具有形成在密封化合物中的肋的容器闭合件的制作方法

本发明涉及与容器主体一起使用的闭合件，容器主体包括但不限于玻璃容器主体。更具体地，尽管不是必需的，本发明涉及这样的闭合件，其被构造成可在容器主体上重新闭合。

背景技术：

容器是众所周知的，其中金属可释放闭合件在下侧设有一层密封化合物，例如塑料溶胶。这种容器的典型例子是常见的“果酱罐”，其中闭合件被施加到玻璃容器主体上。传统上，闭合件螺纹装配在容器主体上，使得容器颈部的上表面抵靠密封化合物层密封。螺纹由围绕容器主体颈部形成的模制螺纹和围绕闭合件侧壁形成的螺纹或凸耳形成。这种容器的填充速度通常高达每分钟约500个容器，该速度受到在闭合期间闭合件与容器主体的相对旋转的需要的限制。

由于在生产过程中装配螺旋闭合件所花费的时间，已经开发了一种修改的布置，其中闭合件形成为没有螺纹或凸耳，而是在端板的下周边周围和沿着闭合件侧壁或裙部的内侧均匀施加密封化合物。填充后，这种闭合件可以被推动装配到螺纹容器上。由于填充后蒸汽注入容器的顶部空间，密封化合物软化，容器的螺纹钻入密封化合物中。当化合物冷却后，结果是密封化合物中至少有一部分螺纹，这样，当容器打开时，闭合件与容器主体的相对旋转将打破密封，并允许闭合件被移除。这种容器的填充速度可高达每分钟约1000个容器。

这种布置对于某些食品是有用的，在这些食品中，在填充和闭合之后，容器中保持部分真空。在填充过程中，蒸汽被注入敞口容器中，位于已倒入容器中的热食品上方的顶部空间中。然后将闭合件向下压在容器上，当蒸汽冷凝时，在容器中顶部空间上方形成部分真空，用于将闭合件牢固地保持在容器主体上的适当位置。在完全冷却和填充的容器中，容器中的典型真空约为-0.3巴。该部分真空必须被通气，以允许闭合件被移除，否则真空和由于螺纹引起的摩擦的组合阻力可能很难甚至不可能克服。

在另一已知容器中，平底玻璃杯形式的玻璃容器主体在其上端周围形成有环形卷边。平底玻璃杯主体被模制，然后被处理，以熔化其上端缘，形成平滑的卷边以用于饮用。柔性铝闭合件卡合在卷边上，并通过加工过程中在容器中形成的部分真空与主体形成密封。通过撬开闭合件而打破密封。钢闭合件不能用于这种布置，因为钢的柔韧性不足以用于可撬开的闭合件。

wo2013167483描述了一种容器，该容器包括用于玻璃罐的可释放和可重新密封的金属闭合件。闭合件是无螺纹的，并且仅通过在加工过程中在容器主体中形成的部分真空而保持在罐上。容器主体的环形密封表面设置有突起或凹部，该突起或凹部在闭合件附连期间和之后在密封化合物中产生互补的特征。当闭合件被扭转打开时，这些特征分开形成通气路径，空气可以通过该通气路径流入容器，从而允许盖子被从容器主体上提起。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种用于容器的闭合件。闭合件包括端板、从端板悬垂并具有朝向内的卷曲和平滑的面向外的表面的侧壁，以及沿侧壁内表面延伸的密封化合物。多个肋形成在密封化合物中，围绕侧壁的圆周间隔开，每个肋沿侧壁延伸并径向向内突出。密封化合物还可以围绕端板的内周延伸。

本发明的实施例可以提供一种无边闭合件，无边闭合件可以在容器上重新闭合，并且具有减小的深度，允许轻量化，同时减小形成闭合件所需的密封化合物的体积。

每个肋可以沿着侧壁基本上从与端板的接合处延伸到卷曲。每个肋的径向厚度与肋之间的密封化合物层的径向厚度之比可以是至少2:1，优选地至少4:1，更优选地至少8:1。肋可以具有至少1.5mm-大约1.7mm-的径向厚度，并且肋间密封化合物层可以具有小于0.4mm-大约0.2mm-的径向厚度。

端板和悬垂的侧壁可以金属制成，优选地由钢制成。

肋的总数可以在3到36之间，更优选在4到16之间。

闭合件的最大外径可以在52至57的范围内，闭合件的深度可以小于10mm，优选地大约6mm。

密封化合物可以是pvc塑料溶胶或模制tpe。

每个肋的最内表面可以沿着肋的长度相对于容器的轴线成例如大约5度的角度。

根据本发明的第二方面，提供了一种容器，包括根据本发明上述第一方面的闭合件以及容器主体。由卷曲限定的闭合件的内径可以大于容器的颈部的外径，使得闭合件与容器之间除了经由密封化合物之外，在闭合期间或之后基本上没有接触。

容器主体可以是玻璃的，并且可以包括颈部，颈部具有围绕开口的环形密封表面，并且由于在加工过程中在容器内形成的部分真空，在位于容器主体上的闭合件的闭合位置，环形密封表面适于在环形密封界面上抵靠密封化合物而进行密封。颈部的环形密封表面或其它部分设置有一个或多个不规则部，密封化合物围绕该不规则部或在该不规则部中定型，由此闭合件与容器主体的从闭合位置的相对旋转产生从容器主体内部到外部的通气路径，使得打破密封并释放闭合件。

该不规则部或每个不规则部可以是具有基本上圆形横截面的尖端或径向延伸的肋。

容器主体的颈部可以在与所述肋接触的区域中限定一个或多个特征，该特征具有圆周范围并在该范围上倾斜，其中所述肋围绕所述特征定型，使得闭合件相对于容器的旋转导致盖子沿着该特征上升。一个或多个特征可以包括一个或多个螺纹或成角度的尖头。

附图说明

图1是现有技术中已知的第一容器主体的顶部的等距视图；

图2是图2的主体的颈部的一部分的放大图；

图3是图1的容器主体的顶部的部分剖开的等距视图，容器主体设有闭合件；

图4是图3的处于闭合部分的容器和闭合件的一部分的周向截面图；

图5是图3的相对旋转后的容器和闭合件的一部分的周向截面图；

图6示出了闭合件和容器，闭合件具有向内的卷曲，向内的卷曲具有一定程度的弹性以允许重新闭合；

图7示出了闭合件，闭合件具有设置在其内表面上的密封化合物，多个肋形成在密封化合物中；

图8以截面图示出了配合在容器上的图7的闭合件；

图9以截面图示出了配合在替代容器上的图7的闭合件，容器具有围绕其颈部的阶梯状轮廓；

图10以截面图示出了配合在替代容器上的图7的闭合件，容器具有围绕其颈部形成的螺纹；和

图11以截面图示出了两种替代的闭合件颈部轮廓。

具体实施方式

如上简述，wo2013167483描述了一种用于玻璃罐的可释放和可重新密封的金属闭合件。这种已知的容器在图1至图5中示出，并且包括玻璃容器主体1，该玻璃容器主体1具有颈部2，颈部2限定由上缘包围的圆形开口3。上缘提供了环形密封表面4，其主要由颈部的大致平坦的顶缘面4a以及颈部的内表面4b和外表面4c的上部提供。在表面4中包括局部不连续部的通气特征由小突起5提供，该小突起5跨表面4大致径向延伸，以便当如图2中最佳示出的那样安装闭合件时，向下延伸超过密封化合物的环形层的覆盖范围，使得通气特征从容器主体的内部连续延伸到容器主体的外部。突起具有弯曲的周向轮廓，大体上包括上坡7、弯曲的顶部和下坡。上坡7相对于表面4以小于30°的角度θ倾斜。角度θ在后缘上，因此罐可以常规地通过逆时针旋转闭合件来打开。

在一个实施例中，容器颈部具有大约51mm的外径，并且突起具有大约1.0mm的周向长度和大约0.2mm的高度。突起上的所有半径大约为0.2mm。这使得特征可以压入软密封化合物中，以在封盖期间产生连续的密封表面。这种容器主体可以由玻璃模制而成。

已知的闭合件由金属制成，并包括端壁15和悬垂裙部16。端壁具有被称为“真空按钮”17的中央弹出式面板，该面板通常通过闭合容器中的部分真空而保持为凹形。按钮会弹出成凸形，警告真空已经被通气，因此密封已经被破坏。密封化合物的环形层18形成在邻近裙部16的闭合件端壁的内侧。在主体1上的闭合件14的闭合位置，该层化合物在环形密封界面上抵靠容器颈部的环形密封表面4进行密封。密封化合物是pvc塑料溶胶，并通过喷嘴施加到闭合件上(处于倒置位置)，并允许在重力作用下沉降，以形成大致均匀的环形层。它在填充过程之前被固化，但是在填充和封盖过程中会被食品上方顶部空间中的蒸汽软化；这允许密封化合物围绕通气特征5、10流动或进入通气特征5、10，并围绕环形密封表面4定型。这在图4的截面图中最佳地示出。

在封盖过程中，密封化合物通常被加热并施加轴向载荷，以使其变形至罐轮廓，从而形成气密密封。然后可以通过巴氏杀菌或灭菌来处理罐子，以延长产品的保质期。在封盖、处理或随后的储存和分配过程中，化合物通常会发生永久定型，因此打开时的轮廓与原始未封盖的轮廓不同。

当闭合件14相对于容器主体旋转时(闭合件逆时针旋转是很自然的，这是因为消费者习惯于以这种方式打开容器)，容器中的真空就会通气。通气之所以发生，是因为随着密封表面的分离，在化合物与容器之间形成了一条路径。在通气和进一步旋转之后，如图5的横截面图所示，闭合件被移离容器。

wo2013167483还描述了一个替代实施例，其中不连续部由具有连续弯曲表面的浅凹部或凹槽提供。凹部再次跨密封表面径向延伸，并部分地沿着颈部的内表面和外表面延伸，使得凹部从容器主体的内部连续延伸到容器主体的外部。

根据wo2013167483的实施例，闭合件主要通过真空密封保持在容器主体上，尽管它确实描述了在闭合件裙部(由金属形成)的底部可选地设置凸部，该凸部提供了与主体开口周围的卷边的松散卡扣配合。该特征有助于在打开后重新装配闭合件。这种重新闭合容器主体的可能性是合乎需要的，以便提供“防尘罩”，即防止污染物和其他颗粒在第一次打开后进入容器主体。例如，当将先前打开的容器放入冰箱中以在当天晚些时候使用时，容器主体可能会被重新关闭。通常，不需要完全重新密封，因为这可能会鼓励快速腐烂的产品(例如婴儿食品)的长期储存。提供的允许重新闭合的保持特征也有助于提高容器在制造过程中的粗暴对待强度(abusestrength)。在生产过程中封盖后，真空需要一段时间才能在顶部空间中完全形成；在形成完全真空之前，产品需要完全冷却。在此期间，保持特征有助于克服容器搬运中的冲击。

作为使用形成在闭合件裙部底部的凸部(wo2013167483)的替代方案，可以考虑图6所示的方法。这些图示出了容器闭合件101和容器主体或罐102。金属闭合件101的下侧设有密封化合物103的环形层。这些图没有示出闭合件边缘上存在的不连续部，但是假设存在这种不连续部(如图1至图5所示的单个不连续部，或者多个周向间隔开的不连续部)。裙部104具有圆形轮廓，裙部的底部向内卷曲以形成下卷曲105。卷曲提供非常小程度的弹性，允许闭合件压配合在围绕闭合件开口形成的边缘106上。在闭合件旋转时，闭合件由于不连续部而升高，导致卷曲上升到边缘上方，并允许容器通气。

图6的解决方案有一个缺点，那就是闭合件的实际弹性程度非常有限，金属带不允许膨胀，卷曲提供的膨胀很小。因此，它依赖于容器开口周围的边缘的直径的非常小的公差；如果边缘直径太小，闭合件装配将会太松，如果边缘直径太大，闭合件将完全无法装配。然而，在玻璃罐的情况下，这种直径很难控制，因为模具磨损很快，所以工具只能使用几天。随着零件磨损，它们变得越来越大，并被研磨以保持周长，从而变成椭圆形。玻璃瓶口的公差通常仅规定为直径±0.4mm。虽然金属闭合件上的公差可以非常精确，因为部件是模具卷曲的，但是玻璃容器上相对开放的公差是限制因素。因此，很难甚至不可能实现直接的金属与玻璃的压配合，因为在最大玻璃公差时的过盈使得闭合件无法移除时。即使这个问题可以克服，这个解决方案也会增加打开容器所需的扭矩。常规化合物材料的开启扭矩目前处于可接受的极限。

设计金属闭合件的主要目的是减少闭合件中的金属量，这一过程被称为“轻量化”。实现这一点的一种方式是减小闭合件的侧壁或裙部的长度。在化合物被设置在闭合件侧壁与容器颈部之间的情况下，闭合件可以设置有朝向外的卷曲，以便使间隙最小化，从而减少化合物的使用量。然而，当减小侧壁的长度以实现轻量化时，例如从10mm到6mm，已经发现朝向外的卷曲会干扰使用者对闭合件的抓握，使得打开变得困难。因此，卷曲优选地朝向内，但是这导致回到颈部与闭合件之间相对较大间隙的问题，以及增加内衬化合物特征/几何形状的尺寸的要求。

图7示出了克服上述一些问题的替代闭合件201。图8a示出了附接到容器的闭合件，图8b示出了闭合件裙部和容器颈部的细节。假设容器的边缘设置有一个或多个不连续部，如上文关于图1至5所述，以便在打开期间帮助初始通气。根据这种设计，裙部202通常向外凸起，在裙部的底部形成有朝向内的卷曲203，并且具有大致平滑的朝向外的表面。换句话说，朝向内的卷曲203被构造成使得没有不连续部中断闭合件的抓握表面，并且抓握表面是无边的。此外，少量肋204限定在设置于闭合件内部的密封化合物205中。在卷曲闭合件侧壁的端部之前，该过程包括化合物模制。虽然肋基本上是竖直的，但是它们可以具有大约5度的小角度，以允许从模制冲头上脱模，并在封盖期间帮助闭合件对准。需要注意的是也可以使用插入模制tpe材料。在这种情况下，肋可以更薄，因为填充是作为注射模制操作的一部分进行的。

肋不会撞击密封化合物的为容器的上边提供密封的部分，而是仅沿着闭合件的侧壁部分延伸。在图7b中，只有(10)根肋中的六根肋可见。在这种设计中，裙部底部周围的卷曲203不接触容器边，即卷曲的内径大于容器颈部的任何部分的外径。然而，由于肋在径向或在直径方向小于卷曲，肋204与容器接触。肋之间设置的空间允许在盖扭转时通气。

仅作为示例，两种可能的闭合件构造是：

外径约52.3mm，厚度0.15，回火th580

外径约56.7mm，厚度0.15，回火th580。

对于这两种构造，在封盖之前，适用以下尺寸：

闭合件高度为6.0mm

向内的卷曲直径约为1.2mm

在封盖之前模制的肋的宽度约为3mm

在封盖前模制的肋的径向深度约为1.7mm

肋间化合物的径向深度约为0.2mm。

需要注意的是，化合物封盖和固化后，肋的径向深度减少到约1.3mm。在图8b中，暗线显示了在将闭合件压在容器上之前的密封化合物轮廓。

最初将闭合件施加到玻璃容器上所需的施加力相对较高。然而，该化合物随后“蠕变”以适应玻璃瓶口的公差，从而提供基本上与玻璃直径无关的均匀保持力。在施加闭合件时以及在容器被加热的处理过程中，会发生蠕变。

再次参考图8b的细节，注意玻璃容器的颈部形成有锥形夹特征。更具体地说，罐上的转移卷边在下部具有凹入的锥度，从而在封盖后，化合物肋裹住转移卷边。在处理食物的过程中，化合物肋被发现会蠕变，进一步增强动作精确的夹特征。对于直径为51mm的闭合件，凹入锥形的径向范围通常约为0.2mm±0.1mm。已经发现，这些尺寸有助于动作精确的重新闭合，同时仍然便于消费者通过使用指尖在一侧轻轻提起闭合件而移除闭合件(在初始打开和重新闭合之后)。

图7和图8的设计显示了肋与容器壁之间相对较小的总接触面积。这足以将闭合件保持在容器主体上，当闭合件被压在容器主体上时，向消费者提供一定程度的触觉反馈，同时不会产生在第一次打开时移除闭合件必须克服的过大摩擦力。当然，肋的数量和尺寸可以变化，以实现期望的打开和关闭特性。还应当理解，这种设计避免了用密封化合物围绕整个圆周填充容器颈部与闭合件之间的间隙，该间隙由于向内的卷曲而相对较大。密封化合物相对昂贵，任何减少都代表着有价值的节约。密封化合物总体积的减少也减小了化学品从化合物迁移到食品的可能性，并缩短了模制时间。

图9示出了替代实施例的细节，其中转移卷边的锥形轮廓被阶梯形夹特征代替。这与锥形轮廓具有相似的功能，但其好处是介入的直径可以更容易地测量，这对生产线上的品质控制很有用。阶梯形夹还可以在重新闭合期间提供改进的动作精确的闭合反馈(触觉和听觉)。

根据上述实施例，由于设置在容器主体的边中的突起/径向肋等或凹口，出现容器升高并因此通气。作为替代或补充，可以通过在容器主体的外颈部周围设置螺纹(全部或部分)来实现通气。这如图10所示。闭合件与上面参考例如图7描述的闭合件相同或相似。在图10的实施例中，在封盖期间，竖直肋在玻璃瓶口上的细螺纹上滑动。然后在热处理(巴氏杀菌或灭菌)期间，化合物进一步在螺纹周围蠕变，以在竖直化合物肋中形成内螺纹压痕。当闭合件被扭转时，肋中的螺纹压痕充当不连续螺纹，向上推动闭合件，打破罐子中的真空。肋中的螺纹和螺纹压痕仍然允许重新闭合，即充当防尘罩。

为了在具有6mm深度的闭合件的情况下获得最佳性能，对常规的带有螺纹的容器主体的颈部轮廓进行某些尺寸填充。特别是，顶部密封壁的高度降低了约1mm。这将提供最佳的玻璃螺纹与竖直肋接合，以便为打开和重新闭合提供足够抓握力。此外，降低了螺纹下方的转移卷边高度，以防止玻璃瓶口在闭合件边下方延伸。这使得无边闭合件易于抓握以便移除，并改善包装外观。图11a和11b分别示出了常规的和改进的颈部轮廓，在图下方示出了相应的尺寸。

在设计改进的闭合件时，发现以下因素很重要:

闭合件的高度小于10mm

封盖前化合物肋的径向厚度大于1.5mm

封盖前肋间化合物的径向厚度小于0.5mm

封盖后化合物肋的径向厚度大于1.0mm

肋中的化合物厚度与肋间的化合物厚度之比大于2:1

化合物肋的数量少于16根

肋的宽度(圆周方向)大约在2至3mm之间，优选为2.5mm。

本领域技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于容器的闭合件，包括：

端板；

侧壁，所述侧壁从所述端板悬垂，并具有朝向内的卷曲和基本上平滑的面向外的表面；和

沿着所述侧壁的所述内表面延伸的密封化合物，

其中多个肋形成在所述密封化合物中，围绕所述侧壁的圆周间隔开，每个肋沿所述侧壁延伸并径向向内突出。

2.根据权利要求1所述的闭合件，其中每个肋沿着所述侧壁基本上从与所述端板的接合处延伸到所述卷曲。

3.根据权利要求1或2所述的闭合件，其中每个肋的径向厚度与所述肋之间的密封化合物层的径向厚度之比为至少2:1。

4.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，其中每个肋的径向厚度与所述肋之间的密封化合物层的径向厚度之比为至少4:1。

5.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，其中每个肋的径向厚度与所述肋之间的密封化合物层的径向厚度之比为至少8:1。

6.根据权利要求3至5所述的闭合件，其中所述肋具有至少1.5mm的径向厚度，并且所述肋之间的密封化合物层具有小于0.4mm的径向厚度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，所述端板和悬垂的侧壁由金属制成。

8.根据权利要求7所述的闭合件，所述端板和悬垂的侧壁由钢制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，其中所述肋的总数在3至36之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，其中所述肋的总数在4至16之间。

11.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，所述闭合件的最大外径在52至57mm的范围内，并且所述闭合件具有小于10mm的深度。

12.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，所述闭合件的最大外径在52至57mm的范围内，并且所述闭合件具有小于约6mm的深度。

13.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，所述密封化合物是pvc塑料溶胶或模制tpe。

14.根据前述任一项所述的闭合件，其中每个肋的最内表面沿着所述肋的长度相对于所述容器的轴线成角度，例如大约5度。

15.根据前述权利要求中任一项所述的闭合件，其中所述密封化合物围绕所述端板的内周延伸。