CN101014508A - 容器封闭件及组装方法 - Google Patents

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CN101014508A CNA2005800224482A CN200580022448A CN101014508A CN 101014508 A CN101014508 A CN 101014508A CN A2005800224482 A CNA2005800224482 A CN A2005800224482A CN 200580022448 A CN200580022448 A CN 200580022448A CN 101014508 A CN101014508 A CN 101014508A
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詹姆斯·P·斯图尔
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Abstract

一种容器封闭件包括一基座和一阀，该基座具有由第一热塑性材料形成的阀安装部分，该阀由第二热塑性材料形成，并被安装到该阀连接部分。一盖铰接到该基座，并包括从盖的一表面延伸的密封凸缘，该盖被设计用于与该阀在一位置配合，在该位置该阀密封该阀安装部分。该密封凸缘与阀的配合在该二部件之间形成密封。

Description

容器封闭件及组装方法
技术领域
本发明总体上涉及用于分配流体和其它物质的容器，诸如食品(例如调味蕃茄酱)或化妆品容器。特别地，本发明涉及一种挤出型容器的封闭件，容器中的内容物可通过一自闭阀被挤出。
发明背景
许多在挤出型容器中使用的不同构造的自密封阀在现有技术中是已知。美国专利6230940号(Manning等)和美国专利6530504号(Socier)都公开了一种机械地保持在一封闭件内的自密封阀。美国专利5743443号(Hins)公开了一种与一基座结合的阀，该阀/基座的组合被一紧固件保持在一容器的颈上。美国专利6152324号(Baudin)公开了一种直接与一容器结合的阀。美国专利4728006号(Drobish等)公开了一种自密封阀的几个实施例，其中的阀通过一个封闭件机械地保持在一瓶颈上。在所述每一个发明中，阀或阀与部件的组合必须因特别的容器构造而设计，其中的部件是指用于与阀连接的以与容器配合的部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种自密封阀和适配器组件，其制造便宜，易于适应各种构造的容器。
在第一方面，本发明是一种与有颈容器一起使用的封闭件。该封闭件包括一由第一热塑性材料形成的适配器。该适配器优选地具有圆柱形壳体和一第一端及一第二端，该壳体限定了通过该适配器的通道。至少一个适配器连接器接近该第一端。一连接表面接近该第二端。该封闭件还包括一由第二热塑性材料形成的阀。该阀具有一可变形的中央部分，该中央部分具有至少一个开口。该开口在一常闭位置和一打开位置之间发生弯曲，当一预定力作用于该开口所在的中央部分时该开口处于打开位置。该阀包括一在连接表面模制到适配器的外围部分，以形成一适配器和阀的组件。
该封闭件还可包括一基座，该基座具有一顶部，该顶部包括外围部分。一裙部从该顶部的外围部分悬垂。该基座内设置一孔。至少一个基座连接器的大小和形状被设置成与至少一个的适配器连接器配合。通过该适配器连接器和基座连接器的配合，该阀和适配器的组件可被直接连接到该基座。
可用常规方法把该封闭件连接到容器颈，例如螺纹，相互卡合元件，或该封闭件被永久地固定到该容器颈。
优选地，该第一热塑性材料是聚烯烃，例如聚丙烯，该第二热塑性材料是热塑性弹性体。
优选地，该封闭件还包括一铰接到该基座的盖，该盖可在一打开位置和一关闭位置之间旋转或枢转。该盖可包括一位于该盖顶部内表面上的凸出部分，当盖处于关闭位置时，该凸出部分的形状和大小被设置成适于阻止开口在盖处于关闭位置时打开。
该阀还包括设置在该中央部分和外围部分之间的一弯折部分。各种形式的连接器可用于形成该适配器和底座的连接器，包括钩形连接器，相互啮合的珠状凸起和凹槽，具有干涉配合的相互啮合的零件，或互锁波浪形结构的连接器。
在第二方面，本发明包括一种把一封闭件组装到一有颈容器的方法。该封闭件包括由第一热塑性材料形成的一适配器。该适配器具有一连接表面。该封闭件还包括由第二热塑性材料形成的一阀。该阀具有一外围部分，该外围部分在连接表面被模制到该适配器，从而形成一阀和适配器的组件。该封闭件还包括一基座，可被连接到容器和该阀与适配器的组件。该方法包括以下步骤：通过多材料模塑方法形成该阀和适配器的组件；把该阀和适配器组件直接连接到该基座而形成该封闭件；和，把该封闭件连接到容器颈。
在一实施例中，该盖被铰接到基座，并在一关闭位置和打开位置之间旋转。该盖具有一内表面。一密封凸缘形成在盖上和当盖处于关闭位置时从该内表面向下延伸。该密封凸缘包括一下尖端，该下尖端被定位成接触阀的外围部分。该下尖端和该外围部分之间的接触在它们之间形成了实质上的密封。
在本发明的一个构造中，该盖包括一凸出部分，该凸出部分位于盖的内表面上，并被定位得当盖处于关闭位置时靠近阀的中央部分。该凸出部分被设计用于阻止盖处于关闭位置时阀的打开。
该密封凸缘基本上是圆柱面形的，其形状和大小使其在盖处于关闭位置时按压该阀的外围部分。
本发明的基本方面可以多种形式组合。各种结构的优选方面可被相互结合使用，也可单独使用。各个特征提供相对于现有技术的一些优点。这些优点将被在这里通过说明书和附图详细描述，本领域的技术人员将会理解。
附图概述
为了说明本发明，用图的形式表示了本发明的优选形式。应该理解，本发明不限于所示的精确设置和手段。图中：
图1是本发明封闭件的第一优选实施例的透视图，表示封闭件从容器移开，并且该封闭件的盖处于打开位置。
图2是图1封闭件的剖面图。
图3是图1和图2封闭件的横截面图，表示盖处于关闭位置。
图3A是土1-3封闭件的局部放大图，表示一阀、适配器和基座之间的第一实施方式的连接。
图4是类似于图3A的视图，表示一阀、适配器和基座之间的第二实施方式的连接。
图5是类似于图3A的视图，表示一阀、适配器和基座之间的第三实施方式的连接。
图6是类似于图3A的视图，表示一阀、适配器和基座之间的第四实施方式的连接。
图7是类似于图3A的视图，表示一阀、适配器和基座之间的第五实施方式的连接。
图8是图1封闭件的局部放大横截面图，其中包括有助于密封阀的一新颖的帽。
图8A是图8封闭件的局部放大细节。
具体实施方式
这里使用的术语“多材料模塑”指任何传统的模塑方法，其中两种或多种材料在一个模塑周期中被同时或顺序地注入一个模型。多材料模塑意欲包括共轴注射模塑、双轴注射模塑，双枪模塑和插入模塑技术对本领域的普通技术人员是公知的。
参考附图，从图1-3A开始，一容器封闭件总体上用附图标记20表示。该封闭件20适用于与传统容器10一起使用。该容器10包括一个容器颈12，其限定了一个容器的开口14。该容器颈12可设有螺旋外螺纹16，以与封闭件20螺纹配合。作为选择，该容器10和封闭件20可用相互卡合元件(例如凸起和凹槽)连接。另外，该封闭件20可用常规技术，包括熔融、超声熔化或粘合，永久地固定到容器颈12。
容器10最好至少有一个可挤压变形的壁，可被用手变形以挤压容器中的内容物和增加容器内的压力，从而迫使该容器的内容物被挤出。
封闭件20是一基座30、一适配器60和一阀80的组件。在第一优选实施例中，该基座30包括一具有外围的顶部32。在顶部32中形成一开口34，该开口34被一唇部36包围。如以下所讨论的，在该实施例中，唇部36的形状和大小适合于与适配器连接器70配合，因此该唇部作为一个基础连接器38。一个基座裙部40从所述外围悬垂，一般垂直于该顶部32。在该基座裙部40的内表面设置基座螺旋内螺纹42，通过该内螺纹42与外螺纹16的配合，使基座30连接到容器颈12。图中所示尽管是螺纹，但本领域的技术人员将容易认识到，可使用许多其它的常规连接来使所述基座与容器颈配合。
基座30优选地还包括一个盖44，该盖通过铰链46连接到基座30。该铰链可使盖44在一打开位置44a和一关闭位置44b之间旋转或枢转。该盖44包括一具有外围的盖顶48，和一从该盖顶48悬垂的盖裙50。优选地，盖44包括一在盖顶48内侧上的凸起52。优选地，当盖44处于关闭位置44b时，该凸起52的大小、形状和位置防止阀孔86打开。
基座30，包括盖44，优选地使用常规热塑性材料制造，所述材料例如像聚烯烃，包括聚丙烯，并使用常规制造技术，例如像注射模塑，瓶封闭件技术领域的普通技术人员对这些常规技术是熟知的。
适配器60由第一热塑性材料制成，优选地是聚烯烃，例如像聚丙烯。适配器60包括一外壳或外罩62，该外壳优选地是圆柱形，并限定通过适配器的通道64。该适配器60具有一第一端66和一第二端68。优选地靠近第一端66设置至少一个适配器连接器70。在第一优选实施例中，该适配器连接器70是钩件，该钩件与基座连接器38锁合而把适配器60连接到基座30。适配器60还包括一阀连接表面72。阀80沿该表面72被连接到适配器60。对这种封闭件显而易见的是，许多变型可用于形成基座和适配器的连接器38、70，以及阀连接表面72。
阀80由第二热塑性材料制成，优选地是热塑性弹性体。阀80具有弹性可变形中央部分82，其设置有至少一个开口84以形成一孔86。孔86具有封闭位置86a和打开位置86b。该可变形中央部分82的弹性使孔86被偏置成关闭位置86a。对孔86附近的中央部分82作用一预定压力，该中央部分82从收缩位置82a弯曲成扩展位置82b，从而使孔86移向打开位置86b。当作用在该中央部分82的压力降低到预定值之下，孔86的弹性性质使其被偏置回关闭位置86a。优选地，至少是阀80的中央部分82具有基本上一致的壁厚。
阀80包括一外围部分88。该阀外围部分88在连接表面72被模制到适配器60，因而把阀80连接到适配器60而形成一适配器和阀组件。可设置一褶形部分90，形成一折形弯折，以增加中央部分82的弯曲度。该褶形部分90的作用是把中央部分82偏置成收缩位置82a。
现在图1-3示例的优选实施例中基座开口34形成在顶部32。作为选择，基座开口34(和基座连接器38)可以位于基座30上的任何地方，例如在基座30的侧部。
在一个优选实施例中，封闭件20的适配器和阀组件用多材料模塑方法形成。概括地讲，该方法需要顺序地把第一和第二热塑性材料注射到一个模型中，以使适配器60由第一热塑性材料形成，阀80由第二热塑性材料形成，并在模制过程中形成适配器60和阀80的物理连接，不需随后使用粘合剂或其它连接件连接适配器60和阀80。业已发现使用所谓的“中心-壁炉(center-grated)”模塑技术形成阀80的优点，其中阀80的材料通过一通道被注入模型，该通道相对于阀体是中心的和对称的。使用该中心一壁炉方法，发现可以消除或降低否则会出现的不均衡的残余应力，这样改进了阀80的性能。
当适配器和阀组件一体地形成后，该组件被连接到基座以形成封闭件20。如上所讨论，该连接是由适配器连接器70和基座连接器38完成的。如下所讨论，适配器连接器和基座连接器的实施方式有很多。优选的连接是这样一种连接方式，这种连接方式防止以后的脱开。另外，卡合连接是优选的，其中该组件被向下卡合在基座上或基座内，这样就形成了完整的封闭件。
当封闭件形成后，其被连接到容器颈，例如，通过把封闭件20拧到容器颈12上(容器10具有常规螺纹设计)，把封闭件20卡合到容器颈12上(容器具有常规卡合设计)，或把封闭件20永久地固定到容器颈12。
当该封闭件20被组装到容器10后，适配器60不与容器颈12发生接触。也就是说，阀和适配器组件当被结合进封闭件20和被安装在容器10上时，是通过基座30与容器10隔离的。以这种方式，当阀与适配器组件不直接与容器连接或接触时，这种阀和适配器组件的设计一般与容器的设计是独立的，并且一种阀和适配器组件的设计可以适用于不同形式的容器。
使用时，盖44被放置在打开位置44a，挤压容器10，容器10内的内容物在压力和力的作用下贴着阀的中央部分82的内侧。当容器内的压力超过打开孔86的预定值时，容器10的内容物被分配。当容器10内的压力降低到预定值之下时，孔86移回其关闭位置86a。使用后，盖44转回关闭位置44b。如上所讨论，所述盖优选地包括形成在盖上的凸出部分52，该部分与盖44的其余部分一起移动，进入临近孔86的位置。盖凸出部分52抵压孔86，以防止或阻止阀的中央部分82弯曲和/或打开。这样，盖凸出部分52防止在盖44处于关闭位置时容器10因受挤压而排出容器的内容物。
从所公开内容，本领域的技术人员将会理解，封闭件20省略基座30，具有容器颈12的容器10设计有相应于基座连接器38的连接器，用于与适配器连接器70配合，以使该阀和适配器组件直接安装到容器10，也是可以的。
现在参考图4-7，基座30、适配器60和阀80的第二到第五实施例说明：基座30和适配器60、适配器60和阀80之间的连接可以多种方式实现。在图4-7中，第二到第五实施例中的相应于第一实施例中的元件分别用100、200、300、400和500加上第一实施例中的附图标记表示。
图4中表示第二实施例的基座130、适配器160和阀180。适配器连接器170成销形，具有适于与基座连接器138配合的钩状部分。基座连接器138是基座130内的孔形，并且其大小和形状能够接受和配合适配器连接器170。另外，阀180的外围部分188是分叉的，并且沿多个平面与阀连接表面配合。
图5表示第三实施例的基座230、适配器260和阀280。适配器连接器270成凸起形式，适于与基座连接器238配合，基座连接器是位于底座230内的凹槽形式，并且凹槽的大小和形状适于接受和配合适配器连接器270。另外，阀280的外围部分288沿适配器260的外表部分与阀连接表面272配合。
图6表示第四实施例的基座330、适配器360和阀380。适配器连接器370是轴形，该轴具有第一尺寸的长度，适于与基座连接器338配合，该基座连接器是位于该基座330内的凹槽，该凹槽具有一内孔，该内孔具有第二尺寸，从而当适配器370插入该基座连接器338内时发生干涉配合。另外，阀380的外围部分388形成一槽形结构，该槽形结构与适配器360的阀连接表面372以互锁形式配合。
图7表示第五实施例的基座430、适配器460和阀480。适配器连接器470具有波浪形或齿形结构，其适于与基座连接器438上的类似的波浪形结构配合。另外，阀480的外围部分488适合于被接受在适配器460的阀连接表面472中形成的槽内。
现在参考图8，其中表示带有一新颖盖设计的瓶封闭件的局部横截面视图。如上所讨论，盖44优选地包括凸出部分52，该凸出部分被设计成临近或抵靠处于封闭位置的阀，以便防止阀中央部分82的不希望的打开或弯曲。在图8所示的实施例中，盖44不仅包括凸出部分52，在该实施例中该凸出部分优选地是一个或多个间隔开的凸棱200，而且还包括密封凸缘210，该凸缘从盖44的下部表面延伸，并且被定位成与阀的外围部分88的配合点配合，在该配合点它被安装到适配器60的连接表面72。
该密封凸缘被设计成在盖44和阀之间提供物理配合或密封，以防止材料从阀流向盖内。特别地，如图8和图8A所示，密封凸缘210从盖44的内表面或下面向下延伸，并且其具有足够的长度以接触，和特别优选地，压入阀的密封外围部分88。如图8A中所示，密封凸缘210局部压缩弹性的阀材料，以形成密封。密封凸缘210可包括一尖端，该尖端被设计成有利于紧密封，例如像所示的尖头。
密封凸缘210可以是完全圆柱面形，以密封该外围部分88。作为选择，密封凸缘210可构成一系列的间隔的凸缘部分，以便以间隔的区域接触该外围部分。该凸缘部分可以形成图中所示的基本刚性的构件，也可被设计成具有一定的挠度，以适应制造误差。
尽管图中示出了凸缘210与凸出部分52的组合，但显然，对盖来说两者可都不需要。例如，由于密封凸缘210被设计成在阀的周围提供密封，所以盖可望不包括凸出部分。
本发明可以其它不脱离发明精神或基本特征的方式实施，因此，应当注意权利要求而不是前述说明，权利要求表示发明的范围。
尽管描述了不同的实施方式，但本领域的技术人员将会明白不同实施方式的特征该如何组合。
另外，尽管本发明用示例性实施例进行了描述和说明，但本领域的技术人员应当理解，可以做出前述的和其它的各种变化、省略和增加，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (23)

1、一种有颈容器的封闭件，该封闭件包括：
一适配器，由第一热塑性材料形成，并具有一壳体，该壳体具有延伸通过该适配器的通道，该适配器包括一第一端和一第二端，在或临近该第一端上具有至少一个适配器连接器，并且在或临近该第二端上形成一阀连接表面；
一阀，由第二热塑性材料形成，该阀具有一可变形的中央部分，该中央部分具有至少一个阀孔和一外围部分，该外围部分在阀连接表面被用多材料注射方法模制到该适配器，从而形成一阀和适配器的组件；和
一基座，其具有：
一带有外围的顶部，一裙部从该外围悬垂；
至少一个基座连接器，适于与至少一个适配器连接器配合，通过该适配器连接器和基座连接器的配合，使该阀和适配器的组件被直接连接到基座；和
设置在该基座连接器附近的一基座孔，该基座孔与安装在该基座上的阀和适配器组件的阀孔流体地连通。
2、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该基座孔位于该基座的顶部。
3、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，至少一个的阀中央部分具有基本上均匀的壁厚。
4、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该容器颈具有外螺纹，该基座裙部包括一内螺纹，通过该外螺纹和内螺纹的配合使该封闭件连接到容器颈。
5、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该容器颈设有一第一卡合元件，该基座裙部包括一第二卡合元件，通过该第一卡合元件和第二卡合元件的配合使该封闭件连接到容器颈。
6、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该封闭件被永久地固定到该容器颈。
7、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该第一热塑性材料是聚烯烃，该第二热塑性材料是热塑性弹性体。
8、根据权利要求7的封闭件，其特征在于，该聚烯烃是聚丙烯。
9、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，还包括一铰接到该基座的盖，该盖可在一打开位置和一关闭位置之间旋转。
10、根据权利要求9的封闭件，其特征在于，该盖包括一位于该盖内表面上的凸出部分，该凸出部分临近阀的中央部分，当盖处于关闭位置时，该凸出部分适于阻止阀在盖处于关闭位置时打开。
11、根据权利要求9的封闭件，其特征在于，该盖具有内表面，一密封凸缘形成在盖上和当盖处于关闭位置时从该内表面向下延伸，该密封凸缘包括一下尖端，该下尖端被定位成接触阀的外围部分，该下尖端和该外围部分之间的接触在它们之间形成了实质上的密封。
12、根据权利要求11的封闭件，其特征在于，该凸缘基本上是圆柱面形的，其形状和大小使其在盖处于关闭位置时按压该阀的外围部分。
13、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该阀还包括一设置在该中央部分和该外围部分之间的弯折部分。
14、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该适配器连接器包括一与基座连接器配合的钩形部分。
15、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该适配器连接器是凸起和该基座连接器是相应的凹槽。
16、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该适配器连接器具有一外延，该外延具有第一尺寸，该基座连接器具有一内孔，该内孔具有第二尺寸，当连接时在该适配器和基座连接器之间存在干涉配合。
17、根据权利要求1的封闭件，其特征在于，该适配器和基座连接器是互锁的波浪结构。
18、一种把一封闭件组装到一有颈容器的方法，该封闭件包括：一适配器，由第一热塑性材料形成并具有一连接表面；一阀，由第二热塑性材料形成，并具有一外围部分，该外围部分在连接表面被模制到该适配器，该连接表面连接该阀和该适配器，从而形成一阀和适配器的组件；和一基座，可被连接到容器和该阀与适配器组件，包括以下步骤：
通过多材料模塑方法形成该阀和适配器组件；
把该阀和适配器组件直接连接到该基座而形成该封闭件。
19、根据权利要求18的形成一封闭件的方法，其特征在于，该直接把适配器连接器连接到该基座连接器的步骤包括：把该适配器连接器向下按压到基座连接器上，迫使该适配器连接器与该基座连接器配合。
20、形成一有颈容器的封闭件的方法，该封闭件适于与该容器的颈配合，该方法包括以下步骤；
提供一具有一模腔的模型，该模腔限定一适配器和一阀，该适配器的模腔包括一限定适配器壳体的部分和一限定适配器连接器的部分，该限定适配器连接器的部分位于该壳体的一端附近，该阀的模腔包括限定一阀连接的部分，该模型的阀连接部分位于该壳体的第二端附近；
把第一热塑性材料传输到该模型而形成该适配器；
把第二热塑性材料传输到该模型而形成该阀，该第二热塑性材料不同于该第一热塑性材料；
冷却这两种热塑性材料而形成一适配器和阀的组件；
提供一封闭件的基座，该基座具有适于连接到该容器的颈的部分；该基座包括一基座连接器；和
直接把该适配器连接器连接到该基座连接部分而形成该封闭件。
21、根据权利要求20的形成封闭件的方法，其特征在于，该直接把适配器连接器连接到该基座连接器的步骤包括：把该适配器连接器向下按压到基座连接器上，迫使该适配器连接器与该基座连接器配合。
22、一种用于有颈容器的封闭件，该封闭件包括：
由第一热塑性材料形成的一适配器，其具有：
限定了通过该适配器的一个通道的一壳体；
在该适配器上的一第一端和一第二端；
在或临近该第一端的、在该适配器上的至少一个适配器连接器；
在或临近该第二端的在该适配器上的一连接表面；
由第二热塑性材料形成的一阀，其具有：
一可变形的中央部分，该中央部分具有至少一个孔，该孔形成一开口；
在连接表面模制和连接到该适配器的一外围部分，从而形成一阀和适配器的组件；
一基座，其具有：
包括一外围的顶部；
从该外围悬垂的一裙部；
在该顶部的一孔；
至少一个基座连接器，其形状和大小使其配合至少一个适配器连接器，从而通过该适配器连接器和基座连接器的配合使该阀和适配器的组件直接连接到该容器；
其中，该封闭件可连接到容器的颈，从而使该阀和适配器组件通过该基座与容器隔离。
23、一种用于有颈容器的封闭件，该封闭件包括：
由第一热塑性材料形成的一适配器，该适配器具有一圆柱形壳体，该壳体具有一延伸通过该壳体的通道，该适配器包括一第一端和一第二端，在或临近该第一端的、在该适配器上的至少一个适配器连接器，在或临近该第二端的在该适配器上的一阀连接表面；
由第二热塑性材料制成的一阀，该阀具有一可变形的中央部分，该中央部分具有至少一个孔，该孔形成一开口，和一在连接表面利用多材料模塑方法模制到该适配器的外围部分，从而形成一阀和适配器的组件。
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