用于可流动产品的容器及其应用的制作方法

专利名称：用于可流动产品的容器及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及可流动产品例如液体或糊状产品的包装领域，具体涉及用于容纳饮料尤其是矿泉水的容器。
背景技术：
在饮用水包装领域，常见的是使用由合成物质即通常所说的塑料，如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)等制成的半刚性包装件。这些包装件通常被制成瓶子，这些瓶子的容积在多数情况下在25厘升和1.5升之间甚至为2升，至少在法国是这样的。较大容量相对不太常见的，尤其是在考虑到瓶子的重量的基础上。
无可否认，其标准容量可以为5升或更多的圆柱形或其横截面为矩形的双取向PET容器是已知的。但是，这种容器的机械强度对于相应较重并因而非常不经济的合成材料的重量来说通常较低。通常，对于中等的机械性能，一个5升的圆柱形瓶或其横截面为矩形的标准瓶分别需要至少90克或110克PET。
为了改善这种容器的整体机械性能，特别是该容器的抗垂直挤压的机械强度，市场上现有的容器具有比传统所采用的大得多的壁厚和进一步增加所述容器的总重、复杂性和制造成本的加强结构(凸出部分、加劲脊等)。
此外，鉴于这些容器的刚性的几何形状需要尺寸限定得很好的大容量空间，将这些容器存放在例如冰箱中并不十分现实可行。
已经有一些为消费者提供壁厚较小并因而使用的材料较少的容器的技术方案。专利DE19500006和JP10007121涉及这样的包装件，其中，前者可以确保完全排空和减少浪费量，后者可以确保直立状态和良好的紧凑性。在这种情况下，通过挤压和吹塑而加工的是聚乙烯。在这种情况下，容器的预制件不允许达到成品容器的大容量。

发明内容
本发明旨在减少已知容器的缺陷并且其目的在于提供一种用于可流动产品的容器，就同样的容量而言，该容器比标准容器需要更少的塑料而同时具有相当的机械性能，并且该容器的几何形状使其即使在紧密的空间里例如在冰箱中也可以容易地存放。
为此，本发明的主题是一种用于可流动产品，具体用于饮料尤其是矿泉水的容器，该容器主要包括一个其较大横截面处尺寸为d1的体部和至少一个其内径为d2的可以由一封闭和/或分配容纳在所述容器中的所述可流动产品的装置闭合的颈部，其中，形成所述容器的体部的一个或多个壁由柔性塑料制成并且比例d2/d1在1∶3与1∶10之间，该塑料可在一固定表面区域变形——尤其是当所述一个或多个壁碰到一点或一支承面时在容纳于所述容器中的可流动产品的重量作用下——以便在该接触处至少局部地形成至少一个非平面壁部分。
在一优选实施例中，比例d2/d1在1∶4与1∶10之间。在一最优选的实施例中，比例d2/d1在1∶4.5与1∶8之间。
在市场上和所引用的文件中，没有提到上述比例的产品。通过吹塑加工塑料材料例如PET使得容器在保持良好完整性的同时达到上述比例不是显而易见的。而且，与同样材料制成的瓶子相反，当根据本发明的容器被装满时，它实际上不会变形。这种不变形性和良好的机械特性使得可以考虑将这些容器存放在袋子或纸箱中而不会浪费太多空间，因为容器可以彼此靠得较近而不会有太多的空余容量(dead volume)。
本发明的另一主题是20厘升至20升之间的各种容积类型的根据本发明的容器的使用，该容器用于容纳水或无汽液体饮料尤其是无汽矿泉水、碳酸水或碳酸型液体饮料尤其是有汽矿泉水。
本发明的另一主题是制造根据本发明的容器的体部的方法，所述体部通过拉伸吹塑成型适于制造其面积拉伸比在20至50之间，优选地在25至35之间的所述体部的PET预制件而获得。
附图简要说明本发明的其它特征和优点将在下面的通过示例和参考附图进行的说明中变得明显，其中

图1是根据本发明的容器的一个实施例的侧向剖视示意图；图2是图1的容器在使用状态下的侧向剖视图。
具体实施例方式
首先参考图1，它示出根据本发明的容器的一个实施例的侧向剖视示意图。
在图示和说明的实施例中，用于可流动产品，具体用于饮料和尤其用于矿泉水的容器主要包括体部1和至少一个可以由一封闭和/或分配容纳于所述容器中的所述可流动产品的装置3闭合的颈部2，其中，形成所述容器的体部1的一个或多个壁4由柔性塑料制成，该塑料可在一固定表面区域变形——尤其是当所述一个或多个壁4碰到一点或一支承面时在容纳于所述容器中的可流动产品的重量作用下——以便在该接触处至少局部地形成至少一个非平面壁部分5(在图1和2中可见)。在图中的实施例中，该容器具有33厘升的容量并且比例d2/d1为1∶8(10mm∶80mm)。
所述闭合装置为一盖或密封膜。该盖可用于具有任何直径开口的颈部。相反，密封膜优选地用于较小直径的颈部，例如10mm范围之内。在这种情况下，该容器可以承受例如由于存放和运输引起的较高压力。对于约10mm的直径，该容器可以承受大约5巴压力。也可以通过密封或焊接颈部而闭合容器，此时，须为打开开口提供一切割件或类似件。
事实上，用于制造一个或多个壁4的材料较薄并且具有柔性，足以使这些壁能够局部变形，从而改变所述图1和2中所示的凸面形状(或凹面形状)，但是该材料同时也具有足够的刚性，使该容器能够在一定条件下保持其在制造时形成的最初形状。空的该容器不会像用在特别用于分装酒的“盒内袋”型包装中或用在特别用于装入、运送和存放血液或生理液体的医院环境中的柔性PVC袋那样在排空的时候会例如自行皱缩。
此外，发生在由一个或多个壁4形成的封闭件上或里的所有变形都发生在(所述封闭件的)一固定表面区域，也就是说，随后不会像例如弹力型可延伸材料制成的容器(可充气气囊)那样伸展或收缩。
此外，可能除了其底部6之外，根据本发明的容器在离开生产车间时不具有预变形为一平面支承部分的壁部分或区域4。事实上，通常直到容器与一物体，例如使容器直立(底部6变形——图1)或横躺(使容器侧面形成非平面部分5的壁4的变形——图2)于其上的支承件S接触时，使所述容器能够“坐”在一稳定位置处的壁4才会产生一个或多个变形。
因而，由这些暂时性变形所形成的该一个或多个非平面壁部分5使所述容器在能够它直立或横躺于其上的支承件S上保持稳定。
当容器(完全装满或完全排空)和物体或支承件S之间的接触分开时，上述变形通常会消失，并且容器——如果有必要可借助于外力——恢复为其在通过对预制件拉伸吹塑成型而制造时形成的最初形状。
因而，可以通过使容器例如以最初制造时形成的预定(排空的容器)平底6或凸底6支靠而在一垂直状态下(颈部2位于最高处)以稳定的方式即保持制造时的最初形状而存放排空或装满的根据本发明的容器，该底部6在容纳物的重量作用下在固定表面区域局部变形为非平面(凹入)部分5以便形成对于所述装满的容器来说足够稳定的基座。
因而，在一替换例中，在制造时可以在底部6设置一预成形的平坦区域(平面或近似平面部分)。
根据一种尤其有利的方式，本发明的容器具有圆形或基本为圆形的横截面。
这是因为具有回转对称性的该几何形状易于制造并因而成本低廉，并且该形状具有使容器可以盛装能散发气体物质的产品，例如尤其是如今在全世界范围内广泛消费的碳酸型饮料(汽水、苏打水等)的优点。因为二氧化碳或其它气体的释放容易使不具有回转对称性的瓶子的体部变形并对这种瓶子的稳定性、操作的容易程度和抓握性、外观等造成负面影响，所以这种具有回转对称性的形状特别适用于这些液体。
优选地，该容器具有卵形或基本为卵形的整体形状。图1和2中所示的这种源自蛋的自然形状表示一种抗垂直载荷性能最优的结构，因而对一给定的容量和一给定的材料量来说，可以获得与该领域中通常所用的圆柱形或近似圆柱形相当的或甚至更好的机械性能。
在另一实施例中(未示出)，根据本发明的容器具有球形或基本为球形的整体形状。
这些简单的形状也可以使根据本发明的容器用作一个饮水冷却器的注水器，而对于该注水器而言，平底6不是必须的，通常通过使头部(颈部2)位于最下方而将该容器插入所述饮水冷却器的接纳装置中以使用这些注水器。
此外，这种表面几何形状还可以增加用于所述容器和通常在所述饮水冷却器中的冷却装置之间的热交换的面积。
如图1和2中所示和前文所述，当所述一个或多个壁4碰到一点或一支承面时，本发明的容器的凸面至少局部地转化为凹面，或者在相反情况下，使凹面转化为凸面。
因此，在所述图1和2中所示的容器的整体形状为卵形的情况下，与其上支靠有所述容器的支承件S(例如，桌子的平坦的顶部或架子的横板或冰箱内的支承架)接触的该容器的凸起的外壁4在固定表面区域至少局部地变形以便形成一凹面或凹层，该凹面或凹层与所述支承件S接触的点或面是有限的。
可以仅将待制造的所述容器的侧壁4制造为具有该特征，而使底部6和/或颈部2附近的壁4例如制造得较厚以使得这些壁不会变形或变形很小。
在使用状态下，根据本发明的容器可以例如如图2所示以其侧部横躺。
在非平面部分5处与支承件S接触的壁4的固定表面区域的局部变形是完全可逆的，并且当变形接触停止时，只要容器仍然足够满，变形便会自动产生。
和其它材料不同，尤其是和紧密围绕所接触物体的形状的特定弹性材料不同，与支承件S接触的凸面壁4在固定表面区域至少局部地变形以便(可逆地)使曲率不经过一中间平面状态地而改变至一凹曲率。在所涉技术领域，有时将此特别的性质称为“双稳态”以表示不经过一中间平面状态地从一凸起状态到一凹入状态并且反之亦然的直接转化。
根据另一特征，用于形成一个或多个壁4的塑料是一种具有低结晶率的半晶质塑料，其玻璃转化温度(Tg)为70℃或更高，且其结晶温度Tc为大约140℃。
应该理解，低结晶率意味着可以通过快速冷却而使材料处于非晶态的速率。
有利地，从由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)形成的一组材料中选择用于形成该一个或多个壁4的塑料。已经注意到，拉伸PET对所得容器的防水性没有负面影响，并且大约50微米或更小的厚度确保了容器本身和存放具有良好的安全性。
为了确保上述变形所需的柔性和足够的机械强度，根据本发明的容器的特征还在于，形成容器的体部1的一个或多个壁4的厚度在30μm至100μm之间，优选地在50μm至70μm之间。
如前文所述，在所述容器的体部1上，具体在颈部2和/或底部6的附近还设置有壁4的小的较厚区域或部分以局部地加强这些部位。这些加强对于方便地填充所述容器或在存放期间增加所述容器的稳定性特别有用。
优选地，该容器的特征还在于，将容器的体部1和颈部2制成一体。这可以避免可能形成强度很小的区域的任何连接或焊接。
和当前所用的其容积通常不超过2升的一般容器例如瓶子所容纳的饮料相比，根据本发明的容器尤其有助于容纳更多的饮料。
事实上，根据另一特征，根据本发明的容器的特征还在于，对于5升的工作容量，生产所述容器的PET量大约为30g以抵抗大约65kg的垂直载荷。这表明可以大大地节约塑料，市场上现有的少数5升容器为了具有相当的机械强度而需要的聚合物为制造一个根据本发明的容器所需的量的3倍多。当使用低容量例如33厘升左右的该容器时，塑料材料的量大约为3至4克左右，而同样容量的瓶子所需的塑料量大约为12g。
根据另一实施例，根据本发明的容器的特征在于，体部1具有为平面或近似平面部分的底部6。该部分可以通过使用合成容器制造领域中常用的所有方法而制成(具有或不具有加强肋的平底、花瓣形底等)。
但是，根据本发明的容器的底部6仅由这种壁4形成，该壁的形状为对相应的预制件拉伸吹塑成型后直接获得的最初形状，也就是说，没有附加的特别结构、形状或覆盖注塑(overmoulding)。例如，在卵形的情况下，底部6将是该凹形的最初形状。
在该区域中，可以使底部6的曲率稍微变平以使得该容器可以被较容易地垂直存放而不会侧向倾倒。
为了获得较高的稳定性，可以在所述底部6(其厚度大约为100μm至150μm)处稍微增加壁厚。
在另一替换形式中，根据本发明的容器还可以配备适于容纳非平面底部6的刚性基座(其本身是已知的)。
根据另一替换形式，根据本发明的容器的特征在于，颈部2与一闭合件和/或形成为可以用一只手操作的分配阀形式的分配器3配合。
例如当该容器水平地存放于冰箱的架子上且(使用者的)另一只手拿着所述可流动产品将被送入其中的容器以例如为了消费该产品时，这种其本身已知的分配阀可以以特别方便的方式很好地调整容纳于容器中的可流动产品的分配。
当使用根据本发明的容器以分配容纳于其中的产品时，随着容器内的容纳物被排空，外部大气压施加于壁4的上部，该壁像放气的气囊一样变形。该过程发生时没有空气进入所述容器。没有空气进入的正在排空的容器的形状如图2所示，其中，变形后的容器体部1上用以短划线表示的与支承件S接触的非平面壁部分5和以点划线表示的非平面壁部分5’来示出变形的壁4。
当容器中的容纳物排空且不允许空气进入以代替除去的液体容量时，作为一支承部分的非平面部分5可以与变形至非平面部分5’的壁4的变形部分(不与一物体例如支承件S接触)一起起到在该分配(没有空气进入)容纳于所述容器中的可流动产品的期间减少所述容器所占用的空间的作用。这将例如产生这样的效果，即当分配进行到某一点时变形至非平面壁部分5的上述变形将被突出，从而改善该容器在例如支承件S上的稳定性。
使容纳于根据本发明的容器中的可流动产品不与空气接触的存放和分配对于用在上述饮水冷却器中是非常有利的，因为这限制了细菌污染的危险。
当然，将颈部2向下放低并设置一泵系统等可以进一步促使所述产品流动。同样，外部空气的进入也是可能的。在这种情况下，有必要确保颈部2被定位于低于液面处，因为这样气压可能会不足以至排出所述液体。该状态在图2中示出。当流出的可流动产品的容量完全由空气补偿时，容器最初的卵形得以保持(实线表示的壁4)。则剩余的可流动产品的液面(虚线所示)有可能低于闭合件和/或分配器装置3的出口。在这种情况下，仅需稍微倾斜所述容器以克服该状态。
因此，为了避免这种处理操作，应该注意采用使进入所述容器的空气量最小的闭合件和/或分配装置3。因此，由于形成所述容器的一个或多个壁4的结构，所述容器将随着其容纳物的逐渐排出而产生上述变形，并且在容器顶部，以前被占用的例如存放该容器的冰箱中的空间变空。
在用于一饮水冷却器中的情况下，将根据本发明的容器垂直并上下颠倒地(颈部2位于最下方)放置，在所述冷却器中的为此设置的容器里，随着可流动产品在不允许空气进入的情况下被排出，形成所述容器的体部1的封闭件及时地自行皱缩。
因为其柔性特征，与现有的需要保持非常规范的尺寸以便可以存放在有限空间例如冰箱的内部隔间里的刚性罐相反，容器的几何形状还可以较容易地适应存放位置的形状。此外，随着根据本发明的容器被排空而变空的空间也可以用于存放其尺寸或形状可以变化的物体，但是这对于其中除去的液体容量由空气顺序替代的刚性容器不可行。在这种容器中，最初占用的容量一直被保持直到从冰箱中取走该空的容器。
本发明的另一主题是这种至少5升的大体积容器的应用，该容器用于容纳水或无汽液体饮料尤其是无汽矿泉水。
本发明的另一主题是这种至少5升的根据本发明的大体积容器的应用，该容器用于容纳碳酸水或碳酸型液体饮料尤其是有汽矿泉水。
当然，本发明的容器并不限于无汽或有汽矿泉水，它还可用于容纳各种可流动产品、流动性较大或较小的可食用或不可食用流体例如果汁、乳品饮料等，并且还可以容纳作料或调味品(调味蕃茄酱、芥末、加味品等)或非食品流体(去离子水、清洁剂、去污剂等)。
最后，本发明的另一主题是一种制造根据本发明的容器的体部1的方法，其特征在于，通过拉伸吹塑成型一适于制造其面积拉伸比在20至50之间，优选地在25至35之间的所述体部1的PET预制件而获得所述体部1。与吹塑压力在30至40巴之间的塑料瓶的吹塑相比，在根据本发明的方法中，在大约3或4倍小的压力下吹塑已足够。这减少了生产和所使用的机器的成本。
可以将适合的预制件例如制成开口的透明PET圆柱形，其外径约3厘米、内径约2.5厘米、高约1厘米并且其一端为约1厘米高的基本为锥形的部分，该锥形部分的顶部和底部优选地为圆形。在一传统的方法中，所述预制件还具有一个或多个用于形成颈部2或喉部的部分的外周环带。
在根据本发明的容器的实施例中，对于33厘升、1升、5升、10升和20升的容量，不同的比例d2/d1在1∶4.5和1∶7.7之间。
当然，本发明并不限于附图中所示及说明的实施例。尤其从各种元件的结构出发或通过以等同技术进行置换，可以进行改变，并且不会因此偏离本发明的保护范围。
权利要求
1.用于可流动产品，具体地用于饮料尤其是矿泉水的容器，该容器主要包括一个其较大横截面处尺寸为d1的体部(1)和至少一个其内径为d2的可以由一封闭和/或分配容纳在所述容器中的所述可流动产品的装置(3)闭合的颈部(2)，该容器的特征在于，形成所述容器的体部(1)的一个或多个壁(4)由柔性塑料制成并且比例d2/d1在1∶3与1∶10之间，该塑料可在一固定表面区域变形——尤其是当所述一个或多个壁(4)碰到一点或一支承面时在容纳于所述容器中的可流动产品的重量作用下——以便在该接触处至少局部地形成至少一个非平面壁部分(5)。
2.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，比例d2/d1在1∶4与1∶10之间。
3.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于，该容器具有圆形或基本为圆形的横截面。
4.根据权利要求3所述的容器，其特征在于，该容器具有卵形或基本为卵形的整体形状。
5.根据权利要求3所述的容器，其特征在于，该容器具有球形或基本为球形的整体形状。
6.根据上述权利要求中的任一项所述的容器，其特征在于，当所述一个或多个壁(4)碰到一点或一支承面时，所述容器的凸面至少局部地转化为凹面，或者在相反的情况下，使凹面转化为凸面。
7.根据上述权利要求中的任一项所述的容器，其特征在于，用于形成一个或多个壁(4)的塑料是一种具有低结晶率的半晶质塑料，其玻璃转化温度(Tg)为70℃或更高，且其结晶温度(Tc)为140℃。
8.根据上述权利要求中的任一项所述的容器，其特征在于，用于形成该一个或多个壁(4)的材料是从PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)形成的一组材料中选出的。
9.根据上述权利要求中的任一项所述的容器，其特征在于，形成该容器的体部(1)的一个或多个壁(4)的厚度在30μm至100μm之间，优选地在50μm至70μm之间。
10.根据上述权利要求中的任一项所述的容器，其特征在于，该容器的体部(1)和颈部(2)被制成一体。
11.根据上述权利要求中的任一项所述的容器，其特征在于，对于5升的工作容量，生产所述容器的PET量大约为30g以抵抗大约65kg的垂直载荷。
12.根据上述权利要求中的任一项所述的容器，其特征在于，该体部(1)具有为平面或基本平面部分的底部(6)。
13.根据上述权利要求中的任一项所述的容器，其特征在于，该颈部(2)与一闭合件和/或分配装置(3)配合，该分配装置制造成为可以用一只手操作的分配阀的形式。
14.各种容积类型的根据上述权利要求中的任一项所述的容器用于容纳水或无汽液体饮料，尤其是无汽矿泉水。
15.各种容积类型的根据权利要求1至12中的任一项所述的容器用于容纳碳酸水或碳酸型液体饮料，尤其是有汽矿泉水。
16.制造根据权利要求1至12中的任一项所述的容器的体部(1)的方法，其特征在于，通过拉伸吹塑成型适于制造其面积拉伸比在20至50之间，优选地在25至35之间的的所述体部(1)的PET预制件而获得所述体部(1)。
全文摘要
本发明涉及一种用于可流动产品，具体地用于饮料尤其是无汽或有汽矿泉水的容器。根据本发明的容器主要包括一个其较大横截面处尺寸为d
文档编号B65D1/02GK1568271SQ02820104
公开日2005年1月19日 申请日期2002年10月10日 优先权日2001年10月12日
发明者M·维尼, A·孔塔尔, J-P·塞尔维尼, G·德克 申请人:誉巢水业管理技术公司