专利名称：加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法
技术领域：
本发明总的来说涉及一种允许去除真空压力的容器结构。这通过使位于下端壁或者容器的底部区域的横向真空压力板翻转而得以实现。为了在底部处于向外突出的位置时维持容器的稳定性，将一种改进的底杯应用于容器。
背景技术：
无论如何都不应该认为在通篇说明书中对现有技术的说明是承认这种现有技术是众所周知的或者构成本领域公知常识的一部分。
本发明是WO 2004/028910(本申请人的PCT申请)中描述的本申请人的更早发明的改进，上述发明是新西兰专利No.521694的等同专利，这两篇专利的全部内容适当地以引用的方式包含在此。然而，出于完整性考虑，本申请人的PCT申请的实质性部分将包含在本发明中。
所谓的“热罐装”容器在现有技术中众所周知，因此制造商提供用于各种液体的PET容器，将这些液体装入容器中，并且液体产品处于升高的温度，该温度通常为大约85摄氏度(185华氏度)。
容器制造成经得住容纳加热液体的热冲击，从而导致塑料容器“热定型”。这种热冲击是在罐装时引入热液体所导致的，或者是在将液体引入容器中之后加热液体所导致的。
然而，一旦液体在封盖的容器中冷却下来，容器中液体的体积就会减小，从而导致容器内产生真空。这种液体收缩导致的真空压力将容器的侧壁和端壁向内拉。如果塑料瓶的壁构造成其刚度不足以抵抗这种力，这将转而导致塑料瓶的壁变形。
通常情况下，已经利用在真空压力下向内变形的真空板来适应真空压力。现有技术揭示了很多竖直取向的真空板，这些真空板使得容器能够经得住热罐装过程的考验。这种竖直取向的真空板通常与容器的纵向轴线平行，并且在真空压力下朝向该纵向轴线向内挠曲。
除了竖直取向的真空板之外，很多现有技术的容器还具有提供额外真空补偿能力的柔性底部区域。很多设计为用于热罐装的现有技术的容器对其端壁或底部区域进行了各种修改，从而使得能够尽可能多地向内挠曲，以至少适应容器内产生的一定程度的真空压力。
然而，所有的这些现有技术都提供平坦的或者向内倾斜的、或者凹陷的底面。这些结构已经被修改为可以尽可能多地进一步向内变形。当底部区域屈服于所受到的力时，该区域被拉至比施加真空压力之前更倾斜的位置中。
然而，遗憾的是，在真空下产生的在底部区域沿纵向拉的力仅仅是同时沿横向产生的力的一半。因此，与置于底部的板相比，竖直取向的真空板可以更容易地对力作出反应。此外，与端壁相比，围绕容器圆周可以获得的表面积要大得多。因此，只有通过在容器的周壁面积的很大一部分上(通常是可用面积的60％)设置竖直取向的真空板才可以获得适当的真空补偿。
然而，即使大量地放置竖直取向的真空板，也需要对容器进一步加强以避免容器在真空压力下变形。
液体冷却所产生的液体收缩会导致真空压力累积。真空板通过有效地产生更小的容器以更好地适应更小的容纳物容积而朝向产生负压的方向变形至减小真空压力的程度。然而，通过产生真空压力而使得这种更小的形状保持在适当状态中。结构向内变形越难，产生的真空压力就越大。在现有技术中，容器中仍然存在大量的真空，除非在自一端1/3的距离处沿水平方向或横向设置较大的环形加强圈，否则这容易使总体形状变形。
考虑到这一点，单独通过对端壁或底部区域进行修改不可能提供完全的真空补偿，这一观点已经成为公众接受的常识。与侧壁相比，底部区域提供的表面积更小，并且对力的反应速度只有侧壁的一半。
因此，仅仅期望通过底部区域而一定程度地促使产生全部真空补偿，这一点已经为公众所接受。此外，即使底部区域可以提供足够的挠曲以适应容器内的全部液体收缩，也仍然会存在大量真空压力，并且在底部站立圈上存在较大的应力。这还将在侧壁上产生力，为了避免变形，光滑的侧壁在材料分布上将不得不厚很多，通过加肋等方法来进行加强，或者使其具有更适应机械变形的形状(例如，为方形而非圆形)。
由于这一原因，还不可能提供如下塑料容器设计，即，其不具有在侧壁上竖直取向的现有技术的典型真空板。因此，很多制造商已经不能够将与具有光滑侧壁的玻璃瓶设计相同的塑料设计应用于商业。
美国专利6,595,380(Silvers)提出通过底部区域提供完全的真空补偿，而不需要在光滑的侧壁上设置竖直取向的真空板。该技术通过将公知的并且在现有技术中采用的技术相结合而获得。Silvers提供一种稍稍向内呈拱形并且凹陷的底部区域，以便在真空下提供进一步的向内移动。然而，本申请人认为，所披露的这一技术和所描述的方案有效所需的面积百分比没有对该问题提供可行的解决方案。
实际上，已经认识到，底部区域中的挠曲是沿水平方向平坦的底部区域中最大的，使底部的这种平坦部分最大化的做法已经得到很好的应用，并且已经发现，这样不能提供足够的真空补偿以避免另外应用竖直取向的真空板。
Silvers通过将底部区域与容器的站立圈相连来加强该底部区域，以便帮助防止当受热液体在新罐装并封盖的容器中建立初始内压时向内倾斜的或平坦的部分会产生不期望的向外的移动。这种连接通过肋结构来实现，该肋结构还用于加强平坦区域。虽然这可以加强该区域，从而允许更大的真空压力可以施加于其上，但是肋还会不利地减小底部区域的柔性，因此减小容器的柔性。
本申请人相信，Silvers所提出的特定“加肋”方法只提供需要的真空补偿中的大约35％，因为本申请人认为这种修改的端壁不能够充分地向内挠曲以完全地适应可能出现的液体收缩。因此，可以预期到会保留较大的真空压力。因此，应用这种底部结构的容器仍然需要极大地加厚侧壁，并且在这种情况下在制造过程中底部区域也会变厚。其结果是底部区域的柔性更差，这转而降低所获得的真空补偿的效率。
本发明涉及的热罐装容器也是本申请人的国际申请WO02/18213(更早的PCT申请)中描述的热罐装容器的改进，该申请的全部内容也适当地包含在此。
这件更早的PCT申请描述了热罐装容器设计的背景技术以及这种设计的问题，这件更早的PCT申请公开的设计克服或者至少减轻了这些问题。
在这件更早的PCT申请中提供了一种半刚性容器，其具有基本上竖直折叠的真空板部分。这种横向的真空板部分包括起始部分和控制部分，该控制部分通常抵抗从折叠状态展开。
在这件更早的PCT申请中还描述了沿着侧壁的各个位置处包含真空板。
当将这种真空板置于端壁或底部区域中时会出现问题，即，如果真空板不向容器内纵向移动足够的距离，直到不再形成容器的接触容器站立面的一部分，则可能影响稳定性。
当在下端壁中利用横向板时，会出现另外的问题，即，当装满的已封盖的容器掉落时存在已翻转的真空板产生撞击变形的潜在可能性。当具有非结构化软壁的容器直接掉落时，撞击变形可能出现在该容器的侧面上。侧壁的撞击变形导致作用于真空板上的内压冲击波。在这种情况下，期望的是进一步防止真空板展开的改进的真空板构造，或者利用抵抗这种回复位移而优化的起始区域构造。
如果采用目前的方案，即，将真空板置于容器的下端壁中使得侧壁基本上可以保持光滑，则下端壁中的真空板存在处理问题。当这些真空板纵向延伸到向上倾斜位置时，容器不再具有平坦底面，因此容器处于几何不稳定状态。
为了在填充液体、冷却和贴标签的过程中克服容器的任何不稳定性问题，现有技术采用的是将各种“底杯”连接到不稳定容器的下端。所连接的底杯使得通过瓶子罐装系统输送几何不稳定容器时该容器可以被恰当地支撑。
本发明下文所用术语“底杯”代表为“杯”状或者任何其它适当形状的任何支撑物、支撑器具或运送器具。
Alberghini的美国专利4,241,839、Jakobsen的美国专利4,293,359、Chang的美国专利4,438,856、Nickel的美国专利4,326,638以及许多其它专利提供了用于竖立状态下竖直不稳定容器的稳定底杯。然而，为了加工本发明的容器，需要将力施加到下端壁上，有必要提供穿过这种底杯下壁的开口。
因此，当使真空板置于向下倾斜的几何不稳定位置时，需要一种根据本发明的处理容器的系统和方法，以便使容器具有稳定性，同时可以对真空板进行从一种倾斜状态到另一种倾斜状态的操作。
发明目的鉴于上述内容，本发明的一个优选实施方式的目的在于，提供一种在下部具有横向定向的压力板的塑料容器结构，该压力板可以用于去除真空压力，以至在容器内基本上没有余留真空压力。
本发明的一个优选实施方式的另一个目的在于，提供一种具有横向定向的压力板的容器，该压力板可以在一定程度上与邻接壁分离，从而可以实现更大的向内纵向移动。
本发明的一个优选实施方式的另一个目的在于，提供一种具有横向定向的压力板的容器，该压力板向内移位到最终容器构造的站立圈之上的位置处，从而新底部形成为具有更大的站立圈或接地面积，并且压力板被保护基本上不承受在商业销售时施加在容器上的顶部载荷力。
本发明的一个优选实施方式的另一个目的在于，提供一种改进的横向定向的压力板，该压力板具有起始部分，该起始部分可以利用基本上与控制部分相同的角度，从而可以更多地去除真空压力，并且还可以更好地抵抗向外变形。
本发明的一个优选实施方式的另一个目的在于，提供一种处理在底面具有真空板的容器的方法，以便使容器和底杯平滑地通过生产线。
本发明的可行实施方式的另一个目的在于，提供用于容器的底杯，该底杯用于从容器去除真空压力。
本发明的一个实施方式的另一个目的在于，提供改进的容器处理、输送或加工系统。
本发明所有实施方式的其它可选目的在于至少给公众提供有用的选择；其中，在本发明所有实施例中，应当以分开的方式解读上述种种目的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，所述容器具有纵向轴线和位于下端壁的至少一个真空板，所述真空板可从向下倾斜位置移至向上倾斜位置，当真空板处于向下倾斜位置时所述容器具有几何不稳定形态，当所述容器与所述底杯结构相连时所述容器具有几何稳定形态，所述方法包括一种系统，所述系统提供容器，其与所述底杯相连或者可以与所述底杯相连；所述容器具有处于向下倾斜位置的所述真空板；输送器，其用于输送所述容器和底杯；
第一致动装置，其将纵向指向的力施加在所述向下倾斜的真空板上以便将所述真空板移至向上倾斜位置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，所述容器具有纵向轴线和位于下端壁的至少一个真空板，所述真空板可以在向上倾斜位置与向下倾斜位置之间来回移动，当真空板处于向下倾斜位置时所述容器具有几何不稳定形态，当所述容器与所述底杯结构相连时所述容器具有几何稳定形态，所述方法包括一种系统，所述系统提供容器，其与所述底杯相连；所述容器具有处于向上倾斜位置的所述真空板；第一致动装置，其将第一纵向指向的力施加在所述向上倾斜的真空板上以便将所述真空板移至向下倾斜位置；输送器，其用于输送所述容器和底杯；第二致动装置，其将第二纵向指向的力施加在所述向下倾斜的真空板上以便将所述真空板移至向上倾斜位置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种加工容器结构以去除真空压力的方法，所述容器具有纵向轴线和位于下端壁的至少一个真空板，所述真空板可从向下倾斜位置移至向上倾斜位置，所述方法包括一种系统，所述系统具有容器，其具有处于向下倾斜位置的所述真空板；输送器，其用于输送所述容器；至少一个致动装置，其将纵向指向的力施加在所述向下倾斜的真空板上以便将所述真空板移至向上倾斜位置。
优选的是，在一个实施方式中，真空板可以包括起始部分，该起始部分通过环形区域等与邻接侧壁分离，从而允许真空板背离先前倾斜的位置进行更大的纵向移动，以便使得真空板相对于容器向内折叠和相对于底部向上折叠。
优选的是，在一个实施方式中，真空板可以不包括任何抵抗翻转力的肋结构。
优选的是，在一个实施方式中，真空板可以包括凹槽结构等，以便允许折叠力沿圆周至少大致均匀分布来增强对从一个倾斜位置到另一个倾斜位置折叠真空板的控制，并且帮助防止真空板不期望地返回到最初位置。
优选的是，在一个实施方式中，在折叠之后，容器的直立支撑部分由容器侧壁的下部提供，容器侧壁的下部提供了容器直立支撑部分的替代物。
根据本发明的另一个方面，提供了一种补偿如前述八段中任一段所限定的容器中压力变化的方法，其中所述方法包括给所述或者每个所述真空板施加力而导致出现所述折叠。
根据本发明的另一个方面，提供了加工容器的方法、用于去除真空压力的底杯结构和/或用于参考附图的任一实施方式来执行基本上如本文所述方法的设备。
根据本发明的另一个方面，提供了一种在加工系统中处理容器的容器处理系统，所述容器具有位于或朝向其底部的真空板，并且当真空板缩回后所述容器具有几何稳定形态，当真空板伸出后所述容器具有几何不稳定形态，所述容器处理系统包括底杯，其用于保持容器；第一致动装置，其在容器由所述容器支撑部(疑为底杯)支撑时将容器的真空板移至伸出位置以增大容器的容积，这时容器处于几何不稳定形态；输送器，其将底杯输送到容器处理系统的另一部分，所述底杯适合于当容器在其几何不稳定形态下被输送时保持容器；以及第二致动装置，其在容器由底杯支撑时将经过填充的容器的真空板移至缩回位置，以使容器返回到几何稳定形态。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于加工填充有热产品的塑料容器的系统，该系统执行如下步骤在生产线上利用热产品填充容器本体，所述容器本体具有从容器本体延伸的突出部分；在生产线的下一操作中用瓶盖将经过填充的容器本体的颈部封盖；以及将从冷却的容器本体延伸的突出部分推入容器本体的内部，从而所获得的经过填充的冷却容器本体的真空压力降低或者容器压力升高。
考虑到需要提供具有几何稳定性的容器用于有效地配给和加工，本发明的另一个方面提供了一种从瓶子制造处到罐装区分布竖直稳定容器的方法和/或设备。
在不偏离本发明的范围的前提下，可以以多种方式提供几何稳定性。
容器可以形成为具有处于向上倾斜位置的真空板。在从模具脱模之后，容器将具有良好的竖直稳定性，并且可以在这种状态下传输到生产线。
同样，可以将容器吹塑成真空板处于向下倾斜位置。为了使容器在交货之前获得几何稳定性，可以例如在吹塑模中脱模之前将真空板推入向上倾斜位置。
作为替代，在本发明的优选实施方式中，可以将容器吹塑成真空板处于向下倾斜位置，并且在交货之前通过将容器放在“底杯”内而获得几何稳定性，从而可以以竖立方式传输容器来进行加工。
为了降低与加入稳定底杯相关的成本，可以在加工之后将底杯从容器移除并返还给瓶子制造商用于再利用或者回收。
阅读下面的说明可以理解本发明的作为新颖性方面的其它方面。
图1示出根据本发明的一个可行实施方式的没有底杯的热罐装容器在收缩前的状态下的剖视图；图2示出处于收缩位置的图1所示的容器；图3示出收缩前的图1所示容器的底部；图4示出收缩后的图2所示容器的底部；图5示出收缩前图1所示容器的底部的仰视图；图6示出收缩前的图1所示容器的底部；图7示出收缩后的图2所示容器的底部；图8a示出根据本发明可选实施方式的没有底杯的热罐装容器在收缩前的状态下的侧视图；图8b示出图8a和图9所示容器沿着线C-C的剖视图；图9示出图8a、图8b和图10所示容器收缩前的底部的仰视图；
图10示出图9所示容器沿着线D-D的剖视图；图11a-d示出根据本发明可选实施方式的容器的剖视图，该容器包含折叠真空板的推压器但没有底杯；图12a-d示出根据本发明另一可选实施方式的容器的剖视图，该容器包含折叠真空板的推压器但没有底杯；图13示出收缩前的根据本发明可选实施方式的没有底杯的容器底部；图14示出处于收缩的初始阶段的图13所示的容器底部；图15a-b分别示出图9所示的包括向外突出凹槽但没有底杯的容器的侧视图和剖视图；图15c用轮廓截面虚线示出图15a和图15b所示容器底部通过线E-E和F-F的仰视图；图15d示出图15a-c所示容器底部的透视图；图16a示出根据本发明可选实施方式的包括向内突出凹槽但没有底杯的图16c所示容器通过线I-I的侧视图；图16b示出图16c所示容器底部通过线J-J的剖视图；图16c用轮廓截面虚线示出图16a和图16b所示容器底部通过线G-G和H-H的仰视图；图16d示出图16a-c所示容器底部的透视图；图17a-d分别示出图15所示容器的侧视图、侧部透视图、端部透视图和端部视图；图18a-d分别示出图16所示容器的侧视图、侧部透视图、端部透视图和端部视图；
图19示出根据本发明另一实施方式的没有底杯的容器的侧部剖视图；图20示出根据本发明另一实施方式的具有底杯的图19所示容器的侧部剖视图；图21a-b分别示出图20所示容器和底杯的侧视图和侧部透视图；图22a-d示出根据本发明另一可选实施方式的图20所示容器的侧部剖视图，该容器包含折叠真空板的推压器；图23a-d示出根据本发明另一可选实施方式的图20所示容器的侧部剖视图，该容器包含折叠真空板的可选推压器；图24a-b示出根据本发明另一可选实施方式的图20所示容器的侧部剖视图，该容器包含折叠真空板并移除底杯的另一可选推压器；图25a-f示出根据本发明另一可选实施方式的图20所示容器的侧部剖视图，该容器包含用于延伸真空板的第一致动装置；图26a-b分别示出根据本发明另一可选实施方式的可层叠的图21a-b所示底杯的侧视图和侧部透视图；图27a-d分别示出根据本发明另一实施方式的可选底杯布置的侧视图、侧部透视图、平面透视图和俯视图；图28a-d示出图27a-d所示底杯与根据本发明另一可选实施方式的可选容器相连接；图29a-b示出将图27a-d所示底杯推进容器的底凹部之后容器和底杯的侧部透视图。
具体实施例方式
如下对优选实施方式的说明实际上仅仅是作为示例，决不是用来限制本发明或者本发明的应用或用途。
如上所述，为了在冷却热定型容器内的容纳物的过程中适应于真空压力，容器通常设置有围绕容器侧壁的一系列真空板和优化的底部。在真空压力的影响下，真空板向内变形，底部向上变形。这防止容器内的其它地方出现不期望的变形。然而，容器仍然承受内部真空压力。真空板和底部仅仅提供适当的对抗真空压力的抵抗结构。结构的抵抗越大，存在的真空压力将越大。此外，最终用户握住容器时可以感觉到真空板。
通常，在装瓶车间使容器填充热的液体，然后在容器经过冷水喷射之前封上盖子，从而导致在容器内形成容器结构需要克服的真空。本发明涉及热罐装容器及用于基本上去除真空压力或者使真空压力基本上不存在的结构。这使得可以进行更灵活的设计和使重量可能减轻，因为不再要求结构抵抗将使容器机械变形的真空压力。
如上面和所述更早的PCT申请中所述，已经提出了用于设计热罐装容器的各种方案。
对所述更早的PCT申请的热罐装容器的进一步改进在于在侧壁下部和向内呈拱形的底部之间设置了向外倾斜的横向真空板。在底部的直径非常小，不允许良好的站立圈支撑的情况下，容器在该瞬间位置处的稳定性较差。此外，优选的是，提供了分离结构，该结构使得真空板和下侧壁的接合处为铰链连接。与通过例如肋将真空板连接到侧壁的情形相比，这种分离结构使得真空板可以进行更大范围的纵向移动。分离结构的一侧与侧壁保持相邻，从而允许分离结构的与起始部分相邻的相对侧向内和向上弯曲。因此，分离结构使得起始部分的变形增大，从而允许真空板背离先前向外倾斜的位置进行更大的纵向移动，这使得真空板相对于容器向内折叠和相对于初始底部向上折叠。因此，下侧壁在这种翻转过程中受到的力更小。在该动作中，底部向上纵向平移并进入容器。
此外，随着真空板向内和向上折叠，分离结构允许真空板此时形成容器底部的一部分。这种改进具有至少两方面的重要优势。
第一，通过提供真空板以在其折叠后形成底部的一部分，现在可以将机械力直接作用在真空板上而施加翻转力。这允许对翻转动作进行更多的控制，该控制可以例如通过机械推压装置来施加，在重新设定容器形状时所述机械推压装置将与容器底部接合。这允许为起始部分增加设计选择。
第二，随着将横向真空板从外部位置推到内部位置，有效地使其完全从视野消除。这意味着没有为了提供真空补偿而在容器侧壁的主要部分上应用可视的设计特征。因此，如果需要的话，本发明侧壁的主要部分可以没有结构特征，并且如果需要的话，容器可以做成透明玻璃壁容器那样。作为替代，因为在真空板翻转之后，容器内只余留很少真空或者没有余留真空，所以现在可以利用任何设计或形状，而不必考虑在其它热罐装容器中发现的真空压力下的完整性。
这种设计允许获得宽的站立圈。分离结构使得真空板纵向移位，从而在真空板的任何部分或向上呈拱形的底部与下面的接触面之间没有接触。然后站立圈由紧邻分离结构的下侧壁提供。
此外，通过获得对翻转动作和翻转力的更多控制，可以允许起始部分与控制部分具有相同的大倾角。这允许在翻转过程中增大容积位移以及增强向最初位置回复的抵抗。
参考附图，图1仅仅示例性地和以示意性剖视图示出瓶子形式的容器。该容器通常用箭头10标记，具有典型的颈部12、侧壁9和底部2，其中侧壁9延伸到侧壁下部11。
容器10通常由任何适当的塑料材料吹塑而成，但是这种塑料材料通常是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
底部2显示为设置有多个加强肋3以便形成典型的香槟酒瓶底部，当然这仅仅是作为示例。用于底部2的底杯未在该图中示出。
在图1中，作为压力板的侧壁下部11显示在其展开位置处，以便圈或环形部分6位于底部2底面的水平面之上，底部2的底面形成容器10的站立圈或者支撑部分4。
在图2中，侧壁下部11显示为向内折叠，以便圈或环形部分6位于底部2底面的水平面之下，并且形成容器10的新站立圈或者支撑部分。
为了帮助上述情形出现，如图3和图4的具体显示，紧邻圈或环形部分6的可以是内挖形部分或者凹部8和分离结构13，分离结构13在该例子中是大致平坦、无肋的区域，其在折叠后使得底部2有效地完全消失在容器的底面之内和线A-A之上。然而，可以设计出分离结构13的许多其它构造。
现在具体参考图5，具有加强肋3的底部2显示为由侧壁9的下环形部分11和环形分离结构13所围绕。下环形部分11在该具体实施方式
中显示为具有起始部分1，该起始部分1形成收缩或翻转部分的一部分，收缩或翻转部分在其静止之前屈服于纵向收缩力。底部2显示为设置在典型的底部站立圈4之内，站立圈4在真空板翻转之前是容器10的初始支撑位置。
与起始部分1相关联的是控制部分5，在该实施方式中控制部分5是具有更大倾角的能抵抗从收缩状态展开的翻转部分。
形成侧壁9的下环形部分11外围的是侧壁站立圈或环形部分6，其在压力板11收缩之后将提供新的容器支撑部分。
为了允许更多地排除真空，可以认识到，优选的是使压力板11的控制部分5具有大倾角。如图6所示，通常将控制部分5设置为具有角度X°，在30度和45度之间变化。优选的是，确保该角度至少设置在10度以上。在该实施方式中，起始部分1可以具有比控制部分小大概至少10度的更小角度Y°。
通过实例，可以认识到，当通过机械压缩使压力板11翻转时，压力板11将发生角度变化，该角度变化是压力板11翻转前所具有的角度的两倍。如果将锥形控制部分5设定为10度，那么压力板的角度变化将等于20度。已经发现，利用这种小角度，在热罐装容器中只提供不充足的真空补偿量。因此，优选的是提供更大的倾角。
参考图6和图7，可以认识到，最初可以将控制部分5设定为向外倾斜大约35度，然后控制部分5将提供翻转和大约70度的角度变化。在这个实施例中，起始部分可以为20度。
参考图8a和8b，适当时采用与前面相同的附图标记，可以想到，在本发明的可行实施方式中，可以重新构造起始部分，以至控制部分18围绕底部2基本上提供连续的锥形区域。
前述图的实施方式的起始部分1和控制部分5现在为相同的角，以至它们形成均匀倾斜的压力板。然而，起始部分1仍然可以构造成对翻转抵抗最少的区域，以至虽然起始部分1与控制部分18具有相同的角度范围，但是起始部分1仍然提供收缩或者翻转的起始区域。在该实施方式中，起始部分1导致压力板11从与分离结构13相邻的最宽直径处开始翻转。
在该实施方式中，容器侧壁9具有玻璃器皿状结构，这是因为不存在额外的加强肋或者板，这些加强肋或者板可能经常出现在容器上，尤其是需要抵抗真空压力的容器。然而，为了增加对翻转过程的进一步控制，可以给真空板11的锥形部分增加一些结构。例如，可以将真空板11的锥形部分分成槽形区域。具体参考图8a和图9，向外凸出且围绕中心轴均匀分布的真空板部分形成更大角度组区域19和更小角度组区域18，这样可以对真空板的翻转提供更多的控制。这种几何结构增强了对真空板回复的抵抗，并且当处于翻转位置时使力分布更均匀。
参考图15a-c和图17a-d，示出了凸出的或者向下并向外突出的凹槽。
除了指向外的凹槽之外，还可以想出凹入的或者指向内的凹槽布置。指向内的凹槽对初始翻转力提供更小的抵抗，同时增强了向最初位置回复的抵抗。采用这种方式，这些凹槽以与肋相同的方式起作用来避免真空板被迫回复到向外倾斜的位置，但是允许从最初的向外倾斜位置向向内倾斜位置进行铰链运动。这种指向内或者指向外的凹槽或突出部分起到肋的作用以增大翻转真空板所需的力。可以认识到，为了翻转真空板而施加的机械作用足以克服任何用肋加强的真空板，并且当移除该机械作用时，如果容器落下或者受到震动，那么用肋加强的真空板(例如通过坚固凹槽)将极好地抵抗向最初位置的回复。
参考图16a-d和图18a-d，示出了凹入的或者向上并向内突出的凹槽，图16c的轮廓线G和H显示了通过两横截面的这种凹状。
包括凹入和凸出凹槽的排列的其它实施方式也认为在本发明的范围内。
在图11a-d所示的实施方式中，可以将容器吹塑成压力板(折叠板、真空板)20处于向内或者向上倾斜位置。为了在用作真空容器之前使折叠板20置于向外倾斜的位置(例如如图11d所示)，可以例如借助于经由瓶颈区域引入且向下推的机械推压装置21在折叠板20上施加力。
在图12a-d所示的实施方式中，在将瓶子填充和封盖，且利用冷水喷射在经过填充的瓶子内形成真空之后，为了将折叠板20从向外倾斜的位置推到向内倾斜的位置，可以例如借助于机械推压装置22或者瓶子底部相对于冲头(冲压机)等所形成的相对运动而在折叠板20上施加力。随着内部容积被迫减小任何变形都将消除，这种变形将使瓶子的形状在折叠板20翻转之前扭曲。当板20的翻转导致压力升高时，容器内的真空随之去除。压力的这种升高将减小真空压力，直至到达环境压力或者甚至获得稍高的正压。
可以认识到，在本发明的其它实施方式中，为了提供压力板以适应诸如在巴氏杀菌等中出现的内力，可以以图12a-d中所示的方式翻转压力板。采用这种方式，压力板将减小所产生的内压，并且当产品冷却时压力板能适应所产生的合成真空压力。
采用这种方式，压力板将从图11a至11b所示的向上倾斜位置翻转到图12a-d所示的向下倾斜位置，只是不提供机械作用。取而代之的是由容纳物的内压来提供力。
继续参考图12a-d，可以看出，通过在容器10的侧壁9的底面设置折叠板20，侧壁9的主要部分可以没有任何结构特征，以至在需要时容器10可以基本上仿制玻璃容器。
虽然附图中显示了侧壁9的底部的具体结构，但是可以认识到，可以提供可选结构。例如，在可选实施方式中，可以包含多个围绕底部2的折叠板。
在不偏离本发明范围的前提下，还可以提供许多不同的分离或者铰链结构13。具体参考图6和图7，可以看出，用于压力板11的分离结构13的侧面可以为扩大的区域，以便压力板在翻转之后以增大的纵向位移向上进入容器。
参考图13和图14，在本发明的另一个实施方式中，可以看出压力板11的最宽部分30可以比狭窄部分31翻转更早。可以根据这一点构造起始部分，以便允许更薄的材料等用于压力板11，从而较大直径部分在压力板的狭窄部分之前开始翻转。在这种情形下，压力板的沿径向离容器中心轴更远的部分30在部分31之前翻转，从而充当起始部分。
考虑到需要提供容器处理系统以便使在几何不稳定状态下的容器具有竖直稳定性，本发明的另一方面提供了一种处理系统，该系统可以处理具有几何不稳定形态的容器，并且在容器的几何不稳定形态下进一步加工容器，然后使这些容器返回到几何稳定形态，以便可以利用传统的输送系统等处理这些容器。
如上所述，瓶子制造商可以在真空板处于向上倾斜位置或者向下倾斜位置时交付容器。
本发明的一个实施方式使得容器通过生产线时放在改进式的典型“底杯”内，以便允许真空板放在用于交付的任一位置。
容器处理系统包括至少一个机械致动装置，该致动装置用于将真空板从一个位置推到另一个位置，并且用于在需要时移除底杯。
本发明的优选形式使得将要制造的容器的真空板处于向下倾斜位置，并且该容器直接被放入底杯中以便具有竖直稳定性。
根据本发明的优选方面，加工系统的罐装生产线优选地包括仅仅一个将真空板从向下倾斜位置移至向上倾斜位置的致动装置。
该方面的单个致动装置还被设计成在启用真空板之后移除底杯，因为容器将不再需要底杯。一旦真空板移到向上倾斜位置，便获得了几何稳定性。通过移除底杯，可以将底杯回收并使其返回以重新用在其它容器上。这样，通过实现材料回收而降低了成本，并且也减小了由于交付了连接不雅观底杯的容器所引起的任何负面的市场影响。
图19至图21a-b示出了根据本发明的真空板20处于向下倾斜位置并连接有底杯50的典型容器。在该实施方式中，底杯50在其下侧壁52中具有开口53。通常将底杯的侧壁51设计成牢固地抓住容器。通过阶梯55与容器的下侧接触而使得容器保持竖直对齐。竖直对齐由小的站立圈(阶梯机构)54进一步保证，站立圈54与下侧壁52成阶梯地进入开口53。站立圈54与容器底部中的直立结构件28接触，并且在底杯中帮助大致对齐容器。
底杯和容器之间实现的大致紧配合和良好对齐意味着容器不需要粘合或者焊接到底杯上，并且能够容易地将这两部分一起分布在罐装区。因为没有采用粘合剂，所以在加工容器的后期移除底杯的操作将变得更容易。
图20所示的容器可以在单个阶段中制造，而不必在交货之前将底部处理为处于稳定的向上倾斜位置。
采用这种方式连接临时底杯只需对罐装区处的生产线进行最少的改变。容器可以进入现有系统，且以标准方式处理，而不必额外地变更生产线。参考图22a-d，在填充、封盖和冷却(未示出)之后，并且紧靠贴标签之前，提供了一种将力施加在真空板上的器具，例如在单个致动装置中，诸如可延伸杆机构22可以将真空板20移入至向上倾斜位置，并且随后从容器移除底杯以便再次使用。
可以认识到，致动装置可以呈许多不同的形式，诸如简易探测器22，其与竖直向上延伸探测器的任何机械装置相连。作为替代，如图23a-d所示，致动装置可以为与平台42相连的固定杆23的形式，并且容器以适当的间距被举起和降低，以便提供固定杆和真空板之间所需的接触力。
可以认识到，还可以将机械推压装置设计成在将真空板推入向上倾斜位置之后将底杯移除。图24a-b示出了关于这一方面的一个实施例，其中，随着容器被从杆24举起，杆24中的阶梯机构25与底杯50中的阶梯机构54相连。可以认识到，许多机械替代物可以用来实现这种最终结果。
移除底杯可以由增加到所给实施例中的许多机械替代物来实现，在移除底杯50之后，可以将底杯以图26a-b所示的层叠形式收集或者随意地收集。一旦将底杯收集，可以使其返回以重新用在新的容器上，从而节省了重新制造底杯的费用，并且避免了与一种材料的容器连接到另一塑料材料的底杯上相关的回收问题。
当然，可以认识到，实际上底杯可以保持连接在容器上，这种方式是传统的饮料行业所采用的。如果期望对容器的下端增强保护(例如在配给系统中)，那么这种方式可能是优选的。
根据本发明的这一优选方面，可以将容器制造为真空板处于向下倾斜位置，然后将容器放在临时底杯中，并且在罐装生产线的末端启用真空板之后将底杯回收，本发明的这一优选方面提供了最节约成本的交付这种容器的系统。
将底杯返还给瓶子制造商是容易做到的事。通常通过卡车将容器成批运送到罐装区。一旦完成交货，卡车通常空车返回以容纳更多容器用于下一次交货。底杯比容器占用的空间小得多，因此，空的卡车返回到瓶子制造商时容易做到将底杯返还给瓶子制造商。
因此，根据本发明的另一方面，系统可以优选地包括从底杯移除容器的精密机械装置，以及输送和层叠底杯以返还给瓶子制造商的精密的收集和存储装置或输送器。
当然，令人期望的是，在本发明的范围内，适当的容器处理系统可以提供底杯连接器具，以使底杯连接作为第一步出现在罐装区而不是作为最后一步出现在瓶子制造处。在这种情形下，可以在从容器移除底杯之后将其收集并返还至罐装区，而不是返还给瓶子制造商。
然而，在本发明的可选实施方式中，交付的容器可以为真空板处于向上倾斜位置。可以在交货前在瓶子制造处连接底杯，如果需要的话，也可以在罐装区连接底杯。
图25a-d示出了根据本发明的该实施方式的典型容器，其真空板处于向上倾斜位置且连接有底杯。
图25a的容器10可以形成为真空板处于向上倾斜位置，在从模具脱模之后，该容器将具有良好的竖直稳定性，并且可以在这种状态下传输到生产线。
作为替代，可以将图25a的容器吹塑成真空板处于向下倾斜位置，然后，为了在传输之前获得几何稳定性，可以例如在吹塑模中脱模之前将真空板推入向上倾斜位置。
因此，参考图25b，可以在瓶子制造处或者在罐装及加工区将容器插入底杯50中。无论哪一种方式，一直到连接好底杯，容器都将具有竖直稳定性。
在该实施例中，提供了一种处理容器的方法，该容器在其底侧具有真空板20，并且当在加工之前真空板缩回时容器具有几何稳定形态，而当在随后的加工过程中真空板伸出时容器具有几何不稳定形态。
参考图25c-d，该方法包括使容器容纳在底杯50中；施加第一作用力到真空板上以将真空板移至伸出或未启用的位置，这时容器的容积增大；当施加第一作用力时支撑住容器；以及输送容器以进行其它加工，例如罐装。
此外，在容器罐装之后，施加第二作用力到真空板上以将真空板移至缩回或启用的位置，这时容器中的真空板被移至向上倾斜位置，并且容器返回到几何稳定形态。
此后，可以从底杯移除容器并且输送容器以进行其它加工。
可以看出，本发明提供了容器处理或者加工系统，其中底杯或者任何其它适当的容器支撑部或运送器具可以使得容器以几何不稳定和稳定的构造被输送和支撑。提供了用于该系统的适当的启用器具，以便可以使容器的真空板或突出部分在不稳定和稳定的构造之间来回移动。可以认识到，该系统可以包括如下步骤利用可能热的或不热的产品来填充容器；将经过填充的容器的颈部封盖；作为选择冷却经过填充的容器；将真空板或突出部分移入或推入容器中，这可以使真空压力减小或者使容器内的压力增大。容器内增大的压力可以加强容器的侧壁。
采用本发明的这种形式，图25a-d所示的容器必须首先使真空板伸出或“未启用”于增大容器容积的位置，同时容器在填充液体产品之前由底杯支撑。
这通过提供第一机械“致动装置”21而得以实现，该致动装置将容器10的真空板从向上倾斜位置推到向下倾斜位置。当真空板20被推到向下倾斜位置时，容器具有几何不稳定形态，这种几何不稳定形态通过连接底杯50而获得补偿，底杯50用于将容器输送到加工系统的容器罐装区。
当容器10处于几何不稳定形态时，底杯50将其支撑住。在容器经过填充之后，可以将容器和底杯输送到第二致动装置，在容器由底杯支撑时该第二致动装置将容器的真空板移至向上倾斜或者“启用”的位置，以使容器返回到几何稳定形态。
在这一方面，第一致动装置21包括可延伸杆，该可延伸杆用于将真空板移至其伸出或未启用的位置。例如，可延伸杆延伸至容器中，以便将真空板移至其伸出位置而增大容器的容积，从而可以利用热罐装和后冷却方法来填充容器而不使容器的侧壁变形。
经过该阶段后，可以利用输送器将容器10运送到第二致动装置以进行其它加工。可以认识到，所述其它加工基本上已经在图22a-d中进行了说明。
因此，再次参考图22a-d，可延伸杆22是可伸出的以便从容器10的下侧给真空板施加压力而将真空板移至其缩回位置。可以将通过机械力第二次启用真空板的装置称为第二致动装置。因此，第二致动装置减小容器的容积，以便使因容器内形成的真空导致的容器侧壁的变形最小。作为替代，第二致动装置可以简单地推动容器和底杯靠在冲头等上，以便在真空板上施加纵向指向的力而使其向上移动。
因此，在本发明的任何或者所有实施例中，稳定底杯50可以在下侧包括开口53，以便允许第二致动装置的可延伸杆穿过开口并接触容器的下侧。
因此，第二致动装置的可延伸件可以延伸穿过底杯的下置开口，从而通过容器支撑部给容器的下侧施加压力，以便将容器的真空板移至向上倾斜或者缩回的位置。
还可以认识到，在不偏离本发明的范围的前提下，底杯可以为许多不同的形式，并且可以利用底杯或其它支撑物、支撑器、输送器的许多设计。例如，图27a-d中示出了本发明底杯的其它实施方式。
在该实施方式中，与之前的实施方式相比，底杯60设计成利用更少的材料，并且在下侧没有允许推动杆穿过的开口。作为替代，中央部分63是封闭的，并且设计成与容器的下侧相连，如图28a-b所示。如图28c-d所示，推动杆在靠近中央部分63的地方给底杯60施加力，从而导致真空板被推入到向上倾斜位置。
在这之后，可以将底杯移除或者使其保持连接在容器上。如果底杯保持连接在容器上，则如图29a-b所示，对于消费者而言底杯60的大部分变得不可见。
结合附图、阅读上面的说明可以更好地理解本发明的这些和其它目的、优势、目标和特征。
在上述说明中，已经提到了本发明的有公知等同物的特定元件或者部件，这些等同物如同单独提出一样包含在本发明中。
虽然通过实施例并参考可能的实施方式对本发明进行了说明，但是应该理解的是，在不偏离如所附权利要求所限定的本发明范围的前提下，可以对本发明进行修改和改进。
权利要求
1.一种加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，所述容器具有纵向轴线和位于下端壁的至少一个真空板，所述真空板可从向下倾斜位置移至向上倾斜位置，当真空板处于向下倾斜位置时所述容器具有几何不稳定形态，当所述容器与所述底杯结构相连时所述容器具有几何稳定形态，所述方法包括一种系统，所述系统提供容器，其与所述底杯相连或者可以与所述底杯相连；所述容器具有处于向下倾斜位置的所述真空板；输送器，其用于输送所述容器和底杯；第一致动装置，其将纵向指向的力施加在所述向下倾斜的真空板上以便将所述真空板移至向上倾斜位置。
2.根据权利要求1所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述纵向指向的力由机械推压装置施加。
3.根据权利要求2所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述推压装置包括可延伸杆或类似物。
4.根据权利要求2所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述推压装置包括机械冲头或类似物。
5.一种加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，所述容器具有纵向轴线和位于下端壁的至少一个真空板，所述真空板可以在向上倾斜位置与向下倾斜位置之间来回移动，当真空板处于向下倾斜位置时所述容器具有几何不稳定形态，当所述容器与所述底杯结构相连时所述容器具有几何稳定形态，所述方法包括一种系统，所述系统提供容器，其与所述底杯相连或者可以与所述底杯相连；所述容器具有处于向上倾斜位置的所述真空板；第一致动装置，其将第一纵向指向的力施加在所述向上倾斜的真空板上以便将所述真空板移至向下倾斜位置；输送器，其用于输送所述容器和底杯；第二致动装置，其将第二纵向指向的力施加在所述向下倾斜的真空板上以便将所述真空板移至向上倾斜位置。
6.根据权利要求5所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述第一致动装置是机械推压装置。
7.根据权利要求6所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述推压装置包括可延伸杆或类似物。
8.根据权利要求7所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述推压装置包括机械冲头或类似物。
9.根据权利要求5所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述第二致动装置是机械推压装置。
10.根据权利要求9所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述推压装置包括可延伸杆或类似物。
11.根据权利要求10所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，所述推压装置包括机械冲头或类似物。
12.根据权利要求1所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，在将所述真空板从向下倾斜位置移至向上倾斜位置之后，所述底杯被从所述容器移除或者可以从所述容器移除。
13.根据权利要求5所述的加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法，其特征在于，在将所述真空板从向下倾斜位置移至向上倾斜位置之后，所述底杯被从所述容器移除。
14.一种加工容器结构以去除真空压力的方法，所述容器具有纵向轴线和位于下端壁的至少一个真空板，所述真空板可从向下倾斜位置移至向上倾斜位置，所述方法包括一种系统，所述系统具有容器，其具有处于向下倾斜位置的所述真空板；输送器，其用于输送所述容器；至少一个致动装置，其将纵向指向的力施加在所述向下倾斜的真空板上以便将所述真空板移至向上倾斜位置。
15.一种用于执行上述任一权利要求所述方法的设备。
16.一种在加工系统中处理容器的容器处理系统，所述容器具有位于或朝向其底部的真空板，并且当真空板缩回后所述容器具有几何稳定形态，当真空板伸出后所述容器具有几何不稳定形态，所述容器处理系统包括底杯，其用于保持容器；第一致动装置，其在容器由所述容器支撑部支撑的状态下将容器的真空板移至伸出位置以增大容器的容积，这时容器处于几何不稳定形态；输送器，其将底杯输送到容器处理系统的另一部分，所述底杯适合于当容器在其几何不稳定形态下被输送时保持容器；以及第二致动装置，其在容器由底杯支撑时将经过填充的容器的真空板移至缩回位置，以使容器返回到几何稳定形态。
17.一种用于加工填充有热产品的塑料容器的系统，该系统执行如下步骤在生产线上利用热产品填充容器本体，所述容器本体具有从容器本体延伸的突出部分；在生产线的下一操作中用瓶盖将经过填充的容器本体的颈部封盖；以及将从冷却的容器本体延伸的突出部分推入容器本体的内部，从而所获得的经过填充的冷却容器本体的真空压力降低或者容器压力升高。
18.一种用在上述任一权利要求所述的方法、设备或系统中的容器。
19.一种用于权利要求18所述容器的底杯。
20.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，在给颈部封盖的步骤之后冷却容器。
21.根据权利要求18所述的容器，其特征在于，真空板或者突出部分移入容器本体使得容器内的压力升高，这加强了容器的侧壁。
22.一种参照如附图所示的本发明任一实施方式来加工基本上如此处所述的容器的方法或者系统。
23.一种参照如附图所示的本发明任一实施方式的基本上如此处所述的容器处理系统。
24.一种参照如附图所示的本发明任一实施方式的基本上如此处所述的容器和/或底杯。
全文摘要
本发明涉及一种加工容器和底杯结构以去除真空压力的方法。包括压力板(20)的塑料容器(10)具有延伸到下部的壁。压力板(20)是横向的，并且可以从提供几何不稳定形态的向下倾斜位置移至提供几何稳定形态的向上倾斜位置，以便控制容器中的压力变化。这种移动可以由适当的致动装置例如杆(22)提供。在不稳定形态下，底杯(50)或者任何其它适当的支撑物可以保持容器，并使得可以在容器处理或者加工系统中输送容器。
文档编号B65D1/02GK101084149SQ200580043664
公开日2007年12月5日 申请日期2005年12月16日 优先权日2004年12月20日
发明者D·M·梅尔罗斯 申请人:Co2包装有限公司