CN101932513B - 合成材料封闭件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种合成材料封闭件(1)，其具有下部件(2)和盖(6)，在该下部件中有环形的保持凸部(10)。具有支撑面(12)的盘(11)形状配合和/或力配合地保持在该环形的保持凸部中。盘具有一个或多个通入空间(17)的通道开口(13)。柔性瓶中的触变性液体通过通道开口到达空间(17)，此后液体发生一次从轴向到径向的方向改变和随后的一次从径向到轴向的方向改变并通过流出口(5)流出，在此通过在所述两次方向改变之间的变窄(21)使流加速。

Description

合成材料封闭件

技术领域

本发明涉及一种用于固定在用于给出触变性(thixotropen)液体的软瓶的容器颈上的双件式或多件式的合成材料封闭件。 

背景技术

触变性液体是具有非牛顿流动特性的液体。这种液体的典型示例是番茄酱。各种液体肥皂液也具有触变性，正如许多分散物(Dispersion)一样。当前，这样的液体被装在具有封闭件的软的塑料容器中提供，该封闭件设有所谓的封闭膜。具有封闭膜的封闭件以多种结构被公知。例如在专利文献EP-A-545 678、EP-A-442 379、US-A-2 175 052中或WO-A-2006/119315中所公开的。具有封闭膜的封闭件的较大的优点在于，已经打开的容器可以倒放，而液体不会流出。通过作用在软瓶上的压力使封闭膜变形，并且大部分的缝状开口会张大，液体会从瓶中被压出。在此会出现的问题是，即膜被保持得越紧，封闭力就越好，并且当在容器上的压力减小时封闭件封闭得就越快。由此随着时间的推移在容器中产生始终较大的负压，使得一方面瓶在使用期间的变形越来越强，而另一方面必须增加给出液体所需的压力。如果封闭膜张紧的程度较小，则一定的量挤出的空气的至少部分地再次回流到容器中，但同时封闭件有可能使液体过后滴出。此外，封闭膜张得越紧，则封闭件越倾向于在压力下爆炸式地打开，使得流束(Strahl)以很高的速度流出并因此容易溅洒。 

为了减轻这种问题，在市场上出现了很多复杂的封闭膜封闭件，其中封闭膜的结构越来越复杂并且显然很小的部件在安装入封闭件中时的成本越来越高。但在这种复杂的封闭膜的情况下却可能当大气与瓶中的内压之间产生压差时就产生流动效应或打开缝状开口。通过这种可能性也可以确保合成材料瓶的通风。然而，因为在此处必须使用的材料所具有的差异性(Verschiedenheit)，即一方面膜大部分必须由硅橡胶制成，另一方面实际 的封闭件由聚丙烯制成，所以这种具有封闭膜的合成材料瓶不可能通过同一机器在同一注射工序中一次制成。此外，硅橡胶是相对较昂贵的部分并且由于这个原因而期望此部分构造得尽可能地小。然而，此部分越小，在其同时柔性很高的情况下，机械化的安装极其复杂且易于受到干扰。 

在根据本发明的封闭件中，就此提供了一种封闭件，其仅限于触变性液体的应用。对于触变性可理解为非牛顿流体的特性，其中粘性在不变的剪应力(Scherung)下在一定的时间内减小。在剪应力消失之后，再回复形成初始粘性。换句话说，触变性液体运动的距离越长，其越表现为稀液状(dünnflüssig)，在此在大部分情况下，所进行的运动越快粘性减少得就越快。换句话说，可以确保在这种封闭件中穿流方向发生变化的同时使流动加速，由此实现触变性液体的良好的流动性，同时在粘性较小时需要沿流向的简单挡止来防止流出。 

专利文献DE-U-20112974中公开了一种合成材料封闭件，其中内帽可插入到流出嘴之下，该内帽具有两个同心壁并且其中在安装状态下流出嘴伸入内同心壁的区域之内。由此通过虹吸管效应构成流出曲径(Ausflusslabyrinth)，在此在将柔性瓶重置时应吸空虹吸管。这种方向多次变化且多处收缩的十分复杂的流出路径使得在触变性液体中由于内摩擦产生较大的阻力，在工作时必须克服这种阻力并会导致在工作时液体突然流出。然而，这种曲径同时也使得不可避免地始终留有一些残留物，这些残留物由于接触空气(Lufteinschluss)而在曲径中被干燥。这些残留物使流路变窄，由此进一步加重了所述问题。已经发现，这种封闭件会随着时间被完全阻塞，因此这种封闭件当前已不再存在于市场上。 

专利文献US-A-4460101描述了一种这样的具有设置在出口之下的支撑面的曲径封闭件。该封闭件也存在如前所述的问题，在此流路还更复杂，因此这种封闭件更易于阻塞。特别是，该最后提到的专利文献涉及触变性液体的应用。由于多次方向变化和多处变窄，液体的粘性通过内摩擦强制地变得更佳，但是如前所述流路十分复杂，因此当有人之前猛烈摇晃过容器且触变性变小或粘性已经变成实际上不再需要更多的方向变化和变窄时，仅能在很小程度上确保功能。通过相应的试验，本申请人对现有技术进行了简化，得到根据本发明的封闭件，使得不再出现在此提及的问题。通过仅一次变窄以 及仅两次方向变化，使得在力损耗减小的同时触变性能够充分地减小并且封闭件几乎不会在长期使用中粘结或完全封死。尽管多年来存在的问题，但直至今日在市场上始终没有特别适用于触变性液体的、在长期使用中不会粘结的封闭件。 

发明内容

本发明提出了以简单的方式使用触变性液体流动特性的封闭件的技术方案。根据本发明，提出一种用于固定在用于给出触变性液体的软瓶的容器颈上的双件式或多件式的合成材料封闭件，该合成材料封闭件具有下部件，该下部件具有壳壁和成型在顶面中的至少一个流出口，其中，在该顶面之下并与该顶面在轴向上相间隔地设有支撑面，该支撑面封闭通向所述流出口的容器颈的自由轴向通道，在所述支撑面中设置有至少一个轴向延伸的通道开口，这些通道开口关于至少一个流出口在径向上设置，以及在所述顶面的底面模制有环形的保持凸部或保持壁，在该环形的保持凸部或保持壁中单独的盘作为支撑面形状配合和/或力配合地保持在其中，其中，在位于所述支撑面与所述顶面之间的空间中夜流的流向仅能有一次从轴向到径向的方向变化和随后的一次从径向到轴向的方向变化，并且在所述两次方向变化之间存在一个流变窄处，其中，所述盘具有居中的凸起部，该居中的凸起部的直径小于所述下部件的顶面中的凸起部的直径，并且在该居中的凸起部中设有中心凹部，所述轴向通道开口围绕该中心凹部设置在所述居中的凸起部中，并且在该居中的凸起部中设有嘴状的延长部，该嘴状的延长部延伸至所述流出口的延长部的下边缘的附近并由此形成沿径向自由但变窄的流路。 

附图说明

在附图中示出了根据本发明的两个优选实施例，并在随后参照附图做进一步说明。 

其中： 

图1是穿过根据本发明的第一实施方式的合成材料封闭件的下部件的径向垂直剖视图； 

图2是图1的下部件的仰视图； 

图3示出了具有多个流出口的变型；以及 

图4示出了具有铰接封闭件的图1的封闭件。 

具体实施方式

根据本发明的合成材料封闭件整体地用附图标记1表示。该合成材料封闭件由下部件2和上部件或盖6构成。合成材料封闭件1可以构造为双件式或多件式。在此，双件式可以理解为下部件或盖一体地制成，并且还要进行描述的支撑面是单独的盘。然而，如果下部件和盖单独地制成并且额外设有所述盘，则可以称为多件式合成材料封闭件。在图1和图2的附图中示出了多件式合成材料封闭件，而在图4中示出了双件式合成材料封闭件，其中下部件2和盖3一体地制成。 

下部件2包括根据本发明的多个部分并且该下部件实际上可以具有如现有技术所公知的合成材料封闭件的任意形状和结构。因此，仅示意性且简化地示出了下部件2。因此，在此示出的下部件省去了其必需的、但在本发明的结构中不重要的特征。例如，显然，下部件2必须具有用于将合成材料封闭件1固定在容器上的装置。如图所示，其可以是螺纹，但是也可以考虑其他装置，如保持凸件或保持凸轮(Haltenocken)。这种合成材料封闭件同样可以构造有保护带 

图1和图2示出了本发明的特别简单的实施方式。如前所述，在此仅以简化的结构示出了下部件2。因此如前所述，省去了用于将下部件2固定在容器上的装置(同样如用于将在此处未示出的盖固定在下部件2上的装置或如将其固定地设置在下部件上的装置)并且可能具有相应的密封装置。下部件2具有周向的壳壁3，该壳壁的上端部由顶面4完全封闭直至流出口5。在此处示出的实施方式中，顶面4设有凸起部7。在此处示出的实施方式中，该圆柱形的凸起部7包括流出口5。在凸起部7的表面上围绕流出口5延伸有环形槽9。由此，形成嘴部8，该嘴部延伸穿过凸起部7的顶面4′并且在底面具有延长部18。 

在顶面4的底面模制有环形的保持凸部10。该保持凸部10的直径大于凸起部7的直径。在环形的保持凸部与壳壁3之间保留有中间空间，瓶颈位于该中间空间中。瓶颈可以在外部由壳壁3密封，而瓶颈的内侧可以通过环 形的保持凸部10密封或者可以在环形的保持凸部10与壳壁3之间设置单独的密封环壁。当然，在此未示出的该环壁与壳壁3同心地延伸。在该壳壁或环形的保持凸部10与顶面4之间可以设置其他密封装置。 

在由环形的保持凸部10限定的区域中插入有构成支撑面12的盘11。该盘11或支撑面12形状配合和/或力配合地保持在环形保持凸部10中。在该环形保持凸部10上还可附加地设置能够改善形状配合保持的装置。其例如可以为环形的保持凸部或多个朝向中心对齐的凸轮，盘11通过其被保持在正确的端部位置。盘11的这种定位可通过环形的保持凸部10沿轴向对齐地实现。径向对齐不是必需的。 

在盘11中设置有多个通道开口13。如果盘11是圆形的盘，则将通道开口13设置在圆上是有意义的。通道开口13尽可能地径向设置，使其位于出口5的内径宽度范围之外。通道开口13也嘴状地向上朝向凸起部7延长。然而，该延长部14终止在凸起部7中流出口5的嘴部8的延长部18之下。通过该嘴状的延长部14在盘11上形成一种居中的凸起部。同时保留中心的凹部15。这可以通过嘴状的延长部14彼此接触或彼此交叉并由此实际上构成星形的环壁16来实现。由星形的环壁16构成的中心的凹部15直接位于流出口5之下。在构成支撑面12的盘11的上面与凸起部7的顶面4′的底面之间留有空间17。该空间17还可以在当顶面4中没有凸起部7时，通过环形保持凸部沿轴向进一步向下延伸并且支撑面12或盘11进一步在下方被保持来形成。无论如何都可确保空间17的存在。 

盘11被称为支撑面12，因为当合成材料封闭件设置在其上的瓶倒放时，非牛顿流体的静态液压作用在该支撑面12上。就是流出口5没有封闭，触变性液体也不会流出。然而，如果在柔性瓶上施加压力，则触变性液体通过通道开口13沿轴向流入空间17中。在此，流的第一次方向变化为从轴向到径向。空间17被填充并且触变性液体进行朝向中心的径向运动，随后触变性液体通过第二次方向改变通过流出口5流出。在这种流动中，在液体中出现剪切力，该剪切力使得触变性液体更加呈稀液状，由此具有改善的流动性。 

在两次方向变化之间，在由瓶流入空间17时以及在从盘11与顶面4或顶面4′之间的空间17流出时，恰好存在一个使流速增加的变窄处21。 

原则上可以通过环形孔口实现这种变窄处。然而在此处优选且特别简单 的是，通过盘11中嘴部13的邻近的延长部14和18以及出口的嘴部8构成变窄处。在此，嘴部边缘仅允许接近，但是必须可靠地保持自由的径向通道。 

一旦取消作用在柔性瓶上的压力，则通过柔性瓶的形状回复在该柔性瓶中产生负压并且流出流束会猛然停止，将处于嘴部8中的液体吸回腔17中并且穿过通道开口13通过嘴状的延长部14吸回瓶中。通过截面变窄使得在流出口中和通道开口13中出现伯努利(Bernoulli)效应，相应地根据文丘里(Venturi)原理排空空间17。试验已经表明，本发明的此第一实施方式可以实现绝对无滴漏的流，流束在瓶上的压力终止之后立即停止，实际上是被吸回流出口5中流出口附近的区域。由此使出口的嘴部绝对保持干净。根据文丘里原理还可以完全排空空间17并由此使空间17中的残留物也不会干燥进而阻塞封闭件。这种效应仅能在流速足够时实现并且仅在没有曲径密封时可确保。由此，为了完全实现本发明的目的，提供一种不具有硅橡胶膜的合成材料封闭件，但这种封闭件具有封闭件的所有优点，并能够实质上降低成本地、更可靠地实现。作为支撑面12的盘11是十分简单的合成材料件，其制造成本低廉并且由于其坚固性可本质上比由硅橡胶制成的膜更简单地安装。然而，在此应该注意的是，流出口的截面积必须小于通道开口13的截面积的和。 

图3示出了一种额外的变型。相对于前述实施方式，在此处盘11仅具有一个用附图标记13′表示的中心通道开口。该通道开口13′也可以具有嘴状的延长部14。此外，在此变型中，顶面4具有带有相应的顶面4′的凸起部。相对于前述实施方式，在该顶面4′中设置有多个流出嘴8′。其中至少有两个大约在直径上彼此相对的流出嘴8′。然而其也可以是任意多个设置在圆周上的嘴。凸起部的顶面4′中的中心凹部21主要用于形成嘴。然而此空间也可以通过填充材料来构造。 

最后，仅为了完整性起见在图4中示出了在开头部分提及的双件式封闭件。在此处，下部件2与盖6通过膜片铰链20和张力带19彼此连接，使得整个封闭件表现为搭扣铰接封闭件。在盖6中成型有密封塞6′，该密封塞6′能够接合在流出嘴8中进而形成紧密密封的封闭件。 

附图标记： 

1合成材料封闭件 

2下部件 

3壳壁 

4顶面              4′凸起部的顶面 

5流出口 

6盖 

6′密封塞 

7凸起部 

8嘴部 

9环形槽 

10环形的保持凸部 

11盘 

12支撑面 

13通道开口 

14嘴状的延长部 

15中心凹部 

16星形环壁 

17空间 

18流出嘴朝向盘11的延长部 

19张力带 

20膜片铰链 

21流变窄处 

Claims (6)

1.一种用于固定在用于给出触变性液体的软瓶的容器颈上的双件式或多件式的合成材料封闭件（1），该合成材料封闭件具有下部件（2），该下部件具有壳壁（3）和顶面（4），在该顶面（4）中成型有至少一个流出口（5），其中，在该顶面（4）之下并与该顶面在轴向上相间隔地设有支撑面（12），该支撑面封闭通向所述流出口（5）的容器颈的自由轴向通道，在所述支撑面（12）中设置有至少一个轴向延伸的通道开口（13），所述通道开口相对于至少一个流出口（5）在径向上设置，以及在所述顶面（4）的底面模制有环形的保持凸部（10）或保持壁，在该环形的保持凸部或保持壁中单独的盘（11）作为支撑面（12）形状配合和/或力配合地保持在其中，其中，在位于所述支撑面（12）与所述顶面（4）之间的空间（17）中液流的流向仅能有一次从轴向到径向的方向变化和随后的一次从径向到轴向的方向变化，并且在所述两次方向变化之间存在一个流变窄处（21），其特征在于，所述盘（11）具有居中的凸起部，该居中的凸起部的直径小于所述下部件（2）的顶面（4）中的凸起部（7）的直径，并且在该居中的凸起部中设有中心凹部（15），所述轴向通道开口（13）围绕该中心凹部设置在所述居中的凸起部中，并且在该居中的凸起部中设有嘴状的延长部（14），该嘴状的延长部延伸至所述流出口的延长部的下边缘的附近并由此形成沿径向自由但变窄的流路（21），其中，所述流出口通过成型在所述顶面（4）的凸起部（7）中的嘴部（8）构成，该嘴部朝向所述盘（11）延伸穿过凸起部（7）的顶面（4′）并且在底面具有延长部（18）。

2.如权利要求1所述的合成材料封闭件，其特征在于，所有轴向延伸的通道开口（13）横截面的总和等于或大于所述流出口（5）的横截面。

3.如权利要求1所述的合成材料封闭件，其特征在于，所述流出口（5）成嘴部（8）形状地设置在所述顶面（4）的凸起部（7）中。

4.如权利要求3所述的合成材料封闭件，其特征在于，所述支撑面（12）设置在所述顶面（4）的凸起部（7）之下。

5.如权利要求1所述的合成材料封闭件，其特征在于，所述轴向通道开口（13）设置在与所述流出口（5）同心的一个圆周上，该圆周直径的大小使得所述轴向通道开口（13）完全位于所述流出口（5）的区域之外。

6.如权利要求3所述的合成材料封闭件，其特征在于，在所述顶面（4）的凸起部（7）的顶面（4′）中围绕所述流出口（5）延伸有环形槽（9）。

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