专利名称：广口容器的密合盖组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于广口容器，特别是饮用容器的改进的螺纹密合盖组件。本发明还提供了用于此类组件中的改进的螺纹密合盖。
术语“饮用容器”指的是在顶部具有开口的容器，该开口要大到足以从该开口吮吸到液体。例如，其可以是饮用玻璃杯或杯子。本发明使多种日常的饮用玻璃杯或杯子构型能够装有安全、防漏以及任选的压力密闭的密合盖。人们将认识到本发明的密合盖组件还适用于多种其它的广口容器，特别是用来在压力下贮存材料的那些。
当前，商业上大量生产的饮料容器在容器颈部和密合盖上采用连续的螺旋式螺纹。该螺纹包含在容器颈部的基本连续的单螺纹部分，其具有小倾角，一般小于5°。为确保所述密合盖不会自发旋松需要小倾角。当将密合盖上紧在容器颈部时，小倾角还在密合盖和容器颈部之间提供了为获得气密性压缩密封所需的扭转力矩。螺旋式螺纹的小倾角还意味着一般需要将密合盖旋转360°以上以使其从容器颈部完全脱离下来。
这些小倾角螺纹的缺点包括将密合盖去掉和重新紧固在颈部上需要费力的旋转、为形成长螺纹而要过量使用模塑材料和由螺纹的小倾角造成的擅动指示环从密合盖裙边上的不可靠分离。对饮用容器而言，由于较大开口所需的小倾角螺纹容易发生溢扣(crossed)，所以将密合盖上紧在颈部上非常困难。而且，对广口饮用容器而言，过量使用模塑材料的问题特别严重。
在国际专利申请WO95/05322中，本申请人描述了一种碳酸饮料容器用的改进的压力安全密合盖。该申请描述了具有基本连续螺纹的密合盖组件，该螺纹确定了基本连续的螺旋形螺纹线，但螺距可以变化。通过旋转360°或更少，可以将密合盖在容器颈部从完全脱离位置移动到完全上紧的位置。颈部或密合盖上的螺纹设有相互接合的元件，当密合盖处于从容器颈部产生的轴向压力下时，这些元件在中间位置以上阻挡或限制密合盖在旋松方向上的旋转，所述颈部和密合盖被构造和布置以便至少当密合盖在中间位置时，为来自容器颈部的排出气体提供了排气口。这一压力安全特征防止了密合盖一旦从容器颈部开始被旋松即被失控地吹出。这样，就能在容器和密合盖组件中采用较短的、倾斜更大的螺纹或多头螺纹，这样使所述组件在不牺牲压力安全性的情况下而更加老幼皆宜。WO97/21602和WO99/19228描述了WO95/05322的组件的改进型。
WO95/05322示范的饮料容器密合盖组件在盖子上具有较短突起螺纹段，在容器颈部上具有较长(但仍比常规的小倾角密合盖组件短)突起螺纹段。该布置是常规性的，部分是因为盖子高速注塑的要求，根据该要求，盖子必须在最小扭曲的条件下被从(优选)单件塑模心轴上撞下来。
有意思的是，饮料容器的各种螺旋顶盖形式至今仍未完全取代带有冠状密合盖的玻璃瓶。尽管冠状密合盖需要用瓶启子打开，且不能以气密方式重新上紧在瓶颈上，由此这需要在打开后立即将这种瓶中的全部内容物消费掉。
本申请人认为冠状密合盖持续被应用的原因之一是它们更适宜从瓶中直接消费，因为其瓶颈相对较光滑的表面在消费者的唇间更为舒适。这一特征称作瓶颈的“用户友好性”。相反，螺旋顶盖容器的颈部具有颈部螺纹，这呈现给口唇以相对较粗糙或摩擦性的表面。
本发明的一个目的是提供改进的饮用容器用螺旋顶盖式密合盖组件。本发明尤其适用于装有饮料，包括碳酸饮料的饮用容器。
本发明提供了饮用容器用螺纹密合盖组件，其包含在饮用容器顶部的带螺纹的开口(颈部)；所述开口的密合盖，该密合盖具有基座部分和裙边部分；在开口上的第一螺纹，该第一螺纹包含一或多个第一螺纹段；在密合盖裙边的内表面上的第二螺纹段，该第二螺纹包含一或多个第二螺纹段；所述第一和第二螺纹被构造以使用户只需通过将密合盖在开口上简便地旋转即能够上紧、取下和将密合盖重新上紧在开口的密封位置上；其中所述第一螺纹段比第二螺纹段短，且其中每个第二螺纹段由多个径向间隔开的突起部分组成，每个所述部分沿密合盖裙边周围径向延伸不超过约60°。
术语“饮用容器”指在顶部具有开口(颈部)的容器，该开口大到足以从该开口吮吸液体。通常，饮用容器的开口的内径至少为约3cm，优选约4cm-约10cm，更优选约5cm-约8cm。该开口通常基本为圆筒形。本发明也适用于具有这些优选直径的开口的其它广口容器。
在某些实施方案中，饮用容器基本呈管状，例如可以是饮用玻璃杯的形状。在某些实施方案中，顶部开口的面积至少为容器基底面积的约50％，优选为容器基底面积的至少约80％，在某些实施方案中，容器顶部开口的面积大于容器基底的面积。
饮用容器优选由热塑性材料形成，即由模塑聚合物形成，但也可以由玻璃形成。优选将螺纹开口与饮用容器形成一件制品。
密合盖优选由注塑用的热塑性材料制成，本发明的一个特别的优点就是密合盖可以容易地通过高速注塑工艺制造，以下将进一步描述。
优选至少有四个所述第一螺纹段。特别是在较大开口的构造中，可能要有八个、十二个、十六个或更多的第一螺纹段。第二螺纹段的数量一般与第一螺纹段的数量相同。优选地，这造成螺纹头的数量与第一螺纹段的数量相等，或者优选至少两个螺纹头，更优选至少四个，更优选八个，十二个、十六个或更多的螺纹头。
开口上的第一螺纹段比第二螺纹段短。这就是说它们围绕开口径向延伸的角比第二螺纹段围绕密合盖裙边延伸的角要小。第一螺纹段不是在围绕开口的所有方向上延伸，通常不会围绕开口重叠。优选地，至少一个第一螺纹段围绕开口周围以约1-约30°周向延伸，更优选约2-约15°，更优选约3-约10°，更优选所有的第一螺纹段都是这样延伸的。优选地，每个第一螺旋段的最大长度为约2-约20mm，更优选约4-约15mm，更优选约6-约12mm。优选至少约40％的开口周长不含第一螺纹段，更优选约50％-约95％的开口周长不含该螺纹段。大部分开口周长不带有螺纹段提高了该开口的用户友好性。
优选所有的第一螺纹段都具有基本相同的形状和构型，这样螺纹头的数量可以等于第一螺纹段的数量。
术语“第一螺纹段”一般指在开口外侧上细长的倾斜的突起。优选其不指简单的突起部分或突起的短桩(peg)。第一螺纹段表面的平均倾角优选为约5°-约25°，更优选约10°-约20°。第一螺纹段的上部和下部表面可以具有不同的倾角，沿一个或其它表面的倾角也可以不同。优选地，至少一个所述表面具有至少一个围绕着开口延伸至少约2mm，优选约5mm-约20mm的恒定倾角的区域。例如，第一螺纹段可以是具有圆滑端部的短螺旋式螺纹段，与详细描述于WO95/05322或WO97/21602中的密合盖上的螺纹段相似。
第一螺纹段沿容器纵轴的横截面可以是基本呈三角形、矩形、圆形或带倒角的矩形或梯形的。优选使第一螺纹段经过光滑处理。这就是说，在沿容器的纵轴方向上，至少所述段的一个边缘经成型而在所述段的侧面和所述段的顶部之间呈现出圆滑的或具有倒角的横截面，而不是三角形、矩形或梯形横截面。优选对基本上所有的所述段唇部的边缘按该方式进行光滑处理。优选地，相对于现有技术而言，这样的结果是增加了所述段顶部和所述段侧面之间的曲率半径。例如，该曲率半径可以至少是0.5mm，更优选至少为1mm或2mm。优选地，沿容器纵轴方向的所述段的横截面是基本连续的曲线如半圆或正弦曲线。这一经光滑处理的轮廓改善了开口螺纹成品的用户友好性。
优选地，开口上第一螺纹段在成品螺纹的圆筒形基底之上的最大径向高度大于0.1mm，更优选大于0.2mm且甚至更优选为0.5-3mm，最优选为1-2mm。优选地，第一螺纹段的宽度(沿容器的纵轴测量)为1mm-6mm，更优选2mm-4mm。采用这样的相对较宽大和高的螺纹段有助于生产出用户友好的颈部成品，在其上，可以以气密方式上紧和重新上紧适用的螺旋式顶盖。然而，短的第一螺纹段以及通常该第一螺纹段的带圆角的或经光滑处理的横截面使开口上相对较高的螺纹成品能被制成具有用户友好性，特别是制成使直接从开口饮用的用户的口唇感觉舒适。
优选在密合盖裙边内侧上的第二螺纹段确定了基本连续的螺旋形螺纹线，沿该螺旋形螺纹线第一螺纹段在螺纹开口上从基本完全脱离位置移动到基本完全上紧的密合盖位置。这就是说，第一和第二螺纹不是像错齿式密合盖(常用于短螺纹段)那样以步进式接合，而是以常规的连续螺旋式螺丝的方式接合。换句话说，在螺旋形螺纹线的全长上，其倾角通常小于90度。人们将认识到，螺旋线的倾角可能不是恒定的。优选螺旋式螺纹线的平均倾角为5-20度。
连续的螺纹线使老人和体弱者或幼儿能特别容易地闭合组件。相反，US-A-5135124所述种类的错齿式螺纹需要相对复杂的步进式操作来将密合盖上紧在开口上，结果是密合盖经常上紧得不充分。而且，极其难于为密合盖设计一个在错齿式密合盖组件打开时能可靠又轻易地分离的擅动指示环。最后，对于体弱的人而言，在容器内侧的压力下，连续螺纹比错齿式螺纹更易于旋松下来。
第二螺纹段不是错齿式螺纹段。第二螺纹段围绕着密合盖裙边延伸足够的距离，这样一个螺纹段的顶部就靠近了另一个螺纹段的基底，即充分地靠近相邻的螺纹段，二者的间隙太窄以致于不能使一个第一螺纹段垂直通过。在某些实施方案中，相邻的第二螺纹段各自的顶部和基底以周向方式重叠。
优选地，至少一个第二螺纹段围绕着密合盖裙边延伸至少约30°，优选至少45°，更优选围绕着密合盖裙边延伸至少60°。在所述的螺纹段的顶部和基底部分间限定了螺纹间隙。当密合盖在容器开口上旋紧或从其上旋松下来时，一个第一螺纹段移动通过该螺纹间隙。
优选要有八个、十二个或十六个第二螺纹段。优选由第一和第二螺纹段确定了四头、八头或十二头的基本连续的且快速倾斜的螺旋形螺纹线。
优选地，通过一次顺滑地旋转约180°或更少，更优选约90°或更少，且最优选45°或更少，就能够将密合盖在开口上从完全松开位置移动到完全接合的位置(或相反方式)。
优选地，在密合盖裙边的圆筒形表面上第二螺纹段的最大径向高度大于约0.1mm，更优选大于约0.2mm，甚至更优选约0.5-约3mm，最优选约1-约2mm。优选地，第二螺纹段的宽度(沿密合盖裙边的纵轴测量)为约1mm-约6mm，更优选约2mm-约4mm。
每个第二螺纹段由一或多个径向间隔开的突起部分组成，每个所述部分围绕着密合盖裙边径向延伸不超过约60°，优选围绕着密合盖裙边不超过约45°，更优选围绕着裙边约2°-约35°。径向间隔开的突起部分优选被径向延伸0°-约10°，优选约0.5°-约2°的间隙径向隔开。优选间隙宽度为约0.1mm-约5mm，更优选约0.5mm-约2mm。换句话说，该第二螺纹优选是在每个螺纹段中具有多个间隙的断开的或中断的螺纹，但所述间隙要在径向上足够窄小以不会干扰第二螺纹段的运转。这就是说，在第二螺纹段之间仍然确定了基本连续的螺旋形螺纹线。这要求第二螺纹段中的间隙(以及第二螺纹段间的间隙)在径向上要比第一螺纹段窄。
优选地，每个第二螺纹段由至少两部分，优选至少三或四部分组成，这意味着在该螺纹段中优选存在至少一个或优选至少二或三个间隙。在第二螺纹段中存在间隙可以改善在打开压力容器时经由第二螺纹的排气作用。更重要地，因为断开的螺纹提供了对密合盖裙边径向膨胀的阻力更小，该密合盖在高速生产过程中更易于从单件塑模芯轴上撞下来。
优选地，至少一个所述的第二螺纹段也具有经光滑处理的横截面。第二螺纹横截面优选与上述的第一螺纹段的横截面是互补的。人们会意识到，这样的结果是第一和第二螺纹段之间配合得更好，例如，如果在平行于旋转轴方向上它们具有相互匹配的横截面形状。而且，锥形或光滑的密合盖螺纹使从塑模芯轴上将密合盖撞下来更为容易，这有助于注塑法高速制造密合盖而无需多部件模具组件。
本发明适用于任何形状的各种饮用容器，其中需要用户友好性，包括碳酸和非碳酸饮料的饮用容器。本发明适用于模塑的热塑性塑料容器密合盖组件，也适用于玻璃和金属容器的密合盖组件，以及它们的组合(例如带有金属或热塑性塑料密合盖的玻璃容器)。
优选地，本发明的容器密合盖组件在容器开口和密合盖上还包含互补的锁紧装置，该装置能阻止在密合盖被上紧或重新上紧到开口上以后，密合盖从开口上完全接合的位置被旋松下来，直至施加了预定的最小打开力矩。这些元件使倾斜更大的螺纹和自由滑动(平行)螺纹得到应用而没有密合盖发生自动旋松的危险。采用倾斜更大的螺纹使在正常的颈部成品的尺寸和高度范围内采用更宽和更高的螺纹段成为可能。
优选地，开口上的锁紧装置包含与密合盖裙边上的互补突起或凹进部相接合的突起或凹进部。更优选地，开口上的突起或凹进部按以上所定义的进行光滑处理。
更优选地，该锁紧装置包含在容器开口上的纵向锁紧肋和在密合盖裙边部分上的互补锁紧斜面。其中，当密合盖完全接合在开口上时，锁紧肋紧靠住锁紧斜面的保持边缘。在备选的优选实施方案中，可以在一或多个第一或第二螺纹段中设置锁紧凹进部如纵向凹槽，并在开口的其它处或在密合盖裙边部分上设置纵向锁紧肋，由此密合盖在开口上完全接合和密封的位置上时，锁紧肋被容纳在螺纹段的凹进部中。此类锁紧装置详细描述在WO91/18799和WO95/05322中，其全部公开重写地在此引入作为参考。
互补的锁紧装置提供了很多重要的优点。首先，它们防止了由于容器内压力造成的密合盖从容器上完全接合和密封的位置上意外地卸扣。这也容允采用倾斜更大的螺纹。而且，当到达密合盖的完全接合和密封的位置时，该锁紧装置提供明确的“卡嗒”声，这样给用户以该位置的明确提示。这有助于确保在容器和密合盖之间施加正确的压缩力以获得有效的气密性密封。
优选地，本发明的容器密合盖组件是用于碳酸饮料的组件，其中该容器还包含在容器开口和密合盖上的相互接合的元件，以便当密合盖处于产生于容器的轴向压力下时，该元件在中间位置以上阻止或限制密合盖在旋松方向上的旋转。这就是所谓的压力安全特征，其在将密合盖从压力容器上去掉时旨在防止其不可控制地旋松或弹射出去。优选地，该压力安全特征的优选实施方案描述在WO95/05322、WO97/21602和WO99/19228中，将其全部内容特意在此引入作为参考。
优选地，使第一和第二螺纹经构造和布置以至少在密合盖处于所述中间位置时，该密合盖可以相对于容器开口进行轴向位移，并优选在密合盖在开口上轴向移位时，例如在来自压力容器内部的压力下，使可相互接合的元件适于相互接合。更优选地，使相互接合的元件经过构造和布置，以便当密合盖在中间位置向着容器内沿轴向发生位移时，例如当密合盖向下旋紧在容器开口上时，不会相互接合。
优选地，相互接合的元件包含一个形成在第二螺纹段的上部表面上的梯台或凹进部以提供第一邻接表面，在一个第一螺纹段上的第二邻接表面紧靠着该第一邻接表面靠紧，以便在密合盖在产生于容器的轴向压力下，阻碍或限制密合盖在所述中间位置上在旋松方向上的旋转。(术语“上部”在该语境中指较为靠近密合盖的基座，即较为远离密合盖的开口端。)更优选地，该第二螺纹段包含具有第一纵向横截面的第一螺纹部分和具有比该第一横截面窄的第二纵向横截面的第二螺纹部分，藉此第一螺纹段紧靠着第二螺纹部分。相对较宽的第一横截面优选与第二螺纹段的周向重叠区域相邻，使该区域内的螺纹间隙相对较窄。
本发明的组件优选还包含另外的在容器和密合盖之间形成压力密闭式密封的装置。在某些实施方案中，该密封装置包含在密合盖基座部分内的可压缩衬垫以靠紧容器开口的唇部。优选地，该密封衬垫由可压缩弹性体形成。可以在开口的唇部上或在密合盖基座内密封衬垫的下面配以周向密封肋，以优化弹性体的压缩作用实现密闭式密封。然而，优选该容器的唇部是光滑和圆滑的以优化其用户友好性。
在其它实施方案中，该密封装置可以包含在密合盖裙边内侧同心突起的圆筒形密封塞，其与靠近开口的容器内侧形成密闭式密封。
优选地，在容器开口和密合盖上的第一和第二螺纹是倾角可变的螺纹，优选与WO97/21602中描述的一致，其全部内容在此引入作为参考。优选地，由第一区域在旋松方向上进行位移时，由第一和第二螺纹段限定的旋松螺纹线的倾角在第一区域内较小，在第二区域内较大。在第一区域内的螺纹线的倾角优选基本恒定。第一区域通常包括密合盖密封在容器上的位置。优选地，第一区域延伸约2°-40°，优选围绕容器开口或密合盖裙边的周向延伸5°-20°。优选地，第一区域内下部螺纹表面的倾角为1°-12°，更优选2°-8°。
优选地，第二区域与螺纹线的第一区域相邻。优选地，第二区域内螺旋形螺纹线的倾角是基本恒定的，且第二区域优选延伸约2°-约35°，优选围绕容器颈部或密合盖裙边的周向延伸约5°-约15°。优选地，第二区域内螺纹线的倾角为15°-35°。
采用倾角可变的螺纹使组合具有较陡平均斜度的快速旋转螺纹更容易，这种螺纹是具有压力安全性且老幼皆宜的。快速旋转螺纹可以带来的问题是，这些螺纹倾斜得太陡，造成在容器受压时有从完全上紧在容器的位置上卸扣的趋势。这一问题可以通过采用错齿式螺纹来克服，但采用错齿式螺纹会造成如上所述的各种问题。相反，倾角可变的螺纹解决了密合盖在压力下会卸扣的问题，同时保留了连续的快速旋转螺纹的全部优点。
优选地，该螺旋式旋松螺纹线还包含与第二区域相邻的第三区域，其中该第三区域具有较小的倾角。优选地，该第三区域具有相对恒定的倾角，优选为1-12°，更优选2-8°。该第三区域优选包含当密合盖被阻挡在中间排气位置时密合盖在开口上的位置。第三区域相对较小的倾角降低了在高排气压力下密合盖叠压在阻挡装置上的趋势。
在某些实施方案中，密合盖组件在密合盖裙边的内表面上包含有凹进部，该凹进部位于多个第二螺纹段的周向重叠的两个之间，以提高在第二螺纹段间排气用的横截面积。
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横截面太小，而不能优化在全部情况下的排气效果。该凹进部通过增加螺纹间隙的横截面以增加经由螺纹间隙的排气速率而克服了这个困难。
在第二螺纹段的周向重叠区域上增加排气路径的横截面积使从容器内部更快地排出压力成为可能，这样在进行排气时，减少了密合盖被阻挡在中间位置上的时间长度而不会损失压力安全性。
在这些实施方案中，所述凹进部可以包含在所述重叠区域内第二螺纹段之间围绕着密合盖裙边延伸的细长凹槽。优选地，该细长凹槽基本平行于螺旋形螺纹线进行延伸。优选地，该凹进部包含在密合盖裙边内侧的细长凹槽。优选地，该凹进部的纵向横截面积为与该凹进部相邻的第二螺纹段部分的平均纵向横截面积的5％-50％。
现在以举例的方式，参考附图进一步描述本发明的饮用容器密合盖组件的具体实施方案，其中
图1显示了结合了本发明的密合盖组件的饮用容器的纵向横截面视图，密合盖在容器开口上处于完全接合位置上，密合盖上附带有擅动指示环。
图2显示了图1的饮用容器的纵向横截面视图，密合盖重新上紧在容器开口上，擅动指示环已被取下；和图3显示了图1横截面的密合盖区域的细节，组件背面的第一和第二螺纹段用剖视图进行了显示。
参照图1和2，该实施方案是饮用玻璃杯形状的饮用容器1，其具有直径约5cm的基底2和内径约7cm的顶部3以及圆形截面的管状主体4。这种液体包装形式的美学和实用的魅力是明显的，但迄今尚不能制造出用于此类广口容器的可靠的密合盖组件。
该组件的主要特点与我们的国际专利申请WO95/05322、WO97/21602和WO99/19228中描述并要求权利保护的组件的那些特点相似，将它们的全部内容在此特意地引入作为参考。但是，需提请严重观注的是，相对于那些申请中描述的密合盖组件，在本发明中，密合盖和容器开口上的螺纹被翻转了。这就是说，在先的专利说明书详细描述了具有在密合盖裙边上的短螺纹段和开口上的较长螺纹段的组件，而本发明只提供了在容器颈部上的短螺纹段和在密合盖裙边上的较长螺纹段。
该组件特别适用于贮存碳酸饮料，如啤酒。其包含在容器顶部的开口10和密合盖12。容器和密合盖都由塑性材料形成。该容器优选以用于此类容器的常规已知方式，通过聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚苯乙烯的注塑、吹塑和/或热成型来形成。密合盖优选通过聚丙烯的注塑来形成。
参考图3，容器开口10上配有由八个第一螺纹段18组成的八头第一螺纹，如图3所示。第一螺纹段18是围绕着开口延伸了约10-15mm且具有约6°的较小倾角的下部表面和约13.5°的中等倾角的上部表面的短螺纹段。(术语“上部”在该语境中指距容器的开口端较近)。第一螺纹段18沿容器的轴向呈现出基本为梯形的横截面。该容器具有圆滑的唇部以提高开口的用户友好性。
参考图1和3，密合盖12包含基座部分14和裙边部分16。在密合盖裙边16上设有由八个第二螺纹段20形成的第二螺纹，每一个第二螺纹段都具有下部螺纹表面22和上部螺纹表面24。(术语“上部”在该语境中指距离密合盖的基座较近，即较为远离密合盖的开口端)。该上部和下部第二螺纹表面22、24给该螺纹段提供了基本呈梯形的侧面边缘，其与第一螺纹段的形状是互补的。在相邻第二螺纹段20上的所述上部和下部表面22、24的重叠区域之间限定了基本连续的、基本呈螺旋形的螺纹间隙26。
该组件的一个重要特征是第二螺纹段20的上部表面24的轮廓，在我们的国际专利申请WO91/21602中对该轮廓进行了更详细的描述。在第一、上部区域28中的上部螺纹表面24的基本恒定的倾角只有约6°。与该上部区域28毗邻的中间区域30具有基本恒定的、大得多的约25°的倾角。由第二螺纹段20确定的螺旋形螺纹线的平均倾角为13.5°。
第二螺纹段20还包括与我们的国际专利申请WO095/05322描述并要求权利保护的相似的压力安全特征。简言之，第二螺纹段20的最低部分确定了一个梯台，其紧靠着第一螺纹段18的端部并当所述第一螺纹段18紧靠着上部表面24时，即当在密合盖上存在沿轴向向容器外部的净受力时，该梯台阻止密合盖12从开口10上旋松下来。与梯台32毗邻的第二螺纹段的上部表面24的第三区域34也具有约6°的小倾角。
该密合盖组件在容器开口和密合盖上还设有互补的锁紧元件38以阻止密合盖从容器上的完全接合位置旋松下来，除非施加了最小旋松转矩。这些锁紧元件包含四个在开口上的等径向间隔开的锁紧肋和在密合盖裙边16内侧上的四个等径向间隔开的保持斜面。该斜面包含径向倾斜的外侧面和径向突起的保持边缘，当密合盖完全接合在开口上时，密合盖上的肋靠紧该保持边缘。该互补锁紧装置可以如我们的国际专利申请WO91/18799中所述，其全部内容在此特意引入作为参考。然而，在本实施方案中，锁紧肋在容器上而不是在密合盖上，这也有助于改善容器颈部成品的用户友好性，尤其是采用经适当光滑处理的肋。
所述密合盖组件还包含在密合盖和容器之间形成气密性密封的装置。该装置可以包含被压在容器唇部上的气密性弹性体密封衬垫。优选当弹性体密封衬垫被压缩至其原始厚度的30％-70％时，获得最佳密封。在其它的实施方案中，可以无需衬垫即实现密封，例如将密合盖上经适当地构型设计的周向密封塞、肋和/或翼片压在开口上。适用的密封布置描述在我们的共同未决申请WO02/42171中，其全部内容在此引入作为参考。
第二螺纹段20下端部终止于限定出形成第一制动的纵向肩部72的突起部分，该第一螺纹段18的第二端部74紧靠肩部72，由此阻止了密合盖的过度上紧。
该密合盖组件还任选地包含擅动指示安全特征。这包含擅动指示环50，其最初与容器密合盖12的裙边16整体成型，并通过脆性的桥与之连接。该擅动指示环包含多个整体成型的、韧性的、径向向内的保持用小突舌。在容器开口10上配有周向保持唇部56。还可以在容器上围绕着开口在周向保持唇部56下面以径向间隔方式设置棘爪状突起(未显示)，以阻止擅动指示环在开口10上沿旋松方向旋转。但是，优选对棘爪状突起进行光滑处理或将其省略掉以改善容器开口成品的用户友好性。该擅动指示环特征的结构和操作与我们的国际专利申请WO94/11267中所描述并要求权利保护的相一致，其全部内容特意在此引入作为参考。
在使用中，通过常规方式向下旋紧而将密合盖12上紧在容器开口10上。通过旋转约45°可以将密合盖12在容器上从完全脱离位置移动到完全接合位置。当将密合盖向下旋紧时，通常存在由用户施加在密合盖上的指向容器中的净轴向力，因此，第一螺纹段18靠紧并叠压在密合盖裙边上的第二螺纹段20的突起部分的上部表面22上。这样，可以看出，第一螺纹段沿着可变倾角的螺旋线展示出基本连续的纹路。第一和第二螺纹是自由滑动的，即直至靠近完全接合位置前，在螺纹段之间基本上没有摩擦力矩。45°密合旋转、基本连续的螺纹线和自由滑动螺纹这些特征都使密合盖极易于上紧和重新上紧，特别是对于老龄或患关节炎的人士或者幼儿。
当密合盖靠近容器开口10上的完全接合位置时，发生了几件事情。首先，擅动指示环50开始叠压在容器开口上的保持唇部56上。擅动指示环50上的保持用小突舌径向向外挠曲，使擅动指示环能够跨过保持唇部56，而无需向脆性桥施加过多径向应力。
其次，容器开口上的锁紧肋叠压在密合盖裙边16上的保持斜面的外倾斜表面上。倾斜表面的轻微坡度与密合盖裙边16的回弹力结合在一起，这意味着只需要相对较小的附加力矩即能使锁紧肋叠压在倾斜表面上。
第三，起初在密封衬垫或容器密合盖基座内的其它密封装置与容器上密封唇部48之间的邻接造成了在密合盖上指向容器外的净轴向力。该力将螺纹段18从与第二螺纹段20突起部分的下部表面22的靠紧状态推开，变为与第二螺纹段20突起部分的上部表面24靠紧。更具体而言，其使第一螺纹段18进入与上部螺纹表面24的突起部分的上部区域28靠紧的状态。密合盖在向下旋紧方向上的持续旋转使第一螺纹段18沿上部区域28移动直至到达最终的、图3所示的完全接合位置。上部表面28的小倾角意味着这进一步的旋转施加了强扭转力矩(顶压)，将密封衬垫压向密封肋48以获得有效的气密性密封。
当密合盖12在容器开口10上到达完全接合的位置时，锁紧肋在相应的倾斜表面40的顶部“咔嗒”一声滑过并与棘爪斜面的陡直保持表面靠紧。在相同位置上，第一螺纹段18的第二端部74与制动肩部72在第二螺纹段的顶部靠紧，这样阻止密合盖进一步上紧而超过损坏螺纹和/或过度挤压密封衬垫的程度。
当密合盖12在容器开口10的完全接合位置时，第一螺纹段16的上部表面靠在第二螺纹段20突起部分的上部表面24的上部区域28上，如图3所示。第一螺纹段的上部表面具有与上部区域28相匹配的小倾角，这样将区域28中突起部分之间的接触面积最大化，由此将由密合盖施加的轴向力围绕着容器开口分布得尽量均匀。因为区域28中的小倾角，几乎没有由于容器内压力而产生的出容器的轴向力通过该位置螺纹表面间的靠紧作用被转化为旋松旋转力。这大大降低了密合盖在压力下自发旋松的趋势。还通过锁紧肋和锁紧斜面上的保持边缘间的靠紧作用阻止了自发旋松。本组件的一个重要优点就是由于下部区域28中螺纹的小倾角而降低了自动旋松趋势，这意味着可以降低锁紧元件38的最小打开力矩而没有密合盖会自动吹掉的风险。这使密合盖更易于被老年人或关节炎患者或幼儿去掉，而不会降低密合盖的压力安全性。
在使用中，通过简单的旋松即可将密合盖从容器上去掉。需要起初最小的旋松力矩来克服锁紧元件38的阻力。一旦该阻力被克服，基本上不需要用户施加力矩以旋松密合盖。容器内的内压在容器开口的方向上产生出作用于密合盖上的轴向力，其结果就是随着密合盖被旋松，第一螺纹段18叠压在第二螺纹段20突起部分的上部表面28上。第一螺纹段首先叠压在上部区域28上，然后，叠压在第二螺纹段20上部表面的陡峭倾角的中间区域30上。然后，第一螺纹段18与第二螺纹段20的下部突起部分32靠紧。在该位置上，当沿螺纹线26进行排气时，进一步的旋松被阻止。还应注意的是，在这个中间排气位置，第一螺纹段18首先靠紧在第二螺纹段20上部表面的区域34。区域34的小倾角造成几乎没有作用在密合盖上的轴向力被转化成旋松旋转力矩，这样降低了使密合盖压力安全特征失效和吹出的趋势。
从容器内的排气一完成，以至不再有轴向向上的力作用在密合盖上时，密合盖可以下落，使第一螺纹段18与第二螺纹段的下部表面22邻接。在该位置，可以继续旋松将密合盖完全从容器上脱离下来。
对以上实施方案仅以举例的方式进行了描述。处于所附的权利要求范围以内的本发明的许多其它实施方案对技术熟练的读者而言是显而易见的。特别地，本发明不限于饮用容器的密合盖组件，或由模塑热塑性塑料成型的容器。
权利要求
1.广口容器用的螺纹密合盖组件，所述组件包含容器开口；所述开口的密合盖，该密合盖具有基座部分和裙边部分；在开口上的第一螺纹，所述第一螺纹包含一或多个第一螺纹段；在密合盖裙边内表面上的第二螺纹，所述第二螺纹螺纹包含一或多个第二螺纹段；所述第一和第二螺纹被构造以能够使用户通过旋转在开口上的密合盖来上紧、去掉和将密合盖重新上紧在开口上的密封位置上；其中所述第一螺纹段比所述第二螺纹段短；和其中每个第二螺纹段由一或多个径向间隔开的突起部分组成，每个所述部分围绕着密合盖裙边径向延伸不超过约60°。
2.权利要求1的密合盖组件，其中的容器具有基底和基本呈管状的侧壁，且开口的横截面积至少为基底横截面积的50％。
3.权利要求1或2的密合盖组件，其中有四个或更多的所述第一螺纹段。
4.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中至少一个第一螺纹段围绕着容器颈部周向延伸5mm-30mm。
5.权利要求4的密合盖组件，其中至少一个第一螺纹段围绕着容器颈部周向延伸10mm-20mm。
6.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中至少一个第一螺纹段具有平均倾角为5°-25°的上部或下部表面。
7.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中至少一个第一螺纹段具有带有围绕着容器开口延伸至少10mm的恒定倾角区域的上部和下部表面。
8.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中至少一个第二螺纹段围绕着密合盖裙边延伸至少45°。
9.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中至少一个第二螺纹段由两个或更多突起部分组成。
10.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中每个径向间隔开的突起部分围绕着密合盖裙边延伸不超过约45°。
11.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中的径向间隔开的突起部分被径向延伸0-约10°的间隙径向隔开。
12.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中第一和/或第二螺纹段的最大径向高度为约0.5-约3mm。
13.前述权利要求任一项的密合盖组件，还包含在容器开口上和密合盖上的相互接合元件，以便当密合盖处于出容器方向上的轴向压力下时在中间位置以上阻止或限制密合盖在旋松方向上的旋转。
14.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中第二螺纹段确定了基本连续的螺旋形螺纹线，沿该螺旋形螺纹线所述第一螺纹段在容器上从密合盖的基本完全脱离位置移动到基本完全上紧的位置。
15.权利要求14的密合盖组件，其中所述螺旋形螺纹线的平均倾角为5-20°。
16.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中第二螺纹段确定了至少一个凹进部以接纳所述第一螺纹段，所述凹进部基本呈螺旋形并围绕密合盖裙边延伸超过30°。
17.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中有四个或更多的第二螺纹段。
18.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中至少一个第二螺纹段具有经光滑处理的横截面。
19.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中第一螺纹段沿组件纵轴的横截面为圆滑的、有倒角的、梯形的或三角形。
20.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中可以通过一次滑顺地旋转约90°或更少使密合盖在容器上从完全松开位置移动到完全接合的位置。
21.权利要求20的密合盖组件，其中可以通过一次滑顺地旋转约60°或更少使密合盖在容器上从完全松开位置移动到完全接合的位置。
22.权利要求21的密合盖组件，其中可以通过一次滑顺地旋转约45°或更少使密合盖在容器上从完全松开位置移动到完全接合的位置。
23.前述权利要求任一项的密合盖组件，还包含在容器开口和密合盖上的互补的锁紧装置，在密合盖被上紧或重新上紧在容器上以后，该锁紧装置阻止密合盖从容器的完全接合位置上旋松下来，直至施加了预定的最小打开力矩。
24.权利要求18的密合盖组件，其中容器开口上的锁紧装置包含与密合盖裙边上的互补突起或凹进部接合的突起或凹进部。
25.前述权利要求任一项的密合盖组件，其中的容器由选自热塑性塑料、玻璃、金属及其组合的材料形成。
26.一种用于前述权利要求任一项的广口密合盖组件的密合盖。
全文摘要
广口容器用螺纹密合盖组件，所述组件包含容器开口(10)；该开口的密合盖(12)，该密合盖具有基座部分(14)和裙边部分(16)；在开口上的第一螺纹(18)，所述第一螺纹包含一或多个第一螺纹段；在密合盖裙边(16)内表面上的第二螺纹(20)，所述第二螺纹(20)包含一或多个第二螺纹段；所述第一和第二螺纹被构造以能够使用户通过旋转在开口上的密合盖来上紧、去掉和将密合盖重新上紧在开口上的密封位置上；其中所述第一螺纹段(18)比所述第二螺纹段(20)短；和其中每个第二螺纹段由一或多个经向间隔开的突起部分组成，每个所述部分围绕着密合盖裙边径向延伸不超过约60°。优选该广口容器是饮用容器，如杯子或玻璃杯。
文档编号B65D41/34GK1615244SQ02827121
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