防盗瓶盖与瓶颈 本发明涉及容器封闭装置，特别涉及由注塑成型的防盗瓶盖和瓶颈，用于盛放液体，如牛奶或果汁的瓶子。
用于吹模瓶子的注塑成型瓶盖已经使用多年。一般地，可以得到两种瓶盖，推压式瓶盖和拧紧式瓶盖。推压式瓶盖通过将瓶盖与瓶子开口对齐然后简单地在瓶盖顶部施加轴向力而安装到位，拧紧式瓶盖一般需要将瓶盖与瓶子对齐并向瓶盖施加旋转力。某些情况下，如果将它与使用它的瓶子一起进行认真设计，可以使拧紧式瓶盖安装所需的旋转力减小甚至消除。这种注塑成型瓶盖经常是由低密度聚丙烯制成，该材料是注塑成型中使用的通用材料。
与注塑成型瓶盖相关的一个问题是防盗显示联接，该联接是瓶盖与瓶之间必然产生的。形成防盗显示联接的一种方法是使用具有带内棘齿的棘环的拧紧式瓶盖和带外棘齿的瓶颈。当瓶盖拧紧在瓶颈上时，瓶盖的棘齿骑在瓶颈上相配的棘齿上，使瓶盖完全紧固在瓶颈上。这样，当使用者想用小于中值的拧力拧下瓶盖时，瓶盖上的棘齿与瓶颈上相配的棘齿可靠地啮合，防止瓶盖拧松和开启。当在拧松方向上向瓶盖施加更大的拧力时，棘环从瓶盖上脱离，瓶盖从瓶颈上拧下。这种方式下，棘环从瓶盖上脱离成为瓶子被开启的直观证明。
虽然带防盗显示环的瓶盖和带棘齿的瓶颈的结合提供了一种可接受的防盗显示联接，这种联接还是有其局限性。具体地，一个人可以将棘环地底部边缘向外拉，然后再朝瓶盖顶部向上拉，以解除瓶盖和瓶颈的棘齿的锁紧状态。然后，可以在棘环不脱离瓶盖的情况下拧下瓶盖，将瓶盖重新拧到瓶颈上。如果这种情况发生的话，当瓶盖被拧下而后又拧到瓶颈上时就不会有直观的证明。因此，在某些情况下，目前的瓶盖与瓶颈之间的防盗显示联接不能提供最佳的防盗显示性能。
由于上述原因，需要一种改进的防盗显示瓶盖和瓶颈，其具有进一步限制他人盗用瓶中内容物的能力。特别地，需要一种防盗显示瓶盖和瓶颈，其能够限制他人将带棘齿的防盗显示环从瓶颈上相配的棘齿上撬起，将瓶盖从瓶颈上拧下，然后再将瓶盖重新拧到瓶颈上。
因此本发明一个基本目的是提供一种改进的防盗显示瓶盖和瓶颈，用于盛放液体如牛奶和果汁的瓶子。
本发明的另一个目的是提供一种改进的瓶盖与瓶颈之间的防盗显示密封。
本发明的另一个目的是提供一种带有改进的棘环的防盗显示拧紧式瓶盖，该棘环能够限制他人将棘环下部边缘向外拉，然后朝瓶盖顶部向上拉，以解除瓶盖棘齿与瓶颈棘齿之间的锁紧状态。
本发明的又一个目的是提供一种带有改进的圆环的瓶颈，能够使从瓶盖环外部底角插入物体，将瓶盖棘环从瓶颈上撬起而解除瓶盖棘齿与瓶颈棘齿的锁紧状态变得非常困难。
本发明涉及一种能够满足瓶包装物需要的防盗显示瓶盖和瓶颈，该瓶包装物具有改进的防盗显示密封。具有本发明特征的瓶包装物大致包括一个瓶盖和一个瓶颈。
本发明的瓶盖包括一个圆形盖，一个靠在盖周边部的裙部和一个防盗环。瓶盖的裙部包括一个带螺纹的内表面，用来将瓶盖紧固到瓶颈上，及一个具有带半圆形向外延伸凸起的环形法兰的下端。瓶盖的防盗环包括多个可与瓶颈上相配的棘齿啮合的棘齿。防盗环通过法兰向外延伸凸起与防盗环棘齿之间的易断裂联接部分与法兰联接。每个易断裂联接部分一般由各凸起下表面和防盗环各棘齿的上表面之间的重叠区域限定。
使用与棘齿相联的凸起作为联结防盗环和瓶盖裙部的方法，使瓶盖能限制他人将棘环下边缘向外和向上朝瓶盖顶部拉，因为凸起与棘齿之间的强联接抵抗了拧力。因此，本发明中瓶盖的设计，其中裙部与瓶盖防盗环的联接是通过凸起与防盗环之间的联接来完成的，使瓶盖具有增强的防盗性能。
本发明的瓶颈包括一个位于其上端的开口，一个具有固定瓶盖用螺线的圆柱形外表面，在螺线下面的圆形棘齿部分，及棘齿部分下面的圆形转移环。棘齿部分具有棘齿，能与瓶盖上相配的棘齿啮合。圆形转移环包括一个环形上表面和一个在环形上表面圆周上向上延伸的环形隆起。
本发明中瓶盖与瓶颈的螺线被适当地选定尺寸，使当瓶盖拧到瓶颈上时能密封地啮合。当瓶盖拧到瓶颈之后，防盗环的下边缘紧邻转移环的上表面，瓶颈的棘齿与瓶盖的棘齿啮合，以防止在不解除易断裂联接部分的情况下从瓶颈上卸下瓶盖。防盗环的下边缘位置与转移环的上表面相邻，为本发明中瓶盖与瓶颈的组合提供了附加的防盗性能。特别地，当瓶盖完全拧到瓶颈上时，转移环的隆起完全环绕棘齿的下部，使在棘环外部下角下面插入一个细的物体如手指非常困难。因此，在棘环下面插入一物体，将棘环从瓶颈上撬起，从而解除棘环的棘齿与瓶颈的棘齿之间的锁紧状态是非常困难的。
当考虑下面的详细说明、权利要求书及附图后，本发明的这些和其他特征、情况、目的和优点将得到更好的理解，其中：
图1是根据本发明制成的瓶盖的透视图；
图2是根据本发明制成的瓶盖的顶视图；
图3是根据本发明制成的瓶盖的底视图；
图4是图2中沿线4-4的剖视图；
图5是图3中沿线5-5的放大视图；
图6A是图5中所示齿的放大的底视图；
图6B是图5中所示齿的放大的顶视图；
图7是根据本发明制成的瓶颈的顶视图；
图8是根据本发明制成的瓶颈的侧视图；
图9是图7中沿线9-9的剖视图。
应该理解，附图不一定是按比例的，实施例有时用图形符号、假想线、图形示意和局部视图来表示。某些情况下，对于理解本发明不必要的或会对理解其他细节造成困难的细节可能会省略。当然应理解，本发明并不一定局限于此处所示的特定实施例。
在下面对附图的说明中，各图中相同的参考数字将用来表示相同或相近的部件。
图1和图2概括描绘出瓶盖11的外形。瓶盖11包括一个圆形盖12和一个外表面上形成滚花15的侧裙部14。在侧裙部底部形成法兰16。法兰16包括多个半圆形向外延伸的凸起17，凸起17绕法兰16均布。棘环18包括多个棘齿20，通过围绕着法兰16圆周上的相隔的各齿20与各凸起17之间的联接，棘环18与法兰16的凸起17易断裂地联接。从图4中可以看到，棘环18具有一个下边缘21和一个外边缘22，它们在棘环18的外部下角23处会合。
图3示出了盖12的底部24。在裙部14内表面上形成4个不同的螺线26。在盖12底部24上还形成了一个密封塞28。
一般地，瓶盖尤其是螺线瓶盖，当塑料材料体积显著不一致时，多数将产生皱缩。注塑成型的瓶盖以这种方式皱缩，即最初的扁平的盖12变形成拱形表面。形成足够的强度以将瓶盖11固定到位的螺线需要大量的材料。而另一方面，盖12只需具有足够的厚度就能抵抗穿透力。当瓶盖11关系到尺寸稳定性和密封有效性时，其皱缩成拱形(“弯曲”)就产生了问题，有时产生的问题关系到在盖12顶部粘贴标签。例如，径向向内皱缩会减小塞28的外径。为减少这种皱缩的效果，瓶盖11具有限制盖12成拱的装置。四对径向肋34从盖12底部24中心向塞28延伸。径向肋34向盖12提供了足以抵抗盖12成拱趋势的结构完整性。另外，通过向盖12提供附加量的塑料材料，减小了盖与裙部之间材料量的不一致，进一步减少了皱缩的变形效果。
图4更清楚地示出了塞28的位置和构造。塞28是与盖12底部24整体相联的大致环形的连续成形物。塞28绕盖11的中心轴线36布置。塞28具有一绕轴线36大致成抛物线的外表面30和一基本平行于轴线36的内表面32。为获得正确的密封，包含塞28的表面与瓶盖11的中心轴线同心是很重要的。
在本发明的可替换实施例中，盖12底部24不包括塞28和4对径向肋34。没有塞和径向肋意味着瓶盖可以与一金属薄片衬里一起使用，该衬里可通过感应加热而与瓶颈上表面密封接触。
图5、6A和6B更清楚地示出棘齿20和法兰16的半圆形向外延伸的凸起17的构造。各齿20包括一个斜面38和一个邻接面40。箭头42示出当瓶盖11被安装和紧固时瓶盖11移动的方向。箭头44示出拧下瓶盖11所需方向。齿20的邻接面40是这样倾斜的，即齿20的下边缘46在拧下瓶盖11的方向(箭头44)上偏离齿20的上部48。结果，当齿20与瓶颈上相配的棘齿啮合时，齿20的下边缘46将首先与相配的棘齿啮合。邻接面40的坡度将增强齿20的啮合，并将抵抗瓶盖11上齿20相对于瓶颈上相配棘齿的无意识的移动和滑动。这样，当瓶盖11沿42方向转动时，瓶盖的棘齿20将骑在瓶颈上相配棘齿上面，当瓶盖沿44方向转动时，瓶盖11的棘齿20将可靠地与瓶颈上相配的棘齿啮合。
图6A是图5所示齿20的底视图，图6B是图5所示齿20的顶视图，同样示出棘齿20与法兰16的半圆形向外延伸的凸起17的联接。各棘齿20包括一个大致与瓶盖11的盖12共面的上表面25。法兰16的各半圆形向外延伸的凸起17包括一个同样大致与瓶盖11的盖12共面的下表面19。各凸起17和下表面19具有一个基本上呈半圆形的区域。
凸起17示出与法兰16具有相同的垂直方向尺寸。但凸起17也可以具有比法兰16高度小的高度。
凸起17和棘齿20之间通过各凸起17下表面19和各棘齿20上表面25的易断裂联接部分而联接起来。从图6A和6B可以看出，凸起17和一棘齿20之间易断裂联接部分的剖视区域由各凸起17的下表面19与各棘齿20上表面25之间重叠的区域确定。可以理解，通过改变各凸起17下表面19与各棘齿20上表面25之间重叠的区域，凸起17与棘齿20之间易断裂联接部分的强度可以得到调整，因为具有更大的剖视区域的易断裂联接需要更大的力来解除联接。
凸起17下表面19与棘齿20上表面25之间重叠区域的调整可以用注塑成型模来进行，该注塑成型模具有可相对移动的部分。即，注塑成型模可以构造成：模塑凸起17的模的第一元件与模塑棘齿20的模的第二元件可彼此相对转动。当需要凸起17与棘环18的齿20之间具有较强联接的瓶盖时，转动模的第一和第二元件，使各凸起17下表面19与各棘齿20上表面25之间重叠区域增加。同样，凸起17与棘环18的齿20之间的联接强度可以通过减小各凸起17下表面19与各棘齿20上表面25之间重叠区域而减小。因此，使用凸起17与棘齿20联接作为联接棘环18和瓶盖11裙部14的方法，使瓶盖设计中解除裙部14与棘环18之间联接所需力矩可以得到精确控制。另外，联接棘环18和裙部14的方法，使瓶盖设计限制了他人将棘环18下缘21向外拉然后向上朝瓶盖11的盖12拉的能力，因为凸起17与棘齿20之间的强联接抵制了棘环向外和向上的拧力。
由于用来形成瓶盖的材料的变化，对棘环和裙部之间联接强度进行调整的需要可能会增加。例如，某些聚合物将比某些聚合物需要棘齿和法兰16下表面之间更多的重叠(即更多的联接剖视区域)。因此，当顾客要求一个用与制作前面瓶盖不同的材料制成的瓶盖时，可以使用相同的工具，且通过简单地相对转动模具而对材料的变化予以考虑。将棘环的模具相对于瓶盖本体模具移动，将导致齿和从法兰向外延伸凸起之间联接材料的剖视区域向内(或减小)。特别地，例如，以使环18(图6A)进入向上位置(如图6A所示)的方式移动模具将减小联接的区域。
相反，在现有瓶盖设计中，棘环与裙部之间的联接通常是通过多个薄的可拉伸材料条来完成，这些可拉伸材料条与裙部底边和棘齿内侧表面或棘环内侧表面相联接。在这些设计中，改变薄联接条强度的能力是非常有限的，因为联接条与外缘或棘环之间的重叠区域不易改变。另外，联接外缘和棘环的薄材料条通常较弱，不能抵住棘环下边缘向外然后向上朝瓶盖顶部的拧力。
参看图7、8和9，示出了一个瓶子，采用标号60表示。本发明的瓶盖11将安装在上面。瓶60包括一个主体62和一个与主体62成一整体的圆柱状瓶颈66。瓶颈66具有一上部开口64和一个端67，该上端67终止于一带有内边缘76的向内延伸的环形密封唇74。瓶颈66还包括4个与瓶盖11螺线26啮合的外螺线68。
瓶颈66还包括带有棘齿72的环形棘齿部分70。当瓶盖11安装到瓶颈66上时，棘齿72与棘环18的棘齿20啮合。在图7所示优选实施例中，棘齿72并没有布置在棘齿部分70的整个圆周上，而是布置成两组，每一组占据覆盖棘齿部分70圆周四分之一的圆弧。可以看到两组棘齿72被布置在瓶颈66直径方向相对的两侧。
瓶颈66还包括位于棘齿部分70下面的“缓冲辊”或转移环78。在已有瓶颈设计中，缓冲辊是为了制造的目的而设置在瓶颈上的，因为它有助于在填充操作中抓住瓶子及在将瓶子卸载到运输容器中时夹住瓶子。但本发明中瓶颈66的缓冲环78包括另外的特征，可提供更多的优点。
从图7、8和9中可以看出，缓冲环78包括一基本上平的环状上表面80，沿其圆周整个长度具有一向上延伸的环状隆起82。优选地，缓冲环78的上表面80与瓶颈66开口64确定的平面基本平行。同样优选的是，缓冲环78的上表面80会合到棘齿部分70的下端71，缓冲环78的隆起82的最上端点高于棘齿部分70的下端71。在缓冲环78上表面80的圆周上设置隆起82是用来提高瓶颈66和瓶盖11的抵抗力，防止他人想要盗用瓶中内容物而发生瓶盖不期望地移动。特别地，当瓶盖11完全拧紧到瓶颈66上后，棘环18的下边缘21与缓冲环78的上表面80接触或紧密相邻，棘环18的外边缘22与隆起82的内表面84相邻。通过对瓶盖11的棘环18和瓶颈66的缓冲环78的这种布置，缓冲环78的隆起的完全环绕棘环18的下部，这样在棘环18的外部下角23下面插入一个细的物体如手指就很困难。因此，缓冲环78的隆起82提高了瓶的抗损坏能力，因为在棘环18下面插入一物体将棘环18从瓶颈66撬起从而解除棘环18的棘齿20与瓶颈66的棘齿72之间的锁紧状态是非常困难的。
这样就提供了一种满足带有改进的防盗密封的瓶子需要的改进的防盗显示瓶盖和瓶颈。本发明包括一个带有改进装置的瓶盖，该改进装置用于联接防盗环和瓶盖从而限制了他人解除防盗环上棘齿与瓶颈之间锁紧状态的能力。本发明还包括一个带有改进的转移环的瓶颈，该转移环使在棘环下面插入物体并将棘环从瓶颈上撬起变得很困难。
虽然本发明参照某些优选实施例描述了大量细节，本领域技术人员将理解，本发明应用到优选实施例之外的其他地方，优选实施例是为了说明的目的而展示的，而不起限定作用。因此，权利要求书中的构思和范围不应当局限在此处对优选实施例的说明中。