專利名稱：具有壓力促動閥和蓋密封的罩蓋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于從容器中分配流質(zhì)材料的系統(tǒng)。本發(fā)明尤其適于結(jié)合到用于可擠壓容器的分配罩蓋中。
背景技術：
和現(xiàn)有技術存在的技術問題存在著許多種的包裝，其包括(1)容器，(2)作為容器的整體部分或附件而延伸的分配系統(tǒng)，以及(3)容納于容器內(nèi)的產(chǎn)品。一種這類包裝采用了一個或多個分配閥來釋放出一股或多股產(chǎn)品流體(該產(chǎn)品可以是氣態(tài)的、液態(tài)的、膏狀的、粉末狀和或顆粒狀的產(chǎn)品)。例如可參見美國專利No.5271531和No.6112951。該閥是位于瓶子或容器一端處的柔軟的、有彈性的、自密封的縫隙式閥，瓶子或容器通常具有可彈性變形的側(cè)壁，可通過擠壓側(cè)壁來對容器的內(nèi)部加壓。當容器被完全倒置時閥通常關閉，并且能承受產(chǎn)品的重量，因此，除非容器被擠壓，否則產(chǎn)品不會泄漏出去。當容器被擠壓且其內(nèi)部受到足夠大的壓力以使在閥上產(chǎn)生了預定的最小壓力差時，閥便打開。
在該優(yōu)選實施例中，閥保持為打開，至少直到容器壓力降低到預定值之下為止。這種閥可被設計成在打開的閥上的壓力差降低到預定量之下時快動式關閉。該閥還可被設計成當容器內(nèi)的壓力小于外部環(huán)境壓力時能夠向內(nèi)打開，從而使空氣進入到容器中，這一動作還能使彈性的容器壁從被向內(nèi)擠壓的狀態(tài)回復到正常的未受壓狀態(tài)。
這種彈性閥通常包括中央頭部，其從閥的向外伸出的周邊部分處向內(nèi)凹入。美國專利No.6112951顯示了這樣一種安裝在罩蓋主體的分配口上的閥，罩蓋主體上鉸接式連接了具有支柱90的蓋子，支柱90可在蓋子關閉時朝向閥頭向下伸出。有時，當蓋子閉合在承受到外部力的容器的罩蓋上時，這種外部力就會通過擠壓一部分容器壁而暫時性地增大容器的內(nèi)部壓力，這種承受到外部力的情況例如在包裝、運輸和裝卸時期可能會遇到。容器內(nèi)的這一增大壓力會使閥的中央頭部向外運動。如果不加限制的話，向外運動的閥的中央頭部最終會打開，少量產(chǎn)品將經(jīng)由打開的閥而從容器中排出。為了消除或至少減少這種不希望發(fā)生的事件，蓋子的支柱可防止閥的中央頭部向外運動得太遠而打開。實際上，在閥縫打開之前，閥的中央頭部在其因增大的內(nèi)部壓力的作用下而開始向外運動時會與蓋子的支柱接觸。因此，閥可以在這種過壓狀況下保持密封。
雖然蓋密封支柱通常能夠在其應用場合中令人滿意地起作用，然而在蓋子中結(jié)合蓋密封支柱的罩蓋增加了蓋子結(jié)構(gòu)的復雜性。更復雜的蓋子結(jié)構(gòu)需要有更復雜的模具和模制技術。在蓋子中包括密封支柱的要求限制了罩蓋設計者在蓋子風格以及結(jié)合其它不相關特征的方面的設計靈活性。
希望提供一種能夠防止罩蓋中的柔性閥在過壓狀況期間打開而不需要使用蓋子上的突出的密封支柱的裝置。
另外，如果這種能夠防止閥在過壓狀況期間打開的改進裝置還能夠用作其上設有這種包括閥的罩蓋上的包裝的防漏密封的話，那么這也是有利的。
具有柔性閥和蓋子而無密封支柱的改進罩蓋最好還能夠適應于多種可提供其它所需特征的蓋子設計。
如果改進的分配罩蓋系統(tǒng)能夠容易地從多種不同的材料中制造出來的話，那么這也是有利的。
如果這種改進的罩蓋系統(tǒng)能夠適應于具有多種形狀并可由多種材料構(gòu)造成的瓶子、容器或包裝，那么這也是有利的。
另外，如果這種改進的系統(tǒng)能適應高效、高質(zhì)量、高速且廢品率較低的大批量制造技術，從而以較高的可靠性生產(chǎn)出相互間具有一致的操作特性的產(chǎn)品的話，那么這也是有利的。
發(fā)明簡介本發(fā)明提供了一種用于具有可通到其內(nèi)部的開口的容器的改進的分配罩蓋系統(tǒng)。使用者能夠容易地操作該罩蓋系統(tǒng)，使之處于可防止流體從容器中流出的關閉結(jié)構(gòu)或處于允許流體從容器中流出的打開結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供了一種改進的分配罩蓋系統(tǒng)，其包括罩蓋主體和最好是鉸接式連接到罩蓋主體上的蓋子，其中，蓋子不具備任何向外伸出的密封支柱。這就允許能夠用比較簡單的模具結(jié)構(gòu)來更容易地模制出蓋子。特別是，蓋子能夠模制成相對于大致平坦的罩蓋主體頂部蓋層(deck)為一定的角度，以便能容易進行模制并降低模具組件的復雜性。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，分配罩蓋系統(tǒng)設置用于具有可通到其中存放了產(chǎn)品的容器內(nèi)部的開口的容器。該分配罩蓋系統(tǒng)包括在開口處從容器中延伸出來的主體，該主體包括有形成了孔口的蓋層。罩蓋系統(tǒng)還包括可在面對著蓋層的關閉位置和從關閉位置中運動出來的打開分配位置之間運動的蓋子。分配罩蓋系統(tǒng)還包括在蓋層孔口處相對于主體而設置的分配閥。
該分配閥包括(a)與主體密封式接合并固定在主體處的邊緣部分，以及(b)頭部，其(1)處于邊緣部分的側(cè)向上的內(nèi)部，(2)具有與外部環(huán)境相接觸的外側(cè)和(3)具有與產(chǎn)品相接觸的內(nèi)側(cè)。另外，閥頭部包括通常關閉的孔，其可響應于閥上的壓力差而打開，以便允許流體從中流過。
閥還包括有彈性的柔軟的連接套筒，其具有與產(chǎn)品相接觸的內(nèi)表面和與外部環(huán)境相接觸的外表面。連接套筒具有(1)與邊緣部分相連的第一支腳，(2)與頭部相連的第二支腳，其將頭部定位成與第一支腳側(cè)向向內(nèi)地間隔開，以便在從容器中分配產(chǎn)品時促進頭部的向外運動，以及(3)與第一和第二支腳相連的弧形連接部分?；⌒芜B接部分具有從罩蓋主體的外側(cè)看去為大致向外伸出的凸起結(jié)構(gòu)。閥位于罩蓋主體上，因此當閥孔關閉但蓋子處于打開分配位置時，連接套筒的連接部分從蓋層孔口中伸出到至少一部分蓋層外?；⌒芜B接部分具有與蓋子接合的大致向外朝向的表面，以便在蓋子處于關閉位置時使連接部分向內(nèi)彈性變形。這就防止了在受到足夠的壓力差時連接套筒與頭部一起向外卷起得太遠而到達閥孔會打開的位置。
罩蓋系統(tǒng)可作為一個形成了罩蓋的單獨的部件系統(tǒng)而被容易結(jié)合到其它裝置中，該罩蓋獨立于容器但可安裝到容器上。這種罩蓋可應用到其可拆卸地連接到容器上或不可拆卸地連接到容器上的實施例中。
從本發(fā)明的下述詳細描述、權利要求書和附圖中可以容易地清楚本發(fā)明的各種其它的優(yōu)點和特征。
附圖簡介在形成了說明書的一部分的附圖中，采用相同的標號來表示相同的部分，

圖1是一個代表性分配罩蓋系統(tǒng)的局部透視圖，其形式為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的單獨的分配罩蓋，該罩蓋顯示為處于關閉蓋子和將罩蓋安裝在容器(未示出)上之前的打開結(jié)構(gòu)，罩蓋顯示為從罩蓋的大致上方或頂部的有利點處看去的情況；圖2是圖1所示罩蓋的分解透視圖；圖3是罩蓋主體沿圖2中的平面3-3的剖視圖；圖4是閥沿圖2中的平面4-4的顯著放大的剖視圖；圖5是類似于圖4的視圖，但圖5顯示了在受到閥上的壓力差時閥打開的情形；
圖6是包含有罩蓋主體分配孔和設于其中的閥的一部分罩蓋的顯著放大的局部剖視圖，所述剖視圖是沿圖1中的平面6-6進行的；圖7是類似于圖6的剖視圖，但圖7顯示了整個罩蓋并顯示了處于完全關閉位置的蓋子，圖7還顯示了安裝在容器頸部上的罩蓋，在圖7中可以看到該容器頸部的一部分；圖8是類似于圖7的視圖，但圖8省略了容器頸部，以顯露出罩蓋主體的容器安裝部分區(qū)域的結(jié)構(gòu)細節(jié)；和圖9是類似于圖6的罩蓋主體分配孔和閥的顯著放大的局部剖視圖，但圖9顯示了處于完全關閉位置的蓋子。
詳細描述雖然本發(fā)明可具有許多不同形式的實施例，然而本說明書和附圖僅公開了作為本發(fā)明示例的一些特定的形式。然而，本發(fā)明并不限于所介紹的實施例。本發(fā)明的范圍在權利要求書中指明。
為方便介紹，闡述了本發(fā)明的大多數(shù)附圖顯示了處于典型方位的分配罩蓋系統(tǒng)，當容器以其底部在下的方式直立地存放時，分配罩蓋系統(tǒng)將處于容器的頂部，并且用語如上、下、水平等均針對這一位置而給定。然而可以理解，本發(fā)明的分配罩蓋系統(tǒng)能夠以不同于所述位置的其它方位來制造、存放、運輸、使用和銷售。
本發(fā)明的分配罩蓋系統(tǒng)適合于與具有各種設計的多種傳統(tǒng)的或特殊的容器一起使用，這些設計的細節(jié)雖然未被顯示或介紹，然而對于具有本領域知識且理解這種容器的技術人員來說是很顯然的。在這里介紹的本發(fā)明的所示實施例中，這里所介紹的容器本質(zhì)上并不形成為本發(fā)明的一部分，因此并未限制本發(fā)明。本領域的普通技術人員還可以理解，僅在所介紹的代表性罩蓋系統(tǒng)中便體現(xiàn)出了新穎且非顯而易見的創(chuàng)造性。在這里未顯示的其它實施例中，罩蓋系統(tǒng)可形成為容器的一個整體部分或不可拆卸的部分，因此本發(fā)明在這種情況下可被視為至少包括了這種容器的“罩蓋”部分。
在圖1-9中顯示了形式為分配罩蓋組件的本發(fā)明的分配結(jié)構(gòu)或分配罩蓋系統(tǒng)的一個當前的優(yōu)選實施例，其在圖1中大體上由標號20表示。分配罩蓋組件20在下文中有時簡稱為“罩蓋20”，其在所示的優(yōu)選實施例中為用于安裝在容器(圖1中未示出)上方的單獨制出的單元或子組件。然而應當理解，在一些應用中還可將本發(fā)明的分配罩蓋系統(tǒng)形成為容器的一個整體部分或延伸部分。
容器通常具有傳統(tǒng)的口部或開口，其提供了通往容器的內(nèi)部和接觸到容納于其中的產(chǎn)品的路徑。這種產(chǎn)品例如可以是飲料如水，或者是其它的液態(tài)食品。該產(chǎn)品還可以是任何其它的流質(zhì)材料，包括但不限于氣體、粉末、顆粒和液體(包括奶油、洗液、漿狀物、糊膏等)。這種材料例如可作為食品、個人護理品、工業(yè)或家用產(chǎn)品或其它組合物(例如供人或動物內(nèi)用或外用，或用于涉及到藥物、制造、商用或家用維護、建筑、農(nóng)業(yè)等活動的組合物)來出售。
容器通常具有形成了容器口部的頸部或其它適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)。頸部可以(但不一定)具有圓形的截面結(jié)構(gòu)，容器的主體可具有另一截面結(jié)構(gòu)，例如橢圓形的截面形狀。另一方面，容器可具有沿其整個長度或高度為基本上均勻的形狀，沒有任何一部分頸部具有減小的尺寸或不同的截面。
容器通常可以是可擠壓的容器，其具有柔性壁，使用者可抓住該柔性壁并對其施壓以增大容器內(nèi)的內(nèi)部壓力，以便在罩蓋20打開時將產(chǎn)品經(jīng)由罩蓋20而擠出到容器之外。這種容器壁通常具有足夠的固有彈性，因此當撤去擠壓力時，容器壁可恢復到其正常的不受力的形狀。這種結(jié)構(gòu)在許多應用中都是優(yōu)選的，但在其它應用中并不是必須或優(yōu)選的。實際上，容器可以是基本上剛性的。可在這種剛性容器中設置活塞以幫助分配產(chǎn)品，尤其是相對粘性的產(chǎn)品。另一方面，可采用剛性容器來倒置式地分配內(nèi)容物，這僅在重力的作用下和/或在容器外部的較小環(huán)境壓力的作用下(例如通過吮吸打開的罩蓋20)就可實現(xiàn)。
在圖7所示的優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的分配罩蓋系統(tǒng)為罩蓋20的形式，其可安裝在容器22(在圖7中部分地示出)上。容器22可包括主體部分或主體，其具有如圖7所示的向上延伸的頸部26。頸部26形成了通到容器內(nèi)部中的開口28。在圖7所示的優(yōu)選實施例中，容器頸部26具有可與罩蓋20接合的外凸筋(bead)29。
容器22的處于頸部26之下的主體可具有任何適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)，向上伸出的頸部26可具有不同于容器主體的截面大小和/或形狀。或者，容器22本身并不必具有頸部26。相反，容器22可僅由具有開口的主體構(gòu)成。容器22可具有剛性壁，或者具有一定程度柔性的壁。
雖然容器本身并不一定形成了本發(fā)明最廣義方面的一部分，然而可以理解，本發(fā)明的分配結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)或罩蓋20的至少下方部分可形成為容器22上方的一個整體部分或延伸部分。然而，在所示的優(yōu)選實施例中，分配系統(tǒng)或罩蓋20為單獨的零件或組件(例如罩蓋)，其能夠可拆卸地或不可拆卸地安裝到具有通到容器內(nèi)部中的開口28的已經(jīng)制出的容器22中。
可以設想，采用了罩蓋20的許多應用可通過從適當?shù)臒崴苄院?或熱固性材料中模制出罩蓋20的一些或全部部件來最方便地實現(xiàn)。罩蓋的部件可由相同的材料或不同的材料單獨地模制出來。這些材料可具有相同或不同的顏色和質(zhì)地。
如圖2所示，罩蓋系統(tǒng)20的所示優(yōu)選實施例包括三個基本部件(1)外殼30，(2)可攜帶在外殼30上的閥40，以及(3)用于將閥40固定在外殼30上的擋圈42。如圖3所示，外殼30是一個整體結(jié)構(gòu)，其具有主體44、蓋子46以及將蓋子46連接到主體44上的鉸鏈48。鉸鏈48可使蓋子46在如圖1-3所示的如同模制出來的打開位置和如圖7及8所示的完全關閉的位置之間運動。
如圖3所示，罩蓋外殼30包括裙部52。如圖7所示，裙部52構(gòu)造成在將罩蓋20正確地安裝在容器22上時圍繞著容器頸部26的上部，并在其周圍向下延伸。如圖7所示，內(nèi)周壁從裙部52的上邊緣處向下延伸，并形成了周邊壁緣54。壁緣54的底部終止于大致水平的蓋層56處。在蓋層56的中央?yún)^(qū)域處設有突起的平臺58。平臺58是蓋層56的整體延伸部分，因此其被表征為或視為蓋層56的一部分。
如圖2所示，壁緣54和蓋層56的相鄰部分形成了開口或孔口59A，凸部59B從壁緣54中穿過各孔口59A而向外伸出。最好設有至少兩個這種凸部59B，在罩蓋主體44的各側(cè)分別設有一個，以便通過卡扣接合將蓋子46保持在關閉位置(圖7和8)。為此，各凸部59B的上表面是突起的(從圖2中的罩蓋主體44的上方看去)，凸部表面朝向蓋層平臺58向下彎曲。
當蓋子46朝向關閉位置運動時，蓋子46的底邊與各凸部59B的突起表面相接合。由于罩蓋主體44具有彈性，因此凸部59B和/或壁緣54就會暫時性地向外變形或偏轉(zhuǎn)足夠的量，以便使蓋子46越過凸部59B而運動到蓋層平臺58上的完全關閉的位置，如圖7和8所示。
在蓋子46已經(jīng)向下運動或快動成越過凸部59B之后，凸部59B從其暫時性的向外偏轉(zhuǎn)位置運動回到正常的未受壓位置，使得各凸部59B的外側(cè)部分延伸超過并面對著蓋子46的邊緣部分，從而將蓋子46保持在關閉結(jié)構(gòu)(圖7和8)。
大致環(huán)形的壁60從蓋層56上向下延伸并處于其下方(圖7)。在壁60的底邊附近設有向內(nèi)伸出的卡扣式凸筋62，其可與容器頸部的凸筋29的下邊緣接合，如圖7所示。壁60具有足夠的彈性以容納卡扣式接合，其允許凸筋62最初在容器頸部凸筋29的邊緣上滑動，然后向下超過該邊緣，使得在此之后凸筋62因壁60的彈性而能夠向內(nèi)運動，從而實現(xiàn)凸筋62和容器頸部凸筋29之間的卡扣式接合，如圖7所示。
或者，罩蓋壁60可設有一些其它的容器連接結(jié)構(gòu)，例如溝槽(未示出)或可與容器頸部的螺紋(未示出)相接合的螺紋(未示出)。罩蓋外殼30也可通過感應熔化、超聲波焊接、膠粘等方式永久性地連接到容器22上，這取決于用于罩蓋外殼30和容器22的材料。罩蓋外殼30還可形成為容器22的一個整體部分或延伸部分。
罩蓋主體的裙部52和壁60可具有任何適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)，以便接受容納于罩蓋主體30的特定結(jié)構(gòu)內(nèi)的容器22的向上伸出的頸部26或其它部分，容器22的主體可具有不同于容器頸部26和罩蓋主體外殼的截面形狀。
而且，如果需要的話，如圖7所示，罩蓋主體44也可設有從罩蓋主體的蓋層平臺58的下側(cè)向下延伸的環(huán)形密封64，其可與容器的頸部26密封式接合。這種密封64可以是如圖所示的插塞式密封或“蟹爪”式輪廓密封或其它一些這類密封，這取決于特定的應用。
仍參見圖3，罩蓋主體44還包括直徑較小的環(huán)形壁70。在壁70的下端處設有可與擋圈42相接合的向內(nèi)延伸的凸緣或凸筋72。
如圖2所示，蓋層56上的罩蓋外殼主體平臺58形成了孔口76。如圖6所示，孔口76可容納被擋圈42固定在平臺58上的閥40。如圖2所示，擋圈42具有周邊帶有卡扣式凸筋80的大致環(huán)形的結(jié)構(gòu)?？凼酵菇?0可與罩蓋主體的凸筋72形成接合，如圖6所示。罩蓋主體凸筋72從中伸出的罩蓋主體壁70具有足夠的彈性，以便容納在將擋圈80向上推入到壁70中時所產(chǎn)生的暫時性的向外膨脹或偏轉(zhuǎn)。凸筋72構(gòu)造成具有適當錐形的表面，使得擋圈的凸筋80可沿凸筋72向上滑動，然后穿過凸筋72，直到壁70的彈性使得凸筋72向內(nèi)卡回到擋圈凸筋80的下方并形成牢固的卡扣式接合為止。
如圖6所示，擋圈42的上部具有截頭錐體形的逐漸變小的表面82，以便與閥40的周邊部分相接合。如圖6所示，在罩蓋主體孔口76的周邊，蓋層58包括向下伸出的部分，其形成了截頭錐體形的或逐漸變小的安放面86。安放面86可與擋圈的表面82配合操作，以便以密封接合的方式將閥40的周邊部分夾緊在罩蓋外殼30內(nèi)。
閥40的周邊部分可表征為法蘭88，其具有從如圖6所示的垂直剖視圖中看去時為大致燕尾形的結(jié)構(gòu)。
在另一些實施例(未示出)中，閥的法蘭88可具有其它的形狀，閥40可以其它的方式固定在罩蓋系統(tǒng)20內(nèi)。例如，與包括有單獨的擋圈42相反，罩蓋系統(tǒng)20可以僅采用與壁70類似的可變形的環(huán)形壁，其從罩蓋主體平臺58的下側(cè)向下伸出并與之形成一體。這種可變形的壁可變形或壓接在閥的法蘭上，以便將閥固定住。
閥40最好由彈性體如合成熱固性聚合物模制而成，這種材料包括硅橡膠，例如由美國的Dow Corning Corp.公司以DC94-595HC商標售出的硅橡膠。然而，閥40也可由其它熱固性材料或其它彈性體材料模制而成，或者由熱塑性聚合物或熱塑性彈性體模制而成，熱塑性聚合物或熱塑性彈性體包括那些基于諸如熱塑性丙烯、乙烯、尿烷和苯乙烯及其鹵化物的材料的聚合物。
如圖4所示，除邊緣部分或法蘭88之外，閥40還包括其中形成有排放孔92的閥頭90以及連接套筒94，連接套筒94的一端與閥法蘭88相連，而另一端與閥頭90在與之相鄰的邊緣或周邊表面處相連。
連接套筒94具有可彈性變形的結(jié)構(gòu)，因此當容器內(nèi)的壓力增大到足夠大時，閥頭90向外運動到完全伸開的位置(圖5)，此時閥40完全地打開，以便能排出容器的內(nèi)容物。
參見圖4，所示的分配閥40具有整體形成的或一體式的單件結(jié)構(gòu)。閥40最好由可彈性變形的材料模制而成，在所示示例中，這種材料包括硅酮橡膠，其為基本上惰性的以避免與所包裝的產(chǎn)品發(fā)生反應和/或摻雜。在制造本發(fā)明的閥40的一種方法中，通過模制液態(tài)硅酮橡膠來以較高的速度生產(chǎn)出閥40。
在所示優(yōu)選實施例中，閥40的邊緣法蘭88具有環(huán)形的平面形狀，閥法蘭88具有大致燕尾形的截面結(jié)構(gòu)，并具有外側(cè)的或第一截頭錐體表面100和內(nèi)側(cè)的或第二截頭錐體表面102。邊緣處的閥法蘭88在外側(cè)的或第一截頭錐體表面100和內(nèi)側(cè)的或第二截頭錐體表面102之間具有較大的厚度，在將閥40安裝到罩蓋上時，這一厚度被擋圈42彈性地壓縮，從而在它們之間形成了可靠的防漏密封。
閥10具有頭部90(圖4)，其具有圓形的平面形狀和大致錐形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在閥頭90的徑向外側(cè)部分處較厚，而在徑向內(nèi)側(cè)部分處較薄。該錐形結(jié)構(gòu)可幫助實現(xiàn)閥40的快動式打開操作，這將在下文中介紹。更具體地說，在所示示例中，閥頭90具有可與外部環(huán)境相互作用的外側(cè)或外表面106。外表面106具有弧形的側(cè)面結(jié)構(gòu)，其朝向容器的外部向外打開或彎曲，表面106具有預定的第一半徑。閥頭的外表面106連續(xù)地延伸到連接套筒94上，而連接套筒94又從閥頭90的周邊延伸到邊緣部分或法蘭88上。
閥頭90還包括可與容器內(nèi)的產(chǎn)品相互作用的內(nèi)側(cè)或內(nèi)表面108(圖4)。閥頭的內(nèi)側(cè)表面108具有邊緣部分110，其具有弧形的側(cè)面結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可朝向容器的外部向外打開或彎曲，并具有預定的第二半徑。內(nèi)表面108上的邊緣部分110的半徑大于外表面106的半徑，使得這兩個表面朝向閥頭90的中心在孔92的中心處匯合在一起，并提供了閥頭90的上述向內(nèi)呈錐形的結(jié)構(gòu)。外表面的半徑和內(nèi)表面的半徑均可表征為球面半徑。
閥頭90的內(nèi)表面108還包括中央部分或平面的中央?yún)^(qū)域112，其具有圓形的平面形狀，具有基本上平面或平坦的側(cè)面結(jié)構(gòu)，并且大致垂直于排放孔92而定位。閥頭的邊緣部分110和閥頭90的平面的中央部分112的相交處形成了一個圓形軌跡114。閥頭90的平面中央部分112有助于提高閥40的打開特性，這一點如下所述。
在如圖4所示的實施例中，閥頭90的外周邊最好由稍稍呈錐形的周邊表面或邊緣表面120來形成，該表面始于閥頭邊緣部分110的周邊外緣122，并從中以稍稍呈錐形的方式向外延伸，最終合并到連接套筒94中。邊緣122可表征為圓形的周邊邊緣。沿周邊的邊緣122所測得的閥頭90的外徑比邊緣法蘭88的內(nèi)徑小一些。閥頭90和邊緣法蘭88之間的這一間距允許閥頭90沿邊緣法蘭88的縱向中心軸線129在軸向上自由地移動。
在所示的優(yōu)選實施例中，閥40具有圍繞著該縱向中心軸線129的大致圓形的結(jié)構(gòu)，該縱向中心軸線129也可表征為延伸穿過閥40的縱向軸線，孔92由多個狹縫130形成，這些狹縫130從縱向軸線129中向側(cè)面輻射出來。最好設有四個狹縫130。也可使用數(shù)量更多或更少一些的狹縫130。狹縫130從外側(cè)或外表面106橫向地延伸穿過頭部90而到達內(nèi)側(cè)或內(nèi)表面108。
在所示的優(yōu)選實施例中，狹縫130從縱向軸線129上的共同起始點處向側(cè)面延伸，從而形成了四個翼片132(圖5)，它們可向外彎曲以選擇性地允許產(chǎn)品從容器中經(jīng)由閥40而流出。各狹縫130終止于徑向外端部。在所示的優(yōu)選實施例中，狹縫130的長度相等，然而狹縫也可具有不相等的長度。
在該優(yōu)選實施例中，各狹縫130是平面的并平行于閥的中央幾何軸線129。各狹縫130最好沿著頭部的外側(cè)106和頭部的內(nèi)側(cè)108形成了線性軌跡。最好，狹縫130從縱向軸線129上的起始點處岔出來，并在各對相鄰狹縫130之間形成了相同大小的角度，使得翼片132具有相等的大小。最好，四個狹縫130岔開成90°的角度，形成了兩個相互間垂直且相交的長狹縫。狹縫130最好形成為使得當排放孔92處于其正常的完全關閉的位置時，相鄰的閥翼片132的相對側(cè)面相互間緊密地密封在一起?？烧{(diào)節(jié)狹縫130的長度和位置以改變閥40的預定的打開壓力，以及其它的分配特征。
可以理解，根據(jù)所需的這些分配特征，孔92可具有許多不同的形狀、大小和/或結(jié)構(gòu)。例如，尤其在需要有更大或更寬的流體時和/或產(chǎn)品是顆粒材料或含有液體的粒料時，孔92也可包括五個或更多個狹縫。
連接套筒94的形式為卷起的膜片，其具有形成了內(nèi)表面140和外表面142的大致U形的截面(圖4)。連接套筒94具有與法蘭88相連的第一支腳151(圖4)，以及與閥40的頭部90相連的第二支腳152(圖4)。第二支腳152最好比第一支腳151短一些。
各支腳的厚度可以變化，第一支腳151的厚度可以等于第二支腳152的厚度。然而，在所示的優(yōu)選實施例中，第一支腳151和第二支腳152均具有基本上一致的厚度，但第一支腳151比第二支腳152更厚。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，第一支腳151的厚度約為0.015英寸，而第二支腳152的厚度約為0.007英寸。也可以采用其它的厚度，這取決于構(gòu)造閥套筒94的材料、待分配的產(chǎn)品類型和/或閥的整體直徑或大小。
在所示的優(yōu)選實施例中，第一支腳151和第二支腳152基本上相互間平行，它們均定向成基本上垂直于通過閥頭90的水平面。第一支腳151從邊緣法蘭88的內(nèi)側(cè)部分處軸向地向外延伸。第二支腳152具有端部，其從閥頭90的邊緣部分110處軸向向外地延伸，從而與閥頭90的邊緣表面120大致鄰接且合并在一起。
連接套筒94確定了閥頭90的位置，使得通過閥頭90的水平面從邊緣法蘭88中或其外部延伸穿過。這里所用的用語“水平面”是針對如圖4所示的垂直定向的分配閥40而言的。這一平面也可表征為與閥的排放流動路徑或方向大致正交或垂直的平面。
連接套筒94也可表征為具有較短的弧形連接部分160(圖4)，其將較長的第一支腳151與較短的第二支腳152相連(當閥40處于其未促動的結(jié)構(gòu)(圖4)時，第二支腳152平行于第一支腳151)。
分配閥40最好構(gòu)造成可與特定的容器和特定類型的產(chǎn)品結(jié)合使用，以便實現(xiàn)所需的精確分配特征。例如，在設計用于液體的閥40的具體結(jié)構(gòu)時，流體產(chǎn)品的粘度和密度是非常重要的因素，容器的形狀、大小和強度也是如此。閥材料的剛性和硬度以及閥頭90和連接套筒94的大小和形狀在實現(xiàn)所需的分配特征方面也是很重要的，它們應與容器和待從中分配出來的材料相匹配。
閥40適于分配可流動的產(chǎn)品，例如液體或氣體、粉末、顆?；蛄畈牧?，以及液體中的固體顆粒懸浮物。閥40尤其適用于分配洗發(fā)水、液態(tài)牙膏、稀油、稠洗液和水等。
可以理解，根據(jù)本發(fā)明，閥40可具有不同的形狀和大小，尤其是與容器和待從中分配出來的產(chǎn)品的類型相一致。閥40的預定打開壓力可根據(jù)特定產(chǎn)品所需的那些分配標準而在很大的程度上變化。所分配產(chǎn)品的流動特性也可被較大程度地調(diào)節(jié)，例如較寬的柱狀流體、細針似流體、多股流體或其變型等。
在操作中，閥40以下述方式起作用。閥40通常處于圖4所示的初始突出的定位，其中閥40基本上保持在其原始的模制出的形狀而無變形，連接套筒94基本上不受壓，并且閥的排放開口92完全關閉。當閥40如圖1所示地安裝到罩蓋20中時，閥40被構(gòu)造成使得在容器倒置和蓋子46打開之后，排放孔92仍能保持可靠的關閉，甚至在容器完全裝滿時流體產(chǎn)品的重量對其施加了液壓頭壓力的情況下也是如此。
當例如通過向內(nèi)用手擠壓容器側(cè)壁來在容器的內(nèi)部形成額外的壓力時，連接套筒94開始變形，閥頭90開始軸向向外地移動。
當容器的內(nèi)部受到額外的壓力時，閥頭90繼續(xù)向外運動，直到連接套筒94基本上完全伸展開為止，如圖5所示。當閥頭90處于基本上完全伸展開的位置時(圖5)，連接套筒94受到很大的壓力。
當容器的內(nèi)部受到進一步增加的壓力時，閥頭90本身繼續(xù)向外移動。然而，由于連接套筒94已經(jīng)基本上完全伸展開，因此閥頭90的進一步向外移動便縱向地拉緊或展開連接套筒90，從而增大了施加在閥頭90上的向外力矩。而且，閥頭90的進一步向外運動趨向于使閥頭90尤其是沿其外表面106變平或伸直。該變平運動趨向于使閥頭90的圓形平面結(jié)構(gòu)稍稍擴大或膨脹，這種擴大又受到由連接套筒94施加在閥頭90的邊緣表面120上的徑向向內(nèi)的力的阻礙，從而在閥40內(nèi)產(chǎn)生了另一種復雜形式的應力，這些應力包括趨向于沿徑向向內(nèi)的方向壓縮閥頭90的應力。由于閥頭90具有錐形形狀，因此大部分壓縮應變被認為發(fā)生于閥頭90的平面中央部分112的附近。
當在容器內(nèi)部施加額外的壓力時，閥頭90通過連接套筒94的進一步縱向拉伸和閥頭90的平面形狀的進一步擴大而繼續(xù)向外移動。由于連接套筒94所施加的扭力增大，因此閥頭90的周邊邊緣122進一步向內(nèi)彈性變形。這種組合式作用力和運動還用于將閥頭90進一步壓縮到岔開的狀態(tài)，其中，在閥40的內(nèi)側(cè)108上施加任何額外的向外作用力時，作用在閥頭90上的組合力將通過使閥的翼片132以圖5所示的方式分開而使閥40快速地向外打開，從而經(jīng)由分配孔分配出產(chǎn)品(通常還使容器和罩蓋倒轉(zhuǎn)過來)。閥40繼續(xù)打開到所示的完全打開的結(jié)構(gòu)。
作為這里使用的用語，閥40的岔開狀態(tài)定義了一種相對不穩(wěn)定的情況，其中閥40處于閥翼片132剛剛要開始打開之前的狀態(tài)。當閥40渡過這一岔開狀態(tài)時，作用在閥頭90上的組合力處于一種暫時的不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，然后使閥頭90快速地移動到大致突起的形狀，同時打開閥翼片132以形成打開的孔。在岔開狀態(tài)中，閥頭90處于近似平面的盤片形狀(未示出)，但其外表面106呈杯形且內(nèi)表面108彎曲。
連接套筒94的第一支腳部分151設置成在經(jīng)由打開的閥40來分配產(chǎn)品的期間，閥40朝向罩蓋20的外部延伸，以便使消費者能夠更容易地觀看。連接套筒94的構(gòu)造還減少了聚集在罩蓋20外部上的所分配出的產(chǎn)品，即使在倒置的容器在分配期間從垂直位置后轉(zhuǎn)到30度角時也是如此。
可以選擇閥頭30的厚度和閥縫130的長度，使得該打開的閥在壓力差降低到預定水平時快動式關閉，或者甚至在壓力差降低到零時保持完全地打開。
參見圖6，可以看到，當蓋子46打開且閥40處于未促動的縮回的停止位置時，閥套筒94的位置和結(jié)構(gòu)使得弧形連接部分160具有從罩蓋主體的外部看去為大致向外伸出且突起的結(jié)構(gòu)，并從蓋層孔口76中突出到至少一部分平臺58之外，平臺58為蓋層56的一部分(圖1)。閥40的弧形連接部分160具有大致朝外的表面，其可與蓋子46接合，以便在蓋子處于關閉位置時使連接部分160向內(nèi)彈性變形(圖9)。這就防止了在受到足夠的差壓時連接套筒94與頭部90一起向外卷起得太遠而到達閥孔會打開的位置。由于閥頭90的向外運動被關閉的蓋子46所阻止，因此蓋子46不必設置單獨的向下伸入到閥40中的密封支柱。因此，蓋子46的內(nèi)側(cè)可制成為大體上平坦的。
如圖3所示，由于蓋子46的內(nèi)表面可以是大致平面或平坦的，并且蓋子46的外表面可以是大致平面或平坦的，因此蓋子46可模制為罩蓋外殼上的與罩蓋蓋層平臺58為一定傾角的一個整體部分。這就允許用結(jié)構(gòu)比較簡單的模具部件來容易地模制出罩蓋外殼30的各種結(jié)構(gòu)特征，該模具部件可用在無側(cè)抽芯操作的模具組件中。這就允許采用更加簡單的模具組件。
如圖6所示，第一支腳151的外垂直面面對并相鄰于罩蓋主體孔口76的大致圓柱形側(cè)壁。然而，可以設想，在另一實施例(未示出)中，可在第一支腳151的外部和圓柱形孔口76之間設置環(huán)形間隙或空間。
從本發(fā)明的上述詳細介紹及其圖示中容易看出，在不脫離本發(fā)明的新穎概念或原理的精髓和范圍的前提下，可以對本發(fā)明進行許多種其它的變更和修改。
權利要求
1.一種用于容器的分配罩蓋系統(tǒng)，所述容器具有通向可存放產(chǎn)品的所述容器的內(nèi)部的開口，所述分配罩蓋系統(tǒng)包括在所述開口處從所述容器中延伸出來的主體，所述主體包括形成了孔口的蓋層；可在面對著所述蓋層的關閉位置和從所述關閉位置中運動出來的打開分配位置之間運動的蓋子；和相對于所述主體設置在所述蓋層孔口處的分配閥，所述閥包括(a)與所述主體密封式接合并固定于所述主體處的邊緣部分；(b)頭部，其(1)處于所述邊緣部分的側(cè)向上的內(nèi)部，(2)具有與外部環(huán)境相接觸的外側(cè)，并且(3)具有與所述產(chǎn)品相接觸的內(nèi)側(cè)，所述頭部包括通常關閉的孔，其可響應于所述閥上的壓力差而打開，以便允許流體從中流過；和(c)有彈性的柔軟的連接套筒，其具有與所述產(chǎn)品相接觸的內(nèi)表面以及與外部環(huán)境相接觸的外表面，所述連接套筒具有(1)與所述邊緣部分相連的第一支腳，(2)與所述頭部相連的第二支腳，其將所述頭部定位成與所述第一支腳側(cè)向向內(nèi)地間隔開，以便在從所述容器中分配產(chǎn)品時促進所述頭部的向外運動，以及(3)與所述第一和第二支腳相連的弧形連接部分，所述弧形連接部分具有從所述主體的外側(cè)看去為大致向外伸出的凸起結(jié)構(gòu)，所述閥位于所述主體上，因此當所述閥孔關閉但所述蓋子處于所述打開分配位置時，所述連接部分從所述蓋層孔口中伸出到至少一部分所述蓋層之外，所述弧形連接部分具有與所述蓋子接合的大致向外朝向的表面，以便在所述蓋子處于所述關閉位置時使所述連接部分向內(nèi)彈性變形，從而防止了在受到足夠的差壓時所述連接套筒與頭部一起向外卷起得太遠而到達所述閥孔會打開的位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頭部外側(cè)具有從所述容器的外部看去時為大致下凹的形狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)為分配罩蓋，其與所述容器分開但能夠在所述開口的周圍可拆卸地連接到所述容器上。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分配罩蓋包括用于安裝到所述容器上的主體；和所述閥邊緣部分夾緊于所述主體內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述閥邊緣部分包括環(huán)形法蘭，其具有形成了第一岔開表面和第二岔開表面的大致燕尾形的截面；和所述主體具有環(huán)形的截頭錐體式夾緊表面，其可與所述閥法蘭的所述第一岔開表面相接合。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述孔由多個狹縫形成，所述狹縫(1)在所述外側(cè)和所述內(nèi)側(cè)之間延伸穿過所述頭部，以及(2)從共同起始點處向側(cè)面延伸出來，因此由所述狹縫形成了翼片，當所述容器內(nèi)部的壓力相對于所述閥外部上的壓力超過了預定量時，所述孔通過所述翼片的向外位移而打開；所述狹縫均為平面的；各所述狹縫沿著所述頭部外側(cè)和所述頭部內(nèi)側(cè)形成了線性軌跡；所述狹縫的長度相等；和所述狹縫從所述起始點處徑向地岔開，從而在各對相鄰狹縫之間形成了相等大小的角度。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二支腳比所述第一支腳更短；各所述支腳具有基本上均勻的厚度；所述第一支腳比所述第二支腳更厚；所述套筒具有大致圓形的結(jié)構(gòu)；所述第一和第二支腳基本上同心；所述第一支腳從所述邊緣部分的內(nèi)部軸向向外地延伸；所述第二支腳從所述閥頭部的邊緣軸向向外地延伸；和所述連接套筒具有大致為倒U形的截面。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，(1)當所述容器內(nèi)部的壓力未超過所述閥外部上的壓力時，所述孔關閉，以及(2)所述連接套筒具有這樣的結(jié)構(gòu)，即當所述容器內(nèi)部的壓力與所述閥外部上的壓力之間的差超過預定量時，所述結(jié)構(gòu)對所述閥頭部施加向外的力矩。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頭部內(nèi)側(cè)具有平面的中央?yún)^(qū)域和大致彎曲的徑向外側(cè)部分，其朝向所述平面的中央?yún)^(qū)域呈錐形，使得所述外側(cè)和內(nèi)側(cè)朝向所述平面的中央?yún)^(qū)域匯合，從而提供了具有較小厚度的錐形結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋層具有位于所述孔口周圍的大致平面的區(qū)域；和所述蓋子具有大致平面的結(jié)構(gòu)，并包括在所述蓋子處于所述關閉位置時朝向所述閥的大致平面的表面。
11.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋子在所述蓋層孔口的附近鉸接在所述蓋層上。
12.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋子模制為所述主體的一個整體部分。
13.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主體和蓋子一起形成了一個可釋放的鎖定件，所述鎖定件可將所述蓋子可釋放地保持在所述關閉位置。
全文摘要
在罩蓋(20)的分配孔口(76)上安裝了分配閥(40)，罩蓋(20)具有(1)處于孔口(76)周圍的蓋層(56)以及(2)用于關在孔口(76)上的鉸接蓋(46)。閥(40)包括邊緣部分(88)、其中帶有分配開口(130)的頭部(90)，以及從邊緣部分(88)延伸到頭部(90)的有彈性的連接套筒(94)。連接套筒(94)具有大致U形的截面，其形成了與邊緣部分(88)相連的第一支腳(151)以及與頭部(90)相連的較短的第二支腳(152)。連接套筒(94)將頭部(90)定位在關上的蓋子(46)之下。連接套筒(94)的弧形連接部分(160)將第一和第二支腳相連?；⌒芜B接部分(160)在蓋子(46)打開時從蓋層孔口(76)上突出來。當蓋子(46)關上時，弧形連接部分(160)與蓋子(46)接合并因蓋子(46)而產(chǎn)生彈性變形，從而防止了閥的開口(130)打開。
文檔編號B65D1/00GK1599686SQ02824151
公開日2005年3月23日 申請日期2002年11月12日 優(yōu)先權日2001年12月7日
發(fā)明者M·M·?？怂? T·R·索茨爾 申請人:西奎斯特封閉件外國公司