防拆封的封闭元件和接收结构的制作方法

文档序号:16902668发布日期:2019-02-19 18:09阅读:249来源:国知局
防拆封的封闭元件和接收结构的制作方法

本发明涉及一种用于在最初防止但随后允许系统的外部与内部的连通的防拆封的组合(例如,组件)。



背景技术:

采用封闭物来选择性地通过系统中的开口防止或允许系统(例如,机器、设备、容纳系统(包括瓶和袋)等)的外部与内部之间的连通。典型的封闭物包括(1)在到系统内部的开口处的接收结构(例如,主体、底座、配件等),以及(2)封闭元件(例如,盖、盖体、顶帽等)。

结构接收通常可以是(1)单独的结构,其(a)可以附着在此系统开口处,并且(b)限定通过接收结构的至少一个接近通道,用于通过此系统开口与此系统的内部连通,或者(2)整体式结构,其是此系统的整体部分,并且限定通过整体结构的至少一个接近通道,使得该接近通道充当到系统的开口本身。

封闭元件通常适应在(1)挡住接近通道的完全封闭位置与(2)至少部分地使接近通道暴露的开放位置之间的相对于接收结构接近通道的移动。

本发明的发明人已经确定,提供将容易地为用户提供打开或拆封组件的先前尝试的指示或证据的封闭元件和接收结构的改进组件将是期望的。

另外,如果可以在不要求异常复杂的操纵或操纵系列的情况下可以相对容易地操作此改进组件,将是有益的。

如果此改进组件的部件可以相对易于制造和组装,也将是有益的。

此外,如果可以在不产生较小的单独浪费块的情况下打开此改进组件,将是期望的。



技术实现要素:

本发明提供了封闭元件和接收结构的组合,其一起以初始组装的取向防止、但随后可以操作以允许通过接收结构的连通。

接收结构包括(a)至少一个横向突出剪切构件,以及(b)限定接近通道(即,至少一个接近通道)的管口。

封闭元件具有开口端,接收结构管口延伸到该开口端中以适应封闭元件与接收结构之间的相对旋转。

该封闭元件还包括用于在封闭元件和接收结构处于初始组装取向时最初接收剪切构件的孔口。

封闭元件还包括至少一个易碎桥,其跨孔口的一部分延伸,以用于在封闭元件与接收结构之间的相对旋转期间由剪切构件切断。

在优选实施例中,管口还限定凸轮和凸轮从动件中的一个。在该优选实施例中,封闭元件还包括裙部,其限定(1)封闭元件的开口端,(2)用于在接收结构管口上接合凸轮和凸轮从动件中的所述一个的凸轮和凸轮从动件中的另一个,以实现接收结构与封闭元件之间的相对轴向移动,以及(3)封闭元件开口端与凸轮和凸轮从动件中的所述另一个之间的孔口。

本发明以及特别地本发明的优选实施例提供各种操作优点。该操作优点在组件部件由聚乙烯和/或聚丙烯成型时在组件部件中是尤其有效和期望的。

应认识到的是本发明可包括上述特征中的全部或全无,或者包括上述特征中的仅一个或多个,或者包括上述特征的任何组合。此外,从本发明的以下详细描述、从权利要求书以及从附图中,本发明的其它优点和特征将变得明显。

附图说明

在形成本说明书的一部分的附图中,其中遍及附图,采用相同的标记来指定相同的部分,

图1是根据本发明的当前优选实施例的封闭物(包括封闭元件和接收结构的组合)的不完全等距视图,并且该等距视图是从略微在封闭物的顶部之上获取的以示出处于最初可由制造商提供以用于随后安装在系统(例如,容器(未示出),产品被或可以被储存在其中)上的初始组装取向(其限定完全封闭条件)的封闭物部件。

图2是从略微在图1中所示的接收结构的颈部之上获取的不完全等距视图,并且在图2中,示出了在将封闭元件安装在接收结构上之前的接收结构;

图3是在将封闭元件安装在接收结构上之前的仅图1中所示的封闭元件的侧面立视图;

图4是图2中所示的接收结构的不完全立视图;

图5是大体上沿着图3中的平面5—5截取的放大很多的截面图;

图6是大体上沿着图1中的平面6—6截取的不完全截面图;

图6a是图6中所示的截面图的放大很多的不完全部分;

图7是大体上沿着图6中的平面7—7截取的截面图;

图8是封闭元件在远离初始组装取向的打开方向上且在部分地朝向完全打开条件旋转的情况下的封闭物的等距视图;

图8a是大体上沿着图8中的平面8a—8a截取的不完全截面图;

图8b是大体上沿着图8中的平面8b—8b截取的截面图;

图9是类似于图8的不完全等距视图,但是在图9中,封闭元件已进一步在远离初始组装取向的打开方向上旋转;

图9a是大体上沿着图9中的平面9a—9a截取的不完全截面图;

图9b是大体上沿着图9中的平面9b—9b截取的截面图;

图10是类似于图9的不完全等距视图,但是在图10中,封闭元件已甚至进一步在远离初始组装取向的打开方向上旋转;

图10a是大体上沿着图10中的平面10a—10a截取的不完全截面图;

图10b是大体上沿着图10中的平面10b—10b截取的截面图;

图11是类似于图10的不完全等距视图,但是在图11中,封闭元件已甚至进一步在远离最初完全组装取向的打开方向上旋转;

图11a是大体上沿着图11中的平面11a—11a截取的不完全截面图;以及

图11b是大体上沿着图11中的平面11b—11b截取的截面图。

具体实施方式

虽然本发明可以有不同形式的实施例,但本说明书和附图仅公开了某些特定实施例作为本发明的示例。本发明并不意图局限于这样描述的实施例,并且将在所附权利要求中指出本发明的范围。

为了便于描述,示出本发明的许多图以封闭物在安装在系统的开口处时将具有的典型取向示出封闭物的当前优选实施例,所述系统诸如机器、设备或直立容纳系统(其可以是例如柔性袋、瓶或其它容器),并且参考此取向来使用诸如上、下、水平等术语。然而,将理解的是可以以除所述的取向之外的取向制造、储存、运输、使用以及出售该封闭物。

封闭物适合于与多种常规或特殊系统一起使用,其细节(虽然未完全示出或描述)对于具有本领域技术人员而言将是明显的。本文所述的特定系统本身不构成本发明的宽泛方面的一部分,并且因此并不意图限制本发明的宽泛方面。

封闭物的所示实施例通常将在容纳系统形式的系统上使用,该容纳系统包含可以通过打开的封闭物从系统分配或者另外移除的材料或物质(例如,诸如洗剂、流动食物或饮料物质的产品)。该产品可以是例如流动材料,诸如液体、奶油、粉末、浆料或糊,如果系统是容器的话,并且如果容器和封闭物足够大,则产品还可以是非流动的不连续的材料块(例如,诸如坚果、糖果、饼干、曲奇等食物产品或者包括各种项目、颗粒、细粒等的非食物产品),其可以通过打开的封闭物用手从容器移除,或者从容器挖出或者从容器舀出或者从容器倒出。此材料可以是例如食物产品、个人保健产品、工业产品、家用产品或者其它类型的产品。此材料可以用于人类或动物的内部或外部使用或者用于其它用途(例如,涉及到医学、制造、商业或家庭维修、建筑、农业等的活动)。

在图1—11b中示出结合了本发明的封闭物的实施例,其中,一般地用参考标号20来指定封闭物。在所示实施例中,以单独封闭物的形式提供封闭物20,其尤其适合于附着到容纳系统的形式的系统(未示出),该容纳系统通常将包含内含物,诸如由物品或流动材料组成的一个或多个产品。此容纳系统可以是可折叠的柔性袋,或者可以是大体上刚性的容器(其可具有略微柔性的弹性壁),诸如瓶或储罐。

系统可以是一些其它系统,其可包括例如医疗设备、处理设备、分配器、机器上的贮存器等或者是其一部分,其中,该系统具有到系统内部的开口。诸如瓶、袋或其它容纳系统的系统本身或者其它类型的系统本身并不构成本发明的最宽泛方面的一部分本身。该系统可具有适合于预定用途的任何构造。

如果系统是诸如容器的容纳系统,则该容纳系统或其一部分可由适合于预定应用的材料(例如,用于袋的薄的柔性材料,其中,此材料可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜或聚乙烯膜,或者是用于瓶的较厚的不那么柔性的材料,其中,此不那么柔性的材料可以是注塑成型聚乙烯或聚丙烯)构成。

在其中封闭物20安装到诸如瓶或袋(未示出)的容器的应用中,可设想通常在封闭物制造商制造封闭物(例如,通过用热塑性聚合物来对封闭物20的部件进行成型,并且以限定完全封闭条件的初始组装取向将其组装在一起)之后,封闭物制造商然后将把封闭的封闭物20运送到在另一位置处的容纳系统填料设施,在该另一位置处容器被制造或者另外提供,并且在该处容器被填充产品。然而,对于某些应用而言,可以由制造商将封闭物20的部件在未组装条件下运送到填料设施。

如果容器是可收缩袋(未示出),则封闭物20可包括适当的常规或特殊配件部分(在图中未示出),其可以随着袋被制造和填充或者随着袋被制造但是在随后通过未组装封闭物的底座或者通过稍后被密封封闭的袋壁的开放区域填充之前而附着到袋。

在所示实施例中,优选地将封闭物20提供为一起限定用于附着到系统的物品(即,封闭物20)的封闭元件28和接收结构24的组件。封闭物20的所示优选实施例尤其适合于不可移除地附着(例如,设置或安装)在系统上,该系统是袋或瓶形式的容纳系统。然而,将认识到的是在某些应用(未示出)中,可能期望以将允许用户将封闭物20从系统移除的方式将封闭物20附着到系统。此外,可能期望将封闭物(或者至少封闭物的接收结构)形成为系统(例如,袋或瓶)的整体、单体式部分或延伸部分,其中,此单体式部分或延伸部分也(即,同时地)限定系统本身的末端结构(或其它部分)。

封闭物20的所示实施例(如果最初与容纳系统分开地制造和提供)适合于随后在系统中的开口处被附着到容纳系统,所述开口提供从外部环境对容纳系统内部和在封闭物的一部分(例如,封闭元件28)如下文所述被打开之后对内含物(例如,包含在其中的产品)的接近。

在系统是瓶(未示出)的情况下,该瓶通常包括在瓶的某个部分上的上端部或其它适当结构,其限定瓶口部(即,限定到瓶内部的开口的部分),并且瓶的此口部通常具有封闭物20被设计成与其接合的截面构造。瓶的主体部分可具有与瓶口部的截面构造不同的截面构造。另一方面,瓶可替代地具有沿着其整个长度或高度的基本上均匀的形状,而没有缩小尺寸或不同截面的任何部分。该瓶可具有可以由用户抓住的一个或多个大体上刚性或柔性的壁。

图1—11b中所示的封闭物20的特定实施例尤其适合于用于作为具有一个或多个基本上柔性臂的可收缩、柔性袋(未示出)或瓶(未示出)的容器(未示出)使用,所述基本上柔性壁可以被用户横向地向内挤压或转向以增加瓶内的内部压力,从而迫使产品从瓶出来并通过打开的封闭物,在具有一个或多个柔性壁的瓶中,一个或多个此柔性壁通常具有充分的固有弹性,使得当挤压力移除时,瓶壁返回到正常的无应力形状。

在其它应用中可能期望采用大体上刚性的容器,并用活塞或其它加压系统在所选时间将容器内部加压以迫使产品通过打开的封闭物出来,或者减小外部环境压力从而通过打开的封闭物将产品吸出。

另一方面,如果封闭物20具有可以被打开以通过容纳系统中的大开口与容纳系统内部连通的适当大接近通道,则可以在刚性或柔性容纳系统上使用此封闭物,可以通过打开的封闭物从其接近内含物(例如,产品)并通过将内含物倒出或者通过将内含物舀出或者通过用手或用工具等抽出内含物等来将其移除。

在其它应用中,可能在封闭元件28被安装在接收结构上之前通过封闭物20的底座或接收结构24向容纳系统添加内含物。

在供可以是产品容纳系统或其它类型系统的系统使用的其它应用中,封闭物20可以起作用以允许或防止环境气氛或其它物质相对于封闭物20被安装在其上的系统的外出或进入。

在所示实施例中,封闭物20包括特殊构造的封闭物主体或接收结构24和适合于被安装在接收结构24上和从其移除的封闭元件28。如在下文解释的,用户对封闭物20的初始或部分打开将永久地改变封闭物封闭元件28的物理条件,从而向初始打开或部分打开的后续用户产生或提供“拆封的”指示。

封闭物主体或接收结构24和封闭元件28每个优选地由诸如聚乙烯、聚丙烯等适当热塑性材料成型。以封闭物20的当前优选形式,接收结构24和封闭元件28优选地每个被单独地由高密度聚乙烯(hdpe)成型为单体式结构。可替代地采用其它材料。

封闭物接收结构24和封闭元件28通常将由制造商单独地成型并组装在一起而形成封闭物20以便运送到另一位置以用于在系统(例如,容纳系统,诸如柔性袋(未示出)或者刚性或柔性瓶(未示出))上的安装。图3示出在图4中所示的接收结构24上的组装之前的封闭元件28。

图1示出封闭元件28以初始封闭条件安装在接收结构24上的完整封闭物20。可将图1表征为还示出处于初始组装取向的封闭元件28和接收结构24,该初始组装取向防止但是随后可以操作而允许通过其进行的连通。通常,为了允许通过封闭物20进行连通,最终由用户将封闭元件28从接收结构28移除。在所示的优选实施例中,封闭元件28从接收结构24旋开并提出从而给予对接收结构24(在图2中示出了接收结构24,而没有封闭元件28)的充分接近。

参考图2,接收结构24包括管口30,其限定通过接收结构24的内部接近通道32,并且其具有可以从其卸载产品或者可以引入物质到其中的远侧开口端。术语“管口”在本文中以长或短的向上(即,轴向向外)延伸凸台或限定接近通道32的其它结构的意义上使用。

在所示实施例中,管口30还包括一个凸轮34或凸轮从动件34,诸如所示的螺旋螺纹34。可以将接收结构螺纹34视为用于如下文所述地接合封闭元件28(图6)上的螺纹70的凸轮本身或者凸轮从动件本身。也就是说,如果将接收结构螺纹34视为凸轮,则可将封闭元件螺纹70视为凸轮从动件。另一方面,如果将接收结构螺纹34视为凸轮从动件,则可将封闭元件螺纹70视为凸轮。在任一种情况下,将认识到的是封闭元件28与接收结构24之间的相对旋转移动可以由使封闭元件28相对于被保持固定的接收结构24旋转产生,或者可以由使接收结构24(连同附着系统一起)相对于被保持固定的封闭元件28旋转产生,或者可以由使封闭元件28和接收结构24在相反的方向上同时地旋转产生。在所示优选实施例中,螺纹34和螺纹70每个是具有相等预定节距的双引导螺旋螺纹。

接收结构24还包括至少一个横向突出剪切构件40。在图2中所示的优选实施例中,存在位于螺纹34下面的两个此横向突出剪切构件40。剪切构件40可位于管口30上或者作为其一部分,或者可位于管口30下面。在替代形式(未示出)中,可以用一个或多个竖直和水平腿将每个剪切构件(40)接合到管口(30),从而将剪切构件(40)定位于在管口螺纹(34)上面、下面或邻近于管口螺纹(34)地在管口(30)旁边的特定高度处。

与接收结构接近通道32的远侧开口端相对,接收结构24可包括用于安装到系统的适当结构,所述系统诸如可以是可收缩柔性袋(未示出)或瓶(未示出)的容纳系统或其它容纳系统或者封闭物20意图附着到的系统的其它结构。为了供可收缩柔性袋使用,封闭物接收结构24的底部可包括适当的常规或特殊配件(例如,诸如在美国专利号re39,520中公开的“船状”可热封配件(未示出),其细节并不构成本发明的宽泛方面的一部分)。

如果容纳系统是袋,则当前可设想大多数袋制造商将优选使提供给他们的封闭物20在下端处具有适当配件,并且然后用热封技术将封闭物20安装在袋上。

如果容纳系统是瓶,则当前可设想大多数制瓶者将优选使提供给他们的封闭物20具有不仅包括螺纹34(即,凸轮34或凸轮从动件34)、而且具有封闭物接收结构24的底部的封闭物接收结构24,所述封闭物接收结构24的底部适当地构造有卡扣配合附着特征或有螺纹附着特征(其细节并不构成本发明的一部分)以用于将封闭物20安装在瓶(其将与封闭物接收结构24的底部上的附着构造相配合)上。

封闭的封闭物20通常将运送到袋制造商或制瓶者处,其将提供容纳系统(例如,袋或瓶,未示出),并且袋制造商或制瓶者将封闭物20安装在袋或瓶上。特定容纳系统(例如,袋或瓶)可能已填充有产品。替代地,可将封闭物20安装在空的容纳系统上,其随后通过容纳系统的开放底端填充有产品,该开放底端然后密封封闭。

可以容易地为封闭物接收结构24的底部提供适合于特定应用—尤其是用于具有半刚性的弹性壁或者具有刚性壁的袋或瓶—的各种附着构造特征(未示出)。例如,可以为封闭物接收结构24提供用于接合瓶(未示出)或其它系统上的补充或配合特征的适当卡扣配合接合珠(未示出)。此接合将抵抗由封装的用户移除封闭物20。在替代布置(未示出)中,封闭物接收结构24可以具有下圆形末端,其具有用于螺纹接合瓶(未示出)或其它系统的配合螺纹的螺纹。

此外,可设想提供封闭物20到容器(未示出)或其它系统的大体上不可移除或可移除附着的其它手段。这些其它手段可以包括适当机械锁、封闭物到系统的旋转焊接、机械桩、粘合剂等的使用。

在图6中可以看到接收结构24的管口30中的接近通道32。接近通道32从管口30的远侧外端延伸并通过接收结构24的其余部分。接近通道32与袋或瓶(未示出)或其它系统的开口连通,并且通道32允许材料(气体、流体、固体等)在系统的外部与内部之间通过。

应理解的是接近通道32不需要为如所示的圆形的。接近通道32可以是椭圆形、多边形或某个其它规则或不规则形状。

如在图2和7中看到的,每个剪切构件40具有前沿42和后沿44。可替代地将每个剪切构件40描述为剪切翅片。优选地,每个剪切翅片或剪切构件40是相对光滑的以适应剪切构件40由用户的手指和/或嘴唇的有意或偶然接触。

封闭元件28适合于以限定初始完全封闭条件的初始组装取向安装在接收结构24上。在此条件下,封闭元件28和接收结构24的组合一起限定初始组装取向,其防止但随后可以操作而允许通过接收结构的连通。允许通过接收结构24的连通的操作是如下文所述地将封闭元件28从接收结构42旋开。

在所示的优选实施例中,封闭元件28具有用于接合接收结构管口30的至少一部分的裙部50,如在图6中可以看到的。此外,如在图6中可以看到的,封闭元件裙部50的上端由端部56封闭。如在图6中可以看到的,裙部50由具有较大直径下端部的大体上圆筒形的套筒限定。

在裙部50的替代(但未示出)形式中,裙部50可以包括两个大体上圆筒形的同心套筒,其在其上端处、例如在封闭元件上端部56处或附近接合在一起。

如在图6中可以看到的,从封闭元件上端部56的内部向下悬垂的是内部柱塞密封58,其大体上是圆筒形的(在所示优选实施例中),但是其优选地是略微锥形的(至少在外部上),从而对在管口30的远侧开口端的内部上接收结构管口30的内边缘部分进行密封接合。

优选地,如在图1中可以看到的,封闭元件28还优选地包括在封闭元件28的外面的突出部62,并且突出部62适合于由用户的手指或拇指接合以帮助使封闭元件28相对于接收结构24旋转。在所示的优选实施例中,每个突出部62限定孔口64,其使形成每个突出部62所需的材料的量最小化,并且其可提供附加夹持特征以允许用户的手指和/或拇指更好地接合突出部62中的一个或多个。

参考图3和6,封闭元件28的底部限定开口端(未编号),接收结构管口30延伸到其中以适应封闭元件28与接收结构24之间的相对旋转。

封闭元件裙部50的内部限定凸轮70或凸轮从动件70,其在所示优选实施例中是用于接合在接收结构管口30上的螺旋螺纹34的先前识别的螺旋螺纹70。可以将螺纹70视为用于接合接收结构螺纹34的凸轮本身或者凸轮从动件本身。即,如果将封闭元件螺纹70视为凸轮,则接收结构螺纹34将被视为凸轮从动件。另一方面,如果将封闭元件螺纹70视为凸轮从动件,则接收结构螺纹34将被视为凸轮。在任一种情况下,将认识到的是封闭元件28与接收结构24之间的相对旋转移动可以由使封闭元件28相对于保持固定的接收结构24旋转产生,或者可以由使接收结构24(和附着系统(例如,瓶))相对于保持固定的封闭元件28旋转产生,或者可以由使封闭元件28和接收结构24(和附着系统)在相反的方向上同时地旋转产生。

在所示优选实施例中,每个螺纹34和70是具有预定节距的双引导螺旋螺纹。选择节距以在封闭元件28和接收结构24处于初始组装取向(图6和6a)时提供螺纹34和70之间的初始间隙g1(图6a)。

在所示的优选实施例中,在裙部50的上部中限定封闭元件螺纹70。在螺纹70与裙部50的开放底端之间,裙部50的较大直径的下部限定两个孔口74(图3),其每个在围绕裙部50的一部分的弧中延伸,并且两个孔口74的每个由一个或多个易碎桥78划分成较小的孔或开口。

在图3中所示的优选实施例中,多个易碎桥78跨每个孔口74延伸以将每个孔口74划分成多个较小的孔或开口,其每个由七个易碎桥78中的一个与相邻的较小的孔或开口分离。参考图3,存在作为小圆孔的七个较小开口,但是每个孔口74还具有在图3中指定为74a的另一部分,其大于七个圆孔中的每一个并具有大体上细长形状或椭圆形状。

在所示的优选实施例中,封闭元件28的裙部下部限定分开180°定位的两个此细长孔口74a。每个此细长孔口74a与七个较小圆孔相关联,其连同细长开口74a一起包括由七个易碎桥78划分的一个大孔口74。

在较小相邻孔中的两个之间限定的每个桥78具有凹侧,其限定具有在较宽的上和下端部之间的窄中间部分的桥结构。此形状使成型期间的流径限制的效应最小化,并且适应成型期间的熔化塑料树脂流的更好填充图案,从而提供以产生空隙或腔的降低的可能性提供更好的模具填充。这提供了相对于注塑成型机的更宽处理窗口。

易碎桥78的形状更容易成型,并且提供更大的强度,即使桥在最窄点处是相对薄的。这允许设计师使桥的竖直高度最大化。因此,通向桥的最窄部分的锥形在封闭元件28相对于接收结构24旋转时在孔口75的相邻部分中容纳更厚的更强的剪切构件40,如下文详细描述的。

可存在限定孔口74的一部分的少于七个圆孔,或者可存在超过七个此圆孔。也就是说,跨孔口74延伸以限定较小的孔的易碎桥78的数目可少于七个或者可超过七个。如在图1中看到的,易碎桥78的大部分具有相对面向的侧面,每个侧面具有限定提供上述优点的上述锥形的凹面构造。较小的孔、椭圆部分74a和桥78的形状可与所示的不同,并且可改变。

如在图3、5和6中可以看到的,限定凸轮或凸轮从动件螺旋螺纹70的封闭元件裙部50的上部由至少一个非易碎但可变形栓带(tetherweb)接合到裙部50的下部,其限定两个划分的孔口74。如在图3和5中可以看到的,栓带94限定内部凹部96。在本优选实施例中,存在分开约180°定位的两个此栓带94(每个具有凹部96)。每个凹部96径向向内打开,并且每个凹部96轴向地延伸,使得其在裙部50的底部开口端处轴向地打开。

在所示的优选实施例中,封闭物接收结构24具有两个相对面向的间隔开180°的剪切构件40,并且封闭元件裙部50具有由易碎桥78划分成较小开口的两组多个桥孔口74,并且两组孔口74和易碎桥78中的每一个设计成与两个剪切构件40中的关联的一个相互作用,如在下文解释的。

如在图5和8中可以看到的,裙部50的下边缘具有大体上圆形凸缘100,其具有分开180°的两个相对面向的平面表面102。这些可用作键或引导件以在封闭元件28与接收结构24的运输和组装期间建立期望的取向。

最初,封闭物接收结构24和封闭物封闭元件28优选地分开成型或者另外提供为单独部件。随后,在优选过程中,制造商通过实现两个部件之间的相对轴向移动从而迫使接收结构24的管口30进入封闭元件28的裙部50中来将两个部件组装在一起。部件中的至少一个(通常是封闭元件28的裙部50)的至少部分是充分柔性且弹性的以适应接收结构管口30以初始组装取向(图1、6和7)插入到封闭元件裙部50的开口端中。在初始组装取向中,每个剪切构件40定位成使得其接收在孔口74中的一个的细长开口部分74a中。优选地在没有封闭元件28与接收结构24之间的相对旋转的情况下实现组装过程。然而,在替代组装过程中,可以将两个部件螺纹连接在一起并拧到初始组装取向。

在接收结构24和封闭元件28以初始组装取向(其为初始完全封闭条件)的组装之后,接收结构管口螺纹34并未以将在接收结构24与封闭元件28之间的初始量的相对旋转期间实现封闭元件28的轴向移动的方式接合封闭元件裙部螺纹70。相反地,接收结构螺纹34和封闭元件螺纹70具有预定的相等节距,并且最初分离开预定间隙g1(图6a),使得封闭元件28在打开方向(在图6a中由箭头108指示)上相对于接收结构24的初始旋转将不会在最初由于间隙g1而引起封闭元件28的向上轴向移动。可以参考图6a、8a、9a和11a来更具体地解释各部分在初始旋转期间相互作用的方式,其中,在每个图中在右侧以截面示出了封闭元件螺纹70的最下部分并指定为70a,并且在每个图的右侧以截面示出了接收元件螺纹34的最下部分并指定为34a。特别地参考图6a,在图6中指定为70a的螺纹70的部分将在图6a中的视图的平面后面旋转,并且将不接合接收结构螺纹部分34a的面朝上凸轮表面,直至封闭元件28已从图6a中所示的位置旋转约100°为止。因此,封闭元件28相对于接收结构24的首先约100°的旋转并未以将引起封闭元件28的轴向平移(即,轴向移动)的方式立即引起封闭元件螺纹70与接收结构螺纹34的接合。

封闭元件28远离图1和6a中所示的初始组装取向的继续旋转使得封闭元件螺纹34/34a和接收结构螺纹70/70a之间的间隙减小至较小的间隙g2,如针对在图8a中指定为34a和70a的螺纹的截面部分在图8a中可以看到的。封闭元件28的进一步旋转进一步减小该间隙,如在图9a中可以看到的,其中用g3来指示减小的间隙。在如图10a中所示的,封闭元件28相对于接收结构24的约100°的旋转之后,可以看到封闭元件螺纹70a的截面部分已接触接收结构螺纹34a的截面部分,并且该间隙已变化到零,如在g4处所指示的。可以由本领域的技术人员以常规方式设计在螺纹之间具有初始间隙g1的螺纹34和70的布置。

鉴于初始螺纹间隙布置,如果用户通过如图7中的箭头108所指示的,使封闭元件28在逆时针方向上旋转来尝试打开封闭元件28,则封闭元件28最初将绕着竖直轴线旋转,但是将不会在最初向上轴向向外且沿着接收结构管口30移动。接收结构螺纹34和封闭元件螺纹70构造有初始间隙g1,使得其并未实现接收结构24与封闭元件28之间的轴向相对移动,直至已在预定的旋转角(例如,约100°)上发生相对旋转为止。只有在足够量的初始相对旋转之后,螺纹34和70才合作而使得封闭元件28沿着封闭物接收结构管口30轴向地向上(向外)移动。

在封闭元件28相对于接收结构24轴向地移动之前所需的旋转量可大于或小于100°,取决于裙部孔口74的特定设计以及封闭物20的各种其它特征。在图1、6和7中所示的最初组装取向中,每个剪切构件40向外突出到相关联封闭元件裙部孔口74中的一个中、且优选地部分地通过其—并且特别地部分地通过最初被所述多个易碎桥78划分的孔口74的细长部分74a。随着通常通过用户抓握并使封闭元件28在箭头108(图7和8)所指示的逆时针方向上旋转而在封闭元件28与接收结构24之间实现相对旋转,易碎桥78抵靠着相关联剪切构件40的前沿42连续地移动并由剪切构件40切断。图8示出接收结构24和封闭元件28之间在两个部件之间的一定量的初始相对旋转之后的相对位置,并且在图8中可以看到剪切构件40已经切断许多易碎桥(在图8中将其切断末端指定为78a)。

随着用户继续如图8中的箭头108所指示的使封闭元件28在逆时针方向上旋转,封闭元件螺纹70和接收结构螺纹34还未有效地引起封闭元件28的轴向移动,直至如先前所解释的那样已发生预定量的旋转(例如,约100°)为止—因此封闭元件28最初仅旋转而不会在最初相对于接收孔口24轴向向上移动。用户继续旋转封闭元件28,使得突出的剪切构件40每个连续地切断相关联的易碎桥78。在最后一个易碎桥78已如图9、9a和9b中所示的切断之后,每个横向突出的剪切构件40的前端42开始接合最后剪切的易碎桥78/78a与另一孔口74的细长开口部分74a的开头之间的栓带94的部分。裙部栓带94与剪切构件40的此接合可以使得裙部50的下部在相对方向上径向向外(至少临时地)变形,如图9、9a和9b中的箭头120所指示的。这引起裙部50的封闭元件下部中(尤其是栓带94处)的径向扭曲(其可以是暂时的或永久的),并且此径向扭曲随着用户继续在打开方向(在图9、9a和9b中用旋转箭头108来指示)上旋转封闭元件28而对于用户而言是明显的。

在某些应用中,可能期望裙部50的下部的径向扭曲和变形仅仅是弹性的且暂时的。在其它应用中,可能期望提供一种设计,其中,封闭元件28的至少一定量的径向扭曲和变形是永久性的非弹性变形。虽然封闭元件28的裙部50的下部的永久径向变形和扭曲在本发明的某些实施例中可能是期望的,并且虽然此永久性扭曲可以提供封闭物20的打开或者至少尝试打开的证据,但该径向变形为永久性的(或者其是暂时的)并不是本发明的宽泛方面的必需要求或基本特征。

在打开过程期间,随着封闭元件28旋转(在箭头108所指示的打开方向上)且随着易碎桥78由剪切构件40切断,每个易碎桥78的切断优选地产生可听的咔哒声。随着易碎桥78连续地切断,该可听咔哒声可能听起来有点像当常规拉链打开和闭合时产生的噪声。用户可以从声音辨别易碎桥78正在被切断。当然,用户还可以在视觉上观察易碎桥78的切断。根据用来将封闭元件28成型的材料,并且根据每个易碎桥78的特定厚度和/或形状,由每个易碎桥78的切断产生的声音可以或多或少地对于用户而言是可听的。根据本发明的宽泛方面,虽然特别地对于用户而言可听的声音的产生是优选的,但这并不是本发明的宽泛方面的必需要求或基本特征。

随着易碎桥78切断,无论用户是否听到声音,每个易碎桥78的切断还可提供轻微的触觉反馈,使得封闭元件28通过第一旋转角(例如,100°)的相对快速的旋转可以导致由正在打开封闭物的用户感觉到的大体上连续的振动感觉或反馈。根据本发明的宽泛方面,此可辨别触觉反馈(虽然是优选的)并不是本发明的宽泛方面的要求或基本特征。

随着每个剪切构件40开始接合封闭元件28的裙部50的下部并使其向外变形,接收结构螺纹34和封闭元件螺纹70开始以凸轮接合接触,该凸轮接合在封闭元件28上施加轴向力,趋向于将封闭元件28相对于接收结构24轴向向上—朝着图10、10a和10b中所示的位置推进。然而,封闭元件28最初未自由地相对于接收结构24向上移动,因为如在图9、9a和9b中可以看到的,每个剪切构件40的一部分仍位于相关联孔口74内以—从而防止在孔口74下面的裙部50的部分向上移动。因此,封闭元件裙部50经受轴向拉力并开始非常轻微地拉伸—优选地在材料的弹性范围内。

封闭元件28从图9、9a和9b中所示的位置的继续旋转趋向于将封闭元件28朝着图10、10a和10b中所示的位置轴向地推进,同时使得封闭元件凹部96(图9b和10b)邻近于剪切构件40移动,并且变形的栓带94中的每个凹部96适应每个剪切构件40的最大径向尺寸。如在图9b和10b中可以看到的,每个剪切构件40横向地呈锥形,使得其朝着其后端44缩窄。每个剪切构件40朝着其后端44的减小径向范围使得在封闭元件28在打开方向上的充分旋转之后,每个剪切构件40不再突出到封闭元件裙部孔口74中,并且对阳性地(positively)抵抗由裙部50的下部施加的向上力不再有效。当剪切构件40不再突出到裙部孔口74中时,已经在轴向方向上弹性拉伸的封闭元件裙部50现在能够克服与剪切构件40的任何现有摩擦接合,并且可以略微向上(在图10a和11a中的箭头130的方向上)弹开,并且这使得裙部孔口74的下沿向上移动通过每个剪切构件40,如在图10a和11a中可以看到的。

在图1—11b中所示的优选实施例中,裙部50的下部相对于每个剪切构件40向上弹开的动作优选地伴随有当用户将封闭元件28旋转到打开位置时由用户感觉到的物理感觉。用户可感觉到封闭元件28相对于接收结构24“向上跳”或“向上弹(popping)”或“向上突然释放(snappingup)”。封闭元件28在向上方向上的此突然移动是优选的,从而为用户提供打开过程的继续的进一步指示,但是此特征并不是本发明的宽泛方面的要求或基本特征。

参考图10和10a、11和11a,随着用户继续旋转封闭元件28,限定凹部96的每个栓带94优选地在箭头120的方向上保持向外扭曲,但是并不撕裂或切断。因此,在孔口74下面的裙部50的下部保持系(附着)到在孔口74上面的裙部50的部分,即使所有易碎桥78已切断。因此,如在图11a中可以看到的,现在可通过封闭元件螺纹70与接收结构24的螺纹34进行凸轮接合的动作将已经在箭头120的方向上径向地变形的裙部50的部分连同封闭元件28的其余部分一起向上拉动。并且,在封闭元件28进一步旋转时,封闭元件28轴向地进一步向上且沿着管口30移动(即,平移)。最后,螺纹34和70脱离接合,并且可以将整个封闭元件28从接收结构24向上提升以打开封闭物20。

将注意到的是每个剪切构件40的后沿44适合于引导封闭元件裙部50,因为其在封闭元件28随着封闭元件28由用户旋转的相对轴向向上移动期间在剪切构件40上且围绕着剪切构件40。

并且,每个剪切构件40的后沿44可以用于帮助在制造商最初将封闭元件28安装在接收结构24上时在剪切构件40上引导封闭元件28。

用于由制造商来组装封闭元件28和接收结构24的过程可以包括制造商仅仅在封闭元件28和接收结构24两者处于初始组装(封闭)取向(图1—7)的适当旋转对准的同时将封闭元件28在接收结构24上向下推,并且部件的柔性、尤其是封闭元件28的柔性将适应此安装。

在组装封闭物20的另一可能方法中,还可以随着封闭元件28在接收结构24上向下推而旋转封闭元件28,从而使接收结构螺纹34与封闭元件螺纹70接合—该旋转在两个部件之间的方位角(即,旋转)对准对应于全封闭、初始组装取向(图1—7)时的点处终止。

将认识到的是本发明的封闭元件28和接收结构24的组合可以设计成提供封闭元件28先前已打开或者至少进行了打开封闭元件28的尝试的一个或多个不同类型的指示。

还将认识到的是当封闭元件28的优选实施例最初由用户从接收结构24移除时,封闭元件易碎桥78切断,并且封闭元件下端可保持(且优选地保持)径向扭曲,但是封闭元件28也在没有任何单独的撕裂块或带由打开过程产生的情况下保持单体式结构。结果,不存在对于孩子而言可能是窒息危险或者将必须被单独地收回并保留以便处理掉的封闭元件28的小的单独块。然而,防止形成较小的单独的不连续浪费块的封闭物20的优选实施例的结构和操作特征并不是本发明的宽泛范围的基本要求。

在某些应用中,可能期望设计封闭元件28,使得在封闭元件28已打开并被从接收结构24移除之后,仍存在沿着裙部50的下沿的某些少量的向外径向扭曲或变形,其限定略微细长或椭圆形的形状(如在平面图中从上方或下方看到的)。在其它应用中,可能不期望具有永久变形,并且替代地可能期望将封闭元件裙部50设计成使得其一般地保持原始未变形的引人注目的形状。

将认识到的是可以改变易碎桥78的数目和在易碎桥78之间限定的开口,在图1—11b中所示的优选实施例中,分两组或群来提供易碎桥78,每个群适合于由两个剪切构件40中的一个切断。然而,可以仅用一个群来布置易碎桥78,或者可以以多于两个群来布置。易碎桥78的数目可以从一个变化至两个或更多。并且,虽然在优选实施例中所有易碎桥78具有相同的形状,但每个易碎桥78可以具有与其它易碎桥的形状不同的形状。

在裙部50的替代形式(未示出)中,裙部50可以包括两个大体上圆筒形的同心套筒,其在其上端处、例如在封闭元件上端部56处或其附近接合在一起。

此外,在此替代实施例中,孔口74可以位于裙部50的外同心套筒中的较高处,例如在封闭元件28的上端部56附近—在螺纹70之上或邻近于螺纹70。在此替代布置中,可以用l形支撑构件将每个剪切构件40接合到在裙部的内同心套筒下面的接收结构24,所述l形支撑构件具有在内外套筒之间向上延伸的竖直腿,从而将剪切构件定位于提高的孔口78中。

参考图6,封闭元件28的优选实施例示出为具有端部56,其与封闭物20的其它元件组合而在封闭物20封闭时防止外部环境与内部封闭物20之间的连通。然而,本发明设想可以将封闭元件28修改成尤其还包括端部56中的分配口(未示出),并且在封闭元件28和接收结构24两者上包括环状密封特征(未示出),使得当封闭元件28相对于接收结构24轴向向上移动时,此密封功能将起作用以防止流体渗漏并适应流动材料从此已修改封闭物的内部通过在封闭元件28的顶部上的分配口并且到外部环境中的分配。在例如美国专利号3,887,116;5,680,969;6,095,382;6,290,108;6,446,844;6,513,681;以及6,739,781中已知并且公开了封闭元件和接收结构上的此封闭元件分配口及此环状密封特征。

在另一实施例(未示出)中,可以将接收结构螺纹34和封闭元件螺纹70一起消除。在此实施例中,用户将旋转封闭元件28以切断易碎桥78并将每个封闭元件凹部96和栓带94定位成邻近于剪切构件40并由其横向地变形。然后用户将必须将封闭元件28向上拉以将其从接收结构24提出。

可以在编号1—13的以下陈述或方面中概括本发明:

1.一种封闭元件和接收结构的组合,其一起以最初组装的取向防止、但随后可以操作以允许通过接收结构的连通,包括:

所述接收结构,其包括

(a)至少一个横向突出剪切构件;以及

(b)限定接近通道的管口;以及

所述封闭元件,其具有

(a)开口端,所述接收结构管口延伸到该开口端中以适应所述封闭元件与所述接收结构之间的相对旋转;

(b)孔口,其用于在所述封闭元件和接收结构处于所述初始组装取向时最初接收所述剪切构件;以及

(c)至少一个易碎桥,其跨所述孔口的一部分延伸,用于在所述封闭元件和接收结构之间的相对旋转期间由所述剪切构件切断。

2.根据方面1所述的组合,其中

可以操作所述组合以通过此系统中的开口允许系统的外部和内部之间的连通;并且其中

所述接收结构是:(a)单独结构,其可以在此系统开口处附着到此系统,并且其限定通过所述接收结构的所述接近通道,用于通过此系统开口与系统内部连通;或者(b)整体式结构,其是此系统的单体式部分,并且包括通过所述整体式结构以限定此系统开口的所述接近通道;

3.根据前述方面中的任一项所述的组合,其中

所述接收结构是限定一个所述接近通道的主体;以及

所述系统是限定所述系统开口的容器;以及

所述主体在所述开口处与所述容器分开但附着到所述容器。

4.根据前述方面中的任一项所述的组合,其中,

所述管口限定凸轮和凸轮从动件中的一个;

所述封闭元件包括裙部,其限定(a)所述开口端,(b)用于在所述接收结构管口上接合所述凸轮和凸轮从动件中的所述一个的所述凸轮和凸轮从动件中的另一个,以实现所述接收结构与所述封闭元件之间的相对轴向移动,以及(c)所述开口端与所述凸轮和凸轮从动件中的所述另一个之间的所述孔口;以及

所述凸轮和凸轮从动件布置成适应所述封闭元件与所述接收结构之间的从所述初始组装取向的预定量的相对旋转,以使得所述剪切构件在所述封闭元件与所述接收结构之间的相对轴向移动开始之前切断所述至少一个易碎桥。

5.根据前述方面4所述的组合,其中

所述接收结构的所述凸轮和凸轮从动件中的所述一个是螺纹;以及

所述封闭元件的所述凸轮和凸轮从动件中的所述另一个是所述封闭元件裙部中的螺纹。

6.根据前述方面4和5中的任一项所述的组合,其中

所述封闭元件裙部包括(1)限定所述凸轮和凸轮从动件中的所述另一个的裙部上部和(2)限定所述孔口的裙部下部;

所述封闭元件裙部包括从所述孔口上面延伸到所述孔口下面的非易碎、但可变形栓带;以及

所述非易碎栓带限定(1)径向向内打开且(2)在所述裙部开口端处轴向打开的凹部。

7.根据前述方面4—6中的任一项所述的组合,其中

所述裙部限定用于接收所述剪切构件的凹部,其中,所述裙部由所述剪切构件接合以实现所述裙部的径向向外变形以适应所述封闭元件与接收结构之间的相对轴向移动。

8.根据前述方面4—7中的任一项所述的组合,其中

所述凸轮和凸轮从动件是双引导螺旋螺纹。

9.根据前述方面中的任一项所述的组合,其中

当所述接收结构和所述封闭元件处于所述初始组装取向时,所述剪切构件横向地向外突出通过所述封闭元件孔口超过所述至少一个易碎桥的径向范围。

10.根据前述方面中的任一项所述的组合,其中

所述至少一个易碎桥具有相对面向的侧面,其每个具有凹面构造。

11.根据前述方面中的任一项所述的组合,其中

所述接收构件包括彼此直径相对的所述剪切构件中的两个,并且

所述封闭元件限定两组的多个所述易碎桥,其中,所述两组的所述多个所述易碎桥彼此直径相对,并且其中,每组的所述多个所述易碎桥分别地可由所述剪切构件中的一个接合。

12.根据前述方面中的任一项所述的组合,其中

所述封闭元件限定以周向间隔开的构造布置的多个所述易碎桥,用于由所述剪切构件连续地切断。

13.根据前述方面中的任一项所述的组合,其中

所述剪切构件包括(a)前沿,其用于最初接合所述至少一个易碎桥;以及(b)后沿,其用于在所述封闭元件与所述接收结构的组装期间在所述剪切构件上引导所述封闭元件。

本发明人已发现具体实施本发明的优选实施例的一个或多个特征的封闭物可以提供指示封闭物已被打开或者拆封已发生的一个或多个新方式。

本发明人还已发现本发明的封闭物用于在没有过度操作复杂性的情况下提供操作优点。

本发明的发明人进一步发现用如所示的封闭物的优选实施例,可以容易地将各部件成型并容易地组装。

本发明的发明人进一步发现可以用适应具有低产品废品率的有效、高质量、大容量制造技术的设计来实现本发明的封闭物。

从本发明的前文详细描述及其示出中将很容易观察到在不脱离本发明的新概念或原理的真实精神和范围的情况下可实现许多其它变型和修改。

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