專利名稱：具有柔性區(qū)的模制蓋子及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廉價(jià)模制閉合件或蓋子，并且涉及生產(chǎn)這種蓋子的方法和設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種設(shè)計(jì)成從模具的模芯中頂出脫模的模制閉合件或蓋子。
優(yōu)選的是提供一種改進(jìn)的蓋子。還優(yōu)選的是，提供一種廉價(jià)蓋子以及用于生產(chǎn)這些改進(jìn)或廉價(jià)蓋子的改進(jìn)方法和設(shè)備。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種改進(jìn)的蓋子。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種廉價(jià)蓋子。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用更少材料生產(chǎn)的的廉價(jià)蓋子。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種能夠用比相同尺寸的傳統(tǒng)蓋子少大約30％-40％的材料生產(chǎn)的蓋子。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種蓋子，該蓋子設(shè)計(jì)成能夠在螺紋沒(méi)有顯著破壞或變形的情況下軸向地從其中具有螺紋或其它成形溝槽的模芯例如非崩塌型模芯上除去或剝離。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種蓋子，該蓋子具有薄柔性區(qū)，該柔性區(qū)使得蓋子的帶螺紋裙部能夠徑向向外撓曲、變形或擴(kuò)展以避免螺紋在從蓋子成形模具的陽(yáng)模中軸向除去蓋子時(shí)出現(xiàn)顯著的破壞或變形。
本發(fā)明再一個(gè)目的在于提供一種用于形成蓋子的改進(jìn)方法和設(shè)備。
本發(fā)明再一個(gè)目的在于提供用于形成上述所要求的蓋子的改進(jìn)方法和設(shè)備。
本發(fā)明再一個(gè)目的在于提供讓上述所要求的蓋子能夠以更少的時(shí)間生產(chǎn)出的方法和設(shè)備。
本發(fā)明還涉及一種由熱塑性材料構(gòu)成并且具有內(nèi)表面和外表面的蓋子，它包括頂部；從頂部下垂的環(huán)形裙部，該裙部其內(nèi)表面具有徑向向內(nèi)延伸的螺紋；以及多個(gè)柔性區(qū)，這些柔性區(qū)其厚度小于蓋子的平均厚度，并且增加了裙部徑向向外擴(kuò)展的能力，從而該蓋子能夠與其中帶有螺紋成形溝槽的外表面的模芯脫開，同時(shí)與蓋子沒(méi)有具有薄弱區(qū)域的情況相比減小了裙部螺紋在模芯的溝槽作用下的破壞或變形。優(yōu)選的是，這些柔性區(qū)是蓋子的最薄區(qū)域，或者它們明顯比除了螺紋之外的蓋子剩余部分的最小厚度要薄。該柔性區(qū)域優(yōu)選比蓋子的除該螺紋之外的區(qū)域的厚度要薄大約1.2到4倍。這些柔性區(qū)可以是柔性板并且可以位于蓋子頂部的內(nèi)表面和/或外表面中、裙部中、和/或在頂部和裙部之間連接位置中或穿過(guò)該連接位置。該裙部可以包括下邊緣，并且這些柔性區(qū)可以包括多塊在圓周上隔開的板，每塊板從蓋子的頂部或從裙部或側(cè)壁的頂部延續(xù)到蓋子的下邊緣。這些柔性區(qū)或柔性板在裙部中可以較窄并且細(xì)長(zhǎng)，而且可以沿著與蓋子的縱向軸線基本上平行的方向延伸。這些柔性板的寬度可以在它們朝著蓋子的頂部延伸時(shí)向內(nèi)逐漸變窄。
蓋子的螺紋優(yōu)選由在圓周上彼此交錯(cuò)的段形成。優(yōu)選的是，在一個(gè)螺紋段上面或下面沒(méi)有任何其它的螺紋段。這些螺紋段可以具有完整部分和導(dǎo)入和導(dǎo)出部分，其中在軸向上在一個(gè)螺紋段的完整部分上面或下面沒(méi)有任何其它螺紋段的完整部分。這些柔性區(qū)可以在蓋子周圍彼此等距離間隔開，并且它們明顯比蓋子的平均厚度薄。這些柔性板可以位于這些螺紋段之間，并且它們可以比裙部的平均垂直斷面厚度更薄，或者比在裙部的無(wú)螺紋部分中所測(cè)量出的裙部的平均垂直橫斷面厚度更薄。
該裙部可以具有第一厚度部分，以及比所述第一部分薄的第二厚度柔性區(qū)，該柔性區(qū)用來(lái)使得裙部能夠主要在柔性區(qū)中擴(kuò)展，從而與在沒(méi)有柔性區(qū)的所述裙部上施加相同的力的情況相比增加裙部在裙部受到內(nèi)部徑向向外的作用力時(shí)徑向向外擴(kuò)展的能力。
本發(fā)明還涉及一種模制可頂出脫模的塑料蓋子，該方法包括在具有由用來(lái)形成蓋子的外表面的陰模和用于形成蓋子的內(nèi)表面的模芯形成的模腔的模具組件中模制出蓋子，從而該蓋子將具有外表面、內(nèi)表面、頂壁和具有螺紋的垂下裙部，該裙部與頂壁相連；在模芯的外表面上設(shè)置徑向向外延伸的構(gòu)件以在蓋子的內(nèi)表面中形成徑向向內(nèi)延伸的薄弱區(qū)域，這些構(gòu)件充分地徑向向外延伸，從而這些薄弱區(qū)域比蓋子的平均厚度更薄，從而使得裙部能夠徑向向外擴(kuò)展，由此使得該蓋子能夠從模具中剝離脫模并且減小了螺紋的破壞。
蓋子的裙部具有間隔開的軸向薄部，這些薄部使得蓋子能夠在它軸向剝離而不是從模腔的模芯中擰下來(lái)時(shí)徑向向外變形、撓曲或膨脹。該螺紋優(yōu)選為分段的即不連續(xù)的。該螺紋的這些段除了初始的導(dǎo)入部分和最終的導(dǎo)出部分之外在圓周上彼此交錯(cuò)。沒(méi)有任何螺紋段在軸向上直接位于另一個(gè)螺紋段下面(除了上述導(dǎo)入部分和導(dǎo)出部分之外)。這使得螺紋的破壞或變形最小。
該閉合件或蓋子(之后稱為“蓋子”)是一種低成本的蓋子。與同樣尺寸的傳統(tǒng)蓋子相比，它使用相當(dāng)少的材料來(lái)形成蓋子，通常少大約30％-40％。由于所使用的材料減少，所以模制、冷卻和剝離的時(shí)間也減少了。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明

圖1顯示出本發(fā)明的一種優(yōu)選蓋子10。雖然所示的蓋子針對(duì)的是一種直徑為1英寸的管狀可拆卸分配容器，但是本發(fā)明的蓋子并不限于任何特定尺寸或類型的容器。蓋子10具有頂壁、頂板或頂部11；具有頂部邊緣或脊13的外軸向壁或裙部12；以及薄的優(yōu)選基本上在圓周上對(duì)齊的間隔開的柔性區(qū)14。這些柔性區(qū)比裙部的低柔性的較厚區(qū)域更薄。而對(duì)于直徑為1英寸的管子而言，相同尺寸的傳統(tǒng)蓋子的裙部從外表面到裙部的內(nèi)表面的無(wú)螺紋部分的壁厚大約為0.035英寸，蓋子10在貫穿裙部的相同區(qū)域中所測(cè)量出的厚度大約為0.025英寸。蓋子10的薄柔性區(qū)的厚度大約為0.009英寸。每個(gè)柔性區(qū)的寬度大約為0.050英寸。要理解的是，這些厚度對(duì)于具有在這里所披露的尺寸的蓋子10而言是優(yōu)選的，該蓋子用于其頸部直徑為0.5英寸并且直徑為1英寸的管。因此，必要時(shí)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以改變這些尺寸和厚度來(lái)適應(yīng)包裝用途。
在本發(fā)明的范圍可以想到的是，這些柔性區(qū)可以具有位于其中、位于其上或在其上越過(guò)的在圓周上軸向的或傾斜的肋條。還有，一個(gè)或多個(gè)這些柔性區(qū)自身可以具有相對(duì)于該柔性區(qū)弱化的區(qū)域，例如孔或間隙，具有或沒(méi)有網(wǎng)，厚度減小的區(qū)域，或者具有孔的部分或者填充有顆粒材料以進(jìn)一步弱化柔性區(qū)或板的部分。
可以有任意合適數(shù)量的柔性區(qū)。優(yōu)選的是，有兩個(gè)或多個(gè)。數(shù)量越多，則它們可以越厚。但是，一般來(lái)說(shuō)，數(shù)量越多，則螺紋的圓周長(zhǎng)度將越短。優(yōu)選的是，這些柔性區(qū)在蓋子的圓周上均勻地或彼此等距離地間隔開。這使得蓋子能夠在圓周上軸向平衡，并且在例如容器頸部的螺紋周圍相對(duì)于蓋子的轉(zhuǎn)動(dòng)提供均勻的力矩。每個(gè)柔性區(qū)不必厚度相同。
每個(gè)柔性區(qū)不必具有相同的設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的就行。因此，這些柔性區(qū)中的每個(gè)、任意一個(gè)或全部可以是適當(dāng)?shù)某叽纭⑿螤?、設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)。例如，它們可以是矩形、三角形、錐形、截頭錐形、圓形、橢圓形、螺旋形或其任意組合。盡管不是特別優(yōu)選的，但是可以存在某些用途，其中這些柔性區(qū)最好擁有、引導(dǎo)或跟隨一個(gè)或多個(gè)螺紋段。如所示一樣，優(yōu)選的是，這些柔性區(qū)為矩形，但是它們也可以優(yōu)選為平緩的截頭錐形或錐形(在它們的下端更寬)。優(yōu)選的是，這些柔性區(qū)軸向設(shè)置。
這些柔性區(qū)可以為任意合適的高度或長(zhǎng)度。優(yōu)選的是，這些柔性區(qū)高度一致并且延伸過(guò)蓋子裙部的整個(gè)高度或長(zhǎng)度。如下所述，裙部的一個(gè)或多個(gè)柔性區(qū)可以延伸進(jìn)入一部分蓋子的頂部或在直徑上橫跨蓋子的頂壁。
根據(jù)本發(fā)明的主要目的，所述一個(gè)或多個(gè)柔性區(qū)可以處在蓋子的任意合適位置處。例如，蓋子的一個(gè)或多個(gè)柔性區(qū)可以只是位于蓋子的頂壁中或者僅僅位于蓋子的頂壁和裙部的連接部分處。如果這些柔性區(qū)位于蓋子的頂壁中，則優(yōu)選的是它們延伸到頂壁的連接部分處并且更優(yōu)選的是延伸進(jìn)入蓋子的裙部。例如，如在圖9E-9H中所示，頂壁11′具有優(yōu)選以星爆式圖案設(shè)置在頂壁11″中并且延伸到裙部12′的上邊緣或脊13′的柔性區(qū)14′。
頂壁的整個(gè)區(qū)域可以為厚度減小的區(qū)域，并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以被認(rèn)為是一種使得裙部能夠徑向向外撓曲以利于蓋子側(cè)壁的剝離且蓋子不會(huì)變形或破壞的柔性區(qū)。
圖2為圖1的蓋子的俯視圖。圖2顯示出蓋子10具有頂壁11。
圖3為圖1的蓋子的仰視圖。裙部12具有外表面16和內(nèi)表面18。
圖4為貫穿螺紋22的段20的垂直剖面。該螺紋優(yōu)選但不必是偏梯形螺紋。該螺紋優(yōu)選足夠長(zhǎng)以在剝離脫模過(guò)程期間自支承。其厚度優(yōu)選大約為0.015英寸。
圖5顯示出螺紋22的段20。
圖6和7顯示出跨在柔性區(qū)14上的交錯(cuò)的螺紋段20。這些圖還顯示出位于下段20的導(dǎo)入部分26上方的段20的導(dǎo)出部分24。由于導(dǎo)入和導(dǎo)出部分朝著裙部的內(nèi)表面徑向向外逐漸變窄(逐漸變薄)，所以它們不會(huì)產(chǎn)生阻礙或剝離問(wèn)題。
圖8和9為蓋子10的透視圖。圖9顯示出柔性區(qū)14位于螺紋段20之間，并且這些柔性區(qū)優(yōu)選延伸到裙部的底邊或邊緣17上。
圖9A至9D顯示出本發(fā)明的蓋子的第二實(shí)施方案，該蓋子大體上由10′表示并且具有從裙部12′的外表面16′徑向延伸到蓋子10′的裙部12′的壁中的柔性板14′。柔性板14′從頂部邊緣13′的頂邊延伸到裙部的底邊17′上。這些柔性板基本上與蓋子10′的軸線平行，并且圍繞著蓋子的圓周等距離間隔開。
圖9E至9H顯示出大體上由10″表示的本發(fā)明的蓋子的第三實(shí)施方案。蓋子10″類似于蓋子10′，除了蓋子10″具有多個(gè)向下延伸進(jìn)頂壁11″并且在該頂壁中以星爆形或放射狀圖案布置的柔性板。這些柔性板14′顯示出由為頂板11″的正常厚度的中心部分15′斷開。雖然這些柔性板14′在這些圖中既沒(méi)有進(jìn)入裙部12′或側(cè)壁的邊緣13′，也不會(huì)連接這些柔性板14′。假若如在圖9E至9H中所示向下延伸進(jìn)入頂部11″的上外表面或者向上進(jìn)入其內(nèi)表面的一塊或多塊柔性板有助于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，因?yàn)樗箓?cè)壁或裙部的環(huán)繞強(qiáng)度弱化。柔性板14′可以通過(guò)消除中心部分15而延伸進(jìn)入彼此中。
圖9I至9L顯示出大體上由10表示的本發(fā)明蓋子的第四實(shí)施方案。蓋子10不具有頂部邊緣，從而頂板11直接連接裙部12。在該實(shí)施方案中，在頂壁11和裙部12中的柔性板14彼此鄰接并且形成一塊連續(xù)的柔性板。這種柔性板布置使得在這些柔性板的每一側(cè)上的蓋子10的相對(duì)部分能夠以鉸接的方式從頂板11附近的區(qū)域彼此遠(yuǎn)離，從而有利于蓋子與模具的模芯剝離脫模。
圖9M至90顯示出大體上由100表示的本發(fā)明蓋子的第五實(shí)施方案。該實(shí)施方案顯示出這些柔性板14′可以優(yōu)選與連續(xù)的柔性板14一起使用，前者使得裙部能夠在圓周上徑向向外擴(kuò)展，并且后者使得裙部能夠鉸接在頂板11附近，從而共同允許或有利于蓋子100與模具的模芯剝離脫模。
圖9P至9S顯示出大體上由100′表示的本發(fā)明蓋子的第六實(shí)施方案。蓋子100′具有從頂板111的外周邊部分延伸穿過(guò)連接部分117并且向下進(jìn)入裙部112的上面部分的外表面中的柔性板114。在頂壁和裙部周圍周向布置的柔性板的這種結(jié)構(gòu)形成使得裙部能夠向外移動(dòng)以利于剝離脫模的鉸接位置。這些柔性板114在頂壁和裙部中可以為任意合適的長(zhǎng)度。例如，它們可以主要構(gòu)成為多個(gè)形成在頂板111和裙部112之間的連接部分117中的在圓周上間隔開的凹口(未示出)。因此，圖9A至9S的實(shí)施方案顯示出這些柔性板可以為任意合適的尺寸、結(jié)構(gòu)和方位，它可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，并且減小了側(cè)壁或裙部的環(huán)繞強(qiáng)度以利于蓋子的剝離脫模。
本發(fā)明的主要原理是，本發(fā)明的蓋子可以很容易軸向地與它在其上進(jìn)行模制的陽(yáng)?；蚰Ｐ久撻_。如圖10和11中所示，陽(yáng)模芯38在其中具有交錯(cuò)的溝槽，并且其中形成有多個(gè)交錯(cuò)的螺紋段。模芯38還具有從其外表面突起的徑向向外延伸的軸向肋條42。這些肋條42在蓋子10中形成柔性區(qū)14。圖10顯示出在將塑料注射進(jìn)模腔之前的閉合的模具組件。圖11顯示出在脫模板44已經(jīng)向上移動(dòng)并且已經(jīng)接合著蓋子的裙部12的底邊之后打開的模具組件以及與模芯脫開的蓋子。雖然已經(jīng)結(jié)合注射模制設(shè)備對(duì)陽(yáng)?；蚰Ｐ具M(jìn)行了說(shuō)明，但是要理解的是，本發(fā)明的蓋子以及改進(jìn)的設(shè)備和方法可以應(yīng)用在壓力模制和熱成形設(shè)備和方法中。
根據(jù)本發(fā)明，由于蓋子的整體壁厚減小并且尤其由于柔性區(qū)非常薄，所以該蓋子可以很容易與模芯脫開。這使得裙部可以徑向向外擴(kuò)展，由此使得每個(gè)螺紋能夠離開形成它的溝槽并且軸向地與模芯脫開而不會(huì)碰到位于其上方的另一個(gè)溝槽，因此不會(huì)使螺紋明顯破壞。該螺紋優(yōu)選具有延伸的軸向長(zhǎng)度以使得它能夠用來(lái)提供足夠的扭矩，以便即使在螺紋段存在一些破壞的情況也能夠通過(guò)螺紋連接將蓋子固定在容器的頸部上。
在蓋子剝離脫模領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員將理解如何將本發(fā)明的內(nèi)容應(yīng)用在不同尺寸、類型和用途的蓋子上?？赡苓\(yùn)用并且可能需要考慮和平衡的因素包括壁或裙部強(qiáng)度例如特定用途所需要的斷裂強(qiáng)度、所采用的材料、蓋子的整體直徑、柔性區(qū)的數(shù)目、它們的尺寸(高度、厚度和寬度)以及蓋子和螺紋的尺寸、厚度和外形或形狀。蓋子的螺紋裙部或側(cè)壁的高度和錐形也是一個(gè)因素，因?yàn)樗绊懼共康臄U(kuò)展量和脫模的容易性。其它相關(guān)的因素包括該蓋子是否具有連續(xù)的或分段的螺紋以及對(duì)于所考慮的用途所要求的脫模力、螺紋變形和扭矩保持力的大小。
弱化區(qū)域、柔性區(qū)或板優(yōu)選是蓋子的最薄區(qū)域。它們明顯比除了螺紋之外的蓋子的最小厚度更薄。它們優(yōu)選基本上比除了螺紋之外的蓋子厚度薄大約1.2至4倍或更多。
裙部的薄柔性區(qū)(在這里為板)的厚度優(yōu)選并且通常為裙部的最薄部分。這些柔性區(qū)或板優(yōu)選并且通常比裙部的平均垂直橫斷面厚度薄。對(duì)于蓋子10的裙部12而言，這些柔性區(qū)14優(yōu)選并且實(shí)際上比在裙部的無(wú)螺紋部分中所測(cè)量出的裙部的平均厚度更薄。這些柔性區(qū)14還優(yōu)選比裙部的其它最薄部分更薄，例如從蓋子的鋸齒表面的溝槽的深處到裙部的內(nèi)部無(wú)螺紋表面所測(cè)量的那些部分。優(yōu)選的是，這些柔性區(qū)通常更薄，優(yōu)選基本上比通常側(cè)壁的最小厚度更薄。這樣的目的在于，這些柔性區(qū)可以設(shè)計(jì)成集中構(gòu)造在薄弱區(qū)域中，這些薄弱區(qū)域其柔韌性比裙部的其它部分更高，或者具有足夠的柔韌性，從而該裙部具有減小的環(huán)繞強(qiáng)度并且使得蓋子能夠與沒(méi)有這些柔性區(qū)的情況相比以更少的力和更少的變形或破壞被剝離。在蓋子10中，柔性區(qū)14比蓋子的蓋子的鋸齒形部分更薄弱。
這些柔性區(qū)14優(yōu)選盡可能地薄以便實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，但是不能如此之薄，從而它們?cè)趧冸x或施加扭矩期間容易分裂或破裂。柔性區(qū)14不必厚度均勻。并且每個(gè)柔性區(qū)14不必與其它區(qū)域厚度相同。
柔性區(qū)14尤其在它們非常薄的時(shí)候優(yōu)選只占據(jù)蓋子的圓周、周邊或?qū)挾鹊暮苌僖徊糠掷缧∮?0％。否則，該蓋子將會(huì)太薄弱和/或可能不具有足夠的螺紋以充分嚙合例如在容器頸部上的配合螺紋，或者沒(méi)有足夠的環(huán)繞強(qiáng)度以使蓋子保持在容器上或者正確地密封該容器。在采用分段螺紋的優(yōu)選實(shí)施方案中，柔性區(qū)14優(yōu)選比最短螺紋段的寬度或弓形程度更窄。雖然通常柔性區(qū)或板越寬則裙部的柔韌性越大，但是人們認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)形成許多狹窄的軸向柔性板不會(huì)過(guò)度限制螺紋段的數(shù)目或過(guò)度弱化裙部的側(cè)壁。在采用寬柔性區(qū)或板的情況下，柔性區(qū)之間的板越厚則更容易擴(kuò)展、撓曲或單獨(dú)地或組合地向外轉(zhuǎn)動(dòng)，并且避免單個(gè)或多個(gè)螺紋破壞或變形。優(yōu)選的是，裙部應(yīng)該能夠從蓋子的頂壁附近的最薄弱的位置擴(kuò)展或轉(zhuǎn)動(dòng)一段距離，該距離至少大約為蓋子內(nèi)表面上螺紋的徑向厚度的一半。優(yōu)選的是，該裙部能夠擴(kuò)展這樣一段距離，該距離為螺紋、螺紋段的大部分、整個(gè)或大于整個(gè)徑向厚度。
柔性區(qū)優(yōu)選從蓋子的內(nèi)表面徑向向外朝著蓋子的外表面延伸。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，這些柔性區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)或全部可以從外表面徑向向內(nèi)朝著蓋子的內(nèi)表面延伸。也可以采用這些類型的柔性區(qū)的組合。
本發(fā)明的蓋子非常適用于以低內(nèi)壓包裝的產(chǎn)品的容器。這些蓋子還非常適用于其壽命有限的容器和包裝用途。
要理解的是，這里的閉合件或蓋子包括任意用于物品或容器的開口的蓋子?？梢韵氲?，閉合件或蓋子包括具有底部和通過(guò)活動(dòng)或其它鉸鏈或條帶固定在蓋子上的翻轉(zhuǎn)頂蓋的閉合件。本發(fā)明的閉合件或蓋子不會(huì)由蓋子固定或保持在物品或容器上所采用的方式限制。因此，本發(fā)明的這些閉合件或蓋子具有用來(lái)將這些閉合件或蓋子固定在容器頸部上或固定在反過(guò)來(lái)固定在容器上的蓋子底部上的任意合適裝置。蓋子的裙部或側(cè)壁可以沒(méi)有螺紋并且可以包括徑向向內(nèi)延伸的構(gòu)件例如凸緣，用來(lái)嚙合或摩擦扣接在頸部的相應(yīng)部分或物品或容器的其它部分上或保持住這些部分。
本發(fā)明的蓋子優(yōu)選在裙部的內(nèi)表面上形成有螺紋。可以采用任意合適類型的螺紋成形工藝。螺紋的形狀可以是圓形、V形或傾斜形狀、偏梯形或改進(jìn)的扁梯形或者這些或其它形狀的組合。如上所述，優(yōu)選采用扁梯形，更優(yōu)選采用改進(jìn)的扁梯形螺紋。扁梯形螺紋的螺紋嚙合表面優(yōu)選相對(duì)于蓋子裙部的內(nèi)表面以大約15至25度的角度傾斜。該螺紋是優(yōu)選的，因?yàn)樗軌蛱峁┍萔形或圓形螺紋更高的扭矩抗力。雖然后者容易脫離模芯，但是它們提供更小的扭矩抗力并且不能提供足夠的密封?？梢圆捎酶倪M(jìn)的扁梯形螺紋來(lái)優(yōu)化，并且在應(yīng)用在本發(fā)明的蓋子上是可以很容易以最小的變形或破壞與模芯脫離。
雖然在本發(fā)明的蓋子上所采用的螺紋可以是連續(xù)的并且有或沒(méi)有變化的深度或外形，但是該螺紋優(yōu)選是交錯(cuò)的或分段的并且有或沒(méi)有變化的深度或外形。這些螺紋段可以均勻或非均勻地分布在蓋子裙部的圓周上。這些柔性區(qū)14優(yōu)選在這些螺紋段之間軸向延伸。螺紋或螺紋段的節(jié)距優(yōu)選是粗略的而不是精細(xì)的，并且用于蓋子10的分段改進(jìn)的扁梯形螺紋的優(yōu)選節(jié)距大約為每英寸12圈。通?？山邮艿氖牵瑸榱司鶆蚱胶馀ぞ夭⑶覟榱司鶆虻妮S向下拉力，形成至少一圈螺紋嚙合。對(duì)于具有在這些圖中所示的分段螺紋的實(shí)施方案而言，這些螺紋段優(yōu)選在圓周上繞著裙部延伸總共兩個(gè)整圈，但是已經(jīng)除去了螺紋的長(zhǎng)度的一半。一個(gè)分段螺紋在兩個(gè)螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)(720度)的距離上分布，并且相當(dāng)于連續(xù)螺紋的一個(gè)整圈。優(yōu)選的是，一個(gè)完整螺紋段的任何部分都沒(méi)有在軸向上重疊(位于上面或位于下面)另一個(gè)完整螺紋段的另一部分。完整螺紋段指的是具有整個(gè)軸向高度和徑向厚度的那部分螺紋段。因此，在采用蓋子10的分段螺紋22的情況中，優(yōu)選的是，除了錐形導(dǎo)入或?qū)С霾糠种猓菁y22的段20的任何部分都不會(huì)在軸向上重疊上面或下面的完整螺紋段。在蓋子10中，從裙部?jī)?nèi)表面開始測(cè)量出的整個(gè)螺紋厚度大約為0.015英寸。段的整個(gè)螺紋高度大約為0.042英寸。在不增加螺紋破壞或變形的條件下可以容忍有一些整個(gè)螺紋段重疊，除非蓋子的裙部相對(duì)于垂直方向傾斜更大，從而有利于蓋子從模芯中剝離脫離，和/或采用更傾斜的模芯。本發(fā)明的蓋子10的裙部通?？梢詢A斜大約0至大約4或5度，優(yōu)選大約為3度，并且最優(yōu)選為大約2.5度。角度越大，則越容易使蓋子于模芯脫離，但是螺紋相對(duì)于容器的配合螺紋的扭矩抗力越小。傾斜過(guò)大會(huì)降低扭矩和蓋子保持力以及密封。
任意合適的蓋子都可以設(shè)有弱化區(qū)域例如根據(jù)本發(fā)明的柔性區(qū)。該蓋子可以具有帶有垂直、錐形或傾斜的螺紋內(nèi)表面的裙部、側(cè)壁或環(huán)形圈或者外殼。蓋子的外形可以是任意合適的形狀例如圓形、橢圓形或方形。該蓋子可以是一種翻轉(zhuǎn)分配或其它單個(gè)或多部件物品。其厚度可以是均勻的或非均勻的。例如，它可以是帶肋條的或鋸齒形的或帶有圖案的。該蓋子可以包括防小孩或損害的明顯結(jié)構(gòu)特征或與之結(jié)合使用。弱化區(qū)域例如柔性區(qū)可以是這種特征的一部分。
該蓋子可以有任意合適的可用于形成蓋子的材料形成。這些材料的示例包括丙烯和乙烯的聚合物和共聚物，包括高、中、低、非常低和超低密度的聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物，填充或未填充的，還包括聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。優(yōu)選的是，該蓋子由一種或多種熱塑性材料構(gòu)成。這些蓋子可以是單層或多層，阻擋層或非阻擋層。蓋子的材料可以包括由單點(diǎn)催化系統(tǒng)例如茂金屬催化劑制成的聚合物。在1998年9月1日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/144/713披露了用于形成蓋子的這種合適材料，該文獻(xiàn)其全文在這里被引用作為參考。
本發(fā)明的設(shè)備可以是任意適合用來(lái)模制蓋子的設(shè)備。該設(shè)備在其中包括用來(lái)形成用于形成蓋子的模腔的陰模和模芯。陰?；蚰Ｐ净蜻@兩者在蓋子的內(nèi)部、外部或兩個(gè)表面上形成有柔性區(qū)或進(jìn)行改進(jìn)以在在蓋子的內(nèi)部、外部或兩個(gè)表面上形成柔性區(qū)。優(yōu)選的是，所述模芯具有帶有多個(gè)溝槽段的外表面，這些溝槽段徑向形成進(jìn)入用來(lái)在模芯上形成具有裙部或環(huán)形壁的蓋子的表面中，所述裙部具有帶有徑向向內(nèi)延伸的分段螺紋的內(nèi)壁。這些螺紋段在溝槽段中形成。模芯的溝槽段優(yōu)選包括具有逐漸加深的、錐形的或傾斜的導(dǎo)入部分的第一或前溝槽段以及具有逐漸變淺的、錐形的或傾斜的導(dǎo)出部分的后最終凹槽段。優(yōu)選的是，在溝槽段的任何完整部分在軸向上都沒(méi)有位于另一個(gè)溝槽段的另一個(gè)完整部分的上面或下面。螺紋段的完整部分是沒(méi)有螺紋段的導(dǎo)入或?qū)С霾糠值哪莻€(gè)螺紋段部分。本發(fā)明的設(shè)備的模芯可以是剝離模芯、自崩模芯、擰開模芯或其組合。模芯的外表面不必但優(yōu)選是傾斜的，其直徑朝著形成蓋子上面部分的模芯端部緩慢地逐漸變小，從而有助于蓋子與模芯脫離。本發(fā)明模芯的外表面通?？梢詢A斜大約0至4或5度，優(yōu)選大約為3度并且最優(yōu)選為大約2.5度。如果要在蓋子的外表面中形成柔性板的話，則陰模設(shè)有徑向向外延伸的肋條或小塊等，用來(lái)在蓋子的外表面中形成所要求類型、形狀等的柔性板。優(yōu)選的是，這些柔性板沿著裙部在螺紋段之間的圓周位置中軸向延伸。
該申請(qǐng)與題目為“改進(jìn)的容器以及用于形成該容器的方法和設(shè)備”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)相關(guān)。該申請(qǐng)與本申請(qǐng)同時(shí)申請(qǐng)，并且被轉(zhuǎn)讓給相同的受讓人。
螺紋閉合件的剝離脫模與擰開相比減少了模制環(huán)節(jié)。薄壁“柔性”區(qū)域去使得蓋子能夠在剝離脫模期間變形。改進(jìn)的扁梯形螺紋是優(yōu)選的，因?yàn)樗c“圓形”螺紋相比提供更高的扭矩完整性。不連續(xù)的螺紋被模制在傾斜壁上并且交錯(cuò)以確保螺紋的下一個(gè)節(jié)距將不會(huì)在剝離脫模期間破壞螺紋壁。
不連續(xù)的螺紋是交錯(cuò)的，但是在應(yīng)用在容器的連續(xù)相配螺紋上時(shí)將仍然提供平衡的扭矩和均勻的軸向下拉力。
該蓋子設(shè)計(jì)成剝離脫模。通常的剝離模制閉合件在錐體上采用連續(xù)的圓形螺紋。本發(fā)明的閉合件設(shè)計(jì)有一種改進(jìn)的扁梯形螺紋，從而在應(yīng)用在容器上時(shí)提供更好的扭矩保持力。該改進(jìn)的扁梯形螺紋在優(yōu)選傾斜的壁上以不會(huì)使一個(gè)螺紋直接位于另一個(gè)上方的圖案分段。該圖案將使得剝離脫模能夠以最小的螺紋破壞/變形進(jìn)行。閉合件壁在脫模過(guò)程中由于在優(yōu)選與蓋子軸線平行的壁中的薄段優(yōu)選是對(duì)稱的而將向外屈撓。這些段設(shè)計(jì)成在注射(熱聚丙烯)期間屈撓，但是在冷卻期間恢復(fù)。該連續(xù)的蓋壁將提供足夠的環(huán)繞強(qiáng)度，以在應(yīng)用在容器上時(shí)保持所要求的螺紋嚙合、扭矩和密封完整性。
權(quán)利要求
1.一種塑料蓋，它包括頂部；從頂部下垂并且具有內(nèi)表面的環(huán)形裙部；用于將蓋子固定在容器的頸部上的裝置；以及相當(dāng)薄弱的區(qū)域，該區(qū)域設(shè)在蓋子中以使得該裙部能夠在該裙部的內(nèi)表面受到徑向向外的作用力時(shí)在圓周上徑向向外擴(kuò)展。
2.一種由熱塑性材料構(gòu)成并且具有內(nèi)表面和外表面的蓋子，它包括頂部；從頂部下垂的環(huán)形裙部，該裙部其內(nèi)表面具有徑向向內(nèi)延伸的螺紋；以及多個(gè)柔性區(qū)，這些柔性區(qū)其厚度小于蓋子的平均厚度，并且增加了裙部徑向向外擴(kuò)展的能力，從而該蓋子能夠與其中帶有螺紋成形溝槽的外表面的模芯脫開，同時(shí)與蓋子沒(méi)有具有薄弱區(qū)域的情況相比減小了裙部螺紋在模芯的溝槽作用下的破壞或變形。
3.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)是蓋子的最薄區(qū)域。
4.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)明顯比除了螺紋之外的蓋子剩余部分的最小厚度要薄。
5.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)比除了螺紋之外的蓋子厚度薄大約1.2至大約1.4倍或更多。
6.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述柔性板位于蓋子頂部中。
7.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)位于裙部中。
8.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中在蓋子的頂部和裙部之間具有連接部分，并且所述柔性區(qū)位于所述連接部分中。
9.如權(quán)利要求1所述的蓋子，其中所述薄弱區(qū)域?yàn)槿嵝园濉?br> 10.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)為柔性板。
11.如權(quán)利要求10所述的蓋子，其中所述柔性板形成在所述裙部的內(nèi)表面中。
12.如權(quán)利要求10所述的蓋子，其中所述柔性板形成在裙部的外表面中。
13.如權(quán)利要求10所述的蓋子，其中所述柔性板形成在所述蓋子的頂部中。
14.如權(quán)利要求10所述的蓋子，其中所述蓋子的所述頂部具有內(nèi)表面和外表面，并且所述柔性板形成在所述蓋子的頂部的外表面中。
15.如權(quán)利要求10所述的蓋子，其中所述蓋子的所述頂部具有內(nèi)表面和外表面，并且所述柔性板形成在所述蓋子的頂部的內(nèi)表面中。
16.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述裙部包括下邊緣，所述柔性區(qū)可以包括多塊在圓周上隔開的板，并且每塊板從蓋子的頂部或從裙部或側(cè)壁的頂部延續(xù)到蓋子的下邊緣。
17.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)為狹窄的細(xì)長(zhǎng)柔性板，這些板沿著與蓋子的縱向軸線基本上平行的方向延伸。
18.如權(quán)利要求17所述的蓋子，其中所述柔性板的寬度在它們朝著蓋子的頂部延伸時(shí)向內(nèi)逐漸變窄。
19.如權(quán)利要求2所述的蓋子，其中所述螺紋由在圓周上彼此交錯(cuò)的段形成。
20.如權(quán)利要求19所述的蓋子，其中在一個(gè)螺紋段上面或下面沒(méi)有任何其它的螺紋段。
21.如權(quán)利要求19所述的蓋子，其中沒(méi)有任何螺紋段直接位于另一個(gè)螺紋段下面。
22.如權(quán)利要求19所述的蓋子，其中所述螺紋段具有完整部分以及導(dǎo)入和導(dǎo)出部分，并且在軸向上在一個(gè)螺紋段的完整部分上面或下面沒(méi)有任何其它段的完整部分。
23.如權(quán)利要求19所述的蓋子，其中所述柔性板位于這些螺紋段之間。
24.如權(quán)利要求19所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)可以在蓋子周圍彼此等距離間隔開。
25.如權(quán)利要求10所述的蓋子，其中所述柔性板形成在裙部中，并且比裙部的平均垂直橫斷面厚度薄。
26.如權(quán)利要求10所述的蓋子，其中所述柔性板比在裙部的無(wú)螺紋部分中所測(cè)量出的裙部的平均垂直橫斷面厚度更薄。
27.如權(quán)利要求10所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)明顯比蓋子的平均厚度薄。
28.一種蓋子，它包括頂部；以及從所述頂部垂下的裙部，該裙部具有其內(nèi)表面帶有徑向向內(nèi)延伸的螺紋的側(cè)壁，用來(lái)將蓋子固定在容器的螺紋頸部上，所述蓋子的螺紋由多個(gè)完整段構(gòu)成，它們?cè)趫A周上彼此間隔開，從而在軸向上沒(méi)有任何一個(gè)完整段重疊在一部分另一個(gè)完整段上。
29.如權(quán)利要求28所述的蓋子，其中所述裙部具有第一厚度部分，并且具有比所述第一部分薄的第二厚度柔性區(qū)，用來(lái)使得裙部能夠主要在柔性區(qū)中擴(kuò)展，從而與在所述裙部上施加相同的力而且沒(méi)有柔性區(qū)的情況相比更能增加裙部在裙部受到內(nèi)部徑向向外的作用力時(shí)徑向向外擴(kuò)展的能力。
30.如權(quán)利要求29所述的蓋子，其中所述柔性區(qū)包括柔性板。
31.一種模制可剝離脫模的塑料蓋子的方法，該方法包括在具有由用來(lái)形成蓋子的外表面的陰模和用于形成蓋子的內(nèi)表面的模芯形成的模腔的模具組件中模制出蓋子，從而該蓋子將具有外表面、內(nèi)表面、頂壁和具有螺紋的垂下裙部，該裙部與頂壁相連；并且在模芯的外表面上設(shè)置徑向向外延伸的構(gòu)件以在蓋子的內(nèi)表面中形成徑向向內(nèi)延伸的弱化區(qū)域，這些構(gòu)件充分地徑向向外延伸，從而這些弱化區(qū)域比蓋子的平均厚度更薄，從而使得裙部能夠徑向向外擴(kuò)展，由此使得該蓋子能夠從模具中剝離脫模并且減小了螺紋的破壞。
全文摘要
一種具有頂部和帶有內(nèi)表面的裙部的塑料蓋，它優(yōu)選在裙部的內(nèi)表面中具有薄弱區(qū)域、柔性區(qū)或柔性板，從而使得裙部在裙部的內(nèi)表面受到徑向向外的作用力時(shí)例如在該蓋子從模具中脫模排出期間能夠在圓周上徑向向外延伸。一種模制可剝離脫模的蓋子的方法，該方法包括在模具的模芯上設(shè)置徑向向外延伸的構(gòu)件，用來(lái)在蓋子中形成比蓋子的平均厚度更薄的徑向向內(nèi)延伸的弱化區(qū)域，從而使得該蓋子能夠徑向向外擴(kuò)展并且使得該蓋子能夠從模具中剝離脫開并且減少了螺紋的破壞。
文檔編號(hào)B65D41/02GK1450970SQ00819337
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2000年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月16日
發(fā)明者道格拉斯·J·杰克遜, 丹尼爾·L·金 申請(qǐng)人:皮奇尼塑料包裝公司