专利名称：可重新盖合的杯盖的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及杯盖，尤其涉及一种具有饮用孔和封闭板的热成形的一次性杯盖，该封闭板基本沿着径向设置在打开位置和关闭位置之间，其中在打开位置孔与盖的内部相通且在关闭位置封闭板盖住孔以减少或基本防止使用时的溢出。
背景技术：
以下的专利申请说明了能重新盖合的盖的结构通常已知的基本变化C.H.Leggett的名称为“罐头盖或类似物”的美国专利No.581,293；G.A.Cibulka的名称为“用于罐头的封闭物”的美国专利No.949,974；J.C.Gibbs的名称为“筛罐”的美国专利No.1,433,544；L.B.Pronsnitz的名称为“墨水池封闭物”的美国专利No.1,765,284；C.E.Tannewitz的名称为“墨水池”的美国专利No.1,888,363；J.Coyle等的名称为“具有滑动封闭物的分配容器”的美国专利No.2,492,846；Waterbury的名称为“可销售的能重新盖合的饮料容器”的美国专利No.4,170,724；Eppenbach的名称为“测量分配器”的美国专利No.4,201,320；Florczyk等的名称为“具有可重新密封的打开装置的容器”的美国专利No.4,434,906；Lyon的名称为“饮料容器”的美国专利No.5,025,945；English等的名称为“分配器封闭组件”的美国专利No.5,086,941；Pierce的名称为“可重新密封的、可重新填充的容器系统”的美国专利No.5,462,189；Wrong的名称为“瓶罩”的美国专利No.6,354,454；Markert等的名称为“具有可滑动分配管口的盖”的美国专利No.6,439,442。上述申请的公开内容全部合并于此作为参考。
Davis等的名称为“饮料储器”的美国专利No.4,749,099；Hambleton等的名称为“可滑动的可重新盖合的塑料盖”的美国专利No.5,470,817；和Waterbury的名称为“可销售的可重新盖合的饮料容器”的美国专利No.4,127,212显示了可重新盖合的饮料盖或容器。上述申请的公开内容全部合并于此作为参考。在Davis等的申请中，在容器的金属顶部形成的轨道内推入片与封闭板相互连接。操作推入片向下进入顶部以戳破划线部分，用于暴露开口，从而能够使封闭板移到开口上以保护容器中没有使用的物品。在Hambleton等的申请中，塑料容器盖包括主要盖元件和滑动元件。主要盖元件具有支撑导轨，在支撑导轨之间设有滑动元件，支撑导轨相对于主要盖元件的平面斜切以便于将滑动元件保持在盖上。主要盖内设有孔且滑动元件可以盖住孔。该滑动元件包括手指接合部分。Waterbury揭示了一种可重新盖合的饮料容器并且提供了一种装配在容器的上端上用于移动到盖的开口上的滑动罩。该罩不能从盖上去除。
上述产品通常不适合一次性盖/杯市场，在这个市场中成本、存储和容易生产等是极为重要的。
对于一次性杯盖，封闭板通常与塑料盖的上部壁是一体的，通过记号确定以便于沿着记号从盖的临近部分去掉封闭板且接着折回去以打开盖的饮用孔；在它的打开位置可选择地固定于向上凸出的突起；再折至边缘以关闭盖。正确地操作这些盖是困难的且经常会有大量的溢出(尤其对于热饮料是麻烦的)，但是却享有很大的商业上的成功，部分原因是它们满足一次性产品市场要求的成本标准。
半球形的加热杯盖尽管不能重新盖合，但是经常放置有具有折叠形封闭板的扁平槽盖，因为它们是使用者更喜欢的且基本上能控制某些溢出，这是由于它们在容纳的饮料之上给杯子增加“飞溅高度”。现有技术中通常已知的盖包括由热塑性聚合材料形成的半球形且具有当盖盖在杯子上时用于饮用饮料的开口。盖、开口和形成在其内的封闭物具有多种形状。
Smith等的名称是“可重新盖合的容器盖”的美国专利No.6,732,875和Smith等的名称是“可重新盖合的容器盖”的美国专利No.D489,260揭示了可重新盖合的半球形盖。该盖包括罩部件和装配在盖的罩内的旋转盘部件。柱位于盖的外周以在打开和关闭位置之间在饮用孔以下旋转盘。因为盘/盖几何结构和盖/盘组合需要罩的多余结构，即，在整个顶部壁上的两层，所以很显然需要结合如排水孔等部件。而且，所提出的罩部件防止有效嵌套、增加的存储、包装和运输成本。当消费者购买多种饮料时，这些公开的实施例还能防止堆叠在位于盖结构上的杯子中；通过关闭饮用孔可以消除溢出增加的不足。
在美国专利No.6,824,003中示出了可重新盖合的杯盖的另一实施例，其公开内容全部合并于此作为参考，其旨在公开一种一次性的且可重新盖合的热成形盖。该盖具有C形导轨，可重新盖合的板嵌入其中。这些导轨是渐缩的以便嵌入这些导轨中。如果可能，可以确信的是，因为在C形导轨中形成成锐角的边缘，在热成形加工中制造这种盖是困难的。并且，可以确信的是，该盖不能够以有效的方式堆叠。
尽管有许多选择，现有的和提出的一次性盖具有一个或多个下述缺点操作困难和无效的重新密封；无效的溢出控制；高的材料成本；过度的存储、包装和运输成本；不能堆叠在位于盖结构上的杯子中等。通过本发明，现有技术的这些缺陷能被克服且提供了一种可重新盖合的盖，该盖是耐用的且可重新盖合、容易使用、可堆叠、能有效的防止飞溅和溢出、能容易地采用现有的机器由热塑性材料制成且成本低。
发明内容
本发明提供一种由热塑性聚合材料制成的一次性且可重新盖合的杯盖，包括盖部件和封闭板。热成形盖部件可以设置有侧壁和顶壁，顶壁具有上表面和下表面以及在顶壁的外周的饮用孔。当盖与杯子接合以盖合其中的饮料时该饮用孔与杯子的内部相通。顶壁还限定一对裙状花边的接合轨道，其自顶壁的下表面和封闭板的柱孔下垂。为了提供可重新盖合的一次性杯盖，通过在裙状花边的接合轨道上施加弯曲力以加宽裙状花边的接合轨道之间的距离，来将热成形封闭板插入到裙状花边的接合轨道中。封闭板的柱将在盖部件的顶表面之上延伸，这将使得封闭板在裙状花边的接合轨道内滑动。而且，通过在封闭板内包括存储器使盖部件和封闭板构造为尽可能减少使用者经历在使用中饮料滴到使用者的皮肤或衣服上。该存储器还可以在它的边界内具有排出孔以方便使用时存储器排水。而且，封闭板可以具有位于其上的锁定轮廓或棘爪，其适于与盖部件中相应的锁定轮廓配合。组装好的杯盖是可堆叠的以使需要的空间最小化。该申请中还提供了制造这种盖的方法。
通过以下的讨论和附图，本发明的其他特征和优点将更加明显。
下面结合附图详细描述本发明，其中相同的附图标记表示相同的部件，其中图1是具有本发明特征的可重新盖合的盖的侧视图。
图2是表示本发明盖的一个实施例的底视图，其中盖具有一对裙状花边的接合轨道。
图3是图1中滑动轨道在最大的向内突出处的剖面图。
图4是具有基本斜切边缘的封闭板的透视图。
图5是图4中封闭板的部分端视图。
图6是表示本发明中裙状花边的接合轨道的详细剖面图。
图7是本发明中具有存储器、以及锁定轮廓和饮用孔轮廓的一种形式的封闭板的顶视图，该存储器内具有排出孔。
图8是表示图7中的封闭板的详细剖面图。
图9是表示本发明中一种形式盖的提高的饮用孔区域的结构的剖面图。
具体实施例方式
以下的详细描述旨在仅仅解释和说明本发明。在所附权利要求中提出的对本发明的范围内作出的变型对本领域技术人员是显而易见的。正如该申请中使用的，技术术语表达的是通常的意思，除非给出或上下文显示出更特别的定义。
“长宽比”指的是物体的长度和物体的宽度的比率，例如封闭板的长度和同一封闭板的宽度的比率。
“基本径向地”指的是基本平行于或基本沿着物品的直径的方向。
“底切深度”指的是在同一热成形部件的侧面突出部分以下(或以上)沿着侧面延伸以在该部分内限定出侧面凹槽的凹进处的距离。通过以下讨论的所谓的“负拔模斜度”描述底切。如果没有底切，则部分或部件具有正拔模斜度。当与如裙状花边的底切的不同深度的底切结合使用时，“底切深度”指的是在底切的最大侧面深度处的底切深度。底切深度限定“底切凹槽”，底切凹槽基本上与裙状花边的接合轨道共同延长。
“裙状花边的方向”指的是形式为形成边界的连续的一连串或圆形的元件或有角的突起。图2中的元件158示出了裙状花边的方向不受限制的例子。
“一次性”指的是在一个或最多几个人使用之后物体将被丢弃。
“基本上密封”指的是在关闭位置从封闭板没有或基本没有溢出。
例如用于盛放如咖啡和茶的热饮料的、具有可重新密封的盖的容器，即杯子，在一人使用之后考虑到其部件的成本通常不适于丢弃。这样的现有技术中的容器通常想要多次使用且由注模塑料材料制成。在这种现有技术中由注模塑料制备的可重新盖合的盖中，轨道通常由盖中形成的导轨确定。然而，正如本领域普通技术人员可理解的，在热成形加工中形成成锐角的边缘实际上是不可能的，例如由热成形加工制造本发明的可重新盖合的盖。在热成形中不容易制备出锐角转角。而且，工件必须设计为从模型中取出时基本不变形(例如，弯曲或扭转)，变形对工件的结构完整性有不利的影响。结果，由热成形加工制造出美国专利No.6,824,003中描述的接合轨道的成锐角的边缘是十分困难的。
本发明的发明者已经发现为了适当地制造和组装热成形的可重新盖合的杯盖，接合轨道的形状(其由底切凹槽和接合轨道的整个距离限定)是十分重要的。如果轨道的设计不保持在某些参数内，已经发现不使接合轨道变形到封闭板不能插入轨道内的程度时就不能将热成形的杯盖从模型中取出以形成重新盖合的杯盖。即，如果为了从模型中取出盖，必须使其充分地变形，制成接合轨道的塑料材料将被拉伸、撕破或变形以至于接合轨道不具有结构的完整性。这种结构的完整性的损失使得封闭板不再可靠地与接合轨道接合和/或在使用中使得液体从盖中泄漏。此外，发明者已经发现，与小于整个轨道长度的材料相反，如果接合轨道由固定长度的材料制成，组装盖部件和封闭板是困难的。
因此，本发明的发明者确定能适当地制造和组装热成形可重新盖合的杯盖，与用于制备注模的可重新盖合的杯盖的适当设计相比，需要对接合轨道区域作大的调整。特别的，可确定必需从接合轨道的区域去除可测数量的材料。因此，正如本发明提出的，本发明的盖部件中的接合轨道是裙状花边的(scalloped)。
本发明裙状花边的接合轨道包括限定底切凹槽的底切深度，其又基本上限定裙状花边的接合轨道。底切深度能够从至少大约0.020到大约0.060英寸或从至少大约0.025到大约0.050英寸。本发明的发明者已经发现，当底切凹槽太深时，当从模型中取出盖时裙状花边的接合轨道将变形。可以确信的是，因为简单地放置，当模型的凹槽太深时，盖将在其中插牢，因此为了从模型中取出盖，需要在例如图3中的凹槽160处弯曲或扭转盖。
本发明的发明者还发现底切深度的范围与确定裙状花边的接合轨道相关，底切深度足够深使得封闭板可靠地保持在裙状花边的接合轨道中。本发明中的底切深度确保在使用时滑动部分不会从轨道中脱离且掉入使用中的饮料，同时使盖部件适当地从模型中取出。
能够在不使裙状花边的接合轨道产生大的变形的情况下将封闭板插入裙状花边的接合轨道并且同时还保持裙状花边的接合轨道的完整性以确保封闭板在接合轨道中的良好配合对于制造本发明的可重新盖合的杯盖是很重要的。在高速的装配过程中，在不使接合轨道变形的情况下必须将封闭板快速而容易地插入接合轨道以便于在使用过程中封闭板将保持在轨道中。下文中将详细描述用于高速装配的这些特征。
为完成这些，本发明的发明者已经发现裙状花边的(或凹槽)设计提供一种特别适合本发明中可重新盖合的盖的盖结构。例如，图2中示出裙状花边的方向。圆齿端部到端部的半径范围能够从大约0.125到大约0.3英寸。因为圆齿的整个数量确定了裙状花边的接合轨道的长度，当半径较小时，会有更多的圆齿；当半径较大时，会有更少的圆齿。裙状花边的接合轨道间隔一段距离。裙状花边的接合轨道彼此基本平行。底切深度和圆齿相互配合以提供封闭板在其中运行的接合轨道。
已经发现通过切成圆角和/或斜切封闭板的延长边缘能改善封闭板的插入和配合。例如，通过斜切这些边缘使得封闭板的边缘远离盖部件的下表面指向，需要更少的力将封闭板插入接合轨道中。而且，斜切边缘使得不需要太多的力施加到封闭板自身或接合轨道上就能将封闭板滑动(或滑行)到接合轨道中。此处将进一步讨论这些角。
在一些方面，其中具备封闭板的裙状花边的接合轨道的臂在自由端不是锥形。而且，接合轨道不包括一对C形导轨。专利号为No.6,824,003的美国专利公开了这样的C形导轨。该‘003号专利公开了当C形导轨在自由端是锥形时，封闭部件容易嵌入盖部分。本发明的发明者认为，即使同时包括锥形端，当将封闭板插入‘003号专利的盖时，‘003号专利的设计也会使得C形导轨的结构有很大的变形。因此，发明者认为，‘003号专利描述的设计将导致其中的封闭板配合松散。
而且，认为由于设计中成锐角的边缘使得使用热成形技术制备‘003号专利图示的盖是特别困难的。如上所述，因为在热成形之后从模型中取出工件是困难的，因此这样的成锐角的边缘不能合理地用于制造。与‘003号专利中公开的接合轨道设计相反，本发明的接合轨道的裙状花边的设计使得在热成形之后在很少或不使接合轨道扭曲的情况下从模型中容易地取出盖部件。
而且，在本发明中，接合轨道的裙状花边的构型使得封闭板牢固地保持在裙状花边的接合轨道中以便于在完成的杯盖中提供可重新盖合的密封。封闭板上斜切的外边缘还能够改善装配盖的能力以在两件式可重新盖合的一次性杯盖中提供可靠的密封。已经发现封闭板转角成圆角使得封闭板装配入裙状花边的接合轨道得到改善。
在一种形式中，本发明提供了一种用于杯子的可重新盖合的一次性盖，该盖由聚合材料制成且包括具有侧壁和顶壁的热成形盖部件，顶壁具有上表面、下表面和在顶壁外周处的饮用孔，其中当盖与杯子接合时饮用孔与杯子内部相通。顶壁还限定一对从盖部件的顶壁的底侧下垂的裙状花边的接合轨道。盖部件还具有封闭板柱孔。该盖还包括热成形的封闭板，该封闭板具有沿着其长度和/或径向转角的相对的和斜切的接合边缘。封闭板还包括上表面，上表面设有从其向上突出的柱。当组装盖时，封闭板柱穿过封闭板孔突出。该盖还包括饮用孔区域，该区域通过裙状花边的接合轨道内的封闭板的滑动接合部分是可密封的。
如上所述，封闭板沿着中心部分基本上是平面的且在各自相对的接合边缘处是斜切或切成圆角的。如图4和5所示板的相对外边缘是斜切的。封闭板相对的接合边缘与封闭板的厚度基本相同且与大体平行的裙状花边的接合轨道接合。封闭板相对的接合边缘具有基本上斜切的剖面且裙状花边的接合轨道的底切凹槽具有S状或变型的S状剖面(例如，如图6所示)，该剖面适合接收封闭板相对的斜切外边缘。封闭板具有斜切的纵向边缘以提供被发现特别适合高速装配过程的安装角，在高速装配过程中封闭板适于配合到裙状花边的接合轨道中。已经发现对于封闭板合适的斜切角从大约5到大约15度，或从大约8到大约12度。
封闭板的长度能够是盖部件直径长度的大约1/2到大约3/4；封闭板的长度能够是封闭板直径长度的大约2/3；封闭板的面积是顶壁面积的大约5到大约25％。封闭板的面积通常不大于盖部件顶壁面积的大约25到大约35％。封闭板的长宽比(正如本申请中确定的)至少大约是1.5或至少大约是2.0或至少大约是3.0。
在重要的一个方面中，封闭板包括热成形在其中的液体存储器。本发明的发明者发现该存储器大大减少了液体收集在封闭板附近或盖部件的顶部上，通常在饮用孔区域内或其周围的可能性。即，在使用时，饮料将飞溅在杯子中。因为在封闭板和裙状花边的接合轨道之间没有紧密的密封，一些液体通常会泄漏到封闭板内。为了防止在饮用饮料时液体溅到使用者的衣服上，已经发现本发明中至少一种形式的存储器是重要的。
封闭板存储器的深度不认为是严格的，然而，应该有足够的容积以适当地存储在封闭板和裙状花边的接合轨道之间残存的多余液体。在不受限制的例子中，在封闭板宽度方向上，封闭板存储器从大约0.40到大约0.80英寸，或在封闭板宽度方向上从大约0.50到大约0.70英寸。正如从封闭板的顶表面测量的，存储器的深度从大约0.030到大约0.080英寸。结合下文中关于图7和8的讨论此处进一步讨论存储器的细节。
对于用于饮用热饮料的杯子和盖的制造者来说，饮料残存在封闭板和裙状花边的接合轨道之间且接着滴到衣服上的可能性是重要的问题。已经发现将液体存储器组合在封闭板表面内能够容纳残存在盖(与盖表面上相对的)中的多余液体，且当使用者再额外吸吮时基本上能防止液体从盖溅出。此外，如果封闭板在存储器中结合有排出孔，通过封闭板的排出孔(如此处所描述的，其通过在组装的容器的内表面方向上刺穿盖而配置)任何存留的液体能够流回到容器中，从而便于存留的饮料从存储器排入容器中。
封闭板还可以包括在封闭板的上表面上的隆起，当组装好的盖处于关闭位置时其作为锁定机构或棘爪。锁定机构应该具有合适的高度以防止封闭板在使用时无意中地打开且导致饮料从饮用孔中溢出。然而，锁定的程度还必须与使用者的需求相平衡以便于当使用者希望将饮料注入容器时能容易地打开封闭板。更适合地，锁定机构应该适合一只手操作。锁定机构的高度从0.020到0.040英寸，或从大约0.024到0.032英寸。在封闭板中的锁定机构与盖部件中相关的和互补的轮廓相匹配。盖部件和封闭板中的锁定轮廓的联接相配合以锁定封闭板，以便不会在使用时无意中地打开封闭板。
重要地，使用者能用一只手容易地打开本发明的可重新盖合的杯盖。这比现有技术中可重新盖合的杯盖有显著的改进，现有技术中的可重新盖合的杯盖具有在外部上盖表面的片状锁或隆起部分或滑动锁上的小块。这样的设计需要可重新盖合的杯盖的滑动部分被推到盖边缘上或在戳破片状盖的情形中通过在杯外周的边缘或上表面上配合而接合。在这样的设计中，使用者需要将小块向下推或从锁定位置滑开-每一种运动都要求两只手操作。相反，本发明盖的锁定构件提供锁定以防止无意中打开盖，同时适于一只手操作。该一只手的操作允许使用者驱动或实施其它任务的同时在使用中打开和关闭盖。
封闭板还可以包括基本上与盖部件的饮用孔对齐的饮用孔轮廓。已经发现该轮廓在封闭部件和饮用孔之间提供一种改善的摩擦配合。特别地，当封闭板包括基本上与饮用孔开口匹配的轮廓时，使用中将更好的密封封闭板。正如目前期望的，该轮廓在封闭板上表面内包括缺口，当封闭板在关闭位置时饮用孔轮廓的相应边缘位于缺口中。为了确保使用时能够适当地打开和关闭封闭板，封闭板的轮廓应该足够窄以使得不会导致饮用孔的边缘锁定在封闭板的轮廓中且不会导致使用者很难打开。
正如本发明提供的，杯盖是可堆叠的。因为盖必须以便利的形式装运和存储，这样的可堆叠性是重要的。而且，杯盖能够构造为杯底能堆叠在盖上。这样的构造有益于改盖使用者安全地运输多个盛满的容器的能力。
封闭板合适地设有排出装置，其中这样的排出装置包括一个或多个排出孔。在这样的形式中，定位排出孔以便于当封闭板处于打开位置时柱孔与盖部件内部相通，从而在打开位置给内部开孔以便于饮用饮料。
在重要的形式中，排出装置包括一个或多个在封闭板中的钻孔和一个或多个在盖部件中的钻孔。排出孔的直径从大约0.040到大约0.080英寸，或从大约0.050到大约0.070英寸。
封闭板和盖部件中的这些孔在包括排出装置的位置上的每个孔不适合基本对齐以便于在盖部件和封闭板之间有直接的通道。在一方面，当盖在关闭位置时，排出装置包括在封闭板和盖部件的顶壁中不基本对齐的排出孔是重要的。为了清楚起见，这些排出装置被称之为“不对称的排出装置”。
在该不对称的排出装置中，定位每个排出孔以便于当封闭板在关闭位置时，盖部件中的孔位于合适距离的位置，以使得当封闭部件在关闭位置时在运输饮料容器的过程中热饮料通过排出孔溅出的可能性最小。在一种形式中，在盖部件中的钻孔偏置，或基本上从盖部件的中心线偏置。封闭部件相应的排出孔位于存储器中的位置，该位置允许容器饮料适当地排出，同时能适当地防止飞溅的位置处。
已经发现不对称的排出装置特别适合用于本发明中可重新盖合的杯盖。已知在杯盖中存在的排出孔通过减少容器内的负压差有助于从容器中分配饮料。本发明的发明者已经发现，具有布置在存储器中排出孔之一的不对称的排出装置不仅减少了当盖处于打开位置用于饮用时的正压差，而且在运输或存储饮料过程中也有效地吸出收集在封闭板区域的多余饮料。特别地，本发明两件式的设计使得其适于进入封闭板区域的饮料入口，导致在封闭板和盖部件的底侧之间有毛细管作用。排出孔的布置优选地通过毛细管作用减少从容器的内部到封闭板且接着到可重新盖合的杯盖的顶部中心封闭板平面的液体的传输流携带。
无论是否使用不对称的排出装置，每个盖部件和封闭板中在特定的方向上提供钻孔是有利的。特别的，本发明的发明者已经发现盖部件中的钻孔应该直通盖部件的底壁以便于由钻孔产生的任何倒钩位于盖部件的上表面上。当在该方向上配置排出孔时，发明者已经发现由于钻孔加工，封闭部件被塑料盖中形成的倒钩堵塞的可能性更小。特别的，已经发现，因为由于钻孔加工形成了塑料倒钩，如果钻孔直通盖部件的顶壁，封闭部件会堵塞。
同样的，已经发现当钻孔运动直通存储器底部的封闭部件的顶侧时，封闭部件更可能允许收集的液体自由流动，以便生成的塑料倒钩从封闭部件的顶部穿至封闭部件的底部定向。当封闭部件以这种方式被钻孔时，封闭部件更可能允许收集的液体自由流回到容器。而且，已经发现从盖部件的底部到顶部和从封闭部件的顶部到底部钻孔且在完成的容器盖中包括具有这些特征的盖部件和封闭部件是更有利的。简单的说，已经发现盖部件排出孔倒钩应该朝着盖部件的顶表面定向且封闭板排出孔倒钩应该朝着盖部件的底表面定向。
在重要的形式中，在组装好的盖中本发明的盖的饮用孔从盖部件的顶表面提高。特别地，已经发现饮用孔的提高为使用者提供了舒服的饮水体验。饮用孔应该足够高以便于提供舒服的饮水体验，同时不能离盖的顶表面太高以至于像孩子的“吸管杯”，孩子的“吸管杯”已经发现不适合成人使用。在一个方面，将饮用孔从盖的顶表面提高大约0.20到大约0.30英寸。当从盖表面的顶部观察时饮用孔的形状通常为平伸的椭圆形形状。尽管能使用其它合适的形状，但是已经表示平坦的椭圆形状提供了舒服的饮水体验。
本发明盖的特殊结构包括a)具有侧壁和顶壁的单一盖部件，i)侧壁在其下部部分具有装配凹槽，该装配凹槽构造为与杯子的边缘接合且与杯子的边缘形成密封；ii)顶壁也具有上表面和下表面，以及在顶壁的外周的升高的饮用孔，该外周具有在其周围形成的密封脊，该密封脊从上表面和锁定轮廓向下突出，顶壁还限定一对基本平行的裙状花边的接合轨道，裙状花边的接合轨道通过在顶壁的下表面和裙状花边的接合轨道下部部分之间的基本平行的底切凹槽限定，顶壁还具有相对于提高的饮用孔向内配置的柱孔；b)具有配置有从上表面向上突出的柱的上表面的热成形封闭板，和封闭板中的存储器以及位于存储器中以便于饮料从存储器中泄漏的排出孔，在密封区域周围形成的密封凹槽和其上的锁定轮廓以及沿着其长度的相对的裙状花边的接合边缘；c)盖部件和封闭板，它们构造为当封闭板沿着裙状花边的接合轨道滑动时，封闭板的纵向接合边缘可滑动地安装在盖部件顶壁的下表面上的裙状花边的接合轨道中；d)其中当封闭板安装在裙状花边的接合轨道中时，封闭板的柱穿过柱孔向上突出，柱孔和在其附近的柱相配合以限制封闭板相对于盖部件的位移；e)封闭板的密封位置的特征在于，其中密封边缘在封闭板的密封凹槽内的提高的饮用孔座周围；以及f)封闭板还包括在封闭板上的构造为与盖部件上相关的锁定轮廓配合的锁定轮廓。
在一种形式中，本发明的盖通过加热成形。一般而言，热成形是将加热的可变形材料挤压和/或伸展为最后的形状。在最基本的方面，热成形是在成形模型上覆盖柔软的片材。在更详细的方面，热成形是将具有正确控制温度的加热的片材自动高速定位至气压驱动形成位置上，借此由模型确定制品的形状，接着进行如现有技术已知的修整和重新磨削物料(collection)。除了传统的热成形以外的成形技术还适用于制造本发明描述的制品。这些包括变型，例如将挤压的片材预软化到最后熔化的温度之下的温度，从片材削去平的部分(也就是坯料)，通过重力或机械装置传输坯料到匹配的模型中，借此通过加热和加压使坯料成形为制品。其他可选择的方案包括使用热片材垂帘、真空、压力、无模人工吹制、对模、波状热片材垂帘、快速恢复(snap-back)真空、波状真空、模塞辅助(plug assist)真空、具有模塞辅助的逆向拉制、压力气泡浸没、截留(trapped)片材、纸片(slip)、隔膜、两层的切削片材、双层辊轧成形和上述的合适组合。1987年由Coulthard出版的J.L.Throne的书，热成形，提供了细节。该书的第21页到29页合并于此作为参考。合适的可选择的方案还包括垫座(pillow)成形技术，其在两个加热的软片材之间产生正的空气压力以使其靠着夹紧的凸/凹模系统膨胀从而生成中空的产品。为了模拟自然的或粒状的结构外形，金属模型蚀刻有从精细到粗糙范围内的图案。采用割截模具一致地修整适当成形的制品，能够选择性地再次使用修整。为了使生产量最大且废料最小，用于提高产量的其他方案包括采用多个模具同时成形多个制品。
热塑材料希望包括适于热杯盖的热塑模型的材料。适于盖的材料是苯乙烯聚合物合成物，其可被注满或不注满。合成物具有足够的色素以提供不透明性或接近不透明性。其他适合的材料包括聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯及其混合物、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚砜、聚醚酮、聚碳酸酯、丙烯酸、聚亚苯基硫化物、醋酸基、纤维素、聚醚酰亚胺、聚亚苯基醚/氧化物、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚氯乙烯和它的树脂衍生物。这些材料同样被注满或不被注满。用于任何聚合材料的填料可是任何常规的材料，正如本领域普通技术人员所熟知的。
盖(盖部件和封闭板)能由一片热塑材料热成形。通常，制成盖的热塑片材具有从大约10到大约20密耳(一英寸的千分之一)，或从大约14到大约19密耳的厚度。切割成坯料的片材能从回收物料收集而且是可循环的。而且，已经切割成坯料的片材可由原始材料制成。而且，已经切割成坯料的片材可由原始的和回收物料混合制成。
应该将热成形的制品设计为与制品的表面不存在不合适的干涉而允许模具部分与模型制品自由脱模。这样的制品的表面通常包括相对一方向的所谓的正“拔模斜度”，在脱模过程中模具部分沿该方向移动，以确保在脱模过程中在模型制品和模具部分的内表面之间有很少或没有干涉。在制品和模具之间的干涉通常称之为“负拔模斜度”。拔模斜度可以被认为是模型腔的上部横向跨度与其下的跨度之间的差。正拔模斜度允许样品完全地从模型中拔出；然而，底切固有地具有负拔模斜度。
在本发明中，为了减少与负拔模斜度有关的制造难度，将封闭板固定到盖的半球形部分所需的底切深度和距离通常被最小化。特别地，裙状花边的接合轨道具有由其内壁和负拔模斜度的外壁确定的底切凹槽，其中裙状花边的接合轨道的外壁具有弓形剖面。
本发明的发明者已经发现，为了制成本发明的可重新盖合的杯盖，必须平衡盖部分的可制造性和将封闭板保持在裙状花边的接合轨道内的需求。即，为了起到可重新密封的封闭饮料的作用，当被插入裙状花边的接合轨道时，封闭板必须容易地从打开位置滑到关闭位置。如上所述，通过对盖部件钻孔能减少盖上形成的倒钩和使用时附带的对封闭板的堵塞，以便使用时使得倒钩远离封闭板的操作路径。
通过施加弯曲力到盖上以便加宽基本上平行的裙状花边的接合轨道之间的距离，来装配本发明可重新盖合的盖。该加宽允许有斜面的和/或斜切的封闭板滑动地配合在裙状花边的接合轨道内以提供装配好的可重新盖合的热成形杯盖。封闭板柱定向为向着盖部件的顶表面穿过柱孔向上突出。
与先前讨论的‘003号专利对比，该封闭板没有嵌入本发明的盖的裙状花边的接合轨道。而且，弯曲盖部件本身以将封闭板插入本发明中的裙状花边的接合轨道，然而在‘003号专利中，弯曲接合轨道，也就是C形导轨本身，以将板嵌入位置。
本发明还提供一种制造用于杯子的可重新盖合的一次性盖的方法，该方法包括提供由热成形材料制备的盖部件，其中盖部件包括提供热成形的封闭板，其具有从斜切的和/或成圆角的封闭板向上突出的柱，其中斜切的和/或成圆角的封闭板构造为滑动地配合在裙状花边的接合轨道中，施加弯曲力到盖部件上以加宽裙状花边的接合轨道之间的距离；将斜切的和/或有斜面的封闭板插入裙状花边的接合轨道以便该柱朝向盖部件的顶表面穿过柱孔向上设置，其中当盖部件受到弯曲时执行插入；且在将封闭板插入裙状花边的接合轨道后释放弯曲力。盖部件包括适于接合杯子边缘的侧壁；顶壁包括在顶壁外周的饮用孔，一对基本平行的分开一段距离的裙状花边的接合轨道，其中裙状花边的接合轨道设置在顶壁部分的下部部分，其中每个轨道包括裙状花边的构型和底切深度，其中裙状花边的构型和底切深度相配合以提供接合轨道；和朝着盖部件的中心设置的柱孔。当封闭板包括锁定轮廓时，盖部件具有适于相配合以提供封闭板的锁定的相关联的锁定轮廓，从而当饮料容纳在其上使用可重新盖合的杯盖的杯子中时，防止或基本防止无意中打开封闭板。
考虑到本发明的可重新盖合的盖的可制造性，热成形设备中脱模板的机械脱膜动作必须与空气喷射的运行一起精密地定时。与空气喷射气流相关联的脱模板的激发太早或太迟将会撕破轨道且使盖变形而不能使用。
本发明的可重新盖合的一次性杯盖具有适合其上通常使用杯盖的任何杯子的尺寸。本发明的可重新盖合的一次性杯盖特别适用于热饮料。
图1公开了一种具有本发明特征的可重新盖合的杯盖。特别地设置侧壁14的顶24以防止具有边缘104的可堆叠的杯子100滑离盖子10。特别的，顶24的高度和尺寸使得杯子100的底端(未示出)与顶24的内壁表面25抵靠配合。而且，顶24具有基本上与柱82的高度对应的高度H，并且因为柱82远离顶24定位，因此当已知的容器和杯子堆叠时，由于柱82配合在该已知容器和杯子的开口区域(未示出)内，因此杯子100和盖10的堆叠不受柱82的影响。
侧壁14还包括从其上垂下的通常为环形的裙缘部分26。该裙缘部分26包括构造为与杯子100的边缘104密封接合的环形密封凹槽28。在临近侧壁14的端部和通常为环形的张开缘30处形成密封凹槽28，环形的张开缘30自环形密封凹槽28下垂。环形密封凹槽28构造为与杯子100的边缘104接合且与其形成密封。因此，环形密封凹槽28提供一用于防止当盖10固定于杯子100上时泄漏出杯子中的物品的装置。通常为环形的张开边缘30为使用者提供抓握表面以将盖10从杯子100上取走或盖在上面。
侧壁14还包括形成在侧壁14和顶24内的堆叠凹口32。堆叠凹口32便于每个盖10相互堆叠并且防止当不堆叠时盖10堆叠在一起。
在图1中接合轨道48定位为使得以足以在其间限定出台肩区域50的距离横跨对齐的饮用孔36和柱孔82。台肩区域50与顶壁的其余部分(未示出)在视觉上可区分开，且因此适于容纳其上的标记或类似物。形成接合轨道48使得基本平面的外表面22包括在终止于平的底表面54中的轨道的外壁处的平滑弓形过渡表面52，平的底表面54具有与过渡表面52相对的通道56。通道56以在台肩区域50终止的基本垂直的壁58为界。因此，当从外表面22观察时，接合轨道48表现出具有在顶壁16内的台肩区域50的纵向底切边缘下面藏起的通道56。柱82的高度仅比表面22之上的顶24的高度稍高。该特征适于如上所述的杯子在盖上堆叠和此处进一步描述的盖和盖堆叠。顶24在其顶部为圆形，以便于改善半球形部件12的人类工学且使得使用者的嘴唇接触更舒服。例如，大约0.050英寸的半径R1能用于顶24。柱82具有相对的纵向接合边缘76。
参照图2，显示了依据本发明构造的盖150。盖150具有封闭板152和具有一时相对的裙状花边的接合轨道156、158的圆顶154。裙状花边的接合轨道156和158具有沿着纵向的裙状花边的几何结构的底切凹槽。如此处所讨论的，裙状花边便于产品从模具中脱膜且可具有从大约0.125到大约0.30英寸或从大约0.15到大约0.25英寸的曲率半径。裙状花边的几何结构也便于如图2显示的更深的底切凹槽，其是圆顶沿线13-13的向内突出最大的区域的一部分剖面的视图。
如图3所示，底切凹槽160具有大约30到大约50密耳左右的底切深度162；最大深度与较小深度间断。此处提出了其他用于底切深度的可能结构。
参照图4和5，显示了具有斜切边缘192、194的封闭板190，该斜切边缘192，194通过参照图5更容易理解，图5是板190的局部端视图。
板190具有上部中央的表面196，其以斜切角198向下改变方向，斜切角可以是任意合适的角，例如大约10度或适合的角度。
图6示出本发明的另一实施例，其中裙状花边的接合轨道的底切凹槽的形状象变型的“S”，其在202处具有通常为成方形的拐角。正如此处讨论的其他图，200是基本上限定接合轨道的底切凹槽且202是底切深度。
图7示出具有本发明特征的封闭板204。封闭板204包括柱孔140。存储器206包括排出孔208，其通过相应的盖部件(未示出)的裙状花边的接合轨道(未示出)泄漏排出残存在封闭板204内的任何饮料(未示出)。封闭板204还包括锁定片210，其与相应的锁定片接合部212(如图9所示)匹配。封闭板204还包括具有外部区域216的饮用孔密封轮廓214，该外部区域216与相关联的盖部件(未示出)的饮用孔(未示出)的轮廓对应。
图8示出图7中封闭板204的侧剖面。
图9示出依据本发明的具有升高的饮用孔214的盖部件。饮用孔214向容器(未示出)开放以便于当对应的封闭板(未示出)处于打开位置时能饮用其中容纳的饮料(未示出)。
尽管已经结合多个特征描述了本发明，在本发明范围内对这些例子作出的变型对本领域技术人员是显而易见的。考虑到先前的描述、本领域中的相关知识和上述结合背景技术的参考文献以及详细描述，它们公开的内容合并于此作为参考，不需要再做进一步的描述。
权利要求
1.一种用于杯子的可重新盖合的一次性盖，包括a)具有适合与杯子边缘接合的侧壁的热成形盖部件，该盖部件包括i)适合与杯子边缘接合的侧壁；和ii)具有上侧和下侧的顶壁，其中，该顶壁包括1.在顶壁外周的饮用孔；和2.一对间隔开一段距离的基本平行的接合轨道，其中，所述轨道在纵向上设置在顶壁的下侧上，每个轨道包括裙状花边的构型和底切深度，所述裙状花边的构型和底切深度相互配合以提供裙状花边的接合轨通；和3.在与饮用孔相对的方向上在盖部件的端部的柱孔开口；b)具有柱和顶表面以及底表面的热成形封闭板，其中，通过向盖部件施加适于加宽轨道之间的距离的弯曲力，所述封闭板可以插入到裙状花边的接合轨道中，这样使得封闭板插入到裙状花边的接合轨道中，从而柱穿过柱孔开口向上突出，其中，在盖部件和封闭板中的一个或两个中设有至少一个排出孔，封闭板包括适于收集从与可重新盖合的杯盖接合的容器中漏入裙状花边的接合轨道区域中的饮料的储存器，由此提供可重新盖合的一次性盖。
2.如权利要求1所述的盖，其中，裙状花边的接合轨道不包括C形导轨。
3.如权利要求1所述的盖，其中，第一排出孔位于封闭板上的存储器的边界内，该第一排出孔包括指向封闭板的底表面的倒钩。
4.如权利要求1所述的盖，其中，盖部件和封闭板各自分别包括至少一个排出孔，盖部件的排出孔包括指向盖部件的顶表面的倒钩，封闭板包括指向封闭板的底表面的倒钩。
5.如权利要求1所述的盖，其中，封闭板包括在柱孔前面位置处的板锁定轮廓，盖部件包括盖部件锁定轮廓，所述板锁定轮廓和盖部件锁定轮廓构造为相互配合，由此在盖中提供锁定机构以基本上防止封闭板被使用者打开而不接合。
6.如权利要求5所述的盖，其中，封闭部件的锁定轮廓具有从大约0.020到大约0.040英寸的高度。
7.如权利要求1所述的盖，其中，存储器包括在封闭板边界内的排出孔。
8.一种用于杯子的可重新盖合的一次性盖，包括a)具有适合与杯子边缘接合的侧壁的热成形盖部件，该盖部件包括i.适合与杯子边缘接合的侧壁；和ii.具有上侧和下侧的顶壁，其中，该顶壁包括1.在顶壁外周的饮用孔；2.柱孔开口；3.顶壁锁定轮廓；和4.包括指向盖部件的外表面的第一倒钩的第一排出孔；b)热成形封闭板，包括i.从该封闭板向上突出的柱，其中，该柱构造为穿过柱孔开口向上突出；ii.适于收集容纳在容器内的液体的存储器，在该存储器处，液体由于在运输或饮用饮料过程中从容器中溅出而存留在封闭板的区域内；iii.包括指向封闭板的底侧的第二倒钩的第二排出孔，其中，该排出孔任意地位于存储器的边界内；和iv.构造为与顶壁锁定轮廓相互配合的封闭板锁定轮廓；其中，各锁定轮廓相互配合以提供封闭板部件的锁定，以基本上防止使用者不操作而打开封闭板，其中，该锁定机构允许使用者基本上使用一只手操作打开封闭板，当盖在打开或关闭位置时可重新盖合的杯盖中的排出孔基本不对齐。
9.如权利要求1所述的盖，其中，裙状花边的接合轨道不包括C形导轨。
10.如权利要求5所述的盖，其中，封闭部件的锁定轮廓具有从大约0.020到大约0.040英寸的高度。
11.如权利要求1所述的盖，其中，排出孔位于存储器内。
全文摘要
本发明整体涉及杯盖，尤其涉及一种具有饮用孔和封闭板的热成形的一次性杯盖，该封闭板基本沿着径向设置在打开位置和关闭位置之间，其中在打开位置孔与盖的内部相通，在关闭位置封闭板盖住孔以减少或基本防止使用时的溢出。
文档编号A47G19/22GK101077736SQ200710128839
公开日2007年11月28日 申请日期2007年4月12日 优先权日2006年4月12日
发明者A·A·施米德特纳, J·E·拉什 申请人:迪克西消费产品有限公司