CN113795177A - 流体容器封闭装置 - Google Patents

Abstract

一种能够附接至流体容器的封闭装置，该封闭装置包括流体通道和阀，该阀包括阀构件。该阀构件能够在打开位置与关闭位置之间移动，其中，流体能够在打开位置中离开附接的流体容器，并且在关闭位置中防止流体离开附接的流体容器。封闭装置能够在第一配置与第二配置之间移动。当封闭装置处于第一配置时，流体通道被阀构件阻塞，以防止流体离开附接的流体容器。在第二配置中，阀能够在打开位置与关闭位置之间移动。

Description

流体容器封闭装置

技术领域

本发明涉及用于流体容器的封闭装置，并且具体地涉及防溢出饮用容器。本发明进一步涉及包括封闭装置的饮用容器。

背景技术

流体容器保持或储存流体直到后续运输、使用或消耗。来自容器的流体的无意损失是不期望的，因为根据损失的性质，流体可能被污染、不可用、或不可收回。用于流体容器的防溢出流封闭装置旨在当给定容器中的流体被推挤、倾斜、撞击或以其他方式无意地移动出通常在容器的静止和使用期间所采用的标准位置和定向时，防止流体离开该容器。然后，溢出的流体可能对容器的周围造成损坏。通常，防溢出封闭装置可通过使用屏障件或者通过使用阻碍或限制来自容器的流体流动的其他物理障碍物来防止溢出。用于流体容器的常见防溢出机构包括盖件、帽件、唇缘或相似的障碍物，这些障碍物基本上防止流体跟随将导致流体离开流体容器的流动路径。

当应用于小型或便携式流体容器(诸如饮用容器等)时，防溢出封闭机构可以是特别有用的。相比于具有较大质量、基座表面面积和稳定性的较大型容器，诸如饮用容器等的小型容器由于意外的和无意的相互作用而常常更可能脱座和倾倒。许多饮用容器(诸如杯或瓶等)被设计成具有赋予高重心的尺寸，从而导致倾倒倾向增加。当容纳饮品的饮用容器由于用户失误或其他外部影响而以不正确的角度定向时(诸如当容器被携带时)，防溢出封闭装置可防止饮品的损失。然而，饮用容器必须允许用户在需要时饮用其中所含的流体，并且因此饮用容器不能一直被完全密封。因此，期望允许流体在正常使用期间离开流体容器，同时防止当不期望饮用时流体的意外或无意释放。

发明内容

根据本发明，提供了一种附接至流体容器的封闭装置。该封闭装置包括阀和流体通道，该阀包括阀构件，该阀构件能够在打开位置与关闭位置之间移动，其中，流体能够在该打开位置离开附接的流体容器，并且在该关闭位置防止流体离开附接的流体容器；流体通道与阀流体连通。该封闭装置能够在第一配置和第二配置之间移动，其中在该第一配置中，该流体通道被该阀构件阻塞以防止流体离开附接的流体容器，以及在该第二配置中，阀构件能够在打开位置与关闭位置之间移动。在所附的从属权利要求中限定了封闭装置的其他优选特征。

本发明的一个方面提供了一种能够附接至流体容器的封闭装置。流体容器包括但不限于：杯子、瓶子、马克杯、烧杯、纸箱、大酒杯、中型散装容器、罐、坩埚或任何适合的流体容器。适合的流体容器可具有允许将流体保持在容纳部内的任何设计或配置。该流体容器可以是具有能够保持液体的至少一部分的任何适合的形状。适合的容器形状的示例包括圆柱体、截头圆锥形容器、矩形棱柱、正方形棱柱、梯形棱柱等。容器通常具有至少一个平坦表面，以便在静止时将容器立在另一表面上。当与饮用容器(诸如杯子等)结合使用时，在本文描述的封闭装置可以是特别有利的，其中，饮用容器通常是大致圆柱形或截头圆锥形形状的。

封闭装置包括至少一个阀，该至少一个阀包括阀构件。该阀构件能够至少打开位置与关闭位置之间移动。当阀构件处于打开位置时，流体可以经由封闭装置离开附接的流体容器，并且当阀构件处于关闭位置时，防止流体经由封闭装置离开附接的流体容器。该阀可以具有任何适合的设计，诸如闸门阀、球阀、夹管阀、圆盘阀、插塞阀、球阀、蝶形阀等。阀可以另外地或可替代地是双稳态阀。双稳态阀被配置成保持在打开位置或关闭位置，直到外部影响改变该阀的位置。在该阀是双稳态阀的情况下，该阀可以例如被布置成当力被施加在该阀的阀体上时自动地从打开位置移动到关闭位置。例如，当容器意外地从站立位置掉落或翻倒时，容纳在容器中的流体将自然地趋于在容器内部混乱地移动并推抵封闭装置。在这种情况下，双稳态阀可被配置为在容器内的流体推靠封闭装置的力的影响下，从打开位置移动至关闭位置。当放置在打开位置中时，双稳态阀将允许用户从所附接的流体容器饮用而无需手动致动该阀(诸如操纵打开手柄等)或每次用户希望从该容器喝一小口时需要在喷口上进行抽吸。该阀被配置成使得当该容器被倾斜以便用户在正常操作情况下从该流体容器排出流体时，该流体抵靠该封闭装置的压力不足以将该阀构件移动至关闭位置。该阀优选地是一体式的移动阀部件以维持机械简单性，并且因此当与使用更复杂的布置(诸如铰链等)的装置相比时赋予降低的机械故障可能性。

该封闭装置通常包括一个或更多个流体通道，流体经由该流体通道从附接的流体容器流到超出该封闭机构的环境。该流体通道可以是允许流体从该流体容器流过或经过该封闭装置的至少一部分、并且最终流出该流体容器的任何形状或配置。该流体通道的一个或更多个外壁、边界或周边可以至少部分地由该流体容器本身的区段或部件形成。可替代性地，流体通道可完全由封闭装置的部件形成。当阀构件处于关闭位置时，阀构件完全阻塞流体通道，从而防止流体离开流体容器。当阀构件处于除了关闭位置之外的任何位置(诸如打开位置等)时，流体通道至少部分地未被阻挡，使得流体可流过该阀构件并且经由封闭装置流出容器。

该封闭装置被配置成允许将该阀构件锁定在打开位置或关闭位置中。当该阀被锁定时，该阀构件不能被移动到替代位置，直到该封闭机构被解锁。可以通过将封闭装置的一个或更多个部件从解锁配置移动或调节至锁定配置来实现锁定。当封闭装置处于解锁配置中时，可根据需要在打开位置与关闭位置之间致动阀。当封闭装置处于锁定配置中时，阀构件的位置是固定的并且可以不改变，直到封闭装置移动至解锁配置为止。锁定该阀的装置可以是该阀本身的、该封闭机构的不同于该阀的部件，或者可替代地由在该阀与该更宽的封闭机构之间共用的一个或更多个部件形成。锁定或解锁封闭装置可能需要相对于封闭装置的一个或更多个其他部件扭转、旋转、提升、滑动、推动、平移、重新成角度或移动封闭装置的一个或更多个部件。例如，该封闭装置可以包括两个固位部件，这两个固位部件可以经由凸起部和轨道布置相对于彼此平移。在这个示例中，该封闭装置的两个结构部件可以是可移动的或可调节的，以便将该阀构件的至少一部分保持在这些结构部件之间，从而防止该阀构件的移动，直到这些结构部件被移动以便释放所保持的阀构件。在封闭装置包括至少一个凸起部和轨道布置的情况下，当两个固定部件平移时，包括两个或更多个凸起部和轨道布置可赋予额外的稳定性。特别地，三个凸起部和轨道布置可赋予比两个此类布置更大的稳定性。

考虑具有包括双稳态阀的封闭装置的饮用容器的示例，当封闭装置处于锁定配置并且阀构件处于打开位置时，阀不会由于外部冲击而自动关闭，并且将允许流体自由地流过流体通道。当被锁定在关闭位置中时，该阀构件将完全阻塞该流体通道以防止该流体经由该流体通道离开该流体容器。当被锁定时，该双稳态阀不能相应地从打开位置转换至关闭位置或从关闭位置转换到打开位置。当封闭装置处于解锁配置中并且双稳态阀构件处于打开位置中时，饮用容器的倾斜可能导致容器内的液体错误地移动，从而在阀构件上施加力，并且导致双稳态阀的自动闭合。将该双稳态阀构件仅锁定在关闭位置中可以是有利的。将双稳态阀构件锁定在打开位置可阻止双稳态阀的防溢出功能防止溢流。将双稳态阀构件锁定在打开位置有时可有利于从容器中排出流体或用于在延长的时间段内从容器转移流体。

可能有利的是，当该封闭装置处于锁定配置时，迫使该阀构件进入关闭位置。因此，用户可以在不使用时通过将封闭装置移动到锁定配置而不首先确认该阀本身的当前配置或状态来密封该流体容器。在这种配置中，该封闭装置可能无法将该阀构件锁定在打开位置，使得该封闭装置通过始终被闭合或用可致动的双稳态阀打开来防止溢出。在这种配置中，因此防止了液体在使用时间之外的意外释放。当需要释放液体时，封闭装置可移动到解锁配置，允许阀构件在打开位置和关闭位置之间被致动。当该封闭装置处于解锁配置并且该阀构件处于打开位置时，用户可以根据需要从该流体容器饮用。在流体容器在饮用过程中掉落或翻倒的情况下，施加在双稳态阀构件上的力将导致双稳态阀构件采取关闭位置，从而防止液体溢出。

当在远距离或长时间运输附接的流体容器时，锁定和解锁该封闭装置的能力可以是特别有用的。如果封闭装置不能被锁定，则处于关闭位置的阀构件可能恢复到打开位置，从而释放储存在流体容器内的流体。使用包括与杯子一起使用的双稳态阀的封闭容器的示例，用户可能希望在一天内随身携带充满的流体容器。如果流体容器在被解锁时被放置在袋子中，则该袋子中的其他物体可能撞击在该双稳态阀构件上，从而导致该双稳态阀构件致动打开。利用可在阀关闭的情况下移动到锁定配置中的封闭装置允许以任何角度携带流体容器，而没有与其他物体接触或作用于阀构件上的意外力而将在不适当的时刻使流体溢出的风险。在流体容器是饮用杯的情况下，将双稳态阀构件锁定在关闭位置可以因此使得容纳流体的饮用杯能够以任何取向被携带在袋、口袋或适合的携带设备中而没有溢出的风险。

该封闭装置可以包括一个或更多个结构部件，诸如支撑件、外壳、壳体等。流体通道可由形成封闭装置的一部分的任何结构元件的内部或贯穿其的空隙空间形成。结构元件可以用于安装、固定或稳定该封闭装置的阀。结构元件还可用于帮助将封闭装置附接到流体容器或帮助将封闭装置的不同部件附接到彼此。例如，封闭装置可包括基座单元，该基座单元在使用期间使封闭装置的阀构件就位。基座单元可以包括一个或更多个螺旋螺纹以允许基座单元固定至包括一个或更多个匹配螺纹的流体容器。因此，该封闭装置和该流体容器可以被拧在一起以形成单个单元。该封闭装置可以包括螺纹，螺纹被布置成使得该封闭装置经由该流体容器的内螺纹、该流体容器的外螺纹、或该流体容器的内螺纹和外螺纹两者附接到该流体容器上。在使用螺纹将封闭装置附接到流体容器的示例中，封闭装置、流体容器或封闭装置和流体容器两者可包括一个或更多个引导件、斜坡、止挡件、支架、突起部、凹入部、凹陷部或类似特征，一个或更多个引导件、斜坡、止挡件、支架、突起部、凹入部、凹陷部或类似特征被配置成当封闭装置附接到流体容器时辅助封闭装置在流体容器中的定向和引导。另外地或可替代性地，该封闭装置和流体容器可以经由一个或更多个闩锁、夹子、形状配合布置、压力配合布置、过盈配合布置、粘合部分、螺钉、钉子、销、螺栓、铰链、焊接部分或任何其他适合的附接手段附接。

在该流体容器内的流体是液体的情况下，该封闭装置的结构部件可以被配置成引导或指引以特定方式离开该流体容器的蒸汽、气味或水蒸汽的流动。例如，该封闭装置可以包括边缘元件，该边缘元件被配置成在特定方向上引导或指引气体经由阀离开该流体容器。因此，热气体可以被引指引离开用户以降低烧伤或损伤的风险。可替代性地或另外地，结构元件可以在围绕该阀固定，从而形成罩，该罩将导致离开该阀的气体相对于来自该流体容器的流体的正常通道被重定向180°。流体通道和阀的布置可以进一步允许气体流优先于气体被引导成窄的截面流而遍及该流动通道的横截面来被分布。例如，在该阀是盘阀的情况下，支撑该盘阀的这些结构部件可以被布置成使得气体在经由流体通道离开流体容器之前围绕该盘阀的外周分布。在该流体是热饮品的情况下，这种布置可以防止从该流体容器饮用的用户朝向他们的嘴和面部引导整个气体流。这样的布置可以具有另外的益处，诸如允许用户在逃逸的气体或蒸汽围绕阀部件分布并且经由多个通路离开该容器时从围绕该封闭装置的不同位置来辨别储存在该容器内的流体的气味。

可以包括作为封闭装置和/或阀的一部分的一个或更多个密封部件以防止不期望的流体释放。例如，可以在附接装置附近包括密封件，以防止流体在封闭装置与附接的流体容器的壁之间通过。还可以在该阀部件中或周围包括密封件，以确保当该阀处于关闭位置时，流体通道在该阀构件与封闭装置的其他部件的接触点处被密封。密封部件也可以被包括在封闭装置的任何两个其他部件之间，以防止流体在相应部件之间通过。密封部件可以直接结合到流体容器或封闭装置的其他部件中或形成该其他部件的一部分。例如，在封闭装置经由一个或更多个螺纹附接到流体容器的情况下，螺纹的一个或更多个部分可包括一个或更多个密封部件。在示例中，主要由第一材料形成的螺纹可以至少部分地由第二密封材料形成。第二密封材料可被定位在螺纹装置的端部处以防止流体在特定位置处进入，或者被定位在螺纹装置的中间以阻塞形成在螺纹部件之间的任何空隙空间，否则空隙空间将允许流体迁移或通过。此类布置可以改善当封闭装置与流体容器附接时所实现的密封。密封部件还可被配置、定位或成形为当封闭装置在使用时通过施加侧向和竖直阻力来提供对沿螺纹的旋转或平移的阻力。为了避免疑问，术语“侧向地”和“竖直地”分别是指在封闭装置和/或流体容器的旋转平面中或附近的平面以及大致垂直于旋转平面的平面。密封部件可由天然橡胶、合成聚合物或任何其他适合的不可渗透材料形成。

该封闭装置可以包括一个或更多个阀辅助部件，该一个或更多个阀辅助部件被设计成用于辅助阀构件的致动。阀辅助部件可允许封闭装置的阀构件相比于打开位置更朝向关闭位置来偏置，或者可替代地，相比于关闭位置更朝向打开位置来偏置。例如，该封闭装置可以包括一个或更多个磁体，该一个或更多个磁体被布置成用于促进阀构件保持在某个特定位置，直到足够的力施加到该阀构件上，使得克服一个或更多个磁体与阀构件的磁性部件之间的磁吸引力。另外地或可替代地，封闭装置可以包括可弹性变形的偏置构件，该偏置构件被配置成用于不施加足够的力将阀朝向关闭位置偏置以将阀从打开位置移动至关闭位置而不施加额外的动力。这种可弹性变形的偏置构件的示例包括机械弹簧、可压缩弹性体等。

本公开的封闭件可同样用于包含热或冷流体的流体容器。可以选择在封闭装置的部件的构造中使用的材料以赋予该封闭装置特定的特性，诸如耐腐蚀性、耐热性、拉伸强度、抗静电倾向、或所期望的其他特性。因此，可以选取封闭装置的材料以允许该封闭装置与包含具有特定特性流体的流体容器一起使用。例如，封闭装置可包括由塑料、金属、植物纤维、纸板或任何其他合适的材料制成的部件。材料可以被喷涂以赋予特别有益的特性，或者可以通过包含材料复合物来增强。可用于封闭装置的部件中的材料的示例包括聚丙烯、钢、玻璃、热塑性弹性体等。

附图说明

现在将参考以下附图描述本发明的示例，在附图中：

图1是流体容器封闭装置的正视图；

图2是图1的流体容器封闭装置的部分剖视图，其中，基座和边缘部件分离；

图3示出了图1和图2的流体容器封闭装置在该装置从锁定配置移动至解锁配置时的过渡阶段；

图4示出了处于锁定配置的流体容器和封闭装置的剖视图，其中，流体冲击阀构件。

图5是另一个流体容器封闭装置的部分剖视图。

图6示出了流体容器的出口部分的立体图，在本文公开的封闭装置可以与该流体容器一起使用。

具体实施方式

以下示例呈现了本发明的各个方面以及实现这些方面的方法。所提供的示例仅是示例性的流体容器封闭装置并且不旨在限制本发明的范围。

图1示出了在本发明的范围内的流体容器封闭装置的正视图。流体容器封闭装置包括边缘元件1、基座单元2和阀构件3。边缘元件1和基座单元2是大致环形的并且形成穿过环的空隙空间的流体通道。基座单元2将阀构件3和边缘元件1就位成使得环形边缘元件放置并围绕在环形的基座单元上。阀构件3在形状上是盘状的，并且基本上保持在边缘元件1和基座单元2之间，使得阀构件不能在不首先将边缘元件1与基座单元2分离的情况下从流体容器封闭装置完全移除。流体容器封闭装置被配置成使得当阀构件3抵靠边缘元件1的底部时，阀构件3阻碍和阻止流体流过流体通道。在这样的位置中，阀构件和流体容器封闭装置被认为是处于关闭位置。相反，当阀构件3抵靠在基座单元2上而不是抵靠在边缘元件1的整个内周上时，阀构件和流体容器封闭装置被认为处于打开位置，并且流体可围绕盘状阀构件的边沿流动并流动穿过边缘元件1和基座单元2的中心形成的流体通道的至少一部分。

如将在关于以下的附图更详细描述的，边缘元件1和基座单元2可相对于彼此旋转，以使封闭装置在锁定配置和解锁配置之间移动。在锁定配置中，边缘元件1和基座单元2彼此抵靠，使得阀构件3被保持在关闭位置中并且不能被致动至打开位置。从锁定配置，封闭装置可通过逆时针旋转边缘元件1以将其部分地升高远离基座单元2而被移动至解锁配置中，从而产生足够的间隙以允许阀构件3在打开位置与关闭位置之间被致动。边缘元件1的随后顺时针方向旋转使得边缘元件1与基座单元2以及阀构件3更接近地接触，因此将封闭装置锁定且因此将阀构件锁定在关闭位置中。因此，当封闭装置处于锁定配置中时，阀构件和封闭装置可仅采用关闭位置。相反，当封闭装置处于解锁配置时，阀构件和封闭装置可处于打开位置或关闭位置。

图2示出了图1的流体容器封闭装置的部分剖视图，其中边缘元件1与基座单元2和阀构件3分离。在使用中，流体容器封闭装置经由围绕基座单元2的外周表面延伸的外螺纹部分9而被固定到相关联的流体容器(未示出)上。该流体容器典型地具有围绕该容器的腔的内表面的互补匹配的内螺纹，流体容器封闭装置被固定到该容器的腔中。因此，可通过以适当的方式将流体容器封闭装置拧入流体容器中而将流体容器封闭装置附接和固定到流体容器，使得流体可仅通过流动穿过由边缘元件1和基座单元2形成的流体通道的至少一部分而经由容器的腔而离开容器。

盘状阀构件3提供大的表面面积，其中，附接的流体容器中的流体可撞击在该表面面积上，以在可能溢出的情况下自动地将阀构件从打开位置致动到关闭位置。封闭装置的阀构件3是双稳态阀，并且如果先前处于打开位置，那么附接的流体容器中的流体与阀构件的突然且无序的接触将导致阀构件移动至关闭位置。盘状形状特别适合于防溢出封闭装置，因为相对于封闭装置的横截面具有成比例地更小的表面面积的替代阀构件整体上可能在流体从打开的封闭装置的正常流动期间意外地致动，或者可能在容器倾倒或变得不就位的情况下不成功地致动。盘状阀构件3具有升高的中心，以允许阀构件3的热膨胀或收缩，并提供对任何真空的阻力，当容器内的流体在存储期间温度变化时，该真空可在附接的流体容器内部形成。

基座单元2包括围绕基座单元的内部定位的阀支架8。阀支架8从基座单元2的内圆周表面向内延伸，使得当封闭装置处于打开位置或者处于锁定且因此而关闭的位置时，阀构件3放置在阀支架8上。阀支架8包括定位在阀构件3的边沿与基座单元2的内周表面之间的一个或更多个孔口(未示出)，以便当封闭装置仅处于打开位置中时允许流体绕过阀构件3而流动穿过流体通道。相反，当封闭装置处于关闭位置时，盘状阀构件3邻接边缘元件1的突出于阀支架8部分的部分，使得流体不能围绕盘的边沿流动。在该位置，即使流体流动穿过阀支架8的一个或更多个孔口，流体也被边缘元件1和盘状阀构件3形成的屏障阻止离开容器。阀构件3的周长小于阀支架8的周长，使得在使用中，当封闭装置处于打开位置时，流体可通过流动穿过阀支架8的一个或更多个孔口、越过阀构件3的边沿并穿过形成在阀构件3和边缘元件1之间的间隙进入边缘元件1中间的空隙空间而离开流体容器。

基座单元2包括三个轨道4，该三个轨道4由围绕基座单元2的内周表面以相等间隔定位的凹陷区域或凹入部形成。边缘元件1包括三个凸起部13，在图3A至图3C中部分地示出，其被定尺寸成安装在轨道4内部。边缘元件1通过放置在基座单元的相应轨道4内的每个凸起部13而固定至基座单元。边缘元件1的凸起部可以经由推入安装组装方法和软触摸密封系统(未示出)而被放置到基座单元2的轨道4中。轨道4在相同方向上是成角度的或倾斜的，使得当边缘元件1旋转时，凸起部13各自通过它们的相应轨道移动，以使边缘元件1和基座单元2根据旋转方向更靠近在一起或进一步分开。更具体地，使边缘元件1相对于基座单元2在顺时针方向上旋转将导致边缘元件1的凸起部13沿着轨道4移动，使得边缘元件1和阀支架8最终均与阀构件3接触，条件是凸起部13在旋转之前尚未定位在它们相应的轨道4最靠近阀支架8的端部末端处。该顺时针旋转使封闭装置朝向锁定和关闭位置移动或调节。类似地，边缘元件1沿逆时针方向的旋转将使边缘元件1进一步移动离开基座单元2的阀支架8，从而允许封闭装置的阀构件3在打开位置与关闭位置之间移动。该逆时针旋转使封闭装置朝向解锁配置移动，如果此前被锁定则默认为关闭。技术人员将认识到，还设想一种配置，其中，凸起部和轨道被反向布置，使得逆时针旋转使封闭装置朝向锁定和关闭位置移动，并且顺时针旋转使该封闭装置朝向解锁配置移动。在图2中提供的示例中，每个轨道4均以相同程度成角度或倾斜，使得当凸起部13移动通过它们各自的轨道4时，基座单元2的圆形平面和边缘元件1的类似的圆形平面始终保持基本平行。图1至图4的封闭装置中的每个轨道4的倾斜角度与阀构件3的圆形平面成约25°，然而，根据具体设计要求其他倾斜角度是合适的。在封闭装置的横截面不是基本上圆形的实施例中，每个轨道在长度、宽度和倾斜度上可以变化，以允许每个部件的类似的平面在相应的非圆形部件的平移或旋转期间保持基本上平行。每个轨道4离阀支架8最远的末端包括止动凹口5，以防止凸起部滑下轨道并不小心地将封闭装置锁定在关闭位置，而在用户方面没有有意的相互作用。如果期望的话，在每个轨道4的每个末端处可以包括类似的凹口5，以便使封闭装置朝向仅采取完全打开位置或完全关闭位置偏置。如图所示，本示例中仅提供在轨道4的离阀支架8最远的末端处的止动凹口5。

如前文所描述的，当抵靠流体容器的匹配螺纹就位时，通过在顺时针方向上旋转封闭装置(并且特别是旋转螺纹的基座单元2)来使用螺纹部分9将封闭装置固定到流体容器上。由于还需要顺时针旋转以将边缘元件1和基座单元2移动到锁定配置中，当封闭装置固定到流体容器时，超过螺纹部分9的极限的继续移动将导致边缘元件1在基座单元2变得静止时继续旋转，导致封闭装置采用关闭位置(如果尚未闭合的话)。以这种方式，将封闭装置附接到流体容器的动作确保封闭装置在点位处移动到锁定和关闭位置，其中，在该点位处基座单元2遇到抵抗在流体容器的螺纹中的进一步旋转的阻力。在将装置固定到流体容器的动作之后，使封闭装置默认朝向关闭位置进一步有助于防止流体从容器意外或非故意释放。

基座单元2进一步包括围绕基座单元2的外周表面定位的支撑突出部10。支撑突出部从基座单元向外延伸，并为边缘元件1在基座单元2上提供额外的支撑，特别是当封闭装置处于锁定配置并且边缘元件1和基座单元2最接近时。支撑突出部10还包括多个支撑肋，支撑肋被成形为与放置在支撑突出部上的边缘元件1的表面轮廓对齐。当封闭装置处于锁定配置中时，支撑突出部用于防止边缘元件1和基座单元2的未对准。

阀构件3的外边沿包括磁性元件6a，该磁性元件6a使得阀构件3能够通过固定在边缘元件1的壳体中的相应磁体6b而被保持在关闭位置中。当阀构件3被磁体6a和6b保持在关闭位置中时，阀构件将被朝向关闭位置偏置，并且在重力作用下在没有外部动力的情况下将不会恢复到打开位置。当处于打开位置并抵靠在阀支架8上时，磁体6a和6b充分分开，使得阀构件在没有外部动力的情况下不会关闭。可替代地，磁体6a或6b中的一个可以被铁磁材料替代，该铁磁材料被吸引到相对的磁体。因此，阀构件形成双稳态阀，因为如果边缘元件1和基座单元2充分地定位使得阀构件3不被锁定在关闭位置，阀构件将继续处于打开位置或关闭位置，直到外部影响导致状态变化。阀支架8也可以由磁性材料形成，当存在与磁体6b的结合时，朝向完全打开位置或完全关闭位置来偏置阀构件3。在磁体6b和磁阀支架都存在的情况下，边缘元件1中的磁体6b将被选择成提供比磁阀支架更大的吸引力，因此通常将阀构件朝向关闭位置偏置以确保当封闭机构被解锁并且阀处于打开位置时，封闭装置的防溢出功能保持可操作的。

流体容器封闭装置包括三个可弹性变形的密封环7a、7b和7c。当阀构件3处于关闭位置时，密封件7a被定位成围绕边缘元件1的抵靠阀构件3的部分。因此，当两个部件邻接时，密封件7a防止阀构件3和边缘元件1之间的流体的不期望的通道。密封件7b被定位成围绕螺纹9上方的基座单元2的外侧。密封件7b在流体容器封闭装置与流体容器的壁之间形成密封，以防止流体围绕封闭装置的外部通过。这种流体通道是不期望的，因为它将绕过封闭装置的流体通道并且因此将不会经由阀构件3被调节。密封件7c被定位置成围绕基座单元2靠近边缘元件1的内表面的顶部。密封件7c防止基座单元2与边缘元件1之间的流体通道，其中，流体流动穿过或围绕螺纹布置9而绕过封闭装置的流体通道。

图3A至图3C展示了边缘元件1相对于图1和图2的流体容器封闭装置的基座单元2的旋转移动。在图3A中，封闭装置处于锁定配置并且阀构件3被保持在边缘元件1和基座单元2之间的位置，在那里它完全阻塞流体通道。图3B示出了在边缘元件1相对于基座单元2沿逆时针方向部分旋转之后的图3A的封闭装置。凸起部13已经沿轨道4移动并且因此在基座单元2和边缘元件之间形成间隙。在图3C中，边缘元件1已经被旋转，使得凸起部13已经到达离阀支架8最远的轨道4的末端。边缘元件1和基座单元2之间的间隙对于阀构件3来说足够转换到打开位置，在打开位置它抵靠在阀支架8而不靠在边缘元件1上。因此，流体可以流过阀支架8中的孔口，并经由流体通道流出流体容器。如图2和图3中所示，三个轨道4和凸起部13被配置成使得边缘元件1需要大约30°的转动才能使凸起部13从一端到另一端完全横穿它们相应的轨道4。

图4示出了附接到图1至图3中所示的流体容器封闭装置的杯子的剖视图。该杯子包含流体并且已经从其垂直静止位置倾斜超过90°，如果本发明的封闭装置没有连接到流体容器，流体就会从杯子中溢出。图4中的封闭装置处于锁定和关闭位置。容器中的流体撞击在阀构件3上，但由于在阀构件3、阀支架8和边缘元件1之间形成的屏障而不能离开容器。由于封闭装置处于锁定配置，当阀构件被保持在边缘元件1和基座单元2之间时，任何作用在阀构件上的抵靠流体的力都将无法使阀移动到打开位置。因此，杯子可以以任何角度定向，包括从静止位置倒置成180°而不会意外释放液体。因此，该杯子可用于储存用于旅行目的的饮品。

在使用中，经由匹配的螺纹将封闭装置拧入流体容器中，用户可以在附接上述封闭装置之前用液体填充流体容器。旋拧运动导致边缘元件相对于基座单元旋转，从而导致封闭装置采用锁定配置。当锁定和关闭时，用户可以自由携带流体容器而没有溢出的风险。当用户希望从流体容器中取饮品时，用户相对于基座单元旋转边缘元件以将封闭装置移动到解锁配置。一旦解锁，用户可以向下按压阀构件的暴露表面以将阀致动到打开位置。在正常使用期间，当作用在阀上的流体压力不足以使其恢复到关闭位置时，将带有附接的封闭装置的流体容器倾斜在打开位置中允许流体根据需要流动经过封闭装置。如果用户不小心翻倒了流体容器，包含在其中的流体的无序移动将对阀施加足够的流体压力以使其致动关闭。用户然后可以通过沿着将封闭装置固定到流体容器所需的方向旋转边缘元件以将阀构件锁定在关闭位置，从而将阀构件保持在边缘元件和基座单元之间并防止其致动到打开位置。

图5显示了另一个流体容器封闭装置的局部剖视图，其中，封闭装置的部件被分开以便于使用。图5的封闭装置包括延伸的密封件7d，该密封件7d代替图2的示例中所示的密封件7a。密封件7d近似为L形并且从支撑突出部10的下表面延伸到围绕基座单元2b的外周表面延伸的外螺纹部分9中。密封件7d的形状允许密封件在封闭装置相对于流体容器的平面和方向或旋转以及大致垂直于旋转平面的平面中提供压缩。在该示例中，密封件7d形成外螺纹部分9的上部，使得螺纹部分9的上部和定位在支撑突出部10的下表面上的环形密封件是单独的部件。当封闭装置的外螺纹旋入合适的流体容器中的兼容内螺纹中时，将密封件包括为螺纹布置的一部分可以在封闭装置和它所附接的流体容器之间形成改进的密封。优选地，密封件由至少部分可弹性变形的材料形成。使用此类材料(如天然橡胶、合成聚合物等)可以通过允许封闭装置的外螺纹部分9的上部变形来维持封闭装置或流体容器具有磨损或损坏的螺纹布置的密封来增加该密封布置的寿命。

还可以选取形成密封件7d的材料以施加额外的摩擦力或阻力，以增加将被附接时的封闭装置从流体容器拧开所需的能量。由密封件7d形成的外螺纹部分9的部分是当封闭装置和流体容器拧在一起时与流体容器相互作用的螺纹的最终部分。在这种布置中，当封闭装置完全拧入流体容器中的相应螺纹中时，密封件还可以协助将封闭装置固定到流体容器。因此必须克服由与流体容器相互作用的密封件7d所施加的阻力或摩擦，以开始将封闭装置从流体容器松开并将封闭装置从流体容器移除。因此，密封件7d的布置降低了封闭装置意外脱离的可能性。防止意外脱离可有助于减少流体容器中所含流体的不希望逸出并增加封闭装置的防溢出性能。

图5的封闭装置的外螺纹部分9还包括斜坡14。斜坡14被定位在螺纹9的突出部之间。虽然仅示出了单个斜坡，但可以使用多个斜坡。优选地，外螺纹部分9中的每个螺纹的末端包括靠近螺纹末端的斜坡14。每个斜坡14都成角度，使得其从基座单元2b朝向其所接近的螺纹的末端逐渐突出。当封闭装置被拧入流体容器时，每个斜坡14和流体容器将相互作用，使得在封闭装置与流体容器附接时经历增加的阻力和摩擦。当封闭装置与流体容器附接时，每个斜坡将提供额外的阻力来旋开封闭装置，至少在最初增加开始从流体容器旋开封闭装置所需的能量。每个斜坡还可以被定位成帮助引导螺纹部分9的螺纹脊经过与其相互作用的内螺纹，从而减少滑动和未对准的可能性。通常，每个斜坡可被定位成接近或邻近封闭装置的螺旋螺纹中的一个或更多个脊部，使得当封闭装置和流体容器拧在一起时，流体容器的相应螺纹将与斜坡相互作用。

在使用中，当用户希望将封闭装置从锁定位置旋转到解锁位置时，用户相对于基座单元2b旋转边缘元件1，使得凸起部13在轨道4中平移。当凸起部13平移到每个轨道的末端时，持续施加力可能导致整个封闭装置旋转，使得封闭装置开始从容纳它的流体容器中旋拧开。斜坡14和密封件7d的作用都有助于增加使封闭装置从流体容器松开所需的过度力的量，并减少封闭装置从流体容器意外松开的可能性。

图5的封闭装置的基座单元2b还包括引导突出部15。引导突出部被定位在基座单元2b的下侧并且被成形为在封闭装置的附接期间协助将封闭装置引导至流体容器。引导突出部可以以多种方式与附接有封闭装置的流体容器相互作用。例如，流体容器可以包括一个或更多个狭槽或孔口，该狭槽或孔口被配置成当封闭装置附接到流体容器时保持或容纳引导突出部。在其他示例中，引导突出部15可以仅用于引导封闭装置和流体容器正确对准。可以与图1至图5的封闭装置一起使用的流体容器的出口部分的示例在图6中示出。当图5的封闭装置被拧入图6中的流体容器的内螺纹17时，引导突出部可以至少部分地放置在内唇缘16上。内唇缘16可以倾斜以进一步将引导突出部导向流体容器的出口部分的中心。当使用螺纹9和螺纹17将封闭装置完全拧入流体容器时，引导突出部15和内唇缘16之间的相互作用有助于封闭装置的正确定位和对准。在一些示例中，引导突出部和内唇缘可以相互作用，使得当封闭装置完全拧入流体容器时，施加将封闭装置从流体容器上拧开的额外阻力。在该示例中，引导突出部通过增加开始从流体容器拧开封闭装置所需的能量并减少用户或环境相互作用导致封闭装置在不期望的时间松动或脱离，以执行图5的封闭装置中的密封件7d和斜坡14的类似功能。内唇缘16还可以被用作有待包含在与封闭装置一起使用的流体容器中的流体的建议最大体积的指示器。在流体容器是杯子、烧杯或类似物的示例中，用超过由内唇缘16指示的液位的液体填充该杯子可能会增加用户溢出或充分扰动液体的可能性，从而使得在流体容器保持充满液体时、用户选择拧开或移除封闭装置时，液体从容器中损失。内唇缘可能标有“Max”或等效文字，以向用户表明该唇缘代表了建议的最大液体液位。

图6中所示的流体容器的出口部分可用于杯子、瓶子、马克杯、烧杯、纸箱、大酒杯、中型散装容器、罐、坩埚、管道或类似物，以允许图1至图5中的封闭装置附接至包括所示的出口部分的流体容器。流体容器的最上面的唇缘18可由弹性或增强材料形成，该弹性或增强材料被选取以抵抗对流体容器的结构的磨损和损坏。当由此类材料形成时，最上面的唇缘18是围绕流体容器中的开口定位的加强唇缘，该加强唇缘被配置成使得当封闭装置和流体容器附接时，封闭装置至少部分地放置在加强唇缘上。封闭装置和流体容器的重复附接和移除可能导致流体容器与封闭装置直接接触的表面磨损。选择坚固且有弹性的材料来至少覆盖流体容器的部分，并且可选地覆盖以这种方式相互作用的封闭装置可以提高流体容器的出口部分的寿命。在示例中，唇缘18可由铝、钢、食品级复合材料或任何其他合适的材料形成。

所提供的一般公开和具体示例的特征可以以符合与本发明的防溢出漏封闭装置的任何技术上适当的方式组合。受益于本公开和所附权利要求，在本发明范围内的另外的修改对于本领域技术人员将是显而易见的。

Claims (30)

1.一种能够附接至流体容器的封闭装置，所述封闭装置包括：

阀，所述阀包括阀构件，所述阀构件能够在打开位置与关闭位置之间移动，其中，流体能够在所述打开位置中离开附接的流体容器，并且在所述关闭位置中防止流体离开附接的流体容器；以及

流体通道，所述流体通道与所述阀流体连通；

其中，所述封闭装置能够在第一配置和第二配置之间移动，其中：

在所述第一配置中，所述流体通道被所述阀构件阻塞以防止流体离开附接的流体容器；以及

在所述第二配置中，所述阀构件能够在所述打开位置与关闭位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的封闭装置，其中，所述第一配置是锁定配置并且所述第二配置是解锁配置，其中，所述封闭装置被配置为当所述封闭装置处于所述锁定配置时防止所述阀构件移动到所述打开位置中。

3.根据权利要求1或2所述的封闭装置，其中，所述封闭装置进一步包括：

基座单元；以及

边缘元件；

其中，所述基座单元使所述阀构件和所述边缘元件就位，并且其中，所述流体通道延伸穿过所述基座单元和所述边缘元件。

4.根据权利要求3所述的封闭装置，其中，所述边缘元件能够相对于所述基座单元移动，并且所述封闭装置经由所述边缘元件相对于所述基座单元的移动能够在所述第一配置与所述第二配置之间移动。

5.根据权利要求4所述的封闭装置，其中：

所述基座单元和所述边缘元件是环形的，以及

所述流体通道至少部分地由所述基座单元和所述边缘元件的空隙空间形成。

6.根据权利要求4或5所述的封闭装置，其中，所述基座单元设置在所述边缘元件内并且布置成允许所述边缘元件围绕所述基座单元的旋转移动。

7.根据权利要求6所述的封闭装置，其中，所述边缘元件和所述基座单元设置成能够相对旋转至少30°，以将所述封闭装置在所述第一配置与所述第二配置之间移动。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的封闭装置，其中：

所述边缘元件包括一个或更多个凸起部；

所述基座单元包括一个或更多个轨道；以及

所述边缘元件的所述一个或更多个凸起部位于所述基座单元的所述一个或更多个轨道内，以当所述封闭装置在所述第一配置与所述第二配置之间移动时引导所述边缘元件相对于所述基座单元的移动。

9.根据权利要求8所述的封闭装置，其中：

所述一个或更多个轨道中的每一个轨道包括第一末端和第二末端；以及

当封闭装置处于第一配置时，所述一个或更多个凸起部中的至少一个凸起部放置在所述一个或更多个轨道的所述第一末端处，并且当封闭装置处于第二配置时，所述一个或更多个凸起部中的至少一个凸起部放置在所述第二末端处。

10.根据权利要求9所述的封闭装置，其中，所述一个或更多个轨道包括一个或更多个凹口，所述一个或更多个凹口靠近所述第一末端和所述第二末端中的至少一个，其中所述一个或更多个凹口各自被配置成偏置所述一个或更多个凸起部以放置在所述第一末端或所述第二末端处。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的封闭装置，其中，所述一个或更多个轨道成角度，使得当所述封闭装置处于所述第一配置中时所述边缘元件和所述基座单元比当所述封闭装置处于所述第二配置中时更靠近在一起。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的封闭装置，其中：

所述基座单元是环形的，以及

所述基座单元包括围绕所述基座单元的一个或更多个内表面以周向均匀间隔开的间隔来布置的三个轨道。

13.根据权利要求12所述的封闭装置，其中，所述边缘元件包括三个凸起部，所述三个凸起部布置成当使用所述封闭装置时各自放置在所述三个轨道中的不同的轨道内。

14.根据权利要求3至13中任一项所述的封闭装置，其中，所述阀构件保持在所述基座单元与所述边缘元件之间。

15.根据前述任一权利要求所述的封闭装置，其中，所述阀是双稳态阀。

16.根据权利要求15所述的封闭装置，其中，所述封闭装置包括一个或更多个偏置元件，所述偏置元件被配置成朝向所述打开位置或所述关闭位置之一来偏置所述阀构件。

17.根据权利要求16所述的封闭装置，其中：

所述一个或更多个偏置元件是磁体；以及

所述阀构件包括一个或更多个磁体。

18.根据权利要求17所述的封闭装置，其中，所述边缘元件包括所述一个或更多个偏置元件中的至少一个，其中，所述偏置元件被配置成优先于所述打开位置而将所述阀朝向所述关闭位置偏置。

19.根据前述任一项权利要求所述的封闭装置，其中，所述阀构件的形状为盘状。

20.根据前述任一项权利要求所述的封闭装置，其中，所述封闭装置包括用于将所述封闭装置附接至所述流体容器的一个或更多个螺旋螺纹部分。

21.根据权利要求20所述的封闭装置，其中，所述封闭装置被配置成使得使用所述一个或更多个螺旋螺纹部分将所述封闭装置附接至流体容器所需的移动与将所述封闭装置从所述第二配置移动到所述第一配置所需的移动至少部分地相同。

22.根据权利要求20或21所述的封闭装置，其中，所述封闭装置包括一个或更多个斜坡，所述一个或更多个斜坡定位邻近所述一个或更多个螺旋螺纹部分的一个或更多个脊部。

23.根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置，其中，所述封闭装置包括一个或更多个密封元件。

24.根据权利要求23所述的封闭装置，其中，所述一个或更多个密封元件位于所述封闭装置的部件之间的相互作用区域中，以防止绕过所述流体通道的流体通过所述封闭装置。

25.根据权利要求23或24所述的封闭装置，其中，所述一个或更多个密封元件中的至少一个密封元件在所述封闭装置上至少部分地形成一个或更多个螺旋螺纹部分。

26.根据权利要求5所述的封闭装置，其中，当所述封闭装置处于打开位置中时，所述流体通道围绕所述阀构件延伸。

27.一种附接至根据前述权利要求中任一项所述的封闭装置的流体容器。

28.一种附接至根据权利要求27所述的封闭装置的流体容器，其中，所述流体容器是饮用杯。

29.一种附接至根据权利要求27或28所述的封闭装置的流体容器，其中，所述流体容器包括围绕所述流体容器中的开口定位的加强唇缘，所述加强唇缘被配置成使得当所述封闭装置和所述流体容器附接时，所述封闭装置至少部分地放置在所述加强唇缘上。

30.一种附接至根据权利要求23或24所述的封闭装置的流体容器，其中：

所述封闭装置包括一个或更多个引导突出部；以及

所述流体容器包括内唇缘；

其中，所述一个或更多个引导突出部被配置成与所述内唇缘相互作用，以便在附接时将所述封闭装置与所述流体容器对准并将所述封闭装置保持在所述流体容器中。

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