CN2313872Y - 容器和封盖的组合装置 - Google Patents

Abstract

一种容器和封盖的组合装置,其中所述封盖具有螺纹并且带有用易破断部分与封盖本体的环形边缘表面相连的封口标识环,封口标识环带有一组径向向内延伸的与环的内表面做可转动连接的翼片,所述容器带有圆筒形的瓶颈,瓶颈具有带螺纹的外表面和与翼片相配合的环形凸缘,封口标识环带有弧形内表面和从所述内表面向内伸出的一组翼片,翼片的至少一个表面由于封盖和容器之间的分离运动而与所述环缘的下表面以凸轮方式相接触。

Description

容器和封盖的组合装置

本实用新型涉及一种容器和封盖的组合装置，尤其是涉及一种直径较小、用于带有压力的碳酸饮料或者啤酒的容器的合成树脂封盖。

过去这类容器一直采用需要工具才可除去的金属盖封口。在过去的十五至二十年中，这种封盖几乎完全被合成树脂封盖所取代，合成树脂封盖可以是模注成型或是更为常见的模压成型的。这种封盖通常带有悬接在封盖圆柱状侧壁的下缘的封口标识环，该环是由在模制过程中形成的或由另外的切割过程形成的易破断的桥接条与封盖侧壁下缘连接。

尽管这类合成树脂封盖具有许多优点，包括无需使用工具即可去除，一次开启后未饮用完的内容物可重新封装在容器内，但是在其制造和使用过程中确实还存在明显的问题。

一个问题在于将封盖侧壁或者说环边下缘与封口标识带或环相连接的易破断的肋条或桥接条的结构。桥接条必须有足够的强度，以避免在将封盖拧到或压到其位置的安装过程中发生破断，而且还必须在旋开封盖时很容易地断裂。因此在结构设计中，需使一些桥接条比其他桥接条更加坚固，并处于特殊的位置，这种结构在除去封盖时封口标识环发生破断并仍与封盖环边相连的情况下效果不是很好。其他结构利用了凸轮原理将侧壁下缘和封口标识环下缘做成倾斜表面，这种使桥接条破断的方式，由于封盖不需要很多圈的旋转，在本文中称为“第一模式”。

在旋开封盖时使桥接条发生破断的最常见结构还有对弹性翼片的使用。一种结构是使用了可与容器瓶颈外表面相配合以防止封口标识环相对于封盖侧壁转动的翼片。

更为常见的是，翼片可相对于一个垂直于封盖轴线的轴线转动，并带有与从容器瓶颈外表面径向凸出的环缘下部配合的自由端。翼片不仅可以相对于封口标识环的内表面转动，而且因其弹性可从成形模中方便地取出而不会损坏。为获得这种弹性所需的相对较小的断面尺寸会产生不利的效果，有时会由于翼片刚性不够不能保证旋开封盖时及时破断桥接条。这一问题是这样解决的，在封口标识环的内表面做出径向向内延伸的环面，翼片在逐渐被弯折大约135°后可与该环面相接合。这一接合使得封口标识环内环缘的有效直径小于容器外表面上相对应的环缘的直径，因而无法通过容器上的环缘，继续旋开封盖就起到了破断桥接条的作用。在桥接条强度不均等的情况下几乎必须使用这种结构。这种结构在本文中称为所谓的“第二模式”，它在桥接条破断之前需将封盖做相当大程度的旋转，而且在其使用中实际上没有杠杆作用。

封盖最好只在第一模式下工作，但是它们在使用中总是遇到麻烦，除非与其配合使用的容器瓶颈的尺寸公差非常小。在某些情况下，这些封盖可以和由某种合成材料制成的容器很好地配合使用，但是和硬度不同的另一种合成材料配合使用的效果却不理想。在第三世界国家，可循环使用的玻璃容器是很普遍的，通常在制造容器时就未对其精度加以严格控制，每一次循环使用时该精度进一步下降。结果，由于翼片在与其配合的环缘下越过容器瓶颈外表面的距离过多，设计用来在第一模式下工作的封盖会在第二模式下工作。

本申请人曾经在美国专利No.5,107,988中提出一种翼片结构，在这种结构中翼片具有足够大的断面尺寸以消除前面所提及的发生弯曲的可能性而只做围绕垂直于封盖主轴线的一轴线的纯转动，翼片通过一段相对断面尺寸较小的段与封口标识环的内表面相连接。在不受力作用的状态下，翼片以与封盖主轴成大约30度的角度径向向内延伸，其断面形状基本为三角形。当旋开封盖时，翼片与容器颈部上相应的环缘的下表面接触并转过19-20度，这样在逐渐旋开封盖时，就提供了辅助的杠杆作用以破断封口环桥接条。因而翼片只在一种模式下工作，在这种模式下翼片处于相对直立状态。

经过实用证实，根据这种结构制做的封盖，使用不具有足够拉伸强度的合成树脂材料会使封口标识环过度扩大以致造成翼片转过水平面而处于不希望有的所谓第二模式，即需使封口标识环的有效内径小于容器瓶颈上环的有效直径才可使易破断桥接条断裂。在这种状态下，基本没有杠杆作用，在桥接条破断之前需转过一个相当大的角度。

本实用新型的目的是提出一种容器和封盖的组合装置，其中改进的翼片结构可以避免其向内转动以致在所谓第二模式下工作。

本实用新型提出一种容器和封盖的组合装置，其中所述封盖带有用易破断部分与封盖本体的环形边缘表面相连的封口标识环，封口标识环带有一组径向向内延伸的与环的内表面呈可转动连接的翼片，所述容器带有圆筒形的瓶颈，瓶颈具有螺纹外表面和与翼片相配合的环缘，其特征在于，瓶颈的环缘下表面相对于瓶颈主轴线有一角度，该表面径向向外延伸并与一弧形棱边相连；封口标识环带有弧形内表面和断面积相对较大的径向向内的凸缘，该凸缘上表面沿径向延伸而下表面为斜面，上下表面相交于断面积相对较小的区域；翼片的断面较大，并且与断面积相对较小区域做可转动连接而可绕穿过断面较小区域的一轴线径向向内或者向外转动，翼片有一平面表面和该平面表面的边缘，该边缘的位置靠近容器瓶颈的环缘下表面，该边缘可以由于封盖相对于容器的分离运动而以凸轮作用方式与瓶颈环缘下表面局部接触，导致翼片径向向外转动直至翼片的平面表面与环缘的下表面相接触。

而且，作为优选，翼片的所述边缘位于小断面区域的径向外侧。

而且，作为优选，容器环缘下表面相对于封盖主轴线形成大约120度的锥角。

而且，作为优选，翼片可以由于封盖相对于容器的分离运动向外转过大约30度角。

而且，作为优选，翼片的所述边缘位于通过小断面区域的垂直平面内。

而且，作为优选，翼片具有防止由于其平面表面与容器瓶颈的外表面相接触而从其不受力位置向内转动的相应长度。

而且，作为优选，翼片带有径向向外设置的可与封口标识环内表面相配合的平面。

而且，作为优选，翼片包括可产生作用于封口标识环的径向向外的力的分量从而在易破断部分断裂之前将环破断的朝上的凸轮作用棱边。

本实用新型还提出一种用于容器的封盖，具有螺纹，并且包括一带环形边缘的盖体和一连接到所述盖体环形边缘的易破断的封口标识环，封口标识环带有一组径向向内延伸的与环的内表面呈可转动连接的翼片，其特征在于，所述封口标识环包括一圆筒形的壁，该壁具有断面较小的第一上部、断面较大的第二下部和连接至所述下部上端的翼片，所述翼片的断面大于所述上部的断面，从而将封盖安装到容器上的运动使所述上部径向向外弯曲造成翼片向上弯曲，而翼片相对于下部的角度保持不变。

而且，作为优选，所述上部和下部的断面厚度比约为2比5。

而且，作为优选，所述翼片和下部的断面厚度比约为3比5。

而且，作为优选，所述下部在翼片下面的轴向长度与所述下部的厚度之比为7-10比5。

而且，作为优选，所述翼片与通过翼片的水平面所成的角度约为30度。

而且，作为优选，所述翼片在其径向长度上厚度均匀。

而且，作为优选，翼片可相对下部的角位移至多为30度。

本实用新型还提出一种容器和封盖的组合装置，其中所述封盖具有螺纹并且带有用易破断部分与封盖本体的环形边缘表面相连的封口标识环，封口标识环带有一组径向向内延伸的与环的内表面做可转动连接的翼片，所述容器带有圆筒形的瓶颈，瓶颈具有带螺纹的外表面和与翼片相配合的环形凸缘，其特征在于，封口标识环带有弧形内表面和从所述内表面向内伸出的一组翼片，翼片的至少一个表面由于封盖和容器之间的分离运动而与所述环缘的下表面以凸轮方式相接触。

而且，作为优选，所述翼片有一第二表面，所述第二表面可与瓶颈上的环缘相接触，该接触使翼片以凸轮方式径向向外相对所述环缘运动。

而且，作为优选，所述封口标识环包括断面较小的上部和断面较大的下部，所述翼片与封口标识环在所述上部和下部交界处相连，所述上部有一个凹槽，所述翼片可以进入该凹槽中。

而且，作为优选，所述翼片转动的角度在90度之内。

本实用新型是通过将翼片的转动轴线置于翼片表面的径向内侧来实现的，翼片表面与容器瓶颈环缘下表面相接触，当旋开封盖时，由瓶颈环缘传到翼片上的力只有径向向外的分量。当转动结束时，这时翼片的平面表面开始同容器环缘的平面或截头锥面相接触，力的轴向方向分量直接传到封口标识环以人们熟知的方式使连接桥接条破断。在另一例子中，该圆筒形的封口标识环具有一个上部，该上部的断面尺寸较小，从而在将封盖安装到容器瓶颈上或将封盖从容器上取下时可以径向扩展和扭曲。封口标识环的下部断面较大，并在其弧形上缘部分支撑刚性翼片。翼片相对于封口标识环的断面较大的下部不发生弯曲和转动，封口标识环上部的径向扩展和弯曲的程度限制了翼片角位移的范围，通常在一通过封盖上部的下端的水平面的上、下30度之内。因此转动作用不依赖于翼片接合环缘下的容器瓶颈外表面的有效尺寸。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。附图中相应的零件使用相同的序号。

图1为本实用新型一个实施例的局部剖视示意图，所示为封盖在相应的容器瓶颈上的安装方式。

图2为类似的局部剖视示意图，所示为安装状态的封盖。

图3为类似的局部剖视示意图，所示为连接在悬接的封口环与封盖主体之间的易破断桥接条破断之前部分旋开的封盖的位置。

图4为本实用新型第二个实施例的局部剖视示意图。

图5为本实用新型第三个实施例的局部剖视示意图。

图6为本实用新型第四个实施例的局部剖视示意图。

图7为本实用新型第五个实施例的垂直剖视示意图。

图8为图7左下部分的放大示意图。

图9为将本实用新型第五实施例的封盖安装到容器瓶颈的过程中封口标识环的弯曲状况的局部放大剖视示意图。

图10为类似的视图，示出封盖安装到瓶颈上以后的封口标识环。

图11为类似的视图，示出在将封盖取下的第一步中封口标识环的弯曲状况。

图12为类似的视图，示出取下封盖的第二步。

图13为类似的视图，示出连接封口标识环和封盖主体部分的易破断桥接条的断裂。

本实用新型提出的容器和封盖的组合装置10包括：封盖11和容器12。

封盖11为常见的形状，最好用本技术领域人员熟悉的技术以模压方法制做。它包括分别由内外表面17、18所形成的端板16，内表面装有可选用的弹性密封垫片19。由外表面21、螺纹内表面22及下表面23所形成的圆筒状侧壁20环绕着端板，下表面23带有悬出的凸缘24，形成了与独立的封口标识环26相连的易破断区域25，当旋开封盖主体时封口标识环会被留在容器上。

封口标识环26包括上表面30、下表面31、外表面32及内表面33，环缘34由内表面径向向内凸出。环缘包括下部斜面35和上部径向展延的表面36，两表面在小断面的弹性部位37相交。内表面33和上表面36环成一个环状凹槽38，当封盖11与容器12旋紧时，它可容纳向外偏转的一组翼片39。

翼片39为相对刚性的，只能绕穿过小断面区域37的轴线做相对于环26的转动。在第一实施例中，翼片形状近似为三角形，包括自由端面40，第一和第二表面41、42，以及与表面42连接形成圆弧边的第二端面43。端面40和端面43相接处具有边缘63

容器12为普通形式的，可用聚对苯二甲酸乙酯(PET)或具有类似性能的合成树脂材料预制成形。它包括中空的主体部分50(图2)，与主体相连的圆筒状颈部或瓶口49。瓶口49包括形成瓶嘴开口的环形端面52，内表面54与瓶嘴相连。带螺纹的外表面55与封盖的内表面相配合。在最下部螺纹56之下为一环形的凸缘57，它以我们已知的方式与翼片39接合。环缘57包括圆形的上表面58和平截圆锥形的下表面59。也可以将下表面做成径向展延的平面(图中未示出)。表面59由外缘60和内缘61所界定。

在不受力的情况下翼片39处在容器上壁部分66(图2)与环缘57之间形成的环形凹槽62中。

如图1所示，封盖开始通过旋转或利用一轴向力装到瓶颈上的。安装过程中当翼片39接触到上表面58时，它们会径向向外转到凹槽38中直至边缘63越过环形边缘64(图2)。在某些情况下，这一动作是借助封口标识环径向向外扩展(未示出)完成的，该封口标识环在环缘34上面的部分断面尺寸较小。

越过环形边缘64后，翼片恢复到图2所示的相对不受力的状态，在这种状态下翼片39伸出到环缘57与容器本体上壁部分66之间的空间处。在这一位置时，边缘63与瓶颈相接触，限制了径向向内的进一步转动。

在旋开封盖开启容器时(图3)，由于边缘63与表面59相接触使得翼片径向向外转动，这一转动，在本申请中被称为“凸轮转动”。这一转动直到环缘57的表面59与表面51达到面接触状态才停止，这时凸轮作用亦终止。继续旋开封盖，这两表面间产生的力被传到封口标识环本体，力的轴向分量使易破断区域25破裂，因而切断封口环，封口环仍留在瓶颈上。在这一过程中翼片大约转过30度的角度。

应当注意到翼片绕其转动的小断面部分始终处于边缘64的径向内侧，翼片不可能径向向内转动而使封盖处于所谓“第二模式”下工作，因而确保可迅速破断连接封口标识环与封盖本体的易破断区域。

图4示出了本实用新型的第二实施例。其中，表面73、74位于断面部分76的内侧，形状与瓶颈环缘的下表面77十分吻合。在封盖与瓶颈开始装配时表面72起到使翼片转动的凸轮作用。在不受力的状态时，表面74、75相交的棱边78处于通过小断面区域中旋转轴的垂直平面内。在旋开封盖时，翼片的移动带有如果有也是非常小的转动，因为棱边78与瓶颈的圆柱表面79相接触。因而破断连接封口标识环与封盖本体的易破断桥接条所需的垂直行程很小，几乎在开始旋开封盖的同时桥接条即被拉断。

图5示出了本实用新型的第三实施例。在由80所示的该实施例中，翼片81由表面82、83、84以及85所界定。安装封盖时，棱边86与环88的倾斜内表面87接触，因而棱边89在少许的向外压力下越过环缘91的棱边90。翼片回复到图中所示的不受力的状态，在旋开封盖时表面82与表面92相接触。由于翼片与瓶颈表面间的间隙93相对较小，翼片81在任何情况下都不会向内转动超过图4中所示的角度。

图6示出了本实用新型的第四实施例，该实施例尤其适用于这样一类封盖，旋开封盖时在所有的易破断连接桥接条破断之前封口标识环即发生断裂并仍与封盖相连，使用者随后可用手将其断开。在容器需要循环使用，并常常是用与封盖不同的材料制造的情形下，这种封盖是适用的。

在图6中所示的第四实施例中，翼片101由五个面所围成，102、103、104、105和106。随着封盖的旋开，棱边107与环缘109的下表面108接触，并通过凸轮作用向内转动。由于表面102的相对角度的原因，这一最初的转动相当迅速，最终翼片处于图中虚线所示的位置。但这并不是处在所谓的“第二模式”。随翼片向内的转动，在产生一个平行于封盖轴线的力之前，翼片先产生了作用于封口标识环的径向向外的力。这样，它迅速使封口标识环在其自身平面内破断或断裂，随着破裂的环在力的作用下超过瓶颈的环缘，一些桥接条发生破断。

现在来看本实用新型的第五实施例。如图8所示，该实施例总地由标号410表示，包括一盖体411，和一封口标识环412。

盖体411通常由模压制成，包括一由外表面421和限定了一凹槽423的内表面422包围的端壁420，该凹槽支撑着一合成树脂条424。圆筒形侧壁427包括一压花外表面428和一带螺纹的内表面429，该内表面延伸至一不带螺纹的环边430。多个易破断的桥接条431和一个不易破断的桥接条432将盖体411和封口标识环412相连接。

封口标识环412呈圆形，包括在易破断桥接条431之下延伸的圆筒形壁436，该壁436具有一个断面较小的上部437和一个断面较大的下部438，该壁436在上边缘表面440处支撑多个翼片439。

该上部437包括上边缘表面440、外表面441和延伸至下部转动区443的内表面442，该转动区提供了封盖安装过程所需的大部分弯曲作用。从图9和图10可以清楚地看出在安装过程中越过容器上的环缘所需的弯曲作用。

该下部438包括一外表面448、一内表面449和一弯曲的上表面450，外表面448是表面441的延续，上表面450延伸至一支撑相对刚性翼片439的内角451。翼片包括上表面453、内表面454和延伸至下边缘456的下表面455。

通常，在通用的28mm封盖中，上部437的厚度为0.018-0.2英寸。翼片的厚度最好为0.03英寸。下部438的厚度最好为0.05英寸，下部438的高度为0.07至0.1英寸，以保证所需的大部分弯曲作用在上部437的主体范围内发生。

图11、图12和图13示出了将该装置从容器上取下的状态。由标号460表示的容器瓶颈包括一内表面461和一外表面462，这些表面461和462向上延伸，限定了容器的嘴(未示出)。环缘464从表面462向外突出，并由上表面465、外表面466和下表面467包围。旋开封盖时，翼片与瓶颈的下表面467接触并最终与其吻合(图12)。但是，由于翼片和封口标识环下部固有的刚性，弯曲程度并不决定于环缘下的瓶颈圆柱形外表面的直径，从而即使瓶颈外表面的尺寸足够大，翼片也能够正常工作。桥接条431断裂后，封口标识环处于图13所示的状态，由桥接条431支撑的区域表示在该图的左边，而该图的右边示出了不易破断的桥接条432。

Claims (20)

1、一种容器和封盖的组合装置，其中所述封盖带有用易破断部分与封盖本体的环形边缘表面相连的封口标识环，封口标识环带有一组径向向内延伸的与环的内表面呈可转动连接的翼片，所述容器带有圆筒形的瓶颈，瓶颈具有螺纹外表面和与翼片相配合的环缘，其特征在于，

瓶颈的环缘下表面相对于瓶颈主轴线有一角度，该表面径向向外延伸并与一弧形棱边相连；

封口标识环带有弧形内表面和断面积相对较大的径向向内的凸缘，该凸缘上表面沿径向延伸而下表面为斜面，上下表面相交于断面积相对较小的区域；

翼片的断面较大，并且与断面积相对较小区域做可转动连接而绕穿过断面较小区域的一轴线径向向内或者向外转动，翼片有一平面表面和该平面表面的边缘，该边缘的位置靠近容器瓶颈的环缘下表面，该边缘可以由于封盖相对于容器的分离运动而以凸轮作用方式与瓶颈环缘下表面局部接触，导致翼片径向向外转动直至翼片的平面表面与环缘的下表面相接触。

2、根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于，翼片的所述边缘位于小断面区域的径向外侧。

3、根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于，容器环缘下表面相对于封盖主轴线形成大约120度的锥角。

4、根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于，翼片可以由于封盖相对于容器的分离运动向外转过大约30度角。

5、根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于，翼片的所述边缘位于通过小断面区域的垂直平面内。

6、根据权利要求5所述的组合装置，其特征在于，翼片具有防止由于其平面表面与容器瓶颈的外表面相接触而从其不受力位置向内转动的相应长度。

7、根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于，翼片带有径向向外设置的可与封口标识环内表面相配合的平面。

8、根据权利要求7所述的组合装置，其特征在于，翼片具有防止由于其自由端与容器瓶颈外表面相接触而从其不受力位置向内转动的相应长度。

9、根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于，翼片包括可产生作用于封口标识环的径向向外的力的分量从而在易破断部分断裂之前将环破断的朝上的凸轮作用棱边。

10、一种用于容器的封盖，具有螺纹，并且包括一带环形边缘的盖体和一连接到所述盖体环形边缘的易破断的封口标识环，封口标识环带有一组径向向内延伸的与环的内表面呈可转动连接的翼片，其特征在于，

所述封口标识环包括一圆筒形的壁，该壁具有断面较小的第一上部、断面较大的第二下部和连接至所述下部上端的翼片，所述翼片的断面大于所述上部的断面，从而将封盖安装到容器上的运动使所述上部径向向外弯曲造成翼片向上弯曲，而翼片相对于下部的角度保持不变。

11、根据权利要求10所述的封盖，其特征在于，所述上部和下部的断面厚度比约为2比5。

12、根据权利要求11所述的封盖，其特征在于，所述翼片和下部的断面厚度比约为3比5。

13、根据权利要求12所述的封盖，其特征在于，所述下部在翼片下面的轴向长度与所述下部的厚度之比为7-10比5。

14、根据权利要求13所述的封盖，其特征在于，所述翼片与通过翼片的水平面所成的角度约为30度。

15、根据权利要求10所述的封盖，其特征在于，所述翼片在其径向长度上厚度均匀。

16、根据权利要求10所述的封盖，其特征在于，翼片可相对下部的角位移至多为30度。

17、一种容器和封盖的组合装置，其中所述封盖具有螺纹并且带有用易破断部分与封盖本体的环形边缘表面相连的封口标识环，封口标识环带有一组径向向内延伸的与环的内表面做可转动连接的翼片，所述容器带有圆筒形的瓶颈，瓶颈具有带螺纹的外表面和与翼片相配合的环形凸缘，其特征在于，

封口标识环带有弧形内表面和从所述内表面向内伸出的一组翼片，翼片的至少一个表面由于封盖和容器之间的分离运动而与所述环缘的下表面以凸轮方式相接触。

18、根据权利要求17所述的组合装置，其特征在于，所述翼片有一第二表面，所述第二表面可与瓶颈上的环缘相接触，该接触使翼片以凸轮方式径向向外相对所述环缘运动。

19、根据权利要求17所述的组合装置，其特征在于，所述封口标识环包括断面较小的上部和断面较大的下部，所述翼片与封口标识环在所述上部和下部交界处相连，所述上部有一个凹槽，所述翼片可以进入该凹槽中。

20、根据权利要求17所述的组合装置，其特征在于，所述翼片转动的角度在90度之内。

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