专利名称：生产装加压流体的容器所用方法以及此种类型的容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及生产装加压流体的容器所用方法，该容器包括圆周壁、底部以及若需要则有的顶部，至少圆周壁是由金属制成。本发明还涉及用此种方法所生产的容器。
此种类型的容器有各种各样用途。例如，较小尺寸的该容器可用来装纳个人护理产品例如剃须泡沫。较大尺寸的例如可作为啤酒桶用。底部和顶部可由金属制成，尽管也可以使用塑料材料制作底部和顶部。在顶部上，需要有开口以便装配填充/分配装置。如果圆周壁顶侧的尺寸小，就可省掉顶部，并可把填充/分配装置直接连接在圆周壁上。
啤酒桶通常具有10至50公升的容量，且由啤酒生产者装填，然后运输给消费者，且桶空了就运回。
这种已知啤酒桶的一个缺点是，比起所运输的容量来，它是沉重的。例如，一个能装30公升啤酒(即30公斤啤酒)的啤酒桶，其重量约为10公斤。所以，在许多情况下，重量而非容量就是运输啤酒的一个限制因素。运回的空啤酒桶也是运销成本高的因素。
个人护理产品所用容器通常容量为几百毫升。带有金属圆周壁的此种类型容器的一个缺点是，其形状可能受限制，且因而该容器一般由塑料制成。
本发明的目的是提供一种生产容器的方法，以该方法就可使圆周壁的形状达到相当大的自由。
本发明的另一个目的，是提供一种运输重量较轻的加压流体所用容器。
本发明还有一个目的，是提供一种降低运销成本的运输加压流体所用容器。
本发明的又一个目的，是提供一种比起已知容器来并不昂贵的运输加压流体所用容器。
根据本发明的第一个方面，这些目的的中的一个或多个，以生产装加压流体的容器所用方法而达到，该容器包括圆周壁、底部以及若需要则有的顶部，至少圆周壁是由金属制成，按照该方法，是在底部以及若需要则有的顶部连接到圆周壁上之前，通过液压成形而生产圆周壁的。
实际上，以液压成形方式所生产的圆周壁，会产生许多优点。液压成形是一种已知技术，该技术例如用于汽车产业中，以便为例如合乎要求的车身前柱提供空心成形部分。从圆筒状管子开始，以液压成形方式能把这种管子压制成许多形状。为了达到这个目的，就把管子放置在模子中，并借助于高压液体而迫使其成为模子内部形状，结果，由于封闭模子并受到加压液体的影响而使管子处于模子所许可的位置上，该管子就获得不同的、通常较大的圆周。
本发明的价值在于，人们已经认识到此种技术也能用于生产容器例如啤酒桶。借助于液压成形而生产所需长度的管子部分，就可使容器圆周壁的形状坚硬且能经受住冲击力。采用薄壁管子，就可相当大地减轻重量。由于在装配底部以及若需要则有的顶部之前就进行液压成形，所以，液压成形设备的设计就简单，且也便于迅速实施该方法。
即将液压成形的圆周壁最好生产为管状坯件。该管状坯件是由于使管子定形为实际上任何所要求之截面形状，随即借助于焊接过程把纵向边缘一一焊接上而形成的坯件。以此方式所形成的圆周壁，便于生产为各种尺寸的，且壁厚度较薄。以现有技术，可以达到的壁厚度为圆形管子的该厚度直径比为1∶250。激光焊接或缝焊是非常适合的焊接形式。
根据一种推荐可能性，管状坯件被生产为特制管状坯件，最好是生产为具有不同厚度各部分的特制管状坯件。这就是说，例如可用各种等级的钢材或用不同厚度的不同之各部分来生产该坯件。以此方式，例如就可把圆周壁的中央部分制造得比其末端部分更厚。有必要时，以此方式，就可使啤酒桶的硬度和强度增加，同时尽可能使其重量保持较轻。
根据一个推荐实施例，两个或更多个容器的圆周壁可以液压成形为一个单位。例如，彼此固定着的3个或4个圆周壁，可用一根管子在一次液压成形操作中形成，并随即仅需使其彼此分离就行了。以此方式，就能以高度节约的方式，同步形成多个圆周壁，如果底部及若需要则有的顶部已经在液压成形之前连接着圆周壁，就不可以同步形成。
在液压成形之前，最好使圆周壁形成基本上为圆形、椭圆形、三角形或方形截面的。圆形截面为桶例如啤酒桶广泛使用的截面；椭圆形截面也用于容量小的容器例如装个人护理产品的容器。然而，也可用液压成形方式极为成功地形成具有不同截面的圆周壁，且基本上为三角形、长方形及方形的截面也是很适合的截面，因为在运输与储藏时，这种剖面的容器，比起基本上为圆形或椭圆形截面的容器来，所占空间小得多。
根据另一个推荐实施例，在液压成形之前的圆周壁具有基本上为筒形或圆锥形的形状。筒形形状(该形状中的截面，在任何高度上都相等，但不必非要是圆形的)是很标准的液压成形起始形状，例如基本上为方形或圆形的管子的形状。然而，圆锥形形状也有优点，因为以此种截面形状所形成的容器必须具有底部但不必非要有单独的顶部。根据本发明而液压成形圆锥形圆周壁也有优点，因为按照本发明，在液压成形期间其底部尚未形成。对带有底部的圆锥形圆周壁进行液压成形就有困难，因为难以接近容器内部。
最好底部和/或顶部由塑料材料制成，最好是由热塑性塑料制成，更好则用聚乙烯制成。以塑料制作底部以及若需要则有的顶部，比起用金属制作来，就可减轻重量。于是，也便于把底部及顶部固定在圆周壁上，例如可采用夹紧、螺纹连接或卡口连接(bayonet connection)的方式而固定。采用热塑性塑料，使生产底部及顶部变得容易。以聚乙烯制作的底部及顶部，优点是这些部件均能在使用之后毫无问题地烧掉。
根据一个优质推荐实施例，生产一种其底部及顶部由塑料制成的容器，且该底部及顶部借助于坚硬的系杆而彼此连接。如果带有塑料所制底部及顶部的容器用作容量为例如30公升的啤酒桶，那么，由于受到内部压力，底部及顶部就有变形的危险。为了抵消此种危险，底部及顶部就不得不具有较大厚度，但这不符合要求。由于把系杆装配在底部与顶部之间，系杆在纵向方向上就变得坚硬，这样就不可能使此种变形发生，且底部及顶部可以是薄的，就材料的消费及重量而言，这样做是有利的。
底部、顶部及系杆最好作为单一个单位来生产。这样可简化啤酒桶的组装。
根据一个推荐实施例，坚硬的系杆至少局部设计为空心的，从而，该系杆就可用为容器的流体排放通道。以此方式，例如对啤酒桶而言，在容器中就无需安装单独的排放软管用以把啤酒抽出来。
最好以液压成形方式，把圆周壁变形为使该圆周壁的一些部分可用为把手或与把手相连接的其连接点。结果，就既不必要连接单独分开的把手，也易于连接此种把手了。
根据该方法的一个优质实施例，底部及若需要则有的顶部，可卸除地连接着圆周壁。这样做的优点是，当容器使用过之后，就可把金属所制圆周壁与塑料所制底部及顶部分离开，从而，就可分开处置它们，并可回收利用金属，而可把塑料例如烧毁。
本发明的第二方面提供一种用于装加压流体的容器，该容器以上述方法生产，其容量为至少1公升且最大为100公升，最好该容量为至少5公升，但更好是约30公升。
具有此种类型容量的容器，首先是用来做装液体的桶，特别是装饮料的桶。
容器最好能够抵抗12巴的最大操作压力，而更好则是抵抗6巴的最大操作压力。此种程度的压力是充气饮料采用的标准。
根据一个推荐实施例，圆周壁的厚度为0.2至2.0毫米，最好为0.2至1.0毫米，这要依据容器的容量而定。相对而言，较大的容器要求壁厚度较大。然而，这些壁厚度足以为容器提供合乎要求的强度和硬度了，且这些壁厚度比当前所用装加压流体的容器的标准壁厚度小得多。
圆周壁最好具有尺寸最大为500毫米的截面，而更好是400毫米。直径为500毫米的容器，为了运输方便，可由一个人抬起的该桶的最大外形尺寸，显然要依据桶的高度和容量而定。最大直径为400毫米者当前更常用于装饮料所用容器。
最好设计容器的方式为以嵌套方式(nesting fashion)把容器彼此堆垛在顶上而使容器彼此在内部套接。这样，就便于把容器彼此堆垛在顶上，而不会轻易地落下。以此种方式所形成的容器，一般是桶的底部与其下方那一个桶的顶部边缘相啮合，反之亦然。
根据一个推荐实施例，在圆周壁上包含标记，该标记以液压成形方式而在圆周壁上形成，此种标记例如有名称、符号和/或指示说明。以液压成形方式可容易地在圆周壁上形成鲜明的标记，例如饮料制造者的名称和标识，或者有关如何使用该容器的说明。标记也可包括圆周壁上所形成的纹理(texture)。
根据另一个推荐实施例，在圆周壁上存在着变形，以便强化圆周壁，此种变形以液压成形方式而形成，例如以加强脊而形成。借助于液压成形而应用此种变形，意味着可以有效率地应用加强件(reinforcement)，且加强件不必非要顺着纵向方向可分离，例如像深冲压成形(deep-drawing)的情况那样。
使两个或更多个容器相连接的连接件所用连接点，最好也在圆周壁上形成，此种连接点以液压成形方式形成。此种类型的连接件可用于把多个容器彼此相连接，并以无需把这些容器置于运货托台(pallet)上的状态而运输它们。这样，在运输时就节省空间并减轻重量。
根据一个推荐实施例，容器带有塑料材料所制底部和顶部，该底部和顶部最好由坚硬的系杆彼此连接。这样就提供了一种容器，它便于组装，若使用系杆则该容器坚硬，同时，所消耗的材料尽可能量少，且该容器易于回收利用。
容器最适合于单件使用。带有液压成形圆周壁的容器显著地适合于此种目的，因为壁厚度相对于容器直径很薄，这使该容器所含金属极少。比起在常规容器中来，且因此比起现状来，液压成形容器中所用金属少得多，这样，该容器在经济上就更为有利，例如，在啤酒桶的情况下，不必把空桶运回给啤酒制造者，而可考虑当作一次性使用的容器。为了确定究竟是否此种情况，就必须着眼于容器的生态平衡(ecobalance)，不仅要考虑运输耗能，例如还要考虑其清洗和储藏。很可能的结果是，要运输较远距离，例如要出口，那么，符合本发明的容器例如啤酒桶，其生态平衡问题，就会使得单一次使用比将其返回来，在经济上更为有利。这对于桶的设计来说也是有利的，因为桶中内容局部地有助于该桶的硬度和强度，从而，如果容器还必须空着运回，那么，圆周壁的壁厚度就可造得更薄些。
下面，参照
本发明的多个示范实施例。
图1至图8所示草图，显示符合本发明容器的7个不同的示范实施例。
图1概略显示桶10，该桶带有圆周壁11、底部12及顶部13。由于以液压成形方式在原本管子上形成较大直径的末端，圆周壁上就形成了腰部。该管子可生产为特制管状坯件，在圆周壁11当中的突出镶边14，厚度大于圆周壁的其余部分。例如，该突出镶边的厚度可为0.8毫米，而圆周壁其余部分的厚度可为0.6毫米。除其他因素之外，这些厚度依据于桶的容量而定。从图中可见，由于液压成形的缘故，突出镶边14处的直径略微大些。在该桶顶部，有一开口用于填充及腾空桶10。
图2概略显示桶20，该桶带有圆周壁21以及以液压成形方式形成于圆周壁上的把手22。这些把手22是由于在圆周壁上进行切除而形成，且在圆周壁后侧也形成如此的把手，但在图中不可见。借助于把手，就易于把桶抬起，并可竖直地及倒转地运送该桶。
图3显示带有圆周壁31的桶30，该桶为液压成形所形成的空竹形状，从而，该桶就高度耐抗鼓胀(高硬度)。
图4显示带有圆周壁41的桶40，该圆周壁上有3道突出镶边42，这使得该桶非常坚硬。如果把特制管状坯件用为通过液压成形方式而使其形成圆周壁的管子，那么，突出镶边的厚度就可以大于圆周壁其余部分的厚度。在此情况下，突出镶边42不仅充当加强件，而且也在运输桶时充当抵靠边缘。
图5显示带有圆周壁51和底部52(以虚线表示的该底部在图中不可见)的桶50，该桶如同前面的例子一样，但没有单独的顶部。该桶以液压成形方式用圆锥形预制品而制成，该预制品如虚线所示。圆锥形预制品的中央部分被液压成形而大量膨胀，结果就使得该桶依然具有大的容量。两个朝内突出的把手53由于液压成形而在圆周壁上与其成一整体地形成。顶部一侧被单独的封盖54所关闭，该封盖可由填充装置或排放装置卸除或取代。
图6显示基本上为方形截面的桶60，且在该桶中，圆周壁61的顶部及底部部分由于液压成形而比圆周壁中央部分的长度及宽度更大。在该桶中，突出镶边62借助于液压成形沿着圆周壁顶部部分的相反两侧与该壁成一整体地形成，且借助于该镶边就能抬起和运送该桶。图中可见带有填充及排放装置64的顶部63。
图7显示带有基本上为筒状圆周壁71的桶70，该壁具有其直径大于中央部分的顶部部分72及底部部分73。如果需要，可用壁厚度较大的材料形成该两个部分72及73。两个把手73布置在顶部部分72下面(这些把手中只有一个可见)。对圆周壁71的液压成形，可使圆周壁在把手位置处定形为易于装配的把手，例如以夹住方式使其到位。
容器70的底部(不可见)与顶部74均以塑料材料形成，最好是以聚乙烯形成。在顶部还带有填充及排放装置(未显示)。
图8显示穿通图7所示容器70而成的截面图。该图显示顶部74、底部75及系杆76，该系杆连接着底部与顶部。该系杆在纵向方向上必须是坚硬的，而且它把硬度赋予底部及顶部，从而，底部及顶部就会由于容器70中的内部压力而变形。系杆76可以设计为局部空心的(未显示)，以便从容器中排放加压流体。在此情况下，没有必要配设排放软管。
所示桶的底部及顶部一侧，最好定形为使桶能以嵌套方式在顶部彼此堆垛的。显然，桶的顶部一侧最好带有一个开口，以便可以填充及排空该桶。
在所有情况下，均可在圆周壁的液压成形期间在该壁上成一整体地形成标记，例如形成名称、标识或指示说明。
在许多情况下，也在带有平滑外侧的圆周壁上成一整体地形成加强件，例如加强脊，以便使容器的硬度更大。
如果要把容器用于一次性使用(单次使用)容器，那么，采用装配在容器中的单独衬垫(未显示)可以是有利的。此种类型的衬垫，其通常由塑料制成，在整体上比起金属容器的内部来，更容易消毒。衬垫会与填充及分配开口相通联。可以把衬垫与顶部或填充装置例如图5中所示装置54相连接。衬垫还可与底部及顶部均连接，在此种情况下，可把系杆容纳于衬垫中。
权利要求
1.一种生产装纳加压流体的容器所用方法，该容器包括圆周壁、底部以及若需要则有的顶部，至少圆周壁由金属制成，其特征在于圆周壁是在底部及若需要则有的顶部被连接在圆周壁上之前以液压成形方式生产的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于即将液压成形的圆周壁被生产为管状坯件，最好为特制管状坯件，且更好为各个部分厚度不相同的特制管状坯件。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于两个或更多个容器所用圆周壁被液压成形为一个单位。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于在液压成形之前，圆周壁具有基本呈圆形、椭圆形、长方形或方形的截面和/或基本上呈圆筒形或圆锥形的形状。
5.如以上权利要求中一项权利要求所述的方法，其特征在于底部和/或顶部由塑料制成，最好由热塑性塑料制成，而更好是由聚乙烯制成。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所生产出的容器带有塑料材料所制底部及顶部，且该底部和顶部借助于刚性系杆而彼此相连接。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于底部、顶部及系杆均作为一个单位生产。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于刚性系杆设计成至少局部为空心的，以便在容器中作为流体的排放通道。
9.如以上权利要求中一项权利要求所述的方法，其特征在于圆周壁以液压成形方式变形，使该圆周壁的一些部分可用为把手，或用为准备安装把手的连接点。
10.如以上权利要求中一项权利要求所述的方法，其特征在于底部及若需要则有的顶部被可卸式固定在圆周壁上。
11.一种装加压流体的容器，用以上权利要求中一项权利要求所述的方法生产，其特征在于该容器的容量为至少1公升至最多100公升，最好容量为至少5公升，且容量更好为约30公升。
12.如权利要求11所述的容器，它能抵抗12巴的最大操作压力，最好能抵抗6巴的最大操作压力。
13.如权利要求12所述的容器，其特征在于圆周壁的厚度为0.2至2.0毫米，最好为0.2至1.0毫米，这依据于容器的容量而定。
14.如权利要求11、12或13所述的容器，其特征在于圆周壁的截面尺寸，最大为500毫米，最好最大为400毫米。
15.如权利要求11至14所述的容器，其特征在于它是啤酒桶。
16.如权利要求11至15中一项权利要求所述的容器，其特征在于它被设计成使容器以嵌套方式彼此配合而堆垛起来。
17.如权利要求11至16中一项权利要求所述的容器，其特征在于标记被包含在圆周壁中，这些标记以液压成形方式形成在圆周壁上，该标记例如为名称、符号和/或指示说明。
18.如权利要求11至17中一项权利要求所述的容器，其特征在于在圆周壁上存在着变形，以便强化圆周壁，该变形以液压成形方式在圆周壁上形成，例如为加强脊。
19.如权利要求11至18中一项权利要求所述的容器，其特征在于使两个或更多个容器相连接所用连接件的连接点，成一整体地在圆周壁上形成，该连接点以液压成形方式形成。
20.如权利要求11至19中一项权利要求所述的容器，其特征在于带有由塑料材料所制底部及顶部，该底部及顶部最好由刚性系杆彼此相连接。
21.如权利要求11至20中一项权利要求所述的容器，其特征在于适合于单次使用。
全文摘要
本发明涉及生产装加压流体的容器所用方法，该容器包括圆周壁、底部以及若需要则有的顶部，至少圆周壁是由金属制成。根据本发明，圆周壁是在底部及若需要则有的顶部被连接在圆周壁上之前以液压成形方式生产的。本发明还涉及采用此种方法所生产的容器。
文档编号B21D26/033GK1596160SQ02823810
公开日2005年3月16日 申请日期2002年10月17日 优先权日2001年10月17日
发明者莫里斯·G·M·范吉岑 申请人:科鲁斯斯塔尔有限公司