專利名稱：用于不同端口結(jié)構(gòu)的容器的加襯封閉件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于飲料(例如軟包裝飲料)的塑料容器，特別涉及一種設(shè)計(jì)成與具有相同的螺紋直徑但是端口結(jié)構(gòu)不同的容器結(jié)合使用的加襯封閉件。
以前已經(jīng)有人建議過一種用于玻璃或塑料容器的封閉件，其包括一塑料罩殼，該罩殼帶有一彈性內(nèi)襯，該內(nèi)襯用于與容器的密封表面接合。例如美國專利US 4984703中公開了一種塑料封閉件，其包括一罩殼，該罩殼具有一底壁，底壁上帶有一周邊的裙部和用于將封閉件固定于容器的內(nèi)螺紋，一密封內(nèi)襯在現(xiàn)場(chǎng)擠壓模塑在罩殼底壁內(nèi)。美國專利US 5451360公開了一種用于在現(xiàn)場(chǎng)將內(nèi)襯擠壓模塑在罩殼內(nèi)的方法和設(shè)備。美國專利US 5462187公開了一種封閉件，其中形成了用于與容器端口的軸向取向的密封表面和外側(cè)或“E”直徑密封地接合的襯墊周邊。
在目前的包裝工業(yè)中的實(shí)踐是，為各種容器端口結(jié)構(gòu)提供不同設(shè)計(jì)的封閉件，即使容器具有相同的螺紋直徑。例如，為標(biāo)準(zhǔn)的PCO和BPF端口結(jié)構(gòu)的PET容器以及具有標(biāo)準(zhǔn)的MCA-1、MCA-2、MCA-3、1649、1650、1655和MCA-7.5端口結(jié)構(gòu)的玻璃容器提供不同的封閉件，既使所有這些容器具有相同直徑和螺距，例如28mm的螺紋。這樣，同一包裝機(jī)需要為各端口結(jié)構(gòu)和各端口螺紋直徑貯存不同的封閉件。因此，本發(fā)明的基本目的是提供一種封閉件，其可用于具有一特定的螺紋直徑，但具有不同的標(biāo)準(zhǔn)端口結(jié)構(gòu)的容器。本發(fā)明的一個(gè)更具體的目的是提供一種具有所述特征的封閉件，其既可用于可回收的又可用于一次性使用的具有一特定螺紋直徑和螺距的玻璃和PET容器。本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的目的是提供一種具有所述特征的封閉件，其中的襯墊可以永久地固定于封閉件罩殼，也可從其上剝離。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種制造這樣的封閉件的方法和實(shí)施這種封閉件的容器包裝。
按照本發(fā)明的一種封閉件包括一個(gè)封閉件罩殼和一個(gè)彈性襯墊，該罩殼具有一底壁和一周邊的裙部，該裙部具有用于將封閉件固定于容器端口上的內(nèi)部裝置，該彈性襯墊固定于封閉件的底壁，用以與容器端口的密封表面密封地接合。該密封襯墊具有一軸向延伸并與裙部相鄰的第一唇部，其帶有一徑向朝內(nèi)凹入的第一面；一在周向上連續(xù)且在軸向上延伸的第二唇部，其與第一唇部徑向上向內(nèi)間隔開并具有一徑向朝外凹入的第二表面；一在第一和第二表面之間延伸的平的面朝軸向的第三表面。當(dāng)封閉件固定于容器上時(shí)，面朝軸向的第三表面與容器端口的面朝軸向的密封面密封接合，優(yōu)選的是，第一和第二凹入表面或者與端口密封表面的外邊緣接合，或者與其內(nèi)邊緣接合，或者與二者接合，這取決于容器的端口結(jié)構(gòu)。
因此，本發(fā)明設(shè)想了一種與具有至少第一和第二結(jié)構(gòu)的容器結(jié)合使用的封閉件，第一和第二結(jié)構(gòu)的容器具有相同的螺紋直徑，一個(gè)密封表面，在端口密封表面上具有不同的內(nèi)徑和/或外經(jīng)。這種封閉件包括一個(gè)罩殼，該罩殼具有一底壁并帶有一周邊的裙部和一內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋的直徑與所述兩種端口結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)的螺紋接合。一個(gè)彈性密封襯墊設(shè)置在底壁上，其具有一軸向朝內(nèi)凹入的圓周的第一表面，該表面與裙部鄰接處的直徑適合于密封地接合于所述端口結(jié)構(gòu)中的至少一種的密封面的外徑上；一在圓周方向上連續(xù)的、沿軸向延伸的唇部與裙部向內(nèi)側(cè)間隔開，它具有一徑向朝外凹入的第二表面，該表面所在處的直徑適合于與端口結(jié)構(gòu)中的至少一種的密封面的內(nèi)徑接合；一平的面朝軸向的第三表面，該表面在兩凹入表面之間延伸，用于與兩種端口結(jié)構(gòu)的容器密封表面密封接合。
在本發(fā)明的用于28mm軟飲料應(yīng)用的優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二凹入表面有與第三表面間隔開的表面邊緣，而這種表面邊緣之間的徑向間隔的范圍是0.238至0.258英寸，最好是約0.248英寸。第一表面的曲率半徑約是0.040±0.007英寸，而第二表面的曲率半徑是約0.035±0.007英寸。第一表面的軸向邊緣與第三表面間隔開的軸向尺寸是約0.036±0.007英寸，而第二表面的軸向邊緣與第三表面間隔開的軸向尺寸約是0.029±0.005英寸。公開的這些優(yōu)選的尺寸值和范圍是與PET和玻璃容器結(jié)合使用，這些容器具有28mm(標(biāo)稱)螺紋直徑以及有PCO、BPF、MCA-1、MCA-2和MCA-3工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)端口結(jié)構(gòu)，這些尺寸值和范圍不僅可以應(yīng)用于其他螺紋直徑而且也應(yīng)用于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)端口結(jié)構(gòu)諸如玻璃1649、1650、1655和MCA-7.5結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，包裝件包括一容器和一封閉件。容器具有第一和第二端口結(jié)構(gòu)中的一種端口，該端口帶有相同的螺紋直徑；該封閉件具有罩殼，該罩殼具有一底壁和一周邊的裙部，該裙部具有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋的直徑適合于接收在兩種端口結(jié)構(gòu)中的任何一種上的端口外螺紋。一個(gè)彈性襯墊設(shè)置在底壁上，且它具有一徑向朝內(nèi)凹入的周向上的第一表面，該第一表面與裙部相鄰處的直徑適合于密封地接合端口結(jié)構(gòu)中的至少一種的密封表面的外徑，一在周向上連續(xù)且在軸向上延伸的唇部，其與裙部徑向上向內(nèi)間隔開，并具有一徑向朝外凹入的表面，其所在處的直徑適合于與端口結(jié)構(gòu)中的至少一種的密封表面內(nèi)徑密封地接合，以及一平的面朝軸向的第三表面，該表面在凹入表面之間延伸，以便與兩種端口結(jié)構(gòu)的密封表面密封地接合。一種按照本發(fā)明的另一方面的制造封閉件的方法，其包括或者在現(xiàn)場(chǎng)將密封襯墊擠壓在封閉件罩殼的底壁上，或者單獨(dú)地?cái)D壓模塑或注塑密封襯墊，并將其固定于罩殼的底壁上。在這方面，可以使用這樣的密封襯墊結(jié)構(gòu)，其是一種可利用內(nèi)唇部或凸筋來抓住并從封閉件的罩殼中去除襯墊的可剝離密封襯墊。
閱讀了下面的描述、所附的權(quán)利要求書和附圖將會(huì)最好地理解本發(fā)明及其目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是按照本發(fā)明的目前優(yōu)選的實(shí)施例的由容器和封閉件構(gòu)成的包裝件的局部透視圖；圖2是以放大的比例示出的圖1所示包裝件的封閉件和端口的局部剖視圖；圖3是以放大的比例示出的圖1和2所示封閉件的剖視圖；圖4是以放大的比例示出的圖3所示封閉件的一部分的剖視圖；圖5是類似于圖2所示部分的局部剖視圖，但圖中示出了圖1-4中的封閉件與不同端口構(gòu)形的一玻璃容器的結(jié)合；圖6和7是類似于圖5所示局部剖視圖，但圖中示出了封閉件與不同端口構(gòu)形的塑料容器的結(jié)合。
在此，作為技術(shù)背景結(jié)合美國專利US5462187引作參考。
圖1-2示出了一包裝件10，其包括一玻璃容器12和一塑料封閉件14。容器12具有一符合所謂MCA-2構(gòu)形的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的端口16。容器端口16具有一面朝軸向的大致平的密封表面18，該表面具有一由端口16的孔徑限定的內(nèi)徑和一限定所謂容器端口的“E”直徑的外徑。端口16還具有一用于將封閉件14固定在容器端口上的外螺紋20。外螺紋20具有一特定的外徑或“T”尺寸，例如28mm。封閉件14包括一單件一體模塑的塑料罩殼22，該罩殼具有一底壁24和一周邊的裙部26。一內(nèi)螺紋28形成在裙部26上，用于與容器端口16上的外螺紋20接合。在圖示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，一開啟顯示帶30由易折斷裝置固定于裙部26的下邊緣，一止擋凸緣32從帶28的下邊緣沿軸向向內(nèi)向上伸出，用于與端口16上的凸臺(tái)34接合。(關(guān)于方向的描述，例如“向下”是參考圖1和2所示垂直取向的容器和封閉件作出的)。因此，凸緣32阻止了在易折斷裝置沒有斷開的情況下從容器12上取下封閉件14，所以，帶30與裙部26的分離就說明了該包裝件已經(jīng)開啟過。從下面的討論中可以顯而易見地看出，本發(fā)明的原理也可以與其它類型的開啟顯示裝置結(jié)合使用，或者與沒有開啟顯示裝置的封閉件一起使用。
一彈性密封墊36固定于封閉件的底壁24的內(nèi)部。具體地說，底壁24，優(yōu)選但不是必需，具有一沿其周邊的凹入38，該凹入接納密封墊36的周邊部分。密封墊36的周邊部分具有第一軸向延伸的唇部40，它與封閉件裙部26相鄰并接合，并帶有一徑向上朝內(nèi)凹入的第一表面42。唇部40上的遠(yuǎn)離底壁24的軸向邊緣具有一錐形表面44，該表面沿著軸向上遠(yuǎn)離底壁24徑向上向外變寬，一直延伸到裙部26的加大的肩部46。在周向上連續(xù)的第二唇部48離開底壁24沿軸向延伸，其在軸向上大致與底壁凹入38的徑向內(nèi)邊緣對(duì)正。因此，唇部48與唇部40同心地徑向向內(nèi)間隔開。唇部48具有一徑向朝外凹入的第二表面50，其與唇部40的凹入表面42相對(duì)。一面朝軸向的平的第三表面52在表面42與50之間延伸，并在這兩個(gè)表面達(dá)到水平取向的點(diǎn)上與這兩個(gè)表面相交。因此，表面52與表面42和50相切，并且平滑地連接于這兩個(gè)表面。底壁24上的密封墊36上的中心部分，即從唇部48起沿徑向向內(nèi)的部分，可以是任何適合的結(jié)構(gòu)。從圖4中可以最清楚地看出，唇部48的軸向邊緣是凸出的，唇部48的徑向朝內(nèi)的表面是凹入的。
當(dāng)封閉件14固定于容器12的端口16上時(shí)(圖2)，互相嚙合的螺紋被旋緊，從而使容器端口16的密封面18與密封墊36的平表面52相對(duì)緊貼地接合。這時(shí)，端口16的外密封表面邊緣或“E”直徑與唇部40的表面42接合。在容器端口上連續(xù)地旋擰封閉件使這些密封墊表面壓緊，表面52受到大約0.005英寸的擠壓是一個(gè)可接受的標(biāo)準(zhǔn)。(圖2和5-7示出的是容器與表面52接觸而沒有進(jìn)一步地?cái)D壓前的表面結(jié)構(gòu)。標(biāo)稱的容器端口結(jié)構(gòu)用實(shí)線表示，而虛線示出端口的公差范圍)。在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，唇部40的表面42也與相對(duì)的端口密封表面的外徑邊緣接合并受到其擠壓。這樣，在與具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCA-2的端口結(jié)構(gòu)的容器12一起使用時(shí)，密封接合是通過密封表面18和密封表面18的外徑實(shí)現(xiàn)的。圖2(和圖5-7)中的虛線示出標(biāo)準(zhǔn)端口結(jié)構(gòu)上的公差極限。
圖5示出與具有工具標(biāo)準(zhǔn)MCA-1端口結(jié)構(gòu)的28mm的玻璃容器12a連用的封閉件14。在這種結(jié)構(gòu)中，容器瓶口的E-壁在進(jìn)一步地?cái)D壓到達(dá)一極端的公差條件時(shí)將接觸唇部40。圖6和7示出分別與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PCO和BFP端口結(jié)構(gòu)的28mm PET容器12b、12c連用的封閉件14。與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCA-3端口結(jié)構(gòu)的玻璃容器連用的情況在密封表面區(qū)域與圖2相似。因此，在這些標(biāo)準(zhǔn)的28mm端口結(jié)構(gòu)中，密封墊36與容器端口密封接觸的是軸向取向的墊表面52，以及優(yōu)選凹入表面42或凹入表面50中的一個(gè)或者二者。因此，一個(gè)單獨(dú)的封閉件14可與具有標(biāo)準(zhǔn)MCA-1、MCA-2和MCA-3端口結(jié)構(gòu)的玻璃容器12、12a一起使用，并且可以與具有標(biāo)準(zhǔn)PCO和BFP端口結(jié)構(gòu)的PET容器12b、12c一起使用。
在圖示的優(yōu)選的28mm的封閉件14的實(shí)施例中，表面42、50的軸向邊緣，即與表面52和底壁24隔開的邊緣在徑向上分開的范圍為0.238至0.258英寸，優(yōu)選大約為0.248英寸(即，0.248±0.010英寸)。(所有示例的尺寸都是標(biāo)稱尺寸，除非另有說明)。表面42的曲率半徑的范圍是0.033至0.047英寸，優(yōu)選大約為0.040英寸(即0.040±0.007英寸)，表面50的曲率半徑范圍是0.028至0.042英寸，優(yōu)選大約為0.035英寸(即0.035±0.007英寸)。從表面52算起，表面48的軸向尺寸的范圍是0.029至0.42英寸，優(yōu)選大約為0.036英寸(即0.036±0.007英寸)，從表面52算起，表面50的軸向尺寸在0.024至0.034英寸的范圍內(nèi)，優(yōu)選0.029英寸(即0.029±0.005英寸)。雖然這些尺寸與具有在軟飲料市場(chǎng)中非常流行的28mm螺紋直徑的各種端口結(jié)構(gòu)一起說明，但是，這些尺寸也可以與具有同樣的端口結(jié)構(gòu)但不同的螺紋直徑的容器一起使用。在所舉示例的28mm封閉件中的表面50的軸向邊緣處的直徑在0.713至0.723英寸，優(yōu)選0.718英寸(即0.718±0.005英寸)的范圍內(nèi)，表面42的軸向邊緣處的直徑范圍是0.961至0.971英寸，優(yōu)選0.966英寸(0.966±0.005英寸)。表面42與52之間的切圓的直徑范圍是0.907±0.921英寸，優(yōu)選0.914英寸(即，0.914±0.007英寸)。
權(quán)利要求
1.一種封閉件(14)，其包括一個(gè)封閉件罩殼(22)和一個(gè)彈性密封襯墊(36)，所述罩殼具有一底壁(24)和一周邊的裙部(26)，該裙部具有用于將封閉件固定于容器端口(16)上的內(nèi)部裝置(28)，所述彈性密封襯墊固定于所述底壁上，以便與容器端口的密封表面(18或18a或18b或18c)密封地接合，其特征在于，所述密封襯墊具有一軸向延伸并與所述裙部相鄰的第一唇部(40)，其帶有一徑向朝內(nèi)凹入的第一表面(42)；一在周向上連續(xù)且在軸向上延伸的第二唇部(48)，其徑向向內(nèi)與所述第一唇部隔開并具有一徑向朝外凹入的第二表面(50)；和一在所述第一和第二表面之間延伸的平的面朝軸向的第三表面(52)。
2.一種與具有至少第一和第二端口結(jié)構(gòu)的容器(12或12a或12b或12c)結(jié)合使用的封閉件(14)，所述第一和第二端口結(jié)構(gòu)具有相同的螺紋直徑，一個(gè)密封表面(18或18a或18b或18c)，在端口密封表面上具有不同的內(nèi)徑和/或外經(jīng)，所述封閉件包括一罩殼(22)，其具有一底壁(24)和一周邊的裙部(26)，該裙部帶有一內(nèi)螺紋(28)，該內(nèi)螺紋的直徑適合于接收在所述兩種端口結(jié)構(gòu)的端口螺紋上；和一在所述底壁上的彈性密封襯墊(36)，其特征在于，所述彈性密封襯墊具有一軸向朝內(nèi)凹入的周向的第一表面(42)，該表面與所述裙部鄰接處的直徑適合于密封地接合于所述端口結(jié)構(gòu)中的至少一種的密封面的外徑上；一在圓周方向上連續(xù)并沿軸向延伸的唇部(48)，其在徑向上與所述裙部向內(nèi)間隔開，且具有一徑向朝外凹入的第二表面(50)，該表面所在處的直徑適合于與所述端口結(jié)構(gòu)中的至少一種的密封面的內(nèi)徑接合；一平的面朝軸向的第三表面(52)，該表面在所述凹入表面之間延伸，用于與兩種所述端口結(jié)構(gòu)的容器的密封表面密封接合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的封閉件，其中，所述第一表面(42)具有0.040±0.007英寸的曲率半徑，而所述第二表面(50)具有0.035±0.007英寸的曲率半徑。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的封閉件，其中，所述第一表面(42)具有一軸向邊緣，該邊緣與所述第三表面(52)隔開一段0.036±0.007英寸的距離。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的封閉件，其中，所述第二表面(50)具有一軸向邊緣，其與所述第三表面(52)隔開一段距離，該距離的范圍是0.024至0.034英寸。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的封閉件，其中，所述第一和第二表面(42、50)具有與所述第三表面(52)隔開的表面邊緣，所述表面邊緣之間的徑向間隔是0.248±0.010英寸。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的封閉件，其中，所述第一表面(42)具有0.40±0.007英寸的曲率半徑，而所述第二表面(50)具有0.035±0.007英寸的曲率半徑。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的封閉件，其中，所述裙部具有28mm的標(biāo)稱內(nèi)徑。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的封閉件，其中，所述第二唇部(48)具有一軸向邊緣，該邊緣帶有一凸起的表面。
10.如權(quán)利要求9所述的封閉件，其中，所述第二唇部(48)具有徑向朝內(nèi)凹入的表面。
11.如權(quán)利要求11所述的封閉件，其中，所述第一唇部(40)具有一軸向邊緣，該軸向邊緣帶有一錐形表面。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的并與一包裝件組合的封閉件，該包裝件包括一容器(12或12a或12b或12c)，該容器具有一端口，該端口是第一種和第二種端口結(jié)構(gòu)中的一種，這兩種端口結(jié)構(gòu)具有相同的螺紋直徑、一面朝軸向的密封表面和在該密封表面處的不同的內(nèi)徑和/或外徑。
13.一種制造一種封閉件的方法，所述封閉件用于密封地封閉至少兩種容器(12a或12b或12c或12d)，這兩種容器具有不同的端口結(jié)構(gòu)，這些不同的端口結(jié)構(gòu)具有相同的螺紋直徑，所述方法包括如下步驟(a)提供一個(gè)封閉件罩殼(22)，該罩殼具有一個(gè)底壁(24)和一個(gè)周邊的裙部(26)，該裙部具有一個(gè)內(nèi)螺紋(28)，該內(nèi)螺紋的直徑適合于接收在所述兩種端口結(jié)構(gòu)中的任何一種螺紋上；和(b)將一個(gè)彈性密封墊(36)固定于所述底壁，該密封墊具有一徑向朝內(nèi)凹入的周向上的第一表面(42)，該第一表面與所述裙部相鄰處的直徑適合于在所述密封表面處密封地接合于所述端口結(jié)構(gòu)中的至少一種的外徑，一徑向朝外凹入的第二表面(50)與所述裙部隔開，其所在處的直徑適合于在所述密封表面上與所述端口結(jié)構(gòu)中的至少一種的內(nèi)徑密封地接合，所述密封墊還具有一平的面朝軸向的第三表面(52)，該表面在所述凹入表面之間延伸，以便與所述兩種端口結(jié)構(gòu)的密封表面密封地接合。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述步驟(b)包括在現(xiàn)場(chǎng)將所述密封墊擠壓模塑在各封閉件罩殼內(nèi)。
全文摘要
一種封閉件(14),其包括一罩殼(24),該罩殼具有一底壁(24)和一具有內(nèi)螺紋(28)的裙部(26),且其還包括一彈性密封墊(36),用于與一容器端口的密封面接合。密封墊具有一軸向延伸并與裙部相鄰的第一唇部(40),該唇部具有一徑向朝內(nèi)凹入的第一表面(42),一周向上連續(xù)并在軸向上延伸的第二唇部(48),該第二唇部與第一唇部徑向上朝內(nèi)間隔開,它具有一徑向朝外凹入的第二表面(50),密封墊還包括一平的第三表面(52)。
文檔編號(hào)B65D41/34GK1271684SQ00106998
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期2000年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月27日
發(fā)明者J·L·格雷戈里, S·L·庫爾茨－羅尼 申請(qǐng)人:歐文斯-伊利諾伊封閉物有限公司