CN101678924B

CN101678924B - 具有多个沿封闭体长度具有可变截面内层的合成封闭体

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Publication number: CN101678924B
Application number: CN2008800169949A
Authority: CN
Inventors: 乔斯·华金·罗马奥德索萨
Original assignee: EPOLI ESPUMAS DE POLIETILENO S
Current assignee: EPOLI ESPUMAS DE POLIETILENO S
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: WO2008114111A3; CN101678924A; NZ580257A; AU2008227993A1; US20080229569A1; AU2008227993B2; WO2008114111A2; EP2160334A2; CL2008000802A1; AR067230A1; ZA200906428B; US8011522B2; US20110226722A1

Abstract

一种容器封闭体(17，29)，包括具有由可变纵向截面区域形成的非圆柱形轮廓的内核(19，31)。一个或多个外层(21，33)同心地围绕内核，并具有与内核反相关的截面区域，使得整个容器封闭体具有大体圆柱形的轮廓。

Description

具有多个沿封闭体长度具有可变截面内层的合成封闭体

技术领域

本发明一般地涉及用于封闭容器的装置，更特别地，涉及用于实现改良容器封闭特性的合成装置。本发明涉及用于玻璃瓶、尤其用于酒瓶的新合成封闭体的开发。

背景技术

许多产品具有特定的或优选的容器封闭需求和方法。特别是，例如酒的产品对容器封闭具有严格需求。酒一般地是在容器顶部具有狭窄圆形开口的立式瓶中出售。由于产品的微妙特性，对于以瓶装出售的酒而言，对封闭系统具有诸多要求。由于对酒瓶的封闭系统具有费力的要求，所以绝大多数的酒瓶封闭体传统上由天然软木产生。

天然软木容器封闭体的使用回溯到17世纪。天然软木封闭体产自栓皮栎物种“Quercus Suber”(一种在地中海周围占主要地位的树)的外皮。由于高密度细胞闭合结构(即多于每立方厘米2千万个细胞)和非常薄的细胞壁(即1至2微米)，天然软木容器封闭体具有良好的特性。天然软木也具有极佳的机械性能，即可压缩性和弹性，这就使天然软木成为一种生产玻璃酒瓶封闭体的材料选择。

然而，天然软木不是没有限制。例如，软木仅在特定的地理区域中提供并且数量受限，引起价格逐步上升。此外，由于天然软木是天然产品并在树的生长期间遭受不可控的气候条件，所以软木在特性上显示出了相对高的变化，即就“氧传输率”(OTR)而言，甚至是在不同质量的亚群内。另外，由于TCA(2，4，6-tricloranisole)细微污染的存在，天然软木易于产生“软木污点”(腐朽腐败)气味和风味，相信已影响到所有酒瓶的大约5％。

这些限制促进了“替代容器封闭体”的开发，该“替代容器封闭体”试图克服这些限制和/或仿效软木的最佳特性。

自50年代开始，就开发了“技术软木”。技术软木包括“填补塞”软木(在较低质量的天然软木的表面孔穴中填充软木粉和粘合剂以提高表面均匀性并减少渗透性)，“成块”软木(将软木颗粒与粘合剂压缩在一起)、1+1软木(具有两块软木圆盘的成块软木，每侧一个)等。技术软木基于天然软木，但包括额外的操作以克服上述的某些限制。

90年代早期就已发现，由于引入了合成“塑料”容器封闭体而存在工艺不连续性，该封闭体使用软木容器封闭体的相同几何形状、用于相同类型容器(玻璃瓶)的相同密封机构、相同的应用(钳口箝位)以及相同的去除(软木塞钻)装置。包括“螺帽”的后期引入已经广泛地用于其它饮料，以及甜酒和利口酒，其在瓶颈的外面进行密封。外部密封需要不同的瓶以及不同的装瓶设备。

这些新的容器封闭体始终如一地获得了市场占有率，最初是在“新世界”酒生产商中以及在装瓶后一年或两年内饮用的新酒、果酒、白酒中。新的容器封闭体进而扩大了市场，以包括更多“长期”类型的酒。

在许多知情消费者的心目中，软木容器封闭体仍然与用于需保持几年的高质量酒(特别是红酒)的高级选择相关。这部分仍然大体上没有使用合成容器封闭体或螺帽。

合成泡沫塑料酒容器封闭体试图克服传统软木封闭体的某些上述限制。

就生产过程而言，产品有几个主要的合成容器封闭体族：

a。注射的容器封闭体-通过一批“注射成型”过程获得。通过与柱形侧壁上的终饰匹配的顶部和底部表面终饰可以容易地识别这些容器封闭体；

b.挤压的容器封闭体-通过挤压机模连续地挤压并且将长度按需切断。这些容器封闭体通常具有更均匀的结构和通常可在顶部和底端可视的小孔眼；以及

c.珠模制的容器封闭体-其通过在模具中将泡沫珠融合在一起而成。这些容器封闭体具有保持天然软木外观的优点。这些封闭体由于一致的蜂窝状结构而具有很好的抗压强度。

这些合成容器封闭体的总体性能在几年中随着使用新的热塑材料、更精细的构成法(密度、两层顺序挤压等)而日益改良，并且在整个生产过程中得到更好地控制。

在积极的一面，合成容器封闭体比天然产品要一致得多，因此合成封闭体在不同样品之间通常比同样质量的天然软木容器封闭体具有较低的标准偏差。

显然，所有的原料，例如聚烯烃、块状共聚物、乙烯共聚物等，优选地感觉上是中性的，也就是说，没有味道或气味进入酒中，或从酒中去除/剥离任何味道或气味。

容器封闭体的某些机械性能能轻易地测量：可压缩性，其影响常规灌装线上的插入和打开后的手动重新插入；插入后的膨胀率，其影响即刻的密封性能和装瓶后的操作延时；和松驰力，其必需足够大以保证较好的密封，但对于软木塞钻式取出而言要足够地低。

一般而言，公平地说，对于当前被用作容器封闭体的泡沫材料型封闭体来说，密度越高“硬度”就越高，即高密度材料具有较低的可压缩性(或需要更大的压力以获得同样的变形)并显示出更高的松驰力，并且也需要较高的去除力。“软的”低密度容器封闭体将更容易插入或去除，但将显示出较小的松弛力(也就是，将花更长的时间来适当地密封瓶子)，并在将来可能表现出永久性变形。因此，即使基于这些纯机械性能评定标准，也需要在插入力和去除力(容易)以及好的、快的和永久性密封特性之间找到可接受的折中。

塑料合成容器封闭体的主要限制是通过封闭体和/或通过玻璃封闭界面的相对高的氧传输率(OTR)。不同的容器封闭体材料和容器封闭体设计显示出不同的OTR，但现在很清楚，一般来说，合成容器封闭体比最好质量的软木容器封闭体或螺帽显示出更高的OTR。这就是为什么合成容器封闭体主要占领了“新”酒市场部分而未能在打开之前需保持几年的酒中获得类似收益的主要理由。

对于泡沫“塑料”容器封闭体，封闭体OTR与胞体结构和密度紧密相关，因为实际的封闭体材料对最终值仅具有限的影响。不同的塑料材料具有稍微不同的OTR，但是密度和胞体尺寸主要影响OTR。

再者，对于这些泡沫材料，好的OTR性能(低传输率)大体上由高密度也就是硬的容器封闭体获得。显示出可接受机械性能的低OTR塑料封闭体的创建也存在困难。

选择容器封闭体不再只是一种以最低可能成本密封瓶中酒的方式。容器封闭体和储存条件决定了瓶中酒的演变。如果所有的影响酒演变的成分与所需和期望的结果一致匹配的话，一段时间后有价值的酒品尝经历仅成为现实。

具有不同OTR的不同容器封闭体对于给定的酒在几年中在瓶中的演变和发展过程具有深刻的影响。葡萄酒酿造学中的现有理论建议，当酒装瓶时葡萄酒酿制术研究者的职责没有结束，而是延伸到酒供应给消费者为止。这种酒在容器中完成的感官演变是调节消费者经历的主要因素。因此，装瓶条件和包括容器封闭体、影响感官演变的所有因素应该在葡萄酒酿制术研究者的直接控制之下。容器封闭体的选择和特定特性优选地是葡萄酒酿制术研究者的主要责任，并可影响容器打开时如何品尝酒。容器封闭体的选择对将来的消费者经历已经变得至关重要。封闭体的选择控制了瓶装酒在瓶内部经历的缓慢氧化、还原或聚合反应(所有其它条件相等-瓶子大小、温度、温度周期、垂直或水平瓶保存等)。

一种同样适合所有类型的酒和所有储存时间的“通用”容器封闭体是不可行的。不同的酒和不同的储存时间需要具有不同OTR的不同封闭体，但所有的封闭体必需显示出类似的机械特性。酒的技术专家/葡萄酒酿制术研究者必需确定需要什么样的OTR特性，以便各种酒在理想条件下储存特定的年限后达到最优成熟水平。

由于这种新的需要，合成容器封闭体的几个生产者开始上市具有不同OTR的不同封闭体，并设法延长建议的酒储存期。在本领域中缺乏新的投入正在限制进步。

发展用于酿酒工业的容器封闭体的另一个问题是封闭体需要经受大量的在酒产品装瓶和密封后的储存期间发生的压力累积。在较热月份期间在酒的自然膨胀期间，瓶内的压力增加并且将负荷强加于必需抵抗的封闭体上。必须防止封闭体位移离开瓶子。结果，容器封闭体必需能够与瓶颈安全、亲密、摩擦接合在一起，以抵抗任何这种压力累积。

在酿酒工业中，封闭体与瓶颈的可靠密封接合必需在封闭体插入到瓶颈后立即实质性地完成。在正常的酒加工期间，如上所述，容器封闭体被压缩并插入到瓶颈中以使封闭体能够膨胀到位并密封瓶子。然而，在插入瓶子中时，这种膨胀应该立即发生，因为在封闭体插入到瓶颈后，许多处理者会侧倾瓶子或将瓶颈朝下，使得瓶子保持在此位置一段时间。如果封闭体不能快速地扩大到与瓶颈的壁可靠紧密的摩擦接触和接合，将发生渗漏。

优选地，使用合理的拔出力将容器封闭体从瓶子中去除。尽管实际的拔出力在很宽的范围内延伸，一般可接受地，传统的拔出力通常在100磅以下。在瓶子的安全密封和提供用于将封闭体从瓶中去除的合理拔出力之间必需获得平衡。由于这两种特征的需求彼此直接相反，所以必需实现仔细的平衡以便封闭体能够安全地密封瓶子中的酒、防止渗漏和气体传输，同时也使得无需使用过大的拔出力才能从瓶中拔出。

现有的替换系统不足以满足酒装瓶工业的苛刻需求。因此，需要一种具有改良封闭体特性的用于容器的改良合成封闭体。需要一种设计塑料封闭体的新方法。

发明内容

本发明的实施例通过提供具有改良封闭体特性的合成容器封闭体解决了许多问题和/或克服了现有技术的许多缺点和劣势。

特别是，本发明的实施例通过提供具有非圆柱内核轮廓的合成容器封闭体完成这个任务。本发明的实施例优选地提供一种容器封闭装置，该容器封闭装置包括具有非圆柱轮廓的内核、同心地包围内核的外层，并且其中，结合的内核和外层的外部轮廓是大体圆柱形的。

在本发明的优选实施例中，内核优选地包括不同于外层的化学成分或物理特性。内核和外层优选地包括至少一种热塑性树脂。该至少一种热塑性树脂优选地选自烯烃、烯烃共聚物、包括烯烃的混合物、苯乙烯系、苯乙烯系共聚物、包括苯乙烯系的混合物以及上述任何成分的组合。该至少一种热塑性树脂优选地是泡沫化的。内核和外层优选地是挤压的。

本发明的实施例优选地包括具有大体上正弦形的纵向轮廓的内核。该正弦概念在两维中通过三个参数即正弦波长、振幅和正弦轴线到容器封闭体轴线的距离来说明(见图21)。

大体上正弦形的纵向轮廓的波长优选地大体上等于容器封闭装置的长度、大约等于容器封闭装置长度的倍数、大约等于容器封闭装置长度的因数以及上述各项的组合(见图22A-22C)。正弦振幅可在0到封闭体半径之间变化(见图23A-23C)。对于同样的波长和振幅，正弦轴线和封闭体轴线之间的距离也可大体上变化，但在这种情况下受振幅限制(见图24A-24C)。取决于振幅和波长的不同值，内核在沿容器封闭装置长度的适当位置可具有一个或多个最大直径。可替代地，内核可沿容器封闭装置长度具有不对称的纵向轮廓。第一核和第二核沿纵向方向的直径或截面面积的比率也将随正弦轴线和封闭体轴线之间的距离变化，优选地根据期望的应用而变化。

在本发明的优选实施例中，容器封闭装置优选地被压缩并在释放压缩力之前插入到容器的开口中，并允许容器封闭装置膨胀和密封容器的开口。内核和外层的特性优选地确定将容器封闭装置从容器开口中去除所需的拔出力。

本发明的实施例优选地还具有由内核和外层的截面面积的比率以及内核和外层的成分和密度所确定的可压缩性、松弛力、拔出力以及通过容器封闭装置的氧传输水平。

在本发明的优选实施例中，容器封闭装置的长度可沿容器封闭装置以预定长度切成更短的纵段。

本发明实施例可包括沿容器封闭装置的纵向长度所创建的一个或多个环，其中，在创建所述环的地方，内核延伸到容器封闭装置的外边缘。

本发明提供了一种容器封闭体，包括：具有非圆柱形轮廓的内核；一个或多个同心地包围内核的外层；其中组合的内核和外层的外部轮廓大体上是圆柱形的。优选地，内核包括内核材料，该内核材料的化学成分或物理特性不同于一个或多个外层的材料的化学成分或物理特性。优选地，内核和外层中的至少一个包括至少一种热塑性树脂。优选地，该至少一种热塑性树脂选自下列成分组成的组：烯烃、烯烃共聚物、包括烯烃的混合物、苯乙烯系、苯乙烯系共聚物、包括苯乙烯系的混合物和上述成分的组合。优选地，热塑性树脂中的至少一种是泡沫化的。优选地，容器封闭体具有纵向圆柱轴，并且其中内核的成分或至少其中一个所述一个或多个外层的成分纵向地变化。优选地，所述内核和外层是挤压的。优选地，内核的截面具有大体上正弦形的纵剖轮廓。优选地，所述大体上正弦形的纵向轮廓的波长选自下列各项组成的组：大体上等于所述容器封闭体的长度、大体上等于所述容器封闭体的长度的倍数、大体上等于所述容器封闭体的长度的因数、以及以上各项的组合。优选地，所述内核在沿所述容器封闭体的长度的适当位置处具有一个或多个最大直径。优选地，内核沿容器封闭体长度具有不对称的纵向轮廓。

本发明还提供了一种封闭容器的方法，该方法包括：形成容器封闭体的内核；用一个或多个外层同心地包围所述内核以形成基本上圆柱形的容器封闭体；以及使用所述容器封闭体封闭容器的开口。优选地，所述使用包括：压缩所述容器封闭体；将所述容器封闭体插入容器的开口中；以及释放所述压缩并允许所述容器封闭体膨胀和密封所述容器的所述开口。优选地，所述形成和同心地包围中的一个或两个包括挤压。优选地，所述方法进一步包括将所述挤压内核和一个或多个层切成一个或多个预定长度以形成所述容器封闭体。优选地，所述形成和同心地包围包括纵向地变化所述内核的截面面积与所述一个或多个外层的截面面积的比率，以确定所述容器封闭体的一种或多种物理特性。优选地，所述纵向地变化确定所述容器装置的松驰力和自所述容器的所述开口去除所述容器封闭装置所需的拔出力的中的一个或两个。优选地，所述纵向地变化确定通过所述容器封闭体的氧传输水平。优选地，所述形成和同心地包围包括沿容器封闭体的纵向长度创建一个或多个环，其中在创建所述环的地方，所述内核延伸到所述容器封闭体的外边缘。优选地，所述至少一种热塑性树脂是泡沫化的。

在另一个方面，本发明提供了一种容器封闭体，包括：具有第一成分的挤压内核，所述挤压内核沿容器封闭体的长度具有可变截面区域；具有第二成分的挤压外层，所述挤压外层同心地围绕所述挤压内核；并且其中，所述挤压外层的外部轮廓大体上是圆柱形的。优选地，所述至少一种热塑性树脂是泡沫化的。

在再一个方面，本发明提供了一种容器封闭体，包括：具有纵向圆柱轴的圆柱形主体，其中，所述主体包括成分沿纵向变化的材料。优选地，所述主体包括核和一个或多个同心地包围所述核的层，并且其中，所述核以及所述一个或多个层中的至少一个的所述成分纵向地变化。优选地，所述核以及所述一个或多个层中的至少一个具有沿纵向变化的截面区域。优选地，所述主体包括具有第一成分的第一纵向部分和具有第二成分的第二纵向部分。优选地，所述材料的成分连续地变化。

本发明提供了一种合成容器封闭体，一方面，其可规划为用于容器内含物保存和保护的较好密封特性而不会使诸如易于插入和取出的特性折中，另一方面，其可为不同应用进行定制。

通过考虑以下的具体说明、附图和权利要求，本发明的附加特征、优点和实施例得以阐述或变得清楚明白。此外，应当了解的是，本发明的上述发明内容和下述具体实施方式的说明两者都是示例性的，并且旨在不限制权利要求所限定的本发明范围的情况下提供进一步的解释。

附图说明

包括在此用来提供对本发明的进一步理解并结合到本文中构成本说明一部分的附图图示了本发明的优选实施例，并且与详细的说明一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是可压缩性和松弛力对泡沫密度的图；

图2是氧传输率对泡沫密度的图；

图3是可变截面装置中的松弛力对均质挤压装置中的松弛力的图；

图4是可变截面装置中的松弛力在不同正弦振幅处的图；

图5是可变截面装置对均质挤压装置中的氧传输率的比率图；

图6A是固态的、均质的现有技术的容器封闭体的透视图；

图6B是现有技术的具有被非常薄的外层包围的圆柱内核的容器封闭体的透视图；

图6C是具有被外层包围的圆柱形内核的共挤压容器封闭体的透视图；

图7A是示出了容器封闭体的锥形内核的容器封闭体的透视图；

图7B是图7A的容器封闭体的剖面图；

图7C是图7A的容器封闭体在容器封闭体的第一末端的端视图；

图7D是图7A的容器封闭体在沿容器封闭体的中心点的截面视图；

图7E是图7A的容器封闭体在容器封闭体的第二末端的端视图；

图8A是容器封闭体的透视图，示出了正弦形结构的容器封闭体的核和外层(“桶”构造)；

图8B是图8A的容器封闭体的剖面图；

图8C是图8A的容器封闭体在容器封闭体的第一末端的端视图；

图8D是图8A的容器封闭体在沿容器封闭体的中心点的截面视图；

图8E是图8A的容器封闭体在容器封闭体的第二末端的端视图；

图9A是容器封闭体的透视图，示出了另一个正弦形结构的容器封闭体的内核和外层(“沙漏”构造)；

图9B是图9A的容器封闭体的剖面图；

图9C是图9A的容器封闭体在容器封闭体的第一末端的端视图；

图9D是图9A的容器封闭体在沿容器封闭体的中心点的截面视图；

图9E是图9A的容器封闭体在容器封闭体的第二末端的端视图；

图10是具有波长大约等于容器封闭体长度的正弦结构的容器封闭体的纵向截面视图；

图11是具有波长大约等于容器封闭体长度的二分之一的正弦结构的容器封闭体的纵向截面视图；

图12是具有波长大约等于容器封闭体长度的四分之三的正弦结构的容器封闭体的纵向截面视图；

图13是具有波长大约等于两倍容器封闭体长度的正弦结构的容器封闭体的纵向截面视图；

图14是挤压容器封闭体的较长段切成两个同样的如图7A所示的容器封闭体的纵向截面视图；

图15是具有比容器67的半径小的非正弦波幅的容器封闭体的纵向截面视图；

图16是具有波幅大约等于容器封闭体半径的容器封闭体的纵向截面视图；

图17是根据本发明的具有内核和两个外层的容器封闭体的透视图；

图18是根据本发明的具有内核和两个外层的容器封闭体的透视图，其中，一个层的成分沿纵向变化；

图19是根据本发明的容器封闭体的透视图，其中，封闭体的成分连续地沿纵向变化；

图20是根据本发明的容器封闭体的透视图，其中封闭体的成分根据正弦函数了连续地沿纵向变化；

图21是示出了参数A、B和C的正弦构造的截面视图；

图22A是具有等于容器封闭体长度的波长(B)的正弦构造的截面视图；

图22B是具有等于两倍容器封闭体长度的波长(B)的正弦构造的截面视图；

图22C是具有等于容器封闭体长度一半的波长(B)的正弦构造的截面视图；

图23A是具有等于容器封闭体长度的波长且具有中振幅(A)的正弦构造的截面视图；

图23B是具有等于容器封闭体长度的波长且具有小振幅(A)的正弦构造的截面视图；

图23C是具有等于容器封闭体长度的波长且具有大振幅(A)的正弦构造的截面视图；

图24A是具有等于容器封闭体长度的波长并在正弦曲线和容器封闭体轴之间具有中距离(C)的正弦构造的截面视图；

图24B是具有等于容器封闭体长度的波长并在正弦曲线和容器封闭体轴之间具有小距离(C)的正弦构造的截面视图；以及

图24C是具有等于容器封闭体长度的波长并在正弦曲线和容器封闭体轴之间具有大距离(C)的正弦构造的截面视图。

具体实施方式

本发明中的某些实施例优选地提供了沿容器封闭体长度具有不同截面的多部件容器封闭体。在这些实施例中，容器封闭体的各个部件优选地以优化的方式作用以平衡氧传输率(OTR)与密封能力、易于插入、去除以及重新插入。本发明的其它实施例优选地“分解”了不同的冲突需求，使得这种容器封闭体的总体性能优选地是不同最佳值的组合。

为了有效地生产这种容器封闭体，本发明的实施例优选地与连续挤压兼容。附件的批插入或其它不同组件，如圆盘或金属薄片，更复杂，因而更昂贵。

因此，本发明的目的是提供一种大体圆柱形的容器封闭体，该容器封闭体由多于一个的相邻的、非圆柱形的内部轮廓组成，这些内部轮廓具有不同的特性、密度等，使得可简单地通过操作容器封闭体设计的几何参数，即沿容器封闭体的长度，来获得一系列连续的容器封闭体特性。

以这种方式，有可能组合出前面提及的冲突目标的最好方面，并开发出不仅各个个体特性优异而且也允许容器封闭体特性，也就是OTR和机械性能，连续变化的容器封闭体。这就在不需要明显的附加材料成本或机械设置时间的情况下，产生了为消费者定制的产品。

本发明也优选地允许产生非常高的封闭玻璃密封能力的容器封闭体区域，该区域产生局部的高松弛力而不超过一般可接受的总体可压缩性需求。这些容器封闭体仍可用于标准的插入设备，并且仍然获得标准的移除力。即使是对于具有广泛的“桶”变形的瓶颈，这也是正确的。

优选地是，可变几何设计还允许产生可控的、连续可变的且特制的容器封闭体OTR。

图1是可压缩性和松弛力对泡沫密度的图。图2是氧传输率对泡沫密度的图。

如果考虑了下列试验/计算特性，可变截面概念容器封闭体与同样密度的均质容器封闭体的增强特性将变得清楚。在本公开中，当应用到容器封闭体时，“均质”表示材料的成分和材料的密度在整个容器封闭体中是一致的。

采用如图8A-8E所示的“桶”构造作为示例，其具有等于容器封闭体长度的正弦波长、400kg/m³(千克/立方米)的内核和320kg/m³(即更低密度)的外层。所有其它参数相等的不同正弦振幅能给出不同比例的内核和外层构成。

第一容器封闭体构造有容器封闭体67％重量的内核和容器封闭体33％重量的外层，这导致了370Kg/m³的平均密度。沿容器封闭体长度的松驰力从具有较厚较硬内核的中段处的最大值28daN(十牛顿)变化到容器封闭体两末端处的最小值18daN，如图3中曲线所示。第二容器封闭体构造有均质结构并具有370Kg/m³的密度。该第二容器封闭体示出了沿容器封闭体长度具有不变的松驰力24daN，如图3中的水平线所示。第一构造的可变截面形状在中段提供了比相应同一密度均质构造更高的松驰力。这提供了改良的局部密封“环”。同时，该第一构造在容器封闭体的两末端还提供了较低的松弛力和可压缩性。较低的松弛力和可压缩性使容器封闭体在瓶颈中的插入和重新插入更容易。

在此相同的“桶”构造中，不同的正弦振幅具有不同比例的内核和外层。这就导致在中段中具有基本相同的松弛力和密封特性，而在两末端具有不同的可压缩性和松弛力。图4描述了两个额外的示例，这些示例在内核和外层之间具有不同比例：81-19(382Kg/m³)和93-7(393kg/m³)。注意，在这两种情况下的均质松弛力(水平线未示出)分别是26daN和27daN，因为各个平均密度不同并且两者都比第一种情况下的370kg/m³高。

相比具有相同泡沫密度、不变截面的第二容器封闭体而言，密封“增强”对具有高振幅正弦可变截面(低密度外部化合物占较高百分比或较低的平均容器封闭体密度)的第一容器封闭体更好。这是因为第一容器封闭体具有定位于此的桶的高密度内环，与具有同样泡沫密度设计的不变截面相比，该内环造成最大的不同。

关于第一和第二容器封闭体OTR能得到类似的结论。图5表示第一和第二容器封闭体的OTR比率。具有相同泡沫密度的不变截面的均质第二容器封闭体的OTR由5mm切片试验实验性地测量，并且以各容器封闭体截面的平均密度计算具有高振幅正弦可变截面(较高百分比的低密度外部化合物或较低的平均容器封闭体密度)的第一容器封闭体的OTR。图5示出了具有可变截面构造的第一容器封闭体一般改进/降低了容器封闭体OTR。再者，正弦振幅越大，增强越大。例如，80-20内核-外层比例构造将为具有相同密度不变截面的容器封闭体的OTR的约79％，因此改善了21％。

一般地，所有其它因素相等，即各个内核和外层的材料组成和密度、可压缩性和松弛力以及OTR取决于几何构造。因此，利用几何构造控制，与先前的均质或不变截面容器封闭体相比，有可能同时改善容器封闭体OTR以及可压缩性和松弛力。

基于将用于两个或多个内部不同化合物的几何参数组合到当前考虑的用于单层或涂层棒挤压的其它变量例如化合物配方、密度等的内部设计中，本发明的实施例优选地允许连续地生产在前面讨论的所有议题中对酒工程师的详细规格进行定制的可再生的恒定特性的合成容器封闭体。

参考附图来描述本发明的实施例。图6A是具有固体的、均质成分的容器封闭体10的透视图。图6B是具有内核12和薄外层13的容器封闭体11的透视图。图6C是具有被外层15包围的核14的容器封闭体16的透视图。内核14是圆柱形的并且被圆筒形外层15包围。

本发明的各种示例性实施例在图7A到20中示出。根据本发明的容器封闭体的一般特征、材料和特性结合最初的几个示例性容器封闭体例如17或29来讨论，尽管应当理解的是，任何这种讨论也应用到本发明其它实施例中，包括但不限于下面描述的实施例。

图7A-7E所示的实施例包括锥形内核19和相应的反锥形外层21，以产生总体上大体圆柱形的容器封闭体17。容器封闭体17的内核19优选地具有逐渐变大的较小轮廓，其自第一末端23(图7C)沿纵向轴线通过中心区域25(图7D)并到达相对的末端27(图7E)纵向地延伸。在此实施例中，内核19通常具有圆锥形或截头圆锥形形状。通过比较图7C、7D和7E可以看出，内核19的截面面积与外层21的截面面积的比率纵向地变化，也就是说沿圆柱体的长度在圆柱轴的方向上变化。也就是说，图7C所示的末端23处的核区域22与外层区域24的比率不同于图7D所示的中心点处的核区域26与外层区域28的比率，图7D所示的情况也不同于图7E所示的末端27处的核区域30与外层区域32的比率。

内核19的可变轮廓允许控制容器封闭体17的各种特性。例如，内核19优选地比外层21的密度高和/或更硬。其它相对的密度和硬度是可能的。一般圆锥形或截头圆锥形内核19优选地允许改善容器封闭体17到容器的插入。例如，在容器封闭体17的末端23处的更少比列的更高密度和/或更硬的内核19优选地允许配合到容器中的末端23更易压缩。容器封闭体17的不对称压缩优选地使容器封闭体17更易插入到容器中，同时维持了容器封闭体17的末端27处的更高比例的更高密度和/或更硬的内核具有密封特性。

内核和外层的成分可沿封闭体的长度纵向地变化。当使用此纵向变化的成分时，本发明考虑了简单的圆柱形内核14和相应的简单的圆柱形外层15可用来形成如图6C所示的容器封闭体16。优选地，如图中所示的纵向变化的轮廓与纵向变化的成分组合。操纵内核14、19和外层15、21的成分和轮廓用来确定封闭体的期望特性以便确定通过用容器封闭体17密封的容器开口的氧传输水平。例如，氧传输优选地以较高或较低速率通过内核14、19或外层15、21。如果期望低的氧传输，优选地，调整内核14、19与外层15、21的比例以增加具有较低氧传输特性的材料的比例。优选地，当酒在容器中时，改变氧传输以产生期望的酒演变路径。使用本发明的实施例，容器封闭体特性被优选地特别选择以在特定存储时间后获得某些期望的酒演变。

内核19和外层21的构成和/或几何构造以及内核19和外层21的特性可对机械特性即松弛力和拔出力等以及氧传输率而这具有实质影响。优选地，通过沿容器封闭体17的纵向长度改变内核19与外核21的比例，可类似地调整容器封闭体17的其它特性，例如可压缩性和松弛性。

图8A-8E示出了容器封闭体29，其具有可变截面区域的内核31和相应反向可变截面区域的外层33以产生总体上大体圆柱形的容器封闭体29。容器封闭体29的内核31的可变轮廓可自狭窄的第一末端35(图8C)沿纵向轴线增大到更宽的中心区域37(图8D)然后缩减到狭窄的相对末端39(图8E)。在容器封闭体29的中心具有更大直径轮廓的内核31优选地顾及了容器封闭体29到容器的改进插入和重新插入以及容器封闭体29自容器的改进移除。例如，容器封闭体29的末端35处的更少比例的更高密度和/或刚性内核31优选地顾及了配合到容器中的末端35的更易压缩。容器封闭体29的压缩轮廓优选地使容器封闭体29更易插入到容器。此外，通过增加接收主拔出力的容器封闭体29的末端39处的柔性和压缩性，容器封闭体29的末端39处的更少比例的更高密度和/或刚性内核31优选地顾及了从容器中去除容器封闭体29所用的末端39的更易压缩。

内核31优选地具有由可变纵向截面轮廓产生的非圆柱形轮廓。外层33优选地具有与内核31的轮廓反相关的轮廓，使得整个容器封闭体29具有大体圆柱形的轮廓。本文中，“大体圆柱形”考虑了轮廓中的非理想性以及故意的与圆柱形的小变化，例如一个或多个纵向部分如一个末端或两个末端制作得比其它纵向部分略大或略小的实施例。优选地，将总体上圆柱形的轮廓的尺寸制作成适合容器中的特定开口。优选地，容器封闭体29设计成封闭和密封酒瓶。然而，如本专利中公开的容器封闭体设计可用来密封其它容器或作其它用途。内核31和外层33优选地由具有不同特性的不同材料或者具有可变特性的相同材料构成。例如，内核31可由烯烃或其混合物构成，外层33可由苯乙烯系及其混合物构成。在另一个示例中，内核31可由制成高密度泡沫的烯烃构成，外层33可由制成低密度泡沫的烯烃构成。在本发明的优选实施例中，内核31和外层中的一个或两个或者两者都由热塑性树脂构成。热塑性树脂优选地为烯烃、烯烃共聚物、包括烯烃的混合物、苯乙烯系、苯乙烯系共聚物、包括苯乙烯系的混合物以及这些树脂的组合物。其它热塑性树脂或类似材料优选地用于本发明的实施例中。优选地，选择内核31和外层33的材料以获得期望的自然气味/香味级别以及在容器封闭体29上发出的清洁味道和闻起来中性的水味/乙醇味。如果使用了热塑性树脂，热塑性树脂优选地进行发泡或其它处理。泡沫密度优选地通过对热塑性树脂的处理来改变。

内核31和外层33优选地是挤压层。在本发明的优选实施例中，内核31和外层33优选地以同心方式共挤在彼此之上，以产生容器封闭体29。也可想到产生容器封闭体29的其它过程。

在容器封闭体的创建过程中，优选地使用附加层。例如，如果使用三个层，第一层将会是具有非圆柱形轮廓的内层。优选地，剩余层中的至少一层优选两层也会是非圆柱形的轮廓，并在组合在一起时，优选地创建出总体上圆柱形的轮廓。优选地，容器封闭体中的各层具有沿封闭体长度的可变截面区域，同时在将所有层组合后，维持大体圆柱形的外部截面区域。

一旦创建了容器封闭体29，容器封闭体29优选地通过传统手段插入到容器的开口。容器封闭体29优选地置于位于容器开口上方的爪形夹紧元件内。爪形夹紧元件可将容器封闭体29压缩成充分小于其原始直径的直径。一旦容器封闭体29被完全压缩，柱塞优选地将容器封闭体29移入容器的颈部。容器封闭体29上的压缩力优选地被释放，并且容器封闭体29优选地膨胀到与容器的内径接合，从而产生密封。松弛力优选地为由容器封闭体29抵靠容器颈部形成密封所作用的力的量。压缩力和松弛力优选地通过改变内核31和外层33的形状、内核31和外层33的组分、泡沫密度以及容器封闭体的其它构造进行调节。

容器封闭体29优选地允许通过使用合理的拔出力将封闭体从容器中移除。拔出力是将容器封闭体29自容器中移除所需的力的量。优选地创建了防止泄漏和气体传输的密封，同时允许不用使用过度的拔出力将容器封闭体29自容器中移除。

图9A-图9E示出了容器封闭体41，其具有可变内核43和相应外层43以产生总体上大体圆柱形的容器封闭体41。容器封闭体41的内核43优选地自宽的第一末端35(图9C)沿纵向轴线通过狭窄的中心区域49(图9D)再到较宽的相对末端51(图9E)变化。在容器封闭体41的中心区域49处更窄的内核43优选地顾及了在容器封闭体41两端的改良密封特性。容器封闭体41优选地具有较宽的第一末端47和较宽的相对末端51以与容器形成多个刚性密封。例如，容器封闭体41的第一末端47和相对末端51处的更大比例的更高密度和/或刚性的内核43优选地顾及了在容器封闭体41的任一个末端处的可靠密封，并且防止不合需要的氧传输给容器的所容物或者从中传出。

在容器封闭体的创建期间，内核截面区域的形状优选地基于正弦函数变化。也可优选地使用其它变化样式，比如阶梯函数或其它类似函数。由于制造的考虑，正弦构造是优选的，但是其他构造也是可能的。正弦纵向形状的波长优选地是变化的，以产生用于容器封闭体的不同特性。正弦纵向轮廓优选地具有一个或多个在相对于容器封闭体长度的不同位置产生不同的最大核直径的幅值最大值。正弦纵向轮廓的波长优选地大体上等于容器封闭体的长度，大约等于容器封闭体长度的倍数，大约等于容器封闭体长度的因数，和/或组合或者变体。例如，图10是波长大约等于容器封闭体长度的容器封闭体53的纵向截面视图。图11是波长大约等于容器封闭体长度的二分之一的容器封闭体55的纵向截面视图。图12是波长大约等于容器封闭体长度的四分之三的容器封闭体57的纵向截面视图。图13是波长大约等于两倍容器封闭体长度的容器封闭体59的纵向截面视图。

如图10-13所见，每次内核54到达容器封闭体53、55、57、59的外部时，内核54优选地形成有环56，该环在封闭体被使用时将与容器接触。各容器封闭体53、55、57、59上的一个或多个环56由于内核和外层之间的材料变化优选地产生可变的密封特性。如果内核54具有不同于外层58的密度或硬度，那么容器封闭体53、55、57、59和容器之间的密封就会优选地改变。

图14是挤压容器封闭体的较长段切成两个同样的如图13所示的容器封闭体的纵向截面视图。容器封闭体通常挤压成具有正弦或其他样式的内核63的长段61。挤压容器封闭体的长段61然后以预定长度切开，以产生尺寸适合特定应用的各个容器封闭体65。优选地，挤压容器封闭体的长段优选地切开使得内核的期望形状对于各个单独的容器封闭体是相同的。

图15是具有比容器67的半径小的非正弦波幅的容器封闭体67的纵向截面视图。本实施例中的内核69的波幅不延伸到容器封闭体67的外表面。在这种情况下，内核69优选地被外层71所覆盖。

图16是波幅大约等于容器封闭体73半径的容器封闭体73的纵向截面视图。内核75的波幅优选地延伸到容器封闭体73的外表面。在此实施例中，内核75在区域76内将不再被外层77所覆盖。

图17是根据本发明的具有内核81和两个外层82、83的容器封闭体80的透视图。在此实施例中，内核81是圆柱形的，第一外层82具有可称为沙漏轮廓的正弦轮廓，并且第二外层83具有相反于第一外层82轮廓的轮廓，结果是，容器封闭体80的外轮廓是大体圆柱形的。

图18是根据本发明的具有内核86和两个外层87、88的容器封闭体85的透视图，其中，一个外层(87)的成分纵向地变化。在容器封闭体85中，核86类似于图7中的实施例逐渐变细，第一外层87具有反向轮廓，使得外表面是大体圆柱形的，并且第二外层88为薄皮88，优选地为以最优方式保护内层和/或与瓶壁相互作用的皮。第二外层88具有两个具有不同成分的部分89A和89B。

图19是根据本发明的容器封闭体90的透视图，其中，封闭体的成分连续地纵向变化。在此示例中，封闭体90仅具有核芯层91。核芯层91在一个末端92处具有成分94A，在另一个末端93处具有成分94B，在两个末端之间以连续方式自主要为成分94A的成分逐渐变化到主要是成分94B的成分。在优选实施例中，一种成分94A为相对柔软的、相对低体积密度的发泡树脂；并且另一种成分94B为具有更高体积密度、明显不太柔软的树脂，或者核的树脂的化学成分可改变以获得不同的结果和不同的特性。

图20是根据本发明的容器封闭体的透视图，其中封闭体的成分根据正弦函数连续地纵向变化。在此示例中，容器封闭体100仅具有核芯层96。核芯层96在末端97、99处具有成分95A，在中间98处具有另一成分95B，在两者之间具有以连续方式自主要为成分95A的成分逐渐变化到主要是成分95B的成分然后逐渐变化返回到主要为成分95A的成分。在优选实施例中，一种成分95A为相对柔软的、相对低体积密度的发泡树脂，并且另一种成分95B为具有高体积密度、明显不太柔软的树脂，或者成分可从末端处的泡沫塑料变化到中间处的密实的非泡沫塑料。在另一个实施例中，成分的化学组成将改变。成分的变化优选地根据正弦波形。优选地通过根据正弦波形挤压然后将挤压品切成单独的容器封闭体长度，并使正弦波形的波长大体上等于容器封闭装置的长度、大约等于容器封闭装置长度的倍数、大约等于容器封闭装置长度的因数或者它们的组合，来制造容器封闭体。

尽管前文的描述涉及了本发明的优选实施例，应当注意的是，其它变形和修改对本领域技术人员而言是显而易见的，并且这些变形和修改可在不背离本发明的精神和范围的情况下做出。此外，结合本发明一个实施例所描述的任何特征优选地可与其它实施例结合使用，即便在上文未明确地指出。

Claims

1.一种容器封闭体(17，29)，包括：具有非圆柱形轮廓的内核(19，31)；同心地围绕所述内核的一个或多个外层(21，33)；所述一个或多个外层中的第一个邻近所述内核并且与所述内核具有界面区域；所述内核和所述一个或多个外层具有不同的成分；并且其中，组合的内核和外层的外部轮廓是大体圆柱形的；所述容器封闭体的特征在于：

所述内核以及所述一个或多个外层中的所述第一个在沿所述封闭体长度的每一个截面处均存在；并且

所述内核以及所述一个或多个外层中的所述第一个之间的所述界面沿所述封闭体的整个长度具有连续地平滑变化。

2.如权利要求1所述的容器封闭体，其中，所述内核和所述外层中的至少一个包括至少一种热塑性树脂。

3.如权利要求2所述的容器封闭体，其中，所述至少一种热塑性树脂选自下列成分组成的组：烯烃、烯烃共聚物、包括烯烃的混合物、苯乙烯系、苯乙烯系共聚物、包括苯乙烯系的混合物以及上述成分的组合。

4.如权利要求2所述的容器封闭体，其中，所述热塑性树脂中的所述至少一种是泡沫化的。

5.如权利要求1所述的容器封闭体，其中，所述容器封闭体具有纵向圆柱轴，并且其中，所述内核的成分或至少其中一个所述一个或多个外层的成分纵向地变化。

6.如权利要求1所述的容器封闭体，其中，所述内核和所述外层是挤压的。

7.如权利要求1所述的容器封闭体，其中，所述内核的截面具有大体上正弦形的纵向轮廓。

8.如权利要求7所述的容器封闭体，其中，所述大体上正弦形的纵向轮廓的波长选自下列各项组成的组：大体上等于所述容器封闭体的长度、大体上等于所述容器封闭体的长度的倍数、大体上等于所述容器封闭体的长度的因数、以及以上各项的组合。

9.如权利要求1所述的容器封闭体，其中，所述内核在沿所述容器封闭体的长度的适当位置处具有一个或多个最大直径。

10.如权利要求1所述的容器封闭体，其中，所述内核沿所述容器封闭体的长度具有不对称的纵向轮廓。

11.一种封闭容器的方法，所述方法包括：形成容器封闭体的内核；用一个或多个外层同心地包围所述内核以形成基本上圆柱形的容器封闭体；所述一个或多个外层中的第一个邻近所述内核并且与所述内核具有界面区域，所述内核以及所述一个或多个外层具有不同的成分，所述容器封闭体具有纵向圆柱轴；以及使用所述容器封闭体封闭容器的开口；所述容器封闭体的特征在于：

所述形成步骤包括正弦形变化所述内核的纵向轮廓。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述使用包括：

压缩所述容器封闭体；

将所述容器封闭体插入容器的开口中；以及

释放所述压缩并允许所述容器封闭体膨胀和密封所述容器的所述开口。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述形成和同心地包围中的一个或两个包括挤压。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括将所述挤压内核和一个或多个层切成一个或多个预定长度以形成所述容器封闭体。

15.如权利要求11所述的方法，其中，所述形成和同心地包围包括纵向地变化所述内核的截面面积与所述一个或多个外层的截面面积的比率，以确定所述容器封闭体的一种或多种物理特性。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述纵向地变化确定所述容器装置的松驰力和自所述容器的所述开口去除所述容器封闭装置所需的拔出力的中的一个或两个。

17.如权利要求15所述的方法，其中，所述纵向地变化确定通过所述容器封闭体的氧传输水平。

18.如权利要求11所述的方法，其中，所述形成和同心地包围包括沿容器封闭体的纵向长度创建一个或多个环，其中在创建所述环的地方，所述内核延伸到所述容器封闭体的外边缘。