专利名称：一种用户容易使用的瓶子和封盖螺纹组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及容器改进的螺纹封盖组件。本发明还提供了改进的螺纹封盖。
背景技术：
目前商业大规模生产的饮料容器的颈部和封盖带有连续螺旋型螺纹。螺纹包括容器颈部的单个基本连续的带有小螺旋角的螺纹部分，螺旋角一般小于5°。小螺旋角是必要的以便保证封盖不会自动松开。当封盖旋紧到容器颈部时，小螺旋角还可提供必要的杠杆作用使封盖和容器颈部之间实现气密压缩密封。螺旋螺纹的小螺旋角还意味着封盖一般需要转动超过360°才能使其完全脱开容器颈部。
这种小螺旋角螺旋螺纹的缺点包括要费力地转动，以取下和重新固定封盖到颈部，过多使用模制材料来形成长螺旋螺纹，由于螺纹的小螺旋角，开启显示环与封盖裙部产生不可信的分离。
本申请人已经在专利申请WO 95/05322介绍了一种碳酸饮料容器的改进的压力安全封盖。该申请介绍了具有基本连续的螺纹线的容器封盖组件，螺纹线形成了基本连续的螺旋螺纹路径，螺旋的倾斜角可以变化。通过转动360°或不到360°封盖可从容器颈部的完全脱开位置移动到完全固定位置。颈部或封盖的螺纹设有可互相接合的构件，当封盖受到从容器颈部向外方向的轴向压力时，可阻挡或限制封盖沿脱开方向转动超过中间位置，颈部和封盖设有通孔，至少当封盖位于中间位置时，可从容器颈部排出气体。这种压力安全特点防止了封盖开始从容器颈部松开时封盖失控地掉落。因此，容器和封盖组件上允许使用短的更陡倾斜度的或多头的螺纹，从而使该组件非常方便老人和儿童使用，且不会丧失压力安全。WO97/21602，WO99/19228分别介绍了WO 95/05322的组件的改进。
在WO 95/05322中示例性显示的饮料容器封盖组件具有封盖上短的突出螺纹段和容器颈部上长的螺纹段。这种设置是常用的，部分原因是要求高速注射模制封盖，根据这个要求，封盖必须以很小变形地用单个模芯(最好)顶出。
有意思的是，具有各种形式顶部螺旋的饮料容器尚未完全代替带有冠状封盖的玻璃瓶。尽管存在下面的事实，冠状封盖要求用开瓶器来打开，不能以气密方式重新固定到瓶颈部，从而要求打开后马上消费掉瓶中的全部容纳物。
本申请人认为继续使用冠状封盖的一个原因是玻璃瓶更适合直接从瓶口饮用，因为表面光滑的瓶口更适合消费者的嘴唇。这个特点可称作消费者欢迎的瓶口。相反地，容器的颈部螺纹代表着对于嘴唇来说是粗糙或可引起磨损的表面。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于容器的进行了改进的顶部螺纹封盖组件。本发明特别适合于饮料容器，包括碳酸饮料容器。
本发明提供了一种带螺纹的容器封盖组件，包括带有开口的容器颈部；用于颈部的封盖，所述封盖具有基部和裙部；位于所述颈部的第一螺纹，所述第一螺纹包括一个或多个第一螺纹段；所述封盖裙部内表面上的第二螺纹，所述第二螺纹包括一个或多个第二螺纹段；所述第一和第二螺纹设置成，通过使用者简单转动颈部的封盖，能够进行固定、取下和重新固定封盖到颈部的密封位置；其中所述第一螺纹段比所述第二螺纹段短，和各所述第二螺纹段由多个径向间隔开的突出部分组成，各所述突出部分围绕封盖裙部径向延伸不超过大约60度。
容器颈部最好用热塑性材料制造，即用模制的聚合物，但也可用玻璃制造。
封盖最好用注射模制的热塑性塑料制造，本发明的特别优点在于封盖可容易地通过高速注射模制来制造，下面将进一步介绍。
对于碳酸饮料容器来说，颈部的平均内径一般在大约1.5到3厘米。在另外实施例中，颈部具有较大的直径以利于饮用或从颈部倾倒，如平均内径在大约3到8厘米，最好在大约4到6厘米。
至少要有两个所述第一螺纹段。最好有至少4个所述第一螺纹段。对于较大的颈部，特别地可以有6个、8个、10个、12个或更多个第一螺纹段。第二螺纹段的数量一般与第一螺纹段的数量相同。最好导致螺纹头数等于第一螺纹段数量，或者至少要有2头螺纹，最好是至少要有4头螺纹，比如6头螺纹或8头螺纹。
容器颈部的第一螺纹段比第二螺纹段短。即，其沿径向围绕颈部延伸通过的角度比第二螺纹段绕封盖裙部延伸通过的角度小。第一螺纹段最好不在整个颈部上延伸，最好在容器颈部上不重叠。至少一个第一螺纹段围绕容器颈部沿圆周延伸大约1到60度，更好是绕容器颈部延伸大约2到45度，5到30度更加好，最好是大约10到20度，并且最好所有的第一螺纹段都这样延伸。各第一螺纹段的最大长度为大约2到20毫米，大约4到15毫米更好，最好是大约6到12毫米。所有的第一螺纹段最好具有基本相同的形状和结构，因此，螺纹的头数可等于第一螺纹段的数量。
术语“第一螺纹段”一般是指容器颈部表面的倾斜的细长突出部。一般不是指简单的突出部分或凸部。第一螺纹段表面的平均倾斜度是大约5°到25°，最好是10°到20°。第一螺纹段的上下表面可具有不同的倾斜度，一个或另一个所述表面的倾斜度可以变化。至少一个所述表面最好具有围绕容器颈部延伸至少5°的至少一个恒定倾斜区。例如，第一螺纹段可以是具有圆端部的短螺旋螺纹段，类似于WO 95/05322或WO 97/21602中详细介绍的封盖螺纹段的形状。
第一螺纹段沿颈部纵轴向的截面可以是三角形、矩形、圆整或倒角的矩形、或梯形。第一螺纹段最好是光滑的。即，螺纹段至少一个边的形状沿颈部纵轴线显现出圆整或倒角的截面，螺纹段的边和顶部之间不是三角形、矩形或梯形截面。最好螺纹段的几乎所有边以这种方式光滑。与现有技术相比，螺纹段的顶和边之间的曲率半径最好增加。例如曲率半径可以是至少0.5毫米，最好是至少1到2毫米。螺纹段沿颈部纵轴向的截面基本是连续曲线，比如半圆或正弦曲线。这种光滑形状可提高颈部螺纹制品受使用者欢迎的程度。
第一螺纹段在颈部圆柱基体以上的最大径向高度大于0.1毫米，大于0.2毫米更好，在0.5到3毫米之间还要好，最好是在1到2毫米之间。第一螺纹段的宽度(沿容器颈部的纵轴线测得)是1到6毫米，最好是2到4毫米。使用相对大和高的螺纹段有助于产生使用者喜欢的颈部表面，适当的顶部螺纹可通过压力固定的方式固定和重复固定到颈部。然而，第一螺纹段的缩短和第一螺纹段的通常圆整或平整的截面使得较高的颈部受使用者欢迎，尤其使得直接从瓶口饮用的使用者的嘴唇感到舒服。
封盖裙部内侧的第二螺纹段最好形成基本连续的螺旋螺纹路径，沿此路径第一螺纹段从基本上完全脱开的位置移动到封盖基本上完全固定在容器颈部的位置。即，第一和第二螺纹段不会如插入式封盖那样(一般用于短螺纹段)以台阶形式接合，而是以惯用的连续螺旋螺纹形式进行接合。换句话，螺纹路径的倾斜度在整个长度上一般小于90度。应当认识到，螺旋的倾斜度可以不恒定。如前所述的碳酸饮料封盖组件，螺旋螺纹路径的平均倾斜度最好是从5到20度。对于前面所述的宽口组件，倾斜度也不同。
这样的连续螺纹线路径使得组件很容易被老人、体弱的人和儿童关闭。相反地，美国专利US-A-5135124介绍的那种插入式螺纹要求相对复杂的台阶操作来固定封盖到容器颈部，结果是封盖经常不能令人满意地固定到容器颈部。此外，设计打开插入式封盖组件时能够可靠和容易地分离的开启显示环非常困难。最后，与插入式螺纹相比，连续螺纹线使体弱的人容易克服容器内部压力拧紧。
第二螺纹段不是插入式螺纹段。第二螺纹段绕封盖裙部延伸足够的距离，一个螺纹段的顶部接近另一螺纹段的底部，并最好绕封盖裙部重叠另外的螺纹段一定角度距离。即，相邻的第二螺纹段的各个顶部和底部最好沿圆周重叠。至少一个第二螺纹段围绕封盖裙部延伸至少45度，至少60度更好，最好是至少90度。在螺纹段的所述顶部和底部之间形成螺纹间隙。当封盖拧到容器颈部或从其脱开时，第一螺纹段移动通过螺纹间隙。
最好设置4个、6个或8个第二螺纹段。第一和第二螺纹段最好形成4头、6头或8头的基本为连续和快速倾斜的螺纹路径。
封盖最好通过一次平滑转动大约360度或不到360度，大约180度或不到180度更好，最好是大约90度或不到90度，从容器颈部上的完全脱开位置移动到完全接合位置。
第二螺纹段在封盖裙部的圆柱表面以上的最大径向高度大于约0.1毫米，大于0.2毫米更好，距离0.5到3毫米之间还要好，最好是大约在1到2毫米之间。第二螺纹段的宽度(沿封盖裙部的纵轴线测得)大约为1到6毫米，最好是大约2到4毫米。
第二螺纹段分别由一个或多个径向间隔开的突出部组成，所述各突出部分绕封盖裙部径向延伸不超过大约60度，不超过45度更好，最好是在大约2度到35度之间。径向间隔开的突出部最好被径向延伸0度到10度，最好是径向间隔0.5度到大约2度，的间隙沿径向间隔开。间隙的宽度最好是大约0.1毫米到大约5毫米，最好是大约0.5毫米到2毫米。换句话，第二螺纹最好是断开的或间断的螺纹，各螺纹段带有多个间隙，但间隙在径向足够窄，不会干扰第二螺纹段的操作。即，第二螺纹段仍形成基本连续的螺旋螺纹路径。这要求第二螺纹段上的间隙(以及第二螺纹段之间的间隙)沿径向要比第一螺纹段窄。
各第二螺纹段最好由至少两部分组成，更好是由三或四部分组成，这样表示螺纹段有至少一个或最好有至少二个或三个间隙。在第二螺纹段上存在间隙，当打开带压的容器时，可促进气体通过第二螺纹段排出。更重要的是，封盖在高速制造期间容易顶出单件模芯，因为断开的螺纹对封盖裙部径向膨胀具有较低的阻力。
至少一个第二螺纹段最好具有光滑的截面。第二螺纹截面最好与上面介绍的第一螺纹段的截面互补。应当认识到，如果具有平行于旋转轴线的配合截面形状，可导致第一和第二螺纹段之间更好地配合。此外，封盖上的倒角或光滑的螺纹使得更容易推开模芯，有利于通过注射模制来高速制造封盖，因而无需采用多个部分组成的模制件。
本发明还可应用于各种不同的便于使用者使用的容器，包括碳酸饮料和非碳酸饮料的容器。本发明还可用于模制的热塑性塑料容器的封盖组件、玻璃或金属容器的封盖组件，以及组合件(如玻璃容器颈部带有金属或热塑料的封盖)。
根据本发明的容器封盖组件最好还包括容器颈部和封盖上的互补的锁定机构，在所述封盖已经固定或重新固定到容器颈部后，可阻止封盖从容器颈部的完全接合位置松开，直到施加预定的最小打开扭矩。这些构件可使用倾斜度更大的螺纹和空转(平行)螺纹，不会出现封盖自动脱开的问题。使用倾斜更大的螺纹可在普通颈部制品颈部的尺寸和高度限制下采用更宽和更高的螺纹段。
容器颈部的锁定机构最好包括突出部或凹槽，以接合封盖裙部上的互补的突出部或凹槽。容器颈部的突出部或凹槽最好是光滑的，如前面所介绍的。
锁定机构最好包括容器颈部上的纵向锁定肋和封盖裙部上的互补的锁定斜面，当封盖完全接合到容器颈部时，锁定肋与锁定斜面的固定边对接。在另外的可选择实施例中，锁定凹槽，如纵向槽可设置在一个或多个第一或第二螺纹段，纵向锁定肋可设置在另外的容器颈部或封盖裙部上。因此，在容器颈部的封盖完全接合和密封位置，锁定肋容纳在螺纹段的凹槽中。这种锁定机构在WO 91/18799和WO 95/05322给出介绍，其内容本文参考引用。
互补的锁定件提供了许多重要优点。首先，可防止由于容器内部的压力封盖从容器颈部上的完全接合和密封位置松脱。还有，容器颈部和封盖可采用更陡倾斜度的螺纹。此外，当封盖到达容器颈部的完全接合和密封位置时，锁定机构提供肯定的声响，因此使用者得到到达该位置的肯定提示。这样有助于保证准确的压缩程度施加到容器和封盖之间，得到有效的气密密封。
根据本发明的容器封盖组件最好是用于碳酸饮料的组件，其中容器包括设置在颈部和封盖的可互相接合的构件，当封盖受到沿容器颈部向外方向的轴向压力时，可阻止或限制封盖沿松开方向旋转超过中间位置。这就是所谓的压力安全特性，用于在压力下从容器颈部取下封盖时，防止封盖失控脱开或掉落。该压力安全特性的优选实施例在WO 95/05322、WO 97/21602和WO 99/19228给出介绍，其内容本文参考引用。
第一和第二螺纹最好设置成，至少当封盖位于所述中间位置时，允许封盖相对颈部轴向移动；例如在带压容器的内部轴向压力作用下，可接合的构件最好在封盖沿颈部向外方向轴向移动时能互相接合。可互相接合的构件最好设置成，当封盖在中间位置沿朝颈部向内的方向轴向移动时，如封盖向容器颈部拧紧时，不能互相接合。
互相可接合的构件最好包括在一个第二螺纹段的下表面上形成的台阶或凹槽以提供第一对接表面，一个第一螺纹段上的第二对接表面与此表面对接，当封盖在从容器颈部向外方向上的轴向压力作用下在所述中间位置沿脱开方向转动时，将受到阻挡和限制。
第二螺纹段最好包括具有第一纵向截面的第一螺纹部分，和具有第二纵向截面的第二螺纹部分，第二纵向截面比第一纵向截面窄，因此，第一螺纹段对接第二螺纹段。比较宽的第一截面最好临近第二螺纹段的圆周向重叠区，导致在该区有比较窄的螺纹间隙。
根据本发明的组件最好包括另外的在颈部和封盖之间形成压力密封的机构。在一些实施例中，密封机构包括封盖基部内可压缩衬垫，可与容器颈部的唇边对接。密封衬垫最好用可压缩的弹性体形成。圆周向密封肋设置到容器颈部的唇边上，或设置在封盖的基部内密封衬垫的下面，以使弹性体的压缩最佳化，实现压力密封。但是，容器颈部的唇边最好是光滑和圆整的，以便最佳化使用方便性。
在另外的实施例中，密封机构可包括同心向封盖裙部内侧突出的圆柱形密封凸部，因此与靠近开口的容器颈部内侧形成压力密封。
容器颈部和封盖的第一和第二螺纹段最好是具有变化倾斜度的螺纹，如WO 97/21602的介绍，其内容本文参考引用。由第一和第二螺纹段形成的松开螺纹路径的倾斜度在第一区较低，在沿松开方向与第一区间隔开的第二区的倾斜度较高。第一区的螺纹路径的倾斜度最好基本是常数。第一区一般包括封盖与容器颈部的密封位置。第一区最好绕容器颈部或封盖裙部的圆周延伸20°到40°。第一区的下螺纹表面的倾斜度在1°到12°的范围，最好在2°到8°的范围。
第二区最好位于螺纹路径的第一区附近。第二区的螺旋螺纹路径的倾斜度最好基本是常数，第二区最好绕容器颈部或封盖裙部的圆周延伸15°到35°。第二区的螺纹路径的倾斜度在15°到35°的范围。
使用变化倾斜度的螺纹使其容易结合具有较陡平均倾斜度的快速旋转螺纹，这样的倾斜度老人和儿童容易使用，并具有压力安全的特性。快速旋转螺纹带来的问题是倾斜度过陡，当容器具有压力时，封盖容易从容器颈部上的完全固定位置退出。这个问题可通过使用插入式螺纹来克服，但如上所述，使用插入式螺纹可导致许多另外的问题。相反地，变化倾斜度的螺纹解决了压力下封盖退出的问题，同时保持了连续快速转动螺纹的所有优点。
螺旋的松开螺纹路径最好还包括靠近第二区的第三区，第三区具有较低的倾斜度。第三区最好具有相对恒定的倾斜度，可处于1到12°的范围，最好为2到8°。第三区最好包括当封盖被阻挡在中间气体排出位置时的封盖在容器颈部的位置。第三区相对较低的倾斜度减少了封盖在高气体排出压力下越过阻挡机构的可能性。
封盖组件最好包括封盖裙部内表面上的凹槽，凹槽位于沿圆周重叠的两个第二螺纹段之间，以增加作为第二螺纹段之间气体出口的截面区。
已经发现相邻的第二螺纹段的重叠部分之间的螺纹间隙的截面过小，不能在所有情况下形成最佳的气体排出。可通过增加螺纹间隙截面增加气体流过螺纹间隙的流量来克服这个困难。
在第二螺纹段的圆周向重叠区域的排气路径的增加的截面区允许容器内压力从此快速排放，从而减少了排气时封盖阻挡在中间位置的时间，且不会有任何压力安全的损失。
凹槽最好包括绕所述重叠区的第二螺纹段之间的封盖裙部延伸的细长槽。细长槽最好基本平行于螺旋螺纹路径延伸。凹槽最好包括在封盖裙部内侧的细长槽。凹槽的纵向截面区最好是靠近凹槽的第二螺纹段部分的平均纵向截面区的5％到50％。
在第二方面，本发明提供了容器封盖组件的封盖，所述封盖包括基部和裙部，所述裙部包括从裙部向内突出并绕裙部沿径向至少延伸大约90°的多个螺纹段形成的螺纹，其中螺纹段分别由多个径向间隔的突出部分组成，各所述突出部分绕封盖裙部径向延伸不超过大约60°。
上面根据本发明的这个方面的封盖的优选特征是相对本发明的第一方面进行介绍。封盖最好通过热塑性塑料注射模制形成。
现在将参考附图通过示例的方式来更加详细地介绍根据本发明的容器封盖组件的特定实施例，其中图1是根据本发明的容器封盖组件的视图，其中封盖处于容器颈部的完全接合位置，颈部用正视图来显示，封盖的裙部部分剖开以显示容器颈部的螺纹；图2是图1中封盖组件取下封盖后的容器颈部的侧视图；图3是只通过图1的组件封盖的剖视图；图4是图1组件的封盖裙部的螺纹的平面化突出部，影线显示的颈部螺纹分别位于施加封盖期间的各个顺序位置；图5显示了与图4类似的突出部，但影线显示的颈部螺纹分别位于取下封盖期间的各个顺序位置。
具体实施例方式
首先参见图1和图2，该实施例是容器封盖组件，非常适合碳酸类饮料容器。这种组件的主要特征类似于国际专利申请WO 95/05322和WO 97/21602和WO 99/19228介绍和公开的组件的特征，这些专利的内容特别地在本文引用参考。但是，很重要地发现本发明的封盖和颈部的螺纹是相反于这些申请中所介绍的封盖组件。即，早前的专利说明书详细介绍的组件在封盖裙部具有较短螺纹段，在颈部具有较长螺纹段，因此本发明提供的颈部具有较短的螺纹段，在封盖裙部有较长的螺纹段。
组件包括碳酸饮料容器的颈部10和封盖12。容器颈部和封盖都用塑料材料形成。容器最好以碳酸饮料容器惯用的方式通过注射模制和吹塑模制聚对苯二甲酸乙二醇酯形成。封盖最好用注射模制聚乙烯来形成。
在容器颈部10，设置了由如图2所示的4个第一螺纹段18组成的4头第一螺纹，在图3到5所示的螺纹进展中用影线来表示螺纹段。第一螺纹段18是短螺纹段，绕颈部延伸大约33°，并具有大约6°的较低倾斜度的下表面60和大约13.5°的中间倾斜度的上表面62。第一螺纹段具有沿颈部轴线基本为梯形的截面。容器颈部具有圆形的唇边以增强颈部的使用便利程度。
参考图1到3，封盖12包括基部14和裙部16。封盖裙部16设置了由4个第二螺纹段20形成第二螺纹，各螺纹段是由4个径向间隔开部分组成，其中各部分由间隙分开并分别具有下螺纹表面22和上螺纹表面24(本文中的用语“上”意味着靠近封盖的基部，即远离封盖的开口端)。上下第二螺纹表面22、24使螺纹段形成基本梯形侧边，其与第一螺纹段的形状互补。基本连续的近似螺旋的螺纹间隙26在相邻的第二螺纹段20的上和下表面22，24的互相重叠区之间形成。
可清楚地看到相邻的第二螺纹段20的上和下部分沿圆周在一部分长度上重叠。
这种组件的重要特征是第二螺纹段20上表面24的形状，这在国际专利申请WO 97/21602给出了详细介绍。在第一上区28的上螺纹表面24具有基本恒定大约为6°的倾斜度。上区28连接中区30，其具有基本恒定大约为25°的高得多的倾斜度。第二螺纹段20形成的螺旋螺纹路径的平均倾斜度为13.5°。
第二螺纹段20还包括类似于国际专利申请WO 95/05322介绍和公开的压力安全特征。简单地，第二螺纹段20的最低部分形成台阶，可与第一螺纹段18的端部对接，当所述第一螺纹段18与上表面24对接，即当封盖受到沿容器颈部轴向向外方向的力时，可阻挡封盖12与颈部10的螺纹松开。第二螺纹段的上表面24的第三区34位于台阶32附近，其也具有大约6°的低倾斜度。
容器和封盖组件还在容器颈部和封盖上设有互补的锁定件，来阻挡封盖从容器颈部上的完全接合位置脱开，除非施加最小的脱开转矩。这些锁定件包括容器颈部上4个径向等间距的锁定肋36和封盖裙部16内侧的4个径向等间距的固定斜面38。斜面38包括径向倾斜的外表面40和径向突出的固定边44，当封盖完全结合到容器颈部时，肋部36对接到固定边。互补的锁定件可以如国际专利申请WO91/18799所介绍的，其全部内容本文参考引用。但在这个实施例中锁定肋设置在容器颈部上，未设置在封盖，这样可帮助提高容器颈部制品的使用便利性，尤其是在设有适当的光滑肋部的情况下。
容器和封盖组件还包括在封盖和容器颈部之间形成气密密封的机构。该机构可包括气密弹性体密封衬垫46，可压缩到容器颈部的唇边上。最好当弹性密封衬垫压缩到原有厚度的30％到70％之间时，实现最佳密封。在另一实施例中，密封的实现可以不必设置衬垫，例如可通过压缩封盖上适当结构的圆周向密封肋或肋片到容器颈部来实现。
第二螺纹段20的下端端接到形成纵向肩部72的突出部，肩部形成第一止动部，第一螺纹段18的第二端74可对接第一止动部，阻挡封盖过份拧紧到颈部上。
容器封盖组件还包括开启显示安全特征。包括开启显示环50，其初始与容器封盖12的裙部16整体形成，通过容易破裂的连接件52相连接。开启显示环50包括多个整体形成的柔性径向向内突入固定片54。圆周向固定唇边56设置在容器颈部10。棘齿状突出部(未在实施例中显示)也设置在容器颈部，位于圆周向固定唇边56的下面并绕容器颈部径向间隔开，可阻挡开启显示环50在容器颈部10上沿松开方向的转动。但是，也可以选择光滑的，或省略棘齿状突出部，以提高颈部制品的使用便利性。开启显示环的结构和操作在国际专利申请WO 94/11267给出了介绍和公开，其全部内容在本文中参考引用。
使用中，封盖12通过惯用方式拧紧固定到容器颈部10。封盖12可通过转动大约90度从容器颈部10的完全脱开位置移动到完全接合位置。当封盖拧紧时，使用者一般会向封盖施加指向容器颈部的纯轴向力，因此，第一螺纹段18对接封盖裙部的第二螺纹段20的突出部分的上表面22并沿其移动，如图4所示。可以看出，第一螺纹段沿倾斜度变化的螺旋线沿基本连续的路径移动。第一和第二螺纹是空转，即螺纹段之间基本没有摩擦力矩，直到接近完全接合位置。封盖旋转90度、基本连续螺纹路径和空转螺纹等特征使得封盖非常容易固定到容器颈部，特别适合老人、关节炎患者或儿童。
当封盖接近容器颈部10的完全接合位置，多个情况发生。首先，开启显示环50开始越过容器颈部的固定唇边56。开启显示环50的固定片54径向向外变形使开启显示环越过固定唇边56，无需过多的径向应力作用到易破裂的连接件52。
其次，容器颈部的锁定肋36顶入封盖裙部16的固定斜面38的外倾斜表面40。倾斜表面40的平缓斜率与封盖裙部16的弹性意味着只要施加较小的力矩就可使锁定肋36顶入。
第三，容器封盖基部内的密封衬垫46和容器颈部上的密封唇48之间初步对接使封盖产生沿容器颈部向外方向的径向力。该力推动螺纹段18与第二螺纹段20的突出部分的下表面22脱开，而与第二螺纹段20的突出部分的上表面24对接。具体地，可导致第一螺纹段18与上螺纹表面24的突出部分的上区28对接。封盖沿拧紧方向的连续转动使第一螺纹段18沿上区28移动，直到到达图4所示的最终的完全接合位置。上表面28的低倾斜度意味着进一步转动将施加有力的杠杆作用(凸轮系统)将密封衬垫46压到密封肋48，以便实现有效的气密密封。
当封盖12达到容器颈部10的完全接合位置后，锁定肋36卡到各个倾斜表面40的顶部，并与棘齿状斜面38的较陡的固定表面对接。在同一位置，第一螺纹段18的第二端74在第二螺纹段的顶部与止动肩72对接，从而阻挡封盖进一步拧紧，否则将损坏螺纹和/或使密封衬垫过压力。
当封盖12位于容器颈部10的完全接合位置，第一螺纹段16的上表面60对接第二螺纹段20的突出部分的上螺纹表面24的上区28，如图3所示。第一螺纹段20的上表面具有低倾斜度以配合上区28的倾斜度，使区28的突出部分之间的接触面积最大，使封盖施加的轴向力尽可能绕容器颈部均匀分配。因为区28的低倾斜度，容器内部压力产生的容器颈部向外方向的较小轴向力通过在这个位置的螺纹表面的对接转换成脱开旋转力。这样就极大地减小了在压力下自动松开的倾向。自动松开还受到锁定肋36和锁定斜面38的固定边44之间对接的限制。该组件的一个重要优点是下区28的螺纹低倾斜度导致的自动松开倾向的减少意味着锁定件36、38的最小打开扭矩可以减少，而且不会出现封盖自动掉落的危险。这使得封盖更容易被老人或关节炎患者或是儿童取下，且不丧失封盖的压力安全。
使用中，封盖通过简单的松开螺纹就可从容器颈部取下。图5显示了容器颈部的的短螺纹段的松开螺纹路径。开始，要有很小的松开转矩来克服锁定件36、38的抵抗力。一旦克服了抵抗力，使用者就不需要施加转矩来旋下封盖。容器内的内部压力沿离开容器口的方向施加轴向力到封盖，结果是，当封盖旋开时，第一螺纹段18越过第二螺纹段20的突出部分的上表面28。第一螺纹段开始沿上区28移动，然后沿第二螺纹段20的上表面的倾斜度较陡的中区30移动。第一螺纹段18然后与第二螺纹段20的下突出部分对接，如图5所示。在这个位置，当气体沿螺纹路径26排出时，封盖不能进一步松开。应当注意到，在这个中间气体排出位置，第一螺纹段18主要对接第二螺纹段20的上表面的区域34。区域34的低倾斜度导致封盖上的较小的轴向力转换为松开转动转矩，因此减少了封盖失去压力安全特征掉落的可能。
一旦完成气体从容器颈部内排出，封盖不再存在轴向向上力，封盖可下落使螺纹段18与第二螺纹段20的下表面22对接。在这个位置，松开可继续，使封盖完全脱离容器颈部，如图5所示。
上面只通过示例的方式对实施例进行了介绍。对所属领域的技术人员来说很明显，本发明的许多其他的实施例都属于所附权利要求限定的范围。具体地，本发明不限于碳酸饮料容器，或模制热塑性塑料制成的容器。
权利要求
1.一种带螺纹的容器封盖组件，所述组件包括带有开口的容器颈部；用于所述颈部的封盖，所述封盖具有基部和裙部；位于所述颈部的第一螺纹，所述第一螺纹包括一个或多个第一螺纹段；所述封盖的裙部内表面上的第二螺纹，所述第二螺纹包括一个或多个第二螺纹段；所述第一和第二螺纹设置成，通过使用者转动颈部上的封盖，能够进行固定、取下和重新固定封盖到颈部的密封位置；其中所述第一螺纹段比所述第二螺纹段短，和各所述第二螺纹段由一个或多个径向间隔开的突出部分组成，各所述突出部分围绕封盖裙部径向延伸不超过大约60度。
2.根据权利要求1所述的容器封盖组件，其特征在于，有至少两个所述第一螺纹段。
3.根据权利要求2所述的容器封盖组件，其特征在于，有4个或更多个所述第一螺纹段。
4.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，至少一个所述第一螺纹段绕容器颈部沿圆周延伸5到60度。
5.根据权利要求4所述的容器封盖组件，其特征在于，至少一个所述第一螺纹段绕容器颈部沿圆周延伸10到45度。
6.根据前面权利要求中任何一项所述的容器封盖组件，其特征在于，至少一个所述第一螺纹段具有平均倾斜度为5°到25°的上或下表面。
7.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，至少一个第一螺纹段设有具有恒定倾斜区的上或下表面，所述恒定倾斜区围绕容器颈部延伸至少5°。
8.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，至少一个所述第二螺纹段围绕封盖裙部延伸至少60度。
9.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，至少一个所述第二螺纹段由2个或多个突出部组成。
10.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，所述径向间隔开的突出部围绕封盖裙部延伸少于大约45°。
11.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，所述径向间隔开的突出部被径向延伸0到大约10°的间隙沿径向间隔开。
12.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，所述第一和/或第二螺纹段的最大径向高度为大约0.5到3毫米。
13.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，还包括位于所述颈部和所述封盖的可互相接合的构件，当所述封盖受到从容器颈部向外方向的轴向压力时，所述构件可阻挡或限制所述封盖沿脱开螺纹方向转动超过中间位置。
14.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，所述第二螺纹段形成了基本连续的螺旋路径，所述第一螺纹段沿所述路径从封盖与容器颈部基本完全脱离移动到基本完全固定的位置。
15.根据权利要求14所述的容器封盖组件，其特征在于，所述螺纹路径的平均倾斜度为5到20度。
16.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，所述第二螺纹段形成至少一个凹槽，可容纳所述第一螺纹段，所述凹槽基本为螺旋状，围绕封盖裙部延伸超过45度。
17.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，有4个或更多个第二螺纹段。
18.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，至少一个第二螺纹段有光滑的截面。
19.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，所述第一螺纹段具有沿所述组件纵向的圆整或倒角的梯形或三角形截面。
20.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，通过一次平滑转动大约360度或不到360度，所述封盖可从容器颈部的完全释放位置移动到完全接合位置。
21.根据权利要求20所述的容器封盖组件，其特征在于，通过一次平滑转动大约180度或不到180度，所述封盖可从容器颈部的完全释放位置移动到完全接合位置。
22.根据权利要求21所述的容器封盖组件，其特征在于，通过一次平滑转动大约90度或不到90度，所述封盖可从容器颈部的完全释放位置移动到完全接合位置。
23.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，还包括容器颈部和封盖上互补的锁定机构，在所述封盖已经固定或重新固定到所述容器颈部后，可阻止封盖从所述容器颈部的完全接合位置脱开，直到施加预定的最小打开转矩。
24.根据权利要求18所述的容器封盖组件，其特征在于，所述容器颈部的锁定机构包括突出部或凹槽，可接合所述封盖裙部上的互补的突出部或凹槽。
25.根据前面权利要求中任一项所述的容器封盖组件，其特征在于，所述容器颈部由从热塑性塑料、玻璃、金属及其组合中选出的材料制成。
全文摘要
本发明提供了一种带螺纹的容器封盖组件，包括带有开口的容器颈部(10)；所述颈部的封盖(12)，封盖具有基部(14)和裙部(16)；颈部的第一螺纹，所述第一螺纹包括一个或多个第一螺纹段(18)；封盖的裙部(16)内表面上的第二螺纹，所述第二螺纹包括一个或多个第二螺纹段(20)；所述第一和第二螺纹设置成通过使用者转动颈部的封盖能够进行固定、取下和重新固定封盖到颈部的密封位置；其中所述第一螺纹段(18)比第二螺纹段(20)短，各第二螺纹段(20)由一个或多个径向间隔开的突出部分组成，各所述突出部分围绕封盖裙部径向延伸不超过大约60度。
文档编号B65D41/04GK1615245SQ02827141
公开日2005年5月11日 申请日期2002年11月19日 优先权日2001年11月20日
发明者R·M·金 申请人:比森父子有限公司