阀致动的瓶盖的制作方法

1.本发明涉及饮用设备领域。特别地，涉及阀致动的瓶盖领域。


背景技术：

2.幼儿和老人可能发现难以用普通杯子喝水而不发生溢出。这可能是由于缺乏对杯子的控制或灵活性下降。
3.众所周知，带有饮用嘴或吸管的杯子可提供很大的帮助。然而，这对小孩子来说可能是不可取的，因为它可能会抑制适当的口腔发育。此外，这可能会妨碍他们学习用正常杯子喝水所需的协调性。此外，成年人使用带嘴的饮用杯可能会感到不舒服，因为这表明对周围环境的灵活性降低。
4.沿盖子外围具有开口的饮用杯也是已知的。这些饮用杯中的一些通常利用吮吸来工作，以便进行饮用。然而，这些饮用杯通常含有制造复杂和难以清洁的元件。
5.一般来说，上述利用吮吸工作的杯子仅提供有限的液体，而且像用普通杯子喝水一样的学习效果也大大降低。
6.饮用杯的饮用边缘内侧具有致动盖也是已知的。通过用上唇按压致动盖，用户就会致动与该盖相连的阀机构，液体就会通过重力流向用户的嘴。当不被致动时，带有相关联的密封件的盖将防止不必要的渗漏。这些杯子的缺点是，阀的移动进而其致动往往没有被很好地限定，这使得液体的流动难以控制，并且容易导致液体流动过多或过少。此外，从顶部到盖的任何部分的压力几乎总是会导致阀的打开，并可能造成渗漏。
7.wo 2016/038371、2009/112552、ep 2138075以及ep 2954163分别披露了一种用于液体容器的阀组件，该阀组件具有围绕饮用容器的边缘限定的圆形阀区域。ep 3 214 008披露了另一种带有打开和关闭饮用开口的挡板的饮用容器盖。
8.因此，需要有一种改进的瓶盖。


技术实现要素：

9.本发明由权利要求书限定。
10.根据本发明的一个方面的示例，提供了一种瓶盖，其包括：
11.基座部分，具有外边缘；
12.致动盖，利用枢转接合部附接到基座部分，该致动盖至少部分位于外边缘内，该致动盖相对于基座部分围绕枢转接合部枢转；以及
13.流体阀，位于外边缘内，其中所述流体阀包括两种状态：
14.关闭从致动盖外部通过基座部分的流体通路的关闭状态；以及
15.打开流体通路的打开状态，
16.其中流体阀被配置为在外边缘周围的位置处，基于在该位置处施加到致动盖的外力，从关闭状态转变到打开状态。
17.本发明基于枢转接合部的使用，以便在致动盖作用于流体阀时更好地限定流体阀
打开的位置。
18.枢转接合部还允许更直观地感受到要用上唇施加多大的外力才能达到理想的流速。此外，枢转接合部允许构造一种瓶盖，该瓶盖可安全地密封，几乎没有渗漏的风险(当流体阀处于关闭状态时)，并且在不需要来自用户的吸力的情况下允许流体流过。
19.例如，枢转接合部包括球接合部。例如，它是圆形的，但也可以是略带椭圆的。这可以例如用于在偏心时基于较大直径提供朝向关闭位置的偏压。
20.瓶盖以与用普通杯子进行饮用相同的方式使用，即倾斜杯子直到液体到达边缘。通过用户按压在致动盖上以打开流体阀来允许液体流动。这适于训练儿童，同时还能防止渗漏。
21.枢转接合部的使用意味着仅在边缘处的力才能打开阀，而在枢轴处施加的力则不会。被施加力的部件可稍微凹陷，以减少意外渗漏的风险。在中心处对枢转接合部施加的力不会导致渗漏，因为它不会引起打开流体阀所需的枢转运动。
22.弹性元件(其可以是附加的部分，或者其可以是流体阀本身结构的一部分)例如用于在没有施加外力的情况下将致动盖带到关闭位置。
23.致动盖坐落在基座部分的顶部上，通过枢转接合部连接，并且可借助于枢转接合部枢转。瓶盖是用于安装在液体容器上，并且用于密封液体容器内的液体。为了让液体离开液体容器(通过瓶盖)，在瓶盖的两侧(面向瓶子内容物安装的一侧，以及面向发生饮用的一侧)之间存在流体通路。
24.因此，流体阀被放置在流体通路处。当流体阀处于打开状态时，液体可流经流体通路并流经阀。然而，当流体阀处于关闭状态时，液体将无法流经流体阀(并且因此，如果瓶盖安装在液体容器上，液体可无法离开液体容器)。
25.致动盖被连接和/或耦接到流体阀，以便在对致动盖施加外力时将其从打开状态改变到关闭状态。例如，流体阀可以是活门机构，当向其施加外力时，致动盖可打开该活门机构。该外力可以是例如用户用上唇对致动盖的按压。
26.枢转接合部优选地为刚性结构。相比于使用某种柔性框架的悬吊结构，这提供了更可靠的阀致动。
27.该流体阀可在基座部分与致动盖之间包括柔性材料元件。这种柔性材料用于提供有效的密封。
28.在第一示例中，致动盖包括面向柔性材料元件的致动边缘，以用于使柔性材料元件局部变形。这种局部变形导致局部阀打开。
29.当流体阀处于关闭状态时，致动环可以停留在柔性材料元件上，当外力通过致动环被施加到柔性材料元件上时，流体阀可以改变到打开状态。
30.在第二示例中，致动盖包括外裙边，该外裙边面向外边缘的内表面，流体阀被限定在外裙边与外边缘的内表面之间。在这种情况下，外裙边的移动(由枢转接合部的移动引起)使流体阀在外裙边与外边缘之间的空间内对齐(关闭该空间并关闭阀)，或者将流体阀从该空间移除(打开阀)。在该示例中，流体阀移动而接合和脱离接合，而不是变形。
31.在第三示例中，枢转接合部包括球和承窝(socket)，其中流体阀包括位于球表面中的第一通道和位于承窝表面中的第二通道，其中第一通道和第二通道重叠以限定打开状态，并且分离以限定关闭状态。在这种情况下，不需要柔性构件。相反，一对通道接合和脱离
接合。
32.致动盖和基座部分可以是圆形的，而球状接合部可以在中心处。
33.球接合部可包括球和承窝，基座部分可包括球接合部的承窝，并且致动盖包括球接合部的球。备选地，基座部分可包括球接合部的球，而致动盖包括球接合部的承窝。
34.瓶盖可还包括气阀。例如，流体阀也可以是气阀(例如，一个位置允许液体流动，另一个位置允许气体流动)，基座部分可容纳气阀，致动盖可容纳气阀，或者安装机构可被配置为，使得当瓶盖安装在瓶子上时，在瓶子与瓶盖之间的连接处存在气阀。
35.在没有施加外力的情况下，流体阀优选地被配置为关闭状态(通过阀和可选的还有致动盖的移动)。因此，当瓶盖不使用时，阀自动关闭。
36.该瓶盖可还包括锁定机构，该锁定机构被配置为在锁定机构被致动时将流体阀锁定在关闭状态。
37.本发明还提供一种瓶子，包括：
38.液体容器；以及
39.可安装在液体容器上的如上限定的瓶盖。
40.本发明的这些和其他方面将从下文所述的实施例中明显看出并得到阐明。
附图说明
41.为了更好地理解本发明，并更清楚地示出如何实施本发明，现在仅以举例的方式参考附图，其中：
42.图1以示意图的形式示出了瓶盖处于关闭状态的瓶子的截面；
43.图2以示意图的形式示出了瓶盖处于打开状态的瓶子的截面；
44.图3更详细地示出了瓶盖设计的第一示例；
45.图4示出了瓶盖设计的第二示例；
46.图5示出了流体阀处于打开状态的瓶盖设计的第三示例；以及
47.图6示出了流体阀处于关闭状态的瓶盖设计的第三示例。
具体实施方式
48.本发明将参考附图进行描述。
49.应当理解的是，详细描述和具体示例虽然表明了装置、系统和方法的示例性实施例，但只是为了说明，而不是为了限制本发明的范围。本发明的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中得到更好的理解。应当理解的是，这些图只是示意性的，并没有按比例绘制。还应当理解的是，贯穿附图使用相同的参考数字用于表示相同或相似的部分。
50.本发明提供了一种瓶盖，该瓶盖包括具有外边缘的基座部分、利用枢转接合部附接到基座部分并位于外边缘内的致动盖，以及位于外边缘内的流体阀。该流体阀包括两种状态：关闭从致动盖外部到基座部分的流体通路的关闭状，以及打开该流体通路的打开状态。流体阀被配置为在边缘周围的某个位置，基于在边缘周围的该位置处施加到致动盖的外力，从关闭状态转变到打开状态。
51.图1以示意图的形式示出了瓶盖100处于关闭状态的瓶子101的截面。在本示例中
为球接合部机构106的枢转接合部用于将致动盖104保持在瓶盖100的基座部分102上。该基座部分具有外边缘102'。该外边缘在外边缘的内侧处限定了内部腔室，并在外边缘的外侧处限定了瓶盖的外壁。致动盖104位于腔室内。瓶盖100安装在瓶子基座103上。
52.致动盖104在移动远离球接合部106的中轴线时，致动靠近基座部分102的外圆周的流体阀108。致动盖104和基座部分102是圆形的，并且球接合部106位于中心处。
53.流体阀108位于致动盖104与基座部分102的(与瓶子基座103的内部流体连通的)另一侧之间。流体阀108在流体阀108的两个相对的侧(即，在瓶子101的内部和瓶子101的外部)之间提供可控的耦接。一侧连接到周围环境，以便液体可通过流体阀108流向用户(当流体阀108处于打开状态时)。另一侧可连接到瓶子101的内容物，以使瓶子101内部的液体可以到达流体阀108。
54.流体阀108还能够控制可流经瓶盖100的流体通路的流体的量。例如，当用户对致动盖104施加外力时，液体的流速(每秒钟/分钟/小时等能有多少液体离开瓶盖100)可取决于施加到致动盖104的外力的大小。例如，用户将其上唇按压在致动盖104上的力度越大，流体通路就越大，从而允许用户控制进入其嘴部中的流体流量。
55.当瓶盖100安装在液体容器103上时，这了形成密封的瓶子101。当致动盖104处于其静止位置时，液体无法流出瓶子101。然而，当致动盖104通过外力离开其静止位置向瓶子基座103移动时(通过用户的嘴唇向下按压)，该致动盖就致动流体阀108，以便液体可通过流体阀108朝向用户的嘴部流出瓶子101。然后，致动盖104可被配置为在没有施加外力时使流体阀108返回到关闭状态。
56.图2示出了瓶盖100处于打开状态的图1的瓶子101的截面。致动盖104在用户所选择的位置处被按下，这使得致动盖104围绕球接合部106枢转。枢转是围绕上下(即竖直)的轴线进行的，并且在包括用户向下按压致动盖的位置的平面内。致动盖104耦接到流体阀108(或流体阀108的至少一部分)，使得当致动盖104被例如按下时，流体阀108打开。图1和图2中没有表示致动盖打开阀的方式。示例将在下面给出。
57.在致动盖104和基座部分102内可存在一个或多个通道，这些通道允许液体从液体容器103通过基座部分102并通过致动盖104流向用户的嘴部。
58.如图2所示，流体阀108可被布置成在两个不同的位置处(例如相对的横向侧)打开。这允许流体阀108也可在相对侧充当气阀，从而平衡瓶子101内部的压力(当瓶盖100安装在瓶子101上时)。
59.气阀是密封的瓶子的重要方面，因为如果在瓶子101的内部和外部之间没有空气流动，则饮用瓶子内部的压力就会随着液体的移除(例如饮用)而改变。因此，气阀允许瓶子101内部的压力与大气压力保持一致，这有助于从瓶子101中饮用。这意味着，瓶盖100具有气阀是有益的。
60.然而，如果存在气阀，液体也可能从气阀中流出。为了在不使用时用瓶盖100完全密封瓶子100，气阀还必须具有打开状态(空气流动)和关闭状态(没有空气流动)。气阀的打开状态应与流体阀108的打开状态一致，反之亦然。因此，当流体阀108处于打开状态(即液体可离开瓶子101)时，气阀也应当是打开的(即空气可进入瓶子101)。此外，当流体阀108处于关闭状态时，气阀也应处于关闭状态，使得瓶子101完全密封，并且没有液体可以从瓶子渗漏。
61.实现这一点的一个方法是将流体阀108也用作气阀，如图2所示。这可通过流体阀108在一个位置处打开以允许液体通过，并在不同的位置处也打开以允许空气通过来实现。当将外力施加到致动盖104时，被施加外力的一侧打开，并且允许液体通过。当致动盖104致动流体阀108时，球接合部106使致动盖104的另一侧上升，从而使另一侧上的流体阀108也被打开。
62.备选地，基座部分102可具有单独的气阀。例如，气阀可位于基座部分102的中心部分(例如，在球接合部106上或附近)。这是因为在饮用时，液体通常停留在外边缘区域，因此，液体不太可能流经瓶盖100的中心区段。
63.气阀也可以是球接合部106的一部分。致动盖104在球接合部106处或附近的区段可具有空气通道，基座部分102在球接合部106处或附近的区段也可具有空气通道，并且球接合部106也可具有贯穿其中的空气通道。当致动盖104处于水平时(并且因此，流体阀108处于关闭状态)，空气通道将不会相遇。然而，当向致动盖104施加外力时，致动盖104将围绕球接合部106旋转，使得来自基座部分102、球接合部106以及致动盖104中的每个的至少一个空气通道相遇并产生空气流动。当瓶子101安装有瓶盖100时，这也将使瓶子101的内部部分与外部之间实现完全密封。
64.图3示出了瓶盖设计的第一示例。该瓶盖100适合拧在瓶子101上。瓶盖100包括位于饮用边缘附近的致动盖104，据此，致动盖104在其静止位置处垂直于饮用边缘的中轴线取向，并且据此，致动盖104的移动使用沿中轴线定位的球接合部106围绕中心锚点固定。球接合部低于饮用边缘。
65.流体阀108可由或部分地由柔性材料元件制成。例如，流体阀108可由柔性的、有弹性的材料诸如硅胶制成。备选地，流体阀108的一部分可由柔性材料元件制成，使得当流体阀108被致动时，柔性材料元件就会变形，从而移动流体阀108的实体部分，以便打开流体通路。致动盖104可以被设计成，使得在未被外施加力时，其使流体阀108回复到打开位置。备选地，流体阀108可被设计成在没有施加外力时，柔性材料元件处于平衡状态(因此流体阀108处于关闭状态)。在这种情况下，当柔性材料变形时，它将仅在施加外力时(例如，嘴部向下推动致动盖104)才保持在打开位置，并在没有施加外力时返回到关闭位置。也可以使用一个弹簧机构。
66.柔性元件可用于偏压致动盖104，使其保持在中性位置(平衡状态)。有利的是，柔性元件可固定到基座部分102，使其在覆盖流体通道的区域内对基座部分102进行预拉伸。这将确保更安全的密封。
67.为了使流体阀108变形，致动盖104具有面向柔性材料元件的致动边缘110。致动边缘110被设计成，使得当外力施加到致动盖104时，致动边缘110会使柔性材料元件局部变形。例如，通过在致动边缘110与柔性材料元件108之间的接触点处向下推动，另一部分111就会抬起，从而打开通过阀的流体通路。
68.被允许通过流体通路的液体的量可取决于所施加的外力的大小。这可通过设置流体通路通道来实现，这些流体通路通道通常被流体阀108(在关闭状态)堵塞，但随着柔性材料元件的变形而逐渐打开。
69.在所示的示例中，当流体阀108处于关闭状态时，致动边缘110搁置在柔性材料元件上。当外力通过致动边缘110施加到柔性材料元件时，流体阀108就会改变到打开状态。
70.在图3中，基座部分102容纳球接合部106的承窝，而致动盖104包括球接合部106的球。然而，基座部分102也有可能包括球接合部106的球，而致动盖104则包括球接合部106的承窝。
71.图4示出了带有球接合部106的瓶盖100的第二示例。在该示例中，球接合部106的承窝是致动盖104的一部分，并且比先前示例中的承窝要大得多。球接合部106的球是基座部分102的一部分。保持臂(或多个保持臂)202可用于确保承窝保持在球的中心位置，并可围绕中轴线枢转。
72.返回臂204用于确保在没有外力施加到致动盖104时，致动盖104返回到关闭位置。返回臂204是部分灵活的，使得在施加外力时，承窝可围绕球移动，但当没有施加外力时，返回臂204使承窝返回到平衡位置(例如中心)。之所以需要该返回臂，是因为在该示例中，流体阀本身并不提供恢复力，这一点从下面的描述中可以看出。返回臂延伸通过锥形开口。锥形开口的两侧起到制动机构的作用，以限制球接合部的移动范围。返回臂提供的恢复力被设计成使得用户在把其嘴唇从致动盖104上拿开时不会受伤。
73.致动盖具有位于中间的承窝和周围裙边105。裙边(几乎)达到外边缘102'的内表面(它们之间具有小的间隔)。
74.流体阀108同样包括柔性材料元件，该柔性材料元件放置在承窝的裙边105的外表面上，面向外边缘，使得在平衡状态下，流体阀108接触基座部分102的外边缘102'的内表面。因此，它关闭了流体通道并形成密封。流体阀包括围绕裙边的环形带。
75.当外力施加到致动盖104的外边缘时，该位置处的流体阀108就会移动到基座部分102的内表面处的接触区域以下，从而允许流体流动。此外，相反侧也通过移动到接触区域以上而打开，以形成气阀并且允许空气流动。
76.在该示例中，流体阀108具有多个突起的柔性材料元件。这些元件可用于控制通过瓶盖100的液体的流动。球和承窝接合部的旋转量可控制液体流动的量。
77.流体阀108和致动盖104可组合成单个部分，例如，使用2k成型技术。流体阀108也可粘在致动盖104，或从致动盖104上移除下来。
78.图5示出了带有球接合部106的瓶盖100的第三示例。图1至图4所示的设计示出了瓶盖100的具体实施，据此，流体阀108被定位在瓶盖100的外边沿处。这是有利的，因为瓶盖100需要最小限度地倾斜，以允许流体从液体容器103流经流体阀108流向用户的嘴部。
79.然而，在某些情况下，可期望移动流体阀108更靠近中心，如图5所示。在该示例性设计中，流体阀108由位于球接合部106内部和外部的通道形成。通道108a在球的外表面上，另一通道108b在承窝的内表面上。当致动盖104处于关闭位置(流体阀108处于关闭状态)时，这些通道进入死胡同，互不连通，但是当致动盖104被外力致动时，在液体容器103的内部与瓶子101的外部(在基座部分102周围的特定位置处)形成连接。
80.这些通道各自包括环形件。在静止位置处，一个环形件在另一个环形件之上，并且它们不重叠。在致动位置处，通道在一个位置处局部重叠(它们在截然相反的位置处还分离)。
81.图5示出了瓶盖100的致动盖104处于中性状态(即流体阀108关闭)时有瓶盖100和液体容器103的瓶子101。当外力施加到致动盖104的位置时，球接合部106围绕基座部分102的中心旋转，使得流体阀108处于打开状态。
82.图6示出了当流体阀108处于由外力602致动的打开状态时，图5的瓶子101。可以看到从液体容器103内部到瓶子101外部的流体通路，因为两个通道是重叠的。致动盖104越往下按压，球接合部106处的通道就越是相接，从而允许更多的液体流过流体通路。致动盖104可被配置为需要不同大小的外力602来移动，从而使液体的流动取决于所施加的外力602。
83.备选地，球接合部106的直径可仅略小于基座部分102的宽度。在这种情况下，可使用图5和图6的设计，其优点是使液体通路靠近外边沿。为了使球接合部106不占用过多空间，可移除球接合部106的上部部分和/或球接合部的下部部分，而不是所示的完整的球体。上部部分的形状可允许用用户在饮用时鼻子能够适应。
84.通常，对于前面提到的示例中的任一示例，致动盖104优选地设计有外边缘，该外边缘的位置与饮用边缘的高度大致相同，这允许用户的上唇可压住该边缘并启动液体流出杯子。致动盖104也可以在中心位置降低高度，以允许在饮用时为用户的鼻子留出空间。
85.如上所述，球和承窝连接导致了致动盖104在一侧向下移动，在另一侧向上移动。这可以是有利的，因为流体阀108可在饮用容器的相对两侧上打开，以允许液体在致动盖104被迫下降的一侧流出，并允许空气在相对侧进入，以平衡内部体积和周围环境之间的任何压力差。可引入气阀作为替代，或者流体阀108可提供足够大的开口，也可作为气阀起作用。
86.瓶盖100还可具有锁定机构。该锁定机构可将流体阀108锁定在关闭状态，以防止流体阀108在不使用时被意外打开。
87.在设计瓶盖100时，球接合部106允许使用少量的零件。这增加了装配时的用户友好性和清洁的方便性。
88.瓶盖100可被设计成与其他已知的液体容器/瓶子结合使用(例如，安装机构可以是标准的安装机构)。备选地，液体容器103也可以被设计成特意与瓶盖100结合使用。存在可以使用的许多已知的安装机构：螺钉、夹子等。
89.在前面提到的示例中的任一示例中，流体阀108可以是环形的。同样，在前面提到的任一示例中，流体阀108可以是独立件，或者流体阀108可连接和/或安装到基座部分102或致动盖104。流体阀108可通过胶合、加热、永久附接、夹持中的任一种连接到基座部分102/致动盖104。备选地，流体阀108可以是基座部分102的一部分，也可以是启动盖104的一部分。
90.在上述所有示例中，流体通路是通过基座部分的基座壁。相反，流体通路可在径向上延伸通过基座壁的裙边。实际上，可使用将容器容积与用户希望饮用的边缘连接的任何流体通路。
91.通过对附图、披露内容以及所附权利要求的研究，本领域的技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解并实现所披露的实施方案的变化。在权利要求书中，词语“包括”并不排除其他元素或步骤，不定冠词“一/一个”并不排除有多个。
92.在相互不同的从属权利要求书中列举了某些措施，这一事实并不表明这些措施的组合不能发挥作用。
93.如果在权利要求书或描述中使用了术语“适于”，应当注意的是，术语“适于”旨在等同于术语“被配置为”。
94.权利要求中的任何参考标志都不应被理解为限制范围。