容器的制作方法

本发明涉及用于消耗品的容器。特别是，本发明涉及一种用于可水合消耗品的容器。

背景技术：

对某些消耗品常见的做法是，以干燥或水合的形式提供，即，在需要向消耗品添加水以获得可用的产品的形式。这样的消耗品包括干汤，干意大利面，挂面，干大米，干即食餐，药品，中药，冻干咖啡，茶，热巧克力，饮料，能量饮料，麦芽饮料，粉状甜点如蛋羹，牛奶冻，果冻和慕斯，保健品，维生素，谷类早餐，自动售货机包，第三世界用品，牙科保健品，美容美发产品，婴幼儿配方奶粉等。

以可水合形式提供这种消耗品的优点是其节省重量并减小消耗品的体积。这使得消耗品更容易运输并且更便宜，并且还增加了消耗品的保存期限，因为干燥产品变质更缓慢并且不易受到细菌或真菌侵袭。

用于包装这种消耗品的容器是已知的。此外，还已知用于包装这种消耗品的容器，其允许将水添加到容器中以在原位水合消耗品。这种容器与包装的消耗品的体积相比具有相对大的体积。消耗品仅占容器的体积的小部分。这是为了允许随着消耗品被水合以产生可用产品而增加体积。这种容器提供的额外空间仅在消费点使用。剩下的时间这样的空间是没有用的。这种容器的增加的体积是一个缺点，因为它减少了可在给定空间中运输或存放在商店货架上的容器的数量。

申请人试图在其共同待审的英国专利申请No.GB 1407352.2中解决上述问题。一般来说，该在先申请公开了一种容器，其包括：基部；和从所述基部延伸的侧壁；其中所述基部和所述侧壁限定用于容纳消耗品的腔体；所述侧壁至少部分地包括侧壁元件，所述侧壁元件能够在所述腔体具有第一体积的压缩状态和所述腔体具有第二体积的未压缩状态之间弹性变形；所述侧壁元件构造成在施加到所述容器的保持力的影响下保持在所述压缩状态，并且当去除所述保持力时自动返回到其未压缩状态；并且其中所述侧壁在从所述基部延伸时向外渐缩。具有可弹性变形的侧壁元件的容器意味着当容器被存储，运输或展示时，侧壁元件可以被压缩，以便节省空间，然后在消耗点扩展使得消耗品可以在容器的较大的未压缩体积内水合。具有当其从底部延伸时向外逐渐变窄的侧壁允许容器在其被压缩时在其自身内折叠。另外，它给容器提供杯或碗的品质并辅助从容器消耗。

侧壁元件可以是可压缩的，使得与未压缩状态相比，容器的高度在压缩状态下减小。特别地，侧壁元件可以是轴向可压缩的。

侧壁元件可以包括波纹管状结构，波纹管状结构包括由折叠元件连接的交替的向内延伸的折叠和向外延伸的折叠。波纹管状结构是使容器的侧壁折叠的有效且可逆的方式。

可选地，每个向外延伸的折叠可以构造成使得其配合在其上方的向外延伸的折叠内，并且每个向内延伸的折叠构造成使得其在其上方的向内延伸的折叠内配合。这进一步有助于容器在其被压缩时在其自身内折叠。

当波纹管状结构处于未压缩状态时，形成波纹管状结构的向外延伸的折叠的每对折叠元件中的相邻折叠元件之间的内角可以在80°至100°的范围内。折叠元件所对的角度有助于波纹管状结构的折叠方式。已经发现这个角度范围导致波纹管状结构在其压缩状态下的有效且紧凑的折叠构造，并且还有助于容器在被压缩时在其自身内折叠。

可选地，上述内角可以是87.5°。已经发现，该角度特别有利于在波纹管状结构的压缩状态下产生波纹管状结构的有效且紧凑的折叠构造，并且还有助于容器在被压缩时在其自身内折叠。

每个向外延伸的折叠可以被构造成在其上的向外延伸的折叠内折叠，并且每个向内延伸的折叠被构造成在其上的向内延伸的折叠内折叠。这提供了波纹管状结构在其压缩状态下的空间有效的折叠构造，并且当处于压缩状态时产生特别紧凑的容器。

可选地，波纹管状结构可以被配置成在腔体内折叠。这意味着波纹管状结构在其未压缩状态下不延伸到容器的原始尺寸之外，并且导致波纹管状结构在其压缩状态下的有效且紧凑的折叠构造。

波纹管状结构可以构造成在横向于波纹管状结构在其未压缩状态下延伸的方向的方向上以其压缩状态向内延伸到腔体中。这与常规波纹管相反，所述波纹管在平行于压缩方向的方向和波纹管在未压缩状态下延伸的方向上折叠。这种构造进一步减小了处于压缩状态的波纹管状结构的高度，并且进一步有助于波纹管状结构在其压缩状态下的有效且紧凑的折叠构造。

可选地，折叠元件可以在压缩状态下彼此邻接。这减少了折叠元件之间浪费的空间。

波纹管状结构的向外延伸的折叠和向内延伸的折叠可以被配置为呈现处于压缩状态的同心嵌套结构。这进一步减少了折叠元件之间浪费的空间。

整个侧壁可以包括侧壁元件。这允许容器被压缩到几乎平坦的构造。

可选地，侧壁的第一部分可以包括侧壁元件，并且侧壁的第二部分与基部一起可以限定用于容纳消耗品的基部腔体。基部腔体提供用于保持预定量的消耗品的未压缩体积。

侧壁元件可以由弹性材料制成。这提供了可弹性变形的侧壁元件。

容器可以包括封闭件，用于封闭由与基部相对的侧壁的边缘限定的开口，其中当附接到容器时，封闭件可以形成气密密封。气密密封允许在容器的腔体中产生真空。

可选地，封闭件可以包括金属箔和可热焊接材料。金属箔提供坚固且不透气的封闭件，并且可热焊接的材料允许封闭件热密封到容器。因此，封闭件可以通过热密封附接到容器。

保持力可以包括当侧壁元件处于压缩状态时由附接到容器的封闭件形成的真空。这保持容器处于压缩状态，直到封闭件打开。此外，真空减少了容器中的氧气量，这有助于保持其内容物并延长消耗品的保存期限。

可选地，与基部相对的侧壁的边缘可以包括唇部，所述唇部构造成为封闭件提供附接表面。与裸露边缘相比，唇缘增加了用于附接的表面积。

与基座相对的侧壁的边缘还可以包括至少一个凸耳。用户可以抓住凸耳，以便保持其手指远离可能是热的容器的侧壁。

任选地，唇缘可以是平滑的以有利于从唇缘饮用。诸如螺纹的特征可以使围绕容器的开口的表面变粗糙，这使得更难以从容器中饮用。

唇缘可以具有0.25mm至0.80mm的壁厚度。已经发现这对于使用者从容器饮用来说是舒适的厚度。

可选地，封闭件还可以包括凸片部分，当所述封闭件附接到所述容器时，所述凸片部分在所述凸耳的至少一部分上延伸，所述凸片部分布置成被夹持以从所述开口移除所述封闭件。这提供了移除封闭件的方便方式。

容器可以由耐热材料制成。这允许在容器中制造热饮料，并且还允许容器是可微波加热的。

任选地，容器可以由包含聚丙烯或低密度聚乙烯的化合物制成。此外，制备容器的化合物还可以包含基于丙烯的弹性体。这允许增强材料的弹性性质。此外，制备容器的化合物还可以包含乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。这作为氧气屏障，有助于保存包含的消耗品和延长保质期。

容器可以具有0.275mm至0.80mm的壁厚度。已经发现这个范围为容器提供了所需的刚性以包含水合消耗品，但是还提供所需的弹性变形性。

可选地，容器可以包括布置成保护封闭件的次封闭件。

在先申请还公开了一种包含消耗品的方法，所述方法包括：提供根据前述段落中任一段的容器；将预定量的消耗品放置在所述容器中；压缩所述容器，使得所述容器采用压缩状态；当容器处于压缩状态时用封闭件封闭容器，封闭件在容器和封盖之间提供气密密封。该方法允许在容器被存储，运输或显示时减少容纳消耗品所需的体积，以便节省空间。然后可以通过在消耗点破坏密封件来使容器膨胀，使得消耗品可以在容器的较大的未压缩体积内水合。

尽管申请人的早期容器提供了优点，但是可以改进。首先，容器必须在生产过程中被压缩并且在填充和封闭步骤期间保持在压缩状态。这需要相当大的力，特别是在侧壁元件由弹性材料制成的情况下。此外，容器必须通过夹具保持在压缩状态，通常相同的夹具必须用于填充和关闭步骤。这可能限制制造过程并使得大批量生产线更复杂和难以实施。

其次，如果保持力受损，例如，保持真空的气密封闭件被损坏，则容器将自动开始返回到未压缩状态。显然，如果容器还没有准备好使用，例如如果正在运输或正储存在超市货架上，这将产生问题。

考虑到上述内容设计了本发明的方面和实施例。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种容器，所述容器包括：基部；以及从所述基部延伸的侧壁；其中所述基部和所述侧壁限定用于容纳消耗品的腔体；所述侧壁至少部分地包括侧壁元件，所述侧壁元件能够在所述腔体具有第一体积的压缩状态和所述腔体具有第二体积的未压缩状态之间变形；所述侧壁元件被配置成双稳态的，使得所述侧壁元件将在所述压缩状态和所述未压缩状态下均保持平衡静止；其中所述侧壁元件通过向所述容器输入活化能而在所述压缩状态和未压缩状态之间移动。具有在压缩和未压缩状态下都稳定的侧壁元件意味着侧壁将保持在压缩状态，而不需要向容器施加保持力，直到用户将阈值活化能输入到容器，并且一旦返回到未压缩状态，也将稳定地保持在未压缩状态。换句话说，一旦被压缩，容器将保持压缩，并且一旦返回到未压缩状态，则容器将保持在未压缩状态。结果，不需要在生产过程的填充和封闭步骤期间将容器保持在压缩状态，并且降低了如果封闭件被损坏则容器无意地返回到未压缩状态的风险。应当理解，不需要容器完全未压缩或侧壁元件的每个组成部分未被压缩，以便容器处于稳定状态。

所述侧壁元件可以是可压缩的，使得与所述未压缩状态相比，所述容器的高度在所述压缩状态下减小。具体地讲，所述侧壁元件可以是轴向可压缩的。

任选地，所述双稳态性可以由所述侧壁元件提供，所述侧壁元件包括过中心结构。过中心结构或机构提供实施双稳态系统的机械装置。

所述侧壁元件可以包括波纹管状结构，所述波纹管状结构包括通过折叠元件连接的交替的向内延伸的折叠和向外延伸的折叠。波纹管状结构是使容器的侧壁折叠的有效且可逆的方式。

可选地，波纹管状结构可以包括过中心机构。这允许过中心机构直接控制波纹管状结构，并因此控制容器的压缩和未压缩状态。

所述过中心机构可以包括所述波纹管状结构的非线性的至少一对相邻的折叠元件。具体地讲，所述波纹管状结构的所述至少一对相邻的折叠元件可以是弯曲的。曲线提供了连续的非线性结构，其对于过中心机构具有自然峰值并且另外通过模制形成。

任选地，所述至少一对相邻的折叠元件的一个弯曲折叠元件的曲线可以具有比所述至少一对相邻的折叠元件中的另一个弯曲元件的曲线更短的弦长。较短的弦长意味着压缩容器的压缩力集中在该较短的曲线中，意味着该曲线优先于至少一对相邻折叠元件的另一个弯曲折叠元件越过中心。

具有较短弦长的曲线的所述至少一对相邻的折叠元件的所述弯曲折叠元件之一基本上可以是W形，并且所述至少一对相邻的折叠元件的另一个弯曲折叠元件可以具有基本上舒缓的S形状。这种形状自然地在其两个端点之间具有两条曲线，这两条曲线具有比在两个端点之间形成的单个曲线的弦长更短的弦长。

任选地，形成所述向外延伸的折叠的相邻的一对折叠元件在所述向内延伸的折叠处间隔开。这在形成向外延伸的折叠的相邻的成对的折叠元件之间提供了间隙，使得已经越过中心的折叠元件可以容纳在间隙中。

所述侧壁可通过手动施加的致动能量在所述压缩状态和未压缩状态之间移动，并且反之亦然。这允许手动控制容器的膨胀和压缩。

所述侧壁元件的弹性可以被配置成使得所述容器在向所述容器输入初始活化能后从其压缩状态自动返回到其未压缩状态。这减少了用户必须花费的工作量。

可替代地，所述侧壁元件的弹性可以被构造成使得必须将另外的能量施加到所述容器以使所述容器在向所述容器输入初始活化能后从其压缩状态返回到其未压缩状态。这允许用户控制容器返回到其未压缩状态和膨胀程度。

任选地，所述侧壁包括分别限定所述腔体的第一部分和第二部分的第一部分和第二部分，其中所述侧壁的第一部分在所述容器的正常操作期间不可压缩，并且其中所述侧壁的第二部分包括所述侧壁元件。侧壁的第二部分提供用于保持预定量的消耗品的未压缩体积。

所述侧壁的第一部分可以位于所述侧壁的与所述基部相对的边缘附近。这提供了靠近其顶部的容器的不可压缩部分，其可以由夹具或使用者抓握。

任选地，所述第一部分和所述第二部分可以具有不同的壁厚。具体地讲，所述第一部分的壁厚可以比所述第二部分的壁厚更厚。通过使第一部分的壁厚更厚，这为侧壁的该部分提供了更大的刚度，并防止其在正常操作期间被压缩。通过使第二部分的壁厚更薄，即包括波纹管状结构的部分，可以使其比应当更刚性的侧壁的其余部分更加柔性和可变形。

所述第一部分的壁厚可以在0.6mm和1.0mm之间。已经发现这提供了合适的刚性第一部分。

任选地，所述第二部分的壁厚可以在0.1mm和0.3mm之间。已经发现这提供了合适柔性且可变形的第二部分。

与所述基部相对的所述侧壁的边缘可以限定开口，所述容器还包括用于封闭所述开口的封闭件。这允许例如通过重力进料斗从上方填充容器，然后关闭用于存储和运输。

根据本发明的第二方面，提供了一种制造根据前述段落中任一项所述的容器的方法，所述方法包括：通过注射成型形成预成型件；并且吹塑成型所述预成型件的至少一部分以产生所述容器。通过使用两阶段制造工艺，可以向容器的不同部分赋予不同的性能。

所述预成型件形成步骤可以包括注射成型所述容器的侧壁的第一部分，所述侧壁的第一部分在所述容器的正常操作期间不可压缩。这允许侧壁的第一部分被赋予较厚的壁厚，以使其与容器的侧壁的其余部分相比具有增加的刚性。

任选地，所述预成型件形成步骤还可以包括注射成型所述容器的基部。这允许基部也被给予更厚的壁厚。

吹塑成型步骤可以包括吹塑成型所述预成型件以形成所述侧壁的第二部分，所述侧壁的第二部分包括在压缩状态和未压缩状态之间可变形的侧壁元件。这允许侧壁的第二部分被赋予较薄的壁厚，以使其与侧壁的第一部分相比更易于变形。

特别地，吹塑成型步骤可以包括吹塑成型波纹管状结构。这是提供可变形结构以允许容器被压缩和未压缩的一种方式。

任选地，所述方法可以包括形成所述侧壁的具有不同侧壁厚度的第一和第二部分。这提供了上面讨论的有利性质。

根据本发明的第三方面，提供了一种容纳消耗品的方法，所述方法包括：提供根据前述权利要求中任一项所述的容器；压缩所述容器，使得所述容器采用压缩状态；将预定量的消耗品放置在所述容器中；用封闭件封闭所述容器。该方法允许在容器被存储，运输或展示时减少容纳消耗品所需的体积，以便节省空间。然后可以通过在消耗点破坏密封件来使容器膨胀，使得消耗品可以在容器的较大的未压缩体积内水合。

任选地，本发明第三方面的方法可以紧接在本发明第二方面的方法之前使得容器的制造方法和容纳消耗品的方法作为单个连续生产过程的一部分来执行。这提供了高度集成，快速和高效的制造工艺。

现在将仅通过示例并参考附图来描述根据本发明的一个或多个实施例，其中：

附图说明

图1a是容器的侧视图。

图1b是处于压缩状态的图1a的容器的侧视图。

图1c是图1a的容器的平面图。

图2a是图1a的容器的侧视剖视图。

图2b是图2a中包围的容器部分的放大图。

图3a是沿图1c中的线A-A截取的处于压缩状态的图1a的容器的侧视剖视图。

图3b是图3a中围绕的容器部分的放大图。

图4a是图1a的容器处于压缩状态的透视图，其中容器由封闭件封闭。

图4b是图1a的容器处于未压缩状态的透视图，其中封闭件已经从容器中部分地移除。

图5是第二容器的侧视剖视图。

图6是第三容器的侧视图。

图7是第四容器的侧视剖视图。

图8a是根据本发明的实施例的容器的侧视图。

图8b是处于压缩状态的图8a的容器的侧视图。

图9a是沿着容器的直径截取的图8a的容器的侧视剖视图。

图9b是沿着容器的直径截取的处于压缩状态的图8a的容器的侧视剖视图。

图10a-c是处于其各个操作阶段的过中心机构的示意图。

图11是相对于图10a-c的弯曲元件的位移X的能量E的曲线图。

图12a是图9a所示的未压缩容器的一部分的放大横截面图。

图12b是图9b所示的压缩容器的一部分的放大横截面图。

图13是根据本发明的第二实施例的容器的侧视图。

具体实施方式

图1a示出了申请人的新颖设计的杯1，其具有基部2和从基部2向上延伸的侧壁4。基部2和侧壁4限定用于容纳消耗品的腔体(未示出，但参见图2a中的附图标记9)。侧壁4的上部包括套环5。侧壁4的中间部分包括可弹性变形的侧壁元件，该侧壁元件是手风琴状的并且具有波纹管6的形式。侧壁4的下部8与基部2一起限定了可用于容纳可水合消耗品(未示出)的基部腔体(未示出，但参见图2a中的附图标记10)。

波纹管6可在如图1a所示的未压缩状态和如图1b所示的压缩状态之间弹性变形。波纹管6通过沿与杯1的纵向轴线平行的方向朝向基部2施加压缩力而被压缩。在未压缩状态下，波纹管6具有对应于波纹管的第一体积的高度H1。在压缩状态下，波纹管6具有有效高度H2，其小于高度H1并且对应于波纹管6的第二体积。波纹管6的第二体积显著小于第一体积。体积的减小将取决于基部腔体10的高度Hc(参见图2a)和波纹管的数量。

波纹管包括在杯1的材料中的一系列折叠线12，其产生一系列折叠元件14。成对的折叠元件14产生一系列交替的向外延伸的折叠16和向内延伸的折叠18。向外延伸的折叠16和向内延伸的折叠18是环形的。当波纹管6朝向基部2被压缩时，折叠元件14围绕折叠线12折叠，使得折叠元件14之间的角度减小，直到它们彼此邻接。有效高度H2构成处于未压缩状态的波纹管6的高度H1，而减小当波纹管6被压缩到压缩状态时波纹管6的高度减小。从杯1的外侧看，高度H2看起来小于成角度的折叠元件14的宽度。这是因为每个折叠元件14的至少一部分在套环5内部折叠(参见图3a)，这将在下面解释。

杯1的侧壁4随着远离基部2延伸而向外逐渐变窄。包括波纹管6的侧壁4逐渐变窄，使得每个相继的向外延伸的折叠16仅比其下方的向外延伸的折叠16更宽，即具有更大的直径，使得每个向外延伸的折叠16装配在上面的下一个向外延伸的折叠16，即，沿杯1的横截面增加的方向。同样地，每个相继的向内延伸的折叠18具有比其下方的向内延伸的折叠18更大的直径，使得每个向内延伸的折叠16装配在其上方的下一个向内延伸的折叠16中，即沿着杯1的横截面增加的方向。每个向外延伸的折叠16和每个向内延伸的折叠18能够在相应的向外延伸的折叠16内折叠，并且当波纹管6折叠时在其上方向内延伸的折叠18。连续向外延伸的折叠16和向内延伸的折叠18之间的直径差异以及杯1的锥度允许杯1的折叠材料的壁厚度以及各种制造公差。

杯1的侧壁4的上边缘具有远离套环5横向延伸的唇部22。唇部22提供用于封闭件(未示出)的附接表面。唇部22是光滑的，并且唇部22的外边缘向上弯曲以帮助使用者从杯1饮用。

图1c从上方示出杯1的内部。杯1具有由侧壁4的上边缘限定的开口20。围绕开口20的唇部22提供用于封闭件(未示出)的环形附接表面。波纹管6的连续向内突出的环形槽18的直径朝向基部腔体10减小，并且在平面图中表现为一系列同心环。

侧壁4的上边缘还具有横向延伸远离侧壁4并且布置在直径上相对的位置中的两个凸耳32。当容纳热饮料时，凸耳32有助于稳定性和舒适性。例如，当热的液体在杯中以保持使用者的手指远离杯1的热侧壁4时，杯1可以在凸耳32上平衡并且由凸耳32抓握。

图2a示出了穿过杯1的侧视截面图。侧壁4与基部2一起限定用于容纳消耗品的腔体9，该侧壁包括包含套环5，波纹管6和下部8的部分侧壁4。特别地，腔体适于在可用状态下容纳消耗品，例如一旦一定体积的水已经被添加到可水合消耗品中以形成水合消耗品，例如饮料。侧壁4的下部8与基部一起限定用于容纳处于其可水合形式的消耗品的基部腔体10。基部腔体10具有比腔体9小的体积。

基部腔体10可以容纳预定或计量量的消耗品。基部腔体10的高度Hc可以变化，使得其容量可以根据特定消耗品的体积要求定制。因此，基部腔体10的高度Hc还提供了何时正确量的消耗品已被添加到杯1的指示。杯1通常包含可饮用的消耗品，例如干茶，咖啡等，但是可以容纳其他消耗品。

如上所述，波纹管6包括一系列折叠元件14。图2b更详细地示出折叠元件14的一部分。产生向外延伸的折叠16的每对折叠元件14对着89.5°的内角。形成向内突出的环形槽18的每对折叠元件14对着与向外延伸的折叠16的内角相同的外角，即89.5°。在限定向内突出的环形槽18的一对折叠元件14中的上折叠部分14与平行于杯1的纵向轴线的轴线形成53.5°的角，而该对折叠部分14的下折叠部分14与同一轴形成角度39.0°。已经发现这些角度特别有利于波纹管6的紧凑折叠，使得波纹管6在压缩状态下占据的体积大大减小。向外延伸的折叠16在其外顶点处具有0.015mm的曲率半径，这有助于在杯制造期间将杯从模具中释放，并且还导致波纹管的紧密折叠，进一步减小波纹管在压缩状态下的尺寸。

图3a示出了处于压缩状态的杯1的横截面。折叠元件14完全折叠并且几乎完全包含在套环5内。由于侧壁4的锥度和折叠元件14之间的角度，每个下部向外延伸的折叠16和每个下部向内突出的环形槽18在相应的向外延伸的折叠16内或在其上方向内突出的环形槽18内折叠。因此，折叠元件14基本上在由套环5限定的空间内朝杯1的中心折叠，导致特别紧凑和有效的折叠构造。这使得杯1比波纹管在竖直构造中折叠时更多地被压缩。保持基部腔体10内的空间以容纳消耗品。然而，杯1的其余部分所需的额外空间大大减少。结果，需要存储或运输的体积减少，并且更多的杯可以在给定空间中运输或存储。

图3b更详细地示出了折叠的波纹管6。用于折叠元件14之间的连接的小曲率半径意味着折叠元件14可以紧密地折叠在一起并且彼此邻接，使得没有或有极少浪费的空间。折叠元件14自身彼此平行且平行于最上和最下折叠元件14对齐。每个下部向外延伸的折叠16和每个下部向内突出的环形槽18同心地布置在相应的向外延伸的折叠16内或在其上方的向内突出的环形槽18中，即向外延伸的折叠16和向内突出的环形槽18嵌套在波纹管6的压缩状态中。波纹管6在它们的未压缩状态下横向于波纹管方向并横向于施加压缩力的方向以压缩状态向内延伸到腔体9中。这与在压缩方向上折叠的常规波纹管相反，压缩方向平行于波纹管在其未压缩状态下延伸的方向。由于侧壁4的锥度并通过折叠元件14所对的角度，实现了这种构造。

图4a示出处于其压缩状态的杯1和封闭开口20的封闭件30。封闭件30附接到唇部22，使得其例如通过热密封在唇部22和封闭件30之间形成气密密封。在一部分消耗品已经被添加到杯1之后并且当杯1处于其完全压缩状态时，封闭件被密封到杯1。

波纹管6是弹性的并且弹性地作用以促使波纹管6回到它们的未压缩状态。这减小了杯1内的压力。这在杯1的外部和杯1的内部之间产生压力差，杯1内部的压力低于杯1外部的环境压力，即在杯1内部产生真空。由于唇部22和封闭件30之间的气密密封，空气不能进入杯1。因此，作用在封闭件30的区域上方的环境空气压力产生保持力，其保持杯1处于压缩状态。

图4b示出了部分从唇部22的一部分剥离的封闭件30。空气现在能够进入杯1的内部容积，并且杯1的内部和外部之间的压力相等。波纹管的弹性使它们无辅助地膨胀并返回到它们的未压缩状态。这增加了杯1的内部容积。

为了提供所需的弹性，波纹管由弹性聚合材料制成。为了易于制造，波纹管6通常由与杯1的其余部分相同的材料制成，但是可以使用不同的材料。杯1由包括75-90％聚丙烯或低密度聚乙烯(LDPE)的化合物制成。为了增加波纹管6的弹性质量，可以向化合物中加入基于丙烯的弹性体，例如由ExxonMobil Chemical制造的VistamaxxTM。基于丙烯的弹性体具有附加的优点，其允许减小杯1的壁厚并增加杯1的强度。杯1的壁厚可以在0.275-0.8mm之间。唇部22的壁厚度可以是0.250-0.8mm。此外，为了使杯1更不透氧，可以向化合物中加入3-6％的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)以提供氧气阻隔，以延长保质期并保存消耗品。

封闭件是包括金属箔层和热封层的层压结构。金属箔由铝制成并且厚度大约为70微米。热密封层基于聚丙烯，厚度约为25微米。此外，封闭件可以包括外清漆并且被印刷。

图5示出了根据本发明的第二实施例的杯101的侧视剖视图。套环105在唇部122下方的区域具有环形凹部124，其允许杯101由生产线上的机器接合或夹持。杯101在其基部2中具有向内突出的凹部126，其形成围绕基部2的底部的突出边缘128，这意味着杯1被更稳定地支撑在不平的表面上。

图6示出了根据本发明的第三实施例的碗200。碗200具有比图1至图4的杯1更宽的基部202和开口(未示出)，这允许使用者如同使用餐具的标准瓷碗一样从碗200进食。碗200通常用于容纳诸如面条，米饭，粥等的食品消耗品，尽管可以容纳其他消耗品。

图7示出了根据本发明的第四实施例的碗300。套环305在唇缘322下方的区域具有环形凹部324，其允许碗300被生产线上的机器接合或夹持。碗300在其基部302中具有向内突出的凹部326，其形成围绕基部302的底部的突出边缘328，这意味着碗300被更稳定地支撑在不平坦表面上。

杯101，碗200和碗300的结构特征与图1至图4中的杯1相同。特别地，杯101，碗200和碗300的侧壁104,204和304分别以与杯1的侧壁相同的方式渐缩并且杯101，碗200和碗300的折叠元件114,214和314分别与杯1相对相同的角度。

杯101，碗200和碗300可以设置有与设置用于杯1(参见图4)相同的封闭件，并且以与杯1相同的方式起作用。它也可以由相同的材料制成并且具有相同的壁厚。

容器，即杯1，杯101，碗200和碗300可以：i)用于容纳消耗品以供存储，运输和展示；和ii)作为在消费点水合消耗品的容器。下面将相对于图1至图4的杯1描述这两种用途。然而，本领域技术人员将理解，杯101，碗200和碗300可以以相同的方式使用。

为了容纳消耗品以供存储，运输和展示，杯1填充有消耗品。杯1通过压缩力被保持并压缩到其压缩状态。然后将封闭件30密封到唇缘22，以便在唇缘22和封闭件30之间提供气密密封。然后可以去除压缩力。如上所述，由于波纹管6试图膨胀而在杯1内产生较低的空气压力(部分真空)，杯1保持在压缩状态，即较低的空气压力提供保持杯1压缩的保持力。杯1现在准备好根据需要进行存储，运输或展示。

为了在消费点使用杯1，使用者从唇部22的至少一部分上剥离封闭件30，使得空气可以进入杯1的内部容积。杯1在波纹管6的弹性作用下无辅助地膨胀到其未压缩状态。杯1在其未压缩状态下的体积显著大于在其压缩状态下的体积。可以加入水以水合消耗品，使得杯1的未压缩体积可以用于产生水合消耗品。

图8a示出了具有基部402和从基部402向上延伸的侧壁的杯401。基部402和侧壁404在杯内限定用于容纳消耗品的腔体(未示出)。侧壁404的上部包括在容器的正常操作中不被压缩的套环405。侧壁404的下部包括可变形侧壁元件，其通常是手风琴状并且形成波纹管状结构406。

波纹管状结构406可在未压缩状态(如图8a所示)和压缩状态(如图8b所示)之间变形。波纹管状结构406通过在平行于杯401的纵向轴线的方向上施加压缩力朝向基座402供应活化能而被压缩。在未压缩状态下，波纹管状结构406具有对应于波纹管状结构的第一体积的高度H3。在压缩状态下，波纹管状结构406具有有效高度H4，其小于高度H3并且对应于波纹管状结构406的第二体积。波纹管状结构6的第二体积显著小于第一体积。体积的减小将取决于波纹管的数量。

波纹管状结构406在未压缩状态和压缩状态下都是稳定的，即波纹管状结构406具有双稳性。这意味着当杯401被压缩时，其以压缩状态保持静止，而不需要任何保持力，并且当杯401处于未压缩状态时，它将保持在未压缩状态，而不需要保持力。这通过包括在波纹管状结构406中的过中心机构来实现，这将在下面更详细地讨论。通过由用户向杯输入活化能，即高于某一阈值的输入能量，杯能够从压缩状态返回到未压缩状态，反之亦然。

波纹管状结构406包括在杯401的材料中的一系列折叠线412，其产生一系列折叠元件414a和414b。成对的折叠元件414a和414b产生一系列交替的向外延伸的折叠416和向内延伸的折叠418。每个向外延伸的折叠包括上折叠元件414a和下折叠元件414b。向外延伸的折叠416和向内延伸的折叠418是环形的。

当波纹管状结构406朝向基部402被压缩时，折叠元件414a和414b围绕折叠线412折叠，使得折叠元件414a和414b之间的角度减小，并且波纹管状结构406的高度减小。波纹管状结构406的一部分可以在套环5内折叠(参见图9b)。

杯401的侧壁404随着其远离基部402延伸而逐渐向外逐渐变窄。包括波纹管状结构406的侧壁404逐渐变窄，使得每个相继的向外延伸的折叠416仅比其下方的向外延伸的折叠416更宽，即具有更大的直径，使得形成向外延伸的折叠416的每对折叠元件414a和414b配合在下一对折叠元件414a和414b内，在其上方形成向外延伸的折叠416，即沿杯401的横截面增加的方向。同样，每个相继的向内延伸的折叠418具有比其下方的向内延伸的折叠418更大的直径。结果，形成向外延伸的折叠416的连续成对的折叠元件414a和414b能够在波纹管状结构406折叠时嵌套在其上方的

一对折叠元件414a和414b内(参见图9b)。连续向外延伸的折叠416和向内延伸的折叠418之间的直径差异以及杯401的锥度允许杯401的折叠材料的壁厚度以及各种制造公差。

杯401的侧壁404的上边缘具有远离套环405横向延伸的唇缘422。唇部422是光滑的，并且唇部422的外边缘向上弯曲以帮助使用者从杯401饮用。杯401的横截面是圆形的，类似于图1c所示的杯1或用于此的任何常规杯。然而，可以使用其它横截面形状。唇部22提供用于封闭件(未示出)的附接表面。套环405在唇部422下方的区域具有环形凹部424，其允许杯401由生产线上的机器接合或夹持。杯401可以通过类似于图4a所示的杯1的方式由封闭件封闭，或者可以使用螺纹封闭件。

图9a示出了当处于其未压缩状态时杯401的直径的侧视截面图。侧壁404和基部402一起限定用于容纳消耗品的腔体。包括套环405的侧壁404的第一部分限定腔体的第一部分410，并且包括波纹管状结构406的侧壁404的第二部分限定腔体的第二部分409。当杯401处于如图9a所示的未压缩状态时，腔体的第一部分410和第二部分409适合于容纳处于可用状态的消耗品，例如，一旦一定体积的水已经被添加到可水合消耗品中以形成水合消耗品，例如饮料。

图9b示出了当处于其压缩状态时杯401的直径的侧视截面图。当杯401处于其压缩状态时，腔体的第二部分409的体积减小。当杯401处于如图9b所示的其压缩状态时，腔体的第二部分409和第一部分410(如果需要)适于容纳其可水合或干燥形式的消耗品。杯401通常包含可饮用的消耗品，例如干茶，咖啡等，尽管也可以包含其他消耗品。预定或计量的可水合消耗品可以包含在杯401的腔体中。

如上所述，波纹管状结构406包括一系列折叠元件414a和414b。再次参考图9a，这示出了折叠元件414a和414b是非线性的，并且在本发明的该特定实施例中，折叠元件414a和414b是弯曲的。在本文中，非线性意味着折叠元件的横跨其宽度的横截面形状延伸的距离比连接向外延伸的折叠416和向内延伸的折叠418的简单直线长。可以使用除曲线以外的形状。在本实施例中，折叠元件414a根据观察角度具有大致舒缓的S形状或舒缓的Z形状，即它们包括在相反方向上弧形的大致相等尺寸的两个曲线。折叠元件414b具有舒缓的W状形状，即它们包括在相同方向上向外形成弧线的两条曲线。折叠元件414b的曲线之一小于折叠元件414b的另一曲线，即，一条曲线的弦长小于另一条曲线。下面进一步讨论较小曲线的意义。应当理解，可以使用其他形状。

向外延伸的折叠416形成为小的U形脊。这些脊从杯401向外延伸并围绕杯的整个圆周，即它们是环形脊。由于它们的脊形形状，向外延伸的折叠416为杯401提供刚性和刚度，特别是在环形面的平面中。416向杯401提供刚性和刚度，特别是在环形面的平面中。向内延伸的折叠418也形成为小脊。形成每个向内延伸的折叠418的折叠元件414a和414b稍微间隔开并且通过侧壁404的小部分连接以形成间隔件414c(参见图12a)。由折叠元件414a和414b的端部以及间隔件414c形成的脊部向内延伸到杯401中并围绕杯的整个圆周，即它们也是环形脊。由于它们的脊形形状，向内延伸的折叠418还向杯401提供刚性和刚度，特别是在环形物的平面中。

弯曲折叠元件414a和414b与向外延伸的折叠416和向内延伸的折叠418一起形成向波纹管状结构406提供双稳性的过中心机构。在过中心机构中，能量被在第一稳定位置赋予系统以使其刚好经过峰值，在该点处机构“超过中心”并移动到第二稳定位置。这产生了切换型动作，使得输入到系统的能量小于将系统从稳定位置移动到峰值所需的特定阈值对系统没有影响，即其保持在其当前状态，而输入到系统的能量大于某一阈值的系统将系统从其当前稳定状态移动到其它稳定状态。

图10a示意性地示出一种类型的过中心机构。过中心机构包括从刚性基部或基底506延伸的两个刚性立柱502和504。立柱502和504通过由弹性材料制成的弯曲元件508跨越在它们的端点A和B之间。在图10a中，弯曲元件508处于第一稳定位置，其中它弯曲离开基部506，并且弯曲元件508的中点在位置X1。弯曲元件508长于点A和B之间的直线距离。

向下的力F施加到弯曲元件508的上侧。如图10b所示，弯曲元件508开始在刚性立柱502和504之间向下变形，即工作完成或能量被施加到弯曲元件508。施加到弯曲元件508的能量的量随着其在施加力F的作用下继续向下变形而增加，直到其在连接点A和B的线处达到峰值。一旦阈值量的弯曲元件508已经向下越过连接点A和B的线，弯曲元件将由于材料的弹性而卡扣到图10c所示的稳定结构，该弹性趋向于朝向稳定结构推动它。在图10c中，弯曲元件508处于第二稳定位置，其中它朝向基座506弧形，并且弯曲元件508的中点在位置X2。

将弯曲元件508从其元件的中点在点X1处的第一稳定位置移动到其弯曲经过连接点A和B的线的点所需的能量的量称为活化能。需要相似量的能量来将弯曲元件508从其第二稳定位置移动，其中元件的中点在点X2处返回经过连接点A和B的线。

这在图11中更清楚地示出，图11示出了能量E相对于弯曲元件508的位移X的曲线图。当弯曲元件处于其两种稳定状态之一时，即当元件的中点在点X1或X2处时，系统的能量处于最小。需要向系统施加增加量的能量以使弯曲元件508从点X1朝向连接点A和B的线移动。该能量作为势能存储在弯曲元件508中。系统的能量在连接点A和B的线处达到最大值或峰值。将弯曲元件从点X1移动到连接点A和B的线所需的能量的量表示激活能Ea。一旦弯曲元件508移动超过连接点A和B的线，存储在弯曲元件508中的势能使得其捕捉到其第二稳定位置，其中元件的中点在点X2处，并且弯曲元件放弃其势能以再次恢复最小能量状态。

当然，应当理解，图10a-c仅示出了一种类型的过中心机构。许多其它构造将在本领域技术人员的预期内。例如，代替刚性立柱，可以使用弹性柔性立柱，当弯曲元件被压下时，该立柱将向外变形。

图12a和12b以放大剖视图示出了在所述实施例的分别处于未压缩状态和压缩状态的杯401的波纹管状结构406中使用的过中心机构。首先参考图12a，折叠元件414a具有大致舒缓的S形状并且包括曲线414a(i)和414a(ii)。折叠元件414b具有W状形状并且包括曲线414b(i)和414b(ii)。曲线414b(ii)小于曲线414b(i)，即曲线414b(ii)具有几何上较小的弦长。如上所述，向外延伸的折叠416和向内延伸的折叠418形成为环形脊，其在环的平面中给波纹管状结构406提供刚性。向外延伸的折叠416和向内延伸的折叠418因此起到类似于图10a-c中的刚性立柱502和504的作用。朝向基部402的压缩力必须沿平行于杯401的纵向轴线的方向施加到杯401，以便压缩杯401。该力通过侧壁404传递到波纹管状结构406。折叠元件414a和414b被销接在向外延伸的折叠416和向内延伸的折叠418的刚性脊之间。由于W形折叠元件414b的曲线414b(ii)小于其它曲线，力集中在该曲线上，并且因为波纹管状结构被压缩，增加量的能量被赋予曲线414b(ii)，曲线414b(ii)在达到活化能阈值时在中心跳动到第二稳定配置，其中它在相反方向上弯曲(参见图12b)。其他曲线，即曲线414a(i)，414a(ii)或414b(i)没有改变它们的弧的方向。因此，折叠元件414b现在也呈现大致舒缓的S形状。由于曲线414b(ii)的过中心运动以及杯401的压缩，折叠元件414b向上倾斜，使得其嵌套在其上方的相邻折叠元件414a内。折叠元件414b将在该构造中平衡地稳定地保持，直到膨胀力被施加到杯401，并且足够的活化能被赋予414b(ii)以使其回到其未压缩构造。

当杯401达到其完全压缩状态时，波纹管状结构的所有折叠元件414b的所有曲线414b(ii)将移动越过中心到相反方向的弧，并且波纹管状结构将采用如图12b所示的配置。如图12b所示，每个折叠元件414b现在嵌套在其上方的相邻折叠元件414a内。位于向内延伸的折叠418处的间隔件414c为折叠元件414b嵌套在其上方的相邻折叠元件414a内提供了额外的空间。杯401将以图12b所示的压缩结构稳定地平衡地停止。包含在波纹管状结构406中的过中心机构足以抵抗由于存储在压缩波纹管状结构406中的势能而返回到未压缩状态的任何冲击，这是由于制造侧壁404的材料中的任何弹性的结果。

如果远离底座的相反的膨胀力在平行于杯401的纵向轴线的方向上施加到杯401，上述过程将反向发生，并且杯401将返回到其在图12a中的未压缩结构，其中杯401将稳定地保持平衡。侧壁404的弹性可以被调节，使得使用者必须将杯401完全展开到其未压缩状态，或者仅需要施加足够的能量以移动曲线414b(ii)中的一些曲线超过中心，之后发生链式反应，并且杯401由于侧壁材料的增加的弹性而自己返回到其完全未压缩状态。

将曲线414b(ii)移动越过中心所需的活化能设计成可由普通用户容易地实现，并且通常是可以手动应用的。例如，使用者可以抓住每只手的拇指和手指之间的套环405和基部402，并且由于集中了在曲线414b(ii)中施加的力的设计，杯401可以以最小的强度被压缩或扩张。用户可以告诉每个曲线移动越过中心，因为他们会听到咔嗒声。

图13示出了根据本发明的第二实施例的杯501。杯501在其基部502中具有向内突出的凹部526，其形成围绕基部502的底部的突出边缘528，这意味着杯501被更稳定地支撑在不平的表面上。本领域技术人员将理解，本发明的原理可以应用于其他类型的容器，例如碗和瓶，并且这种容器也将落入权利要求的范围内。

在一个实施例中，杯401通过注射拉伸吹塑成型制造。这是一个两部分的过程。首先，具有套环405，唇缘422和基部402特征的塑料预制件通过注射成型制造。其次，将预成型件放入另一个模具中，在该模具中，其被加热以使塑料更柔韧，并且压缩空气被吹入模具中，以吹塑模制波纹管状结构406。这种两部分过程允许控制杯401的不同部分的壁厚。注射成型步骤可以用于使套环，唇缘和基部具有较厚的壁厚，而吹塑成型步骤使塑料伸展以符合模具，导致波纹管状结构406的壁厚和刚度减小。杯401的套环405的壁厚可以在0.6和1.0mm之间。相同的厚度也可以施加到基部402和唇缘422。杯401的波纹管状结构406的壁厚度可以在0.1和0.3mm之间。在一个实施例中，杯401的套环405的壁厚为0.8mm，波纹管状结构406的壁厚为0.2mm。当然，应当理解，可以使用更厚或更薄的壁厚。壁厚度还影响波纹管状结构的弹性，其中较厚的壁厚通常导致更有弹性的结构。当预成型件被制造时，壁厚度最终取决于给予预成型件的不同部分的厚度，并且这可以在注射成型工艺期间被控制。相同的制造工艺和性质也可以应用于杯501。

杯401和501通常由塑料材料制成并且可以用于容纳热和冷产品。对于热产品，聚丙烯是优选的材料。对于冷或室温产品，聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET是优选的材料。然而，应当理解，可以使用其它材料。此外，可以将添加剂添加到杯材料中以调节其性质，例如弹性或颜色等。

根据本发明的容器，即杯401和501，可以用于：i)用于容纳消耗品以供存储，运输和展示；和ii)作为在消费点水合消耗品的容器。这两种用途将在下面关于杯401进行描述。然而，本领域技术人员将理解，杯501或根据本发明的任何其它容器可以以相同的方式使用。

为了容纳消耗品以供存储，运输和展示，杯401首先被压缩到其压缩状态。由于杯401稳定地保持在其自身的压缩状态，因此不需要施加保持力。然后，杯401填充有消耗品。或者，杯401可在其被压缩之前填充有消耗品。一旦容器已被压缩和填充，就将封闭件施加到开口以便密封杯401内的消耗品。杯1现在准备好根据需要被存储，运输或展示。

为了在消耗点使用杯401，使用者移除封闭件以便接近消耗品，并且当它们试图扩张杯401时防止真空成形。使用者轻轻地拉动套环405或唇缘422远离基部，以使波纹管状结构406的至少几个曲线414b(ii)在中心上方移动。根据已经结合在材料中的弹性程度，杯401然后由于存储在波纹管状结构中的势能而自己返回到其自身的未压缩状态，或者用户可以将杯401拉到其完全未压缩状态。杯401在其未压缩状态下的体积显著大于其压缩体积中的体积。然后可以加入水以水合消耗品，使得杯401的未压缩体积可以用于产生水合消耗品。

如本文所使用的，对“一个实施例”或“实施例”的任何引用意味着结合该实施例描述的特定元件，特征，结构或特性包括在至少一个实施例中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或短语“在实施例中”不一定都指代相同的实施例。

如本文所使用的，术语“包括”，“包含”，“具有”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括元素列表的过程，方法，物品或装置不一定仅限于那些元素，而是可以包括未明确列出的或这些过程，方法，物品或装置所固有的其他元素。此外，除非明确地相反指出，“或”是指包括性的或而不是排他性的或。例如，条件A或B通过以下任一种来满足：A为真(或存在)，B为假(或不存在)，A为假(或不存在)，B为真(或存在)，A和B均为真(或存在)。

此外，使用“一个”或“一种”来描述本发明的元件和部件。这仅仅是为了方便和给出本发明的一般意义。该描述应当被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，除非明显是其他意思。

鉴于前述描述，对于本领域技术人员显而易见的是，在本发明的范围内可以进行各种修改。可以提供不具有基部腔体并且不旨在容纳消耗品的容器，使得容器可以被压缩到更大的程度，即，实质上为平坦的形状。这样的集装箱将提供节省空间的手段，其中空间是高级的并且可以在旅馆，船舶，露营或军事中应用。

容器可以具有辅助盖以便保护封闭件。容器可以由耐热材料制成，即能够承受高达100℃(海平面处的水的沸点)的温度而不损失结构强度或完整性的材料以允许制备热饮料和食品。此外，容器可以构造成使得其是微波和冷冻安全的。容器可以由能够承受超过100℃的温度的材料制成，以允许在微波炉中在容器中烹饪食物和饮料。另外，容器可以构造成使得其是可再循环的。

各种不同的材料可以适合于容器。例如，容器可以由上蜡的或涂覆的纸板或其它涂覆的纤维材料制成，但是由于聚合物的有利性质，聚合物通常是优选的。例如，包括波纹管的容器可以由选自以下表中的一种或多种材料制成：热塑性聚氨酯；聚丙烯；无规和嵌段共聚物；均聚物；低密度聚乙烯(LDPE)；高密度聚乙烯(HDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；热塑性弹性体(TPE)；热塑性乙烯(TPE)；热塑性烯烃(TPO)。此外，可以使用用于提供容器的弹性和氧阻隔性能的各种不同的添加剂。容器的弹性取决于所使用的材料的特定混合。已经发现弹性通常与所使用的材料混合物的密度相关。已发现0.923g/cm3的密度是特别合适的。此外，可以使用粘结层。这些是熔体层，其帮助其它层压体或添加剂例如EVOH与其它聚合物结合。

各种不同的材料也可以适用于封闭件。例如，封闭件不需要包括金属箔。也可以使用仅包括聚合物膜例如聚丙烯或LDPE的封闭件。

虽然具体描述涉及当波纹管6被压缩时折叠元件14平行对齐，术语“平行”不以严格的几何意义使用，并且符合严格的几何意义对于本发明的实施例不是刻意的或必需的。

已经描述了在压缩时使用空气作为容器中的气体的实施例。然而，普通技术人员将认识到，可以将惰性气体例如氮气引入容器中，以在容器中产生基本上氮气的气氛，尽管其压力低于环境大气压力。

尽管根据本发明的具体实施例已经利用脊部，特别是形成向外和向内延伸的折叠的U形脊部进行了描述，根据本发明的实施例可以使用不同形状的脊，仅在向外和向内延伸的折叠中的一个或另一个上的脊，或根本没有脊。

本公开的范围包括明确地或隐含地在本文公开的任何新颖特征或特征组合或其任何概括，而不管其是否涉及所要求保护的本发明或者减轻本发明所解决的任何或所有问题。申请人因此通知，在本申请或从中导出的任何这样的进一步申请的审查期间，可以对这些特征提出新的权利要求。具体地，参考所附权利要求，来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征组合，并且来自相应独立权利要求的特征可以以任何适当的方式组合，而不仅仅在权利要求中列举的特定组合中。

另外，独立方法权利要求的各种元件的顺序并不暗示元件必须以任何特定顺序执行。为了避免疑问，容器可以被压缩，然后将放置在容器中的消耗品或消耗品放置在容器中，然后压缩容器。