专利名称：合成树脂的容器封盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及由合成树脂作为单件形成的合成树脂容器封盖，具体涉及到这样一种合成树脂的容器封盖，它具有一圆形顶板壁和一从此顶板壁周边下延的柱形裙壁以及一或两个在此顶板壁的内表面上形成的向下延伸的柱形突起。
完全合合适的合成树脂如聚丙烯或聚乙烯作为单件形成的合成树脂容器封盖，已被建议用作酒或饮料容器的容器封盖并已投入实际应用。这种容器封盖具有圆形的顶板壁和从此顶板壁的周边下延的柱形裙壁，以及在此顶板壁内表面上形成的一或两个下延的柱形密封突起。在文本未审查的公开专利公布12-35699的图3中所公开的容器封盖，有两个柱形突起即外柱形突起与内柱形密封突起，它们都形成在顶板壁的内表面上并向下延伸。在此顶板壁的内表面上，与外柱形突起底部的邻近处还形成一环形密封脊。此产品的商标名、制造厂名或销售商名等都由例如胶印印在顶板壁的外表面上。在裙壁的内周面上形成有阴螺纹。这种容器封盖是安装在于嘴-颈部分的外周面上形成有阳螺纹的容器上。当此容器封盖的阴螺纹拧到该嘴-颈部的阳螺纹上以将容器封盖安装到此嘴-颈部分上时，内柱形密封突起便与嘴-颈部的内周面紧密融合，同时该环形密封脊也与嘴-颈部与外周面和顶面间的界面压紧密接触。此外柱形突起则与嘴-颈部分的外周面不作紧密的面是较松弛的接触，用以支持环形密封脊同嘴-颈部分的外周面与顶表面间的边界压紧密接触。
但是先有技术的上述容器封盖牵涉到以下几个待解决的问题。首先，在先有技术的上述容器封盖中必须完全和可靠地满足这样一个基本要求当容器封盖安装到容器的颈-嘴部上时，此嘴-颈部是不透气密封的面不得失效，同时当此嘴-颈部要打开时，要加适当的扭矩到容器封盖上来转动容器封盖而不需用过大的扭矩来将其从嘴-颈部上除去掉。此外，重要的是，当此嘴-颈部打开时，在容器封盖转动到一个在于所需转动角的角度时，此嘴-颈部的密封应该释除。更详细地说，在容器封盖裙壁中一般形上了一条弱化线，后者沿周边方向延伸，而裙壁即分成在弱化线之上的主部和在弱化线下的松缓标志部，在此主部的内周面上形成有上方阴螺纹，而在此松缓标志裙部的内周面上形成了外形适当的结合装置。当此容器封盖安装到容器的嘴-颈部上，此结合装置便同嘴-颈部外周面上形成的结合夹紧部结合。当容器封盖沿打开方向转动来打开容器的嘴-颈部时，上述弱化线便至少是部分地断开，由此松弛开结合装置与结合夹紧部的结合，允许从嘴-颈部上除去容器封盖。重要的是，当容器封盖沿打开方向转动时，嘴-颈部的密封应在弱化线至少部分地断开后释除。要是嘴-颈部的密封在弱化线至少部分地断开前释除就会发生这样的情况尽管容器封盖业已松缓到可沿打开方向转动且嘴-颈部的密封业已释除，但弱化线并未断裂，因而就不保持有容器封盖业已松缓而嘴-颈部的密封也已释除的根据。于是在先有技术的上述容器封盖中便存在这样的趋势在由于容器封盖和/或嘴-颈部的生产公差或是由于容器封盖和/或嘴-颈部的热变形，使得在容器封盖转到预定的转动角度之前就将嘴-颈部的密封释除，而这样就会发生不能满足前述基本要求的情形。
其次，上述容器封盖是用适当的合成树脂由压缩模制或注射模制形成。这种模制步骤的模制效率大大取决于模具内所需的冷却时间，这是内行的人所熟知的。若在经过所需的冷却时间之前从模具中取出模制的容器封盖，在其圆顶板壁中就会发生大于允许范围的变形。更具体地说，此顶板壁的中心倾向于下凹，因而顶板壁便会具有超过允许范围的沉陷形。为了缩短所需的冷却时间而不引起顶板壁中有大于允许范围的变形，可以设想去减薄顶板壁的特别是位于内柱形密封突起内侧上中央部分的厚度，以促进此顶板壁的特别是其中央部分的冷却。但当减薄顶板壁的特别是其中央部分的厚度时，则会出现如下所述的另一个问题。即当要在顶板的外表面上印刷时，是把容器封盖安装到芯轴上使心轴的顶面去接触顶板壁中心部分的内表面，然后将由具有弹性的材料如合成橡胶所制的胶印辊在印刷区中用到容器封盖顶板壁的外表面上。即使是顶板壁的外表面上存在一些通常允许范围内的畸变时，但为了进行完全满意的印刷，重要的是在胶印辊用到容器封壳顶板壁的外表面上时，此胶印辊应压缩约1mm。此时，当顶板壁的厚度减薄到例如1mm时，此胶印辊的周面与未安装容器封盖的心轴的顶面间的间隙就必须设定到基本为零。在作了上述这样设定的情形，若是因某种偶然原因在容器封盖未安装到芯轴上时此心轴就移过印刷区，则印刷油墨就会粘附到心轴的顶面，而容器封盖顶板壁中心部分的内表面在容器封盖安装到心轴上时就会为此印刷油墨污染。当心轴的顶面与胶印辊的周面的间距加大来防止出现上述情形时，胶印辊在应用到安装于心轴上的容器封盖顶板壁的外表面时的压缩量就变得太小，因而在此顶板壁的外表面存在某种一般允许的畸变时，就不能进行满意的印刷。此外，若是减薄顶板壁的特别是其中央部分的厚度时，就必然减弱了顶板壁的刚性，这样，内柱形密封突起的所谓柔性就会变得太大，而此容器的内柱形密封突起与嘴-颈部内周面间的接触压力将会变得太小，因而此嘴-颈部的气密密封就有可能不充分。
本发明的第一目的在于提供这样一种新颖的和改进了的合成树脂容器封盖，它在安装到容器的嘴-颈部上时能完全可靠地气密密封此容器的嘴-颈部。并能通过施加适当扭矩转动它将其从嘴-颈部上取下而不需用过量的扭矩致使嘴-颈部被打开，同时能在将它转过一大于打开嘴-颈部所需转动角的角度后，将嘴-颈部的气密密封释除。
本发明的第二目的在于提供这样一种新颖的和改进了的合成树脂容器封盖，它不会在印刷步骤中造成任何不变，且不会导致容器的嘴-颈部发生不满意的密封，而在同时都可显著地减少压缩模制或注射模制所需的冷却时间。
根据本发明的第一方面提供了一容器封盖，它具有一圆形顶板壁和一从此顶板壁的周边下延的柱形裙壁，而且它是由合成树脂作为单件形成，其中在此顶板壁的内表面上形成有一向下延伸的外柱形密封突起，一向下延伸的内柱形密封突起和一位于此外与内柱形密封突起之间且向下突出的环形密封容器；当此容器封盖安装到容器的嘴-颈部上时，此外柱形密封突起的内周面便与嘴-颈部的外周面紧密接触，内圆柱形密封突起的外周面与嘴-颈部的内周面紧密接触，而该环形密封脊便与嘴-颈部的顶面紧密接触；同时在此容器封盖安装到容器的嘴-颈部上之前的状态下，外柱形密封突起内周面上的将与此嘴-颈部外周面紧密接触的这部分的最小内径D1，小于此嘴-颈部分将被紧密接触的外周面的外径D2，且满足0.05mm≤(D2-D1)≤0.60 mm，而内柱形密封突起外周面上的将与嘴-颈部紧密接触的这部分的最大内径D3，大于此嘴～颈部部分的将被紧密接触的内周面的内径D4，且满足0.25mm≤(D3-D4)≤1.50mm。
根据本发明第一方面提供的容器封盖，能够有利地用在由适当的合成树脂如聚对苯二甲酸乙酯(本发明不受此限制)形成的容器在灌装加热到约80～95℃的内盛物(热包装)时。如内行的人所熟悉的，在拟灌装加热到约80～95℃内盛物的合成树脂容器模制成预定的形状后，它的嘴-颈部分会因加热而结晶化，这样就会稍稍减小嘴-颈部的尺寸精度。
最好是使此内柱形密封突起的外周面以这样一种方式下延，即它向外相对于容器封盖的中心轴线沿径向以一倾角θ1倾斜，然后再以这样一种方式向下延伸，即向内相对于此中央轴线沿径向以一倾角θ2倾斜。倾角θ1可以是5～25°，而倾角θ2可以是5～30°。此内柱形密封突起的内周面以这样一种方式下延，即它向外相对于此中央轴线沿径向以一倾角θ3倾斜，然后基本上平行于此中央轴线延伸。此内柱形密封突起的外周面最好在顶板壁内表面下方，和距其，2.50～3.50mm长度L1的位置处具有最大外径D3。在一最佳实施例中，内柱形密封突起内周面的倾角θ3，在具有最大外径D3这部分上方的一个位置处，大于内柱形密封突起外周面的倾角θ1。外柱形密封突起的内周面以这样一种方式下延，即它向内相对于中央轴线沿径向以一倾角θ4倾斜，然后以这样一种方式延伸，即沿径向朝外倾斜。倾角θ4可以是13～23°。外柱形密封突起的外周面以这样一种方式下延，即它相对于该中央轴线沿径向向内以一倾角θ5倾斜。倾角θ5在于倾角θ4，可以是15～25°。外柱形密封突起的内周面最好在顶板壁内表面下方，和距其，0.60～1.50mm长度L2的一位置处具有最小内径D1。
要是(D2-D1)与(D3-D4)太小，就会发生嘴-颈部气密密封可能成为不满意的趋势，于此同时，嘴-颈部的密封有可能在容器封盖转动到打开嘴-颈部所需转动角的角度之前释除。另一方面，要是(D2-D1)与(D3-D4)太大，则存在着加到容器封盖上用来打开嘴-颈部分的转矩有过大的倾向。
根据本发明的第二方面，为达到本发明的第二目的提供了这样的容器封盖，它具有一圆形的顶板壁和一从此顶板壁周边下延的柱形裙壁，以及下延到与顶板壁内周面上形成的容器嘴-颈部的内周面紧密接触的一柱形密封突起，而它是由合成树脂作为单件形成的，其中在位于顶板壁的柱形密封突起内侧上的中央部分的内表面上形成有许多肋，顶板壁的该中央部分的厚度T1是0.80～1.20mm，各个肋的厚度T2是0.20～1.00mm，厚度T1与T2的点厚(T1+T2)是1.20～1.80 mm。
最好是，厚度T1为0.90～1.10mm，厚度T2为0.30～0.50mm而厚度T1和T2的总厚(T1+T2)为1.30～1.50mm。在一最佳实施例中，这些肋径向延伸。这些肋按等角度的间隔设置，并从此中央部分的中央连续地延伸到顶板壁的周边。肋的横剖面为矩形，在底视图中，顶板壁中央部分的面积以S1表示，肋的总面积以S2表示，S1与S2满足0.10S1＜S2＜0.40S1，而最好满足0.15S1＜S2＜0.35S1。
要是顶板壁中央部分的厚度T1太大、各个加强肋的厚度T2或是此顶板壁中央部分的厚度T1与各加强肋的厚度T2的和太大，则要求用来防止变形超过顶板壁允许范围的冷却时间将变长。要是顶板壁中央部分的厚度T1太小，则顶板壁的刚性就会太低，而容器嘴-颈部的气密密封将不充分。要是各加强肋的厚度T2太小，或是顶板壁中央部分的厚度T1与各加强肋的厚度T2之和太小，则顶板壁的刚性会太低，并在同时需要将印刷步骤中将心轴顶表面与印染辊周面的间距调至一极小值，而且存在着前面所述的顶板壁中心部分的内表面会为印刷油墨污染的可能性。
此外，根据本发明的第三方面，为了实现本发明的第一个目的提供了这样一种容器封盖，它具有一圆形的顶板壁和一从此顶板壁的周边下延的一柱形裙壁，同时它是由合成树脂形成为单件，其中在此顶板壁的内周面上形成有一下延的外柱形密封突起，一下延的内柱形密封突起，和一位于此外柱形密封突起与内柱形密封突起之间且向下突出的环形密封脊；当此容器封盖安装到容器的嘴一颈部上时，外柱形密封突起的内周面便与此嘴-颈部的外周面紧密接触，而内柱形密封突起的外周面便与此嘴-颈部的内周面紧密接触，同时此环形密封脊便同嘴-颈部的顶面紧密接触；在此容器封盖安装到容器嘴-颈部上之前的状态下，内柱形密封突起的外周面的将与嘴-颈部的内周面紧密接触的这部分的最大外径D3，大于此嘴-颈部的将被紧密接触的内周面的内径D4，且满足0.25mm≤(D3-D4)≤1.50mm；同时此外柱形密封突起的内周面以这样一种方式下延，即它相对于所述中央轴线沿径向朝外以一倾角θ6倾斜，然后按弧形向下并沿径向外延。
根据本发明第三方面提供的这种容器封盖，能有利地用作由适当的合成树脂如聚对苯二甲酯乙酯形成的容器在无菌或少菌的状态下罐装具有常温的内盛物1所谓的无菌罐装。正如内行的人所周知的，罐装具有常温的内盛物的合成树脂容器具有相当高尺寸精度的嘴-颈部分，这是由于此嘴-颈部分不会因加热而结晶化。
外柱形密封突起的外周面最好基本上与所述中央轴线平行延伸。内柱形密封突起的外周面则最好以这样一种方式向下延伸，即它相对于容器封盖的中央轴线沿径向朝外以一倾角θ1倾斜，然后以这样一种方式向下延伸，即相对于此中心轴线以倾角θ2沿径向朝内延伸。倾角θ1可以是5～25°。内柱形密封突起的内周面最好以这样一种方式下延，即它相对于此中央轴线以倾角θ3沿径向朝外倾斜，然后与此中央轴线基本上平行地延伸。内柱形密封突起的外周面最好在顶板壁内表面之下，和距其，2.50-3.50mm长度L1的位置处具有最大的外径D3。在一最佳实施例中，内柱形密封突起的内周面的倾角θ3，大于内柱形密封突起外周面在具有最大外径D3的这部分之上一位置处的倾角θ1。
如果(D3-D4)太小，就有可能发生嘴-颈部的气密密封令人不满意的现象，于此同时，在容器封盖转动到打开嘴-颈部所需转动角度之前就可能释除嘴-颈部的气密密封。另一方面，要是(D3-D4)太大，则有可能使用来打开嘴-颈部而加到容器封盖上的扭矩变得过大。外柱形密封突起的内周面这样地下延。它相对于此中央轴线以倾角θ6向外倾斜，然后以弧形向下并沿径向朝外延伸，由此可使容器封盖能充分和容易地安装到嘴-颈部之上，且实际上没有可能使此容器封盖安装得不适当。
图1是依据本发明一最佳实施例制成的容器封盖的部分侧视与部分剖面图；图2是图1中容器封盖一部分的放大剖面图；图3是图1中容器封盖的底视图；图4是依据本发明另一最佳实施例制成的容器封盖的部分侧视与部分透视图；图5是图4中容器封盖一部分的放大剖面图。
下面参考附图更详细地说明依据本发明的最佳实施例构成的合成树脂容器封盖。
现在参考图1进行说明，依据本发明构成的且整体以数字2标明的容器封盖，能适用于内盛物加热到80～95℃向灌装到容器内的所谓热包装系统，且是由适当的合成树脂如聚丙烯或聚乙烯形成为单件的。容器封盖2具有圆形顶板壁4和从顶板壁4的边缘下延的柱形裙壁6。在裙壁6中形成有沿圆周延伸的可断开线8，而将裙壁6分成可断开线8上方的主部10和下方的松缓标志裙部12.在裙壁6的内周面上形成有面朝下的环形肩部14，而从此环形肩部14向下延伸的一批加强肋14则按周形按适当的间隔分开形成。上述的可断开线8的形成是通过将一切割刀片(未图示)从裙壁6的外周面沿各加强肋16的轴向应用到中间部分上，切割此裙壁6而留剩下至少是部分的各个加强肋16。肋16留剩下的未切除部分便构成了所谓桥连部18，而松缓标志裙部12则由此桥连部18连接到裙壁6的主部10上。
具有朝下渐增外径的截头锥部20形成于裙壁6的主部10外周面的下端附近。松缓标志裙部12的外周面也形成外径朝下渐增的截头锥形。在主部14外周面的截头锥部上的一部分之上形成有滚花22，用以防止置于其上的手指打滑、裙壁6的主部10的内周面上形成有阴螺纹24。在阴螺纹24中，沿圆周方向按适当间隔形成有沿轴向延伸的槽口26。这些槽口26在容器的嘴-颈部打开时构成了所谓的空气通道。
开启显示裙部12的内周面上形上一结合装置28。此结合装置28在所示实施例中是由多个例如8个沿周向按适当间距设置的片状件30组成。各片状件30从与松缓标志裙部12的内周面相连的底座边缘，沿径向按向上倾斜的方向朝内突出。如有需要，此种结合装置也可由具有另外适当形状的片状件、肋条件、突起部等构成。
参考图2以及图1，在根据本发明的一个方面构成的容器封盖中，重要的是，在顶板壁4的内表面上应形成有外柱形密封突起32、内柱形密封突起34，以及设在外柱形密封突起32与内柱形密封突起34之间的环形密封脊32。从2可以清楚地看到，在所示实施例中，顶板壁4在位于内柱形密封突起34的内侧上的中央部分处有较小的厚度11，在内柱形密封突起34与环形密封脊36之间的部分有稍大于11的厚度T1-A，而在位于环形密封脊36外侧上的部分则有略大于T1-A的厚度T1-B(顶板壁2的厚度将于后面详述)。
为便于说明，在解释外柱形密封突起32之前先描述内柱形密封突起34。在所示实施例中的内柱形密封突起34从顶板壁4的内表面下延，而它的外周面则这样的下延它相对于容器封盖2的中央轴线38(图1)以倾角θ1沿径向朝外(图2中的左向)倾斜，然后相对于上述轴线38以倾角θ2沿径向朝内(图2中的右向)倾斜。于是在内柱形密封突起34的外周面上存在倾斜方向改变的弯曲部40。上述倾角θ1适当地近似5～25°，上述倾角θ2宜近似5～30°。在图2所示的剖面图中，于内柱形密封突起34外周面的弯曲部40上的部分，可以是直线部分和具有较大曲率半径的凹部的组合(此凹部的倾角θ1是由各点的切线与上述中央轴线38构成)或完全为凹部，而此弯曲部40则以较小的曲率半径凸起。在图2所示的剖面图中，于内柱形密封突起34外周面的弯曲部分40之下的主部基本上按直线延伸，而下端部则基本上以弧形形式延伸。由于内柱形密封突起34的外表面取上述形状，它在弯曲部40处有最大外径D3。从后面的描述中可知，内柱形密封突起34的弯曲部40要与容器的嘴-颈部内周面紧密接触，而前述外径D3于是是与此内柱形密封突起34的与容器的嘴-颈部接触的这部分的最大外径。具有最大外径D3的边部分宜位于顶板壁4内表面下2.50～3.50mm长度L1处。
内柱形密封突起34的内周面这样的下延它相对于上述中心轴线38的倾角θ3沿径向朝外倾斜，然后基本上平行于中心轴线38延伸。为便于在模制成型后取出模具，弯曲部分40上一部分的上述倾角θ3最好大于前述倾角θ1，且可以近似7～30°。由于内柱形密封突起34的外周面与内周面是如以上所述形成，参考图2当可清楚地认识到，内柱形突起34的厚度是逐渐向下减少。
所示实施例中的外柱形密封突起32也从顶板壁4的内表面向下延伸。外柱形密封突起32的上述延伸部长度小于内柱形密封突起34的延伸部的长度且近似于此长度的1/3。外柱形密封突起32的内周面这样地下延它相对于上述中央轴线38以倾角θ4沿径向朝内倾斜，然后沿径向朝外倾斜地下延。上述倾角θ4可以约13～23°。于外柱形密封突起32的内周面沿径向朝内倾斜而下延的部分是直线的，而沿径向朝外倾斜的部分则近似弧形。外柱形密封突起32的内周面在倾斜方向改变的部分，即在上述直线部分与弧形部分之间具有最小的内径D1。从以后的描述中可知，外柱形密封突起32内周面的倾斜方向改变的部分要与容器的嘴-颈部分的外周面接触，于是最小内径D1便是外柱形密封突起32的要与容器的嘴-颈部密切接触的这部分的最小内径。具有最小内径D1的这部分宜适当地位于顶板壁4内表面之下0.60～1.50mm长度L2之下。
外柱形密封突起32的外周面直线地向下延伸成相对于上述中央轴线38以倾角θ5沿径向朝内倾斜。此倾角θ5略大于上述倾角θ4，为15～25°，此外柱形密封突起32的厚度于是最好向下渐减。
设于外柱形密封突起32底部邻近的环形密封脊36具有近似半圆形的横剖面。环形密封脊36的突起量远低于内柱形密封突起34的延伸部长度以及外柱形密封突起32的延伸部长度，同时此内柱形密封突起34与外柱形密封突起32具有较高的柔性，可使它们沿径向内弯与外弯，但环形密封脊36则基本上无柔性。
根据本发明的另一方面，重要的是，顶板壁4的厚度，特别是位于内柱形密封突起内侧上的中央部分42的厚度，应该全面地小，用以缩短由压缩模制法或注射模制法来形成容器封盖时于模具内所需的冷却时间，也就是从将流体化的合成树脂注入模具内成所望形状时起并开始打开模具而取出模制好的容器封盖所经历的这段时间。在所示实施例中，此顶板壁4的中央部分42具有厚度T1、在顶板壁4的内柱形密封突起34与环形密封脊36之间的中间部分44具有厚度T1-A，位于环形密封脊36外侧的周边部分46具有厚度T1-B，而这些厚度必须满足T1＜T1-A＜T1-B。重要的是，中央部分42的厚度应为0.80～1.20mm，最好是0.90～1.10mm。要是中央部分42的厚度T1太大，模具中所需的冷却时间将变长而模制效率将降低。要是中央部分42的厚度T1太小，则顶板壁4的刚性将会太低，而容器的嘴-颈部的气密密封就会不充分。中间部分44的厚度T1-A可以约为1.10～1.50mm，而周边部分46的厚度T1-B可以约为1.40～1.80mm。
参考图3以及图1与图2，在本发明的上述方面，重要的是这批加强肋48应设在顶板壁4的厚度已减薄到T1的中央部分42的内表面之上。在所示实施例中，从中央部分42的中心至其周边按等间隔形成了沿径向连接延伸的8根加强肋48。每根加强肋48最好沿其全长具有相同的剖面形式，而在所示实施例中，此加强肋48的横剖面呈矩形。重要的是各个肋48的厚度T2应为0.20～1.00mm，最好是0.30～0.50mm。同样重要的是，顶板壁4中央部分42的厚度T1与设在中央部分42上加强肋48的厚度T2之和(T1+T2)应为1.20～1.80mm，特别是1.30～1.50mm。此外，当于图3的底视图中顶板壁4的中央部分42的面积以S1表示而这些加强肋48的总面积以S2表示时，S1与S2最好满足0.10S1＜S2＜0.40S1，而尤为最好是满足0.15S1＜S2＜0.35S1。要是加强肋48的厚度T2或中央部分42的厚度T1与加强肋48的厚度T2之和(T1+T2)太大，则模具中所需的冷却时间将变长；而要是此(T1+T2)太小，则顶板壁4的刚性会太低而容器嘴-颈部分的气密密封将不充分。此外，在印刷步骤中会出现下述问题。也就是说，产品的商标名，制造厂或销售商各等一般是由胶印印在容器封盖2的顶板壁4的外表面上。这种胶印是把容器封盖2安装到心轴(未示明)上进行，以使顶板壁4的中央部分42的内表面与心轴的顶面紧密接触，然后将弹性材料如合成橡胶形成的胶印辊(未图示)在印刷区域应用到容器封盖2的顶板壁4的外表面上。即会是顶板壁4的外表面具有某种一般允许的畸变，但为了进行完全满意的印刷，重要的是当把胶印辊加到容器封盖2的顶板壁4的外表面上时，此胶印辊应压缩约1mm。但是，当加强肋48的厚度T2或中央部分42的厚度T1与加强肋48的厚度T2之和(T1+T2)太小时，在容器封盖2未安装状态下的心轴顶面与胶印辊周面间的间距就必须设定到零或尽可能小的值，这是因为顶板壁4的特别是中央部分的厚度业已减薄到例如约1mm。当将此间隙按上述要求设定时，要是心轴因某种偶然原因在容器封盖2未安装于其上时就通过印刷区域，印刷油墨就会粘附到心轴的顶面，结果，随后当容器封盖2安装到此心轴上时，顶板壁4的中心部分42的内表面就会为此印刷油墨污染。
图1与图2用双点链线示明了容器的加有此容器封盖2的嘴-颈部分。这种容器可以由适当的合成树脂如聚对苯二甲酸乙酯形成，具有基本上是圆柱形的嘴-颈部50。此嘴-颈部50最好在其模制到所需形状后通过加热而结晶化。在嘴-颈部50的外周面上形成有阳螺纹52的位于阳螺纹52之下的环形结合夹部54(图1)。位于阳螺纹52上方的上端部具有基本上水平延伸的环形顶面56和基本是垂直延伸的柱形外周面58。嘴-颈部50的内周面62是圆柱面形的且基本上沿垂向延伸。当容器的嘴-颈部50要通过将容器封盖2配合于其上而作气密密封时，可将容器封盖2安装到嘴-颈部50之上而沿封闭方向转动，即沿从图1与图2上方观察时的顺时针走向转动，使容器封盖2的阴螺纹24螺合到嘴-颈部50的阳螺纹52上。当容器封盖2用设定的所需扭矩依封闭方向按图1与2所示的状态转动时，便会促使内柱形密封突起34推进到嘴-颈部50之内，而此突起34的弯曲部40便与嘴-颈部50的柱形内周面62紧密接触。环形密封脊36则与嘴-颈部50的环形顶面56紧密接触，而外柱形密封突起32的内周面就同嘴-颈部50的柱形外周面紧密接触。这样，嘴-颈部50便为容器封盖2气密密封。参看图2可以清楚地了解到，在依据本发明一个方面构成的密封容器中，重要的是，在容器封盖2安装到容器的嘴-颈部50上之前，外柱形密封突起32的前述最小内径D1应小于将与外柱形密封突起32紧密接触的嘴-颈部50的外周面的外径且满足0.05mm≤(D2-D1)≤0.60mm，同时内柱形密封突起34的上述最大内径D3则应大于将与其接触的嘴-颈部50的内周面62的内径D4且满足0.25mm≤(D3-D4)≤1.50mm。根据本发明的发明人的试验结果，若是(D2-D1)与(D3-D4)太小，就有可能使嘴-颈部50的气密密封成为不满意的，同时嘴-颈部50的密封可能在容器封盖2转动到为打开嘴-颈部50所需转动角度之前便释除。另一方面，要是(D2-D1)与(D3-D4)太大，就有可能使加到容器封盖2上的扭矩在将封盖2安装到嘴-颈部50之上或从其上卸下时变得过大。形成在容器封盖2的松缓标志裙部12上的结合装置28能沿径向朝外弹性变形，通过嘴-颈部50的环形夹部54之上，然后弹性地回复到原来的形式以与环形夹部54的底面结合。
为了打开容器的嘴-颈部50，依打开方向转动容器封盖2，亦即依由图1与图2上方观察时的反时针走向转动容器封盖2。在此时刻，由于松缓标志裙部12的内周面上形成的接合装置28与嘴-颈部50外表面上形成的环形夹部54的底面结合，防止了松缓标志裙部12的向上运动，但容器封盖2的其他部分则由于阳螺纹52与阴螺纹24间的啮合因转动而松释而向上运动。因此，就会在裙壁6间形成的可断开线上，更确切地说是在桥连部18之中产生应力而使桥连部18断裂，从而使松缓标志裙部12从裙壁6的主部10上分开。然后，容器封盖2的与松缓标志裙部12不同的部分随着转动而自由地向上并与嘴-颈部50分开。
图4与图5示明了依据本发明另一实施例构成的合成树脂容器封盖。整体以数字102标明的容器封盖最好应用于在无菌或减菌状态下的，灌装以具有常温内盛物的容器(即可对之进行灭菌灌装的容器)的嘴-颈部上。此种容器封盖102同样具有圆形顶板壁104和从顶板壁104的周边下延的裙壁106。同样，在此容器封盖102中重要的是，顶板壁104的内表面上形成有外柱形密封突起132、内柱形密封突起134以及在这两个突起之间设置的环形密封脊136。
在图4与图5所示的容器封盖102中，顶板壁104的中央部分，即在其内柱形密封突起134径向上内侧的一部分，具有较大的厚度T3。(因此，在容器封盖104中，并没有进行根据本发明上述方面的改进所作的使顶板壁104的中央部分制得较薄并设有一批加强肋。对这一点再作另外的说明。此容器封盖102的内表面上必须是无菌的以用于无菌灌装。于是，此顶板壁104的内表面要求不得有例如不匀部分的形状变化并且要求尽可能的平整，同时应避免在顶板壁104的内表面上形成一批加强肋)。顶板壁104的在与内柱形密封突起134的外周面底部相邻处形成的环形密封脊136沿径向于外侧上的部分，其厚度T3-A略小于上述厚度T3。厚度T3可以是1.10～1.80mm而厚度T3-A可以是0.90～1.70mm。
再次参看图4与图5，容器封盖102的内柱形密封突起134与前述容器封盖2的内柱形密封突起34基本一致，并且是从顶板壁104的内表面下延。内柱形密封突起134的外周面从顶板壁104的内表面与容器封盖102的中央轴线138(图4)大致平行一段长度，再相对于此中央轴线138以倾角θ1沿径向朝外倾斜(图5中的左方)，然后相对于此中央轴线138按倾角θ2沿径向朝内倾斜(图5中的右方)。于是在内柱形密封突起134的外周面上便存在一倾斜方向改变的弯曲部140。上述倾角θ1宜约为5～25°而倾角θ2宜约为5～30°。在图5的剖面图中，内柱形密封突起134的外周面上的上端部基本上按直线延伸，而包括有上述弯曲部104的主部则以较大的曲率半径凸起(此凸起部的倾角θ1与θ2是由各点的切线与上述中央轴线138形成)，而下端部则近似弧形延伸。由于内柱形密封突起134的外周面的形状是如上述，此内柱形密封突起134在弯曲部140就有最大的外径D3。从图5中可见，内柱形密封突起134的弯曲部140要与容器的嘴-颈部150的内周面162紧密接触，因而上述最大外径D3乃是内柱形密封突起134的要同此容器的嘴-颈部150紧密接触的这部分的最大外径。具有最大外径D3的这部分适合位于顶板壁104内表面下方2.50～3.50mm长度L1处。
内柱形密封突起134的内周面这样地下延，即相对于上述中央轴线138以倾角θ3沿径向朝外倾斜，然后基本上平行于中央轴线138延伸，倾角θ可以近似为7～30°。由于内柱形密封突起134的外与内周面是按上述方式形成，故从图5可以清楚看到内柱形密封突起134的厚度是向下逐渐减薄。
容器封盖102的外柱形密封突起132也是从顶板壁104的内表面下延。外柱形密封突起132的延伸长度小于内柱形密封突起134的延伸长度且约为此长度的1/3。在适用于无菌灌装容器的情形，由于不需在容器模制成所需形状后通过加热使嘴-颈部结晶化，此嘴-颈部分的尺寸精度就较高。因此，根据本发明的发明人的经验，由内柱形密封突起134实现的气密密封基本上能完满地满足嘴-颈部的气密密封要求。外柱形密封突起134有助于容器封盖102在其安装到嘴-颈部上时的定位或阻止细菌从外部进入。基于这一事实，外柱形密封突起132的内周面便这样地作直线式延伸即它相对于上述中央轴线138以倾角θ6沿径向朝外倾斜，然后再依弧形向下并沿径向朝外延伸。上述倾角θ6可约为10～25°。参看图5可知，当按要求将容器封盖102安装到容器的嘴-颈部150上时，环形密封脊136便与嘴-颈部150的顶面156接触，而在外柱形密封突起132的以132A标明的部分之下的一部分便同嘴-颈部150的外周面紧密接触。于是外柱形密封突起132的内周面的以132A标明这部分的内径便是将与嘴-颈部150的内周面158紧密接触这部分的最小内径D1。外柱形密封突起132的外周面基本上平行于上述中央轴线138延伸。
同样，在图4与5所示的容器封盖102中，与图1～3所示的容器封盖2相同，在容器封盖102安装到容器的嘴-颈部150上之前的状态下，最好要是外柱形密封突起132的上述最小内径D1应小于嘴～颈部150的要同外柱形密封突起132紧密接触的外周面158的外径D2且满足0.55mm≤(D2-D1)≤0.60mm。同时内柱形密封突起134的上述最大内径D3应大于嘴-颈部150的要同内柱形密封突起134紧密接触的内周面162的内径且满足0.25mm≤(D3-D4)≤1.50mm。
环形密封脊136形成于内柱形密封突起134的外周面底部邻近，从整体上看近似矩形，它的内周面的下端部具有小曲率半径的圆弧形横剖面形式。环形密封剂136的突起量小于内柱形密封突起134的延伸长度以及小于外柱形密封突起132的延伸长度，同时此内与外柱形密封突起134与132有较高的柔性能沿径向朝内和向外弯曲，而环形密封脊136则基本无柔性。
图4与图5所示的容器封盖102与图1～3所示的容器封盖2除上述结构外基本一致。对于不同于上述结构的结构则略去其说明。
在上述容器封盖2(102)中，当嘴-颈部50(150)打开时，容器封盖2(102)的裙壁6(106)中形成的可断开线8上的桥连部18便断裂，同时松缓标志裙部12便与裙壁6(106)的主部10分开，并导致保留于嘴-颈部50(150)之上而不与之分开。必要时，可断开线8上至少一个桥连部18可以制成为结实的桥连部而不会断开地保持住，同时可于松缓标志裙部12中形成一沿轴向延伸的可断开线(未图示)，使得当嘴-颈部50(150)打开时，这一沿轴线延伸的可断开线断裂而让松缓标志裙部12从环形变为带形，同时此通过不会断裂并保持住的桥连部而继续连接的松缓标志裙部12也从嘴-颈部50(150)上分开。
例1以乙烯-丙烯共聚物(熔体流动指数在230℃和2/60g为20g/10min，弯曲模量为1700Mpa)为原材料，由压缩模制形成图1～3所示形状的容器封盖。这种模制的容器封盖是用于具有名义直径为28mm的嘴-颈部的容器的，其主要尺寸如下D1 24.70mmD3 20.90mmT1 1.00mmT2 0.40mmT1-A 1.30mmT2-B 1.60mm将具有名义直径为28mm和名义容积为500m1的嘴-颈部的聚对苯二甲酸乙酯容器(在“TSK KuKi STHE Natural G”的商品名下购自Toyo Seibon CO.,LED)灌装以加热到87℃的水，用21Kgfcm的扭矩将上述容器封盖安装到此嘴-颈部之上。将此容器水平地放置39秒，再回到竖立位置，以加热到75℃的水喷淋3分钟，加热到50℃的水喷淋15分钟，以加热到30℃的水喷淋15分钟，然后将此容器封盖在50℃下保持5日。
上述容器的嘴-颈部的外径D2为24.94mm，内径D4为20.60mm。于是(D2-D1)为0.24mm和(D3-D4)为0.30mm。
然后，依打开方向转动容器封盖并从容器的嘴-颈部上取下。测量了初始扭矩(为开始容器封盖转动所需的扭矩)。在断开线开始断裂前的容器封盖的转动角(角B)以及在嘴-颈部邻密封释除之前的转动角(角L)。将容器倒置进行容器封盖的转动，根据进入容器的空气(进入容器中水内的气泡)来判别密封松释的程度。10个容器封盖的结果示明于下述的表1中。角B最好小于角L，因而当角B大于角L时，便视作为不正常的BL。初始扭矩最好为20Kgfcm或更小，因而当初始扭矩大于20Kgfcm时，便视作为不正常的扭矩。
例2按照与例1相同的方式测量了初始转矩以及角B与L，只是容器封盖的D3为21.41mm而(D3-D4)为0.81mm。结果示明于表2.
例3按照与例1相同的方式测量了初始转矩以及角B与L，只是容器封盖的D3为22.00mm而(D3-D4)为1.40mm。结果示明于表3。
比较例1按照与例1相同的方式测量了初始转矩以及角B与L，只是容器封盖的D3为20.80mm而(D3-D4)为0.20mm。结果示明于表4。
比较例2按照与例1相同的方式测量了初始转矩以及角B与L，只是容器封盖的D3为22.15mm而(D3-D4)为1.55mm。结果示明于表5。
例4按照与例1相同的方式测量了角B与L，只是容器封盖的D1为24.84mm而(D2-D1)为0.10mm。结果示明于表6。
例5按照与例1相同的方式测量了角B与L，只是容器封盖的D1为24.70mm而(D2-D1)为0.24mm。结果示明于表6。
比较例3按照与例1相同的方式测量了角B与L，只是容器封盖的D1为24.92mm而(D2-D1)为0mm。结果示明于表6。
表1例1:D3-D4=0.30mm
表2例2:D3-D4=0.81mm
表3例3:D3-D4=1.40mm
不正常0/10扭矩不正常0/10BL
表4比较例1:D3-D4=0.20mm
不正常0/10扭矩不正常0/10BL
表5比较例2:D3-D4=1.55mm
不正常0/10扭矩不正常0/10BL
表权利要求
1．一合成树脂容器封盖，它具有一圆形顶板壁和一从此顶板壁的周边下延的柱形裙壁，而且它是由合成树脂作为单件形成，其中在此顶板壁的内表面上形成有一向下延伸的外柱形密封突起，一向下延伸的内柱形密封突起和一位于此外与内柱形密封突起之间且向下突出的环形密封脊；当此容器封盖安装到容器的嘴一颈部上时，此外柱形密封突起的内周面便与嘴一颈部的外周面紧密接触，内柱形密封突起的外周面与嘴一颈部的内周面紧密接触，而该环形密封脊便与嘴一颈部的顶面紧密接触；并且在此容器封盖安装到容器的嘴一颈部上之前的状态下，外柱形密封突起的内周面上的将与此嘴一颈部外周面紧密接触的一部分的最小内径D1，小于此嘴一颈部分的将被紧密接触的外周面的外径D2，且满足0.05mm≤(D2-D1)≤0.60mm，而内柱形密封突起的外周面上的将与嘴一颈部紧密接触的一部分的最大内径D3，大于此嘴一颈部分的将被紧密接触的内周面的内径D4，且满足0.25mm≤(D3-D4)≤1.50mm。
2．权利要求1所述的容器封盖，其中所述内柱形密封突起的外周面以这样一种方式向下延伸，即它相对于此容器封盖的中心轴线以倾角θ1沿径向朝外倾斜，然后再以这样一种方式向下延伸，即它相对于此中心轴线以倾角θ2沿径向朝内倾斜。
3．权利要求2所述的容器封盖，其中上述倾角θ1是5～25°，而上述倾角θ2是5～30°。
4．权利要求2所述的容器封盖，其中所述内柱形密封突起的内周面以这样一种方式向下延伸，即它相对于中心轴线以倾角θ3沿径向朝外倾斜，然后基本上平行于此中心轴线延伸。
5．权利要求2所述的容器封盖，其中所述内柱形密封突起的外周面在此顶板壁的内表面下，和距其，2.50～3.50mm的长度L1位置处具有最大的外径D3。
6．权利要求4所述的容器封盖，其中所述内柱形密封突起的内周面的倾角θ3大于在具有最大外径D3这部分之上一位置处的该内柱形密封突起的外周面的倾角θ1。
7．权利要求1所述的容器封盖，其中所述外柱形密封突起的内周面以这样一种方式向下延伸，即它相对于该中心轴线以倾角θ4沿径向朝内倾斜，然后再以这样一种方式向下延伸，即它沿径向朝外倾斜。
8．权利要求7所述的容器封盖，其中所述倾角θ4是13～23°。
9．权利要求7所述的容器封盖，其中所述外柱形密封突起的外周面以这样一种方式向下延伸，即它相对于该中心轴线以倾角θ5沿径向朝内倾斜。
10．权利要求9所述的容器封盖，其中所述倾角θ5大于倾角θ4而且是15～25°。
11．权利要求7所述的容器封盖，其中所述外柱形密封突起的内周面在顶板壁的内表面下，和距其，0.60～1.50mm的长度L2的位置处具有最小内径D1。
12．权利要求1所述的容器封盖，其中在位于该顶板壁的内柱形密封突起的内侧上的中央部分的内表面上形成有许多肋，该顶板壁的中央部分的厚度T1是0.80～1.20mm，各肋的厚度T2是0.20～1.00mm，而此厚度T1与T2之和(T1+T2)是1.20～1.80mm。
13．权利要求12所述的容器封盖，其中上述厚度T1是0.90～1.10mm。
14．权利要求12所述的容器封盖，其中上述厚度T2是0.30～0.50mm。
15．权利要求12所述的容器封盖，其中所述厚度T1与T2之和(T1+T2)是1.30～1.50mm。
16．权利要求12所述的容器封盖，其中所述肋沿径向延伸。
17．权利要求16所述的容器封盖，其中所述肋按等角度间隔排列且是从所述中央部分的中心连续地延伸到该顶板壁的周边。
18．权利要求12所述的容器封盖，其中所述肋的横剖面呈矩形，且从底视图观察时，设此顶板壁的中央部分的面积为S1而所述肋的总面积为S2时，则S1与S2满足0.10S1＜S2＜0.40S1。
19．权利要求18所述的容器封盖，其中上述S1与S2满足0.15S1＜S2＜0.35S1。
20．一容器封盖，它具有一圆形的顶板壁和一从此顶板壁周边下延的柱形裙壁，以及一柱形密封突起，其下延到在此顶板壁内表面上形成的容器嘴一颈部的内周面紧密接触，而且它是由合成树脂作为单件形成的，其中在位于此顶板壁的柱形密封突起的内侧上的中央部分的内表面上形成有许多肋，此顶板壁的该中央部分的厚度T1是0.80～1.20mm，各个肋的厚度T2是0.20～1.00mm，而厚度T1与T2的总厚(T1+T2)是1.20～1.80mm。
21．权利要求20所述的容器封盖，其中所述厚度T1是0.90～1.10mm。
22．权利要求20所述的容器封盖，其中所述厚度T2是0.30～0.50mm。
23．权利要求20所述的容器封盖，其中所述厚度T1与T2的总厚(T1+T2)是1.30～1.50mm。
24．权利要求24所述的容器封盖，其中所述肋沿径向延伸。
25．权利要求24所述的容器封盖，其中所述肋按等角度间隔排列且从所述中央部分的中心连续地延伸到顶板壁的周边。
26．权利要求20所述的容器封盖，其中所述肋的横剖面是矩形，且从底视图观察时，设此顶板壁的中央部分的面积为S1而所述肋的总面积为S2时，则S1与S2满足0.10S1＜S2＜0.4051。
27．权利要求26所述的容器封盖，其中上述S1与S2满足0.15S1＜S2＜0.35S1。
28．一合成树脂容器封盖，它具有一圆形的顶板壁和一从此顶板壁的周边下延的柱形裙壁，并且它是由合成树脂作为单件形成的，其中在此顶板壁的内周面上形成有一下延的外柱形密封突起部，一下延的内柱形密封突起部和一位于此外柱形密封突起与内柱形密封突起之间且向下突出的环形密封脊；当此容器封盖安装到容器的嘴一颈部上时，此外柱形密封突起的内周面便与嘴一颈部的外周面紧密接触，而此内柱形密封突起的外周面便与嘴一颈部的内周面紧密接触，同时此环形密封脊便同该嘴一颈部的顶面紧密接触；在此容器封盖安装到容器嘴一颈部上之前的状态下，此内柱形密封突起的外周面的将与该嘴一颈部的内周面紧密接触的这部分的最大外径D3，大于该嘴一颈部的将被紧密接触的内周面的内径D4，且满足0.25mm≤(D3-D4)≤1.50mm；同时此外柱形密封突起的内周面以这样一种方式下延伸，即它相对所述中央轴线以倾角θ6沿径向朝外倾斜，然后按弧形向下并沿径向向外延伸。
29．权利要求28所述的容器封盖，其中所述外柱形密封突起的外周面基本上平行于此中央轴线延伸。
30．权利要求28所述的容器封盖，其中所述内柱形密封突起的外周面以这样一种方式向下延伸，即它相对于此容器封盖的中心轴线以倾角θ1沿径向朝外倾斜，然后再以这样一种方式向下延伸，即它相对于此中心轴线以倾角θ2沿径向朝内倾斜。
31．权利要求30所述的容器封盖，其中上述倾角θ1是5～25°，而上述倾角θ2是5～30°。
32．权利要求30所述的容器封盖，其中所述内柱形密封突起的内周面以这样一种方式向下延伸，即它相对于此中心轴线以倾角θ3沿径向朝外倾斜，然后基本上平行于此中心轴线延伸。
33．权利要求30所述的容器封盖，其中所述内柱形密封突起的外周面在此顶板壁的内表面下，和距其，2.50～3.50mm的长度L1位置处具有最大的外径D3。
34．权利要求32所述的容器封盖，其中所述内柱形密封突起的内周面的倾角θ3大于在具有最大外径D3这部分之上一位置处的该内柱形密封突起的外周面的倾角θ1。
全文摘要
由合成树脂作为单件形成的容器封盖具有圆形的顶板壁和从此顶板壁的边缘下延的柱形裙壁。在此顶板壁的内表面上形成有外柱形密封突起、内柱形密封突起以及在此两突起间的环形密封脊,它们都具有预定的形状与尺寸。此顶板壁的中央部分的厚度减薄到预定范围,而在此顶板壁的中央部分的内表面上形成了具有预定厚度的许多个加强肋。
文档编号B65D41/32GK1313233SQ0111127
公开日2001年9月19日 申请日期2001年3月13日 优先权日2000年3月13日
发明者叶野裕児, 中嶋寿 申请人:日本皇冠塞株式会社