用于容器蓋的封閉件的制作方法

背景技術：

在容器與封閉件領域中，有必須設計用于從(容器)蓋開口內的去除并重新安裝回蓋開口中的封閉件的式樣。當安裝封閉件時就容器的使用和操作而言，封閉件在蓋內的“配合”的緊密性需足夠以便在這樣的使用和操作期間防止容器的產品內容物的泄露。太緊密的封閉件與蓋的配合可導致封閉件太難去除和/或太難重新安裝，從而是不可接受的。如果封閉件與蓋的配合不夠緊密，則在使用和操作期間，可能有同樣不可接受的產品內容物的泄露。代表上述類型的封閉件的一種式樣是用于塑料蓋的模制塑料的推入或壓入(封閉件)塞。通過合適的材料和尺寸的選擇，能對干涉配合的程度或水平實現合適或期望的平衡。如果設計合適，則在較高的端部，干涉配合的程度足夠用于密封，并且在較低的端部，干涉配合的程度仍然允許(手動地)去除和重新安裝塞。

封閉件的以上式樣的更特別的示例是用于涂料容器的著色塞。涂料容器典型地包括搭扣蓋，其帶有通常置于蓋內中心的限定的著色塞。著色塞具有推入或壓入結構，使得其能被手動地壓入限定在蓋內的塞開口。安裝還能通過機器或在機器幫助下實現，并根據需要，手動地從蓋的限定的塞開口去除和/或重新安裝在蓋的限定的塞開口中。典型地，著色塞的該式樣包括當需要時用于便于著色塞的手動去除的拉圈提環。

在涂料商店利用拉圈提環去除著色塞，使得已充入容器的基礎涂料能著色成期望的顏色。在著色之后，重新安裝著色塞，并且搖動涂料容器以使內容物徹底混合。在該混合過程期間，重要的是，著色塞將密封組件保持在蓋中，以便防止內容物的泄露。此外，在該過程期間，著色塞(即封閉件)必須能夠去除并重新安裝。由于利用拉圈提環手動地實現去除，所以在為了合適密封的干涉配合的程度與為了便于使用涉及的去除和重新安裝的干涉配合的程度之間需要有平衡。干涉配合的這兩個水平或程度不是獨立的功能或特性。由于為一個改變干涉配合的程度將對另一個有影響，所以在兩者之間必須有平衡。

作為初始的容器填充與蓋關閉過程和充滿的涂料容器的移動的一部分，尤其地當作為自動填充線的一部分時，可將真空拾取頭用于涂料容器的運輸和/或提升。選擇的機器人和/或自動裝備的構造細節對問題的理解不是關鍵的。將真空頭施加于蓋的某一部分，并且該真空頭包圍著色塞的外表面。該真空頭引起抽吸，從而在著色塞的一側與著色塞的相反側之間產生壓力差。相同類型的壓力差可由在容器的內側上的正壓力(即高于大氣的壓力)和在容器的外側上大氣壓力的存在而產生。在本發明的背景下無論可存在哪種壓力差狀況，都有橫跨著色塞(即封閉件)兩側的壓力差，較低的壓力在著色塞的外側上或外表面上。

如果著色塞的干涉配合的程度不能經受施加的真空并且松動或變得脫落，則可想到的是，在松動或脫落的著色塞上的真空的施加將從容器內汲取或吸取涂料。如果涂料進入真空裝備，則真空裝備可變得受損或者最起碼需要停機并徹底清潔。即使涂料沒有被汲取到真空裝備中，如果著色塞脫落，則容器的必需的操作和移動能引起涂料到蓋和容器上的泄露。這仍然需要附加的涂料清理步驟。如果著色塞變得完全脫落，則可想到的是，當容器移動通過填充線時，著色塞可能丟失。

鑒于如上所述的這些潛在問題，當橫跨封閉件存在升高的壓力差時，著色塞或類似的封閉件需要在結構上構造成解決這些顧慮。這些顧慮通過本發明的示例性實施例解決。

技術實現要素：

用于安裝在容器的蓋內的封閉件構造并布置成當橫跨封閉件有壓力差時，增加封閉件與由蓋限定的封閉件開口之間的接合力的程度。由蓋限定的封閉件開口接納封閉件，并且由于干涉配合在兩者之間有接觸或接合。蓋可具有帶有環形邊沿的塑料的搭扣設計，所述環形邊沿配合在容器的上邊緣上。當橫跨封閉件有壓力差時，為了減少封閉件相對于蓋中的封閉件開口松動或變得脫落的危險，示例性實施例的封閉件構造并布置有新穎的端面板結構。該新穎的端面板結構響應于封閉件的外表面上的較低的壓力撓曲。封閉件端面板響應于橫跨封閉件的外側表面的較低的壓力的該撓曲導致提高在封閉件與封閉件開口的邊緣之間的接合點處的接合力的水平或程度。通過封閉件的外表面看到的該較低的壓力可由于為了容器的移動在蓋上使用的真空頭引起。盡管在封閉件與封閉件開口的邊緣之間有干涉配合，但端面板為該配合引起更大的接合或抵靠力。

當蓋的外表面暴露于該類型的真空時，蓋彎曲，并且這取決于真空的水平可產生封閉件的松動或脫落。用于機器人提升或移動的典型類型的真空頭和施加的真空水平需要對于填充的容器的期望的移動或運輸是充分的。開口內的封閉件的任何潛在松動由封閉件的端面板的撓曲而抵消，這增大其抵靠力，從而增大封閉件去除的阻力，以在施加真空的時間期間幫助其保持。當真空不存在時，端面板不增大通常去除封閉件所需的力。封閉件的去除常常通過使用可去除的拉圈提環或提升提環(手柄)，并且該結構不受新穎的端面板的添加影響。

本發明的另外的形式、目的、特征、方面、益處、優點和實施例將從詳細說明和隨同提供的附圖變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據本發明的示例性實施例的封閉件的頂視平面圖。

圖2是圖1的封閉件的前視立面圖。

圖3是如沿著圖1中的線3-3觀察的圖1的封閉件的全截面側視立面圖。

圖4是如沿著圖1中的線4-4觀察的圖1的封閉件的全截面前視立面圖。

圖5是如沿著圖1中的線5-5觀察的圖1的封閉件的全截面后視立面圖。

圖6是構造并布置成用于接納圖1的封閉件的蓋的全截面前視立面圖。

圖7是帶有安裝的圖1的封閉件的圖6的蓋的側視立面圖。

圖8是如裝配至以部分的形式示出的容器的圖7的組件的側視立面圖。

圖9是帶有橫跨圖1的封閉件施加的壓力差的圖8的組件的概略圖示，示出響應于壓力的蓋的彎曲。

圖10是用于圖8的封閉件、蓋與容器組件的移動的真空頭的概略圖示。

具體實施方式

為了促進對本公開的原理的理解，現在將對附圖所圖示的實施例作出參考，并且特定的語言將用于描述所述實施例。然而，應理解的是，不想要因此對本發明的范圍的限制。在所描述的實施例中的任何改變和另外的變型以及如本文所描述的本發明的原理的任何另外的應用被視為本發明所涉及的領域的技術人員通常所想到的。非常詳細地示出了本發明的一個實施例，但對相關領域的技術人員顯而易見的是，為了清楚起見，可不示出與本發明不相關的某些特征。

參考圖1-5，圖示了在示例性實施例中是單件模制塑料部件的整體封閉件20。用于封閉件20的特定示例是用于涂料容器的著色塞。參見圖8，對于示例性實施例，涂料容器22與搭扣蓋24配合。參見圖6，蓋24限定用于封閉件20的接納開口20。

對于示例性實施例，涂料容器22是帶有大體上圓形的上開口28和封閉件的下面板(未圖示)的大體上圓柱形的結構。參見圖8，上開口28由壁30限定，所述壁30包括帶有用于蓋24的搭扣配合接納的下偏移邊緣34的環形唇緣32。在示例性實施例中，容器22是塑料的，并且搭扣蓋24是塑料的。由涂料容器22代表的容器的類型或樣式典型地填充想要在涂料商店著色成期望的顏色的基礎涂料。為了更容易地添加著色，提供封閉件20。這允許通過蓋內的開口而不是必須去除整個蓋來添加著色。在無封閉件20并沒有去除封閉件20并且然后重新安裝該封閉件的能力的情況下，涂料商店員工不得不撬掉整個蓋24，并且然后在搖動以使內容物徹底混合之前重新施加蓋。具有可去除的著色塞，即封閉件20，允許涂料商店員工利用拉圈提環36拔出封閉件，添加著色并且然后通過將其推回到接納開口26中來重新安裝封閉件20。封閉件20的去除和重新安裝可根據需要經常進行，以便實現基礎涂料的期望的著色。

繼續參考圖1-5，除拉圈提環36之外，封閉件20還包括環形側壁42和下端面板44。側壁42延伸到環形唇緣46中，所述環形唇緣46從側壁42的上邊緣徑向向外延伸。側壁42與端面板44的交點是在環形角部48的位置。拉圈提環36一體地結合至端面板。在圖1-5中圖示了該結構，并且在示例性實施例中，封閉件20是包括拉圈提環36的單件模制塑料部件。鑒于用于封閉件20的單件模制塑料結構，例如在端面板44與角部48之間、或者例如在側壁42與唇緣46之間，沒有繪制特定的邊界線。僅僅為了該公開和示例性實施例的說明，已做出任意選擇，以將徑向唇緣46當作側壁42的一部分和將角部48當作端面板44的一部分。通過該任意的選擇和分配，環形側壁42結合至端面板44，并且端面板包括拉圈提環36。這是如本文所描述并圖示的封閉件20的結構。

圖1-5中的封閉件20的取向示出了如其通常出現地其在直立取向的涂料容器22內的正常使用中出現的封閉件。參見圖8，當蓋24搭扣到容器22上時，封閉件的上表面當其相對于蓋24面向外時是外側或外表面。參見圖8，當蓋24搭扣到容器22上時，封閉件的下表面當其相對于蓋24面向內時是內側表面或內表面。

繼續參考圖1-5，封閉件20限定凹進的內部空間50。拉圈提環36定位在內部空間50內，并且拉圈提環36的最上面的部分在唇緣46的上表面52下面凹進。該布置減少拉圈提環36被無意地卡住或自由地拉動的任何危險。圍繞拉圈提環36由內部空間50提供用于用戶的手指或拇指插入的空隙，用于封閉件20從開口26的手動去除。將封閉件20重新安裝到開口26中是通過將封閉件20壓入或推入開口，并且還典型地是手動過程。

側壁42具有傾斜的內表面56，以提供在軸向截面中大致為直線的大體上截頭圓錐的形狀。側壁42的外表面58包括定位在唇緣46與角部48之間的三個不同成形的環形段60、62和64。開始于唇緣46的下表面66，第一環形段60大體上是圓柱形的。下一環形段62在軸向截面中具有楔形形狀或可描述成錐形斜坡的形狀。擱架部分62a徑向向外延伸到段60的外邊界之外。短的圓柱形部分62b接下來通到截頭圓錐部分62c。第三環形段64具有大體上圓柱形的形狀，并從部分62c延伸至角部48的開始。

端面板44包括在角部48徑向向內的環形面板部分70。面板部分70包括環形圈擱架72、環形凹進部分74和在擱架72的內邊緣與段74的外邊緣之間延伸的環形截頭圓錐段76。拉圈提環36結合至截頭圓錐段76。鑒于封閉件20的單件模制塑料結構，端面板44的部分和段沒有可分別識別的端點、邊緣或端部。這樣的參考僅僅試圖傳達的是，與單件結構一致，特定的部分或段的確在某一點過渡到相鄰的部分或段。

現在參考圖6，圖示了蓋24的橫截面視圖，并且其代表用于示例性實施例的合適的蓋。蓋24是由塑料模制成的環形單件部件。蓋24的每個部分和每個段具有一致的環形形式，并且大體上關于每條直徑線是對稱的。蓋24包括形成有環形(倒置)溝槽80的環形外邊沿78。邊沿78的外壁82包括用于在容器22的唇緣32的邊緣34下面的搭扣配合的徑向向內偏移唇緣84。當蓋24合適地搭扣在容器22的唇緣32上時，環形唇緣32向上配合到環形溝槽80內。在塑料用于蓋和容器的制造的情況下，對于那些部件有彎曲和撓曲的能力，但即使有該能力，這兩個部件的尺寸設定和公差也是這樣的，以便建立緊密可靠的搭扣配合組件。該緊密可靠的搭扣配合裝配是重要的，以便防止泄露，尤其地當封閉的容器作為使著色與基礎涂料徹底混合的過程的一部分而經受搖動時。

蓋24限定開口26，并且同心圍繞的開口26是徑向向外的環形凹進擱架90。在示例性實施例中，開口26大體上定位在蓋24的中心。該結構是典型地在實際使用中發現的結構。擱架90相對于限定開口26的蓋24的上表面92的凹進的軸向深度近似等于封閉件20的唇緣46的軸向高度或厚度。當將封閉件20壓入開口26并且完全就位時，蓋46的下表面66應緊靠著擱架90。如果在該界面處有任何明顯的分離，則這意味著封閉件20未完全壓入蓋24的開口26。在該裝配狀況下，封閉件20的上表面52大致與上表面92齊平。擱架90的軸向厚度被卡在表面66與擱架部分62a之間。這意味著為了封閉件20進入開口26的所描述的裝配，段60的軸向高度大致與擱架90的軸向厚度相同。段62的楔形結構為方便安裝封閉件20，提供導入錐形斜坡。由于限定開口26的擱架90的內環形邊緣94接合段62，所以配合變得更緊，直到擱架90卡入并圍繞段60為止。由于擱架90的內邊緣94必須移過擱架部分62a的徑向向外的環形邊緣，所以封閉件20從蓋24的去除需要某一程度的塑料撓曲。環形邊緣94包括如圖6所圖示的微小的截頭圓錐錐形。在圖7中圖示了封閉件20進入開口26的該初始裝配。在圖8中圖示了蓋24、封閉件20和容器22的組件。

圖8的組件將封閉件20定位在與接納開口26的內表面/邊緣94的緊密密封接合(即面對面抵靠)中。取決于尺寸干涉的程度的初始配合的緊密性需要足以防止封閉件的松動或脫落，這會導致在示例性實施例中是涂料的容器產品內容物的泄露。

如背景技術所討論地，在填充和封閉過程期間充滿或至少部分充滿涂料的容器的移動和提升可包括機器人和真空提升/操作裝備的使用。在圖10中概略地圖示了用于容器22的提升和/或移動的真空頭100。盡管真空頭100的尺寸、類型和位置對該部分說明不是關鍵的，但重要的是，真空頭圍繞封閉件20并密封抵靠在蓋24的上表面上。借助于真空頭100的某一程度或水平的真空抽吸必需能夠利用該類型的機器人或操作裝備移動和/或提升容器22。由于封閉件20優選地定位在蓋24的中心，并且由于真空頭100應大體上以蓋為中心定位以便平衡容器的重量，所以結果支持真空頭圍繞封閉件20封閉并密封。當為了容器期望的操作拉動真空時，橫跨封閉件產生壓力差。與暴露于在或接近大氣壓力的封閉件20的內表面相比較，封閉件20的外表面暴露于較低的壓力(真空)。盡管容器的內部壓力可取決于內容物的性質并取決于溫度改變，但結果將仍然是使相等(兩側大氣的)或較低的壓力出現在封閉件的外表面。當為了容器的移動和/或提升在蓋24上拉動真空時，橫跨封閉件20的壓力差通常足夠高，使得端面板44響應于壓力差撓曲。由于具有橫跨封閉件施加的壓力差的可能性，所以作為封閉件20的一部分的端面板44的添加和端面板44的構造是重要的。在沒有端面板44并且特別地在沒有段74和76的結構和布置的情況下，施加的壓力差可使封閉件20松動或脫落。通過由端面板44提供的改進，有向封閉件靠著開口26的內表面的抵靠區域施加的增大的接觸力或接合力。

盡管由施加的真空引起的抽吸力要不然傾向于使封閉件20與開口26之間的配合松動，但端面板44的撓曲產生增大的抵靠力，其抵消由于施加的真空(抽吸)和得到的橫跨封閉件的壓力差引起的至少一些任何松動效果。

現在參考圖9，概略地圖示了由于真空頭的使用引起的抽吸力的施加的后果。在圖9中未示出真空頭，但就蓋撓曲(彎曲形狀)和端面板44的移動/撓曲、特別地凹進段74的撓曲而言，示出了壓力差的后果。為了在蓋24上產生用于提升或用于移動容器22的足夠的抽吸力，蓋24的尺寸和材料使得其使蓋在外表面上彎曲成凸形形狀和在內表面上彎曲成凹形形狀。蓋24的撓曲和彎曲形狀能影響封閉件20與開口26之間的配合。即使由于蓋的彎曲形狀引起的封閉件20在開口26內的任何松動不明顯，該效果或結果與同時向封閉件20施加的抽吸力結合。無論是否有由蓋的彎曲產生的開口的任何尺寸改變，施加的抽吸力都試圖從開口26拔出封閉件20。

端面板44的設計使得當向封閉件施加抽吸力時，其效果初始地由凹進段74的撓曲而抵消。但關鍵是由于凹進段74撓曲，所以其引起封閉件20與開口26的內邊緣之間的抵靠力的增大。在沒有導致容器內容物的泄露的任何水平或程度的封閉件松動的情況下和在沒有封閉件從開口26內的實際脫落的情況下，該抵靠力的增大使封閉件20在開口26中可靠地保持就位。封閉件20與開口26的內邊緣之間的接合的抵靠力的該增大大體上依賴于橫跨封閉件的抽吸力和壓力差或與它們成比例。當去除抽吸力時，封閉件返回到其正常的靜止狀況并且能作為著色過程的一部分手動地從蓋去除并重新安裝到蓋中。

盡管已在附圖和前述說明中詳細圖示并描述了本發明，但本發明在性質上被認為是說明性的而非限制性的，應理解的是，僅示出并描述了優選的實施例，并且期望保護在由所附權利要求限定的本發明的精神內的所有改變、等同和變型。在該說明書中引用的所有公布、專利和專利申請在本文并入作為參考，如同每個單獨的公布、專利或專利申請被特別并單獨地指示成作為參考并入并在本文整體闡述一樣。