專利名稱：帶有流量控制的防漏杯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種改進(jìn)的防漏杯。更具體地說，本發(fā)明涉及一種杯組件；該杯組件具有一個在一側(cè)支承著一個飲用嘴并與該飲用嘴隔開有一個氣口的蓋；一個流量控制元件通過摩擦嚙合在飲用嘴和氣口附近，以便在使用時流出液體和流入空氣，同時在不使用時防止通過飲用嘴和氣口的顯著的泄漏。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，具有飲用嘴和與之分離的氣口的杯使使用者在從飲用嘴飲用時不會在杯中形成過度的真空。然而，在喂送之間或者在使用中如果掉落，飲用嘴和氣口容易泄漏存貯在杯中的液體。因此，已經(jīng)發(fā)展出幾種在飲用嘴和氣口使用閥門控制機(jī)構(gòu)的杯。在喂送時這些閥門響應(yīng)于抽吸作用而打開，允許液體流過飲用嘴，并且在杯內(nèi)部形成真空時允許空氣進(jìn)入氣口。
授予Belanger的美國專利No.5,079,013和授予Morano的美國專利No.5,542,670兩項專利公開了這種閥門，二項發(fā)明都轉(zhuǎn)讓給了本申請的受讓人。申請人在此引用這兩項專利公開的技術(shù)作為參考。申請人在市場上銷售這樣一種杯，該杯使用了一種類似于美國專利No.5,079,013所示的閥門組件，該閥門組件固定在杯頂部下側(cè)中的套筒上，但是其中閥門安裝在一單個基體元件上。申請人已獲悉一種有競爭力的產(chǎn)品，該產(chǎn)品的流量控制元件的構(gòu)造如

圖1所示，該產(chǎn)品由First Years作為Tumble Mates Spill Proof Cup的部件銷售。
盡管這些杯機(jī)構(gòu)的有效性，申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種改進(jìn)的流量控制元件，相應(yīng)的閥門構(gòu)造提供了改進(jìn)的流體流動速率，同時不會犧牲閥門防泄漏的能力或者閥門的耐用性。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于杯組件的改進(jìn)的閥門機(jī)構(gòu)，所述杯組件即使當(dāng)顛倒、掉落或搖晃時也基本上防泄漏。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于防漏杯的改進(jìn)的閥門機(jī)構(gòu)，所述防漏杯在正常的抽吸力作用下產(chǎn)生較高的流體流速，同時不會犧牲耐久性或者防漏性能。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種改進(jìn)的閥門機(jī)構(gòu)，蓋和杯，它們?nèi)菀浊逑春徒M裝。
因此，本發(fā)明提供了一種飲用杯組件，其包括一個具有一開口端的杯；一個用于封閉上述開口端的蓋，所述蓋包括一個飲用嘴和一個氣口，以及與飲用嘴和氣口相鄰或結(jié)合在飲用嘴和氣口中的配合表面；以及一個流量控制閥門，該流量控制閥門包括兩個適合與配合表面嚙合的豎管，每個豎管的頂部都具有一個凹進(jìn)的閥門表面。
附圖簡述圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的閥門機(jī)構(gòu)的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的杯、蓋和閥門組件的透視圖；圖3是沿圖2中線3-3’的剖視圖；圖4是圖3的閥門的側(cè)視圖；圖5是圖3的閥門的俯視圖。
優(yōu)選實施例的描述參照附圖，尤其是圖2到圖4，本發(fā)明的杯、蓋和閥門組件總體用參考標(biāo)號10表示。組件10包括一個杯12，一個蓋14和一個流量控制閥門20。蓋14用于密封杯12，除了在其表面中形成的飲用嘴16和氣口18中的孔之外。流量控制閥20與飲用嘴16和氣口18連通，以形成基本上防泄漏組件10。
蓋14形成有配合表面，優(yōu)選是與飲用嘴16和氣口18接近或結(jié)合在飲用嘴16和氣口18中，其目的是與流量控制閥門20摩擦接合，并且將流量控制閥門放置成與飲用嘴16和氣口18流體連通。在圖2所示的實施例中，蓋14在其飲用嘴16中和氣口18下方形成有圓柱形凹槽17。這些凹槽17作成能夠接收流量控制閥門20的構(gòu)造。
在圖3到圖5所示的實施例中，流量控制閥門20包括兩個豎管24。豎管24包括下部26、上部28和閥門表面30支承的縫隙32。這些豎管24適于壓入凹槽17中，以便將流量控制閥門20摩擦配合于蓋14中。因此，當(dāng)凹槽17具有一個下圓柱部時，這是較優(yōu)選的，豎管24的下部26的形狀較優(yōu)選的也基本上是圓柱形的。
如圖3和4所示，各豎管24是細(xì)長的。另外，各豎管24具有特殊的直徑并具有基本相等的高度。豎管24的細(xì)長形狀使它們將閥門表面30和縫隙32(見圖5)放置在非?？拷嬘米?6和氣口18中的孔的地方。豎管24的直徑允許較大的、相對不受限制的流體流到縫隙32的區(qū)域。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)置提供了需要打開縫隙32的抽吸和流體流過縫隙之間最佳的平衡。
類似地，其基本圓柱形的直徑和形成的內(nèi)部輪廓產(chǎn)生了一種簡單、寬開口和管，以便在使用后能夠徹底地清洗豎管24，并減小干燥的或凍結(jié)的液體可能沉積其中的場所和邊角的數(shù)量。豎管24的外輪廓較優(yōu)選地作成臺階狀，如圖3和4所示，但是豎管的內(nèi)輪廓可以是恒定的直徑或恒定地縮小的直徑，這樣形成一個光滑的、沒有臺階的內(nèi)表面。較優(yōu)選地，所述光滑內(nèi)表面或者是圓柱形的，截頭圓錐形的，或者是兩者的組合。這種光滑的內(nèi)表面進(jìn)一步增強(qiáng)了流體的自由流動，并且使豎管24易于清洗。對于組件10的正確和衛(wèi)生地發(fā)揮作用以及對于消費者接受閥門來說，上述優(yōu)選的流量控制閥門20易于清洗是非常重要的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，閥門表面30優(yōu)選的凹進(jìn)形狀以及伴隨的縫隙32的彎曲形狀提供了比現(xiàn)有閥門構(gòu)造較好的流過縫隙32的流體流速。這使得組件10更容易飲用，較少破壞和麻煩使用。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，細(xì)長的單個縫隙32最好是橫切口或者其它類型的穿過閥門表面30的孔。較優(yōu)選地，縫隙32基本上從凹進(jìn)閥門表面30的邊緣延伸到邊緣。
最優(yōu)選的，與飲用嘴16對齊的閥門表面30的曲率半徑大約為0.267英寸。與氣口18對齊的閥門表面30最優(yōu)選的曲率半徑大約為0.267英寸。與飲用嘴16對齊的縫隙32的最優(yōu)選的長度大約為0.235英寸。與氣口18對齊的縫隙32最優(yōu)選的長度大約為0.170英寸。與飲用嘴16對齊的豎管24最優(yōu)選的內(nèi)徑從大約0.301英寸到大約0.368英寸，較理想地是具有前述最小和最大直徑的截頭圓錐形狀。與氣口18對齊的豎管24最優(yōu)選的內(nèi)徑從大約0.252英寸到大約0.368英寸，較理想地是具有前述最小和最大直徑的截頭圓錐形狀。與飲用嘴16對齊的豎管24最優(yōu)選的高度從頂部到底部大約為0.803英寸，從凹痕到底部大約為0.521英寸。與氣口18對齊的豎管24最優(yōu)選的高度從頂部到底部大約為0.730英寸，從凹痕到底部大約為0.550英寸。兩豎管24對中心的距離優(yōu)選為1.60英寸。與飲用嘴16對齊的豎管24的下部26的優(yōu)選外徑大約為0.522英寸。與氣口18對齊的豎管24的下部26的優(yōu)選外徑大約為0.457英寸。這些尺寸使之與具有分別大約為0.499英寸和大約為0.439英寸的優(yōu)選內(nèi)徑的圓柱形凹槽17的杯蓋過盈配合。前述測量都有加減0.005英寸的優(yōu)選公差。另外，最優(yōu)選的進(jìn)一步的尺寸是閥門表面30的厚度。其最優(yōu)選為約0.023英寸厚，優(yōu)選的公差僅約加減0.002英寸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些尺寸對于提供閥門表面30正確的彎曲和縫隙32當(dāng)時用時在抽吸作用下打開是非常重要的。
優(yōu)選地，流量控制閥門20由單件彈性材料制成，以方便其容易插入和從凹槽17移走。當(dāng)然，流量控制閥門20可以由兩個分開的閥門元件制成，后者適于插入到凹槽17中或者與嚙合蓋14嚙合。所使用的彈性材料最優(yōu)選為硅樹脂，但TPE(熱塑性彈性體)，天然橡膠，以及合成橡膠(例如異戊二烯)也是優(yōu)選的。
下述數(shù)據(jù)證明了根據(jù)本發(fā)明的流量控制閥門20改進(jìn)的流速。測試了圖3(閥門A)的流量控制閥門20的六個例子，與之比較的是圖1(閥門B)所示的流量控制閥門的六個例子，和授予Belanger的美國專利No.5,079,013(閥門C)公開的一個流量控制閥門的十個例子。
閥門A樣例序號 開始流動時抽吸 連續(xù)流動時抽 抽出100ml水的時間(psi) 吸(psi) (sec.)1 1.232.21 492 1.472.21 373 1.472.46 514 1.472.33 445 1.232.33 566 1.232.21 50平均值1.352.29 48閥門B樣例序號 開始流動時抽吸 連續(xù)流動時抽 抽出100ml水的時間(psi) 吸(psi) (sec.)1 0.982.82 582 0.982.95 413 1.722.46 444 1.722.70 575 1.472.70 636 1.232.46 75平均值1.352.68 56閥門C樣例序號 開始流動時抽吸 連續(xù)流動時抽 抽出100ml水的時間(psi) 吸(psi) (sec.)1 2.464.42 362 2.954.54 273 2.954.42 764 2.463.93 245 2.954.42 386 3.194.17 337 2.463.93 788 3.194.42 299 2.463.93 40102.95 3.93 26平均值2.80 4.21 40.7這些數(shù)據(jù)表明，根據(jù)本發(fā)明的閥門A比現(xiàn)有技術(shù)的閥門需要較低的抽吸力以產(chǎn)生連續(xù)的流動，并且比現(xiàn)有技術(shù)的彈性閥門，閥門B需要較少時間。另外，閥門A從一個樣例到另一個樣例的控制更一致，從而提供了更加可以接受的產(chǎn)品。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以對前述公開的技術(shù)作各種改進(jìn)。因此，前面的說明和附圖僅僅是為了表示本發(fā)明的某些優(yōu)選的實施例，并且在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)可以對這些實施例作各種顯而易見的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種飲用杯組件，包括一個具有一開口端的杯；一個適于封閉上述開口端的蓋，所述蓋包括一個飲用嘴和一個氣口，一個內(nèi)表面和多個與所述內(nèi)表面連通的配合表面，其中一個配合表面定位成與所述飲用嘴相鄰或者結(jié)合在所述飲用嘴中，配合表面中的另一個表面定位成與所述氣口相鄰或者結(jié)合在所述氣口中；一個包括兩個豎管的流量控制閥門，每個所述豎管適合于與所述多個配合表面中單獨的一個嚙合，從而將所述流量控制閥門放置成與所述飲用嘴和氣口流體連通，每個豎管的頂部具有一個凹進(jìn)的閥門表面，該閥門表面基本上完全橫穿所述頂部并且向著所述豎管向內(nèi)彎曲，各所述凹進(jìn)閥門表面具有穿透的單個閥門縫隙。
2.一種飲用杯組件，包括一個具有一開口端的杯；一個適于封閉上述開口端的蓋，所述蓋包括一個飲用嘴和一個氣口，一個內(nèi)表面和多個與所述內(nèi)表面連通的配合表面，其中一個配合表面定位成與所述飲用嘴相鄰或者結(jié)合在所述飲用嘴中，配合表面中的另一個表面定位成與所述氣口相鄰或者結(jié)合在所述氣口中；一個包括兩個豎管的流量控制閥門，每個所述豎管適合于與所述多個配合表面中單獨的一個嚙合，從而將所述流量控制閥門放置成與所述飲用嘴和氣口流體連通，每個豎管的頂部具有一個凹進(jìn)的閥門表面，該閥門表面基本上完全橫穿所述頂部并且向著所述豎管向內(nèi)彎曲，每一個所述豎管具有光滑的內(nèi)輪廓，所述光滑內(nèi)輪廓是截頭圓錐形的。
3.一種在防漏杯組件中使用的流量控制元件，所述杯組件包括一個蓋，后者具有一個飲用嘴、一個氣口和多個配合表面，所述配合表面與所述流量控制元件可以接合以提供分別與各飲用嘴和氣口通過通道的流體連通，所述流量控制元件包括與蓋的所述多個配合表面接合的兩個豎管，兩豎管各有一個頂部和下部，每個所述豎管的頂部具有一個凹進(jìn)的閥門表面，該閥門表面橫穿所述頂部并且向內(nèi)彎曲到所述豎管中，每個所述下部的外表面的直徑大于其外直徑，后者又大于所述頂部的外表面的直徑，所述下部的外表面的尺寸作成與所述蓋的多個配合表面之一嚙合，每個所述凹進(jìn)的閥門表面基本上完全橫穿所述豎管的頂部，并且具有單個延伸穿過并基本完全橫穿所述閥門表面的縫隙。
全文摘要
一種飲用杯組件(10)，其包括一個具有一開口端的杯(12)和一個適合于封閉該開口端的蓋(14)。蓋(14)包括一個飲用嘴(16)和一個氣口(18)，各有相鄰或結(jié)合其中的配合表面。一個流量控制閥門(20)，其具有兩個適合與飲用嘴(16)和氣口(18)的配合表面嚙合的兩個豎管(24)。各豎管在其頂部具有一個凹進(jìn)的閥門表面(30)。
文檔編號B65D51/16GK1480087SQ0310950
公開日2004年3月10日 申請日期1999年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月6日
發(fā)明者弗朗西斯·X·曼加涅洛, 弗朗西斯 X 曼加涅洛 申請人:普萊特克斯產(chǎn)品公司