專利名稱：容器和壓力密封封閉件結(jié)合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封件和容器結(jié)合系統(tǒng)，具體涉及利用容器內(nèi)裝物的內(nèi)部壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的密封件。
出于成本和安全因素，人們很希望用聚對(duì)苯二甲酸乙酯(PET)來(lái)制造裝含碳酸氣飲料的容器。用PET的好處是它可以方便地重復(fù)使用。但是根據(jù)現(xiàn)在的設(shè)計(jì)，碳酸氣飲料容器本身是用PET作的并具有一個(gè)裝鋁蓋的螺紋口。鋁蓋或封閉件具有形成一條分離線的環(huán)形穿孔，所以當(dāng)蓋從容器上取下后，蓋便留下一圈薄的鋁環(huán)。
因此在重新利用過(guò)程中的某個(gè)時(shí)候，便需要將鋁環(huán)與PET料分離。如果整個(gè)容器封閉件結(jié)合系統(tǒng)可以用PET制造，則不會(huì)有這種分離步驟。因?yàn)镻ET和鋁具有不同的強(qiáng)度，所以需要設(shè)計(jì)不同的封閉件形狀。在Wiedmer的US-A3825114中公開了這種封閉件和容器的一個(gè)例子。該專利公開了一種用于密封裝有壓力內(nèi)裝物的瓶子的容器封閉件，并包括一個(gè)密封件，該密封件具有可形變的圓盤部分，形狀向外凹。該圓盤部分響應(yīng)容器內(nèi)裝物的內(nèi)壓力而產(chǎn)生形變。然而這種柔形的封閉件不適合于PET的裝配，因?yàn)榈湫偷奶妓釟怙嬃先萜鞯膬?nèi)壓力不會(huì)大到使這種封閉件的整個(gè)表面形變。
因此，需要一種適合于碳酸氣飲料的容器和封閉件的設(shè)計(jì)，在這種設(shè)計(jì)中，封閉件可以用諸如PET的柔性塑料制作。另外，這種封閉件的缺點(diǎn)是它們?nèi)鄙僦饾u釋放容器內(nèi)壓力的裝置。因此，當(dāng)打開這種先有技術(shù)封閉件時(shí)會(huì)有危險(xiǎn)，由于容器內(nèi)內(nèi)裝物的壓力封閉件將噴離容器。因此需要一種容器和封閉件機(jī)構(gòu)，在這種機(jī)構(gòu)中，利用容器內(nèi)裝物產(chǎn)生的內(nèi)壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，并在打開密封件期間提供一種裝置來(lái)逐漸平衡壓力。
本發(fā)明是一種容器和壓力密封封閉件結(jié)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)完全用PET制作，并且封閉件利用容器內(nèi)內(nèi)裝物所產(chǎn)生的壓力實(shí)現(xiàn)密封。封閉件的構(gòu)形為蓋住容器的環(huán)形口并包括嚙合容器口的凸緣部分、基本為剛形的中央部分和使凸緣和中央部分相互連接的環(huán)形肘環(huán)部分。中央部分響應(yīng)容器內(nèi)內(nèi)裝物內(nèi)壓力而產(chǎn)生的向上運(yùn)動(dòng)使肘環(huán)部分轉(zhuǎn)動(dòng)，由此推動(dòng)凸緣部分大體徑向向外地壓靠在容器口上，從而實(shí)現(xiàn)封閉。另外，容器口包括一個(gè)外面的環(huán)形凹槽，而封閉件的凸緣部分包括一個(gè)嚙合該凹槽的凸棱，因而提供了另外一種將封閉件固定到容器上的機(jī)構(gòu)。
容器口包括一個(gè)軸向延伸溝槽的內(nèi)圓周，該槽位于凸緣部分和容器口之間的界面上。當(dāng)封閉件在從容器上取下期間發(fā)生形變時(shí)，容器中的壓力氣體便可以通過(guò)這些溝槽流到外界，該溝槽調(diào)節(jié)了容器中氣體的外流，防止了在打開時(shí)氣體的爆炸性噴出。
為便于從容器上取下封閉件，封閉件具有一個(gè)徑向凸出于封閉件邊緣的手拉片。因此，相對(duì)于封閉件轉(zhuǎn)動(dòng)手拉片便可除去封閉件，該手拉片使封閉件變形并使容器中的壓力氣體逸出，由此消除了由肘環(huán)部分壓靠在凸緣部分產(chǎn)生的密封機(jī)構(gòu)。在優(yōu)先實(shí)施例中，封閉件包括幾組徑向延伸的槽口，當(dāng)打開封閉件而封閉件變形時(shí)，該槽口斷裂。這種斷裂有助于封閉件進(jìn)一步形變并從容器上除去。另外，由斷裂槽口引起的斷裂線提供了一種容易看見的容器已經(jīng)被打開的證據(jù)，可以防止再用那個(gè)特定的封閉件密封該容器。
另外，在優(yōu)先實(shí)施例中，容器還包括一個(gè)底座或底部，該底部包括一個(gè)圓環(huán)。該環(huán)的尺寸被規(guī)定得可以在其內(nèi)圓周內(nèi)以輕微壓配合的方式安放封閉件。因而當(dāng)從容器上取下后封閉件便可以貯存在底部上，容器和封閉件可以作為一個(gè)單元處理。
在一個(gè)可取代的實(shí)施例中，肘環(huán)部分被改變而包括一個(gè)徑向向外和向上延伸的楔形件。當(dāng)中央部分受到容器內(nèi)壓力內(nèi)裝物的作用而偏移時(shí)，楔形部分便轉(zhuǎn)動(dòng)而與凸緣部分接觸，從而實(shí)現(xiàn)密封。
本發(fā)明的目的是提供一種容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以適應(yīng)容器內(nèi)裝物例如碳酸氣飲料的需要;該系統(tǒng)可以安全地保存有壓力的內(nèi)裝物并完全用PET制造;該系統(tǒng)利用容器內(nèi)裝物產(chǎn)生的內(nèi)壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)在容器和封閉件之間的封閉;該系統(tǒng)中封閉件嚙合容器，使得在打開封閉件期間可以安全地調(diào)節(jié)容器中壓力氣體的釋放;該系統(tǒng)中封閉件包括在打開期間形成斷裂線的槽口，以便于打開和證明封閉件已經(jīng)從容器上取下;該系統(tǒng)中的容器包括一個(gè)適合于安放封閉件的底部，使得封閉件從容器上取下來(lái)之后可以穩(wěn)妥地貯存在底部中;該系統(tǒng)中的容器和封閉件相當(dāng)容易制造和安裝。
為了更容易理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考附圖，這些附圖是

圖1是本發(fā)明的容器和壓力密封封閉系統(tǒng)的最佳實(shí)施例的透視圖;
圖2是圖1所示封閉系統(tǒng)的透視圖，圖中一部分被切去，以示出容器口的形狀;
圖3是細(xì)部圖，示出封閉件固定在圖1的容器上;
圖4是沿圖1的4-4線截取的細(xì)部側(cè)視圖;
圖5是圖1封閉件的底部平面圖;
圖6是沿圖5的6-6線截取的細(xì)部側(cè)示截面圖;
圖7是圖1封閉件的細(xì)部側(cè)視截面圖，示出固定在容器口上的封閉件;
圖8是圖7的側(cè)視圖，示出其中手拉片被轉(zhuǎn)動(dòng)，從容器內(nèi)部放出氣體;
圖9是圖7的截面圖，示出其中手拉片已被轉(zhuǎn)動(dòng)，使得封閉件凸緣與容器口分開;
圖10是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的細(xì)部側(cè)視圖;
圖11是圖10實(shí)施例的側(cè)視截面圖;
圖12是本發(fā)明再一實(shí)施例的側(cè)視截面圖;
圖13是本發(fā)明容器的底部透視圖，圖中，封閉件與底部分離;
圖14是透視圖，其中，封閉件已裝在圖13的容器的底部中。
如圖1，2和3所示，本發(fā)明的容器和壓力密封封閉系統(tǒng)包括大體為圓筒形的容器20，該容器具有由封閉件24密封的容器口22。容器20和封閉件24都采用可重復(fù)使用的材料制作，最好用聚對(duì)苯二甲酸乙酯(PET)制作。
封閉件24包括升高的凸緣部分26、圓形中央部分28和使凸緣部分和中央部分相互連接的肘環(huán)部分30。凸緣部分26包括垂直延伸的徑向外壁32、垂直延伸的徑向內(nèi)壁34和大體水平延伸的使該內(nèi)壁和外壁相互連接的頂壁36。手拉片38與外壁32整體成形，并從外壁32徑向向外延伸。
容器20包括上截頭圓錐部分40、中央圓筒部分42和結(jié)束于環(huán)形底部46的下截頭圓錐部分46。上截頭圓錐部分40向上結(jié)束于容器口22中(見圖4)。
如圖4和5所示，中央部分28包括一個(gè)加厚的圓周凸緣48，該凸緣通過(guò)相當(dāng)薄的鉸鏈50連接到肘環(huán)部分30上。同樣，肘環(huán)部分30通過(guò)相當(dāng)薄的第二鉸鏈部分52連接到內(nèi)壁34上。因而肘環(huán)部分可以相對(duì)于中央部分28和內(nèi)壁34轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，肘環(huán)部分30相對(duì)于中央部分28向上形成一個(gè)角度，使得中央部分和肘環(huán)部分構(gòu)成大體為盤子的形狀。
凸緣部分26的內(nèi)壁34在其下緣54(也見圖6)被加厚，并且內(nèi)壁34的外表面56向內(nèi)在離開容器口22的方向逐漸徑向形成圓錐形。內(nèi)壁34和端壁36的結(jié)合部58是相當(dāng)薄的，以便從容器口22上除去封閉件24時(shí)容易彎曲。相反，容器口22的徑向內(nèi)表面60則向內(nèi)逐漸縮成圓錐，其錐角大體與內(nèi)壁34的外表面的錐度相等。另外，內(nèi)表面60包括許多軸向延伸的槽口62，該槽口沿容器口22的圓周配置，間距大體相等(也見圖2)。槽口62的存在提供了容器20中壓力氣體外流的通道。槽口62成形于一系列分開的凸緣64之間，該凸緣成形于容器口22的內(nèi)表面60上。
如圖4所示，容器口22包括一個(gè)形成環(huán)形凹槽66的下切部，該凹槽沿著容器口22的外表面68的圓周延伸。凸緣部分26的外壁32包括一個(gè)成形為可與凹槽66嚙合的徑向向內(nèi)的凸棱70。如圖5所示，凸棱70基本上連續(xù)地沿外壁32的圓周延伸，僅被四個(gè)總的由72表示的斷裂部分?jǐn)嚅_。斷裂部分72與手拉片38、在與手拉片正好相對(duì)的凸緣部分26上的一個(gè)位置和二個(gè)中間位置重合，該兩個(gè)中間位置位于凸緣部分26上，與相對(duì)于手拉片38的斷裂部分成大約77°的角度。每個(gè)斷裂部分72包括一對(duì)分開的成形于外壁32和頂壁36下側(cè)的槽口74、76。在槽口74、76之間延伸的這部分除開與手拉片38結(jié)合的斷裂部分外沒有凸棱70。
如圖4所示，封閉件24部分地通過(guò)由容器20的有壓力的內(nèi)裝物(未示出)施加在封閉件24的壓力使其靠在容器20的容器口22上而被密封。高于大氣壓的容器20的內(nèi)部壓力沿箭頭A的方向作用一個(gè)向外的力在封閉件24的中央部分28上。中央部分28響應(yīng)這個(gè)力而稍為向上的運(yùn)動(dòng)使中央部分對(duì)著凸緣部分26的內(nèi)壁34向外轉(zhuǎn)動(dòng)肘環(huán)部分30。這種轉(zhuǎn)動(dòng)然后推動(dòng)內(nèi)壁34的外表面56壓在容器口22的內(nèi)表面60上。容器口呀2的固有的圓周強(qiáng)度將阻止形變，足以使容器內(nèi)裝物或力可以將封閉件24封閉在容器口22上。
這種運(yùn)動(dòng)還受到在內(nèi)壁34的外表面56和容器口22的內(nèi)表面60之間的相反的圓錐形嚙合的限制。內(nèi)壁34的加厚的部分54在密封區(qū)域78與容器口22的內(nèi)表面60接觸(也見圖7)。密封區(qū)域78阻止容器20內(nèi)有壓力的內(nèi)裝物從出口逸出(見圖1)。
從容器口22上除去封閉件24的操作，按順序地示于圖7-9。如圖7所示，封閉件24被牢固地安裝在容器20(見圖1)的容器口22上，其中，凸緣部分26的內(nèi)壁34被壓靠在容器口22的內(nèi)表面60上。另外，外壁32的凸棱70鎖定嚙合在容器口22上的凹槽66上。
如圖8所示，當(dāng)使手拉片38在箭頭B的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外壁32和頂壁36便繞結(jié)合部58轉(zhuǎn)動(dòng)，因而緊靠手拉片38的凸棱便從凹槽66中脫開。同時(shí)，由于這種轉(zhuǎn)動(dòng)，頂壁36和內(nèi)壁34便偏離容器口22。這也使加厚的部分54從密封區(qū)域78上移到在容器口22的內(nèi)表面60上的凸緣64上。在此位置時(shí)，容器20的內(nèi)裝物便可以通過(guò)槽口62(見圖2)流出。
如圖9所示，手拉片38的進(jìn)一步偏移導(dǎo)致外壁32的區(qū)域沿在手拉片(也見圖5)兩側(cè)的槽口74、76斷裂。當(dāng)從容器20上除去封閉件24時(shí)，其它的斷裂部分72也將沿其相應(yīng)的口74、76裂開。這種封閉件24的部分破壞可防止將封閉件重新裝在容器20上和重新將封閉件再密封在容器20上。
容器的可替代的實(shí)施例示于圖10和11。封閉件24′的結(jié)構(gòu)類似于圖1-9所示的封閉件24的結(jié)構(gòu)。然而外壁32′比內(nèi)壁34稍薄一些，并由大體上沿封閉件24′的外圓周延伸的凸緣80增強(qiáng)。封閉件24′還包括中央部分28′、肘環(huán)部分30′和手拉片38′。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例示于圖12。在該實(shí)施例中，封閉件24”包括盤形的中央部分28”和具有凸起的環(huán)形凸緣82的肘環(huán)部分30”，該凸緣的橫截面為楔形。當(dāng)中央部分由于容器20”中的內(nèi)壓力而向上偏移時(shí)，該楔形部分82徑向向上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與凸緣部分26”的內(nèi)壁34”接觸，從而實(shí)現(xiàn)密封。
如圖13和14所示，底部46是環(huán)形的，其尺寸被定得可以在其中放置封閉件24'''。示于圖13和14的封閉件24'''缺少手拉片。然而可以帶有手拉片，底部46可以開槽口而放置它。因而封閉件24'''當(dāng)從容器20的容器口上取下時(shí)可以插入到底部36中并被固定，從而可適當(dāng)處置該系統(tǒng)。底部46包括許多稍為徑向向內(nèi)延伸的凸緣84，與封閉件24'''形成輕度的壓配合。
盡管本文所述裝置的構(gòu)造構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明不限于裝置的這些構(gòu)造，并且可以在其中進(jìn)行改變而不違背如所附權(quán)利要求書所述的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種容器和壓力密封封閉件結(jié)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)由具有彈性的塑料制作，該系統(tǒng)具有大體為圓筒形的容器(20)、環(huán)形的容器口(22)和響應(yīng)容器內(nèi)裝物的內(nèi)部壓力而可形變的盤形部分，上述密封件(24)的特征在于嚙合上述容器口的凸緣部分(26)、基本上為剛性的中央部分(28)和環(huán)形的肘環(huán)部分(30)，該肘環(huán)部分可繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到上述凸緣部分和上述中央部分上，因此，上述中央部分響應(yīng)上述容器內(nèi)裝物的內(nèi)部壓力而產(chǎn)生的向上運(yùn)動(dòng)使上述肘環(huán)部分轉(zhuǎn)動(dòng)，從而推動(dòng)上述凸緣部分基本上徑向向外地壓在上述容器口上，實(shí)現(xiàn)密封。
2.如權(quán)利要求1所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，其特征在于，上述凸緣部分(26)包括與上述容器口內(nèi)表面(60)相接的內(nèi)壁(34)、與上述容器口的外表面(68)相接的外壁(32)和在上述內(nèi)、外壁之間延伸的鄰接上述容器口(22)端部的頂壁(36)。
3.如權(quán)利要求2所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，其特征在于，上述肘環(huán)部分(30)被連接在上述凸緣部分(26)的上述內(nèi)壁(34)上并壓靠在其上面。
4.如權(quán)利要求3所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，其特征在于，上述內(nèi)表面(60)對(duì)著上述端部逐漸徑向向內(nèi)縮成錐形，因而當(dāng)上述封閉件(24)實(shí)現(xiàn)密封時(shí)，可以防止上述內(nèi)壁(34)滑向上述端部。
5.如權(quán)利要求4所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，其特征在于，上述內(nèi)表面(60)包括將上述容器(20)的有壓力的氣體內(nèi)裝物引入到在上述封閉件(24)和上述容器之間空間的槽口裝置。
6.如權(quán)利要求1-5所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括手拉片裝置(38)，該裝置向外凸出于上述封閉件(24)并這樣定位，使得上述手拉片裝置相對(duì)于上述容器口(22)的位移可以使上述封閉件產(chǎn)生足以破壞上述密封的形變。
7.如權(quán)利要求6所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括易斷裂件(72)，該斷裂件由于上述手拉片裝置(38)相對(duì)于上述封閉件(24)的轉(zhuǎn)動(dòng)而斷裂，使得當(dāng)上述易斷裂件斷裂時(shí)，不能將上述封閉件再裝到上述容器口(22)上。
8.如權(quán)利要求7所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，其特征在于，上述易斷裂件72包括許多在上述凸緣部分26中成形的大體徑向延伸的槽口(74、76)。
9.如權(quán)利要求1所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，其特征在于，上述肘環(huán)部分(30”)包括楔形裝置(82)，因而上述中央部分(28”)的向上運(yùn)動(dòng)可使上述楔形裝置(82)靠著上述凸緣部分(26”)徑向向外轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1所述的容器和封閉件結(jié)合系統(tǒng)，其特征在于，上述容器包括上述底部裝置(46)，上述封閉件(24)的尺寸被定得當(dāng)其從上述容器口(22)上除去之后可以固定在上述底部裝置中。
全文摘要
一種容器和壓力密封封閉件結(jié)合系統(tǒng)，封閉件(24)包括嚙合容器(20)的口(22)的凸緣部分(26)、大體為剛性的中央部分(28)和連接凸緣部分和中央部分的肘環(huán)形部分(30)。中央部分響應(yīng)容器內(nèi)壓力產(chǎn)生的向上運(yùn)動(dòng)使肘環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，并推動(dòng)凸緣部分大體徑向向外壓在容器口上形成密封。容器口內(nèi)表面包括許多將容器中壓力氣體引到外界的槽(62)，容器口外表面(68)上包括在凸緣部分上徑向向內(nèi)凸的凸棱(70)，從而實(shí)現(xiàn)密封件和容器的嚙合。
文檔編號(hào)B65D53/00GK1101322SQ93118648
公開日1995年4月12日 申請(qǐng)日期1993年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月6日
發(fā)明者威廉姆·R·蓋瑟, 哈羅德·D·巴特利 申請(qǐng)人:布羅得維公司