瓶子的制作方法

1.本实用新型涉及一种基本上由纸形成的瓶子，使得最大限度地减少塑料的使用。这种瓶子是一种消费者包装形式，可用于容纳液体，例如饮料。


背景技术：

2.减少消耗品，特别是包装中的塑料使用是可取的。托盘和简单形状通常由纸浆制成，但更复杂的物品和需要容纳液体的物品则更难设计。
3.已经提出了由实质性纸结构制成的瓶子。例如，us10526120描述了将肩片安装到主瓶身的策略。瓶子的瓶肩和瓶身是由热成型纸浆制成的，但由于制造工艺的限制，不能制成一体。由生物塑料制成的瓶颈部分附接到瓶肩，瓶肩随后匹配并附接到主瓶身。这种瓶子的目的是，由于实质性纸质结构和生物塑料瓶颈，它是可生物降解的。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种主要由纸制成的瓶子，其是对已知制造方法的改进或至少是替代。理想情况下，纸张含量和结构足以满足当前和未来在纸张回收流中的回收要求。
5.如本发明人所确定的，一种应用于制造纸基瓶的瓶身的技术，涉及使用纸片螺旋式缠绕以形成管。几十年来，这种技术在生产(例如，用于海报/艺术品的)保护性圆筒、作为卷状产品(例如，胶带或包装纸)和一些包装解决方案的芯方面已为人所知。事实上，现有技术示例us2004052987提出了一种罐结构，其中侧壁是螺旋缠绕纸。然而，要作为瓶子使用，有必要装上合适的瓶肩/瓶颈和瓶底。此外，整个容器必须是液体密封的，以便适合储存饮料和其他液体。
6.在实现本实用新型的广义方面，提供了一种瓶子。所述瓶子包括：通过螺旋缠绕管制造工艺一体形成的管状瓶身部分；瓶肩部分，连接在所述瓶身部分的第一开口端处；以及瓶底部分，连接在所述瓶身部分的第二开口端处。所述瓶肩部分包括两部分结构，即连接到所述瓶身部分的内肩和连接到内肩和/或所述瓶身的外肩。
7.在一实施例中，所述内肩、所述外肩和/或所述瓶底部分是通过基于纸浆的方法形成的。
8.在一实施例中，所述基于纸浆的形成方法是模压成型。
9.在一实施例中，所述瓶子还包括：配置用于容纳封口的瓶颈部分。
10.在一实施例中，所述瓶颈部分与所述内肩或所述外肩形成为一体。
11.在一实施例中，所述瓶颈部分是独立部件，由模压成型的纸浆、pet、 pp或聚乙烯形成，附接到所述瓶肩部分。
12.在一实施例中，所述瓶颈部分包括管状体和在所述管状体一端处的凸缘；以及所述瓶肩部分包括用于将所述瓶颈的所述管状体容纳其中的开口，而所述凸缘在所述开口周围紧靠所述瓶肩部分。
13.在一实施例中，所述瓶颈部分的管状体包括表面特征，用于被配置为围绕所述瓶
颈的环形件的配合特征所容纳；使得所述瓶肩部分被夹在所述凸缘和所述环形件之间。
14.在一实施例中，所述表面特征是环形脊或螺纹。
15.在一实施例中，所述瓶颈部分包括至少一个瓶颈配件，所述至少一个瓶颈配件具有管状部分和用于与所述内肩的配合部分相接合的扩口部分。
16.在一实施例中，所述瓶颈部分进一步包括：用于容纳所述管状部分的外瓶颈配件。
17.在一实施例中，所述扩口部分和配合部分是平截头形。
18.在一实施例中，所述内肩和/或外肩进一步包括支撑肋。
19.在一实施例中，所述瓶肩部分和/或瓶底部分包括配置为热封、胶合或焊接到所述管状瓶身部分的沟道和/或凸缘。
20.在一实施例中，所述瓶底部分被接缝卷绕(seamed-rolled)到所述主瓶身部分。
21.在一实施例中，所述瓶子包括：内部保护涂层或层压，以使所述瓶子能够抵御液体流出。
22.在一实施例中，所述瓶子包括：内部袋子，以使所述瓶子能够抵御液体流出。
23.在一实施例中，所述瓶子包括：用于覆盖所述管状瓶身部分的至少一部分的外套筒。
24.在一实施例中，所述外套筒额外覆盖所述管状瓶身部分与所述瓶肩部分和/或所述瓶底部分之间的连接处。
25.在一实施例中，所述外套筒具有热收缩特性。
26.本实用新型最广泛地被认为是由三个主要部件构成的瓶子，即：通过制造工艺(诸如用于制造螺旋缠绕管或芯的工艺)一体形成的主管状瓶身；瓶肩(可包括瓶颈或通过它提供的瓶颈配件)；以及瓶底配件。这三个部件配合在一起，形成了实质性瓶子形状。“瓶子”形状是指具有瓶肩过渡到比实质性瓶身更窄(通常是小直径)的瓶颈部分的形状，实质性瓶身提供了存放液体的大部分体积。瓶底提供了瓶子在其上可以直立起来的表面。螺旋缠绕纸制造工艺能够生产出相对坚固和坚硬(例如，通常不可压缩)的瓶身，能够达到高价值液体所需的优质饰面。壁的厚度可以根据在制造期间执行多少次卷纸来选择(例如2.5毫米)。螺旋结构区别于纸浆体，纸浆体必然具有容易受到横向压缩的更薄的壁(如1毫米)、并且难以成型为长条形。此外，形成螺旋形缠绕瓶身的纸张可以来自于回收来源，而通常纸浆体更可能由原浆生产。
27.瓶肩、瓶颈和/或瓶底部分可以由以合适的工艺的部件形成，最优选地也是基于纸浆的方法，诸如压缩成型。目前预计，如果不能用纸形成，至少瓶颈部分可能需要由对螺纹具有令人满意的扭矩强度的常见塑料(诸如pet、 hdpe或pp)成型。瓶肩包括两部分结构，即内肩和外肩(或过肩)。过肩覆盖/隐藏内肩与主瓶身的连接边缘。
28.在一种形式中，瓶颈配件可具有卡扣特征，热封到瓶肩部分。例如，卡环被卡扣配合在瓶颈配件上，以将瓶肩的表面夹在其自身和瓶颈配件靠近主瓶身的端部的凸缘之间。瓶颈配件也可以替代地螺纹拧或胶合在瓶肩。
29.实质性肩片可以热封在主瓶身上。过肩可以是装饰性的和/或为热封到瓶身的瓶颈和内肩提供增强的结构支撑。优选地，过肩被紧紧地固定在主/内肩片上，提供强度以防止瓶颈配件在顶部负载下被推开。替代地，各部件可以声波焊接或拧到配件上。在进一步的形式中，间隔插件可以将肩片(即，作为主瓶身端部的部分)和外部“过肩”分开。
和“下部”的方向性术语是为了方便解释，通常参考图示而使用，如果可以用替代的尺寸和/或方向实现同等功能，则不旨在最终限制。本文中的术语“管状”通常是指细长/挤压型中空形状，然而管可以具有比其长度更大的直径。管的横截面可以是圆形的或任何其他封闭形状。
43.本文的描述指的是具有制造步骤或特定特征组合的实施例，然而，可以设想，实施例之间的兼容步骤或特征的进一步组合和交叉组合将是可能的。实际上，独立的特征可以作为发明独立于其他特征发挥作用，并且不一定需要作为完整的组合来实施。
44.图1至图4图示了小扁瓶形状瓶子的概况。也就是说，瓶子10包括连接到管状主瓶身13的瓶肩部分11、包括瓶颈12。主瓶身13是由制造工艺形成的，其中，连续的纸片用粘合剂和/或压缩力螺旋缠绕在旋转芯上。以这种方式，与例如由压缩/热成型纸浆形成的壁相比，螺旋缠绕主瓶身具有卓越的强度，既能抵抗横向压缩/挤压瓶侧壁，又能垂直堆叠。
45.瓶底部分14提供了紧靠瓶身13的端部封闭，以及瓶子可以直立在其上的表面。
46.图2示出了小扁瓶的侧立面剖面图。瓶肩11优选地在压模过程中由纸浆形成为包括边缘的结构，用于提供表面以热封到瓶身13。瓶颈12可以共同模制入瓶肩11，或者如图所示，由与过肩11和内肩连接的几个部件形成，以提供结构强度。
47.瓶底14可以包括与瓶身13配合的沟槽或沟道状的特征，但由于在使用中，瓶底大部分是隐藏起来的(即，最小的美学考虑)，接触地面的外围凸缘18就足以提供稳定的支撑，使得瓶子能够直立起来。很明显，瓶底14的直立壁19为加热工具提供了足够的表面，使其可以夹在所述壁和瓶身13的相邻壁上。
48.图3和图4示出了图2图示的瓶肩布置的进一步内部细节。特别地，瓶肩11是提供了更平滑的弧形拐角外观的过肩模具，将被安装在提供主要结构支撑的内肩部分15上。
49.如图2和图3所示，实质性表面11和15之间存在明显的空气间隙，然而在一种形式中，表面11的底面可以与内肩15的至少一部分例如在接触点 16处接触(即，夹在中间)。
50.参考图4，该图最好地图示了瓶子组件的组成部分是如何装配在一起的，用于盛装液体的实质性小扁瓶容积由内肩部分15定义，其被配置为连接到管状主瓶身13，并由瓶底14封闭。瓶身13以虚线示出，以表示任何细长的连续管状形状。瓶底部分14提供了紧靠瓶身13的端部封闭和瓶子可以直立在其上的表面。
51.如前所述，瓶肩结构包括用于提高结构刚度的内肩15和外肩11，其中，外颈配件12通过近端凸缘20紧靠外肩11中的外口17。位于瓶颈中间的凸缘21提供了脊，用于容纳扭转盖封闭件等的防伪安全特征。内开口22在从内肩15中心延伸出来的平截头(frustum)形支架23处，紧靠并对齐接触点16 (图2)处的开口17的另一(内)侧。第一/外瓶颈配件12通过与第二内瓶颈配件24耦接而固定，第二内瓶颈配件24包括管状元件25和从管壁25大体上向外张开的平截头形瓶底26。
52.剖面图2和图3示出，第二瓶颈配件的管状元件25被第一瓶颈配件12 的内孔容纳，而锥形(tapered)平截头表面26和23接合并形成对接和防扭特征。换句话说，配合的大体上是六边形基底的平截头棱锥体的形状接合并提供防止第二瓶颈配件24相对于纵轴扭转的结构支撑。第一瓶颈配件12可以与第二瓶颈配件24钥匙式接合，和/或在任何情况下可以与之胶合或声波焊接。
53.从平截头支撑件23径向延伸的一个或多个肋27(模仿锁骨)为内肩15 提供额外的
刚度。从组合配置中可以明显看出，过肩11(主要起美学功能) 提供了结构强度，以支撑内肩15的边沿28，使得部件可以由纸浆形成，从而使整个产品基本上可回收。边沿28提供了可以粘附/焊接在瓶身13的顶部开口边缘的凸缘。支撑边沿28、与内肩15形成整体杯形的向外直立壁29，还提供了用于粘合/连接到主螺旋成型的瓶身13的表面。
54.在替代形式中，瓶颈结构可以包括附加的间隔层或壁层。如果制造工艺允许，直立的瓶颈部分可与内肩形成一体。同样地，直立瓶颈也可以与外肩一起形成。这样，内肩的瓶颈可以部分地接合到外肩的瓶颈，以将内肩和外肩粘合在一起。进一步的内部肋可以接合，以提供部件之间的接触(例如，用于粘合)表面。
55.根据图5图示了瓶颈的替代形式，其中，瓶颈模具12，例如普通塑料，可以在靠近瓶身13的一端处包括凸缘30，当瓶颈12通过部分15表面的开口17插入时，凸缘30执行了对接特征。在本例中，凸缘30可以热封或胶合到瓶肩15，或者替代地通过诸如固定环31的物理部件来固定，固定环31 卡扣配合到围绕瓶颈12外围延伸的环形脊32上。根据图5的最下方的剖面图，瓶肩15和装饰性外层11被夹在凸缘30和环31之间。
56.瓶颈12可以包括用于盖子或诸如软木塞或可自闭合孔的其他封闭装置的螺纹。
57.本发明的瓶子优选地使内部具有耐液体性，也就是说，这样的容器适合灌装饮料。保护层可以例如喷枪通过瓶颈喷涂在内部表面上，或者将保护层与每个部件所用的纸张材料成为一体。替代地，可折叠袋子可以容纳在瓶身 13内，并用瓶颈12密封。这种袋子(和相关联的普通塑料瓶颈配件)优选地在分离期间可拆卸，以便回收。
58.本实用新型可以概括为一种制瓶工艺和相关产品。瓶子包括通过螺旋缠绕管制造工艺一体形成的管状瓶身部分。横截面可以从各种封闭形状中选择；例如，圆形、方形、矩形、三角形。事实上，任何多边的或弯曲的形状。两件式瓶肩结构连接到瓶身部分的第一端，瓶底部分连接到瓶身部分相对的第二端。两件式瓶肩包括内肩和外肩，为瓶颈提供相互支撑，并提供结构上熟悉的饮料包装形状，诸如小扁瓶或瓶子。瓶颈可以包括与内肩的配合表面相接触的例如平截头形状扩口端。
59.从本技术可分离出来的发明，可被视为仅根据“内肩15”的纸浆形成的瓶肩结构。换句话说，嵌入管状主瓶身壁中的杯状瓶肩结构，包括：用于粘合/连接到由纸制成的主瓶身的顶部开口边缘的外围的凸缘/边沿28，用于粘合到主瓶身13的内壁的支撑边沿28的直立向外的壁29。瓶肩包括从中心瓶颈支撑部分辐射出来的支撑肋，形成平截头圆锥形的形状，用于与颈片的互补部分耦接。平截头圆锥形或等效的非圆形配合形状为瓶颈提供了增加的扭矩和顶部负载强度。