专利名称：带有双向锁定机构的拉式封条的制作方法
技术领域：
本发明涉及安全锁定封条，且更具体地涉及模制塑料锁定封条，所述锁定封条带有用于双向接收和锁定地啮合配套钩环的锁定插座。
与相关申请的交叉引用相关的是共同所有的美国专利No.6,449,808。
可锁定的封条可以用于那些需要保证未经允许不得打开或进入受保护的容器例如邮包的场合。例如，这些容器可以包括集装箱内的物品、邮袋、装运袋等，或者可以包括闸门、仪表、或储存区域。一体式的塑料封条在多种行业中均有应用。使用的这些封条具有锁定的特性，可保证一旦封闭，封条便不能在不被破坏或改变的情况下打开，因而使得任何不期望的操作即摆弄可以被识别。
热塑模制安全封条有着广泛的用途。这种封条中的一种包括一个从标签延伸出来的带齿或不带齿的伸长的钩环，这种标签是一种用于接收条形码、制造商标识或序列号等标记的平板材料元件。这些标签被称为标记。锁定插座从临近钩环接合处的区域延伸出来。插座中带有孔，锁定柄脚安置在孔内以与钩环啮合，且当钩环沿一个方向插入时将其锁定在其中，而这些柄脚可防止钩环沿相反的方向退出。一些锁定插座带有金属插芯，这些插芯上形成了锁定柄脚。其他插座通过热塑模制而成，且柄脚与插座主体、标签和钩环模制成一体。
例如，封条可用来密封邮包，如美国专利No.4,506,415所示，其中，封条标签显示为沿一个方向延伸而钩环的自由端大体沿相反的方向延伸。为了使封条和袋口间紧密，可人工用一只手抓紧钩环而另一只手抓紧标签。当希望打开封条时，可抓紧标签并拉动它。钩环上有一个或多个由凹槽组成的弱化区域，以便在标签被拉动时，封条在弱化的区域断开。
美国专利No.6,449,808说明了一种带有标签把手的安全封条，所述专利整体参照引用结合在本文中。所述封条包括标签、锁定插座、带齿的钩环和环形指握，全部整体用热塑材料模制成一体。钩环通过柄脚连接到临近标签末端的插座上，插座主体和标签融合在柄脚上标签的末端处。
钩环带有常规设计中的直线排列的环形齿。柄脚在柄脚和标签的连接处有弱化凹槽。钩环被单向插入插座中，如图6所示，并穿过锁定孔。
Goby的美国专利No.5,337,503公开了一种其中带有通道的封条部件。所述封条包括带有锁定部件的夹具，所述夹具可在弹性金属带被引入通道中时单向夹持弹性金属带的末端。封条包括簧舌，当金属带如图5所示从右至左的穿过通道时，簧舌可弹性地变形以允许金属带穿过。当试图拉出金属带时，金属带上的卡口部件或齿状物会用类似于爪或类似于齿的方式与簧舌啮合。
这种封条装置的一个缺点在于金属带只能以一个方向(单方向)插入封条以正常工作，因此这种封条装置缺乏通用性并且在用在封闭容器的过程中时比较笨拙。
Ruegg的美国专利No.5,568,952公开了另外一种单向封条，它包括外壳，所述外壳通过开放末端接收卡圈或带有多个隔开的锁定元件的钩环带。所述外壳包括多个锁定指销，这些锁定指销带有配置成顶接带状机构的锁定元件的向内延伸部分。所述封条的优选实施例包括锁定笼状组件，这些组件独立模制而成以允许这些笼子可由熔点高于封条其余部分的材料制成，其余的部分包括外壳、带状物和主体部分。外壳包括定向在公共轴上的入口开口和出口开口，因而公开了单向封条。
Suzuki在美国专利No.4,245,374中公开了一种连接器，所述连接器由弹性塑料制成，使得插入过程中公插入头部上的弹性凸缘与母插座的枢轴锁定凸耳相啮合，且插入后无法退出。母锁定头部允许公锁定机构从任一方向插入插座开口中。连接器包括插座孔，两个相对的枢轴锁定凸耳通过弹性支柱安装在插座孔中的相对侧上。Suzuki连接器的一个缺点是狭窄的弹性支柱会随着凸耳的变形而磨损并疲劳直至断裂，使得封条毁坏。
Lozio在美国专利No.4,106,802中公开了一种可用作封条或标签支架的自锁带。整体的弹性主体形成弹性杆，所述弹性杆一端终止在箭头的构造中的双钩上，所述箭头构造用于将箭头和鸠尾榫的侧面沿任意插入方向互锁在插座的套管中。杆的箭头钩可从套管的任一端插入套管中，以与鸠尾榫形的内凸出物的相应的一对倒钩互相啮合。一个纵向槽从靠近箭头的尖端处延伸至肩部附近，肩部降低了重量并提高了簧舌的弹性，使得互相配合更为容易。
Nelson在美国专利No.6.185,792中公开了一种一体双向扎线带，可捆扎一端带有尾部、另一端带有锁定头部而中间为伸长的带状体的物品。扎线带可带有一个或多个对着可弯曲的锁定棘爪的固定锁定齿，以与其带状体的两个主要表面形成齿合锁定啮合。棘爪为从与带状体整体形成的中心枢纽延伸的结构。与其他已知装置一样，中心枢纽可能易于因过多旋转而疲劳。
Merser在美国专利No.3,816,879中公开了一种扣件，所述扣件通过将伸长的机构附加到具有纵向相对开口的双向锁定头部上而形成。伸长机构可插入任一头部的相对开口中，伸长机构在所述处被一个或多个纵向延伸的内部锁定翼啮合且锁定不动。这些翼可改变方向并围绕转动区域弯曲，且与其他已知封条装置一样易于疲劳。
Ueno在美国专利No.4,854,014中公开了一种扣件，所述扣件包括一段细丝、设置在细丝一端的头部和设置在细丝另一端的插座。所述头部带有沿着它的轴的方向延伸的槽和形成于槽中的凸缘。头部的槽周围还带有轮缘，且从头部的前端向外张开。插座带有插入孔，其中设置了环形凸缘以与轮缘啮合。当头部插入插座的插入孔时，切口被压缩因而促使头部变形以便与形成在插座中的啮合表面啮合。
PCT国际公开号WO85/00152公开了一种扣件，所述扣件包括开孔的外壳和附加到外壳中心的伸长机构。所述伸长机构带有插入到一个环形开口中以不可移动地锁定在外壳中的自由端或开孔的簧舌。尖端的侧壁的厚度被减小以提高末端的弹性，以便安装在外壳中并与锁定环配合。
Martin等人在美国专利No.3,102,311中公开了一种扣带，所述扣带包括尾端部分、头端部分和主体部分。限定了扣带的头端部分中的开口的表面还设置了大体为锥形的类似棘爪的弹性齿，与表面构成整体并延伸到开口中。顶部表面和弹性齿的自由端间的余隙空间使得扣带均匀减缩的尾端部分可以通过。扣带的主体部分的两侧上的锯齿，以及头端开口中的刚性齿和类似棘爪的弹性机构与扣带整体构成了将其中的各个末端部分锁定成环形关系的装置。
Cooper在美国专利No.5,956,813中公开了一种一体式扎线带，所述扎线带用于将多个物体例如缆索捆绑成束。这种扎线带包括伸长的弹性条带和整体形成在条带第一端上的锁定头部。所述锁定头部限定了条带接受通道，且锁定棘爪可转动地连接在锁定头部的内通道壁上。所述棘爪具有大致为T形的构造且包括棘爪头，所述棘爪头通过细的弹性枢纽可转动地连接在通道壁上。锁定棘爪可锁定地咬合条带上至少一个齿并顶接在凸出物上，以防止当条带的第二端通过第一开口端插入条带接受通道中或当条带的第二端通过第二开口端插入条带接受通道中时，条带从锁定头部退出。
Davignon在美国专利No.5,911,368中公开了一种一体扎线带，所述扎线带包括一个伸长的弹性条带，条带上带有在第一个凹入部分中形成的第一组棘轮形齿和在第二个凹入部分中形成的第二组棘轮形齿。所述扎线带还包括整体形成在条带的第一末端上的锁定头部。锁定头部包括条带接受通道，所述通道具有形成于锁定头部顶部表面中的第一开口端和形成于锁定头部底部表面中的第二开口端。销定棘爪可转动地连接到锁定头部的内通道壁上。锁定棘爪和凸出物可锁定地在条带的相反侧上与齿啮合，以防止当条带的第二末端从第一开口端插入条带接受通道时或条带的第二末端从第二末端插入条带接受通道时条带从锁定头部退出。
Teagno等人在美国专利No.5,884,367中公开了一种扎线带，所述扎线带具有伸长的条带体和从任一方向在头部中接受扎线条带的锁定头部。所述扎线带包括中空的锁定头部和每一侧上均带有边齿的伸长条带。锁定条安置在中空头部内。条带体可以从任一方向插入中空头部中。条带从任一方向插入头部中时，所述锁定条可与条带任一侧上的边齿锁定地啮合。锁定齿包括连接到弹性枢轴上的根部部分，所述弹性枢轴使得锁定齿可弹性地前后移动。
上述例子中说明的现今锁定封条和扎线带的缺点是双向棘爪易于弱化、疲劳并沿着使得棘爪可改变方向的结构断裂。
很明显需要解决这个问题。
根据本发明的一方面，提供了双向锁定装置和锁定封条，所述双向锁定装置和锁定封条包括主体内具有空腔的插座。锁定机构位于所述空腔中，所述机构可包括插入到用于接收并锁定弹性钩环的插座空腔中的插芯。钩环带有至少一个锁定元件，所述元件带有锥形部分和横向锁定肩，使得钩环可插入到用于啮合锁定机构的空腔中。锁定机构包括其中限定了空腔的主体，所述空腔具有从中延伸并限定了纵向的纵轴。所述主体具有相对的顶端和底端，且顶端限定了沿着纵向与空腔连通的顶部开口，而底端限定了沿着纵向与空腔连通的底部开口。多个弹性指销被安置在空腔中并沿着纵向从主体末端相互相对延伸。这些指销定位成使得钩环的至少一个锁定元件可通过顶部开口或底部开口沿着相反的第一和第二插入方向通过。指销中至少有一个用于当钩环沿着与插入方向相反的方向移动时与所述至少一个锁定元件肩锁定地啮合，以将钩环与插销在相反的方向锁定。
在另一方面，锁定装置包括指销，这些指销终止在各自相应的尖端部分上，这些尖端部分在钩环在相反方向上移动时顶接所述至少一个锁定元件并与之锁定。
在另一方面，锁定装置包括至少一个第一指销，所述第一指销自顶端延伸，且当钩环通过顶部开口插入并且钩环沿着与钩环插入方向相反的方向移动时，所述第一指销与带有至少一个锁定元件肩的钩环锁定。所述至少一个第二指销自底端延伸，且当钩环通过底部开口插入并且钩环沿着与钩环插入方向相反的方向移动时，所述第一指销与带有至少一个锁定元件肩的钩环锁定。
在另一方面，锁定装置包括指销，随着空腔中钩环的至少一个锁定元件的通过，每个指销弹性地径向弯曲。当钩环沿着与插入方向相反的方向拉动时，所述至少一个顶部指销或所述至少一个底部指销与钩环的所述至少一个锁定元件锁定。
在另一方面，锁定装置包括多个指销，这些指销均带有一对相对于纵轴横向相对且隔开的顶部指销和相对的一对横向隔开的底部指销。顶部和底部的成对指销各自相互相对延伸。
在另一方面，锁定装置包括多个指销，这些指销带有至少一个顶部指销和至少一个底部指销。这些至少一个顶部指销和底部指销成镜像关系。
在另一方面，锁定装置包括至少一个顶部指销和底部指销，每个指销均带有以朝向纵轴倾斜一定角度延伸的通道。
在另一方面，锁定装置包括顶部指销和底部指销，这些指销带有沿纵向延伸的第一通道连接至底端和顶端的第一部分以及第二通道以一定角度自第一部分的第一通道延伸的第二远端部分。
在另一方面，锁定装置角是锐角。
在另一方面，锁定装置的第二部分朝向纵轴延伸。
在另一方面，锁定装置包括沿纵轴的横向延伸的顶部指销和底部指销。
在另一方面，锁定装置包括沿纵轴的横向延伸的指销的第二远端部分。
在另一方面，锁定装置包括终止在削边的指销尖端部分。
在另一方面，锁定装置包括与顶端和底端整体模制成一体的指销。
在另一方面，锁定装置包括热塑模制成一体的插芯。
在另一方面，锁定装置包括适合于接收弓形锁定元件的通道。
在另一方面，锁定装置包括用于接收截锥形锁定元件的通道。
在另一方面，锁定装置包括第一和第二对隔开的镜像指销，每对指销相对另一对成镜像取向，每对指销限定了一部分沿着纵向的共同通道。所述通道接收包括带有肩的轮缘的截锥形钩环锁定元件，所述肩在钩环沿着与插入方向相反的方向移动时顶接第一对和第二对中的一对隔开的镜像指销。
在另一方面，锁定装置还包括带有空腔的插座，其中，锁定机构包括固定安装在插座空腔内的锁定插芯。
在另一方面，锁定装置包括与钩环整体形成一体的插座，所述插座带有标签并大体垂直于钩环纵轴延伸。
在另一方面，锁定机构包括大体上为圆柱形的插芯主体。
在另一方面，锁定装置的插芯主体带有多个限定了空腔的隔开的侧壁。
在另一方面，锁定装置包括通道，所述通道由相对于纵轴成横向间隔关系的所述至少一个第一和第二指销和内侧壁限定。当指销与锁定元件肩锁定时，锁定元件锁定地顶接内侧壁。
在另一方面，锁定装置的内侧壁包括调整并定位成当指销与锁定元件肩锁定时锁定地啮合锁定元件的凹口。
在本发明的另一方面，双向可锁定封条装置包括在其中限定了第一空腔的插座和带有至少一个锁定元件的钩环，所述钩环一端固定在插座上且具有与所述端相反的自由端。锁定插芯固定在插座中的第一空腔中，所述锁定插芯包括在其中限定了第二空腔的主体，所述第二空腔具有从中延伸并限定了纵向的纵轴。锁定插芯包括相反的顶端和底端，其中，顶端限定了与第二空腔相连通的顶部开口，而底端限定了与第二空腔相连通的底部开口。多个弹性指销定位在第二空腔中，多个指销中的至少一个第一指销自顶端延伸，且多个指销中的至少一个第二指销自底端向第一指销延伸。在第二空腔中限定了通道的指销安置成当钩环的自由端从顶部或底部开口沿着插入方向拉过通道时允许所述至少一个锁定元件通过。指销与所述至少一个锁定元件滑动弹性地啮合，且至少一个第一和第二指销中的一个安置成当钩环沿着与插入方向相反的方向移动时顶接钩环的至少一个锁定元件并与之锁定，为钩环提供锁定阻力。
在另一方面，封条装置包括至少一个自顶端延伸的指销，当钩环从顶部开口插入且钩环沿着与钩环插入方向相反的方向移动时，所述指销与所述至少一个钩环锁定元件锁定。当钩环从底部开口插入且钩环沿着与钩环插入方向相反的方向移动时，所述指销与所述至少一个钩环锁定元件锁定。
在另一方面，封条装置包括附加在插座上的标签结构。
在另一方面，封条装置包括安置在插座和钩环间的柄脚。
在本发明的又一方面，双向可锁定封条装置包括插座，所述插座包括其中限定了空腔的主体，所述空腔具有从中延伸穿过并限定了纵向的纵轴。所述插座包括相反的顶端和底端，且顶端限定了与空腔相连通的顶部开口，而底端限定了与空腔相连通的底部开口。包括了一个钩环，所述钩环带有至少一个固定在插座一端的锁定元件和与所述端相反的自由端。多个指销安放在插座的空腔中，且多个指销中的至少一个第一指销自顶端延伸，而多个指销中的至少一个第二指销自底端向第一指销延伸。这些指销在空腔中限定了一个通道，当钩环的自由端经顶部或底部开口沿着插入方向从通道中拉过，使得这些指销与所述至少一个锁定元件保持滑动啮合时，所述通道安置成允许此时所述至少一个锁定元件通过。第一和第二指销中的一个安置成当钩环沿着与插入方向相反的方向运动时顶接并锁定在钩环的至少一个锁定元件上，以对钩环提供锁定阻力。
图1是锁定封条装置的插座中使用的锁定插芯的等角视图；图2是图1所示的锁定插芯的另一幅等角视图；图3是与图6相似的插座中的显示在图1和图2中的锁定插芯的侧视截面图；图4是图1中所示的锁定插芯的俯视图；图4a是沿图4中a-a线的侧视截面图；图4b是图2中4b区域的详细等角视图；图4c是图5所示的插芯沿c-c线的俯视截面图；图4d是图5所示的插芯沿d-d线的俯视截面图；图4e是图4所示的插芯沿e-e线的侧视图；图5是图4所示的锁定插芯沿f-f线的侧视图；图6是包括图1所示的锁定插芯的锁定封条装置的等角截面视图；图7是优选锁定封条装置的等角视图，所述锁定封条装置包括带有自由端的钩环，且钩环上临近自由端带有凸起区域，钩环包括并排朝向自由端延伸的环形锁定元件和用于容纳临近相对端的锁定插芯的插座；图8是图7所示的锁定封条装置的底部等角视图；图8a是图7和图8中所示的钩环的一部分的详细图示；图9是带有钩环的自由端的锁定插芯的侧视截面图，且锁定元件从底部开口中插入；图10是图9所示的锁定插芯的侧视截面图，其中，锁定元件比图9中沿插入方向在通道中插入得更深；图11是图9和图10中所示的锁定插芯的侧视截面图，且锁定元件位于锁定的位置；图12是图11中所示的锁定插芯的侧视截面图，钩环从底部开口插入且锁定元件处于锁定的位置；图13是锁定插芯的另一个实施例的等角视图；图14是图13中所示的锁定插芯的俯视图；图15是图13中所示的锁定插芯的截面视图；图16是锁定插芯的另一个实施例的截面视图；图17是图16中所示的锁定插芯的截面视图，且锁定元件处于锁定的位置；图18是锁定插芯的另一个实施例的截面视图；图19是图18中所示的锁定插芯的截面视图，且锁定元件处于锁定的位置。
具体实施例方式
图1中显示了锁定插芯10的优选实施例。插芯10形成了锁定机构，所述锁定机构用于图7-8中的锁定封条装置100中。锁定插芯10包括带有顶端14和底端16的圆柱形主体12。主体12限定了内空腔18和两个纵向延伸的镜像侧壁38、38’所述主体还分别在相应的顶端14和端16上带有上部和下部周向轮缘40、42，上部和下部轮缘与相对较薄而窄的带形侧壁38、38’形成一个整体。轮缘40、42和侧壁38、38’(显示了一个)的整体单件式关系显示在图5中。锁定插芯10(以及锁定封条装置100)的所有元件均优选由热塑材料模制而成。插芯优选为一体件。无插芯10的锁定封条装置100(图7和图8)优选模制成一体。
轮缘40、42终止于末端14、16上的顶部表面和底部表面处的削边44上。顶端14限定了大致位于中心并与空腔18相通的顶部开口20。底端同样限定了大致位于中心并与空腔18相通的底部开口22。
两个顶部弹性指销24、26和两个底部弹性镜像指销28、30优选分别安放在空腔18内。所述两个指销24、26从顶部轮缘40的内表面悬垂下来且朝向空腔的中心延伸，并终止在尖端部分32上。顶部指销24、26在纵轴2的相反侧互为镜像且隔开的关系，如图3所示，底部指销与此相同。
指销优选永久连接在轮缘上，例如通过模制成一体或粘结等方法。两个底部指销28、30相似地以相互隔开的关系安放在纵轴2的相反侧上(图3)，并且与两个顶部指销24、26相互间成相应的镜像隔开的关系，并且相互之间也是这样。除了它们的方向和位置，指销24、26、28和30是完全相同的。
指销24、26、28、30的尖端部分32优选包括削边33，如图4b所详细显示。削边33有利于钩环104上的锁定元件106的截头圆锥体部分108(图8a)与指销尖端部分间的平稳作用。图1、图3和图4a中显示的指销24、26、28、30共同限定了与顶部开口20和底部开口22对齐且大致位于中心的通道46。通道46接收图7-8中显示的锁定封条装置100的钩环104。
底部指销28、30附加在底部轮缘42的内表面上且相对末端终止在尖端部分32上。底部指销28、30向空腔的中心延伸。顶部指销的尖端部分32与底部指销尖端部分间互为正对并隔开的关系。
每个顶部指销和底部指销24、26、28、30优选带有底座部分34、34’，这些底座部分为带有半圆形圆柱凹入通道43的圆柱的一部分，如图4c所示。底座部分分别从相应的顶部和底部轮缘40、42的内表面延伸。这些指销同样包括从各自的底座部分上延伸出来的倾斜部分36、36’、37、37’。这些倾斜部分相对于且朝向图3中的轴2倾斜。底座34、34’带有成正对的镜像关系的半圆形圆柱凹面。倾斜部分36、36’、37、37’带有朝向尖端32变窄的镜像锥形凹入通道41。图4c和图4d中的凹入通道41和43是连续的。
锁定插芯以截面的形式显示在图4a中，图4a显示了指销的底座部分34、34’和倾斜部分36、36’，如图3中以截面的形式显示的那样。指销的安置在指销和外壳壁38、38’间形成了空隙52。因而，当指销如图10中所示滑上钩环104的锁定元件106的截锥形表面108时，指销有可用的空间径向向外弯曲。指销的倾斜部分36、36’、37、37’相对于纵轴横向相互延伸，在指销尖端部分32间限定了更小的通道。因而，当钩环沿着与插入方向相反的方向拉动时，尖端部分32径向向外弹性地弯曲并与钩环上的锁定元件106的肩112锁定地啮合。
指销24、26、28、30的优点是它们的弹性特性，此特性使得它们在径向向外弯曲时可在锁定元件106的截锥形部分上滑动(图10)。当锁定元件的最大直径(如图11中显示的轮缘110处)移动经过指销尖端部分32时，指销弹性地回到它们的初始位置。此时，当条带沿着与其插入方向相反的方向拉动时，相对的指销尖端部分32准备与截锥形锁定元件106的肩112(见图11)发生锁定接触。
图3和图6中，锁定插芯10安装在具有主体56的插座102中。主体56带有空腔58。插座主体56的顶部60锻造或模制了凸缘62，所述凸缘优选形成在所示的位置上以捕获锁定插芯10并将其固定在主体56的空腔58中。主体56的另一相反末端上锻造形成锁定凸缘64。凸缘62和64将插芯10锁定在插座102上。图6中，钩环104的整体柄脚部分50从插座102的一侧延伸。标签118(部分显示)从插座102的另一侧延伸。插座102、标签108和钩环104整体热塑模制成一体。
图4c是从指销的底座部分得到的截面图。显示了指销内部的半圆形状的通道41、43。指销底座部分的半圆形通道43的直径大于图4d中显示的指销的倾斜或尖端部分的通道41的直径。图4d中，指销24、26的尖端或倾斜部分以截面图显示，所述图显示指销26、24中的半圆形通道41、41’的直径小于底座部分中的通道43、43’的直径。
图7和图8中显示了锁定封条装置100的一个优选实施例，所述实施例包括附加了锁定插芯10的插座102。钩环104从插座102延伸。钩环104带有截锥形的锁定元件106。图8a中更详细地显示了锁定元件106。截锥形元件106带有锥形部分108和轮缘110，它们形成了锁定肩112。钩环104的自由端124带有夹钳凸起部分114。锁定元件直线排列并围绕钩环104周围延伸。钩环通过截面为长方形的扁平柄脚116连接至标签结构118和插座102。柄脚116安置在插座102和锁定元件106之间。插座102优选附加在扁平柄脚116和标签结构118之间，如图8中所示。扁平柄脚116的面积可以足够大以容纳标识性的刻印文字。
标签结构118安置在插座102上与锁定元件106相反的一侧。标签结构118优选包括由相对较薄的热塑材料制成且具有弹性而容易用手弯曲的标签128。指握把手126的截面为圆形以提供增强的强度，且具有无凸起的光滑表面。指握把手126同样是柔性的，很容易用手弯曲。图7和图8中显示的实施例中的指握把手126的直径大于图3和图6中显示的标签元件128的厚度。请查看导言部分中提到的专利’808以了解更多关于标签结构118的细节。
拉臂120优选以一定的角度从扁平柄脚116向标签结构118延伸，并且终止在平行于扁平柄脚116延伸的端片122上。拉臂120提供了一种在需要的时候破坏封条的方法。拉臂优选连接至或临近扁平柄脚116的弱化区域121，以便将封条从其锁定的状态破坏或移除。拉臂120可被扭曲或拉动，以提供拉力负载并使封条的扁平柄脚断裂。
无插座54的锁定装置的操作显示在图9-12中。钩环的锁定元件的细节图显示在图8a中。锁定元件106串联安置在钩环104上。锁定元件106为截锥形，包括截锥形部分108和轮缘110，轮缘110的直径为锁定元件106的最大直径。轮缘110具有肩112。肩112提供与指销24、26、28、30的尖端部分32啮合的锁定表面。锁定元件106优选为刚性且不易变形。
钩环104的自由端124和钩环104的锁定元件106间的凸起部分114更详细地显示在图14中。当将钩环插入插座时这些凸起提供易于被夹住的表面。
操作时，如图9、10和11中所示，钩环可从顶端14的开口或底端16的开口插入并在袋子或包的颈部上卷绕。图9中，钩环的自由端124已沿着插入方向130插入顶端14中的开口中。如图10所示，顶部指销24、26发生弹性弯曲以允许锁定元件106通过通道46。当钩环从通道46中拉过时，指销24、26滑上截锥形表面并径向向外弯由。
更进一步地，如果钩环继续从通道46中拉过，底部的一组指销24、26同样滑上圆锥形锁定元件并径向向外弯曲。相对的指销的锁定作用允许钩环沿着130方向插入，但不可沿着相反的132方向退出。
如果钩环沿着与插入方向相反的132方向拉动(图11)，锁定元件的肩112与顶部指销24、26的尖端部分32相接触并锁定钩环，阻止其从插座102中移出。钩环仍可沿着插入方向130继续插入，使得由钩环104和插座102限定的环更紧。当钩环插入且锁定元件进入通道并经过第一组指销后的任何时刻，如果钩环沿着与插入方向相反的方向132拉动，则指销的尖端部分32将与肩112啮合并锁定钩环，阻止其从锁定插芯10的通道46中脱离，如图11所示。
当钩环从底端16中的开口插入时，如图12所示，插入方向为132，且截锥形锁定元件106和指销按照上述相同的方式相互作用。然而，如图12所示，当钩环沿着与插入方向相反的方向130拉动时，底部指销28、30与锁定元件106的肩112啮合并将钩环104锁定在原位，阻止其被移除。
图13-15中显示了锁定插芯形式的锁定装置的另一个实施例。锁定插芯150与图1中所示的插芯大体相同，带有包括顶端14和底端16的圆柱形主体。上部指销152、154与下部指销156、158成相对且隔开的镜像关系。图13和图15中显示的锁定插芯的实施例中的指销152、154、156、158为直线形，不具有如图1中所示的实施例中的第二向内延伸部分。代表性的指销154的外表面160可如图1中所示的指销一样倾斜，如图13所示，然而，指销152、154、156、158的内表面为直线形。指销152、154、156、158同样以截面图的形式显示在图15中。
如图13所示，代表性的指销152的内表面中的凹入通道162具有第一直径并随着通道靠近指销152的尖端部分而逐渐减小成较小直径的通道164。类似地，代表性的底部指销156在其内表面中包括凹入通道162’，所述通道具有第一直径并随着通道靠近指销156的尖端部分166而逐渐减小成较小直径的通道164’。这些指销按照本质上与图1中所示的实施例中的指销相同的方式工作。当钩环的截锥形锁定元件沿着插入方向通过指销限定的通道时，指销向外弹性地扩展，如图9-12中显示的实施例中描述的那样，以允许锁定元件106通过通道151。
指销、钩环的自由端可从顶端14的开口20或底端16的开口22中插入。钩环从任一方向插入将使得指销滑上锁定元件106的截锥形表面，且随着钩环从通道151中拉过而径向向外弯曲。如果钩环沿着与插入方向相反的方向拉动，锁定元件的肩112依照插入方向与顶部指销152、154或底部指销156、158的尖端部分166相接触，从而锁定钩环并阻止其从插芯150中移出。
图13中显示的插芯的截面显示在图14中。底部指销156、158的末端与纵向延伸的凹入通道164’一起被显示出来。
图16和图17中显示了本发明的另一个实施例。锁定装置包括截面显示在图16和图17中的锁定插芯，图16和图17显示了一组成相对并隔开关系的上部和下部指销202、204。上部指销202带有倾斜部分206，下部指销204同样包括倾斜部分206’。侧壁208平行于指销延伸，因而上部和下部指销202、204和侧壁208限定了通道210。侧壁208限定了横向半圆形凹口209，所述凹口跨过通道与销尖端214并列。凹口209接收并锁定锁定元件106的一部分，且与锁定元件106的锁定支点一起顶接在指销202的尖端部分214上，如图17中示例显示。指销和与侧壁208相反的侧壁250限定了空隙212。空隙212使得指销202、204在滑上钩环104的锁定元件106的截锥形表面108时可径向向外弯曲。指销202、204的倾斜部分206和206’相对于纵轴横向相互延伸，在指销尖端部分214间限定了更小的通道。如图17所示，当钩环沿着与插入方向相反的方向拉动时，尖端部分214与钩环104上的锁定元件106的肩112锁定地啮合。所述肩与锁定凹口209啮合，凹口209同样与肩112锁定邻接。
图18和图19中显示了本发明的另一个实施例。锁定插芯250以截面的形式显示在图中，所述截面图显示了成相对并隔开的关系的一组上部和下部指销202、204，如图16中显示的实施例类似。然而，侧壁208没有限定横向半圆形凹口，但可限定纵向凹口或通道，元件108可在其中滑动。与图16和图17中显示的插芯类似，图19中显示的指销202、204在滑上钩环104的锁定元件106的截锥形表面108时有可用的空间212以便径向向外弯曲。指销202、204的倾斜部分206和206’相对于纵轴横向相互延伸，在指销尖端部分214间限定了更小的通道。如图17所示，当钩环沿着与插入方向130相反的方向132拉动时，尖端部分214与钩环104上的锁定元件106的肩112锁定地啮合。锁定元件106顶接侧壁208的一侧楔入侧壁中，并与指销尖端214与肩112的锁定接合点一起将钩环锁定在原位，阻止钩环从与插入方向相反的方向移除。
本文描述的各种实施例中，锁定装置为独立的插芯的形式，所述插芯被插入例如与钩环模制成一体的插座中的空腔中。
可选择地，锁定装置主体可由附加在钩环上的插座机构形成，这样指销和插座机构与钩环可热塑模制成一体。因此，此实施例中没有使用单独的插芯，锁定装置的指销与主体空腔内的插座形成一体。
在另一个实施例中，钩环可以是附加在第一插座和锁定装置上的单独部件。钩环的一端被加大以将钩环永久固定在第一插座上，所述末端太大以致无法穿过插座。第二插座与第一插座模制成一体并同样带有如本文描述的锁定装置。第二插座接收固定的钩环的自由端以使钩环形成闭合的环。
普通的技术人员可对所公开的实施例作修改而不偏离如附加权利要求中限定的发明的范围。公开的优选实施例仅作为示例而不是作为限制给出。
权利要求
1.双向锁定装置和锁定封条，包括接收钩环并将钩环锁定在其中的锁定机构，所述钩环带有至少一个具有横向锁定肩的锁定元件，所述钩环可插入装置空腔内以便与锁定机构啮合，所述锁定机构包括主体，所述主体中限定了空腔，所述空腔具有限定了纵向的纵轴，所述主体带有相反的顶端和底端，其中，所述顶端限定了在所述纵向上与所述空腔连通的顶部开口，而所述底端限定了在纵向上的与所述空腔连通的底部开口；以及多个弹性指销，所述指销安置在所述空腔内并沿着所述纵向相互相对地延伸，所述多个指销中的每个指销安置成允许所述钩环的至少一个锁定元件沿着相反的第一和第二纵向插入方向从顶部开口或底部开口中穿过，至少一个指销用于在所述钩环沿着与插入方向相反的方向运动时与所述至少一个锁定元件肩锁定地啮合，以便将所述钩环沿着相反的方向锁定在啮合的至少一个指销上。
2.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，所述指销终止在各自对应的尖端部分上，所述尖端部分随着所述钩环沿相反的方向运动而顶接和锁定在所述至少一个锁定元件上。
3.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，至少一个第一指销从临近所述顶端的区域延伸，且当所述钩环插入方向是穿过所述顶部开口且所述钩环沿着与所述钩环插入方向相反的方向移动时所述至少一个第一指销与所述钩环的至少一个锁定元件肩锁定，至少一个第二指销从临近所述底端的区域延伸，且当所述钩环插入方向是穿过所述底部开口且所述钩环沿着与所述钩环插入方向相反的方向移动时所述至少一个第二指销与所述钩环的至少一个锁定元件肩锁定。
4.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，所述指销相对于纵向具有横向弹性，因而在所述钩环的所述至少一个锁定元件从空腔中穿过时，每个指销相对于纵向横向弹性地弯曲。
5.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，多个指销包括一对相对于纵轴横向相对并隔开的顶部指销以及一对相对于纵轴横向相对并隔开的底部指销，所述顶部指销对和所述底部指销对分别相互相对地延伸。
6.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，多个指销包括至少一个顶部指销和至少一个底部指销，所述至少一个顶部指销和所述至少一个底部指销成镜像关系。
7.根据权利要求6的锁定装置，其特征在于，所述至少一个顶部指销和所述至少一个底部指销均带有以朝向纵轴倾斜一定角度延伸的通道。
8.根据权利要求6的锁定装置，其特征在于，所述顶部指销和所述底部指销包括带有沿纵向延伸并连接至所述底端和所述顶端的第一通道的第一部分以及带有以一定角度从所述第一部分的第一通道延伸的第二通道的第二远端部分。
9.根据权利要求8的锁定装置，其特征在于，所述角度为锐角。
10.根据权利要求8的锁定装置，其特征在于，第二远端部分向纵轴延伸。
11.根据权利要求8的锁定装置，其特征在于，所述顶部指销和所述底部指销在所述纵轴的横向上延伸。
12.根据权利要求8的锁定装置，其特征在于，所述指销的所述第二远端部分沿着所述纵轴的横向延伸。
13.根据权利要求2的锁定装置，其特征在于，所述指销尖端部分终止在削边上。
14.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，所述指销与所述顶端和所述底端整体地模制成一体。
15.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，所述装置包括带有所述空腔的插座，所述锁定机构包括插入到所述空腔中的插芯。
16.根据权利要求5的锁定装置，其特征在于，多个指销限定了适合于接收所述至少一个锁定元件的通道，其中所述至少一个锁定元件是环形的。
17.根据权利要求5的锁定装置，其特征在于，多个指销限定了适合于接收所述至少一个锁定元件的通道，其中所述至少一个锁定元件包括截锥形部分。
18.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，所述锁定装置包括第一和第二对隔开的镜像指销，每对指销与另一对成镜像取向关系，每对指销限定了沿纵向的共有通道的一部分，其中，所述通道适合于接收所述至少一个截锥形的锁定元件且包括带有肩的轮缘，当所述钩环沿着与所述插入方向相反的方向移动时，所述肩顶接第一和第二对隔开的镜像指销中的一对指销。
19.根据权利要求1的锁定装置，其特征在于，还包括带有空腔的插座，其中锁定机构包括固定连接在所述插座空腔内的插芯。
20.根据权利要求19的锁定装置，其特征在于，所述钩环具有纵轴，所述插座与所述钩环与整合成一体并带有标签，其中，所述插座具有沿着与所述钩环纵轴大体垂直的方向延伸的纵轴。
21.根据权利要求19的锁定装置，其特征在于，所述主体大体为圆柱形。
22.根据权利要求19的锁定装置，其特征在于，所述主体带有限定了所述空腔的多个隔开的侧壁。
23.根据权利要求3的锁定装置，其特征在于，相对于所述纵轴成横向隔开关系的所述至少一个第一指销和第二指销以及内侧壁限定了通道，当所述指销与所述锁定元件肩锁定时，所述锁定元件锁定地顶接所述内侧壁。
24.根据权利要求23的锁定装置，其特征在于，所述内侧壁包括调整并安置成当至少一个指销与所述锁定元件肩锁定时与所述锁定元件锁定地啮合的凹口。
25.双向可锁定的封条装置，包括插座，其中限定了第一空腔；带有至少一个锁定元件的钩环，所述钩环的一端固定在所述插座上且所述钩环带有与所述一端相对的自由端；固定在所述第一空腔中的所述插座上的锁定插芯，所述锁定插芯包括其中限定了第二空腔的主体，所述第二空腔具有从中延伸穿过并限定了纵向的纵轴，所述锁定插芯包括相对的顶端和底端，其中，所述顶端限定了与所述第二空腔连通的顶部开口，而所述底端限定了与所述第二空腔连通的底部开口；以及多个安置在所述第二空腔中的弹性指销，这些指销中的至少一个第一指销沿着离开所述顶端的方向延伸而这些指销中的至少一个第二指销沿着离开所述底端的方向朝着所述第一指销延伸，这些指销在所述第二空腔中限定了通道，所述通道布置成当所述钩环的所述自由端沿着插入方向穿过所述顶部开口或所述底部开口被拉过所述通道时，允许所述至少一个锁定元件通过，使得这些指销与所述至少一个锁定元件滑动且弹性地啮合，其中，至少一个第一指销和第二指销中的一个布置成当所述钩环沿着与所述插入方向相反的方向移动时顶靠和锁定在所述钩环的至少一个锁定元件上，对所述钩环提供相反方向上的锁定阻力。
26.根据权利要求25的封条装置，其特征在于，当所述钩环插入方向是穿过所述顶部开口并且所述钩环沿着与所述钩环插入方向相反的方向移动时，沿着离开所述顶端的方向延伸的至少一个指销与所述至少一个钩环锁定元件锁定，而当所述钩环插入方向是穿过所述底部开口并且所述钩环沿着与所述钩环插入方向相反的方向移动时，沿着离开所述底端的方向延伸的所述至少一个指销与所述至少一个钩环锁定元件锁定。
27.根据权利要求25的封条装置，其特征在于，还包括连接到所述插座上的标签结构。
28.根据权利要求25的封条装置，其特征在于，还包括安置在所述插座和所述钩环之间的柄杆。
29.双向可锁定的封条装置，包括包括主体的插座，所述主体中限定了空腔，所述空腔具有限定了纵向的纵轴，所述插座包括相对的顶端和底端，其中，所述顶端限定了与所述空腔连通的顶部开口，而所述底端限定了与所述空腔连通的底部开口；钩环，所述钩环带有至少一个锁定元件且带有自由端；以及多个安放在所述插座空腔内的弹性指销，这些指销中的至少一个第一指销沿着离开所述顶端的方向延伸而这些指销中的至少一个第二指销沿着离开所述底端的方向朝向第一指销延伸，这些指销和所述插座在所述空腔中限定了通道，所述通道布置成当所述钩环的所述自由端沿着插入方向穿过所述顶部开口或底部开口而被拉过所述通道时，允许所述至少一个锁定元件此时通过，使得这些指销与所述至少一个锁定元件滑动且弹性地啮合，其中，所述至少一个第一指销和第二指销中的一个布置成当所述钩环沿着与所述插入方向相反的方向移动时顶接和锁定在所述钩环的所述至少一个锁定元件上，对所述钩环的位移提供在相反方向上锁定阻力。
30.与封条装置一起使用的锁定插芯，所述插芯包括主体，其中限定了空腔，所述空腔具有限定了纵向的纵轴，所述主体包括相对的顶端和底端，其中，所述顶端限定了与所述纵向上的所述空腔连通的顶部开口，而所述底端限定了与所述纵向上的所述空腔连通的底部开口；以及多个弹性指销，这些指销安置在所述空腔中并且沿着离开主体端部的方向在所述纵向上相互相对地延伸，所述多个指销安放成允许所述钩环的所述至少一个锁定元件沿着相反的第一和第二插入方向方向从顶部开口中或者从底部开口中通过，这些指销中的至少一个指销用于在所述钩环沿着与所述插入方向相反的方向移动时与所述至少一个锁定元件锁定地啮合，以便将所述钩环沿着相反的方向锁定在所述插芯上。
全文摘要
一种配合封条装置使用的双向锁定插座，所述封条装置包括表面上带有多个锁定元件的钩环。所述插座包括锁定插芯，形成了锁定机构，所述锁定机构包括其中限定了空腔的主体。所述锁定插芯还包括相反的顶端和底端，其中，顶端限定了与空腔连通的顶部开口，而底端限定了与空腔连通的底部开口。多个隔开的镜像指销限定了延伸穿过空腔的通道。多个指销允许锁定元件在钩环的自由端沿着与插入方向相反的方向从顶部开口或底部开口中拉过时通过，并在钩环沿着与插入方向相反的方向运动时与钩环的锁定元件锁定。可选择地，插座带有空腔，且锁定机构与之形成一体。
文档编号B65D63/10GK1910087SQ200580003116
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月31日 优先权日2004年1月29日
发明者R·F·德布罗迪, G·隆德伯格, R·德雷斯巴赫, L·J·马托斯, J·德马科 申请人:E.J.布鲁克斯公司