊缝之内，该封底焊缝在密封衬垫的通常为朝下且朝外的面对密封表面以内并与其平行。密封衬垫最好以压缩模注方式有效地形成，且最好包括较薄的中央嵌板(central panel)部分，该部分位于环状封底焊缝以内，使衬垫材料得以有效使用。
在一种形式中，从顶壁部分的内表面悬垂下来的环状止动件，被径向地定位于密封衬垫以外，从而，每个止动件的每个止动表面就暴露出来，以便与相关容器啮合。在一个可选实施例中，止动件从贴在密封衬垫下面的顶壁部分的内表面悬垂下来，且因此与容器合作，同时，止动件的表面实际上并不接触容器。
根据本发明的第二方面，提供一种用于相关容器的排气塑料盖子，该盖子包括：一个具有顶壁部分的塑料外帽，还有一个具有至少一个内螺纹结构的悬垂的环状裙部；以及一个盘状密封衬垫，它位于上述顶壁部分的内表面上，该衬垫在该环状裙部以内有间隔，且包括一个较薄的中央嵌板以及一个悬垂的环状封底焊缝，该封底焊缝具有通常为朝下且朝外的面对表面，以便与上述相关容器的通常为朝上且朝内的面对表面密封啮合；上述塑料外帽包括一个从上述顶壁部分的内表面上悬垂下来的环状衬垫支承件，该衬垫支承件限定着定位得在上述密封衬垫的密封表面以内的衬垫支承表面；上述塑料外帽包括至少一个能与上述相关容器啮合的止动件，该止动件从上述顶壁部分的内表面上悬垂下来，该止动件具有通常为朝下的面对表面，以便与上述相关容器合作；上述止动件被定位得在径向上在上述密封衬垫以外。
根据本发明的第三方面，提供一种包装热填充饮料的方法，包括下列步骤：提供一个容器；配置一个盖子，它包括一个具有顶壁部分和环状悬垂裙部的外帽，以及一个盘状密封衬垫，该衬垫定位于在上述裙部以内有间隔的上述顶壁部分的内表面上，该衬垫包括一个悬垂的环状封底焊缝，上述外帽包括至少一个能与上述容器啮合的止动件，上述止动件从上述外帽的上述顶壁部分上悬垂下来；往上述容器填充上述饮料；以及把上述盖子施用在上述容器上，从而，上述盘状衬垫的上述封底焊缝与该容器的通常为朝上且朝内的面对部分啮合，且从而使上述前止动件与该容器合作，以便限制该封底焊缝与该容器的密封啮合，因此就便于把来自该容器之内的气体压力排放掉。
附图说明
本发明的其他特性与优点，从下述参照附图所做的详细说明，就可明显看出。
图1的侧立视图，显示实施本发明原理的排气塑料盖子的局部剖面；
图2是图1所示排气塑料盖子的不连续剖视图；
图2a是盖子外帽顶壁部分的内表面略图；
图3是一个可选实施例的不连续剖视图；
图4是本排气塑料盖子的另一个可选实施例的不连续剖视图；
图5是本排气塑料盖子的又一个可选实施例的不连续剖视图；以及
图6是对根据本发明而构造的排气塑料盖子所做的有限元分析。
具体实施方式
尽管本发明可以有各种各样形式的实施例，但图纸中所显示的以及下文所要说明的此处所推荐的实施例，却把本公开件作为本发明的范例，且该公开件无意把本发明限定为所显示的特定实施例。
首先参看图1与2，图中显示了一个排气塑料盖子10，它实施本发明的原理。塑料盖子10专门构造得用于瓶子或类似容器上，例如内装饮料或其他液体的容器C上。本盖子专门构造得用于所谓“热填充”饮料，即当饮料相对被升温时在包装期间把该饮料引入相关的容器中。然而，本盖子的结构也能有利地应用于装有其他类型内容的容器上。
尽管本盖子的结构能以各种各样的技术来制造，但现在所推荐的是以压缩模注方式制造本盖子。在此一并作为参考的美国专利第4497765号，公开了一种形成塑料盖子的方法及装置，该盖子本身就包括压缩模注衬垫。
排气塑料盖子10包括具有顶壁部分14的塑料外帽12，以及环状裙部16。裙部16包括至少一个内螺纹结构18，该结构被构造得与合作的容器螺纹结构T啮合。可便利地采用多个多导程螺纹结构，以获得合乎要求的盖子保持力(retention)，同时可使盖子以最小的相对转动从容器上取掉。
在所示形式中，塑料盖子10构制得可提供盗用证据(tamper-evidence)。盖子包括从环状裙部16悬垂下来的防盗带(pilferband)20。由于沿周边延伸的刻痕线(score line)22的缘故，防盗带区别于裙部16，该刻痕线朝内延伸到多个内部易碎的肋或桥24上，该肋或桥至少部分可分离地使防盗带20连接着裙部16。防盗带20包括多个沿周边有间隔的、朝内延伸的挠性突出部26，该突出部构造得与容器C的锁环L合作配合，从而在盖子被取掉期间，突出部26与锁环L的配合就导致桥24破碎，且使防盗带20与裙部16至少是局部地或完全地分离。盖子的防盗带，可根据在此一并作为参照的美国专利第4418828号来构造。要明白，盖子的防盗带也可按别的方式，例如根据McBride申请的美国专利第4938370号以及McBride申请的美国专利第5004112号的学说来构造，这两件专利在此一并作为参考。
为了实现与相关容器的合乎要求的密封啮合，排气塑料盖子10包括盘状密封衬垫28，该衬垫邻接着盖子外帽12的顶壁部分14的内表面。密封衬垫最好是在盖子制造期间在盖子外帽之内压缩模注成的，且被构造得与相关容器C实现所谓“顶部/内部密封”(top/insidesealing)。为达到此目的，密封衬垫包括悬垂的环状封底焊缝部分30，该部分具有通常为朝下且朝外的面对密封表面32，如图2中所示那种相对于相关容器C的朝上且朝外的面对部分的未变形结构。当按照推荐的压缩模注技术形成密封衬垫28时，该衬垫包括较薄的中央嵌板部分34，该部分位于封底焊缝30以内。
在推荐形式中，外盖子外帽包括环状衬垫支承件36，它从顶壁部分14的内表面处垂下。衬垫支承件位于衬垫28的环状封底焊缝30之内，且限定着衬垫支承表面38，该表面在衬垫28的密封表面32以内并通常与其平行。衬垫支承件36与密封衬垫28的封底焊缝30合作而使该封底焊缝与相关容器C的表面密封啮合，且还合乎要求地减少应用于盖子中的比较昂贵的衬垫材料的数量。
如上所述，容器C的内容，会偶然发酵或发生其他变质。结果，容器内的气体压力就会升高，因此，使盖子10折曲及朝外变形到充足的程度，从而使密封衬垫28脱离与相关容器的密封啮合，是合乎要求的。在此情况下，来自容器内的气体压力就会被排放到大气中。
根据本发明，盖子12被构造得便于此种气体压力排放，这是通过解决把盖子过度施用于容器这一问题而达到的。可使此种过度施用，不会使盖子的密封衬垫为了排放而充分地与相关容器脱离。为达到这个目的，按本发明而构造的塑料盖子，包括至少一个能与容器啮合的前止动件，以便限制盖子与相关容器的密封啮合。根据图1所示实施例，盖子外帽12包括至少一个但最好是多个前止动件40，该止动件从顶壁部分14的内表面悬垂下来。在此实施例中，每个止动件40均径向地在密封衬垫28以外，且被定位得与相关容器C的通常朝上的面对表面相啮合。相应地，每个止动件40限定着一个通常朝下的面对止动表面，所显示形式的该止动表面，为非水平的，它有角度地朝上且朝内延伸，从而，使止动表面通常为面对下方及面对里边。因此，在剖视图中，止动件40通常为梯形的。
尽管在本发明范围内所配置的止动件40是连续的环面形式的，但现在推荐的却是配置多个从顶壁部分14悬垂下来的沿周边有间隔的止动件。如图2a所示，可配置多个止动件40，该止动件沿周边成45°间隔而相隔。每个止动件构造得占(subscribe)约30°的角度。可以是特定数量的止动件，以符合此处所公开的原理。
尤其参看图6，该图中显示了对符合本发明而构造的塑料盖子所做的有限元分析，该盖子包括一个止动件40，它具有朝内且朝上的有角度的止动表面(所显示的此盖子并不包括位于衬垫28的封底焊缝30之内的环状支承件36)。根据此图的显示来看，止动件40与容器C以及相关的密封衬垫28的合作作用，是显而易见的。由于止动件与相关容器的面层(finish)合作，止动件40就起作用，以限制衬垫28的封底焊缝30与容器C的面层之间形成密封啮合。因此，就有利于排放来自容器之内的气体压力。另外，由于盖子与容器的密封啮合被限制，就有助于消费者把盖子从容器上取掉。
参看图3，图中显示了本盖子10的一个可选实施例，它包括一个以标号50表示的可选构造的止动件。在此实施例中，止动件50从顶壁部分14上悬垂下来，但却贴在密封衬垫28下面。因此，止动件本身并不与相关容器C啮合，而是通过密封衬垫28起作用而限制盖子衬垫与相关容器的啮合。正如在前面所述那个实施例中那样，最好配置从顶壁部分14的内表面上悬垂下来的多个止动件50，该止动件在顶壁部分内表面上为沿着周边有间隔的关系。
图4显示本盖子10的又一个可选实施例，它包括一个能与容器C啮合的前止动件60。在此实施例中，止动件60被定位于邻接着盖子螺纹18的裙部16的内表面上，并因此被定位得与容器螺纹T的前导部分相啮合。正如前面那些实施例一样，前止动件60与容器C的啮合，作用得限制了盖子与容器的密封啮合，因此就便于排放来自容器之内的气体压力，且便于消费者把盖子从容器上取掉。如果盖子和容器被构造得包括多个螺纹结构例如多导程螺纹，那么，可以设想到，就要配置同样的多个止动件60，使它们分别定位得邻接每个螺纹结构，以便这些螺纹结构在容器C上分别啮合。
图5显示本盖子10的又一个可选实施例，它包括一个能与容器C啮合的前止动件70。正如前面那个实施例一样，此止动件被定位于裙部16的内表面上，但通常位于裙部16与顶壁部分14的结合处，与螺纹结构18形成间隔关系。止动件70构造得与容器的螺纹T主动啮合，但通常抵靠着容器螺纹的朝上面对的表面。
因此，就公开了一种改进的排放盖子，它便于排放来自相关容器之内的气体压力，且便于消费者把盖子从容器上取掉。在每个所示的实施例中，要等密封衬垫28的环状封底焊缝部分30已充分压缩得成了密实的密封件，一个或多个前止动件才会起作用而限制盖子的施用。这种情况在图6的有限元分析中有所显示，在图中，显示了前止动件40与容器C的面层初始接触之后的封底焊缝30。测试表明，在盖子10中配置一个或多个前止动件，比起没有前止动件的相似构造的盖子来，前止动件会把施用转矩增大3到4倍而达到密封角度的程度。这样就可使瓶子有效地利用静转矩来防止过度施用。
测试还表明，当前止动件被定位而从顶壁部分悬垂下来时，且当盖子的一个或多个前止动件与容器面层的顶部完全啮合时，正在排放的压力，实际上就因为进一步施用盖子而减小了。从有限元分析看得出来，所排放压力减小的这种情况，是由于当盖子被进一步施用于容器时，一个或多个止动件作用得把衬垫28抬升得离开容器而出现的。
根据上文，只要不背离本发明的新颖观念的真正宗旨与范围，就可做许多修改和变动。要明白，对于在此说明的特定实施例，无意加以限制，或不应当推断出什么限制。此公开件旨在以随附的权利要求书，包涵属于权利要求书范围内的所有此种修改。

Claims (18)

1.一种用于相关容器的排气塑料盖子，该盖子包括：
一个具有顶壁部分的塑料外帽，还有一个具有内螺纹结构的悬垂的环状裙部；以及
一个盘状密封衬垫，它位于上述顶壁部分的内表面上，该衬垫在该环状裙部以内有间隔，且包括一个悬垂的环状封底焊缝，该封底焊缝具有通常为朝下且朝外的面对表面，以便与相关容器的通常为朝上且朝内的面对表面密封啮合；
上述塑料外帽包括至少一个止动件，在上述封底焊缝部分已被定位得密封啮合之后，该止动件能与上述相关容器啮合，以便取掉盖子，并排放来自该容器之内的气体压力。
2.如权利要求1所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述止动件从上述顶壁部分的内表面上悬垂下来。
3.如权利要求2所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述止动件具有通常为朝下且朝内的面对表面，该表面能与上述相关容器啮合。
4.如权利要求2所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述塑料外帽包括多个沿周边有间隔的止动件。
5.如权利要求1所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述裙部包括至少一个内螺纹结构，上述止动件被定位得邻接着上述螺纹结构，以便与上述相关容器上的合作的螺纹结构相啮合。
6.如权利要求5所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述裙部包括多个螺纹结构，上述盖子包括同样的多个上述止动件，这些止动件分别被定位得邻接上述螺纹结构。
7.如权利要求1所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述塑料外帽包括一个从上述顶壁部分的内表面上悬垂下来的环状衬垫支承件，该衬垫支承件被定位在上述密封衬垫的上述环状封底焊缝之内。
8.如权利要求7所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述环状支承件限定着一个衬垫支承表面，该表面被定位在上述密封衬垫的密封表面以内，且通常与其平行。
9.如权利要求7所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述密封衬垫包括一个较薄的中央嵌板，它被定位于上述环状封底焊缝以内。
10.如权利要求2所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述止动件从上述顶壁部分的内表面上悬垂下来，上述顶壁部分的内表面在上述密封衬垫径向以外。
11.如权利要求2所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述止动件，从贴在上述密封衬垫下面的上述顶壁部分的内表面上悬垂下来。
12.如权利要求1所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述裙部包括至少一个内螺纹结构，定位于该裙部上的上述止动件，与上述内螺纹结构成有间隔的关系，以便与上述相关容器上合作的螺纹结构相啮合。
13.一种用于相关容器的排气塑料盖子，该盖子包括：
一个具有顶壁部分的塑料外帽，还有一个具有至少一个内螺纹结构的悬垂的环状裙部；以及
一个盘状密封衬垫，它位于上述顶壁部分的内表面上，该衬垫在该环状裙部以内有间隔，且包括一个较薄的中央嵌板以及一个悬垂的环状封底焊缝，该封底焊缝具有通常为朝下且朝外的面对表面，以便与上述相关容器的通常为朝上且朝内的面对表面密封啮合；
上述塑料外帽包括一个从上述顶壁部分的内表面上悬垂下来的环状衬垫支承件，该衬垫支承件限定着定位得在上述密封衬垫的密封表面以内的衬垫支承表面；
上述塑料外帽包括至少一个能与上述相关容器啮合的止动件，该止动件从上述顶壁部分的内表面上悬垂下来，该止动件具有通常为朝下的面对表面，以便与上述相关容器合作；
上述止动件被定位得在径向上在上述密封衬垫以外。
14.如权利要求13所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述止动表面通常为朝下且朝内面对的。
15.如权利要求13所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述止动件从贴在上述密封衬垫下面的上述顶壁部分的内表面上悬垂下来。
16.如权利要求13所述的排气塑料盖子，其特征在于：上述塑料外帽包括多个从上述顶壁部分上悬垂下来的沿周边有间隔的止动件。
17.一种包装热填充饮料的方法，包括下列步骤：
提供一个容器；
配置一个盖子，它包括一个具有顶壁部分和环状悬垂裙部的外帽，以及一个盘状密封衬垫，该衬垫定位于在上述裙部以内有间隔的上述顶壁部分的内表面上，该衬垫包括一个悬垂的环状封底焊缝，上述外帽包括至少一个能与上述容器啮合的止动件，上述止动件从上述外帽的上述顶壁部分上悬垂下来；
往上述容器填充上述饮料；以及
把上述盖子施用在上述容器上，从而，上述盘状衬垫的上述封底焊缝与该容器的通常为朝上且朝内的面对部分啮合，且从而使上述前止动件与该容器合作，以便限制该封底焊缝与该容器的密封啮合，因此就便于把来自该容器之内的气体压力排放掉。
18.如权利要求17所述的包装饮料的方法，其特征在于：上述外帽包括多个沿周边有间隔的止动件。
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