容器的封盖组件 本发明涉及一种容器的封盖组件，更具体地说，它涉及一种用于加压容器的封盖组件，而且特别适用于盛装碳酸、会嘶嘶地发泡和加压的饮料以及任何流体或其他能在压力下装在容器里的内装物的容器。
在某些情况下，高的内部压力能促使通常的封盖从颈部猛烈冲起并由此使周围有遭到损伤或破坏的危险。例如在初次打开一个嘶嘶地发泡地饮料容器时，这就可能成为一种特别的问题。盛装在容器里的内装物常常会产生高压，致使饮料能保持一种良好的“嘶嘶发泡声”。如果容器在打开之前被加热升温或被敲打、摇动，则压力常常会急剧地升高。在封盖组件使用短螺纹或快节距螺纹，例如90度封盖螺纹情况下，问题就更糟，因为根据这种设计会使封盖容易从颈部卸掉。
本发明提供一种用来存放压力下的固体或流体的容器封盖组件，上述组件包括：
一个容器颈部；
一个用于上述颈部的封盖；
一个在上述颈部和封盖中的一个上的第一螺纹；
一个在上述颈部和封盖的另一个上的第二螺纹；
上述第二螺纹是能与上述第一螺纹啮合的；
在上述封盖被向下旋紧在上述颈部上时，用于在上述颈部和封盖之间形成一密封的装置；
在上述颈部和封盖上的相互能啮合的构件，以在上述封盖处于沿上述容器颈部一浮起的方向的轴向压力下时，阻止或限制上述封盖沿旋松方向超过一居中位置的回转；
其中，上述颈部和封盖被构造和配置成能提供一个至少在上述封盖处于上述居中位置时，用于从上述容器颈部排放气体的排放口。
最好，在颈部和封盖中的一个上的螺纹在邻接其相应开口的端部处有一较宽的部分，而在颈部和封盖中的另一个上的螺纹比上述一个上的螺纹的较宽部分要窄，由此，在封盖从封闭位置卸下时，就能通过颈部和封盖中的上述一个上的螺纹之间的间隙释放压力。
由此可见，本发明是通过在颈部和封盖上设置锁定装置来解决上述技术问题的，以暂时阻止局部处在被旋松位置上的封盖的旋松，而允许过多的压力从容器内排放出来。止动装置被制做成这样，即将封盖从封盖所处的居中位置开启所需要的力是随着容器中的气体压力的增加而增加的。最好，在容器颈部和封盖上的螺纹几何尺寸被制做成这样，即一螺旋状的排放通道是处在颈部和封盖螺纹之间，由此，一旦在容器和封盖之间的密封被破坏，容器里的过多压力就在上述螺纹之间排放出来，但这是在封盖旋松之前就完成了。最好，排放是沿着螺纹之间的通道进行而封盖由锁定装置锁定在它的居中位置上。转好的是横过颈部和封盖上的螺纹设置一些在本技术领域中公知的那种切口，由此提供一些在居中位置上的附加的气体排放口。
这样的配置结构能防止人们已开始旋松封盖而在过多的气体从容器排放完成之前，容器内部压力迫使封盖脱开容器的趋向。
本发明设计成特别适用于碳酸饮料容器，然而，这点应理解，即本发明可以在与加压的容器封盖组件相关的其他领域里用作压力安全封盖。
最好，允许回转的装置和制止或阻止越过居中位置的回转的装置，在封盖基本上不处在沿着从容器颈部浮起的轴向压力下时起不限制或阻止它回转的作用。由此，压力安全特性是与压力相对应的，而且在封盖不在压力作用的情况下打开或封闭容器时并不阻止封盖的回转，例如在容器的内装物已基本或完全卸压的情况下。
最好，形成这样的结构配置，即至少封盖上的一部分螺纹和至少颈部上的一部分螺纹的配置是当封盖接近或处在颈部的居中位置时，能允许封盖不回转地相对颈部作有限的轴向移动或位移，用这种配置，容器中的任何内部压力将沿着从容器颈部浮起的方向轴向地“提起”或使封盖位移。
最好，允许回转的装置和制止或阻止越过居中位置的回转的装置在封盖接近或处在居中位置时是由螺纹使其与封盖的轴向位移相对应。在封盖沿着从容器颈部浮起的方向轴向位移时，限制或阻止作用产生效果；而在封盖不沿着从容器颈部浮起的方向轴向位移时，限制或阻止作用不产生效果。限制或阻止作用只要通过对封盖施加一个外部向下的轴向力就能被克服或解除，以抵销使封盖轴向朝上位移的内部压力，由此，封盖就被移回到它的非位移的状态。然后，封盖就能被容易地旋松而通过居中位置，以将容器打开。
因而，这种结构配置不仅与作用在封盖上的内部压力相对应，而且与旋松封盖的人所施加的外部压力相对应。从这方面来说，安全特性是取决于人们旋松封盖的强度。例如，由于小孩可能不会很紧地夹紧封盖，而一个普通的封盖又可能在高压下不能控制地顶出，因而他就会因一个普通的封盖而冒较大的危险。然而，利用上述的结构配置，封盖将被保持在居中位置，直到内部压力降低到小孩能松开封盖的较低程度为止。另一方面，一个比较强壮的成年人处理一个普通封盖就可能比小孩冒的风险小，因为成年人会用较强的夹紧力，以防止普通封盖不能控制地顶出。一个成年人也会用类似方式，较早一步地施加一个较大的轴向朝下的外力，以解除本发明的阻止作用。虽然在封盖被初始旋松时它会开始不可控制地顶出，但本发明的结构配置的作用将使封盖保持在居中位置上，直到压力被降低。
允许封盖的回转和阻止或限制封盖的回转装置最好包括设置在颈部上的至少一第一构件，它是与设置在封盖上的至少一第二构件能相互啮合、以形成一个抵接止动。
允许封盖回转和阻止或限制封盖回转的装置最好与颈部上的螺纹、和/或与封盖上的螺纹成一体或作为一部分形成。
相互能啮合的构件最好包括一个在第一或第二螺纹的侧面上形成的阶梯或切口，以提供一第二或第一螺纹抵靠在其上的抵接面，以阻止或限制当封盖处在由容器里的内装物产生的轴向压力下、在居中位置沿封盖旋松方向的回转。最好把一些用作相互抵接的互补的阶梯或切口设置在第一和第二螺纹的两者上。
在一个优选实施例中，一第一螺纹设置在颈部和封盖中的一个上，而一第二螺纹设置在颈部和封盖中的另一个上。第一螺纹形成一第一个至少沿一个侧面的阶梯构形，以便提供一第一抵接表面，从而在封盖被旋松且沿着从容器颈部浮起方向轴向向上位移时，第一抵接表面和第二螺纹的一部分啮合；第一螺纹有基本平滑的侧面，且第二螺纹的一端用作与第一抵接表面啮合的一第二抵接面。
在这个实施例中，一个突出的特征是：上述抵接表面不是平的，最好在一轴向平面上至少是由互补的凹形(例如凹入)和凸形(例如凸起)表面形成，以把一个嵌套在另一个之中；在压力被释放的同时提供辅助平滑打开的构形。例如，第一螺纹的第一抵接表面可以是曲面或是平直的角形或凹入表面，而封盖螺纹的第二抵接表面包括封盖螺纹的凸形端面。这种结构配置提供一个附加的安全特性，防止在较强压力下或者由于磨损，抵接的表面可能相互爬过而使封盖回转通过居中位置。把一个抵接表面嵌套在另一抵接表面中的配置提供了将各表面一起正确地定位的一个钩，而且随着封盖承受的内部压力越大，这种正确定位的作用也将越强。
容器颈部上的螺纹最好成一整体地形成两部分，邻接容器的顶部的第一部分有一第一较宽的横截面，在第一部分下方的第二部分有一第二较窄的横截面。在第一和第二部分之间的过渡部分在颈部螺纹的下表面上提供一个阶梯，在封盖受容器内部气体的轴向压力的作用下被旋松时，封盖螺纹的一端抵靠在此阶梯上。颈部螺纹的上表面基本上是连续的，因此在容器内没有轴向压力时，封盖的旋松(或者把封盖旋紧)能平滑地进行。
容器的封盖组件在它的封闭位置和完全松开的位置之间可以包括在多个在居中位置处限制或阻止回转的装置。
本发明的容器封盖组件可以只是单头螺纹，最好是多头螺纹。在优选实施例中，螺纹包括有四头的。在这种情况下，允许回转和限制或阻止超过预定位置的回转的装置可与多头螺纹结构中的所有螺纹相关联，或者可以只与这些螺纹中的一条或几条螺纹相关联。在优选实施例中，为多头螺纹结构中的每条螺纹段提供一允许回转或限制或阻止回转的相应的装置。
当封盖处在它的居中位置时，用来排放内部压力的装置可包含使压力在颈部和封盖之间逸出的装置，例如通过螺纹和围绕螺纹的通道。在优选实施例中，螺纹的配置提供一条当封盖被限制在居中位置时沿着螺纹之间的一螺纹路径的通畅的逸出通道。最好借助本技术领域里公知的横过颈部和封盖螺纹延伸的横向的气体排放槽设置另一条气体排放路径。
最好第一螺纹包含第一螺纹部分，其中至少一部分由一个具有一第一横截面的第一螺纹间距分离，而第二螺纹包含第二螺纹部分，其具有一个比第一横截面要小的第二横截面，由此在第一螺纹和第二螺纹之间提供一条排放间隙，以允许沿着第一和第二螺纹之间的路径，排放来自容器内的内部压力。
在封盖和颈部螺纹上还可设置一些类似于那些通常用在碳酸饮料容器封盖组件中的附加地或可替代地、相互可对正的排放通道，在这些通道相互对准时能使压力逸出。这些排放通道可设置在各螺纹的各段上，当封盖达到居中位置时，通道就相互对准。
本发明的气体压力释放装置和居中阻止装置与那些通过回转90度或更少就被完全旋紧在容器颈部上的封盖相连是特别有用的。这种封盖有陡急倾斜的螺纹，在压力下它比多头螺纹更容易顶起。但这种陡急倾斜的螺纹也可能产生一些问题，由于在处理容器封盖组件时，封盖可能被旋松脱落，特别是容器的内装物如果是产生压力的话。因此，本发明的容器封盖最好在容器和封盖上包含有锁定装置，以将封盖紧紧地保持在容器颈部上，直到在封盖上施加一正确的旋松转矩为止。最好锁定装置包括容器颈部上的多个锁定构件和在封盖裙部的内侧面上的多个轴向锁定筋条。锁定构件最好有一个以一定角度相对于容器颈部的半径倾斜的锁定表面，而且当封盖处在封闭位置时，锁定筋条是支承在上述表面上的，由此，锁定筋条和上述表面之间的压力促使封盖进入到封闭位置。这有助于在封盖和容器颈部间实现一气密密封。在国际专利申请PCT/GB 92/01255号(以WO 93/01098公开)中对这种锁定和促进装置作了详细的说明，在此合并予以参考。
容器的颈部最好有一个平滑的而且稍带圆角的唇部，以使饮料能直接地从容器倒出。最好在封盖处于向下旋紧位置上在封盖和颈部之间通过封盖底部的内侧面和此唇部之间的抵接形成气密密封。考虑到制造公差的轻微变化，在封盖的底部的内侧面上最好设置一个能压缩的气密的软衬垫或一层气密的弹性体，以辅助上述的气密密封。也可在容器和封盖之间形成其他可替换的气密密封，例如过盈配合密封、“O”型圈密封、以及如本技术领域公知的通过从封盖底部垂悬下的插塞并对颈部的内表面密封所形成的插塞密封。
在另一个优选实施例中，组件还包括一个大致呈三角形的横截面的圆周形的密封筋条，它从颈部或封盖上的一第一表面突出，用于抵靠在封盖或颈部的一第二表面上，在封盖被向下旋紧时形成一压紧密封。密封肋条，例如可从容器颈部的唇部朝上突出，用以抵接在封盖的底部上。一般，密封唇部从颈部的一侧表面朝外突出，或从封盖的一侧表面朝里突出。在这种情况下，第一和/或第二表面最好与组件的纵轴间成角度2°～20°的倾斜(例如成斜面或斜角的)。
较好的该密封筋条的调度取为0.025mm-1.00mm，最好为0.025mm-0.25mm。
较好的该密封筋条从容器颈部的唇部朝外突出，这就使密封筋条还能在从容器里倾倒流体时，起一漏液减少器的作用。最好该密封筋条的三角形横截面中的一个侧面大致与容器颈部的顶面平齐，而且最好与容器颈部的纵轴垂直。
第一和第二螺纹可以有本技术领域里公知的正方形或矩形或圆形的横截面，最好颈部和封盖螺纹中的一个的至少部分螺纹基本上呈三角形横截面，因为这种横截面在容器和封盖的大批量自动地注模或吹塑生产中是容易撞开模的。
本发明还可附加地包括一些特征，这些特征在我们公开的国际专利申请PCT/GB91/00850(即，WO-A-91/18799)PCT/GB 92/01255(即，WO-A-93/01098)和我们的英国专利申请第9,223,779.1号和第9,226,320.1号文件中都已作了说明，这些文献中的内容在此合并用作参考。尤其是封盖可通过回转约360度或较少一点就能被固定或卸下，较好的是回转约180度或较少一点，或者最好约回转90度或较少一点。
下面参照着附图，通过举例来说明本发明的特定的实施例；其中：
图1是表示本发明的容器封盖组件在封盖向下旋紧在密封位置上的侧视图，其是用局部剖切的横断面来表示封盖的；
图2是表示图1的所示容器封盖组件在把封盖卸下后的侧视图；
图3是表示图1所示的容器颈部的螺纹的突起的平面图，其上用点划线表示处在向下旋紧的、密封位置上的封盖螺纹；
图4是表示与图3所示类似的突起的平面图，但其上的封盖螺纹是处在局部被旋松，被阻止和排放气体的位置上；
图5是表示与图3和图4所示类似的突起的平面图，但其上的封盖的螺纹是处在没被阻止的旋紧/旋松位置上；
图6是表示本发明一第二实施例的颈部的与图3～5所示类似的突起，它有三角形/不规则四边形的横截面；和
图7是表示垂直地通过图6所示的实施例的封盖和颈部的螺纹所取得的横截面图。
现参照图1，封盖组件包括一个用来装碳酸饮料的容器11的容器颈部10和一个封盖12，这两者都是用塑料制造的。容器11和封盖12可用已知的方式、由PET和聚乙烯等材料、分别利用吹塑法或注模法形成。颈部设有一四头的第一螺纹14，而封盖设有一相应的四头的第二螺纹16。在这个特定的实施例中，这些螺纹的横截面是正方形或矩形。螺纹的细节将在后面说明。这些螺纹为封盖12相对颈部10回转约1/4图(90度)提供了条件，以使封盖能从完全封闭的位置移动到完全打开的位置。
这个组件有锁定装置，以把封盖10确定保持在颈部上的完全封闭的位置上。该锁定装置包含一对颈部元件18，它们相互间隔180度，而且从颈部沿径向朝外突出，它们能和从封盖10的内表面沿径向朝内突出的四个轴向的封盖筋条20中相应的几个啮合。这种锁定装置的细节在我们的已公开的专利申请NO.PCT/GB 91/00850号(即WO-A-91/18799)和PCT/GB 92/01255号(即WO-A-93/01098)中已作了说明。沿着旋松封盖的方向、从外面加一个转矩就能把这锁定装置解开。在这一典型的实施例中，锁定装置18有各自的抵接面19，它们是相对于径向倾斜的，以便提供一个弹性推进作用，促使封盖12进入到它的完全封闭位置。
封盖组件还包括密封装置，从而，当封盖处在它的完全封闭位置上时，在封盖12和颈部10之间形成一压紧密封。密封装置包含有一层在本技术领域里通用型式的弹性体13，其设置在封盖12的底部的内表面上。这层弹性体13压靠在颈部10的顶表面15上，以形成气密密封。即使非常轻微地旋松封盖，也会把此密封解开，而使气体能从容器11的内部通过螺纹14、16而进入到大气中。
上述容器封盖组件还设有一个防滥用识别圈40，它的型式已在我们的国际专利申请PCT/GB 93/02341中描述和提出过，它的全部内容将在此合并予以参考。简单地说，这个防滥用识别圈40设有一些连接到封盖12上的易折断的接头41和一些抵靠在容器颈部的一凸缘43的下侧缘上的可挠曲的舌片42。在把封盖首次向下旋拧到容器颈部上时，这些舌片42的挠性使得防滥用识别圈40啪地一下扣锁在容器颈部的凸缘上，然而旋松封盖帽就会使该封盖帽和防滥用识别圈在易折断接头41处分离。为了保证使它们发生分离，在容器颈部上于凸缘43的下边设置一些棘齿44，以阻挡防滥用识别圈沿着封盖的旋松方向的回转，从而在封盖被旋松时，施加一扭力和横过易折断接头41的张力。
封盖组件有一安全特性，以在使用者开始旋松封盖时，防止封盖10在内部压力作用下、会可控制地旋开的可能性。从图3～5中可清楚看到，在这个实施例中，该安全特性是由螺纹14和16的配置来提供的。
颈部螺纹14的每段螺纹在其最接近颈部10的开口端24处通常有一个宽的第一部分30和一个较窄的第二部分32，它是在上述宽的第一部分的下方延伸的。在这宽的第一部分30连接到杆状第二部分32的区域都在第一部分30的下侧缘形成一个阶梯状轮廓，以确定出一第一抵接表面34。该抵接表面包括一个以凹入轮廓形式的切口(在轴向平面看)。抵接表面的最外侧角部36起一定位唇部的作用。颈部螺纹段的顶面是平滑的而且在上述第一部分和第二部分之间是连续的。
封盖螺纹16的每段螺纹比颈部螺纹14的相应段要短，而且都有直的和平行的侧边和圆形端头。封盖螺纹的每段螺纹的宽度大致和上述窄的第二部分的那段一样。每段封盖螺纹段的稍许远离封盖12的开口端的圆形端头38的用作与颈部螺纹的第一抵接表面34啮合的一第二抵接表面。
如图3～5所示清楚可见，颈部螺纹体14的相邻两段的第二部分32之间的间距比封盖螺纹段的横截面宽度要大，这使得当封盖处在一回转位置、即封盖螺纹段在各相邻的颈部螺纹段的第二部分32之间时，封盖12能在颈部10上沿轴向有一有限量的移动。而各相邻的颈部螺纹段的第一部分之间的间距是恰好足以宽到能通过封盖螺纹段(见图5)，但一这宽度不允许作不带转动的单纯的轴向移动。
在使用过程中，在封盖12处在它的封闭位置时，螺纹的配置是如图3所示。如果容器里有很小或者没有压力，于是，当封盖被旋开时，封盖螺纹段将沿着一圆周方向开始移动，直到它们支承在颈部螺纹段的平滑的顶表面上(见图3)，此后，封盖螺纹段将浮跨在颈部螺纹段的平滑顶表面上(见图5)，使封盖12能从颈部10随意地旋松。
然而，如果容器内的内装物是产生压力的，则当封盖被初始旋松时，内部的压力将作用在封盖上，使封盖12沿着从颈部10往上浮起的方向轴向地“提起”或位移，这种位移可由各相邻的颈部螺纹段的第二部分之间的较宽间距来提供。于是，封盖螺纹段被保持在与第一螺纹段的下侧面相接触的状态。从封盖由封闭位置被移动这瞬间开始(见图2)，一条畅通的排放通道在螺纹间产生，以释放压力。如果封盖在压力作用下继续被旋松，或者内部压力大到足以使封盖开始能自动旋松，那么封盖螺纹段的端面38将进入到与颈部螺纹段的抵接表面34相啮合的状态，由此阻止封盖沿旋松方向的进一步转动(见图4)。
此后，封盖12就被保持在容器颈部10上的居中位置上，封盖螺纹16的顶端的凸形部分嵌套在抵接表面34的下凹形切口内。这提供了正确定位的作用，以防止颈部和封盖的螺纹14和16例如在有极大的内部压力作用下发生相互错扣的趋势。这点很显然，即，作用在封盖上的内部压力越高，正确定位的作用就越强。正确定位作用还将取决于颈部螺纹上的抵接表面32的精确的形状。
在螺纹处在图4所示的状态下，封盖12被充分地提升到容器颈部之上，以使由第一和第二密封面22、28和脊26所形成的密封松开，由于气体能从颈部和封盖之间逸出，因而内部压力就被排放掉。如图4所示，上述畅通的通道是已处在颈部和封盖的螺纹14、16之间的，通过这些通道，压力可释放。此外，在封盖螺纹16的螺纹段上和颈部螺纹14的螺纹段上可设置附加的排放通道39，这些排放通道39设置成这样，即当螺纹处在如图4所示的位置时，封盖和颈部螺纹段上的排放通道是对正的，以提供一条气体能排放逸出的通路。
一旦内部的压力下降到安全的程度，就能转动封盖12，以使颈部螺纹段通过封盖螺纹段的突出角部36。突出角部36的尺寸和形状控制着松开第一和第二抵接表面34和38的啮合对一使用人员来说难易到如何程度，例如，可能需要把封盖轴向地压向容器，以松开第二抵接38顶靠第一抵接面34的啮合。在内部压力已不再大到足以将它保持它的位移状态时，封盖12也许在重力作用下会自动地下降。
下面，参照图6来说明本发明的一第二实施例。它至少在容器颈部和封盖的局部上有三角形横截面的螺纹。为清楚起见，图6上未示出封盖螺纹。同样，为清楚起见，与图1～5所示的排放通道39相似的排放通道也被省略了。颈部螺纹51设置成提供一个四头的1/4圈就能起封闭作用。每段颈部螺纹51包含有一个实际上具有不规则平行四边形(或梯形)横截面的顶部52、和一个实际上具有三角形横截面的下部53。在螺纹51下侧部分的螺纹51的顶部和下部之间的一个阶梯部54提供一抵接表面，它用于在容器的内装物的压力作用下，当封盖部分地被旋松时用来抵靠横截面基本上呈三角形的封盖螺纹的一端。颈部螺纹51的第一部分52径向地抵靠在颈部的周围，以确定出凹槽55，在容器内部压力被释放之后移动封盖时，具有三角形横截面的颈部螺纹是沿上述凹槽滑动的。
在图7中以横截面更清楚地表示出第一螺纹部分52的不规则四边形和四角形凹槽55，此图也表示出处在凹槽55中的封盖57的三角形横截面的螺纹56。
虽然在上述实施例中提到的容器颈部和封盖都是用塑料制成的，但应理解，即颈部和封盖中的一个或两者都可以用其他材料构成，例如颈部可用玻璃制成；封盖可用金属构成。
这点也很清楚，即虽然上述实施例使用了在容器颈部的唇部和封盖底部上的一层弹性件之间旋转的密封，但在改进的实施例中也可使用其他密封装置。
这点应强调，即上述说明只是表达本发明的一优选实施例，在不脱离本发明的范围和主题的前提下，可作出细节的改进。