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CN101142126A - 瓶盖 - Google Patents

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CN101142126A CNA200580049089XA CN200580049089A CN101142126A CN 101142126 A CN101142126 A CN 101142126A CN A200580049089X A CNA200580049089X A CN A200580049089XA CN 200580049089 A CN200580049089 A CN 200580049089A CN 101142126 A CN101142126 A CN 101142126A
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Abstract

本发明公开了一种容器的瓶盖。该瓶盖包括由壳体材料制成外壳体(2)，包括顶部(3)和具有内螺纹(5)的外裙部(4)。该瓶盖还包括由衬垫材料制成的密封衬垫(8)，并且具有至少一个向下支脚(9、15)。在制造瓶盖的该方法中首先制造密封衬垫(8)。

Description

瓶盖
技术领域
这里所公开的发明主要是一种瓶盖，特别是一种分体的瓶盖，瓶盖的密封和瓶盖的拆封警示方法。
背景技术
公知的如HC工业铝合金公司的翅锁型瓶盖已经商业用于碳酸软饮料(CSD)的PET产品上超过20多年。当在通常的塑料瓶盖的设计中基本没有有效的拆封警示时，它们需要复杂的、昂贵的及低效的热收缩槽来实现拆封警示功能。
通常瓶盖可以由几种塑料制成，如聚乙烯(以下称为PE)或者聚丙烯(以下称为PP)或EVM基材料，如Direx。后者用于衬垫瓶盖(linerclosures)的壳体；该材料比PE硬，但是没有PE耐用。稍软的材料，如低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或者以多羟基材料(polyo-lifynic)为基础的混合物，通常被用做衬垫材料。更多的刚性材料，如聚丙烯通常被用做瓶盖的壳体材料。
US4497765公开了一种用于塑料瓶盖生产的瓶盖制作方法和设备。根据US’765的瓶盖包括一个压制成的塑料瓶盖帽。该步骤包括如果需要则在瓶盖帽内形成密封衬垫的步骤，形成用于保持顶内的衬垫固定的衬垫固定装置。在靠外的区域衬垫形成一个底切，所以脱模很困难。通过将一定量的衬垫材料压进现存的外面形成密封衬垫。
EP0224649公开了一种塑料瓶盖，其具有自啮合防窃带装置，与使用该瓶盖的容器颈部的锁定圈啮合。该防窃带包括多个弹性翅，它们在圆周上间隔分布向内延伸的部分相对窄，因此强度较小，其在将瓶盖盖到容器过程中，移动到一个不恰当的位置。该瓶盖包括一个密封衬垫，其在外壳形成后压制而成。
US5320234描述了一种具有一个环形防窃带的拆封警示塑料瓶盖，其部分可拆卸地连接到瓶盖的裙部，从而在瓶盖离开相关容器后，防窃带仍然连接到瓶盖上。该防窃带包括一个可断裂区域，在去掉瓶盖的过程中盖区域断开，从而该防窃带裂开并且分离。该可断裂区由一对环形的、垂直设置的交叉槽形成，设置该槽以方便高速生产并且具有稳定的拆封警示。
发明内容
从上面引用的现有技术，如US4497765中所述的，显而易见，现有技术中已知的分体瓶盖通常是由压塑制成。首先制成这些瓶盖的外壳，然后在单独的步聚中，用冲压头将可塑材料压进瓶盖的外壳中，形成衬垫。由于该生产过程，这些瓶盖的形状和拆封警示受到限制，所以这些瓶盖可能不具有有效的管口密封件，该管口密封件应充分进入需要密封的容器的颈部的开口。
从现有技术中所知的分体瓶盖包括一个衬垫，其与瓶盖分开制造，然后通过一个适当的方法放进瓶盖的外壳中。这些瓶盖也只是有有限的形状和拆封警示，并且可能不具有有效的管口密封件。还有一个缺点是在衬垫和外壳之间的连接强度不足。
本发明涉及一种改进的分体瓶盖帽，其包括一个外壳和一个衬垫。
根据本发明的瓶盖最好由注射模塑法制成，特别是在单多体模具中由分体注射模塑制成，从而，由于第一塑料材料以液体的形式喷射进入模具腔体中心上的第一腔内，在其中形成衬垫的第一材料凝结，所以形成带有向下支脚(管口密封件和/或外部密封件)或不具有向下部分的密封衬垫。然后，第一中心代替固体衬垫进入第二腔中，其中瓶盖外壳的第二材料被射入第二腔中，形成瓶盖的至少一个盘状的顶部、一个外裙部和一个拆封警示带。从而，密封衬垫的材料和外壳的材料完整地互相连接在一起。
为了优化该生产方法，不与第一中心接触的密封衬垫的腔中的区域最好具有一定形状，以使得不用保持力也能把密封衬垫从第一腔中取出。因此，就省去了主要相对于移动方向或者中心垂直延伸的后面的底切。通过所述注射模塑方法，在衬垫和壳体材料之间形成一个坚固的连接。与现有技术中通过压模方法制造的瓶盖不同，本发明的瓶盖具有更可靠密封。当用压模制成的瓶盖脱模经常发生的问题在本发明中不会再发生了，其中在压模中首先制成瓶盖的壳体，然后制成密封衬垫。
一个优选实施例中的瓶盖包括一个具有盘状顶部的外壳体，和一个与其邻接的外裙部及互锁装置，如适于与现有技术中的PET或玻璃容器的标准颈部的外螺纹或环形底切啮合的内螺纹。该外壳体最好由聚丙烯(PP)或高密度聚丙烯(HDPE)制成，而衬垫由较软的材料制成，如EVA，LDPE或者基于羟基的材料的混合材料(compounded material based onpolyolefinic raw materials)。该实施例的瓶盖还包括一个密封装置，其与容器颈部的螺纹和环形顶面之间外部无螺纹的外圆柱表面配合。
该瓶盖还可以包括一个与瓶盖外裙部的下端完全连接的拆封警示带，如通过撕裂桥(tearable bridges)。该拆封警示带包括基本径向朝内设置的底切段，以与瓶子颈部的拆封警示带啮合，从而与瓶盖的开口更好接触。在优选实施例中，中心对准元件位于底切段上，确保底切段和瓶子的颈部的拆封警示带同轴对齐。对准元件的设计和布置要使得当它们做成斜坡的时候便于底切段的射出。
在优选实施例中，根据本发明的瓶盖的螺纹要制造成，当将瓶盖用于容器期间，由于瓶盖的误操作而产生的密封失败比现有技术中的瓶盖要少。该螺纹由数个片段组成，具有几乎为截头圆锥形/扁长椭圆形底部(下端部分位于瓶盖开口的方向)和它们的顶部基本为圆锥形。圆锥顶的形状与螺纹的斜度对应，从而当啮合时，沿着其长度方向与容器的颈部的螺纹相互作用。为了使载荷更好的分布，最好螺纹的片段在两个方向与容器颈部的螺纹互相作用。片段底部的截头圆锥开头效果是，在将瓶盖用到容器的颈部的螺纹上时，由于螺纹的片段的特殊的底部开头，所以只是在特定的作用点，瓶盖的螺纹片段和瓶子颈部的螺纹才发生接触。另一个优点是，相比于现有技术中的螺纹，其在产品模具中射出期间的松动会明显减少。参考瓶盖的螺纹片段的径向横截面图，该横截面图包括一个基本成弓形的底和一个基本直立的顶部，其跨过瓶盖的大致垂直的内表面。这种从横截面的一个片段进入另一个片段中的转变最好是不固定的，并且没有尖锐的边缘。该螺纹片段的横截面的膨胀通常在各片段长度的中间部分是最大的，相反的，在其端部是较小的。第一(螺纹入口)和最后片段(螺纹出口)中的至少一个可以具有不同于其它片段的形状。因此，能够照顾到螺纹开端和终端的特殊情况。
优选实施例中的瓶盖的密封装置包括一个基本向下的支脚，其形成位于外裙部内部的圆柱形内裙部，外裙部从环形顶面重直放射状延伸到瓶盖，与外裙部间隔开，并且由瓶盖外壳体和/或衬垫的材料制成。内裙部在其基部最好与直接与瓶盖的顶部互相连接。根据使用的领域，支脚所形成的内裙部可以在功能上或结构上与瓶盖的外裙部互相连接。但是，也可以这样实施，瓶盖不根据对瓶子颈部的径向畸变变形。在内裙部内放置一个衬垫，其可以用与瓶盖的外壳体相同或不同的材料制成。衬垫最好由比瓶盖的外壳体软的材料制成。用各种软的衬垫材料如LDEP、EVA和称作“Darex”的材料均已取得良好效果。瓶盖的内裙部可以设计成从外部支撑该衬垫，而不影响其适应性。瓶盖的衬垫和外壳体最好由注射塑模能够连接的材料制成。
参照横截面图，该密封衬垫最好包括一个外部的向下的支脚，到少部分沿着外壳体的内裙部延伸。衬垫或者外壳的内裙部的外部向下的支脚可以包括，位于其自由端的一个大致环形的密封圈，其在容器颈部瓶盖闭合位置径向地通过一个特定的接触表面从外侧与一个普通圆柱形的外表面配合，外表面位于环形顶表面和容器颈部的外螺纹的起始处之间。该接触表面尽可能向下地位于瓶子颈部的自由表面上，以减少可能发生的瓶盖的变形的影响，如凸起，瓶子在上部外边缘结束损坏，则瓶盖的会上升。该环形密封环最好是这样形成，由环形张力起主要的密封作用。因此，该环形密封环包括一个位于朝着容器颈部的啮合位置的环形凸起。与现有技术中作用在颈部的内表面上从而主要是环形压力的密封不同的是，本实施例的环形密封主要是由于环形张力。根据应用领域，通过密封装置的设计，与瓶盖的外裙部的接触及规定的互相作用可以是适当的，虽然对容器颈部的径向变形的适应性会降低。
根据应用领域，该密封衬垫还包括一个与容器颈部的环形顶表面配合的顶部密封件和/或一个进入容器颈部开口中的管口密封件。与现有技术不同的是，本发明提供了一个方案，具有与容器颈部对齐的特定底切区域并且在密封装置和容器颈部之间形成增强配合的接触区域。本文公开的密封装置的一个优点在于，当用于已经损坏的瓶子颈部时，密封装置的性能更好。特别是，所述密封装置能够在通常不会被损害的区域内与颈部结束区域配合。
在优选实施例中，向下的支脚和/或内裙部包括位于其下自由端的区域中的至少一个环形密封环，其在颈部瓶盖上的闭合位置从外部径向地通过特定的接触表面与大致圆柱形外自由表面配合。
设计一个优选实施例中的密封装置，以使得其能够调节/补偿容器颈部的一定量的侧向和/或径向偏移或变形。因此，其包括一个能够在侧向/径向上的一定量的弹性的基部。通过密封装置的基部(其位于瓶盖的顶部和径向密封环之间)的垂直长度和径向厚度的适当比例，能够得到良好的效果，该比例至少为1∶1，最好是4∶1。根据应用领域，还与如密封装置的基部的径向厚度和环形密封圈的厚度长宽比相关，以及环形密封环的垂直长度与径向厚度的长宽比相关。环形密封环的垂直长度与其径向厚度的长宽比主要影响环形密封环的环形张力和环形密封环与容器颈部之间的接触力。在一个优选实施例中，环形密封环和基部的径向厚度的长宽比的范围是2∶1和3∶1(根据应用领域也可以是其它的长宽比)。环形密封环的垂直长度和它的径向厚度之间的长宽比最好是在1∶1和4∶1的范围内。根据应用领域，也可以是其它长宽比。环形密封环的横截面的形状和接触表面相对于密封装置的基部的偏移还与应用领域相关，因为这些参数影响到环形张力的分布。该密封件在衬垫的内部由气密材料制成，以避免泄漏。
衬垫最好是这样形成的，部分沿着内裙部的内轮廓延伸。根据应用领域，该衬垫可以包括一个内部管口密封件，其延伸进入瓶盖颈部。根据应用领域，衬垫的内裙部和/或外部向下支脚可以功能性地与瓶盖的外裙部配合。如果适当，该瓶盖能够包括一个基部和一个凸缘，以通过铰链与基部互相连接。
附图说明
根据优选实施例，更详细地解释本发明的瓶盖。
图1表示了根据本发明的瓶盖的仰视图；
图2表示了瓶盖的俯视图；
图3表示了沿着图2的线DD的穿过瓶盖的剖视图；
图4表示了图3的细节E；
图5表示了根据图3的细节F。
具体实施例
图1表示了根据本发明的一个优选实施例的瓶盖的透视图，图2是俯视图。图3表示了沿着线DD的根据图2的瓶盖的横截面。图4和图5是图3的细节E和F。
瓶盖1的外壳体2包括一个类似盘状的顶部3，一个具有内螺纹5的外裙部4，和一个基本上与外裙部4同心的环状的内裙部6，其距离顶部3的内表面7的垂直距离为D。所示的瓶盖1还包括一个具有衬垫盘10的密封衬垫8，其沿着顶部3的内表面7水平延伸，并且与向下的支脚9合在一起，这里其沿着内裙部6向下延伸并且由其支撑。
瓶盖1的外壳体2最好由聚丙烯(PP)或高密度聚丙烯(HDPE)制成，并且密封衬垫8最好由较软的材料制成。根据应用领域，由于处理方法不同，也可能是由PP或PE或一种或多种其它的适当的材料制成。
如图4所示，其示出了图3的E的细节，本文所示的实施例中的向下的支脚9和衬垫盘10之间的第一接合表面(blend)11具有半径R，在所述实施例中，瓶盖1的闭合位置与容器颈部13的外顶面12密封接触。该向下的支脚9包括，在其下自由端，有第一环形密封圈14径向向内突起，并且在封闭位置从外部与颈部13的外圆柱顶表面25配合。所示的环形密封环14和内裙部6处于未变形状态，但是在使用到颈部13上时，其将在箭头方向上径向向外延伸。因此，根据应用的领域，可以选择槽24的设计，以使得在瓶盖1的内裙部6和外裙部4之间不会发生相互作用。分别通过内裙部6的自由长度L和厚度T，槽24的深度L和径向延伸D，可以调节由内裙部6对向下支脚9的支撑。可以看出，所示的实施例中的外自由长度L大于内自由长度Li。这就使得在基部区域内的内裙部6的侧向支撑力大于其自由端。
该密封衬垫8还包括一个管口密封件15，其做为第二向下支脚向下延伸进颈部13的开口16中。这里的管口密封件包括第二环形密封环17，径向向外突出在闭合位置与颈部13的内表面18配合。所示的第二环形密封环17是无变形状态的，但是在盖到颈部13上的期间，其会径向向内变形。在所示实施例中，该管口密封件15包括在衬垫盘10和第二环形密封环17之间的位于其外部的基本垂直的基部区域19。在基部区域19和中间顶部表面20之间形成第二接合表面21，以使得在闭合位置不会与颈部13配合，第二接合表面形成在管口密封件15和向下支脚9之间的变换。但是，如果合适，可以设计第二接合表面21，使得在该区域与颈部13配合。如果合适，中间顶部表面20包括一个大致V形的凸起，形成一个顶部密封件并且在闭合位置与颈部13的环形顶部表面22配合。如所示，第一和第二环形密封环14、17均形成径向放置的底切，朝向容器的颈部13，其在正常情况下很难脱模。如所示，通过本文所述的方法，该向下支脚9和管口密封件15的设计能够毫无阻碍地脱模。在另一个实施例中，外向下支脚9和内向下支脚15与顶部3成一角度放置，该顶部基本为圆锥形，并且在它们的下自由端方向具有基本平行和/或径向厚度减少。对于特定材料，第二实施例的脱模更简单。可以设计内向下支脚15从它的基部径向向外延伸形成与颈部13的内表面相配合的接触点。通过选择适当的软材料，由于内部压力，内向下支脚15变形，作用在向下支脚15的内侧，相对于内压力径向向外提供密封性。
所示实施例的内螺纹5基本与螺纹片段30相似，包括一个基本为截头圆锥形/扁长椭圆形的底部31和基本圆锥形的顶部32，其与螺纹5的斜度对应，以当处于闭合位置时，沿着其长度方向与颈部13的螺纹(未详细示出)配合。片段30的截头圆锥形底部31的一个效果是，在将瓶盖1用于颈部13的螺纹上时，片段30和颈部13的螺纹之间的接触主要只是在特定的配合点。螺纹片段30的效果是，相比于现有技术中的螺纹，产品成模的射出期间的阻碍明显减少。这样瓶盖容易拧紧。参考瓶盖的螺纹片段的径向横截面图，该横截面包括基本为弓形的底部31和基本直立的顶部32，其跨入瓶盖基本垂直的内表面33中。片段30和内侧表面33之间的变换最好由接合表面完成。
从图3和5中可以看出，所述的瓶盖1包括拆封警示带40，其包括径向向内突出并且具有通常为圆形的侧向横截面(垂直于瓶盖1的Z轴的横截面)的底切片段41。在底切片段40上方，布置有居中元件42，在这里其通常是与瓶盖的Z轴对准，并且有助于相对容器颈部13的锁定带44确定瓶盖1的中心。在盘状顶部3的方向上，居中元件42的径向延伸减少，并且其侧向横截面(垂直于瓶盖1的Z轴的横截面)适于在从模具中取出瓶盖1时容纳底切片段41。因此，该居中元件42不但定位拆封警示带40与颈部同轴，并且在从模具中取出时也作为斜道(由虚线45表示，箭头46表示射出)。一个优点是，最初，拆封警示带40只要径向延伸到底切片段41的自由深度R2。在这里所示的实施例中，居中元件42的侧横截面通常与底切片段41的侧横截面对应。通过撕裂桥47将拆封警示带40与外裙部3连接起来。这里所示的瓶盖1的桥与底切片段41对齐，以避免射出期间的负面影响。

Claims (16)

1.一种容器的瓶盖(1)，包括由壳体材料制成外壳体(2)，包括顶部(3)、外裙部(4)，互锁装置和由衬垫材料制成的密封衬垫(8)，并且具有至少一个向下支脚(6、9、15)。
2.如权利要求1所述的瓶盖(1)，其特征在于：在外壳体(2)的内部设置有环形向下支脚(6、9)，从顶部(3)的内表面(7)基本垂直地延伸，因此，向下支脚(6、9)基本与外裙部(4)同心设置，该外裙部(4)通过槽(24)与外壳体(2)隔开，所述槽(24)径向厚度为D、垂直长度为L。
3.如权利要求2所述的瓶盖(1)，其特征在于：向下支脚(6)是外壳体(2)的内裙部(6)，其径向支撑密封衬垫(8)的外部向下支脚(9、14)。
4.如权利要求2或3所述的瓶盖(1)，其特征在于：向下支脚(9)和/或内裙部(6)包括，位于其下自由端的至少一个环形密封环(14)，其在颈部(13)上的瓶盖(1)处于闭合位置时，从外侧径向地与基本为圆柱形的颈部(13)的外自由表面(25)配合。
5.如权利要求2或4所述的瓶盖(1)，其特征在于：向下支脚(9)通过具有半径R的接合表面(11)接合进密封衬垫(8)的衬垫盘(10)中，这样在瓶盖(1)闭合位置，与颈部(13)的外顶部表面(12)密封配合。
6.如前述任一权利要求所述的瓶盖1，其特征在于：该密封衬垫(8)包括基本为V形的顶部密封件。
7.如前述任一权利要求所述的瓶盖(1)，其特征在于：该密封衬垫(8)包括一个管口密封件(15)。
8.如权利要求7所述的瓶盖(1)，其特征在于：该管口密封件(15)包括一个环形密封环(17)。
9.如权利要求7或8所述的瓶盖(1)，其特征在于：该管口密封件(15)基本上与瓶盖(1)的顶部(3)垂直。
10.如权利要求7所述的瓶盖(1)，其特征在于：该管口密封件(15)与瓶盖(1)的顶部(3)成一个角度，相对于其下端径向向外延伸。
11.如前述任一权利要求所述的瓶盖(1)，其特征在于：该瓶盖包括具有底切片段(41)的拆封警示带(40)和位于底切片段(41)之上的居中元件(42)。
12.如前述任一权利要求所述的瓶盖(1)，其特征在于：该互锁装置可以是圆形底切和/或螺纹。
13.如权利要求11所述的瓶盖(1)，其特征在于：居中元件(42)的侧向横截面在射出期间适于容纳底切片段(41)。
14.一种制造根据前述任一权利要求中的包括至少一个向下支脚(6、9、15)的瓶盖(1)的注射塑模方法，包括以下步骤：
a)将第一塑料原料以液体的方式注入第一腔的中心，形成密封衬垫(8)；
b)密封衬垫(8)随着第一中心进入第二腔位置；
c)将第二材料注入第二腔中以形成瓶盖(1)的外壳体(2)，从而沿着密封衬垫(8)的外自由区域，密封衬垫(8)的材料和外壳体(2)的材料完全连接在一起。
15.如权利要求14所述的注射塑模方法，其特征在于：在制造密封衬垫(8)期间，除了衬垫盘(10)，还形成至少一个向下支脚(9、15)。
16.如权利要求15所述的注射塑模方法，其特征在于：至少一个向下支脚(9、15)是制成为外向下支脚(9)或管口密封件(15)。
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Assignor: Universal seals Ltd

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Contract record no.: 2008990000421

Denomination of invention: Anti-fake bottle lid

License type: Fen Xuke

Record date: 2008.9.18

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: SEPARATELY LICENCE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2007.12.17 TO 2017.12.17

Name of requester: DRINK COATING CO., LTD.

Effective date: 20080918

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080312