用于饮用容器的盖装置的制作方法

本发明涉及一种用于饮用容器的盖装置，其包括具有饮用开口的基本组件，以及阀装置。在一个实施例中，阀装置与基本组件相关联，并且适于呈现各种状态以用于确定从盖装置的旨在面向饮用容器的侧面到基本组件中的饮用开口的通道被阻塞的程度。

本发明还涉及如上所述的饮用容器和盖装置的组件，其中盖装置可移除地附接到饮用容器。

背景技术：

PCT/EP2013/074796描述了一种用于饮用容器的盖装置，其包括设置有饮用开口的基本组件和用于阻塞或疏通从盖装置的饮用容器侧到饮用开口的通道的阀装置。阀装置包括具有两个部分的阀元件，这两个部分在阀元件与基本组件可铰接地关联的位置处通过阀元件的区域彼此连接，并且其中两个部分中仅一个部分与基本组件的饮用开口直接连通，使得当阀元件受到来自盖装置的饮用容器侧的压力时，可以在该一个部分上实现最小的总力矩。在中心部分中存在狭缝，该狭缝在吸力作用下将打开。

当在阀元件上的饮用容器中存在过压时，阀元件在狭缝位置处的薄材料变形，有时导致狭缝打开。例如当饮用容器被倒置或摇动时发生过压。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有改进的防漏性的饮用容器的盖装置。本发明由独立权利要求限定。从属权利要求定义了有利的实施例。

因此，根据本发明的盖装置包括具有饮用开口和环形构件的基本组件，具有阀元件的阀装置，该阀元件具有在阀元件与基本组件铰接地关联的位置处通过阀元件的区域彼此连接的部分，其中阀元件的仅一个部分与基本组件的饮用开口直接连通，并且其中阀元件的这些部分的尺寸、定位和定向被实现为当阀元件从盖装置旨在面向饮用容器的侧面受到压力时，用于在阀元件的与基本组件的饮用开口直接连通的部分上相比于阀元件不与饮用开口直接连通的另一部分上具有较小的总力矩，并且其中阀元件包括套筒，该套筒的周界基本上类似于环形构件的周界；其中狭缝位于套筒内部，该套筒和环形构件具有在狭缝的方向上的第一直径和垂直于狭缝的第二直径，并且其中套筒的第一直径与第二直径之间的比率小于环形构件的第一直径与第二直径之间的比率。

套筒的周界基本上类似于并且因此匹配环形构件的周界。套筒可以包围环形构件。套筒也可以由环形构件包围。以这种方式，实现了套筒与环形构件之间的流体紧密密封，以防止流体从容器泄漏到饮用开口。套筒包括第一直径和第二直径。环形构件还包括第一直径和第二直径。两个第一直径都在狭缝的方向上，并且两个第二直径都垂直于狭缝和第一直径。套筒的第一直径与第二直径之间的比率小于环形构件的第一直径与第二直径之间的比率。因此，在组装期间，套筒在第一直径的方向上被拉伸或加宽，并且在垂直于第一直径的第二直径的方向上被压缩或变窄。因为狭缝在阀元件上定向并且在套筒的第一直径的方向上，当套筒安装到环形构件上时，狭缝被预加应力：狭缝在沿着套筒的第一直径的纵向方向上被拉伸，并且因此在套筒的第二直径的方向上被压缩。狭缝的侧面彼此压缩。狭缝的预应力增加了狭缝打开的阈值。这增加了狭缝的和阀元件的泄漏阻力。

优选地，环形构件是圆形的，而套筒的第一直径小于套筒的第二直径。当组装阀元件和基本组件时，套筒安装到环形构件上。因为套筒的第一直径小于环形部件的第一直径，其等于环形部分的第二直径，所以套筒在组装期间沿其第一直径被拉伸。因此，沿第一直径的方向定向的狭缝在第一直径的方向上被预拉伸。狭缝的拉伸和预应力增加了狭缝张开的阈值。该布置对于使用者是有利的，因为他不必在组装时检查如何相对于基本组件定向阀元件，因为阀元件相对于基本组件的切向取向是不相关的：狭缝将在相对于环形构件的任何取向上被预加应力。

在另一个优选实施例中，套筒是圆形的，而环形构件的第一直径超过环形构件的第二直径。套筒可以是圆形的以匹配阀元件和/或阀装置的圆形形状。圆形形状比非圆形形状较不复杂于制造，例如用于注射成型的模具可以更容易制造。因为套筒的第一直径(其等于套筒的第二直径)小于环形部分的第一直径，所以在组装期间套筒沿其第一直径被拉伸。因此，沿第一直径的方向定向的狭缝在第一直径的方向上被拉伸及加预应力。狭缝的拉伸和预应力增加了狭缝张开的阈值。

还提供了饮用容器和盖装置的组件。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。

附图说明

本发明现在将参照附图而被更详细地解释，其中相同或类似的部件由相同的附图标记表示，并且其中：

图1示出了根据本发明实施例的饮料瓶和盖装置的顶部的分解图；

图2示出了根据本发明的实施例的盖装置的横截面视图。

图3和图4示出了根据本发明的实施例的盖装置的阀装置的透视图；

图5示出了根据本发明的实施例的盖装置的阀装置的截面图；

图6示出了根据本发明的实施例的盖装置的阀装置的俯视图。

具体实施方式

图1-6涉及根据本发明的实施例的盖装置5。通常，盖装置5旨在用于覆盖诸如饮料瓶11之类的饮用容器的开口侧12，其中盖装置5具有避免从饮用容器11溢出液体的功能。然而，盖装置5不仅是具有密封功能的盖。替代地，盖装置5包括阀装置20，其适于防止在关闭状态下液体通过盖装置5从饮用容器11的内部流到饮用容器11的外部，并且允许在打开状态下流体通过。这样，如果需要，可以允许盖装置5和饮用容器11的组件10的使用者从饮用容器11饮用而不需要移除盖装置5，而盖装置5可以在所有其他情况下对饮用容器11执行密封功能。

盖装置1包括壳体30和从壳体30突出的瓶嘴31，其中瓶嘴31包括至少一个饮用开口32并且旨在插入使用者的口中。应当注意，壳体30和瓶嘴31的组件也称为盖装置5的基本组件9。当使用者在瓶嘴31上施加吸力时，在瓶嘴31中获得负压，作为结果，其导致阀装置20打开并允许饮料从饮用容器11传递到使用者的嘴，其中假定使用者将饮用容器11保持在倾斜取向，使得饮料存在于盖装置1的位置。稍后将解释阀装置20的细节。图2示出了阀装置20如何定位在盖装置5中。

在本发明的框架内，盖装置5和饮用容器11可以设置有任何合适类型的器件以用于允许盖装置5和饮用容器11彼此附接或彼此分离，这取决于用户的需要。例如，盖装置5和饮用容器11两者都可以设置有螺纹，其中饮用容器11可以设置有如图1所示的外螺纹13，并且其中盖装置1的壳体30可以设置有用于与饮用容器11的外螺纹13接合的内螺纹。

盖装置5包括基本组件9，该基本组件9包括壳体30和具有至少一个饮用开口32的瓶嘴31和阀装置20。阀装置20包括阀元件26。壳体30包括环形构件37，其用于在阀元件26的内周边与外周边之间的位置处局部地支撑阀元件26。阀元件26布置在瓶嘴31的基底。特别地，环形构件37仅通过小的面积接触阀元件26，从而实现铰链接触。此外，阀元件26与壳体30的环形构件37之间的铰链接触允许当施加压力时在盖装置5中的阀元件26的位置/定向的改变。

壳体30的环形构件37将阀元件26分成两个部分，即，中心部分27和外环形部分28。从图4中可以看出，中心部分27是位于外壳30的与瓶嘴31直接连通的内部空间38中，而外环形部分28通过环形构件37与该空间38分离。换言之，中心部分27与瓶嘴31的饮用开口32直接连通，而外环形部28不与瓶嘴31的饮用开口32直接连通。因此，当使用者在瓶嘴31上施加抽吸力并由此在瓶嘴31中产生负压时，只有中心部分27处于该负压的影响下，其中穿过中心部分27的压力差引起阀元件26的变形和倾斜移动，使得狭缝42的两侧彼此远离并且狭缝42的密封接触缺失。在该点处，阀装置20处于打开状态。为了增强中心部分27的倾斜效果，外环形部分28包括波纹部分43，使得中心部分27的取向的改变不需要很大的力。

当在饮用容器11内部获得过压时，可以获得另一种情况，例如，在饮用容器11被填充至少一定程度的情况下，饮用容器11被摇动或跌落的情况。在所述过压的情况下，由于两个部分27、28都与饮用容器11的内部连通，所以跨阀元件26的中心部分27和外环形部分28两者获得压力差。外侧环状部分28在壳体30的瓶嘴31的方向上被按压，并且以在饮用容器11与环形构件37之间存在的空间移动的方式变形。中心部分27受到两个因素的影响，即所述的压力差和作为外环形部分28的变形的结果的张力。第一个因素倾向于使中心部分27采取一个位置，在其中狭缝42的两侧之间的密封接触缺失，而第二个因素倾向于导致中心部分27在饮用容器11的方向上倾斜，并且采取一个位置，在其中到狭缝42的两侧之间的密封接触被增强。选择阀元件26的设计，使得第二因素是最强的因素，使得在盖装置5的面向饮用容器11的侧面处的过压存在的情况下确保阀装置20的关闭状态。其中，有助于外环形部分28对中心部分27的影响的设计因素是在铰链接触到壳体30的环形构件37的位置处在阀元件26中存在一个或多个加强肋45、46，通过该加强肋增强外环形部分28在中心部分27上的杠杆效应。

阀装置20的关闭状态是基于设置在阀元件26中的狭缝42的两侧的密封接触而获得的。狭缝42存在于阀元件26的圆顶形中心部分27中。因而，实现具有狭缝42的中心部分27与瓶嘴31的饮用开口32直接连通，如图2所示，而外环形部分28不是，因为在后部分28与饮用开口32之间的连通在阀元件26可铰接地接触瓶嘴31的基底的位置处被阻塞，该位置是形成中心部分27与外环形部分28之间的区别的位置。外环形部分28与饮用开口32之间的连通也通过套筒60的存在来防止，套筒60在瓶嘴31的基底处包围环形构件37或由环形构件37包围。在图2所示的实施例中，套筒60包围环形构件37。然而，相反的情况，包围套筒60的环形构件37也是具有类似效果的选择，即防止流体在外环形部分28与饮用开口32之间流体连通。

套筒60的周界与环形构件37的周界大小基本相同。套筒60和环形构件37具有在狭缝42的方向上的第一直径和与狭缝42垂直的第二直径。图6示出了阀元件的顶视图和阀元件上的第一直径和第二直径的取向。套筒60的第一直径d₁与第二直径d₂之间的比率小于环形构件37的第一直径和第二直径的比率。环形构件37可以是椭圆形，具有比第二直径大的第一直径，而套筒60是圆形的，具有类似于第二直径d₂的第一直径d₁。在该示例中，环形构件37的比率大于1，例如1.1，而套筒60的比率为1。套筒60也可以是椭圆形，具有比第二直径d₂小的第一直径d₁，而环形构件37是圆形的。在该示例中，套筒的比率小于1，例如0.9，而环形部分37的比率为1。另一种设计选择是在套筒60的比率小于环形构件37的比率的条件下，使环形构件37和套筒60两者都形成为椭圆形。在该示例中，环形构件37的比率例如为1.1，而套筒的比率例如为1.05。环形构件37与套筒60之间的比率的差异使得在阀元件26和基本组件9的组装期间，套筒60包围环形构件37或被环形构件37包围，并且沿着第一直径d₁被拉伸或加宽，并且沿着第二直径d₂被压缩或变窄。因此，狭缝42在第一直径d₁的方向上被拉伸，并且在第二直径d₂的方向上收缩。在第一直径d₁的方向上延伸的狭缝42增加了狭缝42打开的阈值，从而增加了阀盖装置5的泄漏阻力。环形构件37具有大于第二直径的第一直径而套筒60为圆形形状是优选的，因为阀元件26相对于基本组件9的切向取向是不相关的：狭缝42将相对于环形构件37在任何取向上被预加应力。该布置有利于用户，因为他不必在组装时检查如何相对于基本组件9定向阀元件26。

阀元件26设置有阀61，用于允许空气从元件的一侧通到另一侧。阀61例如包括鸭嘴。用于允许空气通过的阀61布置在外环形部分28中。阀元件26还可以设置有至少一个，但优选多于一个的空气通道62。用于允许空气通过的空气通道62布置在阀元件26的边缘上。空气通道62适于空气通过，但是太小，使得液体不能从饮用容器11的内部流到饮用容器11的内部之外。阀元件26可以设置有一个或多个空气阀61，带有一个或多个空气通道61或两者的组合。

图2示出了阀元件26如何相对于瓶嘴31定位，并且示出了阀元件26的圆顶形中心部分27存在于瓶嘴31的基底处的瓶嘴31内。套筒60环绕阀元件26的中心部分27。套筒60围绕环形构件37定位。阀元件26保持在其位置并且通过套筒60以及饮用容器11与盖装置5之间严密空间防止移动。为了完整性，注意到阀元件26可以以任何合适的方式保持在盖装置5内部，例如通过在靠近其外周的位置处连接到壳体30，或通过单独的保持器。

当瓶嘴31经受抽吸作用并且由此在瓶嘴31中存在负压时，跨阀元件26获得作用在阀元件26的中心部分27上的压力差。结果，中心部分27在其被进一步拉入瓶嘴31一定程度时变形，其中考虑到环绕狭缝42的部分被拉开的情况，狭缝42自动打开。在该状态下，从阀元件26的一侧到另一侧存在开放的通道，使得液体可以从阀元件26的容器侧通向喷嘴侧。由于由使用者通过饮用开口32进行的抽吸动作和阀装置20的所得打开状态引起的饮用容器11中的负压，空气阀61打开，使得该负压可以由于通气(aeration)效果而被正常化。该负压也可以通过空气通道62正常化。

在阀元件26在盖装置5中的静止位置，缝隙42被关闭。在阀元件26的容器侧的过压的情况下，狭缝42也关闭，其中在阀元件26中存在的张力的影响下实现额外的紧密封闭。特别地，在这种情况下，在整个阀元件26上，即跨过中心部分27和外环形部分28两者，压力差是广布的。在该压力差的影响下，外环形部分28变形到相当大的程度。瓶嘴31的基底在壳体30内部沿着一定距离突出，并且外环形部28在朝向基本组件9的方向上被按压，由此由于瓶嘴31的突出布置而在外环形部分28与壳体30之间存在的空间中移动。外环形部分28可以设置有波纹部分43，如所示示例中的情况，以用于局部弱化外环形部分28，并且保证外环形部分28的部分44在波纹部分43与瓶嘴31的基底与阀元件26之间的接触之间的倾斜运动。倾斜移动在阀元件26的中心部分27中继续，其中限定狭缝42的部分倾斜和变形，结果，类似于如图12所示的第三实施例的扁平中心部分27，中心部分27被扁平化。结果，狭缝42被牢固地关闭，并且在过压的情况下实现根据需要的阀装置20的密封功能。阀元件26包括多个加强肋45、46、47，如在所示示例中的情况，使得外环形部分28在中心部分27上的杠杆作用以及因此狭缝42的关闭可以被保证而不管阀元件26的柔性为何。加强肋45、46、47的数目可以根据例如阀元件26的厚度、径向长度的长度和加强肋的切向方向的宽度。在第五实施例中，支撑杠杆作用的加强肋45、46、47位于阀元件26的瓶侧和中心部分27上。加强肋45、46的目的是支撑次级部分28在主要部分27上的杠杆动作，当被盖装置5覆盖的饮用容器11中存在过压时应该发生这种情况。阀元件26的中心部分27上的加强肋47最后在饮用容器11中在处于负压时支撑狭缝42。其中一个加强肋46可以是细长的加强肋46，使得肋46从阀元件26进一步延伸。细长的加强肋46用作手柄。手柄46使得使用者能够容易地从盖装置5移除阀元件26。然后，使用者可以容易地清洁阀元件26和盖装置5。

用于饮用容器11的盖装置5包括基本组件9，其设置有至少一个饮用开口32和环形部分37。在实际的实施例中，基本组件9可包括壳体30和瓶嘴31，从壳体30突出并且在其自由端处具有饮用开口32。盖装置5还包括阀装置20，该阀装置20适于采取关闭状态，以用于阻塞从盖装置5的旨在面向饮用容器11的侧面到基本组件9中的饮用开口32的通道，并且如上所述采取打开状态以用于疏通该通道。特别地，阀装置20包括阀元件26，该阀元件26包括套筒60和狭缝42，套筒60的周界基本上类似于环形构件37的周界。阀装置的泄漏阻力进一步改进之处在于套筒60和环形构件37具有在狭缝42的方向上的第一直径和垂直于狭缝42的第二直径，其中套筒60的第一直径与第二直径之间的比率小于环形构件37的第一直径与第二直径之间的比率。

阀装置20包括具有部分27、28的阀元件26，这些部分通过阀元件26的区域在阀元件26可铰接地与基本组件9关联的位置处彼此连接，其中阀元件26的部分27、28中的仅一个部分与基本组件9的饮用开口32直接连通，并且其中阀元件26的部分27、28的尺寸、定位和定向实现为当阀元件26从盖装置5的旨在面向饮用容器11的侧面受到压力时，用于在阀元件26的与基本组件9的饮用开口32直接连通的部分27上相比于在阀元件26的不与饮用开口32直接连通的另一部分28上具有较小的总力矩。

由于阀元件26的两个部分27、28中的仅一个部分与基本组件9的饮用开口32直接连通，而两个部分27、28中的另一部分不是，因此，可能的是使阀元件26对在与饮用开口32相关联的阀元件26的侧面处存在的负压具有不同的反应，当使用者想要饮用并通过饮用开口32施加抽吸力时实现该负压目的，并且在柔性元件26的饮用容器侧处存在过压，即使跨阀元件26的压力差在两种情况下都是可比的，至少就其方向而言。由于这个事实，盖装置5可以具有防漏特性，而阀装置20可以非常好地响应于抽吸动作，使得使用者不被迫施加高的抽吸力。

阀元件26在不同情况下的不同反应基于以下事实获得：在第一情况下，仅阀元件26的在基本组件的饮用开口32的直接影响下的部分27被处理，而在第二种情况下，阀元件26的两个部分27、28都被处理。特别地，选择阀元件26的设计和容纳阀元件26的基本组件9的设计，使得在第二种情况下，阀元件26的受到饮用开口32的直接影响的部分27由另一部分28施加到杠杆作用，其中杠杆作用比第一部分27的倾斜更强，以与第一情况相同的方式响应压力差。其中，通过使一个部分27小于另一个部分28，可以实现该效果，只要一个部分27到铰接区域的距离不比另一个部分28到铰接区域的距离大很多。通常，根据本发明，阀元件26的部分27、28的尺寸、定位和定向被实现为当阀元件26从盖装置5的旨在面向饮用容器11的侧面受到压力时，用于在阀元件26的与基本组件9的饮用开口32直接连通的部分27上相比于阀元件26的不与饮用开口32直接连通的另一部分28上具有较小的总力矩。

关于用于打开和关闭阀装置20的阈值，应当注意，其值可以由设计因素确定，诸如与基本组件9的表面部分铰接关联的阀元件26上的位置。

在如前面参考附图所描述的示例中，阀元件26与基本组件9的支撑表面部分的铰接关联是铰接接触。这不改变在本发明的框架内的铰接连接也可以是铰链连接的事实。例如，阀元件26可以连接到环形构件37，而不是仅仅在发生铰接效应的位置处接触环形构件37，其中该连接位于阀元件26的侧面。可替代地，可以提供环形构件作为膜的直立部分，其中该连接位于环形构件的顶部边缘。铰接效应不一定需要存在于连接的位置处。例如，在后一种情况下，连接可以位于环形构件的顶部边缘，而铰接可以存在于环形构件的底部边缘的位置，即环形状构件附接到膜的位置，其中可以通过使底侧处的环形构件足够薄来实现铰接，这仅是一种可能性。在任何情况下，可以识别阀元件26，该阀元件26被布置为用于相对于基本组件9采取不同的位置/外观，并且从而控制到基本组件9的饮用开口32的通道被阻塞的程度，其中可以在阀元件26上区分出两个部分27、28，这两个部分通过与另一元件关联而被分离，该另一元件可以是如前所述的单独元件或整体元件，其具有从基本组件9的支撑表面部分或在该支撑表面部分上悬挂/支撑阀元件26的功能，其中该关联使得元件26的铰接移动允许在作用于元件26的各种可能的压力的影响下发生。

本领域技术人员将清楚，本发明的范围不限于前述讨论的实施例，而是在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行若干修改和修改，如在所附权利要求中限定的。尽管已经在附图和描述中详细地示出和描述了本发明，但是这样的图示和描述仅被认为是说明性或示例性的，而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。

通过研究附图、说明书和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的本发明时可以理解和实现对所公开的实施例的变化。在权利要求中，词语“包括”不排除其他步骤或元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制本发明的范围。

为了清楚起见，应当注意，本文中使用的术语“超压”和“负压”被理解为分别意味着比环境压力高的压力和比环境压力低的压力。

此外注意到，基本组件9不一定需要配备有瓶嘴31，只要盖装置5的使用者能够通过施加吸力从饮用口32饮用。实际上，饮用开口32存在于从壳体30突出的元件的端部处，如喷嘴31的情况，但是这在本发明的框架内不是必需的。

应当注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多替代实施例而不脱离所附权利要求的范围。在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除权利要求中所列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的几个可以由同一个硬件项实现。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。