背景技術(shù):
:本申請(qǐng)要求于2014年9月16日提交的、序列號(hào)為62/051,213的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng),以及于2015年3月23日提交的、序列號(hào)為62/136,847的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),通過(guò)引用特意將其全部?jī)?nèi)容并入本文。本公開涉及各種各樣大小、容積等要素的容器或罐頭,尤其涉及一種用于能重新蓋緊的容器的蓋套件。使用這種類型的能重新蓋緊的容器可應(yīng)用于食品和飲料工業(yè),或者還有其他液態(tài)產(chǎn)品。在某些行業(yè),已知的是使用容納于螺紋蓋內(nèi)表面的密封件,其中該密封件沿容器的成角度圓周表面被壓緊。例如,壓縮盤型密封件通常嵌入到蓋的內(nèi)表面。該密封件不粘附于蓋。螺紋部分對(duì)于密封件的正確壓緊而言很重要。同樣地,正確壓緊對(duì)于開啟扭矩、以及保持容器內(nèi)壓力而言也很重要。結(jié)果是,壓力保持和開啟/關(guān)閉扭矩直接關(guān)系到密封件的壓緊。過(guò)去,需要頂載荷或下壓力來(lái)拉平密封件。特別是當(dāng)處理密封加壓容器(例如對(duì)于鋁制容器,液態(tài)內(nèi)容物,如碳酸飲料通常處于大約90psi的壓力,而對(duì)于玻璃容器大約處于175psi或更高的壓力)時(shí),這種力可以是高達(dá)250至400磅的下壓力。該密封件需要壓緊并且扣在上面,以形成所謂的卷起防漏(ropp)密封件。一旦施加了下壓力,隨后蓋會(huì)折邊,以實(shí)現(xiàn)蓋與容器的裝配。這將會(huì)有利于降低將蓋密封至容器所需的下壓力和開啟扭矩。這還將有利于免除對(duì)于頂密封件、或蓋與容器之間的側(cè)密封件的需要。因此,需要一種擰開/擰閉的蓋,其能夠用于加壓或碳酸飲料環(huán)境下的能重新蓋緊的容器,該蓋基本減小了提供有效密封所需的下壓力和開啟扭矩。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:能重新蓋緊的容器套件包括第一端封閉的容器。所述容器具有開放的第二端,相關(guān)流體通過(guò)此端流入和斟出容器。金屬的杯型蓋具有端壁和從其伸出的周界側(cè)壁。蓋的尺寸定為容納在容器上,以選擇性地封閉容器的第二端。密封件包括從蓋內(nèi)表面向外伸出的連續(xù)第一軸向區(qū)域。所述密封件第一區(qū)域的尺寸定為接合容器的開口并沿其內(nèi)徑密封容器。所述密封件粘附于蓋的端壁內(nèi)表面。所述容器在第二端包括卷曲部,構(gòu)成容器第二端的最內(nèi)側(cè)直徑。所述密封件第一區(qū)域包括向內(nèi)延伸到容器第二端的邊緣,其軸向尺寸超過(guò)容器第二端的最內(nèi)側(cè)直徑。所述密封件第一區(qū)域響應(yīng)容器內(nèi)壓而變形,以促使密封件第一區(qū)域在容器第二端的最內(nèi)側(cè)直徑的內(nèi)部位置沿曲線輪廓徑向向外與其相一致。所述密封件包括鄰近第一區(qū)域接口的第二區(qū)域,并具有蓋端壁,所述第二區(qū)域不需要以密封為目的,但仍方便地用于在蓋與容器之間施加阻力。所述蓋和容器包括配合凸耳和螺紋凸耳部分,以選擇性地打開和關(guān)閉容器。形成封閉能重新蓋緊的容器開口的金屬蓋密封件的一實(shí)施例包括將預(yù)定量的流體密封材料放置于蓋內(nèi)表面上。推進(jìn)工具,并在流體密封材料周圍形成蓋內(nèi)表面的周界密封件,并接合流體密封材料。所述工具在金屬蓋內(nèi)表面上形成密封材料的所需輪廓。所述放置步驟包括擠出熔化的流體密封材料到蓋內(nèi)表面上。所述在蓋內(nèi)表面上進(jìn)行工具密封的步驟通過(guò)將蓋內(nèi)表面接合到所放置的密封材料的周界周圍來(lái)進(jìn)行。所述成形步驟包括設(shè)定成形密封件部分的大小,以沿金屬容器開口內(nèi)徑與其接合。密封材料通過(guò)工具來(lái)冷成型,以限定密封件的最終輪廓。在向蓋引入密封材料之前,對(duì)其預(yù)加熱。所述密封件提供了不受開啟/關(guān)閉扭矩支配的壓力保持。內(nèi)徑密封件建立在蓋與容器開口之間是有利的。本公開的另一優(yōu)點(diǎn)與具有成形密封件的蓋有關(guān),其中在填充過(guò)程中蓋擰到加壓產(chǎn)品上,例如碳酸飲料,這與傳統(tǒng)的碳酸產(chǎn)品蓋密封件相反,傳統(tǒng)蓋密封件使用牙冠或ropp來(lái)壓緊。仍有其他優(yōu)點(diǎn)依賴于在蓋和容器上表面之間使用密封材料,以在裝配過(guò)程中控制所需阻力或力度。容器和蓋套件易于制造、可重復(fù)使用、實(shí)用、廉價(jià)、并可用于許多環(huán)境(例如壓力、真空、鋼蓋、鋁蓋、過(guò)熱、熱循環(huán)等)。通過(guò)閱讀理解下文的詳細(xì)描述,本文的優(yōu)點(diǎn)和好處將會(huì)變得更清楚。附圖說(shuō)明圖1是其上容置有蓋的能重新蓋緊的容器的正視圖。圖2是貫穿容器上的已裝配蓋的放大橫截面圖。圖3是處于倒轉(zhuǎn)狀態(tài)(封閉端朝上)的蓋的橫截面。圖4示出了圖3的蓋具有設(shè)置在蓋內(nèi)表面上的密封材料。圖5顯示了最初推進(jìn)到蓋內(nèi)的工具。圖6示出了蓋內(nèi)表面上的密封材料的冷成型。圖7示出了最終形成在蓋內(nèi)的密封輪廓。圖8示出了從圖7朝向旋轉(zhuǎn)180°(封閉端朝下)并與容器上的螺紋凸耳進(jìn)行螺紋嚙合的蓋。圖9是示出了密封件與容器內(nèi)徑之間的密封接合的放大圖。圖10是將每個(gè)蓋引進(jìn)密封件成形工位的圖示。圖11是承受與容器開口的內(nèi)徑的螺紋嚙合的蓋的放大橫截面圖。圖12是蓋的放大橫截面圖,包括形成在蓋內(nèi)的凹處、低洼處或低谷部,蓋在該處承受與容器的螺紋嚙合。圖13是表示該密封件在低壓或無(wú)壓力下將會(huì)如何接合容器開口的內(nèi)表面的圖像。圖14是近似于圖13的圖像,其中密封容器已加壓到高水平,并顯示了該密封件將會(huì)如何提供排氣。圖15是在低壓或無(wú)壓力下,包括帶有成形密封件的低谷部的蓋容納在金屬容器上的正視圖。圖16是在高壓下,包括帶有成形密封件的低谷部的蓋容納在金屬容器上的正視圖。圖17示出了在玻璃容器上的蓋和密封件。具體實(shí)施方式來(lái)到圖1-11,這種密封結(jié)構(gòu)特別應(yīng)用于以下類型的能重新蓋緊的容器套件1000(圖1),其包括金屬容器1002,在第一端或下端1004處封閉,并具有與第一端或上端1008相連接的側(cè)壁1006,第一端或上端1008具有開口1010。開口1010通過(guò)其本身接收相關(guān)流體,即流體通過(guò)開口流入和斟出容器1002。尤其是,開口1010位于直徑減小的區(qū)域,有時(shí)稱之為圓頂,圓頂具有形成于金屬容器1002上的頸部1020。因此,在這個(gè)實(shí)施例中,容器1002的側(cè)壁1006的直徑通常明顯大于頸部1020的開口1010。如圖所示,開口1010由卷曲部1030(圖2)形成,此處所示的卷曲部?jī)?yōu)選徑向向外彎曲360度,然而可以理解的是該卷曲部還可以向內(nèi)卷曲。金屬的杯型蓋1040具有端壁1042和從端壁伸出的周界側(cè)壁1044。蓋端壁1042的內(nèi)表面或產(chǎn)品側(cè)1046選擇性地容納在容器1002開口1010上。凸耳1050設(shè)置在蓋上的側(cè)壁1044的相互隔開的周界位置處,并與形成于容器圓頂1020上的螺紋凸耳部分1060配合。當(dāng)完全嚙合時(shí),螺紋凸耳部分1060完全由蓋凸耳1050以本行業(yè)公知的方式嚙合,并將蓋1040保持在容器1002上,以密封容器上端的開口1010。擰開/擰閉的蓋1040套件與容器1002套件與以下容器套件相反,例如定向聚丙烯套件,也稱之為ropp套件,其中非螺紋蓋軸向向前推進(jìn)或容置在容器上(不是擰上),而且蓋螺紋和容器螺紋同時(shí)在沖壓操作中形成,或者這些螺紋同時(shí)滾上/滾離蓋和容器。成角度密封件1070粘附于金屬蓋1040端壁1042的內(nèi)表面。尤其是,杯型金屬蓋1040通常倒轉(zhuǎn)(圖3),并且蓋加熱至將其溫度提升到環(huán)境溫度以上的水平,并協(xié)助將密封材料粘附于蓋。例如,蓋可以感應(yīng)加熱,以將蓋的溫度提升至240°至400°之間,更優(yōu)地在350°至400°的范圍內(nèi)。如圖4所示,當(dāng)蓋處于高溫時(shí),密封材料的預(yù)定量或團(tuán)塊1072置于蓋端壁1042內(nèi)表面1046的中央?yún)^(qū)域。密封材料可以是適用于食品工業(yè)的許多各種不同的材料(通常是聚合物)的任一種,其中聚合物小珠例如熔化(例如大約350°)然后被擠出,以在加熱蓋1040的內(nèi)表面1046上形成密封材料團(tuán)塊1072。然后工具套件1080引入到蓋1040的內(nèi)部(圖5)。例如,工具套件1080可以在環(huán)境下,即明顯低于蓋和密封材料的高溫。工具套件1080的第一部分或內(nèi)部1082(也稱之為砧部)實(shí)現(xiàn)與密封材料團(tuán)塊1072的初步接觸。整套工具套件1080持續(xù)向蓋1040推進(jìn),直至工具套件1080的第二部分1086的向外伸出部分1084(也稱之為密封形式工具或閘)接合蓋1040的內(nèi)壁表面1046。工具套件1080的密封形式部分1084與蓋1040的內(nèi)壁1042的這種接合(例如在工具沖程的底部)限制內(nèi)壁上的密封材料向外遷移,而砧部1082相對(duì)于密封形式部分1084和蓋1040的持續(xù)推進(jìn)按壓在團(tuán)塊1072上,并將密封材料展開為更薄的最終輪廓1074(圖6-7)。聯(lián)系圖10如下文更詳細(xì)描述那樣,工具套件保持與密封材料接合一延長(zhǎng)的時(shí)間段,使得密封材料至少部分地固化或調(diào)至該密封件保持所需輪廓1074的程度。尤其是,密封件1070的最終輪廓1074包括從蓋1040內(nèi)表面1046軸向向外伸出的周向連續(xù)的第一區(qū)域1076(圖2和7-9)。第一區(qū)域1076的尺寸為與開口1010接合,并由此沿卷曲部1030的內(nèi)徑(即最內(nèi)側(cè)直徑)密封容器1002。特別是,第一區(qū)域1076的軸向尺寸從蓋1040的產(chǎn)品側(cè)伸出超過(guò)卷曲部1030的最下側(cè)邊緣,使得第一區(qū)域密封性地與卷曲部?jī)?nèi)曲線相一致,即第一區(qū)域沿開口1010的上緣伸出,并持續(xù)延伸至下面的卷曲部最下側(cè)區(qū)域。進(jìn)一步地,容器1002的成型允許容器內(nèi)壓協(xié)助保持壓力的功能。如圖2和7-9所示,密封件1070的輪廓1074設(shè)置為使得除了第一區(qū)域1076密封開口1010的內(nèi)徑(即卷曲部1030)之外,該密封件的放大外肩部1078接合并密封卷曲部的上緣或表面,而且肩部還徑向向外伸出,其中蓋1040的成角度表面部分將肩部1078壓在卷曲部的徑向外區(qū)域上。因此,如圖2和9所示,密封件1070與卷曲部的曲線相一致,并從卷曲部的最內(nèi)側(cè)直徑沿卷曲部密封,其中該卷曲部限定了開口1010的最小尺寸;并且密封件1070持續(xù)軸向且徑向向外延伸至卷曲部的外部(即如圖9所示以逆時(shí)針方向從大約4點(diǎn)鐘延伸至10點(diǎn)鐘)。圖9還以虛線示出了當(dāng)容器及其液態(tài)內(nèi)容物加壓(例如對(duì)于鋁制容器,碳酸飲料通常加壓到大約90psi,而對(duì)于玻璃容器,大約為175psi或更高)時(shí),壓力促使第一區(qū)域1076的終端1076a在卷曲部最內(nèi)側(cè)直徑內(nèi)部進(jìn)一步與卷曲部1030的曲線相一致,即第一區(qū)域沿路包裹著卷曲部的表面。進(jìn)一步地,密封材料遍布蓋1040的內(nèi)壁1046到達(dá)第一區(qū)域1076以外的肩部區(qū)域或位置1078處。為了密封(沿卷曲部的內(nèi)徑完成所有密封),在該肩部區(qū)域1078不是必然需要密封材料,還可以提供所需阻力或壓力,改變蓋1040相對(duì)于容器1002的開啟/關(guān)閉扭矩。即,密封材料層更厚,所需關(guān)閉并開啟容器1002上的蓋1040所需的扭矩越大。作為控制密封材料層厚度的結(jié)果,開啟/關(guān)閉扭矩可以至少部分地受控。結(jié)果是,本公開提供了具有密封襯墊1070的擰開/擰閉的蓋1040,密封襯墊1070沿開口1010的內(nèi)徑進(jìn)行密封,以保持內(nèi)容物處于壓力下(對(duì)于鋁制容器大約90psi,或者對(duì)于玻璃容器大約175+psi),其中蓋施加有非常小的開啟扭矩,并處于相當(dāng)小的下壓力水平。蓋1040為容器1002提供了有效可靠的初始密封,以保持內(nèi)容物處于壓力下,并且在打開后能夠重新密封容器。圖10示出了將密封件涂覆于蓋1040的密封件形成系統(tǒng)1100。蓋以倒轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如如圖3)或產(chǎn)品側(cè)相對(duì)周圍環(huán)境向上地引入到蓋進(jìn)給工位1102。蓋進(jìn)給螺桿1104推進(jìn)蓋1040穿過(guò)加熱區(qū)1106并到達(dá)擠壓噴槍或噴嘴1108,在此處密封材料團(tuán)塊1072置于蓋內(nèi)壁1046的中央?yún)^(qū)域。在橫向進(jìn)給工位1110,帶有對(duì)其涂覆的密封材料團(tuán)塊的每個(gè)已加熱蓋被引入到旋轉(zhuǎn)密封件成形頭1112,在此處密封件成形工具套件1080(圖5-6)如上所述地形成所需的密封輪廓。所示旋轉(zhuǎn)動(dòng)作為以順時(shí)針方向推進(jìn),其中形成了密封材料團(tuán)塊,而工具套件1080保持與蓋1040接合一延長(zhǎng)的時(shí)間段,即每個(gè)蓋如圖所示地從大約4點(diǎn)鐘轉(zhuǎn)到出料工位1114,在該處密封件基本固化到一旦移除工具套件,密封件保持其所需最終輪廓。圖11是涂覆于修改過(guò)的蓋1202的密封件1200的另一實(shí)施例,其沿卷曲開口的內(nèi)徑1204進(jìn)行密封。密封件1200的軸向最內(nèi)側(cè)部分具有總體平整的構(gòu)造,且沿外周界部分具有錐形導(dǎo)入邊緣1206,以輔助將蓋1202推進(jìn)到位。蓋1202的中央部分或面板1208也是凹進(jìn)的,以提供增大的強(qiáng)度。因此,密封件1200仍然更像是圖2-9的前述密封件的內(nèi)密封,除了因?yàn)殚_口面積實(shí)質(zhì)上更大,蓋1202修改為在蓋1202上提供中央凹進(jìn)面板1208以抵受內(nèi)壓。然而,該結(jié)構(gòu)仍然依賴內(nèi)徑或側(cè)密封件來(lái)保持壓力。密封件1200徑向放置在蓋的中央面板1208與容器開口之間。以下圖表顯示了本文的多功能性,其示出了便于如本文所述地沿卷曲部開口內(nèi)徑實(shí)現(xiàn)容器的有效密封的各個(gè)蓋的大小(第二欄表示的是保持的密封壓力)、以及將蓋擰到容器上所需的最小開啟扭矩(單位為英寸-磅)。蓋直徑psi開啟扭矩(英寸-磅)頂載荷壓力/力(磅)28mm1003及以上<7041903及以上<70529022<70總之,容器優(yōu)選沿蓋密封件與容器卷曲部之間的接口內(nèi)徑進(jìn)行密封。密封件從金屬蓋伸出,并伸過(guò)卷曲部的最下側(cè)部分,使得容器內(nèi)的壓力能夠加強(qiáng)沿卷曲部?jī)?nèi)徑“下面”的密封。尤其是,金屬蓋能夠擰到容器上并形成有效密封(與容納在容器上相反,并且沖壓或變形該蓋,以在蓋和容器之間創(chuàng)建螺紋嚙合)。開啟扭矩優(yōu)選為足夠低,例如50英寸-磅或更小,并且對(duì)于直徑范圍為28mm至52mm的蓋,施加到蓋的開啟扭矩更優(yōu)選為3-35英寸-磅或更小(見上述圖表)。可期望某些阻力扭矩保持旋扭容器,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)容器內(nèi)徑的密封。因此,在頂部的密封材料僅用于控制阻力,因?yàn)樯w與容器之間的所有密封發(fā)生在容器開口內(nèi)徑處。當(dāng)蓋相對(duì)于容器傾斜時(shí),如有需要,能夠通過(guò)密封件的延長(zhǎng)長(zhǎng)度排氣。而且,優(yōu)選設(shè)計(jì)在金屬蓋上使用了最低下壓力(例如低于100磅,并且更優(yōu)為低于70磅),由此無(wú)需使用蒸汽來(lái)軟化或使得密封件更平滑,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)容器的密封。還可以預(yù)期到,沿蓋密封件與容器密封件之間的內(nèi)徑接口的該密封特征可與ropp一起應(yīng)用,由此實(shí)現(xiàn)在ropp過(guò)程中所用下壓力減小(例如在卷起過(guò)程中施加在蓋上的下壓力大約為100磅或更小)。而且,密封件在高溫下有效,例如遇到巴斯德氏殺菌法,并且密封件邊緣伸過(guò)容器卷曲部的最下側(cè)部分,結(jié)果是在溫升和壓力升高期間密封得到加強(qiáng),由此加強(qiáng)沿卷曲部?jī)?nèi)徑下面的密封得到加強(qiáng)。盡管上述所有原因并不是關(guān)于對(duì)容器卷曲部形成的內(nèi)徑密封的有效密封的必要原因,蓋1042的外側(cè)1078(圖9)還能夠添加到密封件,并且蓋與容器的螺紋配合,以施加密封這些區(qū)域的所需力。來(lái)到圖12-17,成形密封件2070存在兩個(gè)能夠選擇性地改變的尺寸“a”和“b”,以確定當(dāng)該容納于容器套件2000上時(shí),確定由蓋2040所保持的壓力量。更具體地,尺寸“a”指的是密封件2070的外尺寸或外徑,更具體地指的是成形密封件軸向伸進(jìn)容器開口2010并與開口2010內(nèi)周界密封性地接合的成形密封件部分。增大或減小尺寸a會(huì)改變壓緊量,并由此確定容器2002利用在其位置上的蓋2040保持更大或更小的壓力。如果直徑或尺寸a增大,蓋保持的壓力同樣增大。在一示例中,直徑增大了0.020英寸,導(dǎo)致所保持的壓力從135psi增至200psi。當(dāng)然,這些尺寸和壓力僅僅是表述性質(zhì)的。或者,能夠改變尺寸b。例如,縮短表示成形密封件從蓋2040內(nèi)表面凸起的第一區(qū)域2076的尺寸b,則減小了容器能夠保持的壓力量。這歸因于成形密封件2070的第一區(qū)域2076長(zhǎng)度不足以包裹容器開口2010卷曲部的周圍和下面。或者,延長(zhǎng)尺寸b一般增大容器2010所能夠保持的壓力量。低洼處、低谷部、凹處或變形2090設(shè)置在蓋2040的端壁2042上。低洼處2090形成在端壁2042上,且在距離蓋2040的側(cè)壁2044向內(nèi)的一位置上。低洼處2090優(yōu)選是周向連續(xù)的,并且總體對(duì)準(zhǔn)成形密封件軸向伸出的第一區(qū)域2076。為端壁2042添加低洼處2090排除了變體,并提供了更硬的蓋端壁中央面板。當(dāng)外面板由于增大的內(nèi)壓而升起時(shí),低洼處還充當(dāng)樞軸。作為這種增大壓力以及所導(dǎo)致的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,成形密封件2070的第一區(qū)域2076被拉離容器開口2010。這樣允許容器排氣。可以理解的是,制造商樂于控制容器排氣的水平。因此,改變尺寸a確定蓋所能夠保持的最大壓力,例如對(duì)于金屬/鋁制容器期望是大約90psi,而在其他情況下,對(duì)于玻璃容器需要大約175psi或更高。再次強(qiáng)調(diào),這些僅僅是表述性示例,而不應(yīng)視為限制本文。在某些情況下,還可期望去除區(qū)域2092內(nèi)的部分密封材料2070(圖12)。在構(gòu)成開口2010的容器卷曲部頂端上方的區(qū)域2092中的這些被去除材料能夠減小將蓋2040裝配到容器2002上所需的開啟扭矩。上述書面描述使用示例,包括最佳模式來(lái)描述本公開,并且使得本領(lǐng)域任一技術(shù)人員能夠制造并使用本公開。本公開的可專利性范圍由權(quán)利要求來(lái)確定,并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他示例。這種其他示例如果具有不區(qū)別于權(quán)利要求的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)性元件,或者包括非實(shí)質(zhì)性區(qū)別于權(quán)利要求的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)性元件,則認(rèn)為落入權(quán)利要求的范圍中。而且,本文旨在請(qǐng)求保護(hù)原始提交以供審查的部件和/或步驟的組合以及權(quán)利要求的組合,并請(qǐng)求潛在保護(hù)在審查期間部件和/或步驟的其他組合以及權(quán)利要求的其他組合。當(dāng)前第1頁(yè)12