專利名稱：塑料卡爪封帽的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般來說涉及新型和改進型用來壓裝或非轉(zhuǎn)動扣合于玻璃或塑料容器的封帽(封蓋)，該封帽需要扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)動作以便從該容器取下，而更確切地說涉及這種類型的封帽，即該封帽包括一個帶有一組向內(nèi)突出的卡爪的撓性裙部，這些卡爪用來與容器的頸部上的多頭螺紋配置嚙合以便與該容器密封。
發(fā)明的背景可以買到的PT封帽(即能壓裝或非轉(zhuǎn)動扣合于容器而需要旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)取下的那種封帽)通常用常規(guī)的塑性溶膠墊料加襯里，配置成與容器的頂緣或瓶口并沿其頸部密封接合。當最初形成時，這種封帽帶有一個圓柱內(nèi)孔，該內(nèi)孔適合于提供與容器頸部上的螺紋過盈配合，借此封帽可以直接扣合于容器而無需它的旋轉(zhuǎn)。在它的灌裝或加蓋之后對容器熱處理期間，此襯里發(fā)生永久變形，靠該永久變形襯里永久性地符合容器的螺紋，使以后可以由使用者把封帽從容器旋轉(zhuǎn)取下。
雖然這種商用封帽已在貿(mào)易中找到普遍接納，但是本專業(yè)的有關人員已經(jīng)進行努力以消除對利用在該封帽內(nèi)部的形成螺紋的襯里的需要。一個這種替代封帽結(jié)構(gòu)示于美國專利4 717 043(Mum-ford)中，該專利介紹一種由熱塑性材料制成的整體式帽殼封帽，用以加蓋在其頸部表面上帶有一組豎直分開的多頭螺紋的容器。封帽的裙部包括一組間隔分布的、撓性的和大體上豎直的熱塑肋，它們與裙部成整體，每個肋被確定成嚙合一組螺紋的尺寸。這些肋被這樣構(gòu)成和配置，即它們給予對冷流動足夠的阻力，致使當迫使這些肋與螺紋接觸時該肋僅繞螺紋稍有撓曲和彎曲，以便在肋上形成輕微的鋸齒形。就申請人所知，這種帶軸向肋的封帽尚未找到商業(yè)接納。該封帽未能找到被貿(mào)易接納據(jù)信是由于垂直肋不能，尤其是在真空條件下，用常規(guī)使用的螺紋設計提供足夠的提升，這些螺紋設計用于當前買得到的與壓裝/旋下封帽合用的玻璃容器。
本發(fā)明克服這種先有技術封帽的問題和缺點，并提供一種具有勝過它們的明顯優(yōu)點的新型和改進型封帽。
發(fā)明概要依據(jù)本發(fā)明，提供一種新型和改進型封帽，用來壓裝扣合于一個帶有圓柱形頸部的容器和從該容器上旋轉(zhuǎn)取下，該頸部包括一組在其外表面上形成的豎直分開的螺紋。本發(fā)明的封帽包括一個從端板向下延伸的撓性的圓柱形裙部，該裙部設有一組整體形成的徑向向內(nèi)突出的分開的卡爪，這些卡爪繞圓柱形裙部內(nèi)表面周向布置并在其上軸向分開以便當封帽以與容器密封的關系在容器上就位時與螺紋嚙合。裙部和卡爪由可變形的塑料(最好是聚丙烯)組成并且被確定尺寸和配置成使封帽能靠直接的軸向壓裝動作扣合于容器而無需封帽的轉(zhuǎn)動，以便實現(xiàn)封帽在容器上的想要的密封性。此一密封性是靠在諸卡爪之間實現(xiàn)的過盈配合實現(xiàn)的，這些卡爪與容器上的螺紋的最大外部尺寸直接接觸。每個分開的卡爪有個軸向高度，致使當封帽處于在容器上的密封關系時卡爪將僅與單個螺紋接觸?？ㄗ€具有一段周向長度，該長度與該軸向高度相結(jié)合使得至少某些卡爪能被至少部分地收納于由在容器上的分開的螺紋形成的螺旋槽中，致使當旋轉(zhuǎn)取下封帽時，收納在這樣一個槽中的一個卡爪的前緣將嚙合于在一個鄰接的螺紋的向上傾斜的表面，借此在此取下旋轉(zhuǎn)期間對封帽提供一個向上的凸輪作用。
因而，本發(fā)明的一個目的在于，提供一種能靠直接的軸向壓裝作用扣合于容器的改進型封帽。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種改進型壓裝/旋下封帽，該封帽不需要在裙部內(nèi)部使用可固化的塑料螺紋成形積附物，同時該封帽在封帽被扣合于容器時為實現(xiàn)想要的密封性不需要在封帽與容器之間的任何專門的對位。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種用來扣合于帶有包括多頭螺紋配置的頸部螺紋區(qū)的玻璃或塑料容器的壓裝/旋下式改進型封帽，該封帽能重復地壓裝或鉤扣配合在容器上(不需要任何扭緊)但該封帽很容易靠扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)運動取下。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種改進型壓裝/旋下封帽，該封帽能允許實現(xiàn)想要的排氣或壓力釋放而對旋轉(zhuǎn)取下所述封帽所需要的力沒有不良影響。
從結(jié)合附圖或同樣零件帶有相同標號地進行的以下詳細描述中，本發(fā)明的這些和其他目的將是顯而易見的，這些附圖中

圖1是一個卡爪帽或封帽的透視圖，圖示封帽的內(nèi)側(cè)裙部并且還表示它的處于其初生位置或向下延伸位置的防啟帶(防護帶)；圖2是依據(jù)本發(fā)明的一個卡爪帽或封帽的透視圖，表示封帽的頂板的上表面而且防啟帶向內(nèi)折疊，處于依據(jù)本發(fā)明對一個互補的容器覆蓋的關系；圖3是圖1和圖2中所示的封帽的主視圖；圖4是圖1～圖3中所示的封帽的俯視圖；圖5是主剖視圖，圖示初生時和把所述封帽扣合于容器之前圖1～圖4中所示的封帽；圖6是圖3中所示的封帽的沿線6-6截取的剖視圖；圖7是與圖5類似的縱剖視圖，但表示在把封帽扣合于容器的操作的初始階段期間并在它在所述容器上完全到位之前的封帽；圖8是與圖7類似的視圖，但表示在它已被完全扣壓于容器并在容器中產(chǎn)生真空條件之后的封帽；圖9是示意的螺紋展開圖，表示在封帽的裙部上諸卡爪對容器頸部上各螺紋的方位；以及圖10是與圖5類似的局部剖視圖，表示本發(fā)明的另一種實施例。
最佳實施例的詳細描述參照諸附圖，尤其是參照圖1至圖4，一種實施本發(fā)明的封帽被用總標號11表示。封帽11適用于各種用途，例如食品的熱灌包裝。如圖所示，封帽11包括端板12、從它向下延伸的撓性裙部(圍壁)13，與裙部13整體形成的防啟指示帶14以及墊片16。
在所示實施例中，端板12是由金屬制成的，然而，也能采用表現(xiàn)出合適的隔氧性質(zhì)或除氧性質(zhì)的其他材料，例如賽綸或EVOH型材料、尼龍和其他熱塑性和熱固性樹脂以及先有技術中公知的復合結(jié)構(gòu)。如圖2、圖4和圖6中清楚表示的那樣，在所示實施例中，端板12在其徑向最內(nèi)部位包括一個向上突出的按鈕17，該按鈕依次徑向向外延伸到一個向下和向外傾斜的法蘭18，一個平面19，一個向上和向外傾斜的法蘭21，一個環(huán)形平面22，一個向下和徑向向外傾斜的法蘭23，一個徑向延伸的環(huán)形平面24，一個向下彎曲段26和一個徑向和軸向向下延伸段27，該段在自由或切割邊緣28處終結(jié)。如在先有技術中公知的那樣，在封帽扣合于其上的容器中產(chǎn)生真空條件將造成該板和按鈕17的向下軸向運動和壓低，而真空的解除將使板和按鈕返回圖2中所示的它們的初生位置。
撓性塑料裙部13包括一個上部徑向向內(nèi)延伸的法蘭29，該法蘭覆蓋端板12的外周并軸向向下延伸到側(cè)壁31，依據(jù)本發(fā)明的一個重要方面，下文將更詳細地描述，該側(cè)壁的內(nèi)周表面設有一組周向分開的與側(cè)壁整體形成的卡爪(凸耳)。撓性裙部13進一步延伸到一個擴大的軸向向下延伸的圓柱形段33，該段的終結(jié)部34靠一組周向布置的可斷裂的橋部36整體地連接于防啟帶14，如圖3中清楚表示的那樣。為了在對封帽已經(jīng)扣合于其上的容器進行處理期間有助于水分的通過，可以設置一組排水孔35和清洗窗40。
在所示實施例中，撓性裙部13以露出——即沒有任何覆蓋塑料——端板12的中心部分的方式處于對端板12的包圍和握持關系。裙部13由將會提供所需的必要撓性的任何塑料樹脂適當?shù)刂瞥桑员惴饷?1能被軸向地扣合于容器37(圖2)，致使由總標號32表示的向內(nèi)突出的卡爪鉤扣于容器上的一組用總標號38表示的豎直分開的螺紋。如圖2中所示，螺紋38在容器37的頸部區(qū)39的外表面上形成并且處于彼此大體上平行的關系，以便界定一組由總標號41表示的螺旋槽。頸部區(qū)39在其上端處在一個瓶口42中終結(jié)，該瓶口界定容器中的一個開口43。用于裙部13的合適的可模塑樹脂包括熱塑性或熱固性樹脂，然而，乙烯和/或丙烯的均聚物、共聚物和三元共聚物一般是可取的，而丙烯最為可取。
在所示實施例中，墊片16是側(cè)面密封型的并且最好是模塑成形。墊片16能由提供與容器瓶口想要的密封的任何回彈性或彈性體材料(即熱塑性、熱固定和塑料熔膠成分)制成。然而，在這方面，無氯乙烯的樹脂或非聚氯乙烯材料是最好的。
如圖7和圖8中所示，防啟指示帶14在容器系留頸緣45以下的位置靠橋部36連接于裙部。在這方面，可以觀察到，防啟指示帶14包括一個上部47，該上部在41處合頁式連接于(鉸接于)下帶部48。在所示實施例中，下帶部48的軸向長度大于上帶部46的軸向長度。這樣一來，當封帽被扣合于容器時，下帶48的終結(jié)部51徑向向內(nèi)并軸向向上延伸，以便在圓周分布的橋部36的上方位置與系留頸緣45接合，借此提供易斷裂的橋部的提高了的完整性。無論在該帶的形成(即對它們機器折疊)期間還是在把封帽扣合于容器期間，橋部的不注意的裂斷即使未能完全避免，也被減至最小。
參照圖7、圖8和圖9，將會觀察到，撓性裙部13和與它們整體地形成的卡爪(在圖7和圖8中特別示出卡爪32c)被這樣確定尺寸，致使它們提供與其進入接觸的相應螺紋(在圖7和圖8中示出螺紋38b和38c)的過盈配合。在把封帽11向容器37扣合期間對封帽11所施加的向下的軸向力，使撓性裙部13徑向向外擴張，使卡爪向外擴張并跨在它們與其進入接觸的螺紋上。借此在至少某些卡爪與螺紋之間，例如如圖8和圖9中針對卡爪32c和螺紋38c所示者，實現(xiàn)過盈配合。這造成在把封帽11扣合于容器37期間卡爪32c被輕微變形。此一過盈配合用來在直到形成真空為止把封帽系留在容器上。如圖9中所示，同樣的過盈配合由卡爪32a(與螺紋38b)、32e(與螺紋38d)和卡爪32g(與螺紋38e)提供。
因此，也是如圖9中所示，卡爪32b、32d和32f分別至少部分地被接納在螺紋槽41a、41b和41c中。這樣一來，當封帽11被運動時，卡爪32b的端面或前緣32b′將嚙合螺紋38c上的向上傾斜的表面38c′，借此在該取下旋轉(zhuǎn)期間對封帽提供向上的凸輪作用。靠卡爪32d的端面或前緣面32d′與螺紋38d的向上傾斜表面38d′及前緣或端面32f′與螺紋38e的向上傾斜表面38e′的同樣的合作，實現(xiàn)同樣的凸輪作用。
將會意識到，本發(fā)明的容器上的螺紋和封帽上的卡爪的準確的數(shù)目將與這些封帽和容器的各自的尺寸有關。然而，一般來說，本發(fā)明仔細考慮至少為1∶1的卡爪對螺紋之比，大約為2∶1的卡爪對螺紋之比特別適合于具有名義51mm直徑的封帽和容器。然而，大于2∶1的卡爪對螺紋之比能被合適地采用，而在某些應用場合，特別是涉及較小的直徑和容器的那些場合，卡爪對螺紋之比可以小于1∶1。還應指出，各卡爪的軸向高度應是這樣的，以便在給定的周向位置上它們將僅與一個螺紋接觸，而這些卡爪的周向長度將是這樣的，即至少某些該卡爪(例如圖9中的卡爪32b、32d和32f)將至少部分地被接納于各自的螺旋槽41a、41b和41c中，以便在封帽的旋轉(zhuǎn)取下期間能實現(xiàn)前面所述的凸輪作用。
依據(jù)本發(fā)明，螺紋和分開的卡爪的尺寸確定將提供想要的排氣壓力釋放，以便釋放在儲存期間所建立起來的壓力，特別是在通過不利的情況，例如隨著制品腐敗或發(fā)酵出現(xiàn)的情況，而在容器中產(chǎn)生內(nèi)壓力的場合。例如，用51mm的封帽，該封帽包括12個在玻璃容器上向內(nèi)突出的卡爪，其中螺紋深度約為0.30英寸而各卡爪大約向內(nèi)突出0.030英寸，各卡爪具有大約0.125英寸的周向長度，具有大約0.030英寸的軸向高度，能很容易地實現(xiàn)10psig以下的排氣壓力。
本發(fā)明也能運用于例如圖10中所畫出的全塑料封帽。如圖中所示，封帽53包括帶有提供頂端和側(cè)面密封的墊片55的整體(單件)模塑的帽殼54。然而，將會意識到，用于這些封帽中的密封件的準確類型能被修改以適應想要的特定最終使用場合。封帽53包括一種卡爪配置，用以與一組在與前面所述者類似的容器的頸部上的豎直分開的螺紋合作結(jié)合。
已經(jīng)用兩個實施例的情況描述了本發(fā)明。然而，對于本專業(yè)的技術人員將顯而易見的是，可以進行從它們的修改和變動而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明將僅由所附權(quán)利要求書的范圍來解釋和限制。
權(quán)利要求
1.一種封帽，適于用來壓裝扣合于一個帶有圓柱形頸部的容器和從該容器上旋轉(zhuǎn)取下，該頸部包括一組豎直分開的螺紋，這些螺紋以彼此大體上平行的關系在該頸部的外表面上形成，以便在它們之間界定一組相應的螺旋槽，所述封帽包括一個適于覆蓋由所述圓柱形頸部界定的容器口部的端板，一個從所述端板向下延伸的撓性圓柱形裙部，所述裙部具有一個圓柱形內(nèi)表面，一組徑向向內(nèi)突出的分開的卡爪繞所述裙部圓柱形內(nèi)表面周向布置并在其上軸向分開，以便當所述封帽以與其密封的關系在所述容器的頸部瓶口上就位時，與在所述容器的圓柱形頸部上的螺紋嚙合，所述卡爪由一種可變形的塑料組成并且被這樣確定尺寸，以便當所述封帽被扣合于所述容器時，將在至少一個所述卡爪——該卡爪與所述容器上一個螺紋的最大外部尺寸直接接觸——與所述螺紋之間，由于所述至少一個卡爪的變形而提供過盈配合，所述分開的卡爪在任何給定的周向位置上有個軸向高度，致使它們將僅與一個所述螺紋接觸，所述卡爪具有一段周向長度，該長度將使至少一個卡爪能被至少部分地收納于所述螺旋槽之一中，致使當旋轉(zhuǎn)取下所述封帽時，在所述至少一個收納于槽中的卡爪上的前緣將嚙合于一個鄰接的螺紋上的向上傾斜的表面，借此在該取下旋轉(zhuǎn)期間對所述封帽提供一種向上的凸輪作用，以及所述撓性裙部和卡爪被確定尺寸成使所述封帽能靠直接的軸向壓裝動作扣合于所述容器而無須封帽的轉(zhuǎn)動，以便實現(xiàn)所述封帽在所述容器上的想要的密封性。
2.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中所述端板和裙部是分別形成的。
3.依據(jù)權(quán)利要求2中所述的封帽，其中所述端板是由一種隔氧的材料形成的。
4.依據(jù)權(quán)利要求3中所述的封帽，其中所述隔氧的材料是金屬。
5.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中所述端板和裙部構(gòu)成整體模塑的帽殼。
6.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中所述裙部由一種從乙烯和丙烯的均聚物、共聚物和三元共聚物組成的組群中選出的可模塑樹脂形成。
7.依據(jù)權(quán)利要求6中所述的封帽，其中所述裙部由聚丙烯形成。
8.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中所有所述卡爪在所述裙部內(nèi)表面上以基本上同一高度軸向分開。
9.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中卡爪對螺紋之比至少為1∶1。
10.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中卡爪對螺紋之比大約為2∶1。
11.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中卡爪對螺紋之比大于2∶1。
12.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中在所述容器上的螺紋和在所述圓柱形裙部的內(nèi)表面上的所述分開的卡爪分別確定尺寸和定位，以便當所述封帽被以與容器密封的關系扣合于容器時，提供想要的排氣壓力釋放。
13.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中所述容器由玻璃形成。
14.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的封帽，其中所述容器由塑料形成。
15.一種封帽，適于用來壓裝扣合于一個帶有圓柱形頸部的玻璃容器和從該容器上旋轉(zhuǎn)取下，該頸部包括一組豎直分開的螺紋，每個螺紋帶有弧形外表面，所述螺紋在所述圓柱形頸部的外表面上形成并與之成整體，所述螺紋處于彼此大體上平行的關系并在它們之間界定一組相應的螺旋槽，所述封帽包括一個適于覆蓋由所述圓柱形頸部界定的容器口部的端板，一個由可模塑的聚烯樹脂形成的并從所述端板向下延伸的撓性裙部，所述裙部具有一個圓柱形內(nèi)表面，一組徑向向內(nèi)突出的分開的卡爪與所述裙部整體地形成并繞所述裙部圓柱形內(nèi)表面周向布置并在基本上同一高度上軸向分開，以便當所述封帽以與其密封的關系在所述容器的頸部瓶口上就位時，與在所述容器的圓柱形頸部上的螺紋嚙合，所述整體卡爪被這樣確定尺寸，以便當所述封帽被扣合于所述容器時，將在任何所述卡爪——該卡爪與由螺紋弧形表面的頂峰所界定的螺紋的最大外部尺寸直接接觸——之間提供過盈配合，每個所述分開的卡爪在任何給定的周向位置上有個軸向高度，致使當所述封帽以與其密封的關系在所述容器上就位時，它將僅與一個所述螺紋接觸，所述卡爪具有一段周向長度，該長度將使至少一個卡爪能被至少部分地收納于所述螺旋槽中，致使當旋轉(zhuǎn)取下所述封帽時，在所述收納于槽中的卡爪上的前緣將嚙合于一個鄰接的螺紋上的向上傾斜的表面，借此在該取下旋轉(zhuǎn)期間對所述封帽給予一種向上的凸輪作用，以及所述撓性裙部和卡爪被確定尺寸成使所述封帽能靠直接的軸向壓裝動作扣合于所述容器而無須封帽的轉(zhuǎn)動，以便實現(xiàn)所述封帽在所述容器上的想要的密封性。
16.依據(jù)權(quán)利要求15中所述的封帽，其中卡爪對螺紋之比至少為1∶1。
17.依據(jù)權(quán)利要求15中所述的封帽，其中卡爪對螺紋之比大約為2∶1。
18.依據(jù)權(quán)利要求15中所述的封帽，其中卡爪對螺紋之比大于2∶1。
19.依據(jù)權(quán)利要求15中所述的封帽，其中所述端板和裙部是分別形成的。
20.依據(jù)權(quán)利要求19中所述的封帽，其中所述端板是由一種隔氧的材料形成的。
21.依據(jù)權(quán)利要求20中所述的封帽，其中所述端板是由金屬形成的。
22.依據(jù)權(quán)利要求15中所述的封帽，其中所述端板和裙部構(gòu)成整體模塑的帽殼。
23.依據(jù)權(quán)利要求15中所述的封帽，其中所述裙部和卡爪由聚丙烯形成。
24.依據(jù)權(quán)利要求22中所述的封帽，其中所述整體模塑帽殼由聚丙烯形成。
25.依據(jù)權(quán)利要求15中所述的封帽，其中所述螺紋和分開的卡爪分別確定尺寸和定位，以便當所述封帽被以與容器密封的關系扣合于容器時，提供想要的排氣壓力釋放。
全文摘要
一種用于帶有一個圓柱形頸部的容器的壓裝、旋下式封帽(11),該頸部包括一組豎直分開的螺紋,這些螺紋以彼此大體上平行的關系在該頸部的外表面上形成。一個撓性的圓柱形封帽裙部(13)包括一組徑向向內(nèi)突出的分開的可變形的卡爪(32),這些卡爪繞裙部圓柱形內(nèi)表面周向布置并從它們軸向分開,以便與容器的圓柱形頸部上的螺紋嚙合。卡爪被這樣確定尺寸,以便在至少某些卡爪與至少某些螺紋之間提供過盈配合。當從容器取下時,旋轉(zhuǎn)運動使至少某些卡爪嚙合于螺紋上的向上傾斜的表面,借此對封帽提供向上的凸輪作用。
文檔編號B65D51/14GK1203561SQ96198734
公開日1998年12月30日 申請日期1996年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月30日
發(fā)明者詹姆斯·泰伯, 本杰明·曼, 馬克·彼得森 申請人:懷特凱普公司