專利名稱：隔熱式衛(wèi)生保溫瓶塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種保溫瓶塞，特別是具有保溫性能的隔熱式衛(wèi)生保溫瓶塞。
現(xiàn)有最大量使用的生活日用普通型保溫瓶，其瓶塞均為園錐柱體軟木塞。利用軟木較低的導熱系數(shù)及易于壓縮變形的特性，塞入保溫瓶口與剛性瓶口壓合密封，對瓶內(nèi)開水起封口保溫作用。如果木塞處于干燥狀態(tài)使用，可以達到封口保溫的目的。但是，實際使用中，一般人均在開水沖滿保溫瓶口時即將木塞塞入瓶口。如用新木塞，盡管預先經(jīng)過浸泡，但塞在開水瓶中，仍有木材成份被開水浸出，產(chǎn)出難聞的氣味，開水數(shù)天難喝。大家知道，實用中的木塞總是處于表面沾水或濕潤狀態(tài)。這種潮濕軟木塞蓋于保溫瓶口，存在三個缺點1、不衛(wèi)生。用開水人手抓木塞上部時手指上的汗?jié)n、塵灰、油膩、細菌均能沾粘在濕木塞的上部表面，隨木塞表面沾水或蒸汽凝水滲入開水中，而100℃以下的瓶中開水不能殺滅一切細菌，造成開水污染，這在醫(yī)院、辦公室等公用場所會產(chǎn)生交叉感染；同時，軟木塞的近于直筒體的外形，不能遮蓋保溫瓶口的上沿，空氣中的浮塵、細菌容易在瓶口沉積，倒水時隨水沖入茶杯，進入喝水人腹中。2、散熱嚴重。潮濕軟木塞的導熱系數(shù)接近于同溫度水的導熱系數(shù)，比干木塞大一二十倍，測試與計算表明，新沖開水瓶上的軟木塞，其露于空氣的表面溫度達50－60℃，那種改進的包布上加鋁片蓋的木塞，鋁片蓋的溫度更高，即使瓶內(nèi)只剩半瓶水，木塞只與瓶內(nèi)蒸汽接觸，在冬季，木塞上表面溫度仍達20－40℃。根據(jù)傳熱計算，露于瓶口1.5cm高的木塞表面，24小時的熱損失可使整瓶開水降溫10－20℃，遠大于瓶膽本體的綜合熱損。如瓶膽制造質(zhì)量差，一瓶100℃開水一晝夜后，在冬季只剩70℃，在夏季也只剩80～85℃。3、不安全。因木塞與保溫瓶頸的錐度相反，木塞與瓶頸接觸圈的高度只1.5cm左右，塞緊力很小，當將水瓶傾斜到與地面夾角20°時，木塞就可能跳出瓶口，開水從瓶中倒出燙傷近旁的人身。此外，黑黑的一段毫無美感可言。使用中木質(zhì)腐爛落入瓶中也影響水質(zhì)。近年，可能為解決保溫、耐用、美觀問題，市場上曾出現(xiàn)過中空硬塑料瓶塞，但因其形狀與原木塞相同，硬錐體與玻璃瓶口接觸阻力太小，經(jīng)受不住瓶中水與蒸氣的壓力，很易跳離瓶口，使用更不安全，末形成市場影響。
本實用新型的目的是要提供一種在結(jié)構(gòu)、造型和材料上均不同于現(xiàn)用軟木塞的隔熱式衛(wèi)生保溫瓶塞，它能有效地防止保溫瓶中開水污染，減少瓶塞的散熱損失，使用安全，不易從瓶口跳出致開水燙人，并且低價、美觀。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在瓶塞園柱體的中部設(shè)置一個直徑大于園柱但恰好蓋住保溫瓶口的“帽沿”狀園環(huán)(3)，由此將瓶塞分隔成上段握手柱(1)和下段塞瓶柱(2)兩部分，瓶塞體內(nèi)部是高保溫隔熱層(4)，塞瓶柱(2)的外周為彈性封口環(huán)(5)。當瓶塞蓋于保溫瓶口時，“帽沿”狀園狀(3)即將其上方握手段的一切臟污隔斷，使瓶內(nèi)開水不受污染。用封閉的低導熱系數(shù)保溫材料組成的高保溫隔熱層，可由工藝設(shè)計保證達到瓶塞表面最小的散熱損失，下段塞瓶柱(2)上的彈性封口環(huán)(5)，足以保證瓶塞不易從瓶口脫出。從而實現(xiàn)了本實用新型的目的。
本實用新型由于在瓶塞中部增設(shè)了一個“帽沿”狀園環(huán)(3)恰好蓋住保溫瓶口及用塑料制作，從而解決了軟木塞表面玷污滲入瓶中的不衛(wèi)生問題；又由于瓶塞封閉了保溫材料，使用中不會象軟木塞那樣因吸水而成十倍地增大導熱系數(shù)，增加熱損，可按傳熱計算選用材料，設(shè)計出晝夜熱損在4仟卡以內(nèi)(滿瓶開水降溫2℃)的隔熱層瓶塞，保溫能力比木塞提高10倍；塞瓶柱上的彈性封口環(huán)(5)對瓶頸有足夠的彈性摩擦力，既能開閉瓶塞方便，又能抵擋瓶內(nèi)蒸汽及受熱空氣的沖出力；并且結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，可作多種造型，塑料用量在10克以下，成本接近軟木塞。所以從外形、衛(wèi)生、保溫、安全及成本諸方面比較，本實用新型將可能取代沿用數(shù)十年的軟木保溫瓶塞。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及其附圖給出。
以下結(jié)合附圖對結(jié)構(gòu)特征及其作用原理進行詳細說明。


圖1是本實用新型隔熱式衛(wèi)生保溫瓶塞典型結(jié)構(gòu)的裝配圖及其蓋入保溫瓶口的假想示圖。圖2是上段握手柱(1)的結(jié)構(gòu)示圖。圖3是下段塞瓶柱(2)的結(jié)構(gòu)示圖。由
圖1、2、3示出上段握手柱是一個上有頂面，下有“帽沿”狀圖環(huán)(3)，園環(huán)(3)外圈有一向下彎弧段，外柱面為多面形的注塑中空薄壁筒體，在“帽沿”內(nèi)圈有一段薄壁筒體的下延段(7)，其外園有螺紋或凸臺，用無毒硬質(zhì)熱塑性塑料注塑成型，如用抗沖擊改性聚苯乙烯加色制成；下段塞瓶柱是一個有底面、有頂端外園環(huán)、柱體表面有3－6個薄膜彈性環(huán)(5)的注塑中空薄壁筒體。用耐沸水無毒軟質(zhì)熱塑性塑料注塑而成，如用聚丙烯、低壓聚乙烯。下柱體(2)的外徑小于保溫瓶頸的內(nèi)徑，其上的多層彈性環(huán)(5)的外徑略大于瓶頸內(nèi)徑，兩者插合即封蓋保溫瓶時，彈性環(huán)(5)對瓶頸產(chǎn)生0.2－1.5kg彈性摩擦力；彈性環(huán)(5)的薄膜片厚度為0.1－0.3mm，每層薄膜片上均開有1－3個寬度為1－4mm的小缺口(6)，組成蓋瓶塞時水面氣體逸出的通道，當蓋穩(wěn)瓶塞，塞瓶柱(2)頂端外園環(huán)與玻璃瓶口貼緊，小缺口(6)與外界空氣的通道隨之被截斷。當將上段握手柱(1)的筒體下延段(7)插入下段塞瓶柱(2)的上頂空腔內(nèi)之前，先在上下柱筒(1)、(2)內(nèi)填實低導熱系數(shù)(0.03－0.06仟卡／米·時·℃)的保溫材料，如泡沫塑料、膨脹珍珠巖、泡沫玻璃、巖棉、玻璃纖維、金屬“太空棉”、干燥軟木等，然后將上下兩柱筒(1)、(2)過盈插合或過盈螺紋絞合，并涂以少量膠水使其固化。上握手柱(1)的下端“帽沿”與下塞瓶柱(2)的頂端外園環(huán)隨之疊合成為整只瓶塞中部的“帽沿”狀園環(huán)(3)，其外延彎弧段蓋下保溫瓶口1－2mm。兩柱筒(1)(2)的頂面和底面包裹住保溫材料成為瓶塞的密閉隔熱層(4)。在瓶塞總長35－45mm內(nèi)，改變?nèi)恐牡酌嬖谕搀w內(nèi)的設(shè)置高度，即可改變隔熱層(4)的厚度，此厚度由允許瓶塞額定熱損失，保溫材料的導熱系數(shù)、容重及價格等因素綜合計算而定。如不用保溫材料，亦可在瓶塞總體密封后抽成真空，此時瓶塞殼體的壁厚應增加。當然，上下兩段空心柱體也可用同一種耐沸水的無毒熱塑性軟質(zhì)塑料，如聚丙烯或聚乙烯分別注塑而成，只是其上段握手柱(1)的著色性和手抓剛性較差。當將此瓶塞蓋于保溫瓶口時，剛性、光滑的上段握手柱(1)具有干凈、悅目、挺括的美觀感；其“帽沿”狀園環(huán)(3)恰好將瓶口包封而不影響鐵殼瓶上部鋁罩的順利旋蓋；下段塞瓶柱的多層薄膜彈性封口環(huán)(5)在瓶頸內(nèi)形成薄膜環(huán)－－水封－－薄膜環(huán)－－水封的多層間隔水封環(huán)(指滿瓶開水時)，此時有熱水潤滑，瓶塞對瓶頸的摩擦力較小，而開水的體積只會縮小不會膨脹，被開水溶吸的空氣泄出較慢，可從薄園環(huán)的小缺口(6)緩緩泄出，所以瓶塞穩(wěn)定；如瓶塞加于非滿瓶開水瓶上，則多層薄膜環(huán)(5)因其各層直徑略有差異，能在直徑制造公差范圍及15－25mm高度內(nèi)的保溫瓶頸上，分段產(chǎn)生彈性摩擦力，平衡瓶內(nèi)的氣體壓力，不會讓瓶塞被氣壓沖出；制造工藝保證彈性環(huán)(5)的直徑不能太大，厚度不超過0.3mm，它們對瓶頸的彈性摩擦力以0.5－1kg為宜(熱態(tài)和冷態(tài))，如果大于1.5kg，則開啟瓶塞就不方便了。只有當剛沖滿開水，溶吸于開水中的空氣尚未逸出即快速蓋壓瓶蓋，瓶內(nèi)氣體逸出時才會推動瓶塞稍稍上移，人離開水瓶后這個上移距離未被壓下，使薄膜封閉環(huán)上的小缺口(6)一直與外界空氣相通。但即使這樣，也因小缺口(6)的截面積僅1－4mm2，氣體流速甚小，由此產(chǎn)生的逸出氣體(空氣及水蒸汽)帶走的顯熱與潛熱，僅為瓶塞脫離瓶口時造成熱損失的0.5‰－1‰，可忽略不計。
圖4示出本實用新型的另一種成型方式上段握手柱去除頂蓋與下段塞瓶柱(2)連成一體，用耐溫100℃以上的無毒熱塑性軟質(zhì)塑料一次注塑成瓶塞外殼，其內(nèi)充填保溫材料后，扣壓一只另行制造的硬質(zhì)塑料(如聚苯乙烯)頂蓋而成瓶塞整體。除上段握手柱(1)與下段塞瓶柱(2)不能分色，只能用軟質(zhì)塑料(如用硬質(zhì)塑料注塑，則其塞瓶柱的多層薄膜園環(huán)(5)不能脫?；蚴褂弥幸灼屏?，且耐熱度也不夠)，及上段握手柱(1)抓手剛性較差外，其余性能同
圖1。
圖5示出結(jié)構(gòu)同圖4的另一種成型法，結(jié)構(gòu)相同，只是柱筒整體注塑時有上握手柱的上頂而無下塞瓶柱的下底，充填保溫材料后用另外制成的軟塑料底蓋(8)扣壓進塞瓶柱內(nèi)，過盈扣壓或加涂耐水耐溫膠水固接，使其接觸周邊密封不脫，其余性能同
圖1。
圖6是本實用新型結(jié)構(gòu)的又一種成型方式用耐溫120℃的無毒軟質(zhì)塑料(如聚丙烯、低壓聚乙烯)吹塑或注塑制成有頂蓋的瓶塞整體外殼，然后內(nèi)充耐沸水無毒可發(fā)性塑料，如可發(fā)性聚苯乙烯、聚醚、聚酯、環(huán)氧樹脂等進行瓶塞殼內(nèi)二次發(fā)泡定型，使高保溫性塑料泡沫與軟性塑料殼體結(jié)合一體，成為瓶塞的保溫層，還可再在瓶塞底中暴露的泡沫塑料表面涂復一層耐沸水無毒涂料薄膜，如環(huán)氧樹脂、有機硅橡膠等，以提高泡沫塑料的阻水性。如再在上段握手柱(1)的外表復合硬質(zhì)塑料或金屬薄膜套，可提高其剛性及色澤美觀。此工藝可制出整體性、保溫性更好的高保溫衛(wèi)生瓶塞，只是成本較高。
圖7示出本實用新型結(jié)構(gòu)的整體實心保溫瓶塞。用耐沸水、低導熱系數(shù)材料一次制成。如用高比例玻璃纖維增強聚丙烯或聚乙烯，泡沫玻璃本體表面浸塑處理等，但其下段塞瓶柱不能使用多層薄膜環(huán)(5)，而采用錐形柱體表面密布細凸點或密布細斜凸條結(jié)構(gòu)，靠細密凸點或斜凸條與瓶頸接觸時的微小變形及多點分散接觸來產(chǎn)生塞瓶力，且其配方應控制導熱系數(shù)在0.06仟卡／米·時·℃之下。瓶塞重約40－50克，成本也高。
圖8示出本實用新型最易實施的另一種結(jié)構(gòu)。用無毒塑料注塑成中空有頂、帶“帽沿”狀園環(huán)(3)的上段握手柱；下段塞瓶柱用軟木或其他耐沸水的無毒保溫材料制成，兩者緊密插合或用無毒耐沸水粘結(jié)劑膠合成整體瓶塞。其缺點是瓶塞與開水及蒸汽接觸后，軟木易吸水，降低保溫性能，且易腐爛剝落，而其成本并不比
圖1所示結(jié)構(gòu)的瓶塞低。若用玻璃纖維增強塑料等其他不易吸水的無毒保溫材料制成實心塞瓶柱，其表面按圖7結(jié)構(gòu)，則亦能達到高保溫的要求，但成本較高。
權(quán)利要求1.用于保溫瓶的隔熱式衛(wèi)生保溫瓶塞，它是一個園柱體，其特征在于這個園柱體的中部設(shè)有一個直徑大于園柱但恰好蓋住保溫瓶口的“帽沿”狀園環(huán)(3)，由此將瓶塞分為上段握手柱(1)和下段塞瓶柱(2)兩部份，瓶塞體內(nèi)部是高保溫隔熱層(4)，塞瓶柱(2)的外周設(shè)有彈性密封環(huán)(5)。
2.按照權(quán)利要求1所述的保溫瓶塞，其特征在于上段握手柱(1)是一個有頂面、有下部“帽沿”環(huán)及該環(huán)內(nèi)緣有一段下延園筒的注塑中空薄壁筒體；下段塞瓶柱(2)是一個上頂有“帽沿”狀外園薄環(huán)，下端有底面的注塑中空薄壁筒體，兩者組合后，它們的“帽沿”相疊成為整只瓶塞中部的“帽沿”狀園環(huán)(3)，它們兩端面所夾的空腔充填低導熱系數(shù)保溫材料或抽成真空后即成為瓶塞的密閉隔熱層(4)，下段塞瓶柱的底面在其內(nèi)不同高度的設(shè)置，即決定隔熱層(4)的不同隔熱厚度。
3.按照權(quán)利要求1所述的保溫瓶塞，其特征是塞瓶柱(2)外周的彈性密封環(huán)(5)是3－6層厚度0.1－0.3mm的薄膜環(huán)。各層薄膜環(huán)上均開有1－3個寬度1－4mm的小缺口(6)，它們的外徑與保溫瓶頸內(nèi)園插合時有0.2－1.5kg的封口力。
4.按照權(quán)利要求1所述的保溫瓶塞，其特征在于上段握手柱(1)的直筒段外表面最好是多面柱體。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的保溫瓶塞，其特征是上段握手柱(1)用無毒加色硬質(zhì)熱塑性抗沖擊塑料，下段塞瓶柱(2)用耐溫100℃的無毒軟質(zhì)熱塑性塑料分別注塑而成。
6.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的保溫瓶塞，其特征是上下兩段中空筒柱(1)(2)均用同一種耐沸水的無毒熱塑性軟質(zhì)塑料分別注塑制成。
7.按照權(quán)利要求1、3或4所述的保溫瓶塞，其特征在于將上段握手柱(1)、下段塞瓶柱(2)及其中部“帽沿”狀園環(huán)(3)貫通，連同一個上頂或下底用耐溫100℃的無毒軟質(zhì)塑料一次注塑成型，其內(nèi)充填低導熱系數(shù)保溫材料后再加蓋下底或上頂蓋。
8.按照權(quán)利要求7所述的保溫瓶塞，其特征在于用耐溫120℃的無毒軟質(zhì)塑料注塑或吹塑成中空的瓶塞外殼之后，其內(nèi)充填耐沸水的無毒可發(fā)性塑料進行發(fā)泡成型，制成與外殼結(jié)成一體的低導熱系數(shù)泡沫塑料隔熱層。
9.按照權(quán)利要求1、3或4所述的保溫瓶塞，其特征在于整只瓶塞用一種耐沸水無毒軟質(zhì)塑料壓注成實心的整體瓶塞。
10.按照權(quán)利要求1或4所述的保溫瓶塞，其特征在于用無毒塑料注塑成帶“帽沿”狀園環(huán)(3)的中空上段握手柱(1)，其下段塞瓶柱(2)使用軟木塞或其他耐沸水、無毒保溫材料制成，兩者緊密插接固合成一個整體瓶塞。
專利摘要一種隔熱式衛(wèi)生塑料保溫瓶塞。其特征是它由各有一個端面的上段握手柱(1)和下段塞瓶柱(2)過盈配合而成，在兩段空心柱的端面之間形成一個密閉室空間；瓶塞中部有一個由上段柱下沿的“帽沿”和下段柱上中部的薄“帽沿”疊合的圓環(huán)，其外徑與保溫瓶膽上口相同；下段塞瓶柱的外壁有連塑成的3-6片極薄圓環(huán)，與瓶頸形成0.2～1.5kg摩擦力，薄圓片上均有1-3個小缺口，密閉室空間充填保溫材料，總用塑料9克，成本與軟木塞相同。
文檔編號A47J41/00GK2099528SQ9121955
公開日1992年3月25日 申請日期1991年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月1日
發(fā)明者王謨公 申請人:王謨公