[发明专利]双向排气衬垫

说明书

发明的领域

本发明涉及盖子衬垫，并特别涉及用于排气封闭的具有双向排气性能的双层衬垫。本发明特别适于用作瓶盖衬垫，其特征是密封盖能紧固在与之配合的瓶子或类似容器上，从而封闭和密封其开口。

发明的背景

过去在密封盖上通常使用衬垫，该密封盖用于有一个开口的瓶子或其他类似的容器上，并且能固定在瓶子或容器上，以密封该开口。衬垫是比较熟悉的，并基本上被设计成在容器的修整接触面凸缘和叠在它上面的衬垫表面之间保持密封，所述的衬垫放在密封盖和容器中间。在容器经修整的接触面上不可渗透液体的密封特别需要防止液体从所述容器的内外渗透或泄漏。这些问题归因于液体穿过阻挡层和物体间(例如盖子衬垫和瓶子或其他容器间)的缝隙而通过。

当容器用于封装能放出气体或在压力下的产品时，出现一个重要问题，即在一定条件下(例如升高温度和/或大气压力变化)此压力可以过分增加。密封需要能半透过气体并允许过大的内部压力排放到大气中，而保留有关液体在容器内。这样，通过释放过大的内部压力可防止密封盖或容器破裂。

以前的常规盖子衬垫包括一片或多层由例如皱纹纤维板、纸板、塑料、箔材或类似物材料构成的衬垫，并且也可包括在一个或两个主要表面上涂层以阻止流体透过。这样的设计，虽然在消除液体从瓶子或容器中透过或泄漏方面便宜而有效，但不能使由于液体排气或在外部环境压力下的变化引起的压力平衡。

为了解决上述问题，已使用排气衬垫。

常规排气衬垫的主要问题是在有关容器内在特定压力下或内外压力的限定范围内不能随气体的密度排气。对于常规衬垫也可看到的一个问题是不能可逆地只通气体部分，便在外部压力相对增加的情况下在容器内维持压力平衡。

盖子衬垫由合成材料例如热塑性塑料构成。题名“排气衬垫”的美国专利No.4,121,728示出这样一种盖子衬垫，它的第一层片由不渗透性塑料构成，而第二层片由泡沫材料即可压缩变形的材料构成。两个层片同时挤压和迭合在一起形成盖子衬垫。当盖子关紧容器时，盖子衬垫的第一层片贴在瓶子或容器上。第二层片在瓶子和盖子之间被压缩并推动第一层片与瓶子或容器密封接触。

用于解除容器中积聚的过大压力的排气结构的其他例子包括美国专利No.2,424,801，该专利公开一种排气结构，其特点是提供一种特殊构型的玻璃器皿颈部，在积聚的气体达到某一点后，在该点特殊构型将使衬垫升高而离开玻璃器皿颈部，允许气体逸出。

美国专利No.3,114,467公开另一种密封排气瓶盖，其特点是瓶盖配置一种特殊结构，在积聚气体压力作用下此结构使衬垫能升高，衬垫从玻璃器皿的颈部升起，然后使气体逸出。这些结构有不利的缺陷，在允许气体逸出的同时，也同样允许液体逸出。No.2,424,801或No.3,114,467都没有提供或考虑压力平衡的可能性，即气体反向流动，以便用大气压力平衡容器内的压力作出。

美国专利No.3,448,882叙述一种由纸浆板衬底与纤维状的、可半透过的聚四氟乙烯复盖面组成的衬垫，此衬垫允许气体通过但不被液体弄湿并阻止容器中的液体通过。

在许多例子中，虽然用于密封瓶子或容器的各种结构和衬垫是可用的，但它们都有较大的缺陷。虽然这些结构允许气体逸出，但它们不是同样地适合防止液体逸出。在某些情况下逸出的液体可能损坏衬垫结构的一部分或多部分材料。

虽然盖子衬垫例如美国专利4,121,728和4,789,074地硬纸板或纸浆板的盖子衬垫防止流体渗透或泄漏更有效，但这样的盖子衬垫内在地需要相对高价的材料和制作技术。例如，4,121,728专利中的第二层片提供一个可形变材料的不完整的和共同扩展的层，即使只是第二层片的相对小的一部分实际上被压缩在瓶子的密封凸缘和盖子之间。第二层片的剩余部分不需要在机械性能上强化第一层，因此第二层片中并非必不可少的材料代表一种并非必需的费用。

美国专利4,789,074公开了一种盖子衬垫，包括流体基本不渗透的第一膜、与第一膜结合的可压缩的弹性“有孔的”第二增强片，因此当盖子闭塞物紧固在瓶子上时，它必须压缩瓶和盖子间的有孔片，弹性地推动薄膜与其成密封接触。在4,789,074发明中，有孔片起弹簧作用推动薄膜或工作面与瓶子修整的顶部密封啮合。所以，4,789,074专利中的片通过在闭塞物密封过程中由带螺纹的瓶盖与带螺纹的瓶顶相互作用提供的扭力施加的必需的压缩力弹性地推动薄膜或工作面成密封接触。