專利名稱：重新密封碳酸飲料容器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域和背景本發(fā)明總的涉及一種飲料容器，特別涉及一種新型且有用的、用來重新密封諸如碳酸汽水罐之類的飲料容器的裝置。
鋁罐多年來被用來盛裝碳酸加壓的汽水、啤酒或其它加壓飲料以及非碳酸飲料。最初，這類罐子是利用一開罐器來打開的，所述開罐器可以將一個(gè)三角形的孔切割形成在罐子凸緣附近的罐子上表面內(nèi)。后來，人們研制出一種拉襻式開罐器，它包括一與部分罐蓋相連、由一強(qiáng)度較弱部所圍繞的拉襻。這種拉襻可以被提拉以打開一部分，由此露出一開口。打開后將拉襻丟棄，因此產(chǎn)生了亂丟垃圾的問題。后來該技術(shù)又進(jìn)一步發(fā)展為可生產(chǎn)一種可以連著的拉襻，它用作撬開的桿，以使一沿周向設(shè)置的強(qiáng)度較弱部斷裂并將部分罐蓋向下推入所述罐子內(nèi)。所述拉襻斷裂離開一部分所述罐蓋，但其自身卻與所述罐子永久相連，這樣，帶有其拉襻和罐蓋的罐子就可作為一個(gè)整體予以丟棄或再循環(huán)利用。
雖然這類罐子通常被認(rèn)為是一次性使用的產(chǎn)品，但是，人們已研制出種種裝置來重新封蓋所述罐子以使其能在將來某時(shí)被再次使用。這些裝置通常不能對(duì)所述罐子進(jìn)行重新密封并保持碳化作用。有一些裝置僅僅是對(duì)所述罐子的開口進(jìn)行重新封蓋以避免污染。在授予Tucker的美國(guó)專利5,125,525中揭示了一個(gè)典型例子。


圖11示出了已有技術(shù)的另一個(gè)例子。如圖11所示，鋁罐100包括一鋁制罐蓋102，它通過一直立凸緣108與所述罐子的一側(cè)壁相連并且具有一內(nèi)表面110和一外加強(qiáng)筋112。已有技術(shù)再封蓋裝置包括一由耐用塑料制成的主蓋120，并且具有一帶有螺紋124的中心孔122以容納一輔蓋(未示)。主蓋120在其一側(cè)包括一嚙合在加強(qiáng)筋112下方的固定鉤126。一具有中心開口130的可旋轉(zhuǎn)鉤合件128安裝得可圍繞主蓋120內(nèi)的一中心芯柱旋轉(zhuǎn)。所述主蓋包括所述中心開口122。鉤合件128在一與鉤合部126相對(duì)的位置處包括一嚙合在加強(qiáng)筋112的下方的鉤合部132。為了與這種已有技術(shù)裝置相嚙合，使鉤合件128圍繞所述蓋子軸線、沿彎箭頭X所示方向樞轉(zhuǎn)，以使鉤合件128的鉤合部132靠近主蓋120的鉤合部126。這樣就可以使兩鉤子在加強(qiáng)筋112的下方嚙合。然后，使鉤合件128旋轉(zhuǎn)，以使鉤合件132轉(zhuǎn)至所述罐子的相對(duì)側(cè)，由此可以與加強(qiáng)筋112的相對(duì)側(cè)嚙合并將主蓋固定于所述罐子上。為了幫助保持罐子內(nèi)的壓力，將一具有L形橫截面的彈性密封件136固定在主蓋120的下方，并向下壓抵在罐蓋102的上表面上。
已有技術(shù)結(jié)構(gòu)存在幾個(gè)問題。首先，在建立了一定壓力之后，鉤子126、132就有與所述加強(qiáng)筋脫開嚙合的趨勢(shì)，這樣就會(huì)使所述罐子向上提升而離開所述罐子。其次，如果所述鉤子不能象第一種情況中的那樣迅速脫開嚙合，則罐子內(nèi)的壓力會(huì)通過密封件136而泄漏。主蓋和密封件的構(gòu)造和位置有與罐子內(nèi)的壓力相“斗爭(zhēng)”的趨勢(shì)，因此通常瓶子會(huì)敗下陣來。
此外，雖然所述機(jī)構(gòu)是較靈巧的，但是，鉤合件128的使用方式不容易一眼就看出來，為此需要對(duì)所述裝置的操作進(jìn)行具體的指導(dǎo)說明。
因此，仍需一種簡(jiǎn)單且有效的、用來重新密封碳酸飲料容器的機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用來重新密封飲料容器，尤其是碳酸汽水容器的裝置，所述飲料容器具有一具有一可以打開以將飲料倒出的孔口的頂部；以及一圍繞所述頂部具有一內(nèi)表面的凸緣。所述裝置具有一用來嚙合在所述飲料容器頂部上、將所述飲料容器頂部覆蓋住的主蓋；一與所述主蓋連接并且朝著所述飲料容器頂部延伸的密封件；以及一鎖定裝置，它與所述主蓋相連，用來提供一足以抵抗來自于所述飲料容器內(nèi)的壓力并可保持飲料容器內(nèi)的該壓力的作用力將所述主蓋固定于所述飲料容器上。所述密封件具有一用來與所述飲料容器凸緣的內(nèi)表面嚙合并且將其緊密密封的環(huán)形加壓密封部。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種容納所述飲料容器的罩殼。所述罩殼可以是絕熱的，并且構(gòu)成所述鎖定機(jī)構(gòu)的一部分，所述鎖定機(jī)構(gòu)可以是位于所述主蓋和罩殼之間的螺紋。
本發(fā)明的另一目的在于將所述鎖定機(jī)構(gòu)用作所述主蓋上的閂鎖裝置，以便使所述加強(qiáng)筋嚙合在所述飲料容器凸緣的周圍。
在本文所附并且構(gòu)成本文一部分的權(quán)利要求書中具體指出了構(gòu)成本發(fā)明特征的各種新穎特點(diǎn)。為了更好地理解本發(fā)明、其使用上的優(yōu)點(diǎn)和通過使用所獲得的特定目的，請(qǐng)參閱示出了本發(fā)明的幾個(gè)較佳實(shí)施例的附圖和描述。
附圖簡(jiǎn)要說明在附圖中圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的俯視立體圖；圖2是圖1所示實(shí)施例的俯視立體分解圖；圖3是與圖1相類似的視圖，它示出了如何使用本發(fā)明主蓋以將一汽水罐拉襻提拉起來；圖4是圖1所示實(shí)施例的俯視立體分解圖，它示出了在本發(fā)明一可行實(shí)施例中的一些附加部件；圖5是本發(fā)明裝置的上部的局部剖視圖，其中，一罐子將被重新密封；圖6是與圖5相類似的、本發(fā)明又一實(shí)施例的視圖；圖7A是在所述主蓋被向下置于所述罐子上之前的一飲料罐的凸緣區(qū)域和本發(fā)明密封件的一實(shí)施例的局部剖視示意圖，它示出了本發(fā)明的一些工作原理；圖7B是一與圖7A相類似的視圖，其中，所述主蓋進(jìn)一步向下而位于其與所述罐子相嚙合的最終嚙合位置；圖7C是一與圖7B相類似的、位于其完全就位的位置但內(nèi)部氣壓尚未作用在所述密封件之前的所述密封件的視圖；圖7D是一與圖7A相類似的視圖，它示出了在密封件受壓并且所述主蓋已自其完全就位位置稍稍上升之后的所述密封件，但所述密封件仍可避免壓力泄漏并且實(shí)際上可以藉助它從飲料容器接受壓力來進(jìn)一步提高密封性；圖8A是在本發(fā)明嚙合于所述罐子之前、本發(fā)明一實(shí)施例和一飲料罐的頂部的分解圖；圖8B是一與圖8A相類似的視圖，但其中本發(fā)明裝置已處于嚙合狀態(tài)；圖8C是一與圖8B相類似的視圖，但其中本發(fā)明輔蓋處于嚙合狀態(tài)，以將所述裝置進(jìn)一步鎖定于所述罐子上；圖8D是一與圖8B相類似的視圖，它示出了當(dāng)所述裝置與所述罐子脫開嚙合時(shí)所述裝置的位置；圖9A是該實(shí)施例的分解側(cè)視圖，它示出了本發(fā)明的重要特征；圖9B是圖9A的中間部分的仰視圖10A是圖9A所示的本發(fā)明沿圖9B中線10A—10A截取的分解剖視圖；圖10B是沿圖9B中線10B-10B所示方向截取的所述已裝配好的裝置的剖視圖；圖10C是與圖10A相類似的、本發(fā)明另一實(shí)施例的剖視圖，但是它帶有一也具有一鎖定作用的、較小的輔蓋；圖11是用來重新密封一汽水罐的已有技術(shù)裝置的局部剖視圖；圖12是本發(fā)明的另一種密封裝置的示意簡(jiǎn)圖；圖13是與一飲料容器相嚙合的圖12所示實(shí)施例的視圖；圖14是本發(fā)明的又一實(shí)施例的局部示意圖；以及圖15是與圖14相類似的、本發(fā)明的再一實(shí)施例的視圖。
較佳實(shí)施例的描述現(xiàn)請(qǐng)具體參閱附圖，圖5所示的本發(fā)明是一以編號(hào)10總的標(biāo)示、用來將諸如碳酸汽水罐100之類的飲料容器重新密封的裝置，所述汽水罐具有一頂部102，該頂部具有一例如通過提拉一拉襻106而可被打開以將飲料倒出的孔口104；以及一圍繞所述頂部102具有一內(nèi)表面110的凸緣108。所述裝置10包括一由諸如聚乙烯、聚砜、尼龍之類的耐用塑料或其它可以水洗且適用于食品的塑料制成的主蓋12。所述主蓋是用來嚙合在飲料容器頂部102上并且至少可以將其完全覆蓋住。本發(fā)明裝置還包括一與主蓋12密封地連接并且朝著飲料容器頂部102向下延伸的環(huán)形密封件14。所述密封件具有一用來緊抵住飲料容器凸緣108的內(nèi)表面110并且與其緊密密封的環(huán)形壓力密封部16，用來形成一密封腔27以將所述孔口104重新密封。
鎖定裝置與所述主蓋相連，用來借助足以抵抗來自飲料容器內(nèi)的壓力且足以保持飲料容器內(nèi)壓力的作用力將所述主蓋固定于所述飲料容器上。在圖5所示的實(shí)施例中，所述鎖定裝置是一位于一唇部20的內(nèi)表面上的陽螺紋18和一位于一罩殼24的敞口上端的陰螺紋22，所述唇部自主蓋12的外周緣向下延伸，所述罩殼具有一內(nèi)空間，用來緊密地容納汽水罐100的罐體。所述螺紋18、20根據(jù)主蓋12和罩殼24的塑料材料的強(qiáng)度被選擇成大得足以容納和抑制來自于汽水罐100的氣體壓力，所述氣體壓力可以至少升至50psi(3.5千克/平方厘米)，由此會(huì)在外徑為2英寸(5厘米)的常用汽水罐頂部102的主蓋上產(chǎn)生一至少為150lbs.(68千克)的作用力。本發(fā)明的另一特征是穿過所述主蓋12、用來從飲料容器或汽水罐100中倒出飲料的開口26，一例如藉助螺紋與所述主蓋可拆卸地嚙合的輔蓋28，以借助足以抵抗來自于飲料容器內(nèi)的壓力并且足以保持飲料容器內(nèi)的壓力的作用力關(guān)閉所述開口。由于小蓋28的表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主蓋12的表面積，因此，螺紋不必非常堅(jiān)固，但仍能防止氣體泄漏并能阻止汽水或其它碳酸飲料發(fā)生“跑氣”。這種緊密密封可以以很多不同方式來實(shí)現(xiàn)。例如，可以將一增壓的塑料汽水瓶的傳統(tǒng)型蓋子用作輔蓋28和其螺紋式開口26。
雖然圖5所示實(shí)施例中采用的是螺紋，但是，也可以使用其它的鎖定裝置，諸如鎖閂、卡口式罩殼等。同樣，還可以將所述主蓋上的陽螺紋和所述罩殼上的陰螺紋顛倒一下。
圖5還示出了固定于蓋子的上內(nèi)表面、位于凸緣20附近的O形圈或類似結(jié)構(gòu)19的使用，當(dāng)螺紋18與螺紋22完全嚙合時(shí)，它可以向下壓在容器24的頂部上，從而可以提高所述罐子的絕熱性。它還可以保證所述罩殼與所述主蓋緊密密封，由此可以增加通常的THERMOS(一商標(biāo))型容器所具有的功能，包括使熱飲料保持較熱，使冷飲料保持較冷。
主蓋12可以由一個(gè)部件或多個(gè)部件制成。在使用多個(gè)部件的情況中，所述主蓋的外部可以具有增大的絕熱R值，以進(jìn)一步提高整個(gè)罩殼的絕熱特性。
自蓋子12的內(nèi)中心區(qū)域向下垂伸的是一向下凸出部或凸緣17，它將在下文中結(jié)合圖7A至圖7D予以具體描述，它可支撐至少部分的密封件16，并且具有一實(shí)際上向下伸入凸緣108內(nèi)并且位于內(nèi)表面110的上部附近、位于所述密封件上方的外表面。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖1至圖4，圖中示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的其它方面，容器24可以由一個(gè)塑料件或其它適當(dāng)材料制成，但也可以由如圖4所示的多個(gè)部件制成，以提高絕熱值。例如，容器24可以包括一帶有手柄25的塑料外殼。該外殼可承接一絕熱插件27，該絕熱插件可以是泡沫塑料絕熱材料或其它適當(dāng)絕熱結(jié)構(gòu)。絕熱件27是中空的，并且可承接一內(nèi)殼部29，所述內(nèi)殼部具有一與絕熱件27的內(nèi)徑緊密配合的外徑以及一僅略大于常用汽水罐100的外徑的內(nèi)徑。以此方式，由于空氣可以圍繞罐體從其中逸散出去，因此汽水罐可以順暢地滑入內(nèi)殼29的敞口頂部，這樣，萬一所述罐體在裝入罩殼之前就已被打開，也可以防止飲料溢出。如圖4所示，容器24的下部的直徑可以較小，以便與那些在大部分汽車中使用的標(biāo)準(zhǔn)杯子保持架相配合。有很多種絕熱材料可以與本發(fā)明一起使用(它們對(duì)于本發(fā)明來說不是關(guān)鍵的)。對(duì)于本發(fā)明罩殼來說唯一關(guān)鍵的要求是內(nèi)殼必須具有足夠的強(qiáng)度，以便當(dāng)因壓力積聚而產(chǎn)生的至少為150psi的壓力趨于使主蓋與內(nèi)殼分開時(shí)只允許有最小的變形。
很多制造商都有可適用于本發(fā)明的現(xiàn)有絕熱容器，包括諸如Rubbermaid、Coleman、Igloo公司或者專門研究真空式絕熱的Thermos公司。這些公司都有多種類型的、具有很多可以適用于本發(fā)明的、不同的絕熱裝置的冷卻器。
本發(fā)明的另一特征是一帶子21，所述帶子的下端藉助塑態(tài)焊接而固定于蓋子12，其上端藉助一可旋轉(zhuǎn)連接件，例如一位于所述帶子上端的具有墊圈形狀的連接件而連接在輔蓋28上的鉚釘周圍。以防止輔蓋的丟失。
外凸緣20的下緣還可以被成形得使其能用作一可將圖3所示拉襻106提拉起來的工具，有時(shí)候，一留有長(zhǎng)指甲的婦女試圖將所述拉襻提拉起來時(shí)，將是一項(xiàng)較困難的動(dòng)作。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，可以在所述開口26內(nèi)設(shè)置一格柵，以防止昆蟲飛入該汽水罐中。所述格柵的一例子結(jié)合圖9A予以圖示。
在圖1中，所示的主蓋或蓋子12僅僅延伸至待重新蓋緊的汽水罐的頂部所在的水平高度。本發(fā)明人還考慮采用一進(jìn)一步向下延伸但實(shí)際上構(gòu)成所述容器一部分的蓋子。例如，蓋子可以向下延伸至沿容器高度方向的中點(diǎn)附近。在極端情況下，所述蓋子可以一直延伸至容器的底部，而只有底部才與所述蓋子可拆卸地相連。其主要目的是將所述蓋子牢固地保持在汽水罐的頂部上。
再請(qǐng)參閱圖5，具有一下密封部16的密封件14還具有一向上且向內(nèi)延伸的凸緣部15，它可以與所述密封件的上部共同擠壓，并可以例如藉助膠合、焊接或其它方式附連于內(nèi)凸緣17的內(nèi)表面。密封件14可以由適當(dāng)?shù)膹椥悦芊獠牧现瞥桑ú煌芰匣蚝铣上鹉z，例如名為DAVORENE的合成材料。同樣的材料可以用于所述O形圈19。所述密封材料可以具有大約1毫米的厚度或者最好在0.5—2.0毫米的厚度。正如將在下文中具體描述的那樣，本發(fā)明的一重要特征是，來自于待被重新密封的罐子的壓力實(shí)際上會(huì)增強(qiáng)所述密封件的密封作用。如圖5所示，密封件14具有一向內(nèi)延伸的凸緣15，它在主蓋12的下表面下方延伸并且可以使密封件14呈現(xiàn)出一種倒L字形形狀。在凸緣15的外徑向端部，一半圓形或弧形加強(qiáng)筋31延伸入蓋子12的材料內(nèi)的形狀對(duì)應(yīng)的凹槽內(nèi)，從而只需藉助鍥入就可以將所述密封件保持在位。當(dāng)壓力增大時(shí)，凸緣15實(shí)際上就被推抵在主蓋的對(duì)應(yīng)區(qū)域上，由此可增強(qiáng)緊密密封性。所述密封件的這種形狀還可以藉助將所述密封件的下端16徑向向內(nèi)拉動(dòng)以使密封件14與蓋子12脫開嚙合而將所述密封件取下并更換，以例如對(duì)其進(jìn)行徹底清洗。正如上文所指出的，所述密封件可以膠合、模制或以其他方式固定于所述蓋子上。
在圖6中，示出了了本發(fā)明的一經(jīng)簡(jiǎn)化的實(shí)施例，其中，凡是相同的編號(hào)均表示相同或功能上相類似的部件。在圖6所示的實(shí)施例中，主蓋12包括一內(nèi)環(huán)形凹槽17’，在其最深位置，它包括一彈性密封件或部分16’，它被定位或成形得當(dāng)主蓋12旋緊在容器24上并且將所述密封件向下壓時(shí)可與飲料容器100的凸緣108的頂部相嚙合。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖7A至圖7D，在圖7A中示出了密封件14，而所述主蓋(未示)仍位于飲料容器頂部102的上方。
圖7A示出了對(duì)于本發(fā)明來說較為重要的、所述罐子幾何形狀的一些尺寸和參數(shù)。它包括作為罐子凸緣108的內(nèi)表面110的上端的半徑的半徑Rt。半徑Rb是內(nèi)表面110的下端的半徑。這兩半徑之間的空間是較重要的，因?yàn)槊芊獠?6的外密封表面必須大體上位于這兩半徑之間。
本發(fā)明的其它重要方面包括密封件14的外表面和所述凸緣的內(nèi)表面110之間的角度A，以及密封件外表面和罐子中心軸線之間的角度B。角度A加上角度B是罐子內(nèi)表面110的總角度，它一般是在5°-30°之間，在可以從市場(chǎng)上買到的大多數(shù)碳酸飲料罐中，角度通常約為20°。
對(duì)于本發(fā)明來說，角度A可以小至0°，此時(shí)，密封部16的外表面平行于罐子凸緣108的內(nèi)表面110，或者角度A可以大到30°，在此時(shí)，密封部16的內(nèi)表面大體上平行于所述罐子的軸線。
絕對(duì)地說，密封件16的外表面可以具有一角度B，也就是，與軸線的夾角約為0—30°。
在密封件的較佳實(shí)施例中，角度A應(yīng)該約為5°—10°，這樣，當(dāng)所述蓋子不是一直向下到汽水罐上而是具有至少2毫米的間隙G(參見圖7B)時(shí)，所述密封件就可與所述凸緣開始接觸。以此方式，即使在壓力增大之前，間隙為G時(shí)，也可獲得緊密密封，這在下文所描述的本發(fā)明的一實(shí)施例中是尤為重要的。
圖7C示出了所述蓋子的完全就位位置。它還示出了在所述蓋子完全就位之前，所述密封件是怎樣在最后近似2毫米處、在所述罐子的底部凹槽內(nèi)扭轉(zhuǎn)的。它是對(duì)所述緊密密封的進(jìn)一步提高，并且還可以在旋緊或旋松所述輔蓋時(shí)防止主蓋在圖8至圖10所示的本發(fā)明實(shí)施例中的汽水罐上滑動(dòng)。因此，在所述較佳實(shí)施例中，至少所述密封件的端部應(yīng)該在其起始點(diǎn)(參見0)處具有一略微大于所述罐子凹槽的厚度。在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)汽水罐中，“0”約為1.1毫米，因此，所述密封件的厚度可以為1.1至1.3毫米。
圖7D示出了所述主蓋位于汽水罐的上方、處于一略微靠上位置，并且由圖中箭頭所示的壓力P正開始起作用。間隙G1或者與所述罐子和本發(fā)明的制造公差相對(duì)應(yīng)，或者與通過所述壓力施加的作用力而受壓的塑料材料的柔性相對(duì)應(yīng)，或者與一功能性間隙相對(duì)應(yīng)，它將在本發(fā)明的圖8至圖10中具體描述，或者是所有這些的結(jié)合。
如圖7D所示，所述主蓋的凸緣的設(shè)計(jì)可以使密封件“自然地”向側(cè)向延伸，這樣就可以使具有一向外分量的所述壓力實(shí)際上可將所述密封件的密封部更為緊密地壓抵在所述凸緣的內(nèi)表面110上。與罐子凸緣相抵的凸緣區(qū)域最好與其相平行。
但是，主蓋凸緣的主要作用是當(dāng)主蓋上升時(shí)防止密封件凸脹通過間隙G1從而失去其功能。實(shí)際上，所述主蓋的凸緣可將開口縮小一為sine(A)的系數(shù)，如果沒有凸緣，則開口將會(huì)從G1變?yōu)镚2，其中，A是指除了在主蓋凸緣和罐子凸緣之間的極小游隙之外、如前文所定義的角度，以補(bǔ)償罐子公差。
正如從圖7D中可以清楚看到的那樣，它可以防止密封件滑離，這樣，即使間隙G1如主蓋凸緣的高度那樣大或者甚至略大些，也可以獲得一可靠且緊密的密封。
主蓋凸緣的深度L和密封件的深度LS可以變化，但是，在所述較佳實(shí)施例中，L＋LS之和等于罐子凸緣的深度LR?？紤]到本發(fā)明任一不同實(shí)施例的主蓋的最大上升量不超過LR的1/4，主蓋凸緣的深度在較佳實(shí)施例中被設(shè)定成約為L(zhǎng)R的1/3，由此可以留出足夠大的密封區(qū)域，以與罐子凸緣相抵。
圖8至圖10示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例，其中，本發(fā)明將僅與待重新密封罐子的上端部相嚙合。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到“鉤合面積”應(yīng)該圍繞罐子凸緣的圓周盡可能遠(yuǎn)地延伸，而不是如圖11所示的已有技術(shù)那樣，采用與罐子凸緣的總周長(zhǎng)相比相對(duì)較短的鉤合面積。在極端情況下，所述鉤合面積可以被分成兩半，每一半均在二分之一的罐子凸緣上方延伸。但實(shí)際上，這種極端的設(shè)置情況涉及到一些另外的約束，因此，它不被視為較佳實(shí)施例。總之，那些較大的鎖閂要求主蓋一旦鉤合到罐子上就能夠由于一功能性間隙而向上、下略微移動(dòng)，以使鎖閂自由地嚙合和脫開嚙合，同時(shí)仍能保持緊密密封。如前文所述的、具有主蓋內(nèi)凸緣的密封構(gòu)造可以滿足該要求，這對(duì)于本發(fā)明的該實(shí)施例來說是尤為重要的。作為另一種方案，本發(fā)明采用了一具有兩個(gè)寬弧形鉤合區(qū)域的主蓋或蓋子，所述寬弧形鉤合區(qū)域彼此相互鉸接，以將用來與罐子嚙合和脫開嚙合的鉤合區(qū)域展開。當(dāng)所述兩鉤合區(qū)域沒有被迫展開時(shí)，所述主蓋的彈性本身將它們保持在一起，而這連同嚙合以及來自于罐子的壓力一起，可以有助于以一種可以承受住由罐子內(nèi)的汽水或啤酒所產(chǎn)生的壓力的方式將主蓋鎖定在罐子上。實(shí)際測(cè)試表明所述裝置實(shí)際上可以承受140psi以上的壓力，在該壓力下，實(shí)際上它將使汽水罐變形并爆炸。即使是在較極端的高溫狀態(tài)下，這種壓力承受能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于保持正常碳酸飽和(本發(fā)明目的)所需的耐壓力。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖8A，由彈性但較堅(jiān)固的合成材料制成的主蓋142具有一對(duì)彼此相對(duì)的閂鎖144，每一閂鎖均具有一些用來與罐子加強(qiáng)筋112的兩個(gè)相對(duì)側(cè)相嚙合的新月形內(nèi)鉤。一如圖8C所示的輔蓋148具有一用來嚙合在主蓋142的頸部146內(nèi)的輔開口上方的內(nèi)螺紋。
簡(jiǎn)單地說，藉助將主蓋142的上端朝著圖8D中箭頭F-F所示方向擠壓，閂鎖或閂鎖區(qū)域144將張開，從而可以使閂鎖與罐子100嚙合或脫開嚙合。圖8D示出了主蓋142的嚙合位置，圖8C示出了輔蓋148如何將主蓋保持在鎖定位置上，雖然輔蓋148是不必保持鎖定的。圖中編號(hào)150示出了兩對(duì)活鉸鏈或窄橋，利用這些鉸鏈或窄橋的彈性可以使閂鎖部樞轉(zhuǎn)并使閂鎖部回到它們的鎖定位置(圖8B)。
由于主蓋142的形狀復(fù)雜，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)用兩個(gè)可以卡配在一起的部件來制造所述主蓋是非常經(jīng)濟(jì)的。這在圖9A中有最清楚的圖示。兩部件式主蓋可以使本發(fā)明得以進(jìn)行快速和更廉價(jià)的大批量生產(chǎn)，而且只需不太復(fù)雜的工具就可以制造本發(fā)明。兩部件式結(jié)構(gòu)還可以選擇最適于本發(fā)明的每一功能的、更有針對(duì)性的塑料材料；所有這些可以使本發(fā)明保持具有制造簡(jiǎn)單且使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
如圖9A所示，每一閂鎖部均設(shè)置在一大體上呈圓筒形的閂鎖件145上。如圖9B所示，每一弧形閂鎖部144的內(nèi)周緣在所述閂鎖件的中心線的每一側(cè)上，均包括一圍繞所述較佳實(shí)施例中的閂鎖件145的圓周大約140°延伸的弧形臺(tái)階或鉤子149，圖9B中的線10A—10A較清楚地示出了所述中心線。每一閂鎖可以約為90°至大約180°。越接近180°，鉤合區(qū)域因汽水壓力而從載荷獲得的應(yīng)力就越小，因?yàn)樗鲚d荷將分散在一較大的表面區(qū)域上。但是，每一鉤合區(qū)域越接近180°，就不得不越多地?cái)D壓所述兩閂鎖以與罐子嚙合和脫開嚙合，它在某些地方會(huì)變得不自然。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在這兩個(gè)前述角度之間，140°是一較佳的折衷角度。
現(xiàn)回到鉤合區(qū)域接近180°的極端情況，應(yīng)予指出的是，由于只采用了一個(gè)鉸鏈，因此，只需將2個(gè)下狹槽和2個(gè)上狹槽即可將兩閂鎖分開(圖中未示)。
本發(fā)明的另一重要方面是圖10B中所示的間距D，它表示罐子加強(qiáng)筋在其內(nèi)可將主蓋保持在罐子上的空間。該間距始終比罐子加強(qiáng)筋的高度重要的多，以便留出一對(duì)于本具體實(shí)施例來說很關(guān)鍵的功能性間隙。閂鎖越大，鉸鏈就越靠近所述中心，該間隙也就要越大。所述間隙對(duì)于與新月形鉤子的嚙合和脫開嚙合來說是必需的。相反，當(dāng)壓力增大時(shí)，密封件支承件就會(huì)向上升起，由此會(huì)填滿所述間隙，從而可以機(jī)械地防止閂鎖脫開嚙合。這就產(chǎn)生了一自鎖定效果。為了能如圖8D所示的那樣彎曲，閂鎖件145的圓筒形部分具有四個(gè)下狹槽152，它們分兩對(duì)設(shè)置在閂鎖件145的兩相對(duì)側(cè)上。在閂鎖件145內(nèi)的橫向平臺(tái)156的下表面內(nèi)最好再切割出凹槽151，這樣，窄橋150就延伸穿過整個(gè)平臺(tái)并穿過狹槽152從而形成所述活鉸鏈。狹窄的上狹槽154也分兩對(duì)設(shè)置在閂鎖件145的兩相對(duì)側(cè)上，并且位于圓筒形部分的上端。這些上狹槽可以使閂鎖144、144如圖8D那樣彎曲，并且還可以將這種彎曲限于自所述罐子的頂部為5°但不超過15°即限于與所述裝置嚙合和脫開嚙合所需的彎曲度，這樣，就可能使鉸鏈避免過大的應(yīng)力。窄橋150形成在這些狹槽內(nèi)部。
正如所指出的那樣，閂鎖件145還包括具有一孔口158的平臺(tái)156，它被成形得可以容納一自密封件支承件165延伸出來的圓錐形凸起160，構(gòu)成蓋子142的另一主要部分。圓錐形凸起160大體上呈中空，并且在其上端有所述螺紋頸部146。
輔蓋148具有一圓筒形裙部，該裙部具有一定尺寸以便圍繞閂鎖部144的外表面進(jìn)行嚙合，所述輔蓋還具有模制為一體的螺紋式蓋部147，用來可旋緊地嚙合所述頸部146，以緊密密封住所述頸部使其封閉。一格柵狀分隔件162橫跨圓錐形凸起160內(nèi)的所述開口，并且具有多個(gè)用來使流體流過但可以防止例如昆蟲從其中飛過的孔。所述凸起160的外表面包括一環(huán)形臺(tái)階164，它位于密封件支承件165的上平表面166的上方，與其隔開一大約與平臺(tái)156的厚度相等的間距。平臺(tái)156內(nèi)的孔158具有一對(duì)向內(nèi)向上逐漸變細(xì)并且被成形得可以在圓錐形凸起160的外表面上彈性滑動(dòng)且卡配鎖定在臺(tái)階164下方的圓錐形內(nèi)表面部分159。開口158的其余周緣呈圓筒形，這樣，當(dāng)閂鎖工作時(shí)，在所述鉸鏈之外的所述平臺(tái)的兩個(gè)區(qū)域就可以自由地向上移動(dòng)。為了更好地理解主蓋142的兩個(gè)部件之間的嚙合情況，圖10B示出了開口158的圓筒形部分，而圖10C則示出了圓錐形部分159以及它們?cè)谕蛊?60的基部周圍以及臺(tái)階164下方的緊密嚙合情況。
圖10B還示出了輔蓋148的裙部的內(nèi)表面是怎樣緊密圍住閂鎖部144的外表面以保持閂鎖部朝著罐子凸緣(在這些圖中未予示出)向內(nèi)鎖定。圖10C示出了另一實(shí)施例，它采用了具有一裙部的較小輔蓋149，所述裙部抵著閂鎖件145的上部的內(nèi)表面延伸以避免所述上部朝著圖8D的箭頭F-F所示方向向內(nèi)移動(dòng)，這還有助于將閂鎖件保持在它們的鎖定位置上。
正如前文中已說明的那樣，閂鎖件145是唯一受到較多機(jī)械約束的部件。經(jīng)FDA批準(zhǔn)的、可以使用的合成材料是DELRIN，它具有優(yōu)良的剛性，但也具有對(duì)于鉸鏈來說足夠的彈性。這種材料還具有在陰冷且潮濕的環(huán)境較為優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，由于可以將所述裝置用在電冰箱中，因此這是很重要的。
密封件支承件和輔蓋可以由在很寬范圍內(nèi)的合成材料制成，只要它們獲美國(guó)食品及藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)即可，諸如價(jià)格低廉的聚丙烯塑料。
和本發(fā)明的其它實(shí)施例中一樣，密封件14可以由彈性材料制成的單獨(dú)構(gòu)件構(gòu)成?；蛘?，密封件支承件165可以具有一形成為一體且由相同材料制成的密封件14，但它比密封件支承件165的其余部分要薄得多，以獲得密封作用。
和本發(fā)明其它實(shí)施例一樣，所述裝置的一部分可以具有一定形狀以用作一操作桿以便嚙合在罐子拉襻下方。例如，輔蓋148的裙部的底緣170可以起到該作用。
圖12和圖13示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，主蓋200可以用上文中揭示的任一機(jī)構(gòu)與的飲料容器100相嚙合，例如利用與所述容器上端相嚙合的閂鎖件或者連同一外容器一起來封蓋飲料容器。與本發(fā)明的其它實(shí)施例一樣，主蓋200包括一通孔202，所述主蓋被輔蓋204所封蓋。
圖12和圖13所示實(shí)施例的密封件214包括一環(huán)形的柔性密封部216，它具有象本發(fā)明其它實(shí)施例中的密封部16那樣的位置和形狀，這樣，來自飲料容器100的壓力實(shí)際上就會(huì)將密封部216更為穩(wěn)固地壓抵在部分飲料容器上以密封所述容器。主蓋200還包括一當(dāng)主蓋一直向下到罐子上時(shí)用來裝配入罐子頂部的凹槽內(nèi)的凸緣206，如圖13所示。即使當(dāng)主蓋因壓力增大而略微向上移動(dòng)時(shí)，凸緣206也可以防止密封件214和其密封部216在壓力作用下滑出來。在圖12和圖13所示的實(shí)施例中，密封部216被強(qiáng)制地朝著箭頭220所示方向、向下壓抵在容器100的上表面上。
在與圖6所示實(shí)施例相類似的、圖14所示的實(shí)施例中，一簡(jiǎn)單的壓力密封件316藉助主蓋300向下壓入飲料容器100的頂部和凸緣108之間的凹槽內(nèi)。圖15示出了一種類似構(gòu)造，其中，密封件317藉助主蓋302被向下壓在飲料容器100的頂部上。在圖14和圖15所示的兩個(gè)實(shí)施例中，圖中未予示出的另一個(gè)容器可承接飲料容器100，并與主蓋300或302相配合，以將主蓋牢固地保持在飲料容器上。
雖然以上已圖示和具體描述了本發(fā)明的幾個(gè)特定實(shí)施例來說明本發(fā)明的工作原理，但是，應(yīng)予理解的是，本發(fā)明還可以以其它不背離本發(fā)明工作原理的方式加以實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種用來重新密封飲料容器的裝置，所述飲料容器具有一頂部，所述頂部具有一可以打開以使飲料倒出的孔口，所述裝置包括一用來嚙合在所述飲料容器頂部上、將所述飲料容器頂部覆蓋住的主蓋；一當(dāng)所述主蓋蓋在所述飲料容器上時(shí)與所述主蓋密封連接并且朝著所述飲料容器延伸的密封件，所述密封件具有一用來緊抵所述飲料容器進(jìn)行嚙合并且將其緊密密封的壓力密封部，為了密封開口，所述密封部被定位和成形得可以使來自所述飲料容器的壓力將所述密封部壓抵在所述容器上，以增大所述緊密密封效果；鎖定裝置，它與所述主蓋相連，用來以足以抵抗來自于所述飲料容器內(nèi)的壓力并可保持該壓力的作用力將所述主蓋可脫卸地固定于所述飲料容器上；一穿過所述主蓋、用來從所述飲料容器中倒出飲料的開口；以及一可與所述主蓋可脫卸地嚙合、用來以足以抵抗所述飲料容器內(nèi)的壓力并可保持該壓力的作用力封住穿過所述主蓋的所述開口的輔蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，對(duì)于在飲料容器凸緣上具有一外加強(qiáng)筋的飲料容器，所述鎖定裝置包括用來與所述加強(qiáng)筋相嚙合的閂鎖裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，用來與所述加強(qiáng)筋相嚙合的所述鎖定裝置包括至少一個(gè)弧形鉤，用來嚙合在所述加強(qiáng)筋下方，以及使所述弧形鉤彈性移動(dòng)以使其嚙合在所述加強(qiáng)筋下方并與所述加強(qiáng)筋脫開嚙合的裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述鎖定裝置包括一罩殼，所述罩殼具有一用來承接所述飲料容器的敞口頂部；以及位于所述主蓋和所述罩殼之間、用來以足以抵抗來自所述飲料容器內(nèi)的壓力并可保持該壓力的作用力將所述主蓋可脫卸地固定于所述罩殼上的嚙合裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，它包括用來使所述罩殼絕熱的裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述飲料容器包括一凸緣，所述凸緣具有一與所述飲料容器的軸線呈一夾角的內(nèi)表面，所述壓力密封部呈環(huán)形，并且具有一外表面，當(dāng)主蓋嚙合在所述飲料容器上時(shí)，所述外表面至少部分地抵住所述凸緣的內(nèi)表面。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述主蓋包括一用來與所述環(huán)形壓力密封部的外表面的至少上部相嚙合的內(nèi)凸緣，當(dāng)所述主蓋嚙合在所述飲料容器上時(shí)，所述內(nèi)凸緣部分地朝著所述罐子凸緣的內(nèi)表面延伸。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述飲料容器包括一用來將所述飲料容器的頂部打開的拉襻，所述主蓋包括一具有一邊緣、被成形得可嚙合在所述拉襻下方以有助于將所述拉襻提拉起來并將所述飲料容器打開的部分。
9.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述鎖定裝置包括在所述主蓋的兩相對(duì)側(cè)上的一對(duì)樞轉(zhuǎn)連接的閂鎖，每一閂鎖均具有一用來與所述外加強(qiáng)筋和上凸起部鉤合的下部。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述輔蓋具有一用來嚙合在所述上凸起部之后以便當(dāng)所述輔蓋位于一將穿過所述主蓋的開口蓋住的位置時(shí)防止所述閂鎖樞轉(zhuǎn)的外徑。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述輔蓋具有一用來圍繞所述閂鎖的外表面進(jìn)行嚙合、以保持所述閂鎖鎖定于所述加強(qiáng)筋上的內(nèi)徑。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述閂鎖的每一下部均具有一在所述飲料容器凸緣的至少部分周緣周圍延伸的鉤子。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，每一閂鎖圍繞所述加強(qiáng)筋的周緣延伸大約90°-180°。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述主蓋包括一攜帶有所述閂鎖的閂鎖件，以及一支承所述密封件的密封件支承件，所述閂鎖件和所述密封件支承件彼此相連以形成所述主蓋。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述閂鎖件包括一圓筒形部和一在所述圓筒形部?jī)?nèi)延伸的平臺(tái)，所述平臺(tái)具有一從其中穿過、用來承接所述密封件支承件的一部分的孔口以及多個(gè)在所述圓筒形部?jī)?nèi)延伸、用來在所述閂鎖之間形成至少一個(gè)活鉸鏈的多個(gè)狹槽。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，它包括位于所述平臺(tái)內(nèi)、用來形成部分活鉸鏈的諸凹槽。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述密封件支承部具有一圓錐形凸起，它是中空的，并且具有穿過所述主蓋的開口，所述閂鎖件內(nèi)的所述孔口具有用來鎖定所述圓錐形凸起以將所述密封件支承件固定于所述閂鎖件的至少一個(gè)圓錐形部分。
18.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述密封部呈環(huán)形，并且是柔性的。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)形的柔性密封部相對(duì)于所述主蓋向下且向內(nèi)延伸。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)形的柔性密封部被定位和成形得可嚙合在所述飲料容器頂部上。
21.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)形的柔性密封部被定位和成形得可嚙合入所述飲料容器頂部周圍的凹槽內(nèi)，并且緊抵住所述飲料容器的凸緣的內(nèi)表面而進(jìn)行嚙合。
22.一種用來重新密封飲料容器的裝置，所述飲料容器具有一頂部，所述頂部具有一可以打開以將飲料倒出的孔口；以及一圍繞所述頂部具有一內(nèi)表面的凸緣，所述裝置包括一用來嚙合在所述飲料容器頂部上、將所述飲料容器頂部覆蓋住的主蓋；一當(dāng)所述主蓋蓋在所述飲料容器上時(shí)與所述主蓋密封連接并且朝著所述飲料容器延伸的密封件，所述密封件具有一用來緊抵所述飲料容器嚙合并且將其緊密密封的密封部；一罩殼，它具有一用來承接所述飲料容器的敞口頂部，在所述主蓋和所述罩殼之間具有嚙合裝置，用來以足以抵抗來自于所述飲料容器內(nèi)的壓力并可保持該壓力的作用力將所述主蓋可脫卸地固定于所述罩殼上；一穿過所述主蓋、用來從所述飲料容器中倒出飲料的開口；以及一可與所述主蓋可脫卸地嚙合、用來以足以抵抗所述飲料容器內(nèi)的壓力并可保持該壓力的作用力封住穿過所述主蓋的所述開口的一輔蓋。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述罩殼是絕熱的。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述嚙合裝置包括一位于所述主蓋和所述罩殼之間的螺紋嚙合件。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述密封部呈環(huán)形，并且被定位得可嚙合入所述飲料容器頂部上的一凹槽內(nèi)，所述凹槽位于所述凸緣的內(nèi)表面的基部。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述密封部呈環(huán)形，并且被定位得在所述凸緣內(nèi)表面向內(nèi)的一位置處緊抵所述飲料容器的頂部而進(jìn)行嚙合。
全文摘要
封蓋裝置(10)可將飲料容器(100)重新密封,飲料容器具有:頂部(102),頂部有一可打開以倒出飲料的孔口(104);以及圍繞頂部(102),具體是碳酸汽水罐,具有內(nèi)表面(110)的凸緣。所述裝置具有:嚙合在飲料容器頂部(102)上并將其覆蓋的主蓋(12);與主蓋(12)密封連接并朝飲料容器頂部(102)延伸的密封件(14),以及與主蓋(12)相連、以足以抵抗來自飲料容器(100)內(nèi)的壓力并可保持該壓力的作用力將主蓋(12)固定于飲料罐(100)上的鎖定裝置。密封件(14)具有環(huán)形壓力密封部,它緊抵飲料容器凸緣(108)的內(nèi)表面(110)嚙合并將其緊密密封。所述裝置還可包括容納飲料容器的罩殼。罩殼可以是絕熱的,并形成部分鎖定機(jī)構(gòu),鎖定機(jī)構(gòu)可以是主蓋和罩殼之間的螺紋。
文檔編號(hào)B65D81/38GK1331647SQ99815064
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)日期1999年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月28日
發(fā)明者赫伍·J·勞倫特 申請(qǐng)人:赫伍·J·勞倫特