CN110271728A - 用于制造具有自支承支撑部的容器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于：一种用于制造容器(C)例如聚酯(PET)瓶的方法，容器(C)具有凸形底部和自支承支撑部，自支承支撑部典型地为自支承标签。特别地，本发明涉及一种用于制造具有凸形底部和自支承支撑部的容器(C)的方法，包括以下操作步骤：a)提供多个具有凸形底部的容器(C)；b)提供用于将由柔性材料制成的条带施加于所述容器(C)的机器(100)和用于所述容器(C)的多个支撑元件(1、101、201)，所述支撑元件(1、101、201)采用由支撑材料制成的条带的形式；c)将所述多个容器(C)进给到所述机器(100)；d)将支撑元件(1、101、201)施加于每个所述容器(C)。

Description

用于制造具有自支承支撑部的容器的方法
技术领域
本发明的目的在于一种用于制造具有凸形底部和自支承支撑部的容器例如聚酯(PET)瓶的方法，该自支承支撑部典型地为自支承标签。
背景技术
为便于公开，以下在说明书中主要参照由聚合物材料(例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯))制成的瓶，然而应理解，本发明的原理也可应用于其他类型的容器。
饮料瓶通常包括嘴部、颈部、肩部、主体和底部。
颈部是指瓶的最窄部分。用于封闭瓶嘴部的盖通常被拧到或紧固到颈部处。
主体通常是指瓶的最扩展部分，其可大致具有恒定的横截面或在其它实施例中具有可变横截面，例如具有圆形或方形的形状。
肩部是指瓶的渐缩部分，适于使颈部衔接到主体。
底部是指在相对于嘴部的相反端布置的部分，当瓶停置于平面上时通过确保其保持竖直位置而起到对瓶的停置作用。
如所知，瓶底部可大致以两种方式制造：通过制造凸形(典型地为半球形)底部并施用分立的聚合物材料基体；或者通过形成特定几何形状的瓶底部，其允许获得瓶停置表面。
关于具有分立基体的瓶，基体可例如利用热塑性材料(例如聚碳酸酯或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或类似物)的注射成型制成。这些瓶可被认为是通过瓶元件(包括颈部、肩部、瓶主体和底部)并通过分立的基体(在使用时起到支撑瓶元件的作用)形成的复合瓶。基体将旨在利用例如胶粘、卡合配合紧固方式、利用旋拧和类似的已知方式紧固到瓶主体底部。
这种类型的基体包括：中间凹形部分，其具有朝向上(即，朝向相邻的瓶底部)的凹腔，其适于容纳瓶底部，其中旨在停置于停置平面上并确保瓶元件保持在竖直位置(无论底部形状如何)的边缘从凹腔沿周边向下延伸。
如果瓶设置有分立的基体，则瓶底部可被制成为任意形状，特别是半球形或圆形，以增大其结构抗力，而不需准备可能的加强肋。这种解决方案例如在EP0612667中描述。
具有分立基体的解决方案在过去广泛使用，并仍用于包含高压液体的容器，这是因为其相对于具有花瓣状底部的更常见瓶而言允许获得改善的机械性能。
然而，事实上，这种类型的瓶需要将经填充和设置有标签的瓶与支撑基体组装，导致成本增大且操作复杂度增大。
支撑基体的成形(单独通过模制进行)还导致成本显著增大，这是因为需要准备专用于这种生产的车间，还因为事实上支撑基体的打印需要相当大的材料量。
发明内容
因此，本发明的目的在于，通过如下解决所提及现有技术中的缺陷：使用一种用于制造具有凸形底部和自支承支撑部的容器的方法，其经济有利且制造简单。
该目的通过本发明的用于制造具有凸形底部和自支承支撑部的容器的方法实现，其定义形成本说明书的必要部分。本发明的优选方面在从属权利要求中描述。
因此，本发明的目的在于一种用于制造具有凸形底部和自支承支撑部的容器的方法，所述方法包括以下操作步骤：
a)提供具有凸形底部的多个容器；
b)提供用于将由柔性材料制成的条带施加于所述容器的机器和用于所述容器的多个支撑元件，所述支撑元件采用由支撑材料制成的条带的形式；
c)将所述多个容器进给到所述机器；
d)将支撑元件施加于每个所述容器。
本发明的进一步的目的在于一种具有凸形底部和侧表面的容器，其包括自支承支撑元件，其中：
-所述支撑元件采用由支撑材料制成的条带的形式；
-可选地，所述支撑元件包括加强元件；
-所述支撑元件粘合到所述侧表面的至少一部分；
-所述支撑元件当粘合到所述容器的所述侧表面时至少向下延伸到所述容器的底部的端部的高度；
-可选地，所述支撑元件包括图像或文字，以用作容器的标签。
附图说明
根据在下文中参照附图仅通过非限制性示例给出的对本发明特定示例性实施例的详细描述，本发明的优点和特征将变得更加显见，其中：
图1A图示出将自支承支撑部包裹到瓶上的步骤的示意图；
图1B图示出根据本发明的具有自支承支撑部的瓶的立体图；
图1C图示出图1B中所示瓶的透视侧视图；
图2A图示出根据本发明的自支承支撑部的不同实施例的立体图；
图2B图示出根据本发明的自支承支撑部的另一实施例的立体图；
图2C图示出具有图2B中所示自支承支撑部的瓶的立体图；
图2D图示出图2C中所示瓶的透视侧视图；
图3A图示出根据本发明的一个实施例的用于自支承支撑部的条带卷轴的立体图；
图3B图示出具有图3A中所示支撑部的瓶的立体图；
图4A图示出根据本发明的用于制造具有自支承支撑部的容器的机器的第一实施例的示意性俯视图；
图4B图示出通过图4A中所示机器施加自支承支撑部的步骤的简化立体图；
图4C图示出根据本发明用于制造具有自支承支撑部的容器的机器的细节的简化立体图；
图5图示出图4A中所示机器的变型的示意性俯视图；
图6A图示出根据本发明用于制造具有自支承支撑部的容器的机器的第二实施例的示意性俯视图；
图6B图示出通过图6A中所示机器施加自支承支撑部的步骤的简化立体图；
图7图示出图6A中机器的变型的示意性俯视图；
图8图示出根据优选实施例的图4A至图7中机器的细节的简化立体图；
图9图示出用于制造根据图2A至图2D的容器的机器的细节的简化立体图；
图10图示出根据不同实施例的用于制造根据图2A至图2D的容器的机器的细节的简化立体图。
具体实施方式
本发明的方法包括以下操作步骤：
a)提供多个具有凸形底部的容器C；
b)提供用于将由柔性材料制成的条带施加于所述容器C的机器和用于所述容器的多个支撑元件1，所述支撑元件1采用由支撑材料制成的条带的形式；
c)将所述多个容器C进给到所述机器；
d)将支撑元件1施加于每个所述容器C。
图1A、图1B、图1C图解地示出施加支撑元件1(图1A)的步骤和具有被施加的支撑元件1的容器C。
具有凸形底部的容器C优选地是瓶，例如PET瓶。用词“凸形底部”是指朝向外(即，向下)的凸状。优选地，凸形底部是半球形底部。这种瓶的示例是相同申请人的国际申请PCT/IB2017/052798中所述的瓶。
可用于本发明目的的用于施加由柔性材料制成的条带的机器可为贴标签机，其适用于处理具有凸形底部的容器(容器因而在放下时不保持在直立位置)。
这种类型的用于施加由柔性材料制成的条带的机器的特点在图4C中示出，其中，附图标记2表示：包括下保持元件3和上保持元件4的支撑板。容器C通过分配星(star)(未示出)被释放到板2上，上保持元件4下降到容器C的盖T上以使容器C保持压靠下保持元件3。图中所示的抓紧器5是另外的或可替代的机构，其通过作用到容器C的颈部处而保持上保持元件4。
下保持元件3可具有定中心突起6(例如以三角形布置)或凹形表面(未示出)，从而容纳容器C的凸形底部的端部。
支撑材料可为塑性材料(例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、OPP(定向聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)等)、纸材料、金属材料(例如铝、铝合金、铁合金)、或者多层材料(即，由选自塑料、纸和金属的材料层构成的多层材料)。
如前所述，支撑元件1采用所述支撑材料的条带的形式。术语“由支撑材料制成的条带”是指支撑材料的膜的一部分：i)具有的刚性使得将填充有包装产品的容器C支撑在直立位置；ii)具有的柔性使得围绕容器的侧表面S包裹，特别地利用将由柔性材料制成的条带施加于所述容器C的机器；iii)具有的长度“L”使得至少部分地包裹容器C的所述侧表面S的周边；和iv)具有的宽度“I”使得粘合到容器C的侧表面S的一部分，并终止于容器C的底部F的高度处或更低处。
支撑元件的条带的刚性和柔性取决于所用支撑材料及其厚度，其厚度根据支撑材料而不同。
支撑元件1的条带的刚性和柔性之间的理想平衡可通过以下厚度获得：
-如果支撑材料是塑性材料，则为0.03-2.0mm；
-如果支撑材料是纸材料，则为0.1-4mm；
-如果支撑材料是金属材料，则为0.015至0.5mm；
-如果支撑材料是多层材料，则为0.1至4mm。
如果与正常标签的厚度(对于塑性材料约为18-20微米，对于纸材料至多100微米)相比，在此情况下使用显著更大的厚度。
在特定实施例中，支撑元件可包括加强元件7,7’，例如皱状部7(图2A中的支撑元件101)或波状部7’(图2B和图2D中的支撑元件201)。由此，可使用较小厚度，通常趋向于上述范围的下限。
在优选实施例中，支撑元件1还用作容器C的标签，如图3B中所示。在此情况下，支撑元件1的面包括图像或文字8。
本发明的方法可使用各种技术以及各种贴标签系统和机器执行，如下所述。
通常，这种技术属于两个不同类别：
-使用膜卷轴的技术，由膜卷轴使标签串联单一化，在此情况下存在支撑材料的支撑元件1、101、201；
-使用已被切割和模切以形成成堆的标签/支撑元件1、101、201的标签的技术，在此情况下存在支撑材料条带。
图3A通过示例示出卷轴10，卷轴10上卷绕有支撑材料条带9，条带9上以规则间隔压印有图像或文字8，从而稍后通过切割获得单个支撑元件1、101、201。
用于执行本发明方法的机器在此仅概括地且利用图解视图描述，这是因为，这种贴标签机器自身是公知的，因而不需要更详细描述。
用于执行本发明方法的第一机器在图4A和图4B中示出，并包括：
1)旋转式传送器12，其旋转地支撑多个标签单元13；
2)用于将支撑元件1、101、201施加于容器C的装置15；
3)用于将支撑材料的条带9从卷轴10进给到施加装置15的系统；
4)用于从条带9切割单个支撑元件1、101、201的装置；和可选的用于将粘合层施加于条带9的表面的装置。
参见图4C，每个贴标签单元13包括板2，所述板2包括下保持元件3。板2旋转，以促使支撑元件1、101、201卷绕到容器C的侧表面S上。贴标签单元13还包括上保持元件4和/或5，其作用到容器C的盖T上和/或颈部上，以使盖T和/或颈部保持压靠下保持元件3。
如前所述，下保持元件3可具有定中心突起6(例如以三角形布置)或者凹形表面(未示出)以容纳容器C的凸形底部的端部。
容器C利用第一运输系统14被进给到旋转式传送器12，且它们在施加支撑元件1、101、201之后通过第二运输系统14’被从旋转式传送器收取。运输系统14,14’在特定实施例中利用传送带实现，而它们在其它实施例中包括分配星。
用于将支撑元件1、101、201施加于容器C上的装置15相对于旋转式传送器12的旋转方向位于第一运输系统14的下游。施加装置15(传统类型)利用一系列惰辊11,11’,11”从卷轴10接收条带9(由此使支撑元件1、101、201单一化)。
施加装置15通常包括旋转鼓(在旋转鼓的表面上施加真空以保持条带9或单个支撑元件1、101、201)，并被布置为与旋转式传送器12相切。用于将粘合层施加于条带9的表面的装置和/或用于从条带9切割单个支撑元件1、101、201的装置可相对于鼓旋转方向位于支撑元件在容器C上的施加部位的上游。
在特定实施例中，条带9被预涂胶，因而可省略用于施加粘合物的装置。
在特定实施例(例如图4B中所示实施例)中，切割装置当条带9的头端片已经被施加于容器C的侧表面S上时起作用。
图5示出机器100的不同实施例，其中支撑元件1已被单一化和模切，并被容纳在进给施加装置15的配发器16中，因而其不包括用于从条带切割支撑元件的装置。配发器16可包括推动部16’，用于保持支撑元件1的堆压靠配发开口并由此促进其排出。
图6A和图6B示出用于执行本发明方法的不同的机器200，包括：
1)旋转式传送器12，其旋转地支撑多个贴标签单元13；
2)用于将支撑元件1、101、201施加于容器C的装置15；
3)用于将支撑材料的条带9从卷轴10进给到施加装置15的系统；
4)用于从条带9切割单个支撑元件1、101、201的装置；
5)用于将膜18从卷轴19进给到施加装置15的系统，所述进给系统被构造成将所述膜18送到所述支撑元件1、101、201的进给部位；
6)可选的用于将粘合层施加于膜18的表面的装置。
具有贴标签单元13和运输系统14,14’的旋转式传送器12如前所述。
条带9(由此获得单个支撑元件1、101、201)从卷轴10松开并通过一系列惰辊11,11’,11”被送到切割装置17处，切割装置17将支撑元件1、101、201单一化。切割装置17布置在施加装置15处，如前所述。
膜18从第二卷轴19松开并通过一系列惰辊20,20’,20”传送到施加装置15，如前所述。膜18是粘合性的或者通过利用特定装置(相对于膜18的进给方向，位于带有切割装置17的施加装置15的对应部位的上游)施加胶层而具有粘合性。
支撑元件1、101、201在相对于膜18的进给方向的下游紧邻处粘合到被施加于容器C的膜18。可在用于切割条带9的装置17的上游或其下游紧邻处从该膜18切下膜18的适当部分。
图7示出机器200的不同实施例，其中支撑元件1已被单一化和模切(die-cut)，并被容纳在相对于膜18的进给方向布置于施加装置15上游的配发器16中。配发器16可包括推动部16’，其用于保持支撑元件1的堆压靠配发开口并由此促使其被膜18抓紧。
如前所述，在特定实施例中，条带9以及相应的支撑元件1可用作标签，并因而具有图像或文字8。根据本发明的方法中所用技术，条带9或单个支撑元件1可被预先打印有图像或文字8。
在图8中所示的不同实施例中，机器100、200可包括：串联打印装置21，其布置在卷轴10与用于将支撑元件1施加于容器C的装置15之间。串联打印装置21可为常见的喷墨打印机或激光打印机，选自通常用于串联打印塑性材料或纸材料条带的打印装置。
在支撑元件1、101、201用作已被预切的元件的特定实施例中，串联打印机可位于例如施加装置15处，处于支撑元件1、101、201通过配发器16的释放部位与支撑元件在容器C上的施加部位之间。
如在前文中关于图2A至图2D所述，在特定实施例中，支撑元件101、201包括：加强皱状部7或波状部7’。图9和10示出用于在支撑元件101、201上形成这种皱状部7或波状部7’的两种不同装置。
图9图解性显示出压制装置22，其包括模具22a和冲头22b，用于形成具有波状部7’的支撑元件201的单个支撑元件1被进给到压制装置22中。压制装置22可被加热以执行热压，特别是可用于形成由塑性材料制成的支撑元件101、201。这种装置(在图中以简化方式图解性示出)可在配发器16的上游串联布置且分立布置，从而预成形支撑元件201。元件101可类似地形成。
图10又以图解性的和简化的方式替代性地示出串联成形装置23，如果支撑材料是塑性材料，则串联成形装置23包括加热装置24和相对于条带9的进给方向布置在加热装置24下游的压制装置25。这种装置(特别是可用于使由塑料、纸、金属或多层材料制成的条带9成形)提供例如：在塑性材料的情况下将条带9预加热到其软化点；然后使其通过压制装置25，压制装置25例如可包括成对的相反辊，在压制装置25表面上分别以正和负方式复制有拟形成的皱状部7或波状部7’。这样，获得所形成材料的条带9’，由此根据前述方法可使单个支撑元件101、201单一化。
成形装置23(其被描述为在本发明的机器中串联布置)也可用作分立装置以预成形条带101、201，条带101、201然后用于本发明的方法中。
本发明的方法因而实现了预设目的，这是因为其允许具有凸形底部的容器与同样通过使用商业类型的贴标签机器而以简单方式和更少成本在单个工序(passage)中通过相同设备获得的支撑基体结合。支撑元件也可用作标签，由此贴标签步骤和与支撑基体联接的步骤在相同的工序中同时进行。
本领域技术人员出于满足特定需要的目的，在不背离所附权利要求书范围的情况下可对前述实施例进行修改和/或以等效元件替换所述元件。

Claims (14)

1.一种用于制造具有设置有自支承支撑部的凸形底部的容器(C)的方法，所述方法包括以下操作步骤：
a)提供多个具有凸形底部(F)的容器(C)；
b)提供用于将由柔性材料制成的条带施加于所述容器(C)的机器(100,200)和用于所述容器(C)的多个支撑元件(1、101、201)，所述支撑元件(1、101、201)采用由支撑材料制成的条带的形式；
c)将所述多个容器(C)进给到所述机器(100,200)；
d)将支撑元件(1、101、201)施加于每个所述容器(C)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述容器(C)具有半球形底部(F)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述支撑材料选自塑性材料例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、定向聚丙烯、聚氯乙烯；纸材料；金属材料例如铝、铝合金、铁合金；或由选自塑性材料、纸和金属的材料层构成的多层材料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述支撑元件(1、101、201)是由支撑材料制成的条带，所述支撑材料：i)具有的刚性使得将填充有包装产品的所述容器(C)支撑在直立位置；ii)具有的柔性使得围绕所述容器的侧表面(S)的一部分卷绕；iii)具有的长度“L”使得至少部分地卷绕所述容器(C)的所述侧表面(S)；iv)具有的宽度“I”使得粘合到所述容器(C)的所述侧表面(S)的所述部分并终止于所述容器(C)的所述底部(F)的高度处或更低处。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述支撑元件(1、101、201)的条带具有以下厚度：
-如果所述支撑材料是塑性材料，则为0.03mm至2.0mm；
-如果所述支撑材料是纸材料，则为0.1mm至4mm；
-如果所述支撑材料是金属材料，则为0.015mm至0.5mm；
-如果所述支撑材料是多层材料，则为0.1mm至4mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述支撑元件(101、201)包括加强元件(7,7’)，所述加强元件(7,7’)优选地为皱状部(7)和/或波状部(7’)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述支撑元件(1、101、201)还用作所述容器(C)的标签，所述支撑元件(1、101、201)的一面或两面能够包括图像或文字(8)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述机器(100)包括：
1)旋转式传送器(12)，所述旋转式传送器(12)旋转地支撑多个贴标签单元(13)，其中每个贴标签单元(13)包括旋转板(2)，所述旋转板(2)包括用于所述容器(C)的下保持元件(3)和上保持元件(4)；
2)用于将支撑元件(1、101、201)施加于容器(C)的装置(15)；
3)用于将支撑材料的条带(9)从卷轴(10)进给到所述施加装置(15)的系统；
4)用于从所述条带(9)切割单个支撑元件(1、101、201)的装置；和可选的用于将粘合层施加于所述条带(9)的表面的装置。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述机器(100)包括：
1)旋转式传送器(12)，所述旋转式传送器(12)旋转地支撑多个贴标签单元(13)，其中每个贴标签单元(13)包括旋转板(2)，所述旋转板(2)包括用于所述容器(C)的下保持元件(3)和上保持元件(4)；
2)用于将支撑元件(1、101、201)施加于容器(C)的装置(15)；
3)被模切和堆放成堆的支撑元件(1、101、201)的配发器(16)；
4)可选的用于将粘合层施加于所述支撑元件(1、101、201)的表面的装置。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述机器(200)包括：
1)旋转式传送器(12)，所述旋转式传送器(12)旋转地支撑多个贴标签单元(13)，其中每个贴标签单元(13)包括旋转板(2)，所述旋转板(2)包括用于所述容器(C)的下保持元件(3)和上保持元件(4)；
2)用于将支撑元件(1、101、201)施加于容器(C)的装置(15)；
3)用于将支撑材料的条带(9)从卷轴(10)进给到所述施加装置(15)的系统；
4)用于从所述条带(9)切割单个支撑元件(1、101、201)的装置；
5)用于将膜(18)从卷轴(19)进给到所述施加装置(15)的系统，所述进给系统被构造成将所述膜(18)送到所述支撑元件(1、101、201)的进给部位；
6)可选的用于将粘合层施加于所述膜(18)的表面的装置。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述机器(200)包括：
1)旋转式传送器(12)，所述旋转式传送器(12)旋转地支撑多个贴标签单元(13)，其中每个贴标签单元(13)包括旋转板(2)，所述旋转板(2)包括用于所述容器(C)的下保持元件(3)和上保持元件(4)；
2)用于将支撑元件(1、101、201)施加于容器(C)的装置(15)；
3)被模切和叠放成堆的支撑元件(1、101、201)的配发器(16)；
4)用于将膜(18)从卷轴(19)进给到所述施加装置(15)的系统，所述进给系统被构造将所述膜(18)送到所述支撑元件(1、101、201)的进给部位；
5)可选的用于将粘合层施加于所述膜(18)的表面的装置。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中，所述机器(100,200)包括：串联装置(21)，所述串联装置(21)用于将所述图像或文字(8)打印到所述支撑材料的条带(9)上或所述支撑元件(1、101、201)上。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的方法，其中，所述机器(100,200)包括：串联装置(22,23)，所述串联装置(22,23)用于将所述加强元件(7,7’)设置到所述支撑元件(1、101、201)上。
14.一种具有凸形底部(F)和侧表面(S)的容器(C)，包括自支承支撑元件(1、101、201)，其中：
-所述支撑元件(1、101、201)采用由支撑材料制成的条带的形式，所述条带和所述支撑材料根据权利要求3至5中限定；
-可选地，所述支撑元件(1、101、201)包括加强元件(7,7’)；
-所述支撑元件(1、101、201)粘合到所述侧表面(S)的至少一部分；
-所述支撑元件(1、101、201)当粘合到所述容器(C)的所述侧表面(S)时向下延伸到至少所述容器(C)的所述底部(F)的端部的高度；
-可选地，所述支撑元件(1、101、201)包括图像或文字(8)，以用作所述容器(C)的标签。
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