專利名稱：多部件合成密閉件以及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于容納液體、低粘度基質(zhì)和小固體物的容器的密閉件或塞子，尤其 是涉及由合成材料制成并可用作容器的瓶塞的密閉件或塞子。
背景技術(shù)：
鑒于市面上銷售的多種不同的產(chǎn)品都是從容器中(尤其是從具有限定分配口的 圓形頸部的容器中)分配的，因此發(fā)展了很多用于該分配口的容器塞子或密閉裝置的結(jié) 構(gòu)。一般來說，產(chǎn)品例如醋、植物油、實驗室液體、去污劑、蜂蜜、調(diào)味品、香料、酒精飲料等對 用于其容器的密閉裝置的類型和結(jié)構(gòu)都有類似的要求。但是，由于加在葡萄酒瓶所用的密 閉裝置上的眾多苛刻要求，瓶裝銷售的葡萄酒成為了對瓶子密閉裝置要求最高的產(chǎn)品。鑒 于這些要求，多數(shù)葡萄酒瓶密閉件或塞子一直都是由稱為“軟木”的天然材料生產(chǎn)。雖然合成材料已經(jīng)提議用作葡萄酒瓶塞子或密閉件，但是這種產(chǎn)品還是不能滿足 所有的嚴(yán)格要求。因此，盡管軟木存在眾多的固有問題，它仍然是用于葡萄酒密閉件的主要 材料。軟木是一種特殊品種的軟木橡樹(西班牙栓皮櫟(quercus suber))的樹皮，這種 樹是西地中海國家(例如葡萄牙、西班牙、阿爾及利亞、摩洛哥、法國、意大利和突尼斯)一 種具有橡樹科特征的樹，其擁有無限地再生其樹皮的能力。軟木是一種植物，其組織由已死 的微細(xì)胞組成，該微細(xì)胞通常為14面體，在相互之間形成狹槽，細(xì)胞間的空間充滿氣態(tài)混 合物，主要是空氣，但不含二氧化碳。據(jù)估計1立方厘米的軟木具有一千五百萬至四千萬個 六角形細(xì)胞，其細(xì)胞壁的厚度在1-2. 5微米之間變化。軟木質(zhì)的紋理并非以統(tǒng)一的樣式布置。在它的厚度中由孔或?qū)Ч芙宦?lián)，該孔或?qū)?管有或多或少木質(zhì)化的壁，形成皮孔。這些皮孔則由含大量單寧酸的紅褐色粉末填充。皮 孔可被氣體和液體滲透，并經(jīng)常被霉菌和其它微生物入侵。形成軟木質(zhì)薄壁組織的細(xì)胞的細(xì)胞膜厚度和細(xì)胞的高度及直徑的不均勻性可能 影響軟木的一些機(jī)械和物理性能，即它的可壓縮性和彈性。軟木橡樹隨時都能夠?qū)⑵渖?過程保持活性狀態(tài)，在春天和隨后秋天產(chǎn)生的軟木之間在細(xì)胞尺寸和細(xì)胞膜厚度方面的差 異將留下可辨別的環(huán)，表示了每一年的生長情況。新形成細(xì)胞的內(nèi)容物在生長過程和隨后細(xì)胞膜的栓化(suberization)過程中消 失，在完成上述過程后，與植物活細(xì)胞之間的所有交流都會停止。西班牙栓皮櫟的獨特性在 于其軟木樹皮的厚度，該厚度可達(dá)幾厘米，這可以把樹與熱隔離，防止失去水分，并保護(hù)樹 不受動物的傷害。為了第一次收獲厚的軟木樹皮，生長周期要在20和30年之間，這取決于位置、天 氣條件等，從而產(chǎn)生所謂的處女軟木。然后，在每次收獲軟木板或再生軟木之間需要大約10 年，以便使某些軟木獲得所需的長度或直徑。因為這一過程，用于制造瓶子密閉件的軟木是 在數(shù)次去皮之后形成的再生軟木。軟木的特性是從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成天然衍生出來的。因為軟木內(nèi)89. 7%的
4組織由氣態(tài)物質(zhì)組成，所以軟木密度極低(大約120至200kg/m3)，這使得軟木較輕，為良好 的絕緣體。密度差異可以由濕度差異、軟木樹皮和軟木樹的年齡和品質(zhì)及其生長差異來解 釋。細(xì)胞膜非常柔軟，這造成軟木具有可壓縮性和彈性。彈性使它在發(fā)生任何變形之后可 以快速地恢復(fù)其初始尺寸。它的化學(xué)組成使得軟木具有抵抗潮濕的能力。細(xì)胞壁上結(jié)有軟 木脂(一種脂肪酸和烈性有機(jī)醇的復(fù)雜混合物)硬皮。因為氣體元素密閉在微小且不通透的隔腔內(nèi)，因此，軟木由于它對于熱、聲音和振 動的低傳導(dǎo)性而進(jìn)一步提高了價值。軟木還特別耐磨，并具有高摩擦系數(shù)，這都由于軟木質(zhì) 表面的蜂巢結(jié)構(gòu)。軟木不吸收灰塵，因此不會引起過敏，也不會對哮喘患者產(chǎn)生危險。它是 耐火、可回收、環(huán)境友好并且可再生的產(chǎn)品。這些優(yōu)點使得天然軟木成為用于葡萄酒儲存的優(yōu)選瓶子密閉件。特別是對中高檔 的葡萄酒，傳統(tǒng)上，葡萄酒的神秘氣息以及使用拔塞鉆開啟酒瓶的儀式是葡萄酒消費文化 中非常重要(盡管是無形)的方面。但是，天然軟木仍然存在眾多從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和化學(xué) 組成天然衍生出來的缺點。因為軟木是天然產(chǎn)物，因此其資源有限。它的局限性通過以下方面而更加清楚軟 木的自然生長在地理上局限于西地中海國家；全球每年的軟木橡樹樹皮采伐量是500，000 噸，并且由于氣候和生態(tài)的原因，采伐量幾乎不能增加；再者，在每次軟木板采伐之間必需 要有10年的周期。為了滿足全球?qū)浤静粩嗵岣叩男枨?，軟木的削皮周期已?jīng)被縮短，這 導(dǎo)致品質(zhì)變差和原材料價格持續(xù)提高。由于地理、氣候和生態(tài)原因?qū)е碌能浤窘Y(jié)構(gòu)的不規(guī)則性引起許多質(zhì)量的差異。這 產(chǎn)生了復(fù)雜的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)分類。通過不同類型的沖洗方法，各種化學(xué)試劑被結(jié)合起來以便 凈化軟木并處理軟木的外表。高品質(zhì)的軟木是不需沖洗的。軟木品質(zhì)的分級是根據(jù)軟木皮 孔的數(shù)目、水平和垂直的裂縫、它們的尺寸和其它軟木具體特性來進(jìn)行的。分級處理是一項 基于大量統(tǒng)計學(xué)意義上人口的主觀工作，其由于軟木的天然來源而變得困難，因為每一種 軟木看起來、摸起來、用起來和聞起來都是不同的。葡萄酒市場專家估計所有瓶裝葡萄酒中的酒因為軟木污染而變質(zhì)。至少 有六種化合物與葡萄酒中的軟木污染有關(guān)。2，4，6_三氯苯甲醚(TCA)是最常見的造成令人 不快的異味并對葡萄酒的香味構(gòu)成影響的罪魁禍?zhǔn)?。TCA具有非常低的氣味檢出閾值。它 在低至lppt或者1. 0納克/升的濃度時可以被檢測出。在大多數(shù)情況下，軟木污染并不涉及葡萄酒的制作過程。在生產(chǎn)葡萄酒的葡萄園 或釀酒廠不會發(fā)現(xiàn)造成污染的化學(xué)品。在葡萄酒被裝瓶后，缺陷自身才顯現(xiàn)，從而使得葡萄 酒變質(zhì)。它幾乎只與軟木有關(guān)。另外，有證據(jù)顯示一旦軟木用氯進(jìn)行了處理，并經(jīng)過水汽而與霉菌相互作用，就產(chǎn) 生氯苯甲醚。葡萄酒其它類型的變質(zhì)可由于氧化、硫化氫、揮發(fā)性酸度、二氧化硫、酒香酵母 和硫醇而產(chǎn)生。另一經(jīng)常發(fā)現(xiàn)與天然軟木有關(guān)的問題是瓶泄露。通常，在軟木和瓶頸之間缺乏緊 密度使得10% -20%的瓶會泄露。不過，大多數(shù)的葡萄酒泄露是由于酒透過軟木體而引起。 這些問題最常見于低質(zhì)量的軟木材料，該軟木材料通常多孔、過于柔軟、不圓或者不符合預(yù) 定規(guī)范?？紤]到酒變質(zhì)是由葡萄酒的氧化引起，在周圍環(huán)境和酒瓶內(nèi)部之間的任何氣體交
5換都必須避免。不過，很多軟木由于瓶子加塞設(shè)備的砍切或夾緊而變形，這使得氣體交換和 氧化能夠發(fā)生。此外，當(dāng)瓶子儲存在一個沒有保持理想濕度的環(huán)境中時，軟木并不能發(fā)揮其 最佳性能，且軟木由于變干而失去它作為密封介質(zhì)的效率，從而變得較脆和/或失去它的 機(jī)械性能。這些問題經(jīng)常使得軟木在拔出酒瓶時發(fā)生斷裂，或者能夠使葡萄酒變質(zhì)。此外， 天然軟木會根據(jù)它的結(jié)構(gòu)和品質(zhì)而吸收液體。這也導(dǎo)致軟木被拔出酒瓶時發(fā)生斷裂。其他與天然軟木有關(guān)的問題或缺陷是軟木蠕蟲傾向于將它們的卵貯存或產(chǎn)在軟 木材料上，使得幼蟲能夠在軟木中挖槽。因此，在軟木中形成不為裝瓶者所知的擴(kuò)大的孔或 通道，從而產(chǎn)生有害的污染。除了這些缺點以外，軟木粉和其它軟木雜質(zhì)經(jīng)常能在裝塞過程 中落入葡萄酒中，從而給葡萄酒裝瓶者帶來更多問題，并使葡萄酒消費者不希望地感到意 外。為了避免上述的某些困難，裝瓶者已經(jīng)開發(fā)了各種噴霧涂層(例如石蠟、硅樹脂 和聚合物材料)，試圖使軟木進(jìn)出酒瓶的運動變得更為容易，并改善軟木的可滲透性和填充 軟木表面的缺陷。不過，還沒有開發(fā)出一種理想軟木噴霧涂層，以便保護(hù)葡萄酒軟木部件， 消除材料的所有固有難點和缺陷。目前銷售的葡萄酒瓶絕大多數(shù)是用天然軟木的塞子。但是，由于天然軟木存在的 固有問題，已經(jīng)發(fā)展了多種其它產(chǎn)品來封閉承載液體的容器(如酒瓶)。這些其它的密閉件 主要包括合成結(jié)構(gòu)塑料、金屬瓶蓋、金屬塞子、鋁蓋、塑料蓋以及它們的組合。盡管有這些現(xiàn)有技術(shù)，但是現(xiàn)在還沒有發(fā)展出一種能滿足所有裝瓶者和消費者需 要的通用密閉件。特別是，施加在用于葡萄酒行業(yè)中的密閉裝置上的非?？量痰囊笠哑?遍成為被該行業(yè)所接受的瓶子密閉件所必須滿足的標(biāo)準(zhǔn)。正因為這些要求非常嚴(yán)格，上述 現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品都不能滿足該行業(yè)的要求。特別是，在葡萄酒行業(yè)中，瓶子密閉件碰到的主要困難之一是密閉件插入瓶中的 方式。密閉件通常會被置于位于瓶口之上的夾鉗部件內(nèi)。該夾鉗部件包括多個分離且獨立 的鉗部件，該鉗部件周邊環(huán)繞密閉部件并可彼此相對移動，以便將密閉部件壓縮至明顯小 于初始直徑的直徑。當(dāng)密閉部件被充分壓縮時，柱塞使得密封裝置從夾鉗直接移入瓶頸中， 此時密閉件能膨脹至與瓶頸和入口的內(nèi)徑接合，從而密封該瓶和其中的內(nèi)容物?？紤]到夾鉗部件必須要是相互獨立的并可分別移動以便使密閉部件壓縮至大大 減少的直徑，每一夾鉗部件都包括鋒利的邊緣；當(dāng)密閉部件被充分壓縮時，該鋒利邊緣與密 閉部件直接接合。根據(jù)密閉部件的組分，劃痕經(jīng)常形成于密閉部件的外表面，這使得在密閉 部件膨脹成與瓶頸接合時不能形成完全、無泄露的密封。由于該密封系統(tǒng)，除軟木之外的的其他密閉部件并不被葡萄酒行業(yè)所接受，因為 它們不能承受傳統(tǒng)的裝瓶和密封方法。而且，很多軟木密閉部件在裝瓶過程中也會遭到損 傷，從而導(dǎo)致泄露或葡萄酒變質(zhì)。葡萄酒行業(yè)中的另一固有難題是要求酒瓶塞能夠承受酒類產(chǎn)品在裝瓶和密封之 后的儲存過程中累積產(chǎn)生的較大壓力。由于葡萄酒在較熱的季節(jié)會自然膨脹，壓力將積累， 從而在瓶塞上產(chǎn)生負(fù)荷，該瓶塞必需能承受負(fù)荷，從而使得塞子不會從瓶中移出。因此，用 于葡萄酒產(chǎn)品的瓶塞必需能夠牢固、緊密、有摩擦地接合瓶頸，以便承受這種壓力積累。葡萄酒行業(yè)中的又一固有難題是要求塞子必需要在插入瓶頸之后立即完成與瓶 頸的牢固密封接合。在常規(guī)的葡萄酒處理中，塞子會如上所述壓縮并插入瓶頸之中，以便使得塞子能夠膨脹就位并密封瓶子。但是，這種膨脹必須在插入瓶子后立即發(fā)生，因為很多加 工者在塞子插入瓶頸之后會將瓶子側(cè)放或讓瓶頸朝下，從而讓瓶子長時間保持在該位置儲 存。當(dāng)塞子不能快速膨脹成與瓶頸壁牢固地、緊密地、有摩擦地接觸和接合時，酒將產(chǎn)生泄
Mo對葡萄酒瓶的密閉件或塞子的又一要求是需要密閉件在使用合理的拔出力時可 從瓶中取出。盡管實際拔出力的變化范圍很大，一般可接受的常規(guī)拔出力通常低于100磅。為獲得商用的塞子或密閉件，必須在牢固密封與用于從瓶子中取出密閉件的合理 拔出力之間進(jìn)行仔細(xì)平衡。因為這兩個特征的需要正好彼此相反，因而必須仔細(xì)平衡，從而 使得塞子或密閉件能夠牢固地密封瓶中的酒，以阻止泄露和氣體傳輸，同時它還能夠在不 需要過大的拔出力的情況下從瓶中取出。商用的葡萄酒瓶塞或密閉件的另一要求是印刷材料要能夠置于葡萄酒密閉件或 塞子的外表面上，以便酒商能在酒瓶塞上直接展示任意合適的名稱、標(biāo)識等。根據(jù)葡萄酒瓶 塞的特定組分，印刷材料要能置于瓶塞之上的要求常常對瓶塞為實現(xiàn)其設(shè)定目的在構(gòu)造和 功能上造成困難的條件和限制。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對于很多現(xiàn)有技術(shù)密閉件，使得合成密閉件能夠接收并保持油墨以展示 印刷的標(biāo)記和/或標(biāo)識所需的處理也與使得合成密閉件保持合理拔出力相抵觸。在這方 面，合成密閉件需要經(jīng)過特殊處理，以便使得合成密閉件的表面能接受印刷油墨。通常，這 種處理要求合成密閉件的外表面暴露于高強(qiáng)度電暈、等離子體或火焰中。盡管將合成密閉件暴露于高強(qiáng)度電暈、等離子體或火焰中通常使得該密閉件的表 面能夠接收并保持印刷油墨，但是，人們發(fā)現(xiàn)該處理會對合成密閉件的外表面造成有害的 影響。在這方面，人們發(fā)現(xiàn)從瓶或容器中取出經(jīng)處理的合成密閉件所需的拔出力會隨時間 而連續(xù)增加。因此，現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品未能滿足對于有效合成密閉件的一個主要要求。而且，在聚合物材料的表面上印刷將在印刷的粘性、耐擦性和永久性以及允許墨 用于與食物接觸方面具有它的難題。在該領(lǐng)域的普通印刷技術(shù)基于濕墨溶液，使用基于溶 劑、基于水或可UV固化的墨。大部分濕墨處理需要預(yù)熱聚合物的表面，以便增加聚合物的 粘接能力和潤濕能力。這通常使用電暈、火焰或等離子體處理來實現(xiàn)。當(dāng)為可UV固化墨時， 暴露于UV光將使得墨中的UV引發(fā)劑交聯(lián)并形成更耐擦的印刷。已經(jīng)有文獻(xiàn)提出使用預(yù)處 理來準(zhǔn)備合成軟木的表面可能對聚合物-玻璃界面產(chǎn)生不利影響，這樣，需要過大拔出力 來從瓶中取出密閉件。非常希望在軟木的表面上形成耐擦的印刷，以避免在密閉件的拔出過程中的任何 墨損失或墨傳遞給瓶頸。近來，這種發(fā)展已經(jīng)通過使用熱壓印和激光標(biāo)記技術(shù)來實現(xiàn)。兩者 都組合了不需要預(yù)處理或固化操作的優(yōu)點。不過，當(dāng)為熱壓印時，處理通過熱轉(zhuǎn)印來控制， 且生產(chǎn)率相對較低。當(dāng)為激光標(biāo)記時，聚烯烴材料需要使用標(biāo)記添加劑，以便提高吸收和提 高標(biāo)記速度。這些添加劑在過去非常昂貴。在單部件密閉件情況下，添加劑必須包含在整 個密閉件中，盡管只需要在靠近表面處進(jìn)行標(biāo)記。在該領(lǐng)域的現(xiàn)有印刷技術(shù)依賴于使用切割軟木來用于印刷處理。對于注射模制的 軟木特別是這樣，但是也可用于擠出軟木。由于“離線”處理，在印刷處理之前需要運送、儲 存、供給和等待的附加處理步驟。為了減少這些無價值附加時間，非常希望執(zhí)行與擠出處理 串聯(lián)的印刷處理，并消除與印刷處理相關(guān)的大部分或全部無價值附加時間。
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除了印刷處理，密閉件需要表面潤滑劑，以便使得軟木能夠插入瓶中和從該瓶拔 出。很感興趣的是也將該處理包含在擠出處理中，以便在擠出線的端部獲得最終產(chǎn)品，該最 終產(chǎn)品能夠很容易的包裝和運輸。在工業(yè)上使用的潤滑劑包括硅酮油和石蠟。對于大部分 濕墨和熱壓印，在潤滑表面后印刷實際上不可能。當(dāng)為激光標(biāo)記時，可獲得在涂層后的印 刷。不過，使用添加劑和設(shè)備的投資成本將阻止該制造方法。當(dāng)產(chǎn)生單部件密閉件時，在串 聯(lián)印刷后的表面涂層可以采取在印刷后且切割軟木之前串聯(lián)噴霧涂覆擠出桿表面的形狀。 當(dāng)為多部件密閉件(帶外層的芯)以及十字頭擠出產(chǎn)品時，可以在擠出芯和將潤滑功能包 含在外層中(例如使礦物油或硅酮油包含至外層結(jié)構(gòu)中)之后進(jìn)行印刷。外層的潤滑可以 通過將合適添加劑或潤滑聚合物(例如特氟龍)加入外層的結(jié)構(gòu)中來實現(xiàn)。因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種用于容器的密閉裝置，它可以由合成材料制 造，并有效地關(guān)閉和密封任何合適的瓶子、容器、包裝物和類似物。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件，它能夠連續(xù)生產(chǎn) 制造，從而相對于天然或合成(結(jié)構(gòu))密閉件具有更低的制造成本，并且其滿足了行業(yè)對于 生產(chǎn)可明顯比軟木密閉件/塞子更經(jīng)濟(jì)的可取出瓶塞的要求。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件，它滿足或超過了 天然密閉件或塞子(如軟木)的所有必備物理特征。本發(fā)明的又一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它能夠模 擬天然塞子(如軟木)中具有的所有視覺美感和觸覺特征，從而可以在外觀和觸感上有效 代替用于葡萄酒行業(yè)(特別是它的最終用戶)的軟木塞子或密閉件。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它能夠用 于常規(guī)的裝瓶設(shè)備，用于插入瓶容器中而不會發(fā)生任何不希望的物理損傷。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它能夠替 代葡萄酒瓶中的軟木塞子，從而提供傳統(tǒng)軟木塞子的全部合適特征，同時還能夠以常規(guī)方 式從瓶中被取出而不會斷裂。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它在生理 學(xué)上是中性的，能夠進(jìn)行殺菌處理，也能夠形成為視覺模擬任意合適類別的天然軟木。本發(fā)明的又一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它無氣 味，在其位置中保持無氣味，無味道，并僅吸收限量的水。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它不受稀 酸和堿影響，也不會受到大部分的油的影響。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它不收 縮，不老化，不吸附霉菌或真菌，并且能夠抵抗昆蟲的損害。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它可以連 續(xù)地批量生產(chǎn)，并消除了由于軟木污染引起的任何葡萄酒變質(zhì)。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它能夠在 使用常規(guī)拔出力下從容器中取出，該拔出力能保持合理恒定，無論塞子在瓶子中存在了多 長時間。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它能夠接 收印刷材料而無需對其外表面進(jìn)行特殊處理。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它能夠輕 易地插入任何合適瓶容器中，也能夠在無需過大力的情況下從瓶子或容器中取出。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它能夠提 供廣泛多樣的可選表面紋理或處理或視覺外觀。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有如上所述特征的合成密閉件或塞子，它一致和 均勻地提供密閉件所需的所有物理屬性，而不需要在其外表面上施加任何特殊處理或表面涂層。其它以及更多特定目的將一部分是顯而易見的，而另一部分出現(xiàn)于下文中。

發(fā)明內(nèi)容
通過實施本發(fā)明，現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的所有困難和缺點都被完全克服，且通過合成 的、擠出泡沫聚合物芯而實現(xiàn)可大量生產(chǎn)的、有彈性的合成瓶子密閉件，該泡沫聚合物芯周 邊由一個或多個配合的、合成的、分離的、獨立的、擠出的外部層或皮層部件環(huán)繞，并與該外 部層或皮層部件粘接成一體。本發(fā)明可以用于任意合適產(chǎn)品，無論該產(chǎn)品是液體、粘性材料 還是分布于瓶子或容器中并通過容器頸部的敞開入口分配的固體。由下面的詳細(xì)說明顯而易見的是，本發(fā)明的多部件合成密閉件可以用作任意合適 產(chǎn)品的瓶子密閉件或塞子。但是，由于上述原因，葡萄酒產(chǎn)品對于瓶子密閉件的標(biāo)準(zhǔn)和要求 最為苛刻。因此，為了明確證明本發(fā)明的多部件合成密閉件的通用性，下面的說明重點在于 本發(fā)明的多部件合成密閉件作為葡萄酒瓶的密閉件或塞子的適用性和可用性。不過，該說 明僅僅是出于示例性目的，并不意味著對于本發(fā)明的限制。如上所述，用于葡萄酒的瓶子密閉件或塞子必須能夠?qū)崿F(xiàn)多個獨立和不同的功 能。一個主要功能是能夠經(jīng)受在儲存期間由于溫度變化而積累的壓力，同時防止葡萄酒從 瓶子泄露或泄漏。而且，必須建立緊密密封，以便阻止在周圍環(huán)境和瓶子內(nèi)部之間的不希 望的氣體交換，從而防止任何不希望的氧化或者氣體從葡萄酒滲透到大氣中。此外，用于 葡萄酒行業(yè)中的獨特加塞過程也對瓶子密閉件有相當(dāng)?shù)南拗?，要求瓶子密閉件能被高度壓 縮，具有很高的瞬間壓縮恢復(fù)能力，并能夠抵受由瓶子密閉件設(shè)備的夾鉗造成的任何有害 影響。盡管現(xiàn)有技術(shù)的合成產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行生產(chǎn)，以試圖滿足可在葡萄酒行業(yè)中使用的替 代瓶子密閉件的需求，但這些現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)并不能夠滿足對于葡萄酒產(chǎn)品的瓶子密閉件的 嚴(yán)格要求和需要。不過，通過實施本發(fā)明，所有現(xiàn)有技術(shù)的不足之處都已被消除，并實現(xiàn)了 有效的、容易使用的、可批量生產(chǎn)的合成密閉件。本發(fā)明通過完成多部件合成密閉件而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的所有問題，該合成密閉 件的物理性能基本上等于或優(yōu)于軟木材料中的物理性能，軟木材料的這些物理性能使得該 軟木材料成為用于葡萄酒瓶的主要密閉件材料。在本發(fā)明中，通過獲得多部件合成瓶子密 閉件，現(xiàn)有技術(shù)的缺點被克服，該合成瓶子密閉件包括中心芯部件，該中心芯部件被分開的 獨立外周層或皮層部件周邊環(huán)繞并粘接成一體，該外周層或皮層部件為該合成瓶子密閉件 的有效外表面帶來附加的合適物理特征。通過使用多部件來形成本發(fā)明的合成瓶子密閉 件，所有現(xiàn)有技術(shù)的困難和缺陷都被消除，并且實現(xiàn)了有效的、多用途的、容易使用且可經(jīng) 濟(jì)地批量生產(chǎn)的合成密閉件。
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本發(fā)明的多部件合成瓶子密閉件包括作為主要部件的芯部件，該芯部件由擠壓出 的泡沫的、塑料聚合物、共聚物或均聚物形成。盡管任何已知的可發(fā)泡塑性材料都可以用 于制造本發(fā)明瓶子密閉件的擠壓處理，但是塑性材料必須選擇為產(chǎn)生與天然軟木類似的物 理性能，以便能夠提供用于替代天然軟木的、用作葡萄酒瓶密閉件的合成密閉件。優(yōu)選是， 用于芯部件的塑性材料是閉孔塑性材料。用于芯部件的合適塑性材料例如為聚乙烯、茂 金屬催化劑聚乙烯、聚丁烷、聚丁烯、聚氨酯、硅樹脂、乙烯基樹脂、熱塑性彈性體、聚酯、乙 烯_丙烯酸共聚物、乙烯_乙酸乙烯酯共聚物、乙烯_丙烯酸甲酯共聚物、乙烯_丙烯酸丁 酯共聚物、乙烯-丙烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、離子鍵聚合物、聚丙烯、以及聚丙烯與可共聚烯屬不飽和共聚單體的共聚物、和/或它們的混合物。用于芯 元件的特別優(yōu)選塑性材料是聚乙烯，特別是LDPEjP /或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。 優(yōu)選是，在最終產(chǎn)品中的芯部件的密度為大約100kg/m3至大約500kg/m3之間，特別是在大 約250kg/m3至大約420kg/m3之間。優(yōu)選是，在最終產(chǎn)品中，芯部件的小孔尺寸優(yōu)選是在它 的整個長度和直徑中基本均勻。通過實施本發(fā)明，合成瓶子密閉件由高度自動化、高技術(shù)的擠壓處理來生產(chǎn)，而產(chǎn) 品公差被精密地保持。因此，軟木產(chǎn)品所遇到的各種現(xiàn)有技術(shù)困難(不圓或具有不合適的 直徑)都完全消除。根據(jù)用于將本發(fā)明的合成密閉件插入合適瓶子中采用的密封處理，添加劑例如滑 爽劑可以包含于本發(fā)明的合成密閉件的外周環(huán)繞層中，以便在插入處理過程中潤滑該合成 密閉件。此外，通常用于瓶裝行業(yè)中的其它添加劑也可以包含在本發(fā)明的合成密閉件中，用 于提高合成密閉件與瓶子的密封接合以及減小從瓶子中取出合成密閉件以便打開瓶子所 需的拔出力。在本發(fā)明中，獨特的合成瓶子密閉件通過形成緊密地周邊環(huán)繞芯部件、與該芯部 件粘接和相互接合的外部層來實現(xiàn)。該合成密閉件的外部周邊層由泡沫或非泡沫塑性材料 形成。不過，外部周邊環(huán)繞層形成為具有基本更大的密度，以便為本發(fā)明的瓶子密閉件帶來 合適的物理特征。優(yōu)選是，周邊層由以下塑性材料中的一種或多種來形成熱塑性聚氨酯、 熱塑性烯烴、熱塑性硫化橡膠、柔性聚烯烴、含氟彈性體、含氟聚合物、聚乙烯、聚醚類型聚 氨酯、和/或它們的混合物或雜合物。用于周邊層的特別優(yōu)選塑性材料為聚乙烯、EPDM和 /或聚苯乙烯。優(yōu)選是，周邊層由透明塑性材料形成。優(yōu)選是，選擇用于周邊層的塑性材料 與芯部件的材料不同。而且，在最終產(chǎn)品中，周邊層的密度優(yōu)選是大約300至大約1500kg/ m3，特別是大約505至1250kg/m3，最優(yōu)選是大約700至大約1100kg/m3。此外，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，提供了一種獨特的制造方法，其中，在連續(xù)制造操作中 獲得完成的多部件合成密閉件，該合成密閉件包括在它上面形成的印刷標(biāo)記。在本發(fā)明的 制造操作中，消除了合成密閉件在其制造過程中的、不希望和昂貴的人工處理。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，提供了一種連續(xù)地制造操作，其中，通過連續(xù)擠出操作 而形成合成密閉件的芯部件，該連續(xù)擠出操作使得芯能夠制造為細(xì)長、連續(xù)段的材料。當(dāng)形 成中心芯的連續(xù)、細(xì)長段的擠出材料從擠出機(jī)朝著外部皮層形成站前進(jìn)時，該中心芯通過 印刷站。當(dāng)該形成中心芯的細(xì)長、連續(xù)的材料段通過印刷站的操作時，任意合適的標(biāo)記、曲 線、符號、代碼等在印刷操作中直接印刷在中心芯的外表面上，同時產(chǎn)品連續(xù)擠出。這樣，印刷的標(biāo)記以重復(fù)圖形置于中心芯的外表面上，且標(biāo)記圖形相互間隔開所需距離，以便當(dāng)材 料切成合適長度時能夠由該細(xì)長段的材料形成各合成密閉件。如后面更詳細(xì)所述，盡管合適的標(biāo)記重復(fù)地印刷在單個細(xì)長的材料段上，各印刷 標(biāo)記表示各獨立合成密閉件的合適名稱或信息。因此，當(dāng)細(xì)長的縱向延伸段擠出材料切成 合適長度以便形成各合成密閉件時，所形成的產(chǎn)品完成并準(zhǔn)備運送。而且，根據(jù)本發(fā)明，形成多部件合成密閉件的外部層或皮層表面將在印刷操作完 成后環(huán)繞中心芯而形成。這樣，細(xì)長段的材料在連續(xù)制造操作中制造，從而能夠在通過以合 適方式切割細(xì)長段擠出材料而形成各合成密閉件之前完成全部制造步驟。
而且，通過在完成印刷操作之后在中心芯上形成外部層或皮層表面，將提供對印 刷材料的保護(hù)，從而消除了墨轉(zhuǎn)印或弄臟的任何可能性(現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)常產(chǎn)生轉(zhuǎn)印或弄 臟)。此外，因為用于外部層或皮層表面的材料選擇為具有視覺透明性，因此可以很容易閱 讀在中心芯部件上形成的印刷標(biāo)記。在本發(fā)明的可選實施例中，印刷站布置成用于將合適的標(biāo)記、曲線、符號、代碼等 直接施加在本發(fā)明的多部件合成密閉件的外部層或皮層表面的外表面上。在該可選實施例 中，細(xì)長段的材料完全在連續(xù)、串聯(lián)的制造操作中制造，且印刷操作在完全形成多部件合成 密閉件之后進(jìn)行，但是在將細(xì)長段的擠出材料切割成各合適長度之前。因此，獲得高效率的 連續(xù)制造操作，從而消除了現(xiàn)有技術(shù)在合成密閉件的表面上印刷合適標(biāo)記時的很多困難和 缺陷。通過根據(jù)本發(fā)明獲得多部件合成瓶子密閉件，獲得的瓶子密閉件能夠滿足葡萄酒 行業(yè)以及任意其它瓶子密閉件/包裝行業(yè)對它的所有要求。因此，獲得一種合成瓶子密閉 件，它能夠用于完全密封和密閉任意合適的瓶子，以便可靠和安全地儲存保持于其中的產(chǎn) 品，且在它上面印刷有任意合適的記號和/或標(biāo)記。因此，本發(fā)明包括具有下文中示例所述的特征、性能和要素關(guān)系的制品，本發(fā)明的 范圍將在權(quán)利要求中進(jìn)行闡述。


為了更全面的理解這里所述的本發(fā)明特征和目的，以下將結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說 明，附圖中圖1是通過使用本發(fā)明的制造系統(tǒng)而制造的合成密閉件的透視圖；圖2是用于利用本發(fā)明的優(yōu)選制作方法來制造本發(fā)明的合成密閉件的制造設(shè)備 的示意圖；圖3-9是表示可以用于實施本發(fā)明的可選印刷技術(shù)和系統(tǒng)的一系列示意圖。
具體實施例方式通過參考圖1-9以及下面的詳細(xì)說明，可以最好地理解本發(fā)明的多部件合成瓶子 密閉件的結(jié)構(gòu)和制造方法。在這些圖中以及在下面的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的多部件合成密 閉件以及它的制作方法將描述和介紹為用于葡萄酒產(chǎn)品的瓶子密閉件。但是，如上所述，本 發(fā)明可用作在任意合適密閉系統(tǒng)中用于密封保持任意合適產(chǎn)品的合成密閉件。不過，由于 對葡萄酒產(chǎn)品密閉件的要求嚴(yán)格和苛刻，下面的詳細(xì)說明將著重于本發(fā)明的合成瓶子密閉件用作葡萄酒瓶密閉件。不過，應(yīng)當(dāng)知道，這里的詳細(xì)說明只是說明目的，而不是將本發(fā)明 限制于該特殊應(yīng)用和實施例。在圖1中，多部件合成密閉件20的優(yōu)選結(jié)構(gòu)描述為包括大致圓柱形形狀，由芯部 件22和外部層或皮層24形成，該外部層或皮層24周邊環(huán)繞芯部件22，并緊密粘接在芯部 件22上。在優(yōu)選實施例中，芯部件22包括基本圓柱形表面26，終止于基本平的端表面27 和28。在優(yōu)選實施例中，外部層或皮層24直接緊密粘接在芯部件22上，從而周邊環(huán)繞和 包圍芯部件22的表面26。外部層或皮層24包括暴露表面29，該暴露表面包括基本圓柱形 形狀，并與平的端表面27和28 —起形成本發(fā)明的多部件合成瓶子密閉件20的外表面。此外，如后面更詳細(xì)所述，芯部件22包括形成于它的外表面26上的印刷標(biāo)記30， 該印刷標(biāo)記30在使得外部層或皮層24形成于芯部件22的表面26上之前置于該外表面 26上。這樣，外部 層或皮層24疊加在置于芯部件22的表面26上的印刷標(biāo)記30上并保護(hù) 該印刷標(biāo)記30。而且，根據(jù)本發(fā)明，標(biāo)記30包括任意合適的印刷材料、曲線、數(shù)字、符號、代 碼、名稱、數(shù)據(jù)矩陣碼、線性條形碼、普通印刷圖形、定制印刷圖形、跟蹤數(shù)字、標(biāo)簽、普通藝 術(shù)品、特殊藝術(shù)品、不可見標(biāo)志、隱蔽標(biāo)志等。如上面簡要所述，外部層或皮層24必須由足夠透明的材料構(gòu)成，以便能夠很容易 通過它看見印刷在芯部件22上的標(biāo)記30。除了選擇將提供合適透明性的材料，外部層/皮 層24的厚度也進(jìn)行控制，以便保證通過外部層/皮層24看見標(biāo)記30。參考圖2以及下面的詳細(xì)說明，在本發(fā)明的優(yōu)選制造方法中形成多部件合成瓶子 密閉件20，其中，合適的標(biāo)記在形成操作過程中預(yù)先印刷在該合成瓶子密閉件20上。根據(jù) 本發(fā)明，第一制造步驟或階段使用擠出機(jī)35。為了使用擠出機(jī)35，合適的材料或配料被供給入料斗36中，用于通過擠出機(jī)35處 理，以便產(chǎn)生作為連續(xù)、細(xì)長的材料段的芯部件22。通常，芯部件22在通過擠出機(jī)35處理 的過程中進(jìn)行發(fā)泡。優(yōu)選是，物理發(fā)泡劑例如二氧化碳用于使得芯部件發(fā)泡。不過，并不要 求由泡沫材料來形成芯部件22。當(dāng)芯部件22作為連續(xù)、細(xì)長的材料段從擠出機(jī)35中出來時，芯部件22通過串聯(lián) 的印刷站40。根據(jù)本發(fā)明，印刷站40可以包括能夠在芯部件22的表面上進(jìn)行有效印刷、印 記、標(biāo)記和/或裝飾的任意合適結(jié)構(gòu)。盡管并不是窮舉，該印刷系統(tǒng)包括從以下組中選擇的 一種或多種，該組包括干平版印刷機(jī)、噴墨印刷機(jī)、熱壓印印刷機(jī)、激光印刷機(jī)、激光印記、 熱熔噴墨印刷、雕亥IJ、平版印刷、干平版印刷、直接凹版印刷、移印等。此外，合適時，芯部件 22的表面可以進(jìn)行預(yù)處理，通常包括電暈處理、火焰處理、等離子體處理和/或UV處理。而 且，印刷固化也可以使用例如UV光暴露和/或紅外線熱暴露的方式來提供。根據(jù)優(yōu)選實施例，可以采用噴墨印刷系統(tǒng)，該噴墨印刷系統(tǒng)使用可固化墨例如可 UV固化墨或可IR固化墨。墨的固化可以通過在細(xì)長段的材料經(jīng)過印刷機(jī)系統(tǒng)后使用例如 UV光暴露和/或紅外線熱暴露的方式來提供。此外，合適時，在細(xì)長段的材料經(jīng)過印刷機(jī)系 統(tǒng)和/或固化系統(tǒng)后，形成芯部件的細(xì)長、連續(xù)的材料段的外表面可以進(jìn)行后處理。后處理 通常包括電暈處理、火焰處理、等離子體處理和/或UV處理。印刷的、形成芯部件的細(xì)長連 續(xù)的材料段的后處理優(yōu)選是在施加周邊層之前進(jìn)行。盡管在圖2中印刷站40直接位于擠出機(jī)35后面，但是也可以將印刷站布置在生產(chǎn)線中的其它位置，例如在水池44后面和/或在一個拉動器42之前或之后。由前述說明以及這里的進(jìn)一步詳細(xì)說明可知，當(dāng)芯部件制造和處理為連續(xù)細(xì)長的 材料段時將任意合適標(biāo)記印刷在芯部件22的表面上表示了在獲得高速、低成本、無人工或 減少人工的制造操作中的獨特進(jìn)展。因此，通過利用本發(fā)明的制造處理，多部件合成密閉件 比現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)基本更高效、更有效和更便宜地制造。此外，本發(fā)明減少和實際上消除了 由于在最終產(chǎn)品上進(jìn)行印刷施加(現(xiàn)有技術(shù)中需要這樣)而遇到的多個制造難題。因此， 本發(fā)明表示了在獲得更高速度和更低成本的制造操作中的獨特進(jìn)展。如圖2中所示，形成芯部件22的連續(xù)細(xì)長的材料段通過利用拉動器42而前進(jìn)通 過多個制造操作站。通常，拉動器42包括一對連續(xù)旋轉(zhuǎn)的環(huán)形皮帶部件，該環(huán)形皮帶部件 安裝成彼此配合間開的關(guān)系，以便使得形成芯部件22的連續(xù)的材料段能夠在它們之間通 過，并通過皮帶部件的運動而連續(xù)前進(jìn)。這樣，芯部件22以控制速度連續(xù)運動通過整個制 造操作。在芯部件22通過打印機(jī)40之后，芯部件22通過水池44，以便控制芯部件22的溫 度。一旦芯部件22從水池44出來并通過拉動器42，芯部件22前進(jìn)至擠出機(jī)46中，用于環(huán) 繞芯部件22的表面26施加外部層或皮層24。通常，擠出機(jī)46包括十字頭擠出系統(tǒng)或共同擠出系統(tǒng)，用于向芯部件22提供合適 的外部層或皮層24。在本申請中，術(shù)語“十字頭擠出，，和“共同擠出，，是可互換使用的等效 術(shù)語。因此，不管使用什么系統(tǒng)(這些系統(tǒng)或者任意其它系統(tǒng))，本發(fā)明著重強(qiáng)調(diào)在合適的 標(biāo)記印刷在芯部件22的表面26上之后將外部層/皮層24施加在芯部件22的表面26上。通常，擠出機(jī)46以與擠出機(jī)35類似的方式操作，即通過使得合適材料供給料斗 47，該材料再進(jìn)行處理和通過擠出機(jī)46，用于將合適的外部層/皮層24提供和施加給芯部 件22。這樣，通過使用上面詳細(xì)所述和本行業(yè)公知的設(shè)備，擠出機(jī)46能夠施加可控制的薄 層材料，該薄層材料緊密粘接在芯部件22上，周邊環(huán)繞并與該芯部件相互接合，從而獲得 具有合適物理特征的合適外層24。此外，通過包括有足夠透明性的材料，印刷在芯部件22 上的標(biāo)記很容易通過外部層/皮層24看見。一旦外部層/皮層24施加在芯部件22上，所形成的產(chǎn)品被供給至水池50，用于控 制完成的產(chǎn)品的溫度。包括芯部件22和外部層/皮層24的細(xì)長的材料段繼續(xù)運動通過水 池50和通過最終操作階段。該連續(xù)運動由拉動器組件43來提供。在該最終階段，包括芯部件22和外部層/皮層24的細(xì)長的材料段被供給通過切 刀部件52，該切刀部件52重復(fù)地將該細(xì)長的材料段切割成合適長度，以便制造合成密閉件 20。因為各合成密閉件20通過切割操作形成，因此，合成密閉件20被供給入料斗53中，該 料斗再將合成密閉件22供給自動裝袋和裝盒系統(tǒng)54。在該系統(tǒng)中，合成密閉件供給裝袋組 件，然后置于盒中以便運輸。如上所述，在本發(fā)明的可選實施例中，在外部層或皮層24固定在芯部件22的表面 26上之后，合適標(biāo)記30直接印刷在外部層或皮層24上。通過使用該可選處理，實現(xiàn)了連續(xù)、 串聯(lián)的制造操作，其中，在多部件細(xì)長的材料段通過切刀部件52以便有效形成合適長度的 合成密閉件20之前，印刷標(biāo)記30施加在多部件合成密閉件20的連續(xù)細(xì)長段上。在該可選制造操作中，印刷站40優(yōu)選是位于水池50和拉動器組件43之間或者拉 動器組件43和切刀52之間。通過使得印刷站40處于一個上述可選位置中，標(biāo)記30在連續(xù)串聯(lián)印刷操作中很容易地施加在外部層或皮層24的表面上，以便能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點。一旦完成印刷步驟，包括芯部件22和外部層/皮層24的細(xì)長的材料段被供給通 過切刀部件52，用于重復(fù)地將細(xì)長的材料段切成合適長度，以便以高效、無故障的方式制造 合成密閉件20。這樣，該可選方法也消除了現(xiàn)有技術(shù)合成密閉件制造系統(tǒng)中的所有困難和 缺陷，在現(xiàn)有技術(shù)中，印刷需要在各密閉部件制造后在各密閉部件上形成。由前述詳細(xì)說明可知，本發(fā)明的制造系統(tǒng)能夠在連續(xù)、串聯(lián)操作中提供完成的合 成密閉件20，且實際上無人工干涉。通過使用本發(fā)明，整個系統(tǒng)能夠自動操作，從而制造合 成密閉件20，該合成密閉件20具有芯部件22，該芯部件22由外部層/皮層24周邊環(huán)繞， 并緊密粘接在該外部層/皮層24上，同時在施加外部層/皮層24之前使得任意合適的標(biāo) 記30印刷在芯部件22的表面上。這樣，本發(fā)明消除了現(xiàn)有技術(shù)的合成密閉件系統(tǒng)中的所 有困難和缺陷，在現(xiàn)有技術(shù)中，印刷需要在密閉部件制造后在各密閉部件上形成。參考圖3-9以及后面的詳細(xì)說明，可以最好地理解用于在芯部件22的表面上形成 任意合適標(biāo)記的優(yōu)選印刷技術(shù)或操作。不過，還應(yīng)當(dāng)知道，下面的說明以及圖3-9中所示的 實施例只是表示為示例目的，并不是將本發(fā)明限制于這里所述的特殊技術(shù)或操作。在圖3中顯示了串聯(lián)箔或帶印刷系統(tǒng)，其中，形成芯部件22的細(xì)長的材料段沿箭 頭60所示的方向前進(jìn)通過印刷組件61。在這方面，印刷組件61包括印刷頭62、印刷帶63 和轉(zhuǎn)印卷筒64、65。在該實施例中，印刷帶63從卷筒64傳遞給卷筒65，用于使得帶63沿 合適方向連續(xù)前進(jìn)。此外，印刷頭62繞它的中心軸線連續(xù)旋轉(zhuǎn)，并包括形成于旋轉(zhuǎn)印刷頭62上的合適 標(biāo)記。當(dāng)芯部件22前進(jìn)成與印刷頭62接觸，當(dāng)帶63經(jīng)過它們之間時，包含在印刷頭62上 的標(biāo)記傳遞給芯部件22的表面，如圖3中所示。這樣，當(dāng)芯部件22沿箭頭30的方向連續(xù) 前進(jìn)時，合適的標(biāo)記30連續(xù)印刷在芯部件22的表面上。如上所述，標(biāo)記30可以包括任意合適的印刷材料，包括數(shù)據(jù)矩陣碼、線性條形碼、 普通印刷圖形、定制印刷圖形、標(biāo)志、藝術(shù)品、符號、跟蹤數(shù)字等。例如，跟蹤數(shù)字表示為圖 3-9中的標(biāo)記30。在大部分歐洲國家中，由于大部分這些國家的要求，跟蹤數(shù)字印刷在合成密閉件 的表面上。通常，跟蹤數(shù)字是5至6個數(shù)字，印刷成10點的較大字體。在天然軟木形成的 密閉件中，數(shù)字通過火印或通過墨處理(特別是通過干墨處理)而置于該密閉件上。在由 合成材料形成的密閉件中，跟蹤數(shù)字通常包含為藝術(shù)品的一部分。除了用于在本發(fā)明的串聯(lián)擠出處理中印刷跟蹤數(shù)字的所述各種可選方法，下面的 詳細(xì)說明也介紹了一種用于從切割操作中分離或脫開印刷操作的方法，其中，各合成密閉 件由細(xì)長的材料段形成。此外，由前述詳細(xì)說明可知，任意合適的藝術(shù)品也可以與合適的任 意跟蹤數(shù)字一起印刷在根據(jù)本發(fā)明制造的合成密閉件上。在圖4和5中顯示了一種串聯(lián)噴墨、串聯(lián)激光標(biāo)記或串聯(lián)熱熔印刷操作。如圖所 示，一個或多個噴墨印刷頭、激光標(biāo)記頭或熱熔印刷頭68定位成與形成芯部件22的連續(xù)的 材料段相關(guān)聯(lián)，用于當(dāng)芯部件22沿方向60前進(jìn)時將合適的標(biāo)記30印刷在芯部件22的表 面上。如圖所示，單個印刷頭68或多個印刷頭68可以用于在芯部件22的表面上實現(xiàn)合適 的印刷標(biāo)記30。在圖6中顯示了可選的印刷方法，其中，標(biāo)記30通過使用旋轉(zhuǎn)印刷輪70而印刷在
14芯部件22的外表面上。如圖所示，印刷輪70包括形成于其外邊緣上的合適標(biāo)記，并構(gòu)成為 使得墨施加在該外表面上，用于當(dāng)芯部件22前進(jìn)成與旋轉(zhuǎn)輪70的外邊緣接觸時將合適標(biāo) 記30有效印刷在芯部件22的表面上。這樣，當(dāng)芯部件22連續(xù)運動通過上述制造操作時， 合適的標(biāo)記30快速和容易、有效地印刷在芯部件22的外表面上。在圖7和8中充分描述了根據(jù)本發(fā)明的制造系統(tǒng)使得印刷操作與切割操作脫開或 分離。在這方面，使用跟蹤數(shù)字來解釋該脫開或分離操作。如圖所示，任意合適標(biāo)記30(包括細(xì)長的跟蹤數(shù)字)能夠在本發(fā)明的多部件合成 密閉件20的制造過程中印刷在芯部件22的表面上，只要標(biāo)記30構(gòu)成為總體長度小于合成 密閉件20的長度。如圖8中所示，不管標(biāo)記30在芯部件22上的位置如何，合成密閉件20 的最終產(chǎn)品在切割時必須包括整個標(biāo)記30，因為標(biāo)記30的總長度基本小于合成密閉件20 的總長度。因此，通過合適構(gòu)成和設(shè)計標(biāo)記30，將保證各合成密閉件20包括整個標(biāo)記30。需要時，可以獲得標(biāo)記30在密閉件20上的精確位置記錄。這樣，開始/停止信號 和/或眼睛標(biāo)志可以印刷在芯部件22的表面上，以便當(dāng)合成密閉件20在形成步驟中進(jìn)行 切割時將標(biāo)記30定位在合成密閉件20上的特定位置。此外，需要時可以使用視覺控制系 統(tǒng)或視覺算法來保證獲得合適定位。不過，通過使用上述脫開系統(tǒng)可以避免包括這些系統(tǒng)。通過使用本發(fā)明的方法，密閉件的長度可以在制造操作中變化，而不會引起任何 困難或者擾亂標(biāo)記30在最終合成密閉件產(chǎn)品上的記錄。不過，標(biāo)記在密閉件20上的精確 定位通常需要上述附加設(shè)備。最后，在圖9中，標(biāo)記30表示為包括數(shù)據(jù)矩陣碼，該數(shù)據(jù)矩陣碼使用上述任意印刷 技術(shù)而印刷在芯部件22上。盡管圖9只表示了矩陣碼，但是由前面的詳細(xì)說明可知，標(biāo)記 30可以包括任意合適的結(jié)構(gòu)或視覺外觀。因此，可以知道，上述目的(由前述說明可知其中之一)可高效獲得，因為在并不 脫離本發(fā)明的范圍的情況下在執(zhí)行上述方法時可以進(jìn)行某些變化，包含在上述說明中或在 附圖中所示的所有內(nèi)容都將解釋為示例，而不是限制。而且，應(yīng)當(dāng)知道，在前述詳細(xì)說明中 所述的本發(fā)明細(xì)節(jié)(例如關(guān)于印刷系統(tǒng)、墨、表面處理和/或使用的后處理)并不是限制為 附圖中所示的特定實施例，而是本發(fā)明總體概述在發(fā)明內(nèi)容和權(quán)利要求中。還應(yīng)當(dāng)知道，下面的權(quán)利要求將覆蓋這里所述的本發(fā)明全部總體和特定特征以及 本發(fā)明的全部敘述范圍，本發(fā)明范圍在語言上可以說落入它們之間。已經(jīng)描述了我們的發(fā)明，我們通過本發(fā)明所主張的新的和合適的權(quán)利要求為。
權(quán)利要求
一種用于批量制造多部件熱塑性密閉件的方法，該熱塑性密閉件用于密封在容器中的流體產(chǎn)品，該容器具有入口，該入口形成容器的頸部，所述方法包括以下步驟A.擠出連續(xù)、細(xì)長、基本圓柱形形狀的材料段，用于形成密閉件的芯部件；B.使得該連續(xù)、細(xì)長、基本圓柱形形狀的材料段通過印刷機(jī)系統(tǒng)，用于重復(fù)地將預(yù)定的合適標(biāo)記印刷在所述連續(xù)、細(xì)長、基本圓柱形形狀的材料段的表面上；C.單獨擠出一層分離和獨立的塑性材料，該塑性材料層與形成芯部件的所述連續(xù)、細(xì)長、基本圓柱形形狀的材料段緊密粘著地接合，該分離和獨立的塑性材料層周邊環(huán)繞和基本包圍所述連續(xù)、細(xì)長的材料段的圓柱形表面，并與印刷在所述連續(xù)、細(xì)長的材料段的表面上的標(biāo)記成交疊關(guān)系，且形成雙部件產(chǎn)品；以及D.在與形成芯部件的細(xì)長材料段的中心軸線基本垂直的平面中切割該雙部件產(chǎn)品，從而形成具有合適長度的多部件熱塑性密閉件，用于插入和保持在容器的頸部的入口中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成芯部件的細(xì)長、連續(xù)的材料段被進(jìn)一步限定 為包括中等密度或低密度的閉孔塑料，包括從由惰性聚合物、均聚物和共聚物組成的組中 選擇的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述塑性材料被進(jìn)一步限定為包括閉孔泡沫塑 料，該閉孔泡沫塑料包括從以下組中選定的至少一個，該組包括聚乙烯、茂金屬催化劑聚 乙烯、聚丁烷、聚丁烯、聚氨酯、硅樹脂、乙烯基樹脂、熱塑性彈性體、聚酯、乙烯-丙烯酸共 聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯_丙烯酸丁酯共聚物、乙 烯_丙烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、乙烯_丙烯酸乙酯共聚物、離子鍵聚合物、聚丙烯、以及 聚丙烯與可共聚烯屬不飽和共聚單體的共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的方法，其中所述周邊包圍獨立層被進(jìn)一步 還限定為由塑性材料形成，該塑性材料包括從以下組中選定的一個或多個，該組包括聚乙 烯、茂金屬催化劑聚乙烯、聚丁烷、聚丁烯、聚氨酯、硅樹脂、乙烯基樹脂、熱塑性彈性體、聚 酯、乙烯_丙烯酸共聚物、乙烯_乙酸乙烯酯共聚物、乙烯_丙烯酸甲酯共聚物、乙烯_丙烯 酸丁酯共聚物、乙烯_丙烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、乙烯_丙烯酸乙酯共聚物、離子鍵聚合 物、聚丙烯、以及聚丙烯與可共聚烯屬不飽和共聚單體的共聚物。
5.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述制造方法操作為連續(xù)形成方 法，其中所有步驟串聯(lián)執(zhí)行，且實際上沒有人工干涉，并獲得充分制造的最終產(chǎn)品。
6.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中擠出與形成芯部件的連續(xù)、細(xì)長的 材料段緊密粘著地接合的分離和獨立塑性材料層的步驟被進(jìn)一步限定為使用從以下組中 選擇的一個來進(jìn)行，該組包括十字頭擠出設(shè)備和共同擠出設(shè)備。
7.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述印刷機(jī)系統(tǒng)被進(jìn)一步限定為包 括從以下組中選擇的一個，該組包括印刷設(shè)備，該印刷設(shè)備構(gòu)造成用于提供從以下組中選 擇的一種或多種，該組包括印刷、印記、標(biāo)記、裝飾、激光印記、熱壓印、噴墨印刷、熱熔噴墨 印刷、雕亥IJ、平版印刷、干平版印刷、直接凹版印刷和移印。
8.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中印刷在形成芯部件的細(xì)長、連續(xù)的 材料段上的標(biāo)記被進(jìn)一步限定為包括從以下組中選擇的一種或多種，該組包括曲線、符 號、代碼、數(shù)字、名稱、數(shù)據(jù)矩陣碼、線性條形碼、普通印刷圖形、定制印刷圖形、跟蹤數(shù)字、標(biāo) 簽、普通藝術(shù)品、特殊藝術(shù)品、不可見標(biāo)志、隱蔽標(biāo)志和類似物。
9.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，該方法還包括以下步驟在細(xì)長的 材料段通過印刷機(jī)系統(tǒng)之前對該形成芯部件的細(xì)長、連續(xù)的材料段的外表面進(jìn)行預(yù)處理。
10.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述預(yù)處理被進(jìn)一步限定為包括 從以下組中選擇的一種，該組包括電暈處理、火焰處理、等離子體處理、UV光暴露和紅外 線熱暴露。
11.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中該方法還包括提供使細(xì)長、基本圓 柱形形狀的材料段連續(xù)運動通過制造步驟的附加步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述連續(xù)運動通過使圓柱形形狀的材料段通 過拉動器組件來提供。
13.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述印刷機(jī)系統(tǒng)包括噴墨印刷機(jī) 系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述噴墨印刷機(jī)系統(tǒng)利用可UV固化噴墨。
15.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中該方法還包括在細(xì)長的材料段通 過印刷機(jī)系統(tǒng)后使得印刷固化的步驟。
16.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中該方法還包括在細(xì)長的材料段段 通過印刷機(jī)系統(tǒng)之后對該形成芯部件的細(xì)長、連續(xù)的材料段的外表面進(jìn)行后處理的步驟。
17.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中該方法還包括將預(yù)定的合適標(biāo)記 印刷在所述周邊環(huán)繞的獨立層的表面上的步驟。
18.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述周邊環(huán)繞的獨立層被進(jìn)一步 限定為包括潤滑劑，以便使得所述層具有潤滑功能。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述潤滑劑從以下組中選擇，該組包括礦物 油、硅酮油和潤滑劑聚合物。
20.一種多部件熱塑性密閉件，用于在具有入口的容器中密封流體產(chǎn)品，該入口形成容 器的頸部，所述密閉件由如權(quán)利要求1至19中任意一項所述的方法來形成。
全文摘要
在本發(fā)明中，提供了一種制造方法，其中，在連續(xù)串聯(lián)制造操作中獲得完成的多部件合成密閉件(20)，該合成密閉件(20)包括形成于它上面的印刷標(biāo)記(30)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，合成密閉件(20)的芯部件(22)通過連續(xù)擠出處理形成，該連續(xù)擠出處理使得芯(22)能夠制造為細(xì)長的連續(xù)材料段。當(dāng)形成中心芯(22)的連續(xù)細(xì)長擠出材料段從擠出機(jī)朝著外部皮層(24)形成站前進(jìn)時，中心芯(22)通過印刷站，用于在施加外部皮層(24)之前將任意合適的標(biāo)記(30)印刷在中心芯(22)的外表面上。
文檔編號B65D39/00GK101861274SQ200880116171
公開日2010年10月13日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者E·勞爾, M·J·O·柯奇 申請人:諾瑪科有限責(zé)任公司