专利名称：设有防护带的螺旋顶盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种容器的封闭塞或挡盖装置，该装置具有一个带螺纹的帽盖，在其下部有一防护带或防护环，两者之间由一具有低机械强度的易断裂连接区连结，所说防护环的内部有一环状突起。
实际上，这种通常由塑料模压而成的挡盖或封闭装置适宜用来将帽盖螺纹拧紧在容器的螺纹颈部上，并在这样初步就位后，将其保险环或防护环锁紧在容器颈部螺纹下面外部形成的突缘上。
帽盖和防护环系由上述的易断区连结，该易断区通常基本上有规则地设在装置的周围，因此一旦挡盖装置就位即可环绕在容器的颈部上，使用者在第一次拧开帽盖时就可通过扭转、拉伸和剪切使所说易断区断开或撕裂，从而明显地进行第一次打开。
但实际上，在容器突缘下面的防护环被第一次打开之前，由于通常赋予的该环内突起的形状，锁紧通常不是绝对可靠而是颇有相对性的。经验显示实际上只有那些突起形成小的内凸边时才比较容易脱模，但这样的凸边在装配到容器上时并不能完全起到它们的作用。
从授予Dorn等人的美国专利US4890 754具体可知有一种具有突缘的容器用的挡盖装置，该装置具有一个带螺纹的帽盖，在其下部有一防护环，两者之间由一具有低机械强度的连接区连结着，所说防护环具有一个可变形的环状连接带，在其下部有一环状内突起，其顶面与装置的轴线垂直或基本垂直，而在其上部有一环状外突起，位于所说内突起和所说具有低机械强度的连接区的中间，所说环状外突起有一与帽盖接近的上表面，该上表面与装置的轴线形成一个锐角。
本发明的目的就是要提出一种挡盖装置来克服上述缺点，该装置可被可靠地模压出来，而后在防护环的夹持凸边的受到良好引导的接合下定位，不会发生易断连接区的撕裂问题，而所说凸边一旦被锁紧，可有效地保留在容器的突缘下面至少到第一次被打开，这样便可大大限制目前存在的蒙混打开的问题。
为此目的，本发明在防护环的内侧作了如下的安排，所说内突起的背离帽盖的下表面与装置的轴线成为一个锐角，并与朝向所说环的自由下边的一个斜面连结，该斜面与装置的轴线形成一个不同于所说突出部下表面的锐角，可作为预定中心用的斜面，这样当将帽盖装在容器上时，防护环便被突缘挤压使环状连接带受控地变形，从而保证防护环下部的可旋转的铰接似的连接。
特别可以理解的是，当内突起具有一定厚度时所说突起实际上可与容器在夹持突缘下面的颈部外径相切，从而目前容器的防护条件可得到有效的改善。
同样为了上述目的，本发明有一个补充特征是，所说环状锁紧内突起的所说上表面是以一个接近直角的钝角与所说突起在朝向帽盖的方向上的一个起始面连结的，该起始面与装置的轴线成为一个锐角，这种倾斜度顺畅的改变使它能够最佳地跟随现有容器的突缘形状。
按照另一个有利的特征，预定中心用的斜面和内突起的所说下表面两者在平行于装置轴线方向上的直线部分的高度基本上是相等的。
按照另外一个特征，防护环在其环状外突起下面的外表面上设有多个基本上与装置轴线平行的狭窄的加强筋。
按照一个具体的实施例，所说具有低机械强度的连接区是由多个基本上有规则地分布在装置周围的桥构成的，这些桥相互间用槽子隔开，所说桥的截面在环侧要比在盖子侧大些，这样在第一次打开该装置时，这些桥便可遗留在防护环上。
有利的做法是，将环状外突起上部面向帽盖底部的支承壁做成一个与封闭盖轴线成为向防护环侧敞开的锐角，其值最好在45°和90°之间，这样可促使防护环受控变形并环绕容器颈部定位而不会在易断区上发生问题。另外，内突起的所说起始面与装置轴线所成的角度约在0°和45°之间，而所说预定中心用的斜面的斜度在0°和20°之间。
除了涉及这样的挡盖装置外，本发明还涉及包含所说装置及容器本身在内的组装。
由于模压塑料的封闭盖常会发生制造上的困难，特别是在脱模上，因此本发明还提出一套解决这些问题的方案，该方案是在一套具有能复制本发明封闭盖空心轮廓的空腔的模具内采用改进的注塑模压工艺过程来完成的。
按照这个工艺过程，当该包括帽盖和保险环在内的封闭盖被模压成一个单件后，在脱模时需要进行下列工序—从对着防护环的外壁上移走模具的第一外部零件，该零件的高度从所说环的自由下边的较低处向上延伸到同一环在其内外突起之间的中间位置；—由于模具的第二零件抵压在防护环的外壁上，抵压的部位位于该模具的第一零件的上方与帽盖底部和所说易断区上面的一个区带之间，因而将一个转矩施加在防护环上使其夹持用的环状内突起环绕某一枢点向外旋转；—使模具的所说第二零件从对着封闭盖的外壁上沿着封闭盖轴线的横向方向移走；以及一在封闭盖的内侧进行基本上平行于其轴线的位移运动，通过最终顶出完成脱模。
采用这种方法便可容易地使环状内突起的非常显著的凸边形状脱模，而且完全与易断区的制造方式无关，因为后者是在该装置被模压时或被脱模后制造出来的。
另外本发明还有一个目的是要提供一种模具以便实现上述工艺过程，其特征在于，该模具具有一个基本上沿横向移动的模块，以便模压出帽盖底部及防护环的一直到其可变形的环状连接带的基本上一半高度外的外部形状。
本发明的其他特征和优点在阅读下面结合附图所作的说明后当更容易理。在附图中
图1为按照本发明的封闭或挡盖装置的一半为剖面一半为外观的主视图，该装置具有模压成为一个单件的帽盖及其锁紧环，它已可用来装到一个瓶子上；图2所示为图1的封闭盖在所要挡盖的容器的颈部上定位后，在该情况下防护环锁紧在瓶子突缘下面的情况图3所示为图1中标有III的部分放大后的详图4概略地示出压模及其可将封闭盖制成一个单件的实现过程；还有图5、6和7示出图1的装置在容器颈部上定位时其细部的半边剖面图。
现在参阅附图，由塑料(例如聚丙烯或聚乙烯)制成的本发明的封闭盖用标号1笼统地指出，该封闭盖具有帽盖2及锁紧环或防护环3。帽盖和环由多个连接桥4连结在一起，而后者被圆周面上的多个槽5分隔开来。桥4基本上均匀地分布在封闭盖的一个与其轴线基本垂直的整个周边平面上。这些桥4通常用来构成具有低机械强度的易断裂的连接区。该连接区在封闭盖首次被打开之前连结着帽盖的底部或下部6与防护环3的上部。
从连接区往下，所说防护环在其外壁上首先具有一个第一环状突起或外周凸边7，该凸边如从防护环的顶部向底部看(即向下离开帽盖2)，首先呈现的是一个与封闭盖的轴线1a成为一个向下敞开锐角α的斜面8，然后向内转回到一个对该轴线为横向的平面9上。这个斜面一般给出这样一个角度15°＜α＜90°。但角度45°＜α＜90°却是推荐采用的，这样，当“未被接触的”封闭盖第一次接合在接受它的瓶子上时，防护环3一面通过瓶子上的突缘，一面便被强制向外变形，以致使帽盖底部下面的这个斜面变得与帽盖底部对接，相应地并使连接桥4松弛。
在另一方面，防护环的内壁首先呈现的是一个基本上与轴线1a平行的面，然后基本上从平面9处向内弯折成为一个斜面12，该斜面与轴线1a形成一个向上敞开的锐角β，接着开始呈现的是一个第二内周凸边或内环突起13，该环所在高度因此低于外凸边7的高度。实际上，角β的大小为0°≤β≤45°。
从图中特别是图2和3中可以看到，按照本发明，内突起13的上表面13a(最接近帽盖的面)与轴线1a垂直或实际上垂直，以便形成一个畅通的夹持凸边，所说面13a另外还用一接近直角的钝角14与起始斜面12连结(实际上做不到直角，主要因为该零件是用模压塑料的方法制出的)。
再往下，内突起13继续成为一个与轴线1a形成一个向下敞开的锐角γ(20°＜γ＜60°)的斜面13b，所说斜面在其下部，本身又与一个角度为δ(0°＜δ＜20°)比前者更小的不同斜面15连结，这样，该封闭盖，更精确地说应为防护环3，从其底部的孔眼往上，就成为一个用钝角16将两个斜面连结在一起的双重截锥形15/13b，截锥形15本身终止在防护环的自由下端3a上，以倒圆部17与外壁连接。有利的做法是使两个斜面13b和15平行于轴线1a的投影高度h1和h2基本上相等，假定斜面15终止在倒圆部17的起始点上。
图2和3还示出由弹性易变形材料制成的防护带18的相对精确度，该材料在一倾斜的方向上将外部的和内部的凸边或突起7和13连结在一起构成刚性区，其形状和厚度都是精确适配的，一方面要使防护环能用最佳方式制造出来，特别是要使脱模操作容易进行，同时要使所说防护环在接合到容器上时变形能够受到控制。
如图2所示要使闭塞盖1在瓶子或容器19上就位，实际上只要在拧动螺纹时沿箭头F方向施力将封闭盖1压在瓶颈20上就可以了。这样内部制有螺纹的帽盖2便定位在瓶子的螺纹21上。由于接合面13b/15的双重斜度的引导和定中心，防护环3先是在越过瓶子的突缘22时边滑动边离开，然后通过其突起13被弹性地锁紧在这个突缘下面，其时该突起13最好在内部与瓶颈20上直径缩小处的外壁23基本相切。换言之，突起13的内径最好与瓶颈在壁23处的外径基本相等。
封闭盖1在瓶子19上的定位过程将在下面结合图5、6和7详细说明。
当第一次打开瓶子时，只要把帽盖2拧开，使它沿图2中箭头0的方向移动即可，这样便可用剪切和撕裂的办法使连接桥4断裂，于是所说连接桥便可在它们连结帽盖的上部断裂，这是由于在封闭盖的制造过程中一般都是使帽盖侧其有较小的截面。
在图4中可以看到，用模压方法制造这种封闭盖其实特别简单，只需一套具有有限个零件的模具在封闭盖的轴线1a方向和横向于该轴线(箭头F5)方向的两个方向上的位移运动即可。
更精确地说，该模具含有一个外部凹模24用来模制帽盖2的外部一直到小肩25为止，该小肩是在其精细的外部棱纹26的底部呈现的。在凹模24的下面设有一个模块27用来模制帽盖底部6和防护环3的外形一直到防护环连接带18的基本上中间的位置(参阅图2和3)。仍然在外侧，在模块27的下面设置着另一模块29用来模制防护环下部的外壁。而在内侧，有一凸模或内部嵌插模30用来模制盖子的上部横向顶壁2a的内部，以及封闭盖从帽盖顶到防护环底的整个侧边的内部轮廓，还有一个中心顶出模用来完成整个组合件并模制顶壁2a的中心部的内侧。
在图4左半部所示的封闭盖被模压的位置上，模具的全部零件均已合拢。封闭盖从模内脱出时要进行下列这些连续工序
—沿平行于轴线1a的箭头F1的方向退出凹模24使模具打开，—仍然平行于轴线1a只是沿相反方向即箭头F2的方向相对地退出模块29，从而使防护环3下部周围的区带向外界暴露，—沿箭头F3的方向退出凸模30，同时沿箭头F4的方向向上推动中心顶出模31，其时由于中间模块27的夹持，封闭盖跟随进行轴向移动，同时中间模块27通过足够的长度将转矩施加在防护环3上，转矩的中心与防护环3的连接带18处在同一水平高度上，这样位于所说连接带18下面的防护带的整个部分便将以上述中心为枢轴而向外旋转，因此内突起13便可从模中脱出，—随着防护环的这个部分向外作足够的退出(箭头f)，模块27便可在基本上与轴线1a垂直的箭头F5的方向上作侧向的拉开，—最后在箭头F4的方向上使顶出模31继续进行轴向位移便可完成顶出操作，防护环3将逐渐恢复其原来形状(箭头f’)。
可以注意的是，封闭盖1在其下部，特别是从连接带18的底部到接近其自由下边的范围内可以通过模压使在其上呈现多个沿防护环整个周边分布并且最好基本上与轴线1a平行的狭窄的外筋32(参阅图1和2)，这些加强筋32还可能加上一条或几条与筋32交叉的环状筋33(参阅图1)。
关于连接桥4或帽盖和环之间的其他形式的易断连接区的制造，可以注意的是，由于在模具上具有基本能横向移动的模块27，因此通常认为的关键问题即所说连接区在脱模时有可能显得过分脆弱在本发明中并不存在，因为本发明所设想的制造技术并不是专门对付这个问题的另外，很可能将这个连接区(特别是连接桥4)的成形放在整个封闭盖的脱模以后，在切割机械上用切刀进行的工序中制出开口5作为连接桥所需开的槽。但若偏爱在模压时制出这些桥，那么请注意，在实际上是可以制出任可形状的浮雕或挖割(特别如图3所示)。
当然，本发明也可设想各种不同的实施例变型。特别是，在连接桥4断裂后，可以使防护环3不再留在容器上，而是随着帽盖拿走。
为此目的，可在连接桥上添加一条比较牢固的系带将帽盖和防护环连结起来，这条添加的桥所用材料在每一侧都各安排一条初始裂纹，只要其中之一裂开便可使防护环断裂，从而可自由越过容器突缘的障碍。
图5、6和7示出封闭盖1在瓶子19上定位时的三个阶段。
在图5所示的位置上，防护环3的具有双重斜面136/15的下表面开始与瓶子19突缘22的上表面进行支承接触。
在图6所示的位置上，由于带螺纹的盖子2在瓶颈20的螺纹21上拧动使封闭盖2下降。
伴随着这个下降运动，与瓶子突缘22接触的防护环3进行控制的变形。
这个受控制的变形包括压缩连接桥连带使环状连接带18向外弯曲，该连接带随后从突缘22上移开并形成一个铰接中心，以便内突起13能环绕它向上转动同时从帽盖的轴线移开。
可变形的连接带18继续弯曲一直到外环突起7的斜面8触到帽盖2的底边上为止。
在该位置上，内突起13的下表面基本上成为垂直面防护环下部的外表面则向帽盖的轴线倾斜。外突起7的斜面8的宽度和倾斜度α因此可定为帽盖2的底边厚度的函数以便控制并限止可变形的连接带18的弯曲。由于内突起13的收缩这样就可避免连接桥4受到损伤。防护环3于是处在受力状态。
继续拧动盖子时可使内突起13的下表面13b沿突缘22滑动一直到突起13的端头就位于所说突缘的下面。由于连接带18的放松，防护环3于是恢复到其原始静止位置如图7所示的阶段。
与此伴随发生的尚有连接桥4的松弛以及防护环3下部外表面回复到一个与帽盖轴线基本平行的位置。
权利要求
1. 一种设有突缘(22)的容器(19)用的挡盖装置，它包括一个带螺纹的帽盖(2)，在其下部有一防护环(3)，两者之间由一具有低机械强度的连接区(4、5)连结着，所说环(3)具有一个可变形的环状连接带(18)，在其下部形成一个环状内突起(13)，其上表面(13a)与装置的轴线(1a)垂直或基本垂直，而在其上部有一环状外突起(7)位于所说内突起(13)与所说具有低机械强度的连接区(4、5)之间的中间位置上，所说环状外突起(7)具有一个与帽盖(2)接近的上表面(8)与装置的轴线(1a)形成一个锐角(α)，其特征在于，在防护环(3)的内侧，所说内突起(13)的背向帽盖(2)的下表面(13b)与装置的轴线成一个锐角(γ)，并与朝向所说环的自由下边的一个预定中心用的斜面(15)连结，该斜面与装置的轴线形成一个不同于所说突起(13)下表面(13b)的锐角(δ)，这样当将帽盖定位在容器上时，防护环(3)便被突缘(22)挤压，使环状连接带(18)受控地变形，从而保证防护环(3)下部的可旋转的铰接似的连接。
2. 按照权利要求1的挡盖装置，其特征在于，防护环的环状内突起(13)的所说上表面(13a)是以一个接近直角的钝角(14)与所说环状突起的一个起始面(12)连接的，该起始面与装置的轴线(1a)成一个锐角(β)。
3. 按照权利要求2的装置，其特征在于，内突起(13)的所说起始面(12)与装置的轴线(1a)形成一个约在0°和45°之间的角度。
4. 按照以上权利要求中任一项的装置，其特征在于，所说预定中心用的斜面(15)的角度在0°和45°之间。
5. 按照以上权利要求中任一项的装置，其特征在于，外突起(7)的上表面(8)的角度在45°和90°之间。
6. 按照以上权利要求中任一项的装置，其特征在于，预定中心用的斜面(15)和内突起(13)的所说下表面(13b)在平行于装置轴线(1a)方向上的直线部分的高度基本上是相等的。
7. 按照以上权利要求中任一项的装置，其特征在于，防护环(3)在其所说环状外突起(7)下面的外表面上设有多个基本上与装置轴线线平行的狭窄的加强筋(32)。
8. 按照以上权利要求中任一项的装置，其特征在于，所说具有低机械强度的连接区(4、5)是由多个基本上有规则地分布在装置周围的桥(4)构成的，这些桥相互间用槽子(5)隔开，所说桥的截面在环(3)侧要比在帽盖(2)侧大些，这样在第一次打开该装置时，这些桥便可稳固地留在防护环(3)上。
9. 按照以上权利要求中任一项的装置，其特征在于，环状外突起(7)的宽度基本上等于帽盖下边的厚度。
10. 在一套具有能模制所说装置空心轮廓的空腔的模具内采用注塑模压工艺来制造按照权利要求1至9中任一项的具有垂直轴线(1a)的容器的挡盖装置的方法，所说装置具有一个带螺纹的帽盖(2)，在其下部有一防护环(3)，两者之间由一易断的连接区(4、5)连结，所说环(3)具有一个可变形的环状连接带(18)，在其下部形成一个环状内突起(13)，其上表面(13a)基本上与装置的轴线垂直，而在其上部有一环状外突起(7)，所说制造方法的特征在于，当该装置被模压成一个单件后，在脱模时需要进行下列工序；—从对着防护环(3)的外壁上移走模具的第一外部零件(29)，该零件的高度从所说环(3)的自由下边的较低外向上延伸到同一环上内突起(13)和外突起(7)之间的中间处，—由于模具的第二零件(27)抵压在防护环的外壁上，抵压的部位位于该模具的第一零件(29)的上方与帽盖底部(6)上面的一个区带之间，因而将一个转矩施加在防护环(3)的所说可变形的环状连接带(18)上，使所说内突起(18)环绕某一枢点向外旋转，—使模具的所说第二零件(27)从装置(1)的外壁上沿着横向于装置轴线的方向移走，以及—在挡盖装置(1)的内侧进行基本上平行于其轴线的位移运动，通过最终顶出而完成脱模。
11. 包含挡盖装置及容器在内的组装，该容器(19)有一带螺纹的颈部(20)并在其下面设有向外突出的突缘(22)，当组装的容器运送时，按照权利要求1至9中任一项的挡盖装置的所说防护环(3)锁紧在容器突缘的下面。
12. 用来实现按照权利要求10的制造过程的模具，其特征在于，该模具具有一个基本上沿横向移动的模块(27)，以便模压出帽盖(2)底部(6)及防护环(3)—直到其可变形的环状连接带(18)基本上一半高度处的外部形状。
全文摘要
一种容器的封闭装置，包括一螺纹帽盖2和一个防护环3，两者通过一易断部4、5连结，环3有一可变形的环状连接带18，其下部有一环状内突起13，其上表面13a与装置的轴线1a基本垂直，其上部有一环状外突起7位于内突起和易断部的中间，外突起的上表面8与装置轴线1a成一锐角α，内突起的下表面13b与装置轴线成一锐角γ，并且与一个定中心用的斜面15连接，该斜面与装置轴线成一锐角θ，当帽盖放在容器上时，防护环被突缘(22)推压，使连接带18受控地变形，从而环的下部可旋转地被铰接。
文档编号B65D41/34GK1117722SQ9419113
公开日1996年2月28日 申请日期1994年2月9日 优先权日1993年2月9日
发明者约瑟·卡维尔海罗, 阿兰·弗朗肖特, 文森特·格拉齐, 皮埃尔·佩勒诺 申请人:自动铸模公司