專利名稱:用于高壓密封和雙模式分配的配裝件和可重新密封的分配封閉組件的制作方法
技術領域:
本發明涉及在可重新密封的分配封閉組件中使用的配裝件,它可以提供高壓密封,提供兩種或更多種分配模式,并且可以控制在這樣的封閉組件中封閉件本體的運動。本發明也涉及與這些配裝件結合的可重新密封的分配封閉組件,還涉及用于封閉組件的擅動指示結構。
背景技術:
即使當經受高的內部壓力時,在高壓內容物比如充二氧化碳的飲料的容器上使用的封閉組件必須能夠保持密封的狀態,這樣的高壓典型地為50p.s.i.g.,但是在某些環境條件下,壓力可能超過100p.s.i.g.。在包容非充二氧化碳的飲料的容器中也可能存在高的內部壓力。為了在容器上提供正的內部壓力以便在運輸過程中提高容器的強度和結構穩定性,例如,瓶裝水常常充有氮氣。
用于高壓內容物的容器的已知封閉組件的特征在于有多個缺點。例如,這樣的封閉件典型地包括一個帶螺紋的鋁或塑料的帽蓋,為了分配內容物必須把帽蓋完全由容器移開,并且為了把容器重新密封必須用螺紋把帽蓋完全旋回到容器上。因為在分配過程中把封閉帽蓋由容器上脫開,封閉帽蓋有被污染或被誤放的潛在可能性。因此,提供一種可以克服先有技術的這一缺點的封閉帽蓋可能是有利的。
與用于高壓內容物的容器的已知封閉組件有關的另一個缺點在于這樣的封閉組件只提供了一種分配模式,即,把封閉帽蓋完全由容器移開,并且通過容器開口直接把產品倒出。對于某些使用者來說,這種唯一的分配模式可能是不方便的。考慮體力有限的老年人或者幼兒的情況,他們想由一個大容器比如裝滿的2升的瓶子倒出飲料。因為他們不能承受容器的整個重量,體力有限的使用者可能在一個柜頂面上使該容器傾斜,將內容物緩慢地倒出。因為把整個封閉件移開,并且將在一種相對不可控制的方式下通過容器開口分配產品,所以,產品可能會灑落和浪費。因此,可能希望提供一種限制流速的封閉組件,這種組件提供的分配模式可以使產品的分配比先有技術系統更可控。在另一方面,其他體力強的使用者可能喜歡以較快的速度由容器中倒出內容物,他們可能不愿意用這種流速受到限制的封閉組件,因為不能快速地倒出產品。因此,提供一種可重新密封的封閉組件可能是希望的,這種組件可以容易地適用于兩種或更多的分配模式,并且適應各種使用者對分配的選擇。
盡管一般說來已經知道可重新密封的封閉件,并且盡管提供用于高壓內容物的容器的可重新密封的封閉件可能是希望的,但是,在本技術領域的這方面還沒有廣泛地采用可重新密封的封閉件。這種情況的一個原因在于一般說來,與先有技術的簡單的鋁和塑料的帶螺紋帽蓋封閉件相比,可重新密封的封閉件制作起來相當復雜和昂貴。還有,典型地沒有把先有技術的可重新密封的封閉件設計成與高壓內容物一起使用。
這些先有技術的封閉件典型地包括用螺紋旋擰到容器上的一個封閉件本體,以及一個出口,該出口與在封閉件本體上的一組分開的螺紋接合,并可以相對于封閉件本體旋轉。該出口在它的頂部包括一個分配孔,并且當旋轉時該出口可以移動到一個升高的位置,使分配孔運動離開在封閉件本體上的密封表面,并使產品可以流動。
在某些內容物的容器中已經廣泛地使用這些已知的可重新密封的封閉件,比如香波,食品調味品,但是,一般不認為對于高壓內容物比如充二氧化碳的飲料或者不充二氧化碳的液體應用它們是可行的或者是經濟的。先有技術的可重新密封的封閉件常常是昂貴的,這是因為它們將相當大量的部件和復雜的帶螺紋的結構與模制技術結合起來。例如,必須與兩個帶螺紋的部分一起模制出封閉件本體一個帶螺紋的部分用于把封閉件緊固到容器面層上,另一個帶螺紋的部分用于把出口緊固到封閉件本體上。先有技術的這些方面與在把已知的可重新密封的封閉件用到高壓容器上增加的成本結合起來在本領域已經阻礙企圖在這些應用中提供可重新密封的封閉件。因此,提供一種可重新密封的封閉件可能是希望的,這種封閉件適宜于高壓應用,并且可以經濟地制作。
可重新密封的封閉件在設計中關于擅動指示結構也提出了挑戰。已知的可重新密封的封閉件典型地與兩個擅動指示結構比如易碎件相結合,一個用于封閉件本體相對于容器的擅動指示,而另一個用于出口相對于封閉件本體的擅動指示。這些結構增加了制造的復雜性,并提高了已知的可重新密封的封閉件的材料成本和制造成本。因此,提供一種可重新密封的封閉件可能是希望的,這種封閉件與已知的先有技術裝置相比改進了擅動指示結構。
發明內容
按照一個方面,本發明提供了一種配裝件,可以把它結合進封閉組件中,該組件可以提供可重新密封的分配能力,并且可以提供至少一種高壓密封。在這里使用的術語“高壓”指的是典型地與充二氧化碳的飲料和其它的加壓產品有關的正壓力,這種壓力典型地在50到100p.s.i.g.的范圍內。在這里使用的術語“封閉組件”指的是子部件的組合,這些子部件典型地包括一個配裝件和一個封閉件本體,還可能包括其它部件,比如一個蓋。而術語“面層”指的是在容器的外表面上的結構,這包括用來把封閉組件安裝在其上的結構,并可能包括一個或多個螺紋、一個或多個卡合配接結構或者用于滑動安裝封閉組件的無螺紋的光滑的滑動面層。
實現本發明這一方面的示例性的配裝件和封閉組件包括一個配裝件,有一個插塞密封件和一個在與該插塞密封件大致相反的方向上伸展的密封柱。插塞密封件適于與容器的內表面接合,以提供高壓密封。插塞密封件可以包括一個或多個卡合配接凸邊或卡合環,它們與容器內表面上形成的相應的卡合凹槽接合。配裝件的密封柱有一個配裝件密封表面,適于與圍繞一個分配孔的密封表面接合,在與配裝件配合工作的封閉件本體的出口中形成該分配孔。
在一種優選的形式中,配裝件包括一個蓋板,插塞密封件在該蓋板下面伸展,而密封柱在該板的上方伸展。最好在配裝件蓋板中形成一個或多個孔,以容許來自容器內部的流體流過該配裝件。使用者可以在豎直方向上相對于配裝件移動封閉件本體,以使封閉件本體孔的密封表面與配裝件的密封表面接合或者脫開接合,從而關閉或打開該孔。最好,這在分配孔與配裝件密封表面之間提供高壓密封。
本發明的這一方面所提供的一個優點在于由于在配裝件與容器之間形成的高壓密封,可重新封閉組件可以承受高的內部壓力。另一個優點在于配裝件保持在其位置,即使在封閉件本體移動的過程中仍維持高壓密封狀態。這一特點不再需要封閉件本體直接與容器一起維持高壓密封。而是,僅只需要封閉件本體與配裝件一起保持高壓密封。這使得封閉件本體可以有簡單的形式。例如,因為由配裝件保持高壓密封,封閉件本體可以與容器面層通過螺紋或一種伸縮的連接實現配合工作,并且,封閉件本體的功能可以作為一個封閉帽蓋,把封閉組件緊固到容器上,并且,作為一個可移動的出口,封閉件本體的動作可以打開和關閉分配孔。因此,簡化了封閉件本體的制造和操作,這是因為封閉組件不需要一個分開的出口或噴嘴,如在某些先有技術設計中為了有重新密封的能力所采用的那樣。還有,因為本發明不再需要第二螺紋,以及與第二螺紋配合工作的一個分開的可移動的出口和噴嘴,所以,不需要在封閉組件上的第二個擅動指示結構。而是,在封閉組件上可以設置單一的擅動指示下落環,與封閉件本體一起檢測出擅動情況。
按照本發明的另一特點,很容易把設置在封閉組件中的配裝件構形成至少兩種分配模式。在第一種分配模式中,一個插塞密封件把配裝件安裝在容器上,并緊固在其上,該密封件與容器的頸部的內表面接合。最好通過一個或多個螺紋把包括一個出口和一個分配孔的封閉件本體在配裝件之上安裝到容器面層上,這些螺紋與在容器面層上數目相同的螺紋接合。配裝件設有一個或多個孔,最好把這些孔的尺寸做成有限制流量的特點。在第一種分配模式中,配裝件限制由容器通過封閉件本體中的分配孔的流量。在第二種分配模式中,將封閉件本體和配裝件由容器移開,并且把封閉件本體重新裝在容器上,而不安裝配裝件。通過在封閉件本體中的分配孔實現分配,而配裝件對產品的流動沒有限制。本發明的這一特點容許某些使用者把封閉組件的構形變成第一種分配模式,這些使用者可能體力有限,或者處理內容物的分配有困難,而在第一種分配模式中,通過配裝件實現可控制的受到限制的流動。這一特點也容許其他的使用者,這些人可能不希望配裝件對分配加以限制,移開封閉件本體,移開配裝件,并隨后重新放置封閉件本體,以把封閉組件的構形變成第二種分配模式。
按照本發明的又一個特點,配裝件設有使得由容器移開變得容易的結構。在一個示例性的實施例中,配裝件包括至少一個突出部,這些突出部在徑向上由配裝件向外伸展,適于與在封閉件本體上的螺紋或其它部件接合。當旋轉封閉件本體并因此相對于容器面層升高封閉件本體時,封閉件本體螺紋與這種至少一個突出部接合,從而使配裝件由容器升高。封閉件本體的繼續旋轉實現由容器移開封閉件本體和配裝件。如果愿意,可以把封閉件本體重新裝上。本發明的這一方面使使用者可以通過簡單地旋轉封閉件本體容易地移開配裝件,以便適于把封閉組件變成第二種分配模式,或者在不裝上配裝件和封閉件本體的情況下使內容物由容器無阻礙地流動。
按照另一方面,本發明提供了一種配裝件,它有與封閉件本體相互作用的結構,以提供對封閉件本體在豎直方向上的限制,形成完全打開的分配位置。在一個優選實施例中,配裝件設有至少一個配裝件突出部,它們由配裝件在徑向上向外伸展,并適于與在封閉件本體上的一個裙部在徑向上向內伸展的一個封閉件本體突出部接合。配裝件也包括一個配裝件密封表面,該表面把在封閉件本體的一個出口中形成的分配孔密封住。用螺紋把封閉件本體緊固到容器上。當旋轉封閉件本體由容器用螺紋旋松時,封閉件本體以及因此分配孔將會相對于配裝件密封表面升高,為產品提供一條通道。繼續旋轉封閉件本體會使封閉件本體的突出部與配裝件突出部接合,對封閉件本體的進一步旋轉明顯地增加阻力,從而形成一個完全打開的分配位置,在分配孔與配裝件密封表面之間提供一個預先確定的間隙。
按照本發明的另一方面,提供一種封閉組件,它包括幾個密封界面,與先有技術相比,該密封界面提高了高壓密封能力。實現本發明的這一方面的示例性封閉組件包括一個配裝件,該配裝件有一個配裝件蓋板和一個插塞密封件,該插塞密封件有在其上形成的由配裝件蓋板伸展的一個密封凸邊。插塞密封件與容器的內表面一起提供一第一密封,這是一種高壓密封。配裝件包括一個密封柱和一個環形的配裝件密封環圈,這兩個部件都由配裝件蓋板在與插塞密封件大致相反的方向上伸展。環形密封環圈包括在它的周邊上的一個密封凸邊。在密封柱與環形密封卷圈之間的區域穿過配裝件蓋板設置至少一個孔,以容許容器的內容物通過配裝件流動。
按照本發明的這一方面,示例性的封閉組件也包括一個封閉件本體,該封閉件本體設有一個環形的封閉件本體裙部,該裙部有至少一個螺紋,該螺紋與在容器頸部面層形成的數目相同的螺紋接合。封閉件本體也包括一個封閉件蓋板和由它向上伸展的大致圓柱形的出口。該出口也包括一個分配孔,該分配孔有由它伸展的一個環形密封環圈。環形密封環圈適于與配裝件密封柱接合,以提供第二密封,當封閉件本體處于關閉位置時,此密封是高壓密封。出口包括一個內表面,該內表面與環形的配裝件密封環圈的密封凸邊一起提供第三密封,此密封是動態的高壓密封。
也是按照本發明的這一方面,封閉件本體也設有一個蓋,最好用鉸鏈把此蓋連接到本體上,其提供三個或更多附加的密封件。封閉件本體的蓋包括一個內部的“凸臺”,它與分配孔的內部的周邊表面接合,以提供第四密封。封閉件本體的蓋也包括一個環形的與出口接合的密封環圈,該環圈有一個密封凸邊,該凸邊與出口的周邊表面接合,以提供第五密封。在封閉件本體的蓋與封閉件蓋板之間由在封閉件蓋板上形成的周邊肩部提供第六密封,該肩部適于容納蓋的裙部。周邊的肩部可以包括一個卡合配接密封凹槽,其容納在封閉件本體蓋的裙部上形成的形狀互補的卡合配接密封凸邊。這樣,本發明的這一方面在一個緊湊的封閉組件構形中提供至少三個高壓密封件和至少三個其它的密封件,這些密封件對于保持在高壓下的容器內容物十分有用。
按照本發明的另一特點,在已經把封閉件本體移到分配位置之后可以把可重新密封的分配封閉組件重新密封起來,而相對于容器不進一步移動封閉件本體。一種重新密封按照本發明的這一方面的封閉組件的方法包括把封閉件本體由關閉位置移到打開位置,在關閉位置配裝件阻塞分配孔,而在打開位置容許流體由容器流過分配孔;并且把蓋移到關閉位置,在此位置蓋阻塞分配孔。本發明的這一特點的好處是通過樞軸轉動或放置蓋在封閉件本體上,可以容易地重新密封封閉組件,而不需要使用者施加為了使封閉件本體相對于容器和配裝件移動所需要的作用力。
由下面對本發明的詳細描述,由權利要求書,以及由附圖將會更清楚本發明的大量其它的優點和特點。
在構成本文件的一部分的附圖中,相同的附圖標記在所有的圖中用來表示相同的部件,圖1為按照本發明一個優選實施例的示例性的分配封閉組件的透視圖,該組件處于關閉的擅動之前的狀態,并把它安裝在一個示例性的容器上,此容器不是本發明的一部分;圖2為圖1的示例性的分配封閉組件的透視圖,示出了處于打開狀態的封閉件本體帽蓋以及處于關閉狀態的封閉件本體;圖3為圖1的示例性的分配封閉組件的部件分解透視圖,示出了封閉件本體和一個安裝在容器上之前的示例性的配裝件;圖4為圖1的示例性的分配封閉組件的部件分解透視圖,示出了封閉件本體和配裝件的下側面;圖5為按照本發明一個優選實施例的一個示例性配裝件的頂視圖;圖6為按照本發明一個優選實施例的示例性配裝件的側向正視圖;圖7為按照本發明一個優選實施例的示例性配裝件的底視圖;圖8為按照本發明一個優選實施例的一個示例性封閉件本體的頂視圖,示出了處于打開狀態的封閉帽蓋;圖9為圖8的示例性封閉件本體的側向正視圖;圖10為圖8的示例性封閉件本體的底視圖;圖11為圖8的示例性封閉件本體的被切開的透視圖,示出了按照本發明一個優選實施例的一個示例性限制突出部;圖12為大致沿著由圖1中的線12-12確定的平面取的放大的剖面圖;圖13為大致沿著由圖1中的線12-12確定的平面取的放大的剖面圖,但是示出了處于打開狀態的封閉帽蓋,以及旋轉到打開狀態的封閉件本體;圖14為大致沿著由圖13中的線14-14確定的平面取的放大的剖面圖;圖15為大致沿著由圖1中的線12-12確定的平面取的剖面圖,但是示出了旋轉越過打開位置到達配裝件升高并且與容器脫開接合的位置的封閉件本體;圖16為按照本發明另一個優選實施例的示例性的分配封閉組件的部件分解透視圖,示出了帽蓋、封閉件本體和在安裝在容器上之前的一個示例性配裝件,并且示出了處于類似被模制的狀態在把封閉件本體裙部的底部上的擅動指示帶(即,下落環)向上旋轉之前的封閉件本體;圖17為由容器上的典型取向看過去的圖16的示例性配裝件的透視圖;圖18為由配裝件的下側面看過去的圖16的示例性配裝件的透視圖;圖19為圖16的示例性配裝件的頂視圖;圖20為沿著由圖19中的線20-20確定的平面取的剖面圖;圖21為沿著由圖19中的線21-21確定的平面取的剖面圖;圖22為圖16的示例性配裝件的底視圖;圖23為一個示例性封閉件本體的頂視圖,對它作了改進,為的是與圖16的示例性配裝件一起使用;圖24為沿著由圖23中的線24-24確定的平面取的剖面圖;圖25為圖23的示例性封閉件本體的底視圖;圖26為圖16的示例性的分配封閉組件的放大的剖面圖,該組件處于關閉的擅動之前的狀態,并把它已經安裝在一個示例性的容器上,此容器不是本發明的一部分;圖27為圖16的示例性的分配封閉組件的放大的剖面圖,該組件處于打開的擅動之后的狀態,并把它已經安裝在一個示例性的容器上,此容器不是本發明的一部分;圖28為圖16的示例性的分配封閉組件的放大的剖面圖,在該組件中已經把封閉件本體旋轉通過打開位置,使一個配裝件由一個示例性的容器升高并離開該容器,此容器不是本發明的一部分;圖29為沿著由圖27中的線29-29確定的平面取的剖面圖;圖30為沿著由圖28中的線30-30確定的平面取的剖面圖;圖31為按照本發明另一個優選實施例的示例性的分配封閉組件的部件分解透視圖,示出了配裝件、封閉件本體和在安裝到容器上之前的帽蓋,并且示出了處于類似被模制的狀態在把封閉件本體裙部的底部上的擅動指示帶(即,下落環)向上旋轉之前的封閉件本體;圖32為圖31的分配封閉組件的放大的剖面圖,該組件處于關閉的擅動之前的位置,并把它已經安裝在一個示例性的容器上,此容器不是本發明的一部分;圖33為圖32的分配封閉組件的放大的剖面圖,已經把該組件安裝在一個容器上,但是處于打開的擅動之后的位置,并且已經把帽蓋除去;圖34為圖31的配裝件由該配裝件的下側面看的透視圖;圖35為配裝件的大致沿著圖31中的35-35平面取的頂視平面圖;圖36為配裝件的大致沿著圖31中的36-36平面取的底視平面圖;圖37為大致沿著圖35中的37-37平面取的剖面圖;圖38為大致沿著圖35中的38-38平面取的剖面圖;圖39為大致沿著圖31中的39-39平面取的放大的剖面圖;以及圖40為封閉件本體的大致沿著圖39中的40-40平面取的底視平面圖。
具體實施例方式
盡管本發明可以有許多不同形式的實施例,但是,本文件和附圖僅只公開某些特別的形式,作為本發明的示例。然而,不希望把本發明限制為所描述的實施例。在所附的權利要求書中指出了本發明的范圍。
為了容易描述,描述本發明的大多數圖示出了典型取向的一個分配系統,當在容器的底座上直立地儲存容器時,該分配系統可能在容器的頂部,參考著這一位置使用上、下、水平等術語。然而,將會理解,可以以與所描述的位置不同的取向制造,儲存,運輸,使用和銷售本發明的分配系統。
本發明的分配系統適宜于與多種有各種設計的傳統的或者特殊的容器一起使用,雖然沒有示出或者描述它們的細節,對本領域技術人員來說這些細節是顯然的,可以理解這些容器。在圖中示出的和在這里描述的容器本身不是本發明的一部分,因此不希望對本發明有任何限制。本領域技術人員也將會理解到,在單獨的所描述的示例性配裝件中以及在示例性配裝件與所描述的示例性封閉件本體的結合中實現了本發明的新穎以及非顯而易見的方面。
參見圖1,用螺紋把整體地用標記300表示的一個示例性的分配封閉組件安裝到容器10上。所示出的封閉組件300是作為一個封裝件30的一部分,該封裝件包括封閉組件300和容器10。容器10包括一個容器頸部12。在本技術領域已經很好地知道這種一般的容器或瓶子的結構。容器10可以是剛硬的,或者在某種程度上是柔性的。將會理解,本發明的配裝件和封閉件本體可以用于范圍很寬的多種容器結構,所示出的和所描述的容器10僅只提供了一個示例。封閉組件300和容器10形成封裝件30。
所示出的分配封閉組件300處于關閉的擅動之前的位置,在此位置,一個可選的擅動指示帶或環112被緊固到保持凸緣20上(見圖12),并且尚未斷裂。擅動指示帶112可以為任何適用的傳統設計或者特殊設計,這些設計的細節不是本發明的一部分。典型地把帶112以傳統的方式易碎地連接到封閉件本體100上,例如采用易碎的連接網或連接橋114,這些連接網或連接橋把擅動指示帶112圍繞著封閉件本體100的圓周安裝在間斷的位置。典型地,可以一起由一種熱塑性材料作為一個整體的結構將帶112和封閉件本體100模制在一起。
封閉件本體100包括一個封閉件本體裙部102,該本體裙部有在其中形成的一個帶棱的抓持表面101,一個鉸鏈120把一個封閉蓋150連接到該裙部上(見圖2)。一個拇指提升件158由封閉蓋150伸出,用于使使用者可以通過在該拇指提升件158的底部施加一個向上的作用力把封閉蓋150翻轉打開。最好把分配封閉件本體100與蓋150一起由一種熱塑性材料比如聚丙烯模制而成,以形成一個整體的結構。在另一個實施例中,蓋150可以是一個分開的蓋,不是鉸接地連接它,或者可以完全省略掉該蓋。模制成部件的具體材料不是本發明的一部分。
圖2示出了處于打開位置的封閉件本體的蓋150,把由封閉件本體蓋板104伸展的出口106暴露出。一個鉸鏈120把封閉件本體的蓋150連接到封閉件本體100上,該鉸鏈最好與封閉件本體100和封閉件本體的蓋150整體地形成,并且它可以是一個卡配合工作用偏置的鉸鏈,或者是一個不偏置的鉸鏈,可以按照大多數傳統的并且已知的技術制作它們,這些技術的細節對于理解本發明不是必須的。在美國專利No.5642824中詳細地描述了所示出的鉸鏈120,該鉸鏈是雙穩的卡配合工作用的鉸鏈,它可以有利地把蓋150保持在打開位置,使由封裝件中分配出內容物變得容易。
出口106設有圍繞一個分配孔108的一個環形的密封套110,該分配孔由在套110上的分配孔周邊密封表面211形成,如在圖11所示出的那樣。孔108通常由一個配裝件密封柱206(見圖2和12)封閉并阻塞,下面將解釋關于這個的細節。所示出的封閉件本體的蓋150處于打開位置,而所示出的封閉件本體處于封閉位置,在此位置,通過分配孔108的流體通道被擋住。在封閉件本體蓋板104上可以設置標記128(見圖2),以向使用者顯示相對于容器10運動使封閉件本體100打開和關閉旋轉方向。
圖3為一個部件分解透視圖,示出了由容器10移開的示例性封閉件本體100,并且把按照本發明的示例性配裝件200暴露出來。另外地參見圖4-7,配裝件200為大致圓柱形,并包括一個配裝件框架,該框架可以包括一個配裝件蓋板202和一個向下伸展的環形插塞密封件210,此密封件適宜于密封地和摩擦地與容器10的內表面24接合,如在圖12中所示出的那樣。因此,把環形插塞密封件210做成外徑的尺寸確定為在容器10的開口22處與容器的內表面24有適當的摩擦和密封。最好,在環形插塞密封件210上設置一個環形的卡合配接密封凸邊216,用來與在容器10的內表面24上形成的形狀互補的卡合配接密封凹槽28接合。
如最清楚地由圖4和6看到的那樣,配裝件200的框架也包括一個環形的肩部214,該肩部最好由多個在徑向上伸展的輻條或肋215形成,為的是降低材料成本。環形肩部214的作用是當把配裝件200插入容器開口22中時限制配裝件200的行程,并提供配裝件200相對于容器10的一個預先確定的位置。
如最清楚地由圖6看到的那樣,配裝件200也包括一個向上伸展的環形配裝件密封環圈204,此環圈包括一個密封環圈外表面205,用來與出口106上的出口內密封表面107密封地并且滑動地接合(見圖12)。最好,配裝件密封環圈204設有一個配裝件密封環圈密封凸邊207(見圖6和12),用來提供在出口內密封表面107上的緊密的但仍然是動態的密封。
配裝件200也包括一個或多個孔208(見圖4、5、7和12),這使得流體可以由容器10的內部通過配裝件200流到密封環圈204的內部。最好設置四個孔208,它們圍繞配裝件密封環圈204的內部沿著大致圓形的路徑伸展。四個在徑向上的支柱209部分地確定出這些孔208,這些支柱大致以90度的間隔布置。本領域技術人員將會理解的那樣,孔208和支柱209的尺寸、形狀和數目可以改變,而不偏離本發明的精神和范圍。
支柱209支承著配裝件密封柱206,該密封柱形成配裝件200的一個阻塞部分,且它在與配裝件插塞密封件210大致相反的方向上伸展。配裝件密封柱206包括配裝件密封表面212(見圖12),用來與在分配孔108的環形密封套110的內側面上的表面211密封地接合(見圖12)。配裝件密封柱206也包括一個密封遠端213,用來阻塞分配孔108。最好,如在圖12中最清楚地看到的那樣,把密封遠端213做成一個表面,當由頂部看時,該表面是中凹的。這樣的結構有提高的強度和彈性,響應于當環形密封套110與密封柱206接合時產生的徑向作用力,如將要描述的那樣。本領域技術人員將會清楚也可以把密封端213做成由頂部看為一個中凸的表面,或者可以有多種其它的幾何形狀,而不偏離本發明的范圍。
特別地參見圖5-7,按照本發明的一個方面特點,配裝件200設有至少一個,最好八個在徑向上伸展的突出部或肋218,把每個突出部或肋的形狀最好做成一個棘齒或者齒,并有一個貼靠表面219,用來與在封閉件本體100上向里伸出的突起或肋130(見圖12和13)接合。可以把這些突出部218的形狀做成齒或棘齒,它們的功能是最終阻止封閉件本體100相對于配裝件200(并因此相對于容器10)的轉動,如下面將更詳細地解釋的那樣。每個突出部218也有一個底表面220(見圖4,6,13和15),此底表面的功能可以作為一個升高表面,通過它可以把配裝件由容器移開,如后面將詳細地描述的那樣。
雖然在這里示出和描述的示例性配裝件200是通過一個插塞密封件210和卡合配接密封凸邊216緊固到容器10上的,但是,本領域技術人員將會認識到,本發明也考慮到其它的配裝件形式和其它的緊固方式和技術。例如,可以把配裝件200借助于非插塞件緊固到容器上,這種其它的手段可以是與容器10的外表面或者與容器面層上的結構摩擦地接合。具體地,配裝件200可以設有緊固突起,它們與在容器頸部的外表面上的容器螺紋或結構接合。
現在參見圖8-11,封閉件本體的蓋150最好設有密封結構,當封閉件本體的蓋150處于它的關閉位置(在圖1中示出的位置)時,提供與封閉件本體蓋板104、出口106和分配孔108的密封界面。為了與封閉件本體蓋板104密封,封閉件本體的蓋150最好設有一個卡合配接保持凸邊156(見圖8和11),在封閉件本體蓋板104上形成的容納蓋的裙部的肩部118上,該凸邊與封閉件本體100上形成的類似的卡合配接保持凸邊157配合工作。
在封閉件本體的蓋150上形成的一個環形的與出口接合的環圈160(見圖11和12)提供了另一個密封界面,該環圈適宜于當封閉件本體的蓋處于它的關閉位置時與出口106接合。最好,與出口接合的環圈160設有一個出口密封凸邊162(見圖13),它密封地與出口的外周邊表面111接合,如在圖12中所示出的那樣。由封閉件本體蓋的頂壁152伸展的一個環形的凸緣或“凸臺”(見圖13)提供另一個密封界面。這個凸臺164適宜于密封地與在分配孔108的內側面上的周邊密封表面211的直徑擴大的上部109接合,如在圖12中所示出的那樣。這樣,封閉件本體的蓋150設有密封結構,用來產生與封閉件本體蓋板104、出口106的外側面以及在出口106的內側面上的分配孔108的相應的密封界面。
特別地參見圖11和14,封閉件本體100設有至少一個,最好兩個向內伸出的凸耳、肋或者突起130(在圖11中僅只示出了一個突起)。突起130包括一個貼靠表面132(見圖11和14),該表面適宜于與在配裝件突出部218上的貼靠表面219接合,為的是限制該封閉件本體100的轉動并向使用者提供一個可靠的觸覺反饋,以顯示在相對于容器10因此相對于配裝件200已經把封閉件本體100旋轉到完全打開的分配位置。
現在將參考著圖12-15解釋封閉組件300的工作。圖12為一個剖面圖,示出了處于擅動之前、關閉的和密封的運輸位置的封閉組件300。在這種情況下,配裝件200處于密封的位置,在這種狀態,配裝件的肩部214與容器10的端表面26接合,并且,配裝件的插塞密封件210與容器10的內表面24形成高壓密封。
封閉件本體100處于關閉位置,在這樣的位置,配裝件密封柱206將分配孔108堵住,并且用螺紋把封閉件本體裙部102完全旋擰到容器螺紋16上。擅動指示帶或環112通過尚未斷裂的易碎的連接部114連接到封閉件本體裙部102上。應該注意到,在封閉件本體100的這一關閉位置,封閉件本體伸出的肋或突起130設置于配裝件突出部218的下面,并且不與該配裝件突出部接合。
在圖12中示出的封閉件本體的蓋150也處于它的關閉位置,在該位置,封閉件本體蓋的裙部154與封閉件本體蓋的容納肩部118接合,并且蓋的卡合保持凸邊156與封閉件本體卡合保持凸邊157之間的相互作用把該裙部保持在容納肩部中。在封閉件本體蓋150上的與出口接合的密封環圈160與出口的外周邊表面111接合,而凸臺164與分配孔周邊密封表面211的直徑擴大的部分109接合。封閉件本體蓋150的拇指提升件158向外延伸超出封閉件本體裙部102的徑向范圍伸展,以使使用者可以在拇指提升件158上施加向上的作用力,把封閉件本體的蓋150升高,并使它運動到它的打開位置(見圖13)。
按照本發明的一個方面的特點,當封閉組件300處于在圖12中所示的它的擅動之前的運輸位置時,示例性的封閉組件300提供了六個密封界面。在配裝件的插塞密封件210與容器10的內表面24之間形成一第一高壓密封。當封閉件本體處于關閉位置時,在配裝件的密封柱206與分配孔的環形密封套110之間形成一第二,最好是高壓的密封。一第三密封是高壓密封,它在環形配裝件密封環圈204與出口內密封表面107之間形成。如將要解釋的那樣,這個第三密封是滑動的動態密封。在凸臺164與分配孔周邊密封表面211的上部109之間形成一第四密封。在蓋的與出口接合的環圈160與出口的外周邊表面111之間形成一第五密封。蓋的卡合保持凸邊156與封閉件蓋板卡合保持凸邊157在封閉件本體的蓋150與封閉蓋板104之間形成一第六密封。因此,本發明的這一方面提供了多個密封,包括高壓密封,當所包容的流體例如是充二氧化碳的飲料或者是高壓液體比如是為了容器10的結構穩定性而充有氮氣的瓶裝水時,這種高壓密封對于維持容器10的高壓是有用的。
圖13為一個剖面圖,它示出了處于打開的分配狀態的封閉組件300,在這種狀態,已經把封閉件本體的蓋150打開,并使蓋繞鉸鏈120樞軸轉動到打開位置,在這種狀態,已經使封閉件本體150相對于容器10和配裝件200旋轉(由圖13的頂部看為逆時針旋轉),并且相對于容器10和配裝件200被升高。由于擅動指示帶112不能向上運動越過在容器10上的擅動指示帶的保持凸緣20,因此,該擅動指示帶112已與封閉件本體裙部102分開。形成封閉件本體孔的表面211最好相對較長,使得對于封閉件本體100相對于容器在豎直方向上一定量的行程仍能保持抵靠柱206的密封,該行程足以使擅動指示下落環的易碎的橋斷開。只有在已經把封閉件本體100豎直向上移動得足夠遠使下落環完全斷開之后,表面611才能與柱206脫開接合。
當進一步使封閉件本體100旋轉時,封閉件本體伸出的突起或肋130將逐漸升高到一個位置,在此位置,至少一個突起或肋130與至少一個配裝件突出部接合(如在圖13中所示),在形成封閉件本體100完全打開的分配位置的高度,對于進一步的旋轉施加明顯的阻力。圖14為一個剖面圖,示出了封閉件本體伸出的突起或肋130與配裝件突出部218的接合。這種接合向使用者提供一個觸覺上的反饋感覺,顯示已經達到完全打開的狀態。如本領域技術人員將會認識到的那樣,可以把伸出的突起或肋130的位置選擇成當封閉件本體100已經旋轉到完全打開的分配位置時在密封柱206與分配孔108之間提供一個要求的間隙。
因為配裝件的孔208容許內容物流入配裝件密封柱206與配裝件密封環圈204之間的空間,并通過分配孔108流出,所以容器內容物可以通過完全打開的封閉組件分配。當封閉組件打開得比完全打開較小時,較低流速的分配也是可能的。如將會認識到的那樣,當封閉件本體100運動到它的升高的分配位置時,密封環圈204仍保持與出口內密封表面107的動態密封。
按照本發明所示出的優選實施例的一個方面,與先有技術裝置相反,用來把封閉組件安裝到容器10上的同一個螺紋用來把封閉件本體升高到如圖13所示的分配位置。因此,不需要在封閉件本體100上設置附加的螺紋或其它的設施實現封閉件本體100相對于密封柱206的升高。由于本發明的這一特點,單一的擅動指示帶112可以提供封閉件本體100的螺紋是否已經脫開的指示,并因此提供分配孔108是否已經打開的指示,該擅動指示帶可以是在先有技術中已知的標準的下落環。如本領域技術人員將會認識到的那樣,也可以在封閉件本體的蓋150上設置其它適用的擅動指示結構,比如撕開的收縮包繞的密封件,提供封閉件本體的蓋150相對于封閉件本體的蓋150的擅動或打開的指示。
按照本發明的另一特點,在已經把封閉件本體移動到分配位置而相對于容器沒有進一步移動封閉件本體之后,可以把可重新密封的分配封閉組件重新密封起來。在已經把封閉件本體移動到分配位置之后,使用者可以使蓋樞軸轉動到關閉位置,在此位置,凸臺164密封地與分配孔周邊密封表面211的上部109接合,而蓋的與出口接合的環圈160與出口的外周邊表面111接合。另外,當蓋處于關閉位置時,蓋的卡合配接保持凸邊156和封閉蓋板的卡合配接保持凸邊157使封閉件本體的蓋150與封閉蓋板104接合。因此,封閉件本體的蓋可以用來使封閉組件密封,同時封閉件本體保持處于分配位置。本發明的這一特點提供了通過樞軸轉動或者把蓋放在封閉件本體上就能容易地把封閉組件重新密封的優點,而不需要使用者進行使封閉件本體相對于容器和配裝件移動所需要的操作。
按照本發明的另一方面,使用者可以把封閉組件100重新構形,以提供第二分配模式。現在再參見圖13-15,由于本發明的示例性封閉組件300的特點,使用者可以把配裝件200移開,并且,或者(1)替換在容器上的封閉件本體100,并且有一個可重新密封的頂部翻轉封閉件,或者(2)保持使封閉件本體離開容器并通過容器的開口22無阻擋地分配內容物。使用者可以通過相對于容器10連續地旋轉封閉件本體100越過由封閉件本體伸出的凸耳、突起或肋130與配裝件突出部218的接合所造成的限制,使封閉組件300適配實現第二分配模式。當然,必須由使用者施加更大的扭矩克服對轉動增加的阻力,所施加的扭矩要能足以或者使肋130或者使突出部218或者使二者都暫時地彈性變形,使得當封閉件本體100進一步向上運動時,肋130跨過突出部218,從而使肋130逐漸地完全與配裝件突出部218脫開接合。封閉件本體100的這種過度的旋轉使得封閉件本體螺紋122與在配裝件突出部218的底部上形成的升高表面220接合。這就在配裝件200上施加了一個向上的作用力,并使配裝件的卡合凸邊216與容器凹槽28脫開。封閉件本體100的進一步的旋轉使得封閉件本體100和配裝件200完全離開容器10,如在圖15中所示出的那樣。在把配裝件200移開之后,使用者可以把封閉件本體100重新裝在容器10上,并通過分配孔108分配容器的內容物,在使用之后利用封閉件本體的蓋150重新將孔108密封。替代地,使用者可以使封閉件本體100留下不移開,通過容器的開口22分配內容物。
圖16-30示出了按照本發明的另一優選實施例的一個示例性的封閉組件,在圖16中它整體地用附圖標記350表示。如在圖16中最清楚地看到的那樣,封閉組件350一般說來包括一個封閉件本體400,它有一個帽蓋440,并且它與一個配裝件500配合工作。在這一實施例中,配裝件500設有一個突出部,其形式為螺旋形凸緣518,它的工作方式將在下面詳細地描述,它有至少兩個功能1)提供一個貼靠表面,用來向使用者顯示封閉件本體的停止位置;和2)提供一個貼靠表面,使得使用者可以通過進一步旋轉封閉件本體將配裝件升高,離開容器。因此,螺旋形凸緣518所提供的功能與在上面關于圖1-15描述的實施例中突出部218提供的功能類似。如下面將更詳細地描述的那樣,當封閉件本體旋轉到完全打開位置時,該螺旋形凸緣向使用者提供一個非常明顯的觸覺指示。還有,如將要解釋的那樣,當封閉件本體旋轉越過完全打開位置時,此螺旋形凸緣把一個升高的作用力由封閉件本體螺紋均勻地傳遞到配裝件,當把配裝件向上升高并由容器移開時,防止配裝件在容器內豎起。
如參考圖16-22最清楚地看到的那樣,配裝件500為大致圓柱形的形狀,并包括一個配裝件框架,該框架可以包括一個配裝件蓋板502和一個向下伸展的環形插塞密封件510,此密封件適于與容器10的一個內表面24密封地并且摩擦地接合,如在圖26和27中最清楚地看到的那樣。因此,把環形插塞密封件510做成外徑的尺寸確定為提供與在容器10的開口22處(見圖16)的容器內表面24有適當的摩擦和密封。最好,在該環形插塞密封件510上設有一個環形卡合配接密封凸邊516,用來與在容器10的內表面24上形成的一個形狀互補的卡合配接密封凹槽28(見圖16)接合。
如由圖18和22最清楚地看到的那樣,配裝件500的框架也包括一個環形的肩部,最好由多個間隔開的在徑向上伸展的輻條或肋515形成這一肩部,每個肋包括一個底端517。將會認識到,采用輻條或肋515而不采用實體的環形肩部將降低材料的成本,但是,本發明也設想使用實體的環形肩部。由輻條或肋515構成的環形肩部的功能是當把配裝件500插入容器的開口22中時限制配裝件的行程,并且使配裝件500相對于容器10有一個預先確定的位置。
如在圖16、17、20、21、26和27中最清楚地看到的那樣,配裝件500也包括一個向上伸展的環形配裝件密封環圈504,它包括一個密封環圈外表面505,用來與在出口406上的一個出口內密封表面407密封地并且滑動地接合(在圖26和27中示出,并且將在下面詳細地描述)。最好,配裝件密封環圈504設有一個配裝件密封環圈密封凸邊507(見圖20、21和26),用來提供抵靠出口內密封表面407的緊密的但依然是動態的密封。
如在圖18-22中最清楚地示出的那樣,配裝件500也包括一個或多個孔508,這些孔容許流體流過配裝件500由容器10的內部流到密封環圈504的內部。最好,設置三個孔508,這些孔圍繞配裝件密封環圈504的內部沿著一個大致圓形路徑伸展。這些孔508部分地由大致以120度間隔設置的三個徑向支桿509形成。如本領域技術人員將會清楚的那樣,孔508和支桿509的尺寸、形狀和數目可以改變,而不偏離本發明的精神和范圍。
支桿509支撐著配裝件密封立柱506,如在圖26-28中最清楚地示出的那樣,該立柱形成配裝件500的一個阻塞部分,并在大致與配裝件插塞密封件510相反的方向上伸展。配裝件密封立柱506包括一個配裝件密封表面512(見圖16、17、19-21、26和27),用來與在環形密封套410內側的表面411(見圖24、26和27)密封地接合,該套形成本體400的分配孔408。配裝件密封立柱506也包括一個密封遠端513(見圖16、17、19-21以及26-28),用來阻塞分配孔408(見圖27和28)。最好,如在圖20和21中最清楚地看到的那樣,把密封遠端513做成由頂部看是中凸的一個表面。本領域技術人員將會認識到,也可以把密封端513做成由頂部看是中凹的一個表面,或者可以有多種其它的幾何形狀,而不偏離本發明的范圍。
如在圖16-22中最清楚地示出的那樣,按照本發明的一個主要特點,配裝件500設有一個突出部,它的形式為螺旋形凸緣518,該凸緣由配裝件500在配裝件蓋板502與插塞密封件510之間的部分徑向上向外伸展。當配裝件500的取向為把它安裝在容器10上處在它直立向上的位置(如在圖16和17中所示)時由配裝件500的頂部看時,螺旋形凸緣518沿著一個螺旋形的軌跡或路徑在順時針方向向下伸展。螺旋形凸緣518的導向角基本上與容器螺紋25的導向角(見圖16和26-28)相同,并且,本領域技術人員將會認識到,當完全把配裝件500插入容器10中時,配裝件500操作提供容器螺紋25的延續。螺旋形凸緣518由一個傾斜的導端520(僅只在圖18、20和30中可以識別)伸展到一個尾端519,該尾端由插塞密封件510在基本上徑向的方向上伸展。下面將解釋導端520和尾端519的功能。將會認識到,輻條或肋515的底部端517基本上在相同的平面中,并且每個與容器10的上邊緣23接合(見圖16)。輻條或肋515在軸向上由底部端517伸展到螺旋形凸緣518,因此,每個輻條或肋有不同的長度(即,高度),該長度取決于在配裝件框架的圓周上它們的角度位置。例如,如在圖18中所示,長度(即,高度)最短的輻條或肋515位于靠近螺旋形凸緣518的尾端519,而長度(即,高度)最長的輻條或肋515位于靠近螺旋形凸緣518的導端520。
參見圖16和23-25,按照本發明的這一優選實施例,封閉件本體400設有一個一般性的結構,它與上面關于圖1-15描述的結構類似,它包括一個封閉件本體裙部410,該裙部有在它的內部形成的至少一個陰螺紋425。圖16和24示出了在初始的所謂模制狀態的封閉件本體400,即,在裙部410的底部上形成可選的向上翻轉的擅動指示帶(即,下落環)之前的狀態,這種擅動指示帶可能與在圖11中所示的第一實施例的擅動指示帶類似。
如在圖24和25中最清楚地看到的那樣,按照本發明的這一優選實施例的示例性封閉件本體400設有一個封閉件本體突出部或突起,其形式為在封閉件本體400的陰螺紋部分內的大致楔形的凸耳430。具體地說,凸耳430在封閉件本體400上在徑向的方向上伸展,由螺紋的根部在徑向上向內伸展到一定高度,該高度明顯地不超過螺紋的高度H(見圖24)。凸耳430包括一個導端432,此導端有一個傾斜的表面433。在這里術語“導端”指的是作為引導封閉件本體400正旋轉到容器上(即,當由頂部看時在順時針方向上)的凸耳430的該端部。凸耳430也包括一個尾端434,該尾端基本上在徑向方向上伸展。將會認識到,凸耳430的位置最好在陰螺紋的里面,其位置將不會干擾把封閉件本體400完全安裝到容器10上。
現在將參考著圖16、18、19、22和24-30描述按照本發明的這一優選實施例的封閉組件350的組裝和操作。通過把插塞密封件510插入容器開口22中,首先把配裝件500安裝在容器10上,形成一個容器/配裝件組件,其取向(例如,圖26)為螺旋形凸緣518提供容器螺紋25的延續。隨后通過在由上面看的順時針方向上旋轉封閉件本體400將封閉件本體400安裝到該容器/配裝件組件上。這時,封閉件本體螺紋425將首先與螺旋形凸緣518接合,隨后與容器螺紋25接合。當繼續旋轉封閉件本體400時,封閉件本體凸耳430的導端432將逐漸地碰到螺旋形凸緣導端的傾斜的端部520。在此,封閉件本體的導端432的傾斜的表面433(見圖25)將滑過螺旋形凸緣518的傾斜的端部520(見圖18、19和22),當封閉件本體凸耳430的導端繼續沿著螺旋形凸緣518的外周圍邊緣滑動時,或者使封閉件本體400或者使螺旋形凸緣518稍微變形,或者使二者都稍微變形。在這一滑動期間,或者封閉件本體400或者螺旋形凸緣518,或者二者繼續變形,當封閉件本體400相對于配裝件500和容器10繼續旋轉時,封閉件本體凸耳430將逐漸運動越過螺旋形凸緣518的平的端部519,在此位置,封閉件本體400或螺旋形凸緣518或者兩者將返回到它們的不變形的狀態。可以繼續使封閉件本體400旋轉到在圖26中所示的安裝好的關閉狀態。
如本領域技術人員將會認識到的那樣,封閉件本體凸耳430的尾端434與螺旋形凸緣518的平的端部519相結合將阻止封閉件本體400相對于配裝件500反方向(逆時針方向)的旋轉,其程度為配裝件500與容器10之間的摩擦接合防止配裝件500在容器10中旋轉。然而,如果用足夠的扭矩克服配裝件500與容器10之間的摩擦接合在逆時針方向上旋轉封閉件本體400,配裝件500將與封閉件本體400一起旋轉。
封閉件本體400典型地在它的底邊緣設有一個擅動指示結構,當封閉件本體400達到在圖26中所示的它的安裝位置時,該底邊緣被固定到容器的面層上。為此,封閉件本體裙部410的底部可以設有易碎的連接件(未畫出,但是與參考圖12描述的第一實施例中的連接件114類似),在用螺紋把封閉組件350旋擰到容器10上之前,可以向上旋轉底邊緣,形成與在圖12中所示的第一實施例的擅動指示帶類似的可斷裂的擅動指示帶。
最后,可以把帽蓋440安裝在封閉件本體400上。替代地,可以在開始把帽蓋440安裝在封閉件本體400上,隨后可以把帽蓋440和封閉件本體400一起作為一個單元安裝在容器/配裝件上。
將會理解到,采用例如在封閉件本體出口406的底座上的一個密封凸邊把封閉帽蓋440可移開地緊固在封閉件本體400上。
一旦把封閉組件350初始地組裝在容器10上之后,按照本發明的另一個主要的特點,可以把封閉組件350打開或重新密封。具體地說,配裝件500的功能將是提供一個可靠的止動件,用來在觸覺上感知什么時刻已經把封閉件本體400旋轉到完全打開位置。實現這一點是靠封閉件本體400與配裝件500之間獨特的相互作用。將插塞密封件510和因此配裝件500摩擦地接合在容器10的頸部內,使得配裝件500阻止相對于容器10的轉動和軸向上的運動。當封閉件本體400由在圖26中所示的完全關閉位置在由上面看的逆時針方向上旋轉時,它將相對于容器10旋轉,并且在軸向的方向上相對于容器向上運動到圖27中所示的位置,從而容許通過配裝件500流動。如果已設置了下擅動指示帶,它將斷裂。形成封閉件本體孔的表面411最好相對較長,使得對于封閉件本體400相對于容器在豎直方向上一定量的行程仍能保持抵靠柱506的密封,該行程足以使擅動指示下落環的易碎的橋斷開。只有在已經把封閉件本體400豎直向上移動得足夠遠使下落環完全斷開之后,表面411才能與柱506脫開接合。可以把帽蓋440移開,使得可以進行分配,并且隨后當封閉件本體400處于打開位置時,重新把帽蓋放置在封閉件本體400上,以把封閉組件350密封起來,而不需要把封閉件本體移動到關閉位置。
因為螺旋形凸緣518的節距與容器螺紋25和封閉件本體螺紋425的節距基本上相同,所以,封閉件本體400相對于摩擦限制的配裝件500旋轉,使封閉件本體凸耳430(在初始時它位于螺旋形凸緣518的下面)相對于螺旋形凸緣518運動,并逐漸地與螺旋形凸緣518的尾端519實現貼靠接合。如在圖29中最清楚地示出的那樣,在完全打開位置,螺旋形凸緣518的尾端519與封閉件本體凸耳430的尾端434貼靠接合,從而阻止封閉件本體400在圖29的逆時針方向上進一步轉動。這時,把一個明顯的觸覺顯示提供給使用者,顯示出封閉件本體400已經旋轉到完全打開位置。將會認識到,凸耳430的尾端與螺旋形凸緣518的尾端的貼靠接合造成一個作用力,抵抗使用者進一步旋轉封閉件本體400越過完全打開位置的企圖。
按照本發明的這一優選實施例的一個獨特的特點,如在圖27中最清楚地看到的那樣,當封閉件本體400處于完全打開位置時,封閉件本體螺紋425把螺旋形凸緣518接合在它的下表面521上,因此提供第二貼靠界面,抵抗使用者施加的打開作用力,即,企圖在由上面看的逆時針方向上旋轉封閉件本體400的扭矩。
按照本發明的另一特點,可以利用封閉件本體400把配裝件500由容器移開,從而獲得第二分配模式。因為凸耳430阻止封閉件本體400在打開方向上相對于配裝件500進一步轉動,對封閉件本體400施加一個增加的打開扭矩會使得配裝件500克服它與容器頸部的摩擦接合,與封閉件本體400一起相對于容器10旋轉,從而使得封閉件本體螺紋425在螺旋形凸緣518的下表面521上施加向上的作用力。
為了把配裝件500移開,使用者要在封閉件本體400處于完全打開位置時對封閉件本體400施加足夠的扭矩,以克服配裝件插塞密封件510與容器內表面24的摩擦接合,并推動配裝件卡合凸邊516,離開容器頸部凹槽28。施加這樣的加大的扭矩將使得封閉件本體400繼續旋轉越過完全打開位置,并且使一個升高作用力施加到螺旋形凸緣518的下表面521上。如本領域技術人員將會認識到的那樣,把相當均勻的作用力施加到螺旋形凸緣518的下側面上,當封閉件本體400繼續旋轉時,造成配裝件500平穩地向上運動,離開容器開口。這種均勻地施加的作用力不大會使配裝件500在移開過程中變成錯位。封閉件本體400在打開方向上的繼續旋轉將逐漸地使得封閉件本體與容器頸部脫開接合。
一旦已經把封閉件本體400和配裝件500由容器10移開,可以通過把配裝件500由容器10移開,把封閉組件400重新構形成第二分配模式。例如可以通過使用者使封閉件本體400變形成為一個稍微橢圓形的形狀實現移開配裝件500,為的是使得封閉件本體凸耳430與螺旋形凸緣518的尾端519(見圖29)脫開接合。這將使得封閉件本體400可以在在圖29中看的逆時針方向上相對于配裝件500旋轉,并且隨后由封閉件本體400移開配裝件500。隨后可以重新把封閉件本體400裝在容器10上,而不安裝配裝件500,這將獲得第二分配模式,在此模式下,可以以比配裝件孔508容許的速率大的速率進行分配。
圖31-40示出了按照本發明的另一個優選實施例的一個示例性封閉組件,在圖31中它整體地用附圖標記650表示。如在圖31中最清楚地看到的那樣,封閉組件650一般說來包括一個封閉件本體600,它有一個頂蓋或帽蓋640,和一個配合工作的配裝件700。
在這一實施例中,配裝件700設有一個突出部,其形式為一個凸緣718。凸緣718的功能是當把配裝件700插入容器開口22中時限制該配裝件的運行,并提供配裝件700相對于容器10的一個預先確定的豎直位置。
如參考圖31-34最清楚地看到的那樣,配裝件700為大致圓柱形的形狀,并包括一個配裝件框架,該框架最好包括至少一個配裝件蓋板702(見圖31和37)。在蓋板702的下面是一個向下伸展的環形插塞密封件710(見圖31和37),此密封件適于與容器10的開口22的內表面24密封地并且摩擦地接合,如在圖32中最清楚地示出的那樣。因此,把環形插塞密封件710做成外圓周的尺寸確定為使得與容器內表面24有適當的摩擦和密封。
配裝件700也包括一個向上伸展的環形配裝件密封環圈704(見圖31和34),它形成一個密封環圈內表面705,用來與在封閉件本體出口606的一個環形密封環圈603上的一個出口外密封表面607密封地并且滑動地接合(在圖32中示出,并且將在下面詳細地描述)。
如在圖34中最清楚地示出的那樣,配裝件蓋板702形成一個或多個孔708,這些孔容許流體流過配裝件700由容器10的內部流到密封環圈704的內部。最好,設置三個孔708(見圖35),這些孔圍繞配裝件密封環圈704的內部沿著一個大致圓形路徑設置并伸展。這些孔708部分地由大致以120度間隔設置的三個徑向支桿709形成。如本領域技術人員將會清楚的那樣,孔708和支桿709的尺寸、形狀和數目可以改變,而不偏離本發明的精神和范圍。
支桿709支撐著配裝件密封立柱706,如在圖35和37中最清楚地示出的那樣,該立柱形成配裝件700的一個阻塞部分,并在大致與配裝件插塞密封件710相反的方向上伸展。配裝件密封立柱706包括一個配裝件密封表面712(見圖31和37),用來與在環形密封套610(見圖39)的內側面上的一個表面611(見圖31、32、33和39)密封地接合,該套形成封閉件本體600的分配孔608。
配裝件密封立柱706也包括一個密封遠端713(見圖31、32、33和37),用來阻塞分配孔608(見圖32)。最好,如在圖31中最清楚地看到的那樣,把密封遠端713做成由頂部看是中凸的一個表面。本領域技術人員將會清楚,也可以把密封端713做成由頂部看是中凹的一個表面,或者可以有各種其它的幾何形狀,而不偏離本發明的范圍。當封閉件本體600處于完全關閉位置(見圖32)時,形成封閉件本體孔的表面611與配裝件密封表面712一起產生高壓密封。
如在圖35和38中最清楚地示出的那樣,按照本發明的另一特點,配裝件密封環圈704包括至少一個,最好兩個徑向上向外伸展的突出部、突起或者止動肋715。各止動肋715間隔開180度。每個止動肋有一個傾斜的底表面717(見圖38)。
參見圖31、39和40,按照本發明的這一優選實施例,封閉件本體600設有一個結構,此結構與上面關于圖1-15描述的封閉件本體100的第一實施例有某些類似。封閉件本體600包括一個封閉件本體裙部613(見圖39),該裙部有在它的內部形成的至少一個陰螺紋625。圖31和39示出了在初始的所謂模制狀態的封閉件本體600,即,在裙部610的底部上形成可選的向上旋轉的擅動指示帶(即,下落環)之前的狀態,這種擅動指示帶可能與在圖11中所示的第一實施例的擅動指示帶是類似的。
然而,封閉件本體600與第一實施例的封閉件本體100的不同在于封閉件本體600的出口606包括一個內部的環形密封環圈603,該環圈形成外密封表面607(見圖32),用來與配裝件密封環圈內表面705(見圖33)密封地并且滑動地接合。
封閉件本體600與第一實施例的封閉件本體100的不同也在于出口606的內側面包括至少一個,最好兩個形式為止動突起或止動凸耳的突出部633。如可以在圖33中看到的那樣,每個止動凸耳633的上端有一個傾斜的上表面635。
現在將描述按照本發明的這一優選實施例的封閉組件650的組裝和操作。把配裝件700設置在封閉件本體600的里面。如果必要,組裝過程可能需要配裝件700與封閉件本體600之間的某種相對轉動,使得配裝件的肋715和封閉件本體的止動凸耳633不對齊,而使得配裝件的肋715可以位于比封閉件本體的止動凸耳633高的位置(例如,如在圖32中所示出的那樣)。隨后通過在由上方看的順時針方向上旋轉封閉件本體600把配裝件700和封閉件本體600的組件安裝在容器10上,以產生一個容器/配裝件/本體組件,使得封閉件本體螺紋625與容器螺紋25接合,并把配裝件插塞密封件710驅動到容器開口22內,使得配裝件凸緣718置放在容器22的頂面上。
封閉件本體600典型地在它的底邊緣設有一個擅動指示結構,當封閉件本體600達到在圖32中所示的它的安裝位置時,該底邊緣固定到容器的面層上。為此,封閉件本體裙部610的底部可以設有易碎的連接件(未畫出,但是與參考圖12描述的第一實施例中的連接件114類似),在用螺紋把封閉件本體600旋擰到容器10上之前,可以向上旋轉底邊緣,形成與在圖12中所示的第一實施例的擅動指示帶類似的可斷裂的擅動指示帶。
最后,可以把帽蓋640安裝在封閉件本體600上。替代地,可以在開始把帽蓋640安裝在封閉件本體600上,隨后可以把帽蓋640、封閉件本體600和設在其中的配裝件700一起作為一個單元安裝在容器10上。
封閉件本體出口606的底部可以有一個保持凸邊642,如在圖31、33和39中所示出的那樣。封閉帽蓋640的底部可以有一個周邊內唇部644(見圖32)。這使得可以把封閉帽蓋640可移開地緊固在封閉件本體600上,如在圖32中所示出的那樣。
一旦把封閉組件650初始地組裝在容器10上之后,可以把封閉組件650打開(見圖33)或重新密封(見圖32)。當封閉件本體600由在圖32中所示的完全關閉位置在由上面看的逆時針方向上旋轉時,它將相對于容器10和配裝件700旋轉,并且,封閉件本體600將相對于容器10和配裝件700向上運動,在軸向的方向上運動到圖33中所示的完全打開位置,從而容許通過配裝件700流動。如果已設置了下擅動指示帶(在圖32和33中看不到),它將斷裂。形成封閉件本體孔的表面611最好相對較長,使得對于封閉件本體600相對于容器在豎直方向上一定量的行程仍能保持抵靠柱706的密封,該行程足以使擅動指示下落環的易斷碎的橋斷開。只有在已經把封閉件本體600豎直向上移動得足夠遠使下落環完全斷開之后,表面611才能與柱706脫開接合。
配裝件700和封閉件本體600的功能將是提供一個可靠的止動件,用來在觸覺上感知什么時刻已經把封閉件本體600旋轉到完全打開位置。實現這一點是靠封閉件本體600與配裝件700之間獨特的相互作用。將插塞密封件710和因此配裝件700摩擦地接合在容器10的頸部內,使得配裝件700阻止相對于容器1 0的轉動和軸向上的運動。當封閉件本體600已經旋轉到完全打開位置時,封閉件本體凸耳633的橫向側面將與配裝件肋715的橫向側面接合,如在圖33中所示出的那樣,提供一個可靠的止動件和相對封閉件600完全打開的觸覺上的感覺。
可以把帽蓋640移開,從而可以進行分配。當封閉件本體600處于打開狀態時,可以在封閉件本體600上替代帽蓋640,把封閉組件650密封起來,而不需要把封閉件本體600向下移動到關閉位置。
如果想要在打開方向上旋轉封閉件本體600越過封閉件本體止動凸耳633與配裝件肋715之間的初始接合,如果施加到封閉件本體600上的打開扭矩的大小足以克服配裝件700與容器10之間的摩擦接合,配裝件700將僅只在容器10的開口24內旋轉。這樣,配裝件700將旋轉,但是不會迫使配裝件700離開容器10。然而,當在打開方向上向上繼續旋轉封閉件本體600時,封閉件本體止動凸耳633將在豎直方向上沿著配裝件肋715滑動。逐漸地,封閉件本體600將靠螺紋完全由容器10脫開。隨后可以用手抓住配裝件700,由容器10中拉出,獲得在容器10中一個完全沒有障礙的排放開口,并因此獲得一個容量較大的排放系統。如果愿意,可以用螺紋把封閉件本體600旋回到容器10上,而不安裝配裝件700。這樣將獲得比配裝件700在容器中時稍微大一些的流速,但是,如果希望防止污染物進入容器中,或者為了當容器無意中傾倒時防止由容器泄漏,可能必須接著把帽蓋640重新安裝在封閉件本體600上。
如果在把配裝件700和封閉件本體600除去的條件下由容器10分配產品,該系統的特點是提供最大的流速模式。如果把配裝件由容器上移開,但是用螺紋把封閉件本體600旋回到容器上,系統的特點是提供中間的分配模式,其流速比當把配裝件700安裝在容器10中并且把封閉件本體600安裝在容器10上在配裝件700的上面時的第一或初始的分配模式要大一些。
在圖31-40中示出的本發明的實施例采用了在封閉件本體600上的止動凸耳633和在配裝件700上的止動肋715,以提供在封閉件本體600的完全打開位置的一個可靠的旋轉止動件(見圖33)。然而,將會認識到,也可以采用其它的接合結構或構造。
還有,如果愿意,可以把接合結構設置在封閉件本體600和配裝件700上,使得通過在完全打開的條件下進一步施加足夠的扭矩到封閉件本體600上由容器10上移開配裝件700變得容易。
例如,可以以在配裝件700的壁704上在肋715的上方的部分圓弧凸緣的形式設置插塞件移開肋(未畫出),用來當封閉件本體600處于完全打開的升高位置時,與封閉件本體止動凸耳633的頂部接合。在配裝件壁704上的移開凸緣可以位于與在封閉件本體出口內部的止動凸耳633相對的高度上,使得當用螺紋把封閉件本體旋松越過初始的完全打開位置時封閉件本體止動凸耳633可以與配裝件的插塞件移開凸緣接合,并且使得接著的用螺紋旋松封閉件本體600將使封閉件本體凸耳633在配裝件的插塞件移開凸緣上施加一個向上的作用力。如果用螺紋把封閉件本體600旋松越過初始的完全打開位置,在配裝件壁704上的部分圓弧插塞件移開凸緣可能會把配裝件700拉離開容器。可以采用配裝件移開肋或凸緣以及配合工作的封閉件凸耳的其它構形來實現當用螺紋把封閉件本體600由容器10旋松時把配裝件700由容器10移開。
雖然以與容器的螺紋接合為示例說明本發明的封閉組件,但是,本發明設想其它的固定技術和實現方式,用來把封閉組件緊固到容器上。例如,因為本發明提供的封閉組件不需要通過在封閉組件和容器面層上的螺紋施加相對較大的密封作用力,所以,本發明設想封閉組件相對容器的無螺紋緊固。這樣的緊固方式包括通過有一個裙部的封閉組件而變得容易的摩擦配合,把該裙部的內徑尺寸做成與平滑的無螺紋的容器面層實現滑動的或者伸縮式的接合。在這樣的實施例中,配裝件和封閉件本體可能設有貼靠表面,例如,卡口類型的相互鎖定或緊固方式,這類方式使得可以把封閉組件安裝在容器上,但是,可以把它的構形做成例如通過封閉件本體與容器的相對旋轉限制封閉件本體相對于容器的向上移動。
由上面對本發明的詳細描述以及由它的附圖將很容易了解到可以實現大量的變化和改型,而不偏離本發明的新穎的概念或原理的真實精神和范圍。
權利要求
1.一種用來在封閉組件中使用的配裝件,其包括一個封閉件本體,用來把封閉組件安裝到容器上,以提供對容器中的內容物在高壓下的密封,該配裝件包括一個配裝件蓋板;一個密封件,其適于與容器一起提供高壓密封;一個阻塞部分,其適于阻塞在封閉件本體中的分配孔并對該分配孔提供高壓密封;以及至少一個在徑向上向外伸展的突出部,其適于當在容器頸部上相對于所述配裝件旋轉所述封閉件本體時與封閉件本體的一個對應部分在橫向上接合,從而對所述封閉件本體的進一步旋轉提供阻力。
2.按照權利要求1所述的配裝件,其特征在于,適于與容器一起提供高壓密封的所述密封件是一個插塞密封件。
3.按照權利要求2所述的配裝件,其特征在于,所述插塞密封件包括在其中形成的密封凸邊。
4.按照權利要求1所述的配裝件,其還包括一個蓋板;以及一個由配裝件蓋板伸展的環形密封環圈,且其適于與在封閉件本體上形成的一個出口的內密封表面接合。
5.按照權利要求1所述的配裝件,其特征在于,所述配裝件有一個蓋板,其包括至少一個在其中形成的孔,以容許流體流過所述配裝件蓋板。
6.按照權利要求1所述的配裝件,其特征在于,至少一個突出部適于與在封閉件本體上的至少一個在徑向上向里伸出的突起接合。
7.按照權利要求1所述的配裝件,其特征在于,所述至少一個突出部形狀做成一個螺旋形凸緣。
8.按照權利要求1所述的配裝件,其特征在于,所述突出部為一個止動肋,并且還包括與配裝件相結合的封閉件本體,其中,用螺紋把封閉件本體安裝在容器上,并且,封閉件本體有一個出口,該出口帶有一個內部的止動凸耳,用來當所述封閉件本體旋轉到預先確定的打開位置時與所述配裝件止動肋接合。
9.一種可重新密封的分配封閉組件,用來密封有高壓內容物的容器,該封閉組件包括一個封閉件本體,它有一個向外伸展的出口和由在該出口中形成的分配孔周邊密封表面限定的一個分配孔,封閉件本體適于與在容器上的面層配合工作,以由第一位置運動到第二位置;以及一個配裝件,用來與容器接合,以與容器一起提供高壓密封,該配裝件包括(1)至少一個孔,用于容許流體由容器通過該配裝件流動,以及(2)一個配裝件密封表面,其適于當封閉件本體處于第一位置時與封閉件本體的分配孔周邊密封表面密封地接合,以防止流體流過所述分配孔。
10.按照權利要求9所述的封閉組件,其特征在于,封閉件本體包括至少一個螺紋,用來與在容器面層上的至少一個螺紋配合工作。
11.按照權利要求9所述的封閉組件,其特征在于,配裝件還包括一個環形的密封環圈,其適于與出口的內表面接合。
12.按照權利要求9所述的封閉組件,其特征在于,配裝件有一個蓋板;并且,在由配裝件蓋板伸展的一個密封柱上設有配裝件密封表面。
13.按照權利要求9所述的封閉組件,其還包括一個擅動指示帶,用來提供封閉件本體離開第一位置的運動指示。
14.一種可重新密封的分配封閉組件,用來提供至少兩種由容器分配流體內容物的模式,該封閉組件包括一個封閉件本體,它有一個出口和在該出口中形成的一個分配孔,封閉件本體適于與在容器上的面層配合工作;以及一個配裝件,用來與容器接合,以限制流體由容器流出,該配裝件有至少一個孔,用于容許流體由容器通過該配裝件流動,把該配裝件可移開地安裝到容器上,可以把封閉組件構形成第一分配模式和第二分配模式,在第一分配模式,容器內容物的流動通過至少一個孔和分配孔實現,在第二分配模式,將配裝件由容器移開,并且,容器內容物的流動通過分配孔但是不通過所述至少一個孔實現,所述配裝件包括可以接合的裝置,用來與所述封閉件本體接合,以把所述配裝件升高,離開容器,并且,所述封閉件本體包括升高裝置,用來與在所述配裝件上的所述可接合的裝置接合,將所述配裝件升高,離開容器。
15.按照權利要求14所述的封閉組件,其特征在于,配裝件還包括一個凸邊,用來與在容器中形成的一個凹槽進行卡合配接接合,用來可移開地把配裝件裝到容器上。
16.按照權利要求14所述的封閉組件,其特征在于,配裝件還包括一個插塞密封件,用來與容器的內表面密封地接合。
17.按照權利要求14所述的封閉組件,其特征在于,封閉件本體的所述升高裝置包括在其上形成的至少一個螺紋,用來通過螺紋與在所述容器上的配合螺紋接合,適應所述封閉件本體在所述容器上的旋轉,從而實現所述封閉件本體相對于所述容器在一個用螺紋完全接合的狀態與一個脫開接合的狀態之間軸向運動;并且配裝件的可接合的裝置包括至少一個突出部,其適于與封閉件本體的至少一個螺紋接合,從而當使封閉件本體相對于容器旋轉并使封閉件本體在軸向上運動越過用螺紋充分接合的狀態朝向脫開接合的狀態時,把配裝件升高,并使配裝件由容器移開。
18.按照權利要求14所述的封閉組件,其特征在于,至少一個孔適于在第一分配模式提供與在第二分配模式通過分配孔的流量相比較低的流量。
19.按照權利要求14所述的封閉組件,其還包括一個擅動指示帶,其適于提供封閉件本體相對于容器的運動指示。
20.按照權利要求17所述的封閉組件,其特征在于,突出部是一個螺旋形凸緣。
21.按照權利要求20所述的封閉組件,其中,所述螺旋形凸緣在一個平的端部終止;所述封閉件本體有至少兩圈螺紋,用來通過螺紋與在所述容器上的螺紋接合;并且所述封閉件本體包括在兩個相鄰的螺紋圈之間的一個凸耳,用來當所述封閉件本體在螺紋松開的方向上旋轉時與所述螺旋形凸緣的平的端部接合。
22.按照權利要求14所述的封閉組件,其特征在于,所述封閉件本體包括一個螺紋,用來通過螺紋安裝到所述容器上;所述配裝件包括一個在徑向上向外伸展的止動肋;并且所述封閉件本體包括一個在徑向上向內伸展的止動凸耳,用來當所述封閉件本體在所述容器上旋轉到相對于所述配裝件的一個預先確定的打開位置時接合所述止動肋。
23.一種可重新密封的分配封閉組件,它為容器提供多重密封,該封閉組件包括封閉件本體有(1)一個封閉裙部,它有至少一個封閉螺紋,并適于與在容器上的螺紋配合工作,(2)一個向外伸展的出口,以及(3)一個由在出口中的分配孔周邊密封表面形成的分配孔,所述出口包括在徑向上與所述分配孔周邊密封表面間隔開的一個動態密封表面;以及一配裝件,用于密封地接合容器和封閉件本體,該配裝件包括(1)適于與該容器形成一第一高壓密封的密封件;(2)一密封柱,其包括適于與在封閉件本體出口的分配孔周邊密封表面形成一第二高壓密封的密封表面;以及(3)一在密封柱附近設置的環形密封環圈,用于與出口動態密封表面形成一第三高壓密封;以及在所述封閉件本體上的一個蓋,所述蓋有一個凸臺,用來與封閉件本體出口一起在分配孔上形成第四密封。
24.按照權利要求23所述的可重新密封的分配封閉組件,其特征在于,封閉件本體的蓋還包括一個與出口接合的環形環圈,用來與出口的外表面一起形成第五密封。
25.按照權利要求24所述的可重新密封的分配封閉組件,其特征在于,封閉件本體還包括一個周邊的肩部,其中,封閉件本體的蓋還包括一個蓋的裙部,此蓋的裙部適于與周邊的肩部一起形成第六密封。
26.一種改變與容器配合工作的封閉組件的分配模式的方法,該封閉組件包括一個配裝件,此配裝件有至少一個孔,用于容許流體通過配裝件流動,該配裝件適于與封閉件本體配合工作,該封閉件本體安裝在容器上,并有由分配孔周邊密封表面形成的一個分配孔,此方法包括(a)把封閉件本體由容器移開;(b)把配裝件由容器移開;并且(c)把封閉件本體重新放置在容器上,并通過分配孔分配內容物。
27.一種重新密封與容器配合工作的封閉組件的方法,其中封閉組件包括一個配裝件、封閉件本體以及蓋,在該組件中(1)把配裝件安裝在容器上,配裝件有至少一個孔,用于容許流體由容器通過配裝件流動,(2)封閉件本體(a)安裝到容器上,以適應在配裝件上打開位置與關閉位置之間的運動,并且與配裝件配合工作,并且(b)有至少一個分配孔,當封閉件本體處于關閉位置時配裝件把分配孔阻塞,當封閉件本體處于打開狀態時分配孔容許流體通過;并且(3)蓋相互配合工作地與封閉件本體相關聯,用來適應在(a)阻塞分配孔的關閉位置與(b)離開所述分配孔的打開位置之間的運動,以容許容器的內容物通過孔進行分配,所述方法包括(A)把所述封閉件本體由關閉位置移動到打開位置,在關閉位置所述配裝件阻塞住所述分配孔,而在打開位置,容許流體由容器流過分配孔;并且(B)把所述蓋移動到關閉位置,以阻塞所述分配孔,同時保持所述封閉件本體在打開位置。
28.按照權利要求27所述的方法,其特征在于,用鉸鏈把蓋安裝到所述封閉件本體上,并且步驟(B)包括使所述蓋樞軸轉動到關閉位置。
29.按照權利要求27所述的方法,其特征在于,還包括如下步驟,在步驟(A)之后和在步驟(B)之前,使所述蓋移動到所述打開位置,并通過所述孔由容器分配出某些內容物。
全文摘要
一種配裝件(200),其適于結合到封閉組件(300)中,以提供至少一個高壓密封件(24、210),這些高壓密封件適于保持有高壓內容物比如充二氧化碳的飲料的容器(10)中的高壓。配裝件(200)和封閉組件(300)也提供雙模式的分配操作,這是因為可以把配裝件(200)由封閉組件(300)移開,提供由容器(10)通過封閉組件的另外的流動特點。
文檔編號B65D47/04GK1438967SQ01810089
公開日2003年8月27日 申請日期2001年5月17日 優先權日2000年5月25日
發明者J·T·蘭達爾, K·A·史密斯, C·M·布洛姆達爾 申請人:西奎斯特封閉件外國公司