CN109689303B

CN109689303B - 具有可延展的裙边衬圈的真空保持器

Info

Publication number: CN109689303B
Application number: CN201780054703.4A
Authority: CN
Inventors: 克里斯托弗·罗伯特·莱曼; 杰森·马修·奥恩多夫; 马库斯·沈
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2020-10-13
Anticipated expiration: 2037-09-08
Also published as: JP6781339B2; EP3509794A1; EP3509794B1; US10221017B2; MX2019002775A; HUE051061T2; US20190161281A1; WO2018049090A1; EP3509795B1; PL3509795T3; US20180072505A1; CA3036087A1; US11661286B2; CA3036087C; JP2019529133A; CN109689304B; US10442629B2; CN109689304A; EP3509795A1; US20180071923A1

Abstract

本发明公开了真空保持器(20)和用于保持制品(10)的方法。所述真空保持器(20)包括主体(22)，所述主体具有表面(16,28)和通向所述表面(16,28)的空气通道；和阀门(24)，所述阀门接合到所述主体(22)并且与所述空气通道(26)流体连通。制品(10)可被放置成与所述主体(22)的所述表面(16,28)相邻，并且可通过所述空气通道(26)抽真空，以将所述制品(10)保持到所述真空保持器(20)。所述阀门(24)维持所述制品(10)与所述真空保持器(20)之间的所述真空而不连接到真空源(60)，直到希望从所述真空保持器(20)释放所述制品(10)。所述制品还由柔性衬圈支撑。

Description

具有可延展的裙边衬圈的真空保持器

技术领域

本公开涉及用于制品的真空保持器、真空保持器和制品的组合、具有自主真空的载体、用于保持和传送制品的系统、以及用于保持和传送制品的方法。

背景技术

在专利文献中和互联网上公开了各种保持和传送制品的设备和方法。公开了保持和/或传送制品的设备和方法的专利出版物包括：美国专利3,229,953，Muir,Jr.；美国专利3,426,884，Donner；美国专利3,941,237，MacGregor,Jr.；美国专利5,154,380，Risca；美国专利5,651,941，Stark等人；美国专利8,813,951，Forsthoevel等人；美国专利9,032,880B2，King等人(转让给MagneMotion,Inc.)；美国专利9,085,420 B2，Williams等人；以及美国专利9,193,108 B2，Seger等人。以下互联网站上示出了一些类型的真空保持装置：www.hysitron.com；www.toolocity.com；以及www.vacmotion.com。

许多当前的传送系统使用塑料“弹力盘”来在传送系统周围运输瓶子。此类传送机系统存在许多缺点。塑料弹力盘常常被制成仅适配一种尺寸和形状的制品，诸如瓶子。弹力盘还遮挡了制品的部分，使得无法将装饰物诸如标签、贴纸、收缩套管等施加到制品的在弹力盘后面的部分。

在传送机中，通过真空将制品保持在传送机上的适当位置，传送机通常具有从真空泵延伸的软管，该真空泵系到传送机的保持制品的部分。因此，通常需要软管的至少一部分与其所附接的传送机的部分一起行进。

因此，除此之外，需要改善的保持和传送制品的设备和方法。

发明内容

本公开涉及：用于制品的真空保持器、真空保持器和制品的组合、具有自主真空的载体、用于保持和传送制品的系统、以及用于保持和传送制品的方法。

真空保持器可用于许多应用中，这些应用目前利用吸盘粘附到制品的表面。在某些用途中，真空保持器代表了对吸盘的改善，具有吸盘无法实现的有益效果。在一些情况下，提供了真空保持器，用于保持一个或多个制品。真空保持器具有保持表面，用于通过真空将一个或多个制品保持抵靠在保持表面上。真空保持器在保持表面处具有真空口，阀门通过从阀门延伸到真空口的通道与真空口流体连通。阀门可被关闭，使得在抽真空之后，真空保持器可通过脱离与真空源附接的真空来保持制品。

在一些情况下，真空保持器可包括与真空保持器的主体的外表面的至少一部分相邻的可弹性延展的衬圈。可延展的衬圈在其中具有开口，并且当衬圈被拉伸和松弛时，开口的尺寸和构造被设定用于围绕制品的表面的要保持抵靠在真空保持器的保持表面上的部分和制品的与其相邻的至少一些部分适配。此类衬圈可以任何合适的方式并且通过任何合适的拉伸或扩张机构被拉伸和松弛。

在其它情况下，真空保持器可包括真空保持器和制品的组合的一部分。在此类情况下，真空保持器的保持表面和制品的表面中的至少一者可被构造成在保持表面与制品的表面之间提供空间，其中该空间在其中具有至少部分真空。

在其它情况下，真空保持器可包括具有自主真空的载具或载体的至少一部分。因此，载具或载体不需要连续地与真空源接触。载具可任选地包括流道或轮子，以便于载具的运动。

在其它情况下，提供了一种用于保持和传送制品的系统，该系统包括真空保持器载具、用于将其上保持有制品的真空保持器载具从第一位置移动至第二位置的传送机、以及沿传送机的真空站。真空站可通过真空保持器上的阀门抽真空，直到制品保持抵靠在真空保持器上。然后其上保持有制品的真空保持器可脱离真空源而被传送。

在其它情况下，提供了一种用于保持和传送制品的方法。该方法包括将制品放置成与真空保持器的保持表面相邻，以及在真空站处抽真空，使得制品保持抵靠在真空保持器的保持表面上。该方法还包括关闭阀门，使得制品保持抵靠在真空保持器的保持表面上而不连接到真空站。然后其上保持有制品的真空保持器可脱离真空源而被传送。

本说明书中描述的实施方案中的任一个可组合，或具有本文描述的任何其它实施方案的特征中的任一个的任何合适的组合。

附图说明

图1是真空保持器的一个非限制性实施方案的透视图。

图2是沿图1的线2-2截取的图1中的真空保持器的剖视图。

图3是其上具有制品(瓶子)的真空保持器的透视图。

图4是真空保持器的简化示意性剖视图，其上具有沿图3的线4-4截取的瓶子(没有衬圈和顶板，并且其中瓶子碎了)、以及真空源。

图5是其上具有瓶子的真空保持器的另一个实施方案的示意性剖视图(瓶子碎了)。

图6是其上具有瓶子的真空保持器的另一个实施方案的示意性剖视图(瓶子碎了)。

图6A是真空保持器的另一个实施方案的透视图，其示出了定位在真空保持器上方的瓶子和可延展的衬圈，其中真空保持器被构造成拉伸可延展的衬圈(衬圈以未拉伸状态示出)。

图6B是图6A中所示的真空保持器的透视图，其示出了处于拉伸状态的衬圈，并且瓶子放置在衬圈中的开口内。

图6C是瓶子的示意性剖视图，其中衬圈围绕瓶子的基部形成裙边。

图6D是具有火山形构型的另选衬圈的透视图。

图6E是用于拉伸可延展的衬圈的拉伸/扩张机构的透视图，该可延展的衬圈示出为没有衬圈，并且其中机构处于未延展构型。

图6F是图6E中的扩张机构的透视图，其示出为没有衬圈，并且其中机构处于延展构型。

图6G是用于图6E和图6F中所示的扩张机构的滑动夹持器组件的放大透视图。

图6H是透视图，其示出了可如何将拉伸/扩张机构的任选臂折叠以将衬圈(未示出)向下推在真空保持器的顶部上。

图6I是用于拉伸可延展的衬圈的另一种类型的扩张机构的平面图。

图6J是沿线6J-6J截取的图6I中所示的扩张机构的剖视图。

图6K是图6I中所示的扩张机构的剖开透视图，其示出了处于第一状态的衬圈。

图6L是图6I中所示的扩张机构的剖开透视图，其示出了处于第二状态的衬圈。

图6M是图6I中所示的扩张机构的剖开透视图，其示出了处于第三状态的衬圈。

图7是真空保持器的透视图，该真空保持器设置有轮子并且接合到包括动力机构的部件以便形成载具。

图8是真空保持器的另一个实施方案的示意性剖视图，该真空保持器能够保持多个制品。

图9是其上具有一对保持特征结构的真空保持器的实施方案的示意性侧视图。

图10是真空源的另选实施方案的示意性剖视图。

图11是用于保持和传送制品的系统和方法的一个非限制性实施方案的示意性平面图。

图12是几种材料的应力/应变曲线，这些材料中的一些适合用作可弹性延展的衬圈材料。

附图中所示的方法、一个或多个设备、和制品的实施方案实质上为例示性的，并不旨在对由权利要求限定的本发明的限制。此外，根据详细描述，本发明的特征将会变得更加显而易见，并且得到更充分的理解。

具体实施方式

图1和图2示出了真空保持器20的一个非限制性实施方案。真空保持器20包括保持器主体(或“主体”)22和阀门24。主体22具有外表面22A并且可在其中具有通向外表面22A的流体(例如，气体或空气)通道(或“通道”)26。真空保持器20具有保持表面28，用于接触制品的表面。阀门24接合到主体22并且与通道26流体连通。在图1所示的实施方案中，真空保持器20还包括几个任选部件，该任选部件包括衬圈30、顶板32和O形环34。

本文描述的真空保持器20提供了自主的无连接真空，因此，不需要连续地与真空源接触。如本文所用，术语“无连接”是指真空保持器不连接到真空源，诸如真空泵或真空软管。这也意味着真空保持器不连接到任何置换空气的真空产生机构，诸如提供曲柄起动机构的柄部或由人激活以用于产生真空的其它运动，或波纹管等。真空保持器可用于许多应用中，这些应用目前利用吸盘粘附到制品的表面。在某些用途中，真空保持器代表了对吸盘的改善，具有吸盘无法实现的有益效果。

在其它情况下，真空保持器20可包括具有自主真空的载具或载体的至少一部分。因此，载具或载体不需要连续地与真空源接触。当据说真空保持器可包括载具或载体的至少一部分时，意味着真空保持器20本身可包括载具或载体。在另一个示例中，真空保持器20可形成载具的一部分，并且当真空保持器与另一个部件(诸如能够移动真空保持器20的动力机构或动力机构的一部分)组合时，它可形成载具或载体。在另一个示例中，真空保持器可在任何有用的取向上与能够移动真空保持器的载具或载体物理地相关联(例如，接合)。

真空保持器20可用于粘附和/或传送多种不同类型的三维制品10。此类制品包括但不限于：瓶子、罐子、杯子、容器、桶或托盘，用于保持多个单独的产品、袋子、纸盒、流动包裹、卫生棉条管和除臭棒容器。虽然弹力盘可能存在上述缺点，但是真空保持器也可用于传送弹力盘和其它将制品保持在其中的载体。尽管真空保持器20可容易地运输常规形状的制品(例如，圆柱形和/或对称制品)，但是图1中所示的真空保持器20尤其适于运输并控制具有以下形状的制品，这些形状通过其它类型的传送机和弹力盘难以运输。例如，真空保持器20可用于运输：具有成角度和/或偏心的颈部的瓶子；不对称瓶子；非恒定横截面的瓶子等。相同的真空保持器可安全地运输不同的制品形状，包括不同的底部形状和区域表面，而不需要对真空保持器进行任何物理修改，这与许多弹力盘和其它类型的传送机不同。类似地，真空保持器可包括进一步将制品固定到保持器的机构，这些机构与保持器成一体，而不是作为单独的弹力盘的一部分。此类机构可由臂、带、销、凹陷等组成，它们可朝向真空保持器的表面向内或向外延伸。此类机构可在除了借助于真空固定到保持器的制品的部分之外的一个或多个点处接触制品。此类机构可有利地被定位成不会干扰在固定到保持器时可能对制品进行的任何操作，诸如在制品是容器的情况下的装饰操作或填充操作。

制品10可具有至少两个相对端。例如，瓶子将具有顶部12和基部(或底部)14。制品10具有表面16，该表面包括制品的外部(outside)(或外部(exterior))，除了制品中的任何一个或多个开口。表面16可包括底部14以及制品的前部、后部和/或侧面。制品10可在如一些牙刷柄部的情况下为固体，或者在例如瓶子的情况下为中空的。如果制品为中空的，则其也将具有内部。对于瓶子和其它容器，可通过一个或多个开口从环境接近内部，诸如用于接收和分配流体材料。此类开口通常能够关闭或密封。可在例如制品的顶部、底部或侧面处提供任何开口。制品10的表面可为平坦或弯曲的。整个表面无需为平坦或弯曲的。曲面可为简单或复杂的。例如，制品10的表面可具有：平坦的部分；弯曲的部分；或者，表面可具有平坦部分和弯曲部分两者。例如，就瓶子而言，表面的至少一部分可具有凸曲率。还可能的是，一些制品可具有其部分具有凹曲率的表面。

主体22是适用于容纳阀门24或者使阀门24至少间接地接合到其的任何部件。主体22也可至少间接地提供用于保持制品的表面，包括允许对制品10施加真空以将制品保持抵靠在真空保持器20的表面上的结构。保持制品抵靠的表面28在本文中被称为真空保持器20的“保持表面”。在一些情况下，主体22也可至少间接地提供用于支撑制品的表面。当真空保持器20保持制品时，主体22的外表面22A是位于最靠近制品的表面的主体22的表面。主体22也具有相对表面22B和侧面22C，这些相对表面在保持制品时位于距制品的表面最远的位置处。当本文将主体22描述为提供用于支撑制品的表面(并且将制品保持在其表面上)时，这包括将制品直接保持抵靠在主体22的外表面22A上、以及间接地将制品保持抵靠在主体22的外表面22A上。将制品间接地保持抵靠在主体22的外表面22A上的示例包括将制品保持抵靠在主体的外表面22A上，其中衬圈30(和/或顶板32或其它元件)位于制品10与主体22的外表面22A之间。根据可直接呈现到制品的表面16的真空保持器20的表面，真空保持器的保持表面28可包括外表面22A、顶板32或衬圈30。

真空保持器20和主体22可具有任何合适的构型。如果制品将通过重力搁置在真空保持器20上并且由该真空保持器支撑，则真空保持器20可处于用于保持一个或多个制品的平台的构型。图1至图3示出了真空保持器20的一个非限制性实施方案。在该实施方案中，真空保持器具有大致矩形棱柱的构型。在该实施方案中，真空保持器提供用于支撑一个或多个制品10的矩形平台。在其它实施方案中，平台可以是圆形、盘形或任何其它合适的形状，其具有任何数量的侧面，这些侧面勾勒出任何形状的平台，诸如包括但不限于包含以下列表中的整体或部分的几何形状：简单、复杂、凹或凸多边形；梯形；平行四边形；斜方形；菱形；椭圆形；卵形；或圆形。当然，真空保持器20的总体尺寸/占有面积可按比例放大以用于较大的制品、保持多个制品，或按比例缩小以用于一个或多个较小的制品。

保持表面28的构型可根据制品10的表面的旨在由真空保持器20保持的部分的构型而变化。合适的构型包括其中保持表面28和待保持制品的表面的一部分中的至少一者被构造成在制品的表面与真空保持器20的保持表面28之间提供空隙空间的那些。该空隙空间提供真空室40，可从该真空室抽出空气，以在真空保持器20的保持表面28与制品的表面16之间形成至少部分真空。

空隙空间可具有任何合适的尺寸(即体积)和形状。如果在真空保持器20的保持表面28与制品的表面16之间没有空隙空间，则真空保持器20可提供一些保持有益效果。在此类情况下，由真空保持器20保持的制品的表面上的区域可仅是真空口的区域的尺寸。然而，在此类实施方案中的保持力可相对较低。因此，通常希望提供空隙空间，该空隙空间与制品的表面16上的比真空口的区域更大的区域相互作用。

图4示出，在一些情况下，诸如其中待保持的制品10的表面在其中具有凹面的那些，保持表面28可具有任何合适的构型，只要它能够有助于与制品10的表面形成空隙空间。保持表面28还应该能够维持真空室40中的至少部分真空，而不允许环境空气通过在保持表面28与制品10的表面16之间产生连续的接触周边(图4上如38所示)而泄漏到真空室中。保持表面28的构型可在其中具有凹陷或凸起区域(前提条件是这些凹陷或凸起区域不允许空气泄漏)，并且是凹的、凸的、基本上平面的，或者是前述的任何组合。当然，保持表面28中的任何凸面仍必须允许产生空隙空间。在一些实施方案中，尤其是希望真空保持器20用作支撑制品10的平台的那些，保持表面28的至少一部分可以是基本上平面的。例如，如果制品10是待保持在底部14上并由保持表面28支撑的瓶子，并且制品的底部14在其中具有向内的圆顶或凹面，则即使保持表面28(的至少一部分)是基本上平面的，瓶子10的底部上的凹面也将提供合适的空隙空间40。当据说保持表面28的至少一部分是基本上平面的时，它可以但不必是完全平面的。

还希望在待保持制品的表面与真空保持器20的保持表面28之间形成密封，特别是在连续接触周边38处，以便在真空室40中维持至少部分真空。如图1至图3所示，这可通过将衬圈30放置在制品的表面与保持器主体22的外表面22A之间来实现。被保持的制品10的表面的部分(例如，制品14的底部)可保持与主体22的外表面22A相邻，其中衬圈30位于制品的表面与主体22的外表面22A之间。衬圈30可以是顺应性(即，可适形的)和/或可压缩的任何合适的元件，使得它在被保持的制品的表面的部分与真空保持器20的保持表面28之间形成基本上气密的密封。衬圈30可由任何合适的至少部分地空气不可渗透的材料制成，该材料对空气是足够地不可渗透的，以便允许在足够的时间段内形成和维持真空。合适的材料包括但不限于聚氨酯橡胶、丁腈橡胶(NBR)、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶、氯丁(聚氯丁二烯)橡胶、硅橡胶、加工天然橡胶、或者具有极低硬度的热塑性树脂，其形成为柔性且耐用的弹性体材料，用于空气或其它气体泄漏测试仪器，诸如从Cosmo Instruments Co.,Ltd.(Tokyo,Japan)获得的Cosmo SUPER GEL^TM。在图1至图3所示的实施方案中，衬圈30是扁平的矩形材料片，该材料片具有均匀的厚度。衬圈30的尺寸、形状、厚度剖面和材料特性可改变，以允许甚至更宽范围的待保持的制品。这些变化也可实现其它转换的极端化，如通过热隧道、蒸汽隧道、化学暴露等发送真空保持器20。

在其它实施方案中，可移除衬圈30，并且主体22的顶层可具有允许其起到由衬圈执行的功能的特性。这可例如通过使用双射注塑模具制造主体22来完成，其中主体22的顶层由可压缩的材料(诸如热塑性弹性体)制成，如ExxonMobil的SANTOPRENE^TM或其它合成橡胶，包括前面提到的示例中的那些，并且主体22的其余部分由更刚性的材料制成。因此，保持表面28可由主体22的外表面22A或衬圈30形成。

图5示出，在其它情况下，保持表面28的至少一部分可在其中具有凹面(或“凹陷部”)42。凹面(或凹陷部)42可具有任何合适的构型。例如，如果制品10是待保持在底部14上并由保持表面28支撑的瓶子，并且制品10的底部14是基本上平面的，则保持表面28的至少一部分可在其中具有凹面42以提供真空室40。另选地，主体22的外表面22A可以是基本上平面的，并且其中具有凹面或空隙的衬圈可放置在外表面22A与制品的表面之间以提供真空室。

在其它情况下，如图6所示，希望为真空保持器20或主体22提供其它特征，或者为保持表面28提供除了基本上平面的构型或其中具有凹面的构型之外的构型。如果待保持的制品10的表面具有形成间隙的构型，则可能发生此类其它情况，该间隙将防止形成具有保持表面28的密封空隙空间(即连续接触周边)，该保持表面具有基本上平面的构型或其中具有凹面的构型。例如，如果制品10是待保持在底部上并由保持表面支撑的瓶子，则会出现此类情况，并且该制品的底部在其中具有中心凹面，该中心凹面由多个间隔开的支脚包围(诸如目前广泛使用的一次性塑料水瓶)，在吹制瓶子的情况下有时被称为“花瓣”。空气趋于通过支脚之间的空间泄漏。在此类情况下，保持表面28，诸如衬圈30的表面(例如，通过模制、厚度剖面分析或其它方法)可被构造成更接近地适形于制品10的底部表面14(或待保持的其它表面)的构型。在一些情况下，如图6所示，衬圈30可沿制品10的侧面的至少一部分延伸，以形成裙边衬圈密封。在此类情况下，衬圈30的任何部分可不必定位在制品10的底部14与主体22之间。当然，在其它实施方案中，衬圈30可沿制品的侧面的部分形成密封，并且还包括定位在制品10的底部14与主体22之间的部分。

图6A至图6C示出了衬圈30的另一个实施方案，该衬圈可用于保持此类制品10。在图6A至图6C所示的实施方案中，衬圈30在其中具有开口或孔穴(或孔)36，而不是包括扁平的连续材料片，或具有被构造成适形于制品10的底部表面的表面的材料片。衬圈30包括可弹性延展的材料，其具有第一(或初始)未延展构型和量纲以及第二延展构型和量纲。可弹性延展的衬圈材料能够通过向该衬圈施加拉力而在该衬圈的表面的平面中延伸。在从材料上移除拉力(材料是松弛的)之后，它回缩到第三(或松弛)构型和量纲。衬圈材料至少部分回缩到其初始未延展构型和量纲。如果衬圈材料回缩到其初始未延展构型和量纲，则其松弛构型和量纲将与其第一构型和量纲相同。如果衬圈材料仅部分回缩到其初始构型，则其第三构型和量纲将处于其第一构型和量纲与第二构型和量纲之间。

该衬圈30在其未延展构型中具有开口36，该开口具有周边，该周边具有小于制品10的基部18的周边的量纲的长度(沿周边测量)。出于描述该实施方案的目的，术语“制品的基部”是指制品10的与真空保持器的表面相邻定位的部分。因此，制品10的基部18可以但不必位于制品的底部14处。另外，制品10的“基部”也可包括与制品的与真空保持器接触的部分(“接触表面”)相邻的制品的部分(诸如在如图6C所示的制品的侧面上)如果衬圈30接触制品的与接触表面相邻但从其移位的部分，则可能发生这种情况。衬圈30中的开口36可具有任何合适的形状，包括但不限于圆形和卵形。(因此，圆形开口的周边的长度将是其周边的长度。)开口36可具有任何合适的尺寸和形状，前提条件是在衬圈30被拉伸和松弛之后开口36的周边小于制品10的基部18的周边。这将允许衬圈30紧密地适配在制品10的基部18周围。衬圈30的外部尺寸(即衬圈30的外周边)通常大于制品10的基部18。

该实施方案操作如下。可延展的衬圈30被延伸，使得开口36大于制品10的基部18。然后将制品10穿过衬圈30中的开口36并且放置在真空保持器20的保持表面28的顶部上。然后允许衬圈30回缩，使得衬圈30中的开口36紧密地适配在制品10的基部18周围。如图6C所示，这使得衬圈30的与开口36相邻的部分形成围绕制品10的基部18的裙边。更具体地，衬圈的与开口36相邻的部分朝向与基部相对的制品的端部(在该图中向上)并且在衬圈的其余部分的平面之外设置，以形成唇缘或边缘86。

可延展的衬圈30的各种另选实施方案也是可能的。例如，图6D示出了具有截锥形状或火山形构型的可延展的衬圈30。在此类情况下，火山的较小开口或口将面向上，使得其背向真空保持器20的保持表面28。已发现火山形衬圈构型有利于确保在衬圈被松弛并且与制品的基部18接触之后可延展的衬圈30将呈现图6C中所示的构型。在没有火山形状的情况下，衬圈有时会向上弯曲，导致图6C中所示的衬圈形状的倒置型式，这可能不会与制品10的表面形成足够的密封。

理想的是，可弹性延展的衬圈30由具有某些特性的材料制成。这些包括：(1)经受相对高程度的拉伸或应变而不会断裂的能力；(2)在大量延伸/松弛循环中反复拉伸，弹性模量损失最小的能力；以及(3)在各种应变下表现出低应力直至发生破损的应变。

如本文所用，术语“可延展的”是指在不破裂或断裂下拉伸或伸长到至少50％应变的能力，例如，如下文在滞后测试中所述。术语“弹性的”、“弹性体的”和“可弹性延展的”是指材料在给定载荷下拉伸至少50％应变而不破裂或断裂，并且当释放载荷时弹性材料或部件恢复至少75％(即，具有小于25％的永久变形率)的能力。例如，具有25.4mm的初始长度的弹性材料能够拉伸到至少38.1mm(50％应变)，并且在移除力时能够回缩至30.5mm的长度(即，具有5.1mm或20％的永久变形率)。拉伸有时被称为应变、应变百分比、工程应变、拉伸比或伸长率，它与恢复率和永久变形率一起可各自根据下文所述滞后测试进行测定。

关于不破裂的应变特性，衬圈30能够在不破裂的情况下存活至少约50％到至少约1,100％或更多(或其间任何100％的增量—例如，100％、200％、300％、400％、500％等)的应变。然而，应当理解，衬圈30在使用中可经受小于50％(例如，低至约20％)的应变，以载荷和保持相同尺寸和横截面形状的制品。据信，低至约20％至约100％的应变可足以载荷具有许多不同横截面形状的制品(圆形、方形、卵形，六边形等)，只要制品10的基部18具有基本上相同的周边和纵横比。如果希望使用具有一系列周边尺寸变化的制品的可延展的衬圈，则可能需要更高的应变量(例如，200％、300％、400％、500％等)。

希望衬圈能够通过如下所述的多个循环进行此类应变。当据说衬圈需要经历其弹性模量的“非实质性损失”(或同义地“最小损失”)时，这意味着衬圈不会：(a)下垂至其干扰与制品的所需部分形成密封的程度；并且/或者(b)未能充分回缩以与制品形成气密密封。

关于能够在大量延伸/松弛循环中反复拉伸而具有最小的弹性模量损失的特性，可能希望衬圈能够经历至少1,000次循环直至100,000次循环或更多次(或其间任何10,000次循环增量)。例如，可延展的衬圈材料可能需要经历高达1,000、5,000、10,000、50,000或更多次循环(或这些数字之间的任何1,000次循环增量)，同时保持其特性足以执行其预期功能(诸如其弹性模量)。例如，一种材料在延伸至400％的应变并松弛至100％的应变之后，并且在此类应变之间循环高达100,000次，可表现出在高达1,000％的应变下弹性模量降低仅约40％或更低，或在高达800％的应变下弹性模量降低仅约30％或更低，或在高达400％的应变下弹性模量降低仅约25％或更低，或在高达200％的应变下弹性模量降低仅约10％或更低。

关于在各种应变下直至发生破损的应变下表现出低应力的特性，这是指衬圈30可容易地被拉伸以确保开口36大于制品10的基部18。因此，低应力表示可容易地拉伸的衬圈。可能希望衬圈材料在高达约200％的应变下表现出小于0.5MPa、0.4Mpa、0.3Mpa、0.2MPa、0.1MPa或0.05MPa的应力，并且/或者衬圈材料在高达约500％的应变下表现出小于0.5MPa、0.4Mpa、0.3Mpa、0.2MPa或0.1MPa的应力，并且/或者衬圈材料在高达约1,000％的应变下表现出小于0.5MPa的应力。还可能希望衬圈材料在低应变下表现出最小程度的应力，使得衬圈30不会下垂太多。例如，可能希望衬圈材料在等于10％或更大的应变下表现出大于或等于约0.01MPa的应力。

图12示出了几种可弹性延展的材料，这些材料已被提出用于可弹性延展的衬圈。比较例1为25A硬度的聚氨酯。比较例2为胶乳橡胶。尽管据信可使用比较例1和2中描述的材料，但它们不太优选。合适的材料可包括热塑性弹性体。

用于此类衬圈30的一种合适的材料是Cosmo SUPER GEL^TM。Cosmo SUPER GEL^TM具有0至30度的Asker C硬度。Cosmo SUPER GEL^TM非常适用于此目的，因为它为高可弹性延展的、非常耐用的，并且紧密地适形于制品的构型。如图12所示，Cosmo SUPER GEL^TM在其略微超过0.7MPa的应力下达到其颈缩点之前能够经受超过1,100％的应变。材料的颈缩点是材料开始永久变形的点，使得它开始失去其弹性，以及其它特性。图12还示出了Cosmo SUPERGEL^TM在失效之前能够经受超过1,200％的应变。

可适合用作图12中所示的可延展的衬圈的另一种材料是McMaster Carr #1782T54热塑性弹性体，购自McMaster-Carr Supply Company(Elmhurst,IL,U.S.A)。

可延展的衬圈30可具有任何合适的厚度，前提条件是它能够紧密地适形于制品并且与制品形成密封。合适的厚度范围介于约2mm和约8mm之间。在一些情况下，可延展的衬圈30可以是约5mm厚。

可延展的衬圈30可以任何合适的方式并通过任何合适的拉伸或扩张机构(或简称为“扩张机构”)延伸和回缩。应当理解，即使在这些实施方案中可能并不总是示出，但是制品的保持表面和表面中的至少一者被构造成在制品的表面与保持表面之间提供空隙空间。

图6A和图6B示出了一个用于延展和回缩可延展的衬圈30的扩张机构90。在该实施方案中，扩张机构90包括真空保持器20的一部分。此类机构90可采用许多可能的不同构型。在所示的实施方案中，扩张机构90包括多个活塞92(示出为从图6B中的活塞外壳94延伸)，其中夹持器或夹具96接合到该活塞。活塞92可从真空保持器的任何合适的部分延伸。在所示的实施方案中，存在四个活塞92，并且每个活塞92在真空保持器20的主体22的拐角22D中的一个处从活塞外壳94延伸。

如图6B所示，活塞92可远离衬圈30中的开口36向外斜向移动，以增加开口36的尺寸，使得其大于制品10的基部18。在制品10的基部18放置在开口36内(并且制品的基部与真空保持器20的保持表面28接触)之后，活塞92允许衬圈30回缩，并且衬圈30的与开口36相邻的部分紧密地适配在制品10的基部18周围。在衬圈30具有开口36的实施方案中，与制品10的基部的表面接触放置的保持表面28通常是主体22的外表面22A或真空保持器20(而不是衬圈30)的顶板32。在该实施方案中，夹持器96可一直继续抓住衬圈30，包括在抽真空之后。由于夹持器96不释放衬圈30，这避免了当到了再次延伸衬圈的时间时夹持器96必须重新获得(或重新夹紧)衬圈30的难度。

在该实施方案中，如果衬圈30的拐角在拉伸之后保持略微升高到保持表面之上，则可能希望提供一种放置或“定位”机构，其在抽真空之前将衬圈30推向抵靠真空保持器20的顶表面。此类定位机构可以是与真空保持器20隔开的机构(诸如在制品装载站处)的一部分。在下面的图6E、图6F和图6H中示出并描述了此类定位机构110的一个非限制性实施方案。当然，在其它实施方案中，此类定位机构可包括真空保持器20的一部分。

图6E至图6H示出了用于延伸和回缩衬圈30的另一个扩张机构100。该扩张机构100与真空保持器20隔开，并且与真空保持器20一起工作(即，作为其组合的一部分)。在所示的实施方案中，真空保持器20是载具的形式，其以轨道系统的形式围绕传送机72行进。下面更详细地描述了此类轨道系统。如这些图所示，该扩张机构100可沿轨道系统位于站点处。例如，扩张机构100可位于用于使载具装载有待运输的制品的站点处。此类机构100可采用许多可能的不同构型。

在所示的实施方案中，该扩张机构100包括四个可移动的夹持机构102，用于夹持衬圈的四个拐角以延伸该衬圈。(该衬圈未在图6E至图6H中示出，但可与图6A至图6D中所示的相同)。可移动夹持机构102包括夹持器轨道104，夹持器或夹具106可沿该夹持器轨道可滑动地移动。可移动夹持机构102可远离衬圈30中的开口36向外斜向移动，以增加开口36的尺寸，使得其大于制品10的基部18。在图6G中更详细地示出了夹持机构102中的一个。图中的夹具106是夹具组件112的一部分，其可被称为“线轴”(不是因为它们保持螺纹，而是因为它们可具有类似于线轴形状的部件)。这些线轴112、夹具106的顶部部件永久地附接到衬圈拐角(即，直到衬圈被更换)。线轴112的底部部件114的形状像两个卷轴，一个堆叠在另一个的顶部上。卷轴限定上卷轴沟槽116和下卷轴沟槽118。上卷轴沟槽116滑入真空保持器20顶板32的拐角中的狭缝122中。当到了展开衬圈30的时间时，滑动件124滑入线轴112的底部处的下卷轴沟槽118中，并将线轴从保持器顶板狭缝122向外带离衬圈开口36(未示出)。当衬圈30回缩时，滑动件124将线轴112带回到中心并且在保持器顶板32的拐角处将其“脱落”回到狭缝122中。当滑动件124处于回缩位置，并且线轴112位于顶板32中的沟槽中时，真空保持器20仍然可以在没有干涉的情况下自由地越过滑动件124。

与前一实施方案的情况一样，在制品10的基部18放置在开口36内(并且制品10的基部与真空保持器20的保持表面28接触)之后，夹持机构102允许衬圈30回缩并且开口36在其中紧密地适配在制品10的基部18周围。

该实施方案还可包括定位机构110，以将衬圈30的至少一部分平放在真空保持器20的保持表面28上。在抽真空以确保形成气密密封之前，这可能是合乎需要的。在所示的实施方案中，定位机构包括一对臂110，该臂将衬圈30推靠在真空保持器20的顶表面上。

应当理解，尽管本文所述的扩张机构的实施方案夹持衬圈30的拐角以便延伸该衬圈，但是本发明不限于此类实施方案。在其它实施方案中，衬圈30的任何合适的部分(诸如衬圈30的侧面)可通过任何合适的机构夹持和延伸。

图6I至图6M示出了另一种用于延伸和回缩可延展的衬圈30的扩张机构130。在该实施方案中，扩张机构130包括真空保持器20的一部分。此类机构130可采用许多可能的不同构型。在所示的实施方案中，扩张机构130包括具有大致圆形构型的框架132。框架132包括用于保持可延展的衬圈30的边缘部分的保持构件。保持构件可具有任何合适的数量和构型。唯一的要求是保持构件能够将可延展的衬圈30的边缘部分保持在它们之间，并且如下所述形成气密室。

如图6I和图6J所示，在该实施方案中，保持构件包括环形上保持构件134、中间保持部件136和基部部分138。上保持构件134、中间保持部件136和基部部分138可包括框架132的部分。这些图中所示的中间保持部件136具有侧向取向的U形横截面，其中间隙G(也在图6K和图6L中的箭头144的尖端处示出)形成U的中心，并且U的腿分别由上保持部分136A和下保持部分136B形成。环形上保持构件134定位在上保持部分136A的顶部上，用于保持衬圈的部分。中间保持部件136的下保持部分136B定位在基部部分138的环形凸起周边部分138A的顶部上，用于保持衬圈30的其它部分。

扩张构件130也包括用于抽真空以拉伸衬圈30的衬圈膨胀室真空口140、以及用于抽真空以将制品保持到保持表面28的制品真空室口142。如图6J所示，衬圈膨胀室真空口(或简称为“衬圈真空口”)140与中间保持部件136的上保持部分136A与下保持部分136B之间的间隙G流体(或空气)连通。该间隙G形成衬圈膨胀室144的至少一部分。制品真空室口142与制品真空室146流体(或空气)连通，该制品真空室位于该真空保持器20的保持表面28附近。

可延展的衬圈30由两层构成，该两层包括第一层，示为上层30A，以及第二层，示为下层30B。层30A和30B在围绕开口36的衬圈的中心部分30C处接合在一起。层的外边缘部分没有在衬圈30的中心部分30C的外侧接合在一起，使得它们可被真空保持器的保持构件夹持。更具体地，上层30A具有外边缘30A1。上层30A还具有外边缘部分(或简称为“外部部分”)30A2，其位于上层30A的外边缘30A1与衬圈的中心部分30C之间。下层30B具有外边缘30B1。下层30B还具有外边缘部分(或简称为“外部部分”)30B2，该外边缘部分位于下层30B的外边缘30B1与衬圈的中心部分30C之间。双层可延展的衬圈可以任何合适的方式制造，包括但不限于层压，并将两个层模制成一个整体。

衬圈30被放置成使得衬圈30的上层30A的外部部分30A2定位在上保持构件134与中间保持部件136的上保持部分136A之间。衬圈30的下层30B的外部部分30B2定位在中间保持部件136的下保持部分136B与基部部分138的凸起周边部分138A之间。这使得上层30A的外部部分30A2与衬圈的下层30B的外部部分30B2间隔开，并在它们之间形成真空空间。

图6I至图6M中示出的扩张机构130特别适合与具有非平坦表面的制品一起使用，通过该非平坦表面制品将被保持(例如，非平底瓶)。弹性衬圈30与制品的基部上方的制品的侧面接合。弹性衬圈30可在制品的基部上方任何合适的距离处与制品的侧面接合(例如，约5mm至约20mm)。在塑料瓶的情况下，其中瓶子的侧面通常比底部更光滑，这可提供与衬圈产生更好密封的附加优点。图6I至图6M中示出的扩张机构130也是特别有利的，因为它不需要移动部件。

在操作中，图6I至图6M中示出的扩张机构130如下工作。图6K示出了在衬圈30上没有任何张力的扩张机构130。在第一步骤中，必须扩大孔36。为了扩大孔36，通过衬圈真空口140抽真空来将空气从衬圈膨胀室144中抽出。真空将衬圈30的部分拉入前述间隙中，这使得孔36更大。图6L示出了在沿箭头方向径向向外施加在衬圈30上以使衬圈30部分地延伸之后孔36(的一个实施方案)的构型和尺寸。图6M示出了在张力施加在衬圈30上以完全延伸衬圈30之后孔36(的一个实施方案)的构型和尺寸。

接下来，制品的基部被放置成与保持表面28接触，该保持表面包括扩张机构130的基部138的一部分。制品的基部放置在衬圈30的孔36内。然后释放上保持构件136A与下保持构件136B之间的衬圈膨胀室144中的真空，使得衬圈30回缩，并且衬圈的围绕孔36的部分紧密地贴靠在制品的侧面上。当释放真空时，衬圈30的外部部分将返回到类似于图6K中所示的构型，并且孔36将采取被保持的制品的侧面的构型。然后通过制品真空室口142抽真空，以在制品的基部上用制品真空室146抽真空。可使用在先前实施方案中使用的Schrader阀来保持该真空。

本发明还涉及真空保持器20和制品10的组合。在一个实施方案中，真空保持器20和制品10的组合包括具有在其中带有凹面的表面的制品10，当真空保持器处于其激活构型时，该表面保持抵靠在真空保持器20的保持表面28上，并且制品的表面中的凹面提供了制品的表面与保持表面28之间的空间(真空室40)。在该实施方案的一个型式中，该组合包括真空保持器20和制品10，其中制品10(诸如瓶子)具有任选地设置有开口和底部的顶部，并且凹面位于制品的底部14中。在另一个实施方案中，真空保持器20和制品10的组合是真空保持器20具有在其中带有凹面的保持表面28的组合。在这种情况下，当真空保持器20处于其激活构型时，制品10保持抵靠在真空保持器20的保持表面28上，并且真空保持器20的保持表面28上的凹面为真空室40提供了制品的表面与保持表面28之间的空间。

真空保持器20的主体22可由固体材料块或者由一片或多片材料形成。另选地，主体22可在其中具有一个或多个中空和/或内部部分(或隔室)，以便节省材料和/或重量。主体22可由任何合适的一种或多种材料制成。合适的材料包括但不限于金属(例如，不锈钢或铝)、包括热塑性或热固性聚合物树脂的塑料、以及复合材料。主体22可通过任何合适的工艺制造，包括但不限于在塑料材料的情况下的注塑成型。主体或其部分可通过任何已知的添加、减少、组装或制造方法的组合由单种或多种合适的材料制成。材料和制造方法选择可在主体22的部分之间或之内相似、相同、变化或不同。

真空保持器20可经受许多不同的用途，并且可用于许多不同的过程，包括但不限于生产过程，该过程包括在填充和加盖操作中制品是容器的那些。真空保持器20不仅可经受生产线的粗暴处理，而且附加地，由于在容器填充和加盖操作期间产品总是溢出到真空保持器20上，因此可能需要清洗真空保持器20。根据引入容器中的一种或多种产品的性质，洗涤可能需要使用热水和洗涤剂。因此，可能希望主体22不受热水、蒸汽和洗涤剂反复洗涤的影响。

相对表面22B(如图1和图2所示)，在一些情况下可形成主体22的底部，可具有任选的延伸部分，该延伸部分形成接合到其并从其延伸的“流道”44。可存在任何合适数量的流道(例如，两个或更多个)。在图1和图2所示的实施方案中，存在四个流道，其中一个流道44位于主体22的底部的每个拐角附近。如果主体22通过在其底部表面22B上滑动主体22而在传送机上移动，则这些流道44是有用的。流道44可用于稳定主体22和/或提供其它有益效果。流道44可由与主体22的其余部分相同的材料制成。在其它实施方案中，与包括整个底部表面的传送机或流道接触的主体的底部的任何部分，可由低摩擦材料制成，诸如

浸渍或涂覆塑料。另选地，可将低摩擦材料施加到(例如，涂覆在)此类表面上。

在其它实施方案中，可通过在主体22的底部表面22B上或在其上的任何任选的流道44上设置轮子、轴承或其它滚动元件来减小摩擦力。图7示出了真空保持器20的一个非限制性实施方案，该真空保持器在主体22的底部表面22B上设置有轮子46，以便于真空保持器20沿纵向(MD)运动。真空保持器20可设置有任何合适数量的轮子46。通常，将存在至少两个轮子，或者至少四个轮子46。在一些情况下，在真空保持器20的纵向中心线的每侧上可存在至少三个轮子，使得载具可平滑地跳过轨道表面中的任何断裂(诸如，在轨道片段接合在一起的情况下)。在所示的特定实施方案中，真空保持器20具有八个轮子46，这八个轮子在图中竖直取向。轮子46可接合到主体22的内部或外部。在所示的实施方案中，轮子46沿纵向和横向(CD)两者接合在主体22的外部的内侧。更具体地，轮子46位于主体22的底部表面22B上的凹陷部48中。轮子46的任何合适的部分可位于凹陷部内。在所示的实施方案中，轮子46几乎完全位于凹陷部内，除了从凹陷部向外延伸的轮子高出约10％的部分。轮子46中的四个位于主体22的底部表面22B上的拐角附近。其它四个轮子46朝向主体22的底部表面22B的中心进一步向内定位。轮子46可允许真空保持器20在轨道的导轨的顶部上滚动。

在图7所示的实施方案中，真空保持器20接合到包括动力机构的部件54，以便形成载具。动力机构可包括任何合适类型的机构。在所示的实施方案中，动力机构包括磁体，该磁体与磁轨系统配合以使用电磁力沿轨道系统推进载具。包括动力机构的部件54通过隔膜58接合到真空保持器20的主体22的底部表面22B，该隔膜将位于轨道的导轨的侧面之间。包括动力机构的隔膜和/或部件54可在其上具有水平取向的轮子，以便于载具沿轨道的导轨的侧面运动。在所示的实施方案中，在部件54上存在四个轮子，包括标记为46A的动力机构，并且在隔膜58上标记为46B的两个(水平取向的)轮子。

真空保持器20还可包括接合到主体22的外表面22A的任选顶板32。如本说明书通篇所用，术语“接合到”包括：其中通过将元件直接附连到另一个元件而将该元件直接固定到另一个元件的构型；其中通过将元件附连到一个或多个中间构件继而将其附连到另一个元件而将元件间接固定到另一个元件的构型；以及其中一个元件与另一个元件成一体，即一个元件为另一个元件的基本部分的构型。

主体22可包括流体(诸如空气)通道26，或具有与其相关联的流体通道。流体通道26可位于主体22内(或上)。流体通道26可形成在主体22中，或者它可以是在主体22内部或外部延伸的单独管道的形式。流体通道26可从阀门24延伸至真空口50。在图2所示的实施方案中，流体通道26穿过主体22的至少一部分。在该实施方案中，流体通道26完全位于主体22内。流体通道26最初平行于阀门的纵向轴线A(并且平行于保持表面28)延伸。然后，流体通道26转动(诸如通过形成直角)并且大致垂直于保持表面28延伸。流体通道26可穿过衬圈30中的孔(如果存在的话)，并且在保持表面28处形成开口或口50。在其它实施方案中，流体通道可完全位于主体22的外部。例如，阀门可位于主体22中，并且用作流体通道26的柔性软管可连接到真空口所在的单独板。在包括多个口(下文描述)的实施方案中，流体通道26也可以是多个柔性软管，该多个柔性软管接合到真空口中的一个。

无论保持表面28是主体22的外表面22A、顶板32还是衬圈30的外表面，口50都可与保持表面28齐平。在其它实施方案中，流体通道26可以是形成隆起或突起52的结构的一部分，使得口50从保持表面28向外延伸。当口50被描述为“在”保持表面处或“沿”保持表面定位时，它旨在包括口50与保持表面28齐平的实施方案(即，口位于保持表面中)，以及口50是从保持表面28向外延伸的隆起形式的那些。在被保持的制品的表面的一部分的情况下，提供此类隆起52可能是有用的，诸如，制品10的底部14是柔性的，并且趋于通过施加真空而被拉入并塌缩。隆起52确保被保持的制品的表面(例如，制品的底部)在通过将制品的保持的表面与保持表面28间隔开而抽真空时不会塌缩。这维持了制品的保持的表面与保持表面28之间的空隙空间。口50可具有任何合适的构型。在所示的实施方案中，口是狭缝的形式。

阀门24可以任何合适的方式与真空保持器20的任何部分(诸如主体22)相关联或接合。这包括阀门24可位于主体22的任何表面上或中，包括任何侧面、底部或甚至顶部，前提条件是它不干扰保持制品或真空室40的形成。阀门24的位置可影响流体通道26的形状、路径和取向。在图1至图3所示的实施方案中，主体22可包括用于阀门24的凹陷部。阀门24的凹陷部可位于主体22的任何合适的表面上，包括外表面22A、相对表面22B和侧面22C。在其它实施方案中，阀门24不需要位于凹陷部中，而是接合到主体22。例如，阀门24可接合到主体22的外部。

阀门24可以是能够重复打开和关闭的任何合适的阀门，并且当处于关闭位置时，能够在真空保持器20与由真空保持器20保持的制品10的表面之间维持至少部分真空。示例性阀门包括：Schrader阀、止回阀、蝶形阀和Presta阀(也被称为法氏阀)。在一些实施方案中，阀门24是止回阀(即，允许流体(诸如空气)仅沿一个方向流过它的“单向阀”)。呈球阀或球弹簧止回阀形式的止回阀可以是这样一种类型，其允许用激活工具快速抽真空并且然后快速密封，从而允许真空保持器20(和由此保持的制品10)脱离真空源。

在一些实施方案中，阀门24可以是Schrader阀。Schrader阀是一种众所周知的阀门，通常用于汽车轮胎上。然而，不认为以本文描述的方式使用此类阀门是已知的。Schrader阀允许双向空气流动并提供了上述方便的激活和密封机构。Schrader阀包括外螺纹中空圆柱形(通常为金属)管，其具有轴和一对端部，这些端部包括第一端部和第二端部。在第一端部的中心，金属销沿管的轴线取向。销通常处于弹簧载荷的关闭位置，并且可推动销以打开阀门。通过在适当的时间激活销，可将空气移除并使用相同的阀门使其返回。如果需要，可修改阀套以使其更小。阀门24可接合到主体22并且与空气通道26流体(例如，空气)连通。用于打开阀门的销可从与空气通道26相对的一侧接近，该空气通道与保持器相关联。主体22可被构造成使得阀门24是永久的或可更换的。

阀门24的许多另选的实施方案是可能的。例如，在一些实施方案中，可使用多于一个阀门。例如，一个阀门可与空气通道26流体连通，并用于抽真空，并且另一个也与空气通道26流体连通的阀门可用于打开空气通道26以使空气进入，使得不再存在真空。两个阀门可以是相同类型或可以彼此不同。

顶板32可用于任何合适的目的，包括但不限于：覆盖在主体22中形成的任何腔(为了减轻重量或节省材料；或者，以覆盖不需要的口)和/或便于将真空保持器20接合到另一个部件。顶板32可跨越，包括两个或更多个真空保持器的任选接合，例如以形成串联的一对真空保持器，其可作为一个单元移动或传送。通过顶板接合在一起的两个或更多个真空保持器可以可分离的方式或以更永久的布置完成，例如利用机械或化学(例如粘合剂)元件。可提供O形环34以防止空气泄漏到真空室40中。O形环可位于任何合适的位置。在图2所示的实施方案中，O形环34位于顶板32与主体22的外表面22A之间。在该实施方案中，O形环34围绕主体的延伸部52的基部，其中形成通道26的竖直部分，该竖直部分通向口50。将O形环34定位在该位置处防止了空气通过顶板32与主体22之间的任何间隙进入真空室40并释放了真空室40中的部分真空。

在其它实施方案中，如图4(以及下文的实施方案)所示，真空保持器20可包括比上述元件更少的元件。例如，可移除顶板、衬圈和O形环中的一者或多者。例如，可移除顶板，并且衬圈30可直接搁置在主体22上。在其它实施方案中，顶板、衬圈和O形环都可被移除。

真空保持器20的许多另选实施方案是可能的。真空保持器20在图3中示出为支撑制品。然而，真空保持器20不限于支撑单个制品。真空保持器20可具有适用于保持任何所需数量的制品(例如，两个、三个、四个或更多个制品)的尺寸和构型。如图8所示，真空保持器20因此可保持多个制品。图8中所示的真空保持器20具有保持表面28和呈歧管形式的空气通道26，其具有通向保持表面28的与每个制品10相关联的部分的分支。

如图8所示，真空保持器20可包括多于一个口50。多个口50与流体通道26流体连通。多个口50可连接到相同的真空室40或连接到与一个或多个制品10相关联的不同的真空室40。在另一个示例中，流体通道26可通向三个口50，其中存在两个真空室40。一个口50可与一个真空室相关联，而另两个口50可与不同的真空室相关联。为了适应与多个口50的流体连通，流体通道26可包括例如更庞大的体积，诸如洞穴状或贮存器状的体积；或者，分支的通道结构。如前所述，保持表面28可包括衬圈30。保持表面28也可包括多个衬圈30，每个衬圈与至少一个口和一个真空室相关联。另外，对于包括多个N口50的真空保持器20，当不需要时，至少一个高达N-1口可以被加盖、堵塞或覆盖，以防止环境与流体通道26之间的流体连通，尤其是当流体通道处于至少部分真空时。

如图8所示，真空保持器20可包括多于一个流体通道26，其中每个流体通道26连接到至少一个阀门24和至少一个口50。

当真空保持器处于无连接的激活状态时，流体通道26中的一个至全部可处于真空下。对于处于真空下的多个流体通道26，在给定正常的制造变化的情况下，它们可全部处于相同的真空水平。另选地，当与激活的真空保持器20的至少一个其它流体通道相比时，流体通道26中的两个或更多个可具有不同的真空水平。任何两个流体通道26之间的真空示例差异包括大于或等于0.1psi(0.7kPa)、或者0.5psi(3kPa)、以及或者1psi(7kPa)。

不同的激活的流体通道26可用于保持不同的制品，或者用于将相同的制品保持在相同或多个真空室40处，或这些场景的组合。如果在真空保持器20被激活时不需要流体通道26中的至少一个以维持至少部分真空，则可打开与不需要的流体通道26相关联的阀门24以释放存在的任何真空。此外，在真空保持器20的真空形成期间，为了抽真空，不需要的空气通道26的阀门不必打开。

如果希望传送具有在水平表面上不稳定的非平坦或圆凸底部的瓶子，或者具有易于倾斜的小基部的瓶子，则真空保持器20可设置有如图9所示的一个或多个附加的保持特征结构56。一个或多个保持特征结构可与制品连续接触，或者它们可位于制品的附近，但在某些情况下仅接触制品，诸如在制品经受的载具加速或减速力期间，其中保持特征结构在接触时提供附加的防倾翻功能。

如图4所示，真空源60通常与真空保持器20结合使用。真空源60可用于在真空保持器20的保持表面28与待保持的制品的表面之间的空隙空间或真空室40中抽取至少部分真空。可使用任何合适类型的真空源。真空源60的一种合适类型是真空泵。真空泵60可具有接合到其的软管62、以及位于软管62的远端处的工具64，用于适配到阀门24中或上。图10示出了呈活塞式装置形式的另选类型的真空源60。该活塞式装置60包括壳体66，该壳体具有室67，该室在其中具有可移动的活塞68。当活塞68如图所示滑动时，可在装置60的开口69处抽真空。

真空保持器20可用于多种不同目的。在一些情况下，真空保持器20可用于系统70中以用于保持和传送制品。如图11所示，系统70的一个非限制性实施方案包括制品传送机72，该制品传送机将至少一个制品10传送经过至少一个站点74，该至少一个站点用于对制品进行操作。如果存在多个站点，则可通过附图标记74A、74B、74C等指定它们。如果系统70是瓶子处理操作的一部分，则站点74可例如包括瓶子填充站74A、装饰(例如，贴标签)站74B和加盖站74C。

如本文所用，术语“传送机”是指通常移动制品的装置并且不限于传送带。传送机72可以是任何合适类型的传送机。合适类型的传送机包括但不限于：无端环形传送机，其可以是轨道、带、链条等形式，以及磁伺服台车传送机。

在一个实施方案中，传送机72可以是物理引导的轨道，由固定或有限的运动地板轨道、侧轨等引导，一个或多个配备有轮子的真空保持器20可在其上行进，并通过车载动力机构诸如马达移动，以驱动轮子中的至少一个。为了给马达供应能量，真空保持器可包括车载蓄电池或电容器，为真空保持器的至少一部分供电。蓄电池或电容器可在任何期望的时间和位置处再充电，示例包括在例行维护期间，各个真空保持器的停机时间，真空激活或停用或者在物理导轨上的某些行进点或临时停留。通过物理导体连接到充电源可发生再充电，或者对于配备有适当的感应接收器线圈的真空保持器可感应地完成再充电。另选地，可定期从真空保持器上移除真空保持器的电池，并用更换的充电电池进行更换。

在其它实施方案中，传送机72可以是线性同步马达系统，诸如

LITE智能传送机系统。

LITE智能传送机系统及其部件描述于美国专利6,011,508；6,101,952；6,499,701；6,578,495；6,781,524；6,917,136；6,983,701；7,448,327；7,458,454；和9,032,880。此类传送机利用在导向路上由线性同步马达技术原理推进的载体，并且电子控制载体的运动。无论推进系统如何，都可单独地移动和加速载体。在此类情况下，真空保持器20可包括磁通量源或者接合到包括磁通量源的载具。如果真空保持器20接合到包括磁通量源的载具，则在如图7所示的一个实施方案中，本文描述的真空保持器20可形成在此类传送系统的导向路的顶部上移动的载具的一部分。在此类情况下，真空保持器20可在隔膜部分58处接合到位于导向路下方的载具的第二部分54，其中载具的第二部分包括磁通量源。

传送机72可以线性路径；曲线路径诸如圆形路径；或者以包括线性部分和曲线部分两者的路径移动(并且因此移动真空保持器20和制品10)。后一种路径的非限制性示例包括：椭圆路径、赛道配置路径(图11)和其它闭环路径。传送机20也可具有一个或多个接合到其的侧轨，用于转移一个或多个真空保持器20和/或制品10，以用于任何期望的目的。

图11中所示的系统和设备70被描述为平面图。在这种情况下，真空保持器20的保持表面28水平取向，并且制品10搁置在真空保持器20的顶部上。然而，整个设备70可重新取向，使得保持表面28是竖直的，在这种情况下，图11是侧正视图。在其它实施方案中，系统和设备70可在水平与竖直之间的任何构型中取向。另外，由于真空保持器20可施加在制品上的强大的保持力，甚至可以使设备的至少一部分取向，使得真空保持器20的保持表面28水平取向，并且制品10由真空保持器20上下颠倒地保持，其中保持表面28面向下。当然，如果制品10是待填充液体的容器，则填充物可能以常规的重力填充取向发生，其中制品10搁置在真空保持器20的顶部上。

用于装填真空保持器20的真空源60可位于真空站处，通常通过附图标记80表示。可存在一个或多个真空站80，该真空站位于沿传送机72的任何合适的一个或多个位置处。各个真空站可被标记为80A、80B等。能够临时连接到真空保持器20并抽真空的任何合适的装置/真空源60(诸如上述那些)可位于真空站80处。真空站80处的真空源60可包括具有软管的真空泵，该软管的一个端部接合到真空泵。真空工具，诸如喷嘴，可接合到软管的另一个端部，并且喷嘴可具有类似于加油站打气泵的快速连接接头，使得在抽真空之后，可关闭真空保持器20上的阀门以保持真空。

该系统和设备也可包括位于真空释放站82处的真空释放装置。真空释放站82可位于沿传送机72的任何合适的一个或多个位置，其中需要打开阀门并让空气进入空隙空间40中，以便释放制品10与真空保持器20的附接。真空释放装置可是被构造成仅打开阀门的装置。在其它情况下，真空释放装置可包括组合的真空源和真空释放装置的一部分。例如，真空站80处的真空源或其它装置可被构造成：在真空保持器20上抽真空；关闭阀门以保持真空；并且，当需要释放真空时，打开真空保持器20上的阀门以释放真空。

在此类过程中，至少一个制品10，诸如瓶子，首先与真空保持器20的保持表面28接触，使得由真空保持器20保持的制品10的表面与真空保持器20的保持表面28对齐并接触。这可通过移动制品10、真空保持器20或两者来完成。这可手动地、静态地完成，诸如通过具有任选门的重力进料槽，或者通过机械运动装置。合适的机械运动装置包括但不限于：可独立致动的自动臂、气动臂、机器人、传动轮和其它机械移动元件。在图11所示的实施方案中，其中真空保持器20的保持表面28水平取向，瓶子10放置在真空保持器20的保持表面28上。

接下来，真空工具“激活”真空保持器20并在瓶子的底部上抽真空。用“真空工具”(具有处于适当位置的瓶子)将真空施加到保持器，并且然后一旦工具被移除，阀门24维持真空保持器20与制品的表面之间的真空(例如，瓶子的底部)因此，真空保持器20具有激活构型，其中制品10的表面与真空保持器20的保持表面28之间的空隙空间中的空气被抽空，以在其中产生至少部分真空。可将阀门24关闭以保持真空，并且将制品10的表面保持抵靠在真空保持器20的保持表面28上。阀门24与保持表面28之间的通道26也将处于(或接近)至少部分真空。移除真空工具(因此，真空保持器20无连接)，并且然后可在传送机72上传送真空保持器20和瓶子10。当希望将制品10从真空保持器20上移除，诸如将制品10发送到该过程中的另一步骤或操作时，可通过打开阀门24(或单独的阀门)并允许空气进入真空室40来释放真空。当释放真空时，真空保持器20具有未激活构型。在未激活构型中，压力是大气压力或环境压力，并且阀门与保持表面之间的空气通道处于(或接近)环境压力或大气压力。

制品10可在不与保持器20分离的情况下以高达一定的速度和加速度传送(例如，从水平取向的平台上掉落)。例如，能够保持介于9盎司和40盎司之间(266毫升至1.2升)的液体的瓶子不会从形成水平平台的真空保持器上以高达2m/s或更高的峰值速度和2m/s²或更高的加速度而脱落。真空保持器20也能够在延长的持续时间内维持真空，这远远超过制品在制造过程中通常保留在传送机上的时间段。

真空保持器20可具有接合到其的任选真空计，以验证真空水平没有从期望的设定点改变。合适的设定点可根据被保持的制品而变化。例如，需要比保持和稳定较重制品(诸如填充有流动材料的大瓶)所需的低得多的部分真空来保持和稳定(在载具运动期间)轻型制品，诸如瓶盖。为了保持轻型制品，-1psig(-7kPa)的部分真空可能是合适的。对于保持较大和/或较重的制品，设定点范围可高达-13psig(-90kPa)或-14psig(-96kPa)的部分真空，直到完美的真空(-14.7psig(-100kPa))。真空保持器设定点可以是在这些范围内(或者大于或等于以下量)的任何量的部分真空，包括但不限于：-2psig(-14kPa)、-3psig(-21kPa)、-4psig(-28kPa)、-5psig(-34kPa)、-6psig(-41kPa)、-7psig(-48kPa)、-8psig(-55kPa)、-9psig(-62kPa)、-10psig(-69kPa)、-11psig(-76kPa)、-12psig(-83kPa)、或本文描述的设定点中的任一个之间的任何范围。陈述“大于或等于”表示在激活构型下存在相等或增大(即更大)的真空。例如，陈述“大于或等于-2psig(-14kPa)的至少部分真空”包括-3psig(-21kPa)、-4psig(-28kPa)、-5psig(-34kPa)、-6psig(-41kPa)、-7psig(-48kPa)、-8psig(-55kPa)、-9psig(-62kPa)、-10psig(-69kPa)、-11psig(-76kPa)、-12psig(-83kPa)、-13psig(-90kPa)、或-14psig(-96kPa)的激活构型部分真空，直到完美的真空(-14.7psig(-100kPa))。真空保持器20的真空水平可保持在设定点处超过两周。据信Schrader阀能够保持完美的真空。

真空保持器20可具有各种附加的任选特征。在一个真空保持器载体与另一个真空保持器载体或一些其它物体碰撞的情况下，真空保持器20的载具(或“载体”)可设置有降噪缓冲器。真空保持器20可设置有跟踪装置，诸如RFID标签，以识别真空保持器何时通过已知位置。真空保持器20可设置有车载真空/压力传感器，其可测量空隙空间40中的压力并且可视地或电子地将其输送给人类观察者或装置诸如控制系统的一部分。

任选的真空计可以可操作地接合到传感器和/或通信装置，使得真空的任何减小可导致向任何操作者或操作系统通知真空已经减少。该通知可以链接至上文概述的设定点中的任一个，并且可导致后续操作以刷新真空。该通知可通过任何已知的通信装置进行，包括有线通信装置和无线通信装置两者。该通知可导致保持器被路由到可再次施加真空的路径的一部分，或者被路由到检查和/或拒绝站，其中可检查和/或校正保持器的完整性。

系统70也可具有各种附加的任选特征。可在容器和/或其内容物上执行的其它类型的操作包括：装载、分配、混合、密封、清空、卸载、加热、冷却、巴氏灭菌、灭菌、包裹、旋转或翻转、打印、切割、分离、暂停以允许机械沉降或机械分离或化学反应，或蚀刻。另外，此类操作可包括一个或多个检查，包括以下中的任一个：扫描、称重、检测容器的存在或取向，或者其它类型的检查。

真空保持器20也可进行清洁或其它操作。例如，系统70可提供洗涤、刷洗或吹扫操作。可在系统中的任何合适的位置处提供此类清洁操作。例如，在制品诸如瓶子在其上执行所有期望的操作并且将其从真空保持器20卸载之后，并且在对真空保持器20与另一个制品进行装载之前，可使用通道26的吹扫来清除通道26的任何溢出的内容物。在另一个示例中，在卸载或装载时，可测量通过通道26的空气的压力或动态背压，以确定真空保持器的通道26是否具有部分或完全限制(由于污染碎屑)。

本文描述的真空保持器20、系统和方法可提供许多优点。然而，应当理解，除非在所附权利要求中阐述，否则此类优点是不需要存在的。真空保持器20、系统和方法能够保持和/或传送各种形状和尺寸的制品。与弹力盘不同，真空保持器20可提供制品的顶部和侧面的几乎完全暴露，因为制品(诸如瓶子)可仅基本上从底部保持。结果，所有其它表面都是畅通无阻的，因此装饰诸如标签、贴纸、收缩套管等可应用于这些表面，而顶部(或任何侧面)中的任何开口都是自由的以用于填充操作。真空保持器20也可在不需要外部连接来供应真空的情况下操作。因此，真空保持器20“无连接”，从而允许其围绕传送机自由移动。

真空保持器20还具有多个优于吸盘的优点。该真空保持器20适用于粘附到具有各种不同曲率和/或表面特征的表面。吸盘通常具有一定的直径，并且不适用于保持量纲小于其直径的制品。吸盘产生固定的空隙空间，并且由吸盘的量纲限定。在另一方面，真空保持器可容纳可变的空隙空间，并且可施加可调节的真空水平。通常由吸盘产生的真空水平不可调节。吸盘通常不具有高水平的结构刚度，并且如果吸盘正在保持经受加速度的制品，则加速力可能导致吸盘失去其对制品的夹持。真空保持器20仅需要打开和关闭阀门以抽吸和释放真空，并且不需要对附接到其的吸盘或机构进行任何操作。

测试方法

1-1.用于拉伸和滞后测试的样品制备

弹性材料在预期用途中将拉伸的方向被视为材料的主要拉伸方向。对于主要拉伸方向未知的独立材料，假定该材料具有最大延展性的方向为主要拉伸方向。从该材料上切出一组在主要拉伸方向上长至少30mm且在垂直方向上宽25.4mm(W)的直线样本。宽度“W”可在25.4mm的10％内。对于每组，从同一材料的相同部分切出三个样本。测量每个材料样本的基重。对于任一组，如果弹性材料的样本基重在最高基重样品与最低基重样品之间的差异超过10％，那么针对该组从该材料的不同部分或从新的产品重新收集样本。通过下文所述方法分析每组。对于拉伸测试和滞后测试，样本具有较长尺寸的方向被视为样本拉伸方向。

1-2.样本重量和基重

使用数字天平称得每个样本的重量在±0.1毫克内。使用数字游标卡尺或等同物测得样本长度和宽度在±0.1mm内。所有测试都是在22℃±2℃和50％±10％相对湿度下进行。使用下文公式计算基重。

1-3.拉伸测试装置

使用与计算机诸如具有TestWorks

软件的MTS型号Alliance RT/1或等同物连接的合适张力检验器。张力检验器位于22℃±2℃和50％±10％相对湿度下的温控室中。根据制造商的说明校准仪器。数据采集速率被设定为至少50赫兹。用于测试的夹头宽于样品。可使用具有50.8mm宽度的夹头。这些夹头为气动夹头，它们被设计成沿垂直于测试应力方向的单线集中全部夹持力，这些夹头具有一个平坦表面和突出成半圆的相对面(半径＝6mm，例如，部件号：来自MTS Systems Corp.的56-163-827)或等同夹头，以最小化样本的滑移。选择负荷传感器，使得所测力介于所用的负荷传感器的能力的10％和90％之间。夹持力的线之间的初始距离(标距)被设定为25.4mm。将仪器上的载荷读数调零，以记录夹具和夹头的质量。

将样本安装到夹头中，安装方式使得没有间隙，并且所测载荷介于0.00N和0.02N之间。将样本安装在夹头的中心，使得样本拉伸方向与所施加的拉伸应力平行。

1-4.拉伸测试

设置仪器，并如上文拉伸测试装置中所述安装样本。开始拉伸测试，并以254mm/min延伸样本，其中数据采集速率为至少50赫兹，直到样本断裂，通常为500％至1500％应变。应变％使用以下公式，由夹头线之间的长度L和初始标距L₀(如图1所示)计算：

每组测量三个样本，并记录100％应变(MPa)下的应力、200％应变下的应力(MPa)、断裂应力(也被称为拉伸强度，MPa)和断裂应变％的算术平均值。断裂应变％被定义为峰值力下的应变％。

以MPa计的应力计算如下：应力＝[测量的力]/[样本横截面积]。

样本横截面积由样本重量，Wt(g)；在应变之前样本宽度，W(mm)；以及材料的密度，ρ(g/cm³)计算。样本横截面积A₀(mm²)由下式给出：A₀＝[Wt×10³]/[ρ×W]。

1-5.滞后测试

设置仪器，并如上文拉伸测试装置部分中所述安装样本。数据采集速率被设定为至少50赫兹。

用于材料样本的滞后测试方法涉及以下步骤(所有应变均为应变％)：

(1)在25.4cm/分钟的恒定夹头速度下使样本应变至50％应变。

(2)使样本在50％应变下保持30秒。

(3)以25.4cm/分钟的恒定夹头速度达到0％应变。

(4)使样本在0％应变下保持1分钟。

(5)将样本牵拉至0.05N力，并在没有保持时间下恢复到0％应变。

记录步骤(5)中0.05N力下的样本长度，并如下用于计算材料的永久变形率。

永久变形率＝((0.05N力下的长度–原始标距)/原始标距))×100

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“90°”的量纲旨在表示“约90°”。

应当理解，贯穿本说明书给出的每一最大数值限度包括每一较低数值限度，如同该较低数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一最小数值限度将包括每一较高数值限度，如同该较高数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一数值范围将包括落在该较大数值范围内的每一更窄的数值范围，如同该更窄的数值范围全部在本文中明确写出。

本发明的具体实施方式中所引用的所有文件的相关部分均以引用方式并入本文；对于任何文件的引用均不应当被解释为承认其是有关本发明的现有技术。当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims

1.真空保持器，所述真空保持器具有保持表面，所述真空保持器用于通过真空将制品保持抵靠在所述保持表面上，所述真空保持器的特征在于其包括：

主体，所述主体具有外表面，所述主体具有至少一个与所述主体相关联的空气通道，所述空气通道通向所述保持表面处的真空口；

阀门，所述阀门接合到所述主体并且与所述空气通道流体连通；和

可弹性延展的衬圈，所述可弹性延展的衬圈与所述主体的所述外表面的至少一部分相邻，其中所述衬圈在其中具有开口，其中当所述衬圈被拉伸和松弛时，所述开口的尺寸和构造被设定用于围绕所述制品的表面的要保持抵靠在所述真空保持器的所述保持表面上的部分和所述制品的与其相邻的至少一些部分适配，

其中所述保持表面和所述制品的所述表面中的至少一者被构造成在制品的所述表面与所述保持表面之间提供空隙空间，并且所述真空保持器具有：

激活构型，其中所述空隙空间在其中具有至少部分真空，并且所述阀门被关闭以保持所述至少部分真空并将制品的所述表面保持抵靠在所述真空保持器的所述保持表面上而不连接到真空源，和

释放所述真空时的未激活构型，

其中所述真空保持器还包括用于拉伸和松弛所述可弹性延展的衬圈的扩张机构。

2.根据权利要求1所述的真空保持器，其特征在于，所述衬圈具有火山形构型。

3.根据权利要求1所述的真空保持器，其特征在于，所述衬圈形成裙边，所述裙边围绕所述制品的所述表面的要保持抵靠在所述真空保持器的所述保持表面上的所述部分和所述制品的与其相邻的至少一些部分。

4.根据权利要求1所述的真空保持器，其特征在于，所述扩张机构包括多个活塞，所述多个活塞具有与其接合的夹具，其中所述夹具被构造成夹持所述可延展的衬圈的一部分，并且所述活塞被构造成远离所述衬圈中的所述开口向外移动以拉伸所述衬圈。

5.根据权利要求1所述的真空保持器，其特征在于，所述真空保持器接近所述扩张机构，所述扩张机构被构造成夹持所述可延展的衬圈的部分以及拉伸和松弛所述可延展的衬圈的所述部分。

6.根据权利要求1所述的真空保持器，其特征在于，所述扩张机构通过在所述衬圈的部分上抽真空并且然后释放所述真空来拉伸和松弛所述可弹性延展的衬圈。

7.根据权利要求6所述的真空保持器，其特征在于，所述衬圈具有外边缘和围绕所述衬圈中的所述开口的中心部分，并且所述衬圈包括第一层和第二层，其中所述层在所述衬圈的所述中心部分中接合在一起并且在所述中心部分之外不接合，使得所述层的在所述衬圈的所述中心部分和所述外边缘之间的外部部分不接合。

8.根据权利要求7所述的真空保持器，其特征在于，所述真空保持器被构造成夹持所述层的所述外部部分的部分，使得所述层的所述外部部分间隔开以形成要在它们之间抽真空的空间。

9.用于使用真空保持器来保持制品的方法，所述方法的特征在于其包括：

a.提供制品，所述制品具有表面，其中所述制品表面的一部分要由真空保持器保持；

b.提供根据权利要求1所述的真空保持器；

c.拉伸所述可弹性延展的衬圈，使得所述开口大于所述制品表面的要由真空保持的所述部分；

d.将所述制品放置到所述真空保持器的所述外表面上，使得所述制品的所述表面的要由真空保持的所述部分定位在所述真空保持器的所述真空口上方，并且使得所述制品的所述表面的要被保持的所述部分位于所述衬圈中的所述开口内；

e.释放拉伸所述衬圈的力，使得所述衬圈的与所述开口相邻的部分接触所述制品并且适配成紧密地抵靠所述制品；以及

f.在所述制品上抽真空。