瓶蓋的密封裝置，瓶蓋及方法
2024-03-19 23:13:05
專利名稱：瓶蓋的密封裝置，瓶蓋及方法
技術領域：
本發明涉及瓶蓋的密封裝置，尤其是用於盛裝如飲料等液體的包裝物的瓶蓋的密封裝置。尤其是本發明涉及用於如軟性飲料等含碳酸液體容器的密封裝置，當然，本發明同樣適用於其他容器的密封，如裝有高於或低於大氣壓力、或是混有氣體成份、或是需要真空密封的內容物的其他玻璃或PET容器。本發明除涉及瓶蓋外，還涉及製作和使用密封裝置的瓶蓋的方法。
背景技術：
瓶蓋的密封物大體由幾種類型的塑料製成，例如聚乙烯(下稱PE)、聚丙烯(下稱PP)或以熱熔膠為基礎的(EVA)材料如DarexTM襯墊材料。後者主要用於製作襯墊瓶蓋，該材料不如聚乙烯堅固耐用。軟質材料如低密度聚乙烯(LDPE)、熱熔膠(EVA)或基於聚烯烴原生材料的化合物都是常用的密封材料。更硬的材料如聚丙烯常用作瓶蓋的殼材料。
現有技術中已有大量關於瓶蓋和密封容器帽的技術文獻。下面將介紹被選範圍Albert Obrist AG的EP0076778號專利於1982年申請，是關於由塑料材料製成的瓶蓋，該瓶蓋具有向自由端相反方向厚度逐漸減少的圓形外密封唇(sealing lip)。該外密封唇置於外垂直邊緣與盤狀頂部之間的交接處，並斜向內。在其最小直徑處，密封唇有一個圓形的密封部。在密封部的下面，密封唇以漏鬥形向外擴展以容納容器開口。但是，由於密封唇的強行布置，密封唇往往在使用過程中被扭歪，尤其在容器的頸部彎曲地施加力。另一個缺陷是由於傾斜安裝，該封口相對過硬，因此不適用於側面調整。
於1984年提出並被轉讓給Albert Obrist AG.的申請US 4489845。US4489845是關於容器開口的螺旋蓋。該螺旋蓋的密封唇固定在蓋子的頂部。該外密封唇的內側壁的直徑比容器外壁的外徑大。一個夾緊裝置被設計成作為內部密封，當螺旋蓋旋到容器上時由於封蓋外殼的變形而引起蓋頂的收縮，通過這種方式密封唇壓住容器口。在這種方式下，密封唇在旋上過程中僅徑向地壓住容器口。因此，可避免由於過緊損壞密封唇材料。在接合處密封唇環繞容器開口頸部的上部外沿接合。有個缺點就是封蓋的變形與大範圍的操作力有關。另一個缺陷是外殼由於大範圍應力和形變(應力斷裂)而容易損壞，導緻密封失敗而產品損失。
Continental Whitecap於1984年申請的EP 0114127和Sun Cost Plastic於1985年申請的EP 0176205都公開了由兩個密封蓋布置成V形的密封。當瓶蓋蓋在容器上時，密封蓋將會隨容器的密封面的橫截面積變形以達到容器密封部位的有效密封接觸，該面積包括進入到容器口及沿容器頸部外部向下終止的面積。密封蓋在接合處側向支撐並壓住瓶蓋的頸部。
Jacob Berg GmbH於1992年申請的EP 0529383，是關於容器的塑料螺旋蓋，特別是加壓的飲料容器。該密封包括一與瓶蓋殼體一體模製的環形密封帶。與密封帶相鄰的是一加強筋，用來使該密封帶壓住容器頸部的外邊緣上部。有個缺點是會減少側面可調整性。
Sacmi Cooperativa Meccanici於1996年申請的EP 0770559，是關於帶有壓模襯墊的塑料螺旋蓋。該瓶蓋包括一環狀唇以支撐襯墊並自盤狀部分中心伸向圓柱形外壁。該環狀唇起到密封襯墊的側翼作用，因此，當蓋子蓋住容器時，襯墊就能與容器口邊緣接合。
Charles A.Breskin Assoc.Inc.於1982年申請的US 4489844是關於密封碳酸飲料或類似容器的可重複使用瓶蓋。該瓶蓋包括一有內部螺紋的外殼，該外殼有一附件可緊密接合飲料容器的頸部自由端。該外殼和附件由不同的塑料材料注到相同模具的不同部位製成的。首先，製成該附件，然後無需從其製成位置移開該附件就可以製作外殼，這樣可以生產出該附件主要部分嵌入到外殼中的一個整體結構。
Frank Schellenbach於1993年申請的US 5447674是關於生產雙成份的注模塑料瓶蓋的方法和模芯。用於兩種成份注模方法的模芯用來注模形成雙成份容器的塑料密封。該模芯包括第一和第二兩個子芯。當注完第一部分後，一個子芯或者成套工具將會被預先確定數量的涉及第一注模取代。以上過程有個缺點是只有第一部的材料完全凝固時才能置換芯，這樣會產生明顯延遲。另一個缺點是密封和瓶蓋的形狀嚴重受限於模具的功能。還有一個缺點是因為模芯不再能被置換，該密封可能不能形成徑向突起，這將會導致模具的縫隙。
Bericap於2002年申請的WO 03011699是關於包括一個內密封邊緣的瓶蓋，該密封邊緣從底部到末端得到充分縮短和居中。該密封邊緣內部用於配合頸部的外部。密封邊緣面向自由端部分的內徑比頸部的外徑小。如上所述，該瓶蓋可包括一環形V槽以改善襯墊和頸部邊沿的連接或襯墊和瓶沿間的接觸。
從此處公開了的發明的發明者可以了解到一系列關於碳酸液體容器的瓶蓋，其中描述這些技術的還有WO 99/03746(1998)，WO 99/03747(1999)，WO 89/12584(1989)，WO 03/022701，WO 00/56616，WO/56615。大體上這些瓶蓋的密封都有一環形的密封肋片，最初由瓶蓋頂部向下和向內伸出，在應用於容器的頸部過程中被翻轉(使裡向外)。
現有技術中已知的瓶蓋的問題是，這些瓶蓋的密封經常在內部高壓以及由於蓋子頂部隆起或翹起產生內容物洩漏時密封失敗。特別是當蓋子主要密封在容器內邊緣表面或容器頸部環形上表面時，以上問題可能會發生。更為經常出現的問題是這些現有技術中已知的瓶蓋會由於容器內部的高壓和施加在瓶蓋頂部的額外的荷載而造成洩漏，例如，由於許多容器的堆積。其原因是瓶蓋的變形和隨後密封的錯位。現有技術中已知的瓶蓋的另一個問題是常由於容器頸部上彎曲地施加力而導緻密封失敗。
本發明的一個目的就是提供一種用於瓶蓋的密封裝置，尤其是對於密封充碳酸液體容器和充滿其他熱或冷液體容器的瓶蓋，提高對容器頸部的適應力，尤其是當容器頸部有某些缺陷或損壞時。
本發明的另一個目的是提供一種密封裝置及適用於密封充碳酸液體或充其他熱或冷液體的容器的瓶蓋，並擁有例如更短循環周期、更加節省材料及當處於高內壓和上部荷載時仍能良好密封等生產上的優點。
發明內容
根據本發明的具有密封裝置的瓶蓋適合與具有標準頸部的容器接合。該標準頸部外部表面有外螺紋，當豎直放置時，其外部表面通過一邊邊緣面與環形上表面合成一體形成容器的上端。在環形上表面和外螺紋之間，頸部有一個大約1mm到3mm的自由擴展面，該表面上沒有螺紋並能適應密封需要。此外，容器頸部包括一個鄰近環形上表面的圓柱形的內部表面。
根據本發明除了密封裝置之外，瓶蓋大體包括一個具有盤狀頂部的基座和鄰近的帶有保持裝置的外緣，例如內螺紋，大體適用於與如上所述的容器的標準頸部的一個相應的保持裝置，例如外螺紋，接合。瓶蓋可以有一個鉸接蓋用來與瓶蓋的基部相連並適於封閉開口。
優選用於密封的塑料材料是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或他們的結合。如果容器是用來裝充氣液體，優選使用對氣體呈低孔隙度的塑料材料。
這裡描述的密封裝置包括一基本呈P型橫截面的第一實施例。密封裝置包括一個大體從瓶蓋的盤形頂部垂直延伸到瓶蓋內部的圓柱形的外緣，其通過具有一定寬度和深度的縫隙徑向與瓶蓋的外緣隔開。內緣的橫截面大體具有與其橫截面有關的自立式側向可調的向下分支的形狀，並且其底部優選直接與瓶蓋頂部連接。在它的下部自由端對面區域，內緣進入至少一個在柱狀邊緣側表面上突出的螺旋狀密封環中。該環形密封環在封閉狀態由設定的接觸面放射狀作用於容器頸部的外表面，並且該接觸面優選設計成沿頸部的自由表面向下儘可能遠以減小已知問題的影響，如可能發生的隆起、瓶子上外沿損壞、瓶蓋翹起等。圓柱形邊緣可作為螺旋狀密封環的基部，其具有一定的長度能避免與螺旋狀密封環與容器頸部的螺紋之間有負面的相互作用。至少一個螺旋狀密封環優選成形為以其環形張力密封。因此，密封裝置優選即使用在容器頸部上時發生徑向變形的狀態下也是獨立的。優選實施例中，內外緣間的縫隙是用來使密封裝置和外緣在任何情況下沒有接觸。
螺旋狀密封環上有一突起，其置於對著容器頸部的接合位置並確定了接觸範圍。與已知的現有技術中密封主要關注環形壓力或根部彎曲力不同的是，根據本發明的大體垂直獨立的密封裝置主要通過在蓋到容器頸部時在螺旋狀密封環內產生的環形張力來實現密封。該密封裝置設計成能調整/補償適當的容器頸部/側部的半徑偏移或變形。作為基礎的圓柱形邊緣可提供一定的在側向/徑向偏移的彈性。在瓶蓋頂部和螺旋密封環間布置的密封裝置底部的垂直長度和密封厚度的比率，較好的是至少1∶1，優選4∶1。取決於應用的領域，更多方面的比率是相關聯的，如密封裝置的底部的徑向厚度和密封底的形狀、環形密封環徑向厚度，環形密封環的垂直長度和徑向厚度之間的比率以及內外緣間的縫隙。
在一個實施例中，密封有一大體R型橫截面，P形橫截面在側面接合進瓶蓋的內表面。所述接合部分成型為其形成一個帶有容器頸部的端面的一個第二密封區，當該斷面壓在接合部分上時，環狀密封環由於底部可控的變形而被向內拉向容器頸部的外自由面上。取決於應用領域，該接合部分通過有一定半徑的凹面或斜坡狀、局部向外伸出的凸起平滑地連接底部和頂表面。
在一個優選實施例中，在環狀密封環徑向厚度和底部的之間的比率在2∶1到3∶1之間(取決於不同的應用領域，可能還有其他的適合比率)。環狀密封環的垂直長度和它的徑向厚度的比率在1∶1到4∶1間。取決於不同的應用領域，可能還有其它的適合比率。環形密封環的橫截面的形狀及適應密封裝置底部的接觸面的離心率與應用領域更加相關，這是因為這些參數會影響到環形張力的分配。
密封裝置底部的形狀和排列與密封裝置的密封性能和物理性質有關。例如，如果密封裝置底部為適應瓶蓋頂部而傾斜一角度(成圓錐形)，打開裝有汽水的容器的瓶蓋孔(開口)將會變得很困難甚至失敗，這就是由不相配造成的。其中的一個原因是力的分配和密封的原始擴展變得比較困難。
密封裝置和瓶蓋的一個優選實施例由一個注模過程製得，雙成份的注模過程分別地進行，在一個多組件的模型中密封襯墊被製成，第一塑料材料以液體形式注入在型腔中芯上的一個第一腔中，並在此使襯墊凝固。然後，襯墊被第一芯替換進入到第二個腔中，在第二腔中注入用於製作密封外殼的第二種塑料材料。密封襯墊的材料和外殼的材料就這樣完整的結合到一起。
為了最優化製作過程，在腔內密封襯墊不與第一個芯接觸的區域優選成形為密封襯墊可以不費力地取出的形狀。因此，避免了阻礙主要關於替換方向或芯的垂直延伸的底切。通過以上的注模過程介紹，襯墊將和外殼緊密地結合。與現有技術中已知的、通過壓模方法製成的雙成份瓶蓋不同的是，這裡公開的發明提供了更可靠的密封。由壓模製作瓶蓋時，由於先制瓶蓋殼體然後才制密封襯墊而造成在脫模時經常發生的典型問題在這裡不會發生。外殼優選由聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)製成，而襯墊主要由軟材料如EVA，LDPE或基於聚烯烴原生材料的混合材料。本瓶蓋的實施例還包括一個密封裝置，其與一個布置在容器頸部的螺紋和環形頂部之間的不帶螺紋的外圓柱面相合。
優選用於容器頸部密封的密封裝置的實施例包括一個可徑向變形的外部密封裝置以更好地接合頸部的外自由表面，並且該外部密封裝置有一個大體P型橫截面，其帶有環形底部並在其底部的自由端有一環形密封環，該密封環在底部的內表面上徑向向內伸出，並在接合狀態下與外自由面形成頸部第一個密封區。
另一個優選實施例中，密封裝置具有一大體R型橫截面外部密封裝置。在底部布置一個接合部分並與瓶蓋的垂直頂表面相連接。該接合部分可形成在密封裝置和頸部的接合處，並在頸部邊沿與外部密封裝置間形成第二密封區。外密封的形狀是這樣的，通過邊沿表面與接合部分之間的相互作用，外部密封裝置可控地變形從而環狀密封環能更牢固地固定位頸部的外自由面。取決於具體應用領域，該接合部分可以有不同的形狀例如，類似於斜坡的橫截面、凸起的橫截面或凹陷的橫截面。當該接合部分設計成平滑的連接時，優選具有比容器頸部的邊沿部表面半徑更大的半徑R。
在密封裝置的另一個實施例中，瓶蓋包括由襯墊材料製成襯墊。因此，襯墊可包括一個沿向下分支部分垂直延伸的內緣。由襯墊材料製成的環形密封環可布置在內緣的端部。
另外，密封裝置可以包括孔密封，由此孔密封由襯墊材料製成，中心由殼材料製成。
附圖的簡要說明根據本發明的密封裝置和瓶蓋將根據優選實施例更詳細的解釋。
圖1帶有密封裝置的瓶蓋的下部透視圖；圖2圖1中瓶蓋的上部透視圖；圖3帶有密封裝置的第一個實施例的瓶蓋的側視圖；圖4沿著圖3瓶蓋的AA線橫截瓶蓋的截面圖；圖5圖4中B部的局部圖；圖6帶有密封裝置的第二個實施例的瓶蓋的側視圖；圖7由圖6中沿著CC線橫截的瓶蓋的截面圖；圖8圖7中D部的局部圖；圖9帶有密封裝置的第三個實施例的瓶蓋的側視圖；圖10沿著圖9瓶蓋的EE線橫截瓶蓋的截面圖；圖11圖10中F部的局部圖。
優選實施方式的詳細說明圖1示出了根據本發明的一個瓶蓋1的一個等尺寸下部側視圖，其包括一個密封裝置2。圖2是同一瓶蓋1的上部透視圖。瓶蓋1包括大體從盤狀頂部4垂直延伸的外緣3。在外緣3的外側設置許多垂直突起5，以在操作瓶蓋時更好地抓牢。在外緣3的內部包括由螺紋段7組成的螺紋6。在外緣3的下端與拆封警示帶8(tamper band)相連。圖中所示的實施例中的拆封警示帶8大體與瓶蓋的外緣3有相同的直徑。在拆封警示帶8內部包含沿徑向向內突出的底切段9(undercut segments)，該底切段大體有一球形底部10。在瓶蓋蓋到容器的頸部(不可見的)時，這個球狀底切段支持密封裝置相對容器頸部的居中和調整。因此，可有效減少因傾斜使用而導致的密封失敗。在底切段9上面，在拆封警示帶8的內表面15上徑向伸出的對中元件11布置在瓶蓋的z軸上，有助於瓶蓋1相對於容器頸部的一個鎖定珠居中。因此，在打開瓶蓋1的過程中拆封警示帶傾斜的可能性會減少。
拆封警示帶8與瓶蓋1的外緣3通過易碎橋(frangible bridges)12相連，該易碎橋在瓶蓋1的第一次開啟後就會損壞。拆封警示帶8通過一個縫隙13與密封邊緣3間隔開。在示出的實施例中該鏈12如圖所示位於凹處14，該凹處用來擴展鏈12的長度，並且由此在瓶蓋1的應用中避免不必要的鏈12的斷裂。
圖3示出了瓶蓋1的另一個具體實施例的側視圖。瓶蓋1包括一個拆封警示帶8，其外徑大體比瓶蓋1的邊緣3的外徑小。拆封警示帶8包括一個肩部(shoulder)16，用來作為當瓶蓋1推頂時的聯結點。易碎橋12與如圖1和圖2所示中置於凹處14的密封相似。沿線AA的切開後如圖4中所示。
圖4示出了瓶蓋1的橫截面圖，圖3示出了沿AA線剖開的的密封裝置2，圖5則放大了圖3中密封裝置2中B部的局部。在圖5中示意性地顯示了容器頸部25(虛線)。示出了實施例的密封裝置2沒有變形時的狀態，密封裝置2包括一個外側密封20並大體有一V型頂密封21，頂密封由瓶蓋1的盤狀頂部4內表面在瓶蓋1內部垂直突起，並且與頸部25的環形端面27在封閉狀態聯結。側密封件20大體為P型橫截面，並包括一基底22和一環形密封環23，該密封環徑向向內地在基底22上水平突起，以與頸部25外表面17在螺紋26上部的無螺紋區域密封配合。側密封件20徑向地遠離外緣3。如所示實施例中，一沒變形的環形空隙24大體平行於側壁，其在瓶蓋1的外緣3和側密封件20間垂直擴展，並形成側密封件20的外部自由長度L。環形空隙24的厚度選擇為t，當瓶蓋蓋在頸部25上時，環形密封環23和基底22可在半徑方向r+自由擴展。側密封件20的基底22的垂直長度為L，其可使環形密封環23在外螺紋26容器開始處之上沿實施例中所示頸部25的外垂直面17的自由長度安置的儘可能遠。接觸區在PET容器上，取決於從螺紋的開始位置，典型位置是在頸部的環狀端面下0.5mm到2mm。這樣的安排可以使瓶蓋1的凸起或其他變形的影響最小化，這樣密封裝置2就會更加可靠。側密封件20側部的靈活可調而垂直基底22的硬性可保證，即使在容器頸部上的側密封件20偏心、尤其是在徑向方向上爆開時環形密封環23能在側部調整。密封環23突出基底22的突出半徑p與頸部25的阻擋是有聯繫的。為了獲得徑向的密封力，密封環23的內徑D比容器頸部的外徑Da小。如適當考慮到頸部25密封裝置2由一附加阻擋件來限定。
圖6示出了瓶蓋1的另一個實施例的側視圖。圖7示出了圖6中沿著CC線橫截的瓶蓋的截面圖，圖8放大示出了圖7中D部局部。瓶蓋1的大體結構與圖1-5中描述的瓶蓋一致。因此類似局部的說明如外緣、拆封警示帶和螺紋等就不再重複了，可參考附圖。
如圖8中所示，此處示出的密封裝置2的實施例中側密封件20大體具有R型橫截面，並且沿徑向遠離外緣3。在未變形階段大體平行於側壁的環形空隙24在側密封件20和瓶蓋1的外緣3間垂直延伸。選擇環形空隙24，以便當瓶蓋蓋在頸部25上時(由虛線示意性的指示)，環形密封環23和基底22至少在初始釋放狀態可在半徑方向r變形。側密封件20的基底22的垂直長度L可調整，因此在示出的實施例中，環形密封環23在螺紋26開始處上沿圖中所示頸部25的外垂直面的自由長度17設置的儘可能遠。在應用處，第一密封區域30在密封裝置2和頸部25之間逐漸形成，在其中環形密封環23由於側向拉伸壓在頸部25的外自由面17上。如圖所示，基底22內側由一個具有半徑R的接合部分34接合在瓶蓋1的一個垂直頂表面35上。由於在封閉狀態該接合部分34緊緊與將外自由面17和頸部25的環形頂表面27互接的外邊緣面28接觸，從而形成一個第二密封面/接觸區31。半徑R大體比外邊緣面28的半徑大，這樣可以準確的確定相互作用區域。在密封裝置2蓋在頸部25上的密封過程中，外封20的環形密封環23首先與頸部25的環形頂面27和/或邊緣面28接觸。在繼續操作過程中，環形密封環23沿圓周被拉伸直到其滑脫到頸部25的外自由表面17上，形成第一接觸區域30。更進一步，環形密封環23和第一接觸區域30沿頸部25的外自由表面17向下滑直到接合部分34接觸到頸部25的外邊緣表面28，並建立第二接觸區域31。由於邊緣面壓住外封20的內根部(接合部分34)，由箭頭F表示，由於瓶蓋的可控的變形，環形密封環23被向內拉動(由箭頭rp表示)因此可更牢固的壓在外自由表面17上，這樣由於表面形狀改進了密封性能。在第一與第二接觸區之間的這種功能性相互連接通過圖中的箭頭a表示。在形成第二個接觸區31之前，由於這種功能性連接，外封20的基底22橫向可調並被鎖定在其最終位置，形成第二個接觸區域31。因此在密封裝置2的應用過程中，在形成第二個接觸區域31之前，本實施例所有如圖3到圖5所示的優點都得以保持，並在最終位置，在形成第二接觸區域31後，外封20鎖定31，實現了進一步改進的密封性能。
如圖所示，環形密封環23在基底22內面局部突起。在示出的實施例中，突起33大體具有圓形橫截面，其在環形密封環23和外自由表面17間形成適當的第一接觸區，並且允許切口的脫模。環形密封環23進一包步括一個漏鬥狀第一導入面29，以適於形成在外封20和頸部25間的第一接觸，並作為一環形密封環23的斜坡，使其能容易地滑入外自由表面17。
圖示的密封裝置2進一步裝有一孔封36，其在關閉位置向下進入頸部25的口內。孔封36大體從其根部延伸具有一個圓錐形外形，在根部處與瓶蓋1的盤狀頂部4相連，相對的它的自由端以α角徑向向外。孔封36的基底37的橫截面大體為V型，在自由端區域的頂點具有β角度。孔封36還有一漏鬥狀第二導入表面38，以保證孔封36容易地插入孔封36進入頸部25的孔中。靠近第二導入面38，孔封設有一環形接觸面39，在封閉狀態時在密封裝置2與頸部25的內側表面41形成一個第三接觸區32。這裡所示的是沒變形的密封裝置2，並由此與頸部25的表面形狀交疊。但是，很明顯，由於密封材料彈性變形，在操作過程中瓶蓋1相對於頸部25可被調整。孔封36的底徑Dr選擇成在其底部區域孔封36並不與瓶蓋頸部相連。在將環形側密封裝置20用到頸部25上時，孔封36以r-方向向內彎曲，這樣它就能適應頸部25孔的內徑Di。這裡描述的本發明的實施例在閉合狀態形成的第三接觸區32布置成大致與外封20的第一接觸區30在同一垂直線上(z軸)。通過在同一水平線上的對應的布置，頸部25可被穩定地固定，從而可增加氣密性和密封性能。瓶蓋的出口角可通過與第三接觸區32和孔封36底部間的距離相一致的工作長度Lb調整。孔封36的工作長度Lb的增長可以得到更長的出口角，並可減少底部出口角(出口角與瓶蓋必須被轉成的角度相一致直到出現出口)。根據應用領域可取消孔封。
如果密封裝置包括在該區域或鄰近中間的頂面35，一個大體為V型的突起(未詳細示出)形成頂部密封(第四接觸區域/密封區)，並在封閉狀態連接頸部25的環形頂表面27。
圖9示出了根據本發明的包括密封裝置的瓶蓋1的另外一個實施例的側視圖，其由兩部件注模製成。圖10示出的是圖9中所示沿EE線的橫截面，圖11示出的是圖10中的局部F的放大圖。
關於圖9到11中所示的密封裝置如何被很好地製得在與本發明同一發明人的、國際專利申請PCT/EP2005/051559中有詳細地解釋，此處公開的發明現已全文結合併且將所有實施例結合入本專利申請。
注意圖11所示。密封裝置2的橫截面和功能如圖11所示，與圖8所示的密封裝置一致，唯一的不同就是此處的密封裝置2由兩種材料製成(外殼材料和襯墊材料)。關於功能，可參考圖8及相應的解釋。
與根據前面圖1到圖8中描述的瓶蓋的區別是，圖9到圖11中瓶蓋的密封裝置2由兩種材料製成，優選由兩種成份注模形成，該密封裝置2由外殼材料製成的一個外殼45(盤狀頂部4和外沿3)和襯墊材料製成的密封襯墊46製成，用來蓋住所有的暴露面，以使容器中物品密封存儲。瓶蓋1的外殼2由聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)製成，並且密封襯墊46由較軟的襯墊材料製成，如泰力士瓶蓋襯墊材料(DarexTM)。外殼45和密封襯墊46，如圖所示，沿邊界面49，50相互穩固結合，這樣可以簡化應用並使將密封裝置2固定成為可能。
密封裝置20的基底22包括一由外殼材料製成的外部向下分支47，用來支撐由襯墊材料製成的內邊緣48。外部向下分支47支撐並穩定內邊緣48和部分由襯墊材料製成的圓形密封環23，並在橫向及縱向方向布置在基底22的底部。如圖所示的襯墊46在XY軸方向沿瓶蓋1的內上表面35擴展，並沿外部向下分支47向下擴展(z軸方向)。內邊緣48由接合部分34合成到垂直頂表面35。圖示的內邊緣48和內基底22都是在其無形變的情況，但在用在一個瓶蓋的頸部上時將會放射性的向外擴展。實施例中在密封襯墊46的外部向下分支47和內邊緣48之間的垂直邊界面49大體是直的，並且稍稍呈漸縮形，這樣密封襯墊46能較容易的在第一步中從模具中取出。取決於應用領域的不同，交界面可有不同的形狀，例如顯示為s線形，這樣外封20的底部可完全由外殼材料製成，並通過外部向下分支47獨立支撐底部。
如與圖8相關的說明，如果密封裝置包括在該區域或鄰近中間的頂面35，一個大體為V型的突起(未詳細示出)形成頂部密封(第四密封區)，並在封閉狀態連接頸部25的環形頂表面27(參見圖8)。
示出的實施例中的密封裝置2還包括一孔封36，與圖6到圖8所示的實施例不同的是，該孔封大體為橢圓狀橫截面。如圖所示，孔封36與襯墊46結合為一體。如果適當，孔封36可以包括由外殼材料製成部分以提高側面支撐能力。可選擇地，或者孔封36可另外由橫向凸紋片支撐(未詳細描述)。
權利要求
1.用來密封容器頸部(25)的密封裝置(2)，其特徵在於所述密封裝置(2)包括a)一適於接合頸部(25)的外自由面(17)的可徑向變形的外部密封裝置(20)，其中b)外部密封裝置(20)具有以大體成P型的橫截面，及c)一環形基底(22)，及d)一個位於環形基底(22)的自由端的的環形密封環(23)，在基底(22)的內表面上方徑向向內突起，並在接合位置與頸部(25)的外自由面(17)形成一個第一密封區(30)。
2.根據權利要求1所述的密封裝置(2)，其特徵在於外部密封裝置(20)中的具有以大體R型橫截面，接合部分(34)位於基底(22)上，並且將垂直頂表面(35)與基底(22)相連。
3.根據權利要求2所述的密封裝置(2)，其特徵在於在密封裝置(2)和頸部(25)的接合狀態下，接合部分(34)在頸部(25)的邊沿(28)和外部密封裝置(20)之間形成第二密封區(31)。
4.根據權利要求3所述的密封裝置(2)，其特徵在於外部密封裝置(20)的形狀，通過邊沿表面(28)與接合部分(34)之間的相互作用，外部密封裝置(20)可控地變形，從而環狀密封環(23)能更牢固地固定在瓶頸(25)的外自由面(17)上。
5.根據權利要求3至4所述的任何一個密封裝置(2)，其特徵在於接合部分(34)有一斜坡狀橫截面。
6.根據權利要求3至4所述的任何一個密封裝置(2)，其特徵在於在接合部分(34)有一凸起的橫截面。
7.根據權利要求3至4所述的任何一個密封裝置(2)，其特徵在於在接合部分(34)有一凹面的橫截面。
8.根據權利要求7所述的密封裝置(2)，其特徵在於接合部分(34)具有比邊沿面(28)的半徑大的半徑R。
9.根據前面任何一個權利要求所述的密封裝置(2)，其特徵在於密封裝置(20)包括由襯墊材料製成的襯墊(46)。
10.根據權利要求9所述的密封裝置(2)，其特徵在於外部密封裝置(20)包括沿一外部向下分支(47)垂直(z軸)伸出的內緣(48)。
11.根據權利要求10所述的密封裝置(2)，其特徵在於由襯墊材料製成的環形密封環(23)，位於內緣(48)的端部。
12.根據前面任何一個權利要求所述的密封裝置(2)，其特徵在於密封裝置(2)包括一孔封(36)。
13.根據權利要求12所述的密封裝置(2)，其特徵在於所述孔封由襯墊材料製成。
14.根據權利要求13所述的密封裝置(2)，其特徵在於孔封(36)有一個由外殼材料製成的芯部。
15.根據權利要求12至14中任何一個所述的密封裝置(2)，其特徵在於孔封(36)有一大體呈圓錐形、以一個角度(α)徑向向外伸出的基底，以及一個大體為漏鬥狀的導入面，該導入面通過位於孔封(36)的最大直徑區域內的環狀接觸面(39)連接，所述基底有一相對其下自由端的逐漸減小的厚度。
16.根據權利要求12至14中任何一個所述的密封裝置(2)，其特徵在於孔封(36)有一大體橢圓狀橫截面。
17.根據前面任何一個權利要求所述，其特徵在於瓶蓋(1)包括密封裝置(2)。
18.根據權利要求17所述的瓶蓋(1)，其特徵在於，瓶蓋(1)包括由襯墊材料製成的襯墊(46)，其牢固地結合在由外殼材料製成、通過兩種材料注模而成的的密封殼(45)上。
19.根據權利要求1至8之一，應用包括密封裝置(2)的瓶蓋(1)到容器頸部(25)的方法，其特徵在於包括以下幾個步驟a)瓶蓋(1)在頸部(25)上對正；b)相對頸部(25)移動瓶蓋(1)直到外部密封裝置(20)和頸部(25)的端面(27)之間建立接觸；c)相對頸部(25)移動瓶蓋(1)，這樣環形密封環(23)沿圓周延伸直到滑入頸部(25)的外自由面(17)並建立第一密封區(30)。
20.根據權利要求19的方法，其中，瓶蓋(1)相對頸部(25)移動，直到在端面(27)和接合部分(34)之間建立第二個密封區。
21.根據權利要求20所述的方法，其中，端面(27)壓在接合部分(34)上，這樣外部密封裝置(20)可控變形，從而環形密封環(23)可以更牢固的壓在外部自由表面(17)上。
全文摘要
本發明涉及一種用於密封容器的瓶頸(25)的密封裝置(2)，尤其是充碳酸飲料的容器。密封裝置包括一可徑向變形的外部密封裝置(20)，適於與容器的瓶頸(25)的外自由表面(17)接合。外部密封裝置(20)包括一個環形基底(22)，其通過一個接合表面(34)接合到垂直頂表面(35)上，並且至少一個環形密封環(23)布置在環形基底(22)的自由端上，在基底(22)的內表面上方徑向向內突起，並在接合狀態與頸部(25)的外自由表面(17)形成一個第一密封區(30)。
文檔編號B65D41/04GK101044067SQ200580035668
公開日2007年9月26日 申請日期2005年8月2日 優先權日2004年9月1日
發明者羅德尼·德魯伊特 申請人:克雷諾瓦通用密封有限公司