本發(fā)明涉及配設(shè)有內(nèi)襯的高密封性和高開啟性的金屬蓋及其制造方法。
背景技術(shù):
作為要裝接在由金屬、合成樹脂如聚四氟乙烯或玻璃制造的飲料容器的頸口部上的蓋,廣泛采用的是金屬蓋,它包括蓋體,該蓋體具有圓形頂壁和從頂壁周緣向下延伸的圓柱形裙壁且蓋體由金屬薄片如鋁合金薄片、鉻酸處理薄鋼片或薄錫片制成。由合成樹脂如聚丙烯模制的內(nèi)襯配設(shè)在蓋體頂壁的內(nèi)表面上。該金屬蓋在容器被填充內(nèi)容物之后被嵌裝到頸口部上,此時內(nèi)襯被壓緊在頸口部上以密封頸口部,母螺紋沿頸口部的公螺紋形成在裙壁的主要部分上,并且在徑向上使裙壁下端部向內(nèi)變形以便固定至環(huán)形爪部,由此將金屬蓋裝接至頸口部而密封頸口部。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利號4585126
專利文獻2:JP-A2013-189254
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的問題
作為蓋的性能,需要開啟性和密封性。由合成樹脂如聚丙烯制造的內(nèi)襯被用來密封容器的頸口部。一般來說,當密封性得到改善時開啟性受損,使開啟變得困難以及緊接在轉(zhuǎn)動前的初始開啟力矩增大。另一方面,當開啟性得到改善以實現(xiàn)易開啟時失去了密封力,因此有兩者不相容的性質(zhì)。根據(jù)專利文獻1,圓形金屬薄片狀的加強件安置在金屬蓋的蓋體頂壁內(nèi)表面上,在加強件的一側(cè)壓模成型合成樹脂內(nèi)襯,該加強件設(shè)置在頂壁側(cè)但沒有粘著至頂壁,使內(nèi)襯接觸容器的頸口部。因此,通過合成樹脂內(nèi)襯保持頸口部的密封性,并且在開啟時,通過使頂壁內(nèi)表面和金屬加強片未相互粘著,由此減小在頂壁與金屬加強片之間的接觸面的摩擦力以減小開啟力。
根據(jù)專利文獻2,合成樹脂內(nèi)襯設(shè)置在金屬蓋的蓋體頂壁內(nèi)表面上。該合成樹脂內(nèi)襯由多層構(gòu)成,所述多層包括由聚丙烯等制造且接觸頂壁內(nèi)表面地設(shè)置的硬片和通過樹脂模制形成在硬片一側(cè)上的軟層。該內(nèi)襯設(shè)置成未使硬片粘著至頂壁并使軟層接觸容器的頸口部。因此,通過該軟層保持頸口部的密封性,由此在開啟時減小頂壁內(nèi)表面與硬片之間的接觸面的摩擦力以減小開啟力。
但是,因為采用圓形金屬薄片狀的加強件,故專利文獻1的金屬蓋的問題是成本比其內(nèi)襯只由合成樹脂形成的蓋高。另外,將用來模制內(nèi)襯的加強件插入蓋體中的安插步驟被添加給一系列制造步驟如形成蓋體和壓模成型內(nèi)襯。還有,在專利文獻2的金屬蓋中,包括硬片和軟層的內(nèi)襯也必須隨后被插入蓋體內(nèi)部,由此除了模制步驟外增加安插步驟。
鑒于上述情況所制定的本發(fā)明的目的是提供一種金屬蓋,其中,待保持至蓋體的內(nèi)襯可以通過用于形成蓋體且在與蓋體分離(未粘附至蓋體)情況下壓模成型內(nèi)襯的一系列操作被模制,以及提供一種金屬蓋制造方法。
解決問題的手段
為了實現(xiàn)上述目的,提供一種配設(shè)有內(nèi)襯的金屬蓋,包括具有圓形頂壁和自該頂壁的周緣向下延伸的圓柱形裙壁的蓋體及設(shè)置在頂壁內(nèi)表面上的合成樹脂內(nèi)襯,其中,徑向外凸且保持該內(nèi)襯的邊緣部的內(nèi)襯保持部形成在該裙壁中,其中該內(nèi)襯具有雙層結(jié)構(gòu),該雙層結(jié)構(gòu)由在金屬蓋的頂壁側(cè)的阻隔層和在蓋體內(nèi)側(cè)的密封層構(gòu)成,兩者通過壓模成型內(nèi)襯形成用熔融樹脂來形成,該熔融樹脂被送入蓋體,用于使阻隔層未粘著至蓋體內(nèi)表面的涂層形成在蓋體內(nèi)表面上,在頂壁的涂層表面上設(shè)置有熔融樹脂防滾動機構(gòu)用于在模制阻隔層時將熔融阻隔樹脂暫時固定至頂壁。優(yōu)選地,上述金屬蓋的上述防滾動機構(gòu)形成在該頂壁內(nèi)表面的中心部。優(yōu)選地,上述防滾動機構(gòu)是可與該阻隔層剝離的弱粘結(jié)劑。上述金屬蓋的上述阻隔層可以由聚丙烯形成,上述密封層可以由彈性體材料形成。在上述金屬蓋的上述內(nèi)襯保持部的下端處形成有從上述裙壁起內(nèi)凸且在內(nèi)周面保持該內(nèi)襯的保持凸起,在該保持凸起的下方可形成有沿蓋體徑向比該保持凸起更向內(nèi)凸出的內(nèi)凸部分。另外,為了實現(xiàn)上述目的,提供一種本發(fā)明金屬蓋的模制方法,其中內(nèi)襯形成用熔融樹脂被送入金屬蓋的蓋體以通過壓模成型來形成合成樹脂內(nèi)襯,該金屬蓋包括具有圓形頂壁和從頂壁周緣向下延伸的圓柱形裙壁的蓋體,該內(nèi)襯具有阻隔層和密封層,該合成樹脂內(nèi)襯被保持至形成在該裙壁內(nèi)的內(nèi)襯保持部,該方法包括以下步驟:在蓋體內(nèi)表面上形成涂層,該涂層使該蓋體內(nèi)表面未粘著至該阻隔層;在該涂層的內(nèi)表面涂覆用于暫時固定該阻隔層的弱粘結(jié)劑;在弱粘結(jié)劑介于兩者間的情況下將用于形成阻隔層的熔融樹脂置于該頂壁上以模制該阻隔層;在模制阻隔層的步驟之后將用于形成密封層的熔融樹脂置于阻隔層表面上以模制該密封層。在上述金屬蓋模制方法中,在上述內(nèi)襯保持部的下部附近形成比上述內(nèi)襯保持部更向內(nèi)凸出的多個內(nèi)凸部分,并且形成內(nèi)凸部分的步驟可以發(fā)生在模制上述阻隔層的步驟與模制上述密封層的步驟之間。在上述金屬蓋模制方法中,在上述內(nèi)襯保持部的下部的附近形成比上述內(nèi)襯保持部更向內(nèi)凸出的多個內(nèi)凸部分,形成內(nèi)凸部分的步驟可以出現(xiàn)在模制上述密封層的步驟之后。在上述金屬蓋模制方法中,可模制用于形成上述阻隔層的熔融樹脂以使它在上述模制阻隔層的步驟中填充在上述保持部中。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可以制造這樣的金屬蓋,其中通過形成蓋體和模壓成型該內(nèi)襯的一系列操作將熔融樹脂在蓋體內(nèi)模制到待保持至蓋體的內(nèi)襯中,即在另一個步驟中未將內(nèi)襯壓入蓋體,盡管內(nèi)襯未被粘著至蓋體。而且,相比于樹脂內(nèi)襯被模制在金屬薄片和硬片上的金屬蓋模制方法,本發(fā)明的制造方法能削減生產(chǎn)成本并能使開啟力矩小于內(nèi)襯粘著至蓋體的金屬蓋的開啟力矩。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的金屬蓋的局剖前視圖。
圖2A是圖1所示的金屬蓋的頂壁在模制時的放大剖視圖,而圖2B是模制后的放大剖視圖。
圖3是圖1所示的金屬蓋在裝接之前的局剖前視圖。
圖4是圖1所示的金屬蓋在內(nèi)襯模制之前的局剖前視圖。
圖5示出圖1所示的金屬蓋的阻隔層的模制過程,其中圖5A是示出阻隔材料安置在頂壁上的剖視圖,圖5B是示出通過壓模成型展開阻隔材料的剖視圖,圖5C是示出通過壓模成型將阻隔材料模制到阻隔層上的剖視圖。
圖6示出圖1所示的金屬蓋的密封層的模制過程,其中圖6A是示出密封材料安置在該頂壁上的阻隔材料上的剖視圖,圖6B是示出通過壓模成型展開密封材料的剖視圖,圖6C是示出通過壓模成型將密封材料模制到密封層上的剖視圖。
圖7是圖1所示的金屬蓋的內(nèi)襯保持部的放大剖視圖。
圖8是示出如圖1所示的蓋被開啟的局剖前視圖。
圖9是在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的金屬蓋的頂壁與裙壁之間的邊界的剖視圖。
圖10示出圖9所示的金屬蓋內(nèi)襯的模制過程,其中圖10(A)是示出模制蓋體的剖視圖,圖10(B)是示出在圖10(A)所示的蓋體上模制阻隔層的剖視圖,圖10(C)是示出在圖10(B)所示的蓋體上形成多個內(nèi)凸部分的剖視圖,圖10(D)是示出在圖10(C)所示的阻隔層表面上模制密封層的剖視圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的試驗例的圖表。
具體實施方式
以下將參照附圖來詳細描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的金屬蓋制造方法。參見圖1,其描述本發(fā)明的金屬蓋。金屬蓋1包括蓋體2和內(nèi)襯3。蓋體2具有圓形頂壁5和從頂壁5的周緣向下延伸的圓柱形裙壁6。在裙壁6的下部中形成有略微徑向外凸的環(huán)形隆凸部7。在環(huán)形隆凸部7的軸向中央部,沿周向形成有斷裂線8。裙壁6被分為在斷裂線8上方的主體部分9和在斷裂線8下方的顯竊啟帶10。斷裂線8由周向間隔地沿周向延伸的多個狹縫11和位于相鄰狹縫11之間且可被破斷的多個橋接部12構(gòu)成。
在裙壁6的上端形成有用于保持內(nèi)襯3的內(nèi)襯保持部14。內(nèi)襯保持部14呈拱形徑向外凸,通過使沿周向刻劃的切割線15下方的區(qū)域徑向內(nèi)凸,在內(nèi)襯保持部14的下方形成多個內(nèi)凸部分16(見圖3)。在內(nèi)凸部分16的上端處的切割線15用作基本水平延伸的開口17(見圖3)。形成開口17以使沖洗水流到容器頸口部的外周面上。在內(nèi)凸部分16下方的裙壁主體部分9中存在螺紋形成區(qū)18。在蓋體2的頂壁5的內(nèi)表面上形成有涂層26(見圖2)。待蓋上金屬蓋1的容器31是金屬容器,在頸口部32的上端處形成沿徑向向外卷曲的近乎圓形橫截面的卷曲部34。在頸口部32下方形成其下部沿徑向向內(nèi)卷曲的爪部33,顯竊啟帶10的下端被固定至爪部33。
在此實施例中,內(nèi)襯3具有由位于頂壁5側(cè)的阻隔層20和在與頂壁5相反一側(cè)的阻隔層20表面上的密封層21構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。在此實施例中,阻隔層20由聚丙烯作為主要成分形成,密封層21由彈性體材料作為主要成分形成,這兩層相互結(jié)合。阻隔層20整體對應(yīng)于頂壁5地具有圓形形狀且由在中心側(cè)的薄圓盤部22和在周邊側(cè)的周緣凸出部23構(gòu)成。周緣凸出部23是環(huán)形的且具有沿蓋體2的內(nèi)襯保持部14內(nèi)表面的幾乎呈弧形的橫截面,其下端部比阻隔層20的內(nèi)周側(cè)表面更向下凸出。重要的是阻隔層20的外徑應(yīng)小于內(nèi)襯保持部14的最大外徑且大于在內(nèi)襯保持部14下部的保持凸起14a的內(nèi)徑(見圖4)。
密封層21被模制在阻隔層20的底面上且與阻隔層20結(jié)合。密封層21的外徑小于阻隔層20的外徑,且包括位于容器31的頸口部32的內(nèi)周側(cè)上的內(nèi)環(huán)形密封24和位于頸口部32的外周側(cè)上的外環(huán)形密封25。這些內(nèi)環(huán)形密封24和外環(huán)形密封25在蓋體2裝接之前向下凸出(見圖3)。在蓋體2被裝接之后,密封24和25與卷曲部34緊密接觸。在模制如圖3所示的內(nèi)襯3之后且在蓋體2裝接之前,本發(fā)明的內(nèi)襯3設(shè)置在頂壁5上但未粘著至頂壁5。內(nèi)襯3(具體制造方法將隨后描述)在模制后變得未粘著至頂壁5的原因是內(nèi)襯3通過由內(nèi)襯3自然冷卻引起的收縮從弱粘結(jié)劑27剝離,由此在內(nèi)襯3和內(nèi)襯保持部14之間形成小的間隙28(見圖2B)。
因此,當如上所述實體形成該間隙28時,在內(nèi)襯3模制之后,內(nèi)襯3接觸頂壁5但未粘著至頂壁5,周緣凸出部23被保持到內(nèi)襯保持部14上且內(nèi)襯3被容納在蓋體2中。當蓋體2未被裝接至容器31的頸口部32時,內(nèi)襯3可相對于頂壁5轉(zhuǎn)動。就在蓋體2被裝接至頸口部32且被打開后,蓋體2相對于內(nèi)襯3轉(zhuǎn)動而沒有相對于容器31的頸口部32轉(zhuǎn)動。隨著打開,內(nèi)襯3從蓋體2和頸口部32脫離,通過保持凸起14a頂起周緣凸出部23,且內(nèi)襯3與頸口部32脫離。于是,能夠不使內(nèi)襯3相對于密封力大的頸口部32旋轉(zhuǎn)而打開金屬蓋1。因此,可以增大內(nèi)襯3的密封力。
隨后,參見圖4至圖6來描述本發(fā)明金屬蓋的內(nèi)襯的制造過程。如圖4至圖6所示的蓋體2的形狀不同于如圖1所示的裝接后的蓋體2的形狀,因為金屬蓋1未被裝接。在本實施例中,作為金屬蓋,可有利地使用常規(guī)已知的金屬材料如表面處理的鋼片或輕金屬鋁片制造的金屬蓋。也可使用通過對該金屬材料涂覆涂層劑而制造的樹脂涂覆金屬片。在本實施例中,如圖2所示,制備金屬片,其在至少待形成阻隔層20的部位的內(nèi)表面上具有涂層26且還具有涂覆至涂層26的弱粘結(jié)劑27,隨后將金屬片沖壓和模壓成型為蓋狀以獲得如圖4所示的金屬蓋1。當然,可在模制蓋體2后涂覆涂層劑和弱粘結(jié)劑。作為涂層劑,可以采用包含環(huán)氧苯酚、聚酯或聚酯苯酚酰胺作為主要成分的熱塑性樹脂膜。對于弱粘結(jié)劑,可以使用溶劑如醇酸樹脂、石油烴或烷基苯??刹捎没谌軇┖邪粗亓堪俜直葹?%-18%、最好是1%-10%的聚丙烯膠組分的弱粘結(jié)劑。上述膠組分的粒徑優(yōu)選是6μm至22μm。
阻隔層成型模具的結(jié)構(gòu)
參見圖5,用于模制內(nèi)襯3的阻隔層的第一模制模具41具有金屬中心沖頭42、金屬中間擠壓套筒43和金屬外周套筒44。蓋體2布置成頂壁5朝下。內(nèi)襯保持部14、保持凸起14a和內(nèi)凸部分16預(yù)先形成在蓋體2中。圓柱形封底的中心沖頭42被裝配到中間擠壓套筒43的內(nèi)周面43a上,使其可在軸向上相對于中間擠壓套筒43運動。圓柱形的中間擠壓套筒43被安裝至外周套筒44的內(nèi)周面44a上,而圓柱形的外周套筒44與蓋體2的內(nèi)壁相對配置。中間擠壓套筒43能相對于外周套筒44軸向運動。在外周套筒44的端部44b的外周面上形成有朝向末端具有較小直徑的錐形表面,以便無間隔地接觸內(nèi)襯保持部14的保持凸起14a的內(nèi)表面(見圖4)。中心沖頭42的端面和套筒43、44的端面平坦形成,使得它們平行于頂壁5的內(nèi)表面。
模制阻隔層
為了模制內(nèi)襯3的阻隔層20,將弱粘結(jié)劑27涂覆至蓋體2的涂層26的表面。弱粘結(jié)劑27用于防止作為阻隔層20材料的阻隔材料46移動,直到阻隔材料46被中心沖頭42壓下,并且施加有弱粘結(jié)劑27的區(qū)域自中心起在頂壁的半徑R方向上變?yōu)镽/2或更大,如圖5A所示。這由模壓成型前熔融樹脂塊所要落至其上的蓋體2內(nèi)表面的面積決定。弱粘結(jié)劑不必涂覆至頂壁5的整個內(nèi)表面。在本實施例中,作為弱粘結(jié)劑27,使用在醇酸樹脂溶劑中含有1%-10%的聚丙烯膠組分的粘結(jié)劑。
熔融的阻隔材料46在模制時朝向頂壁5中心安置在弱粘結(jié)劑27上。弱粘結(jié)劑27所具有的粘結(jié)力能使蓋體2在移動時保持阻隔材料46。防滾動機構(gòu)應(yīng)防止所提供的阻隔材料46在被旋轉(zhuǎn)移動的蓋體內(nèi)滾動且可例如是鎖定機構(gòu)如除弱粘結(jié)劑之外形成在蓋體頂壁內(nèi)表面上的摩擦材料或微小凸起。降低中間擠壓套筒43和外周套筒44以便在這些套筒43、44的端面與頂壁5之間形成與阻隔層20的厚度尺寸相同的空間。然后降低中心沖頭42以模壓成型阻隔材料46。當中心沖頭42降低時,阻隔材料46徑向攤開,且當中心沖頭42降低到與套筒43、44相同的位置時,阻隔材料46攤開至頂壁5的內(nèi)襯保持部14且填充外周套筒44的外周側(cè)以形成阻隔層20的盤部22和周緣凸出部23。周緣凸出部23的外周面沿內(nèi)襯保持部14的內(nèi)周面形成。在周緣凸出部23的內(nèi)周側(cè)形成從盤部22向下延伸的環(huán)形豎直面20a(見圖7)。
此時,阻隔材料46通過涂層26借助弱粘結(jié)劑27被粘著至頂壁5的內(nèi)表面。阻隔材料46以弱粘結(jié)力被粘接至弱粘結(jié)劑27,但未被粘接至涂層26。因此,由阻隔材料46形成的阻隔層20在存在弱粘結(jié)劑27的位置處被接合至頂壁5,但在未涂覆有弱粘結(jié)劑27的位置處未被粘結(jié)劑連接,盡管它與頂壁5接觸。在阻隔層20模制之后,中心沖頭42、中間擠壓套筒43和外周套筒44被升起且與蓋體2脫離。
密封層成型模具的結(jié)構(gòu)
用于模制內(nèi)襯3的密封層21的第二模制工具51具有金屬中心沖頭52、金屬中間擠壓套筒53和金屬外周套筒54。圓柱形封底的中心沖頭52裝配到中間擠壓套筒53的內(nèi)周面53a上,使其可在軸向上相對于中間擠壓套筒53運動。圓筒形的中間擠壓套筒53被安裝在外周套筒54的內(nèi)周面54a上,圓筒形外周套筒54與蓋體2的內(nèi)壁相對配置。中間擠壓套筒53可相對于外周套筒54軸向移動,其端部53b被成型為在密封層21的內(nèi)環(huán)形密封24和外環(huán)形密封25之間形成內(nèi)表面。外周套筒54具有內(nèi)周面54a,其以可相對于套筒53軸向運動的方式裝配至中間擠壓套筒53,在其端部54b的外周面上形成有具有朝向末端的較小直徑的錐形表面,以無間隔地接觸內(nèi)襯保持部14的保持凸起14a的內(nèi)表面(見圖4)。
模制密封層
為了模制內(nèi)襯3的密封層21,將密封材料47置于模制在蓋體2的頂壁5上方的阻隔層20表面的中心。密封材料47包括作為主要成分的彈性體材料。在模制密封層21時,熔融的密封材料47朝向頂壁5的中心安置在阻隔層20上。然后,降低中間擠壓套筒53和外周套筒54。這些套筒53、54被降低至阻隔層20的表面,且外周套筒54的端部54b的外周面與阻隔層20的周緣凸出部23的內(nèi)周面接觸。
當使中心沖頭52下降時,密封材料47徑向向外攤開且中間擠壓套筒53此時被略微升起以在端部54b與阻隔層20之間形成空間,從而填充密封材料47直到外周套筒54的內(nèi)周面。密封層21的盤部22形成在中心沖頭52側(cè),而內(nèi)環(huán)形密封24和外環(huán)形密封25形成在中間擠壓套筒53側(cè)。在外環(huán)形密封25上形成從密封層21的周緣起向下延伸的環(huán)形豎直面21a,且豎直面21a形成在阻隔層20的豎直面20a的內(nèi)側(cè),兩者之間有間隙(見圖7)。阻隔層20和密封層21不用粘結(jié)劑而相互連接。由此模制出具有阻隔層20和密封層21的內(nèi)襯3。在密封層21模制之后,中心沖頭52、中間擠壓套筒53和外周套筒54被升起且與蓋體2分離。
雖然通過連續(xù)模制阻隔層20和密封層21所形成的內(nèi)襯3在模制過程中被保持在高溫下,但在模制后,內(nèi)襯3的溫度通過在常溫環(huán)境(空氣)中的自然冷卻被降低。聚丙烯和彈性體材料冷卻收縮,且通過涂層26被粘著至頂壁5內(nèi)表面的阻隔層20最終收縮。一般而言,在模制時,因為內(nèi)襯被連續(xù)粘著至頂壁的薄片表面或模制后的內(nèi)芯(參見專利文獻1),故粘結(jié)力大。在本實施例中使用了在模制時通過涂層26使阻隔層20粘著至頂壁5且粘合劑在模制后剝離的弱粘結(jié)劑27,限定了粘著時間。即,涂層26由粘附至粘結(jié)劑但難以粘附至形成阻隔層20的聚丙烯的材料制造,且具有比普通粘結(jié)劑弱的粘結(jié)力的材料被用作弱粘結(jié)劑27。當內(nèi)襯3(尤其是阻隔層20)收縮時,弱粘結(jié)劑27不顧弱粘結(jié)劑27的粘結(jié)力從阻隔層20剝離。然后,因為在內(nèi)襯3與頂壁5之間沒有粘著關(guān)系且內(nèi)襯3收縮,故在頂壁5和內(nèi)襯保持部14之間實體形成很小的間隙28(見圖7)。
由于該間隙,內(nèi)襯3可以在周向上相對于蓋體2相對轉(zhuǎn)動,且蓋體2可在徑向上略微移動。即便在借以形成間隙28的內(nèi)襯3收縮之后,內(nèi)襯3的外徑也大于內(nèi)襯保持部14的保持凸起14a的最小內(nèi)徑。因此,在自然狀態(tài)(無負荷)下,通過形成保持凸起14a,內(nèi)襯3的外周邊部被鎖定至保持凸起14a,使得內(nèi)襯3不會從內(nèi)襯保持部14脫落。
于是在本發(fā)明中,在形成蓋體2時預(yù)先形成內(nèi)襯保持部14,且在模制內(nèi)襯3時通過使用可分離的粘結(jié)劑使蓋體2與內(nèi)襯3分離。與金屬蓋2分離的內(nèi)襯3可以只通過用于形成蓋體2和內(nèi)襯3的一系列加工操作被保持在金屬蓋2中。因此,不需要將該內(nèi)襯插入金屬蓋中的安插步驟。
圖3示出包括在模制之后和裝接之前的蓋體2和內(nèi)襯3的金屬蓋1。因此,此時在金屬蓋1的螺紋形成區(qū)內(nèi)未形成螺紋。為了將金屬蓋1裝接至容器的頸口部32,金屬蓋1被蓋在頸口部32上。在此狀態(tài)中,上述內(nèi)襯3的內(nèi)環(huán)形密封24設(shè)置在頸口部32的上端的內(nèi)壁上,外環(huán)形密封25設(shè)置在外壁上,且頸口部32設(shè)置在這些環(huán)形密封24、25之間。在此狀態(tài)中進行裝接。即,通過壓緊工具將覆蓋在頸口部32上的金屬蓋1按壓到頸口部32的上端,同時通過壓緊工具(未示出)使肩部13變形,通過將螺紋形成輥(未示出)壓靠在蓋體2的裙壁6上并沿頸口部32的螺紋滾動,從而在裙壁6的螺紋形成區(qū)內(nèi)形成對應(yīng)于頸口部32的螺紋。與此同時,在頸口部下方按壓顯竊啟形成輥,以使蓋體2的顯竊啟帶10的下端沿爪部3的下側(cè)變形。
于是如圖1所示,獲得裝接之后的金屬蓋1且密封容器31的內(nèi)部。雖然如上所述在裝接后的金屬蓋1的肩部13通過壓緊工具變形,但在肩部13變形時,內(nèi)襯3的周緣凸出部23、內(nèi)環(huán)形密封24和外環(huán)形密封25被按壓到頸口部32上,周緣凸出部23通過所述裝接向內(nèi)變形,阻隔層20的豎直面20a和密封層21的豎直面21a相互接觸,并且外環(huán)形密封25通過頸口部32的上端開口卷曲部34而受壓變形,由此密封頸口部32。同時,阻隔層20的外周部分被蓋體2的肩部13壓緊而與肩部13壓接,從而無法相對轉(zhuǎn)動。但如上所述,阻隔層20未被膠粘結(jié)合。
參見圖8,在金屬蓋1開啟時,通過使金屬蓋1沿開啟方向旋轉(zhuǎn),使裙壁6上移且從頸口部32移除。此時,顯竊啟帶10因下端被鎖止在頸口部32下方而被限制上移。結(jié)果,橋接部12斷裂,顯竊啟帶10與裙壁6分離,且金屬蓋1可從頸口部32移除。雖然在開啟時金屬蓋1相對于頸口部32旋轉(zhuǎn),但與頸口部32接觸的密封層21的內(nèi)環(huán)形密封24和外環(huán)形密封25因裝接而與頸口部32上端緊密接觸。同時,與蓋體2的內(nèi)表面?zhèn)冉佑|的阻隔層20具有比所述密封24、25的緊密接觸力小的摩擦力且如上所述未通過粘結(jié)劑等被粘著。
因而在開啟蓋體2時,內(nèi)襯3與頸口部32側(cè)緊密接觸,蓋體2相對于固定不動的內(nèi)襯3旋轉(zhuǎn)。阻隔層20由聚丙烯制成,具有作用于由金屬如鋁制成的蓋體2的小摩擦力,并且內(nèi)襯3旋轉(zhuǎn)被阻止,直到蓋體2旋轉(zhuǎn)。直到因蓋體2升起而失去內(nèi)襯3與頸口部32之間的緊密接觸力,內(nèi)襯3和蓋體2的共同旋轉(zhuǎn)才被阻止。這樣,因為阻隔層20未被粘著至頂壁5,故即使內(nèi)襯3增大其與頸口部32的緊密接觸力(密封性)時,其對開啟力的影響變小。即便在蓋體2升起時,因為阻隔層20的周緣凸出部23被保持至內(nèi)襯保持部14,故內(nèi)襯3也不會殘留在頸口部32上。
隨后描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的金屬蓋。具有與上述第一實施例相同名稱的構(gòu)成元件被賦予相同的附圖標記。在上述的第一實施例中,在內(nèi)襯保持部14的下部中的保持凸起14a保持內(nèi)襯3并在開啟時頂起內(nèi)襯3。當金屬蓋1的肩部如參照圖1所示的裝接之后的金屬蓋1而形成時,內(nèi)襯保持部14的保持凸起14a可變形,結(jié)果,收縮后的內(nèi)襯3的外徑與保持凸起14a的內(nèi)徑(最小直徑)之差可以變小。換言之,兩者的結(jié)合可能變?nèi)?。在本發(fā)明的第二實施例中,在上述保持凸起14a的鎖定量變小時,在開啟金屬蓋1時,由保持凸起14a引起的內(nèi)襯3頂升可能變得不令人滿意。即便在此情況下,仍提供能夠可靠頂起內(nèi)襯3的金屬蓋。
圖9是金屬蓋1的頂壁5和裙壁6之間邊界的放大剖視圖。此實施例中的金屬蓋1包括蓋體2和內(nèi)襯3。蓋體2具有圓形頂壁5和從頂壁5的周緣向下延伸的圓柱形裙壁6。蓋體2與第一實施例的蓋體的區(qū)別在于內(nèi)凸部分16的形狀。說到內(nèi)凸部分16,它們由在裙壁6中以周向間隔刻劃的切割線15形成。切割線15下方的區(qū)域徑向內(nèi)凸,以在周向上形成多個舌狀凸出部分,上端的切割線15基本上成為內(nèi)凸部分16的端部16a。端部16a位于內(nèi)襯保持部14的下部附近。
另外,內(nèi)凸部分16從根端朝向蓋體2的徑向內(nèi)側(cè)向上傾斜延伸,如圖9的橫截面所示,且遠端側(cè)從半路起豎向延伸。內(nèi)凸部分16的端部16a在徑向上比保持凸起14a更向內(nèi)凸出。不需要內(nèi)凸部分16的所有端部16a比保持凸起14a更向內(nèi)凸出。例如,這些端部16a中的每一個或每兩個或更多的端部可以比保持凸起14a更向內(nèi)凸出。
內(nèi)襯3由頂壁5側(cè)的阻隔層20和待形成在阻隔層20表面上的密封層21構(gòu)成,且阻隔層20的和密封層21的材料與第一實施例中的相同。阻隔層20的形狀與上述實施例相同且通過由自然冷卻引起的收縮從頂壁5剝離,其周緣凸出部23被保持到蓋體2的內(nèi)襯保持部14。密封層21的形狀與上述第一實施例的區(qū)別在于,在本實施例中,內(nèi)環(huán)形密封24的高度大于外環(huán)形密封25的高度。密封層21的形狀可與上述第一實施例相同。
于是,打開內(nèi)凸部分16以形成多個開口17以使沖洗水流到容器的頸口部32的周面。在本實施例中,該內(nèi)凸部分還具有本實施例中的內(nèi)襯保持部的附加功能。即,在金屬蓋裝接時,收縮后的內(nèi)襯3的外徑與保持凸起14a的內(nèi)徑(最小直徑)之差因在形成蓋肩部時的變形而變小。即便是在此情況下,因為內(nèi)凸部分16的端部16a位于比保持凸起14a的最小直徑部分更靠內(nèi)側(cè)的位置,故即使在開啟金屬蓋1時,當由保持凸起14a引起的內(nèi)襯3頂升變得不令人滿意時,內(nèi)襯3被內(nèi)凸部分16的端部16a可靠地保持并被頂起。因此,防止內(nèi)襯3殘留在容器31的口部的不便。這樣,根據(jù)本實施例,能在開啟時將內(nèi)襯3穩(wěn)定保持在金屬蓋1上而不會分離。
隨后描述在頂壁5的內(nèi)表面模制內(nèi)襯3的方法。在上述第一實施例中,如圖4所示使用具有切割線15和內(nèi)凸部分16的蓋體2。相比于此,在第二實施例中,如圖10(A)所示使用不具有切割線15和不具有內(nèi)凸部分16的蓋體2。然后如圖10(B)所示,形成阻隔層20。阻隔層20的模制方法與如圖5所示的加工方法相同。與第一實施例一樣使用涂覆有弱粘結(jié)劑的蓋體。
在形成阻隔層20之后,如圖10(C)所示,用切割器形成切割線15,沿徑向向內(nèi)壓制在裙壁的切割線15下方的區(qū)域以形成內(nèi)凸部分16。壓制量使得內(nèi)凸部分16的端部16a比內(nèi)襯保持部14的保持凸起14a的最小直徑部更多地進入內(nèi)側(cè)。在上述第一實施例中,在形成切割線和內(nèi)凸部分之后模制該阻隔層。但當如第一實施例那樣首先形成內(nèi)凸部分16時,因為內(nèi)凸部分16比保持凸起14a更加內(nèi)凸,故內(nèi)凸部分16因外周套筒44降低而與外周套筒44干涉。然而在本實施例中,在形成阻隔層20之后且在形成密封層21之前形成切割線15和內(nèi)凸部分16。
在形成內(nèi)凸部分16時,隨后形成密封層21。參見圖10(D),用于模制內(nèi)襯3的密封層21的第二模具51從內(nèi)側(cè)到外側(cè)具有中央沖頭52、中間擠壓套筒53和外周套筒54。其中,外周套筒54明顯不同于上述第一實施例的外周套筒。在上述第一實施例中,外周套筒的外周面與保持凸起的內(nèi)周面接觸,而在第二實施例中,外周套筒54的外周面與內(nèi)凸部分16的內(nèi)側(cè)面接觸。就是說,外周套筒54的下端側(cè)的外周面54c形成為與內(nèi)凸部分16的內(nèi)側(cè)面接觸,其上部沿內(nèi)凸部分16的內(nèi)側(cè)面略微彎曲,在內(nèi)凸部分16上方的部分沿裙壁6的內(nèi)表面延伸。外周套筒54的端部54b的端面與阻隔層20的表面接觸,在其端側(cè)的內(nèi)周面54a用作用于在形成密封層21時防止密封材料47(見圖6)泄漏到外周套筒54的外周側(cè)的阻隔體。中間擠壓套筒53的端面對應(yīng)于內(nèi)環(huán)形密封24和外環(huán)形密封25的表面形狀來形成,且中心沖頭52確定密封層21的中心部的厚度。因此,在蓋體2上形成阻隔層20和密封層21。
圖11示出本實施例中的金屬蓋在初次開啟時的開啟力的試驗結(jié)果。在豎軸上畫出在金屬蓋裝接后的初始開啟力矩(N·cm),在橫軸上畫出基于醇酸樹脂溶劑的聚丙烯膠組分的重量百分比。圖表中的三角形表示內(nèi)襯粘著至蓋體且不能與蓋體分離,圓圈表示內(nèi)襯與蓋體分離。當聚丙烯膠組分的量小于1%重量百分比時,粘結(jié)力很弱,使得阻隔材料46在模制時無法被暫時固定(臨時固定)。當膠組分的量大于18%重量百分比時,內(nèi)襯不會與蓋體分離且初始開啟力矩變得極高。當膠組分的量為1%至10%重量百分比時,內(nèi)襯可靠分離且獲得合適的初始開啟力矩。因此,此范圍是最優(yōu)選的。
如上所述,根據(jù)本實施例,與在薄金屬片上模制內(nèi)襯的蓋相比,可以低成本制造所述蓋。與其中內(nèi)襯粘接至蓋體的蓋相比可使開啟力矩變小。雖然本實施例中的內(nèi)襯3具有由聚丙烯層和彈性體層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu),但由于在密封部中使用具有比聚丙烯更大的密封力的彈性體材料,故可改善密封性。
雖然已經(jīng)參照附圖基于實施例描述了本發(fā)明的細節(jié),但應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于上述實施例,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可對本發(fā)明進行各種改變和變動。在上述第二實施例中已經(jīng)解釋了形成內(nèi)凸部分16的步驟出現(xiàn)在形成阻隔層20的步驟與形成密封層21的步驟之間。例如,在形成阻隔層20和密封層21之后可進一步形成內(nèi)凸部分16。當通過擠壓模制內(nèi)凸部分16的同時形成切割線15時,切割線15與內(nèi)凸部分16的模制一起形成。當切割線15的形成并未伴隨內(nèi)凸部分16的模制時,可在形成阻隔層20之前形成切割線15。另外,在上述第一實施例中,在形成內(nèi)凸部分16之后形成阻隔層20。如在上述第二實施例中,形成內(nèi)凸部分的步驟可在阻隔層模制步驟與密封層模制步驟之間形成,或者形成內(nèi)凸部分的步驟可在密封層模制步驟之后進行。在以上實施例中例舉出涂層劑材料、弱粘結(jié)劑材料、阻隔層材料和緊密貼片材料的例子,但本發(fā)明不限于此。在以上實施例中,弱粘結(jié)劑被涂覆至該涂層,但未被涂覆至該阻隔層。
附圖標記說明
1 金屬蓋
2 蓋體
3 內(nèi)襯
5 頂壁
6 裙壁
13 肩部
14 內(nèi)襯保持部
14a 保持凸起
15 切割線
16 內(nèi)凸部分
20 阻隔層
21 密封層
23 周向凸出部分
24 內(nèi)環(huán)形密封
25 外環(huán)形密封
26 涂層
27 弱粘結(jié)劑
31 容器
32 頸口部
33 爪部
46 阻隔材料
47 密封材料