JP2009173346A - 紙材料から作られたカップ - Google Patents

Abstract

【課題】 円錐形套管と底により形成された充填可能な内部を持つ紙材料から作られたカップを提供する。
【解決手段】底は内部の下方端で套管に本質的に液密方式で底スカートにより取付けられる。底スカートの領域の套管及び／または底及び／または底スカート自体は周囲に沿った少なくとも一つの領域に外向きに突出する広がりを含む。広がりの下方縁はカップのための立ち表面を形成する。広がりは同じ形式の別のカップを保持するための手段を形成することができ、この手段は積重ね時に同様なカップと一緒に作用することができる。カップは断熱外部套管を含むことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙材料から作られかつ充填可能な内部を持つカップに関し、この内部は円錐形套管と底により形成され、さらに底は底スカートにより内部の下方端で本質的に液密方式で套管に取付けられている。

本発明はさらに、紙材料から作られたカップの製造方法に関し、このカップは円錐形套管とこの套管の小さい方の周囲の領域内に底スカートにより取付けられた底からなる。

この種のカップは、日本の公開された特許出願ＪＰ２００１−１９２０１５Ａで従来技術である。公知のカップの底スカートは下向きに広くなっている。この広がりは外部套管を固定する役目をし、それは中空空間を形成することにより内部構成套管を取り囲む。底スカートの広がりは内部套管と外部套管の間に距離を構成するので、底スカートの周囲に沿った広がりは連続的でなければならない。外部套管は、底スカート周りに置かれ、内向きに折りたたまれ、そこに取付けられる。外部套管が底スカートに取付けられるとき、底スカートの液密性が影響を受けることが起こるかもしれない。外部套管の内向きの折りたたみによる取付けは非常に複雑な方法である。

公知のカップの場合、外部套管は底スカートを完全に取り囲み、従ってこれはもはや外側から見られることができない。外部套管が内向きに折りたたまれて内側から底スカートに取付けられるとき、外側からのカウンター保持はもはや不可能である。外部套管は、底スカートが吸収することができる非常に低いレベルの力により内側から押圧されることができるのみである。もし圧力が大きすぎると、底スカートは破れるかもしれず；他方で、もし圧力が低すぎると外部套管の取付けは不適当でありうる。外部套管を熱封止により取付ける場合、内向きに折りたたまれた外部套管が封止されるとき、カウンター圧力が外側から底スカート上に及ぼされないので、底と内部構成套管との間の封止が失われることが起こりうる。

紙材料から作られたカップの場合、底スカートはカップの非常に重要な要素である。底スカートは套管と底との間の連結のために必要である。少なくとも二つの材料層、すなわち底の材料と内部構成套管の材料、が厚さ方向に互いの上に配置される。底は有利にはポット形状をしており、その開放側はカップの充填開口から離れるように面している。少なくとも二つの材料層は有利にはポット形状底の壁に沿って配置される。追加的に、例えば套管は底の材料周りに内向きに折りたたまれること、及び底スカートが三つ以上の材料層からなることが規定されることができる。底の材料は、少なくともある時間の間、液密であるために、底スカートの領域で套管の材料に接着または封止される。

底及び套管が作られている「紙材料」という用語は種々の材料を含み、それらは紙、板紙または厚紙の少なくとも一層を含む。加えて、材料は合成物及び／またはアルミニウムから作られた一つ以上の層を含むことができる。また、紙材料は、カップが続いて充たされる液体に対して抵抗を提供するために、ワックス仕上げまたは被覆されることが規定されることができる。紙材料は有利には少なくとも内部に面する側を好ましくはポリエチレンから作られた薄い合成物層で被覆される。純粋な合成材料とは対照的に、成形性、特にかかる紙材料が引伸ばされる程度が制限される。変形が大きすぎる場合、紙材料自体、または設けられた被覆は破れるかもしれず、従って液密性がそこなわれる。従って、底スカートは紙材料から作られたカップの場合、必須の設計特徴であり、省かれることができない。

日本公開特許出願ＪＰ２００１−１９２０１５Ａ ヨーロッパ特許ＥＰ１２２７０４２Ｂ１

本発明の目的は、上述の形式のカップの製造方法を簡略化すること、及び底スカートでの液密性の持つ困難性を避けることである。

この目的は、本発明によれば、底スカートの領域の套管及び／または底及び／または底スカート自体が少なくとも周囲に沿った領域に外向きに突出する広がり（ｗｉｄｅｎｉｎｇ）を含むこと、及び下方縁がカップのための立ち表面を形成することで達成される。

この目的は、本発明によれば、底が底スカートの成形により套管に結合され、さらに底スカートの成形時に、底スカートの領域の套管及び／または底及び／または底スカート自体が周囲に沿って少なくとも一つの領域で外向きに広がり、従って広がりの下方縁がカップのための立ち表面を形成することで達成される。

カップの立ち表面は、広がりが部分的であっても、広がりにより拡大され、従ってカップは改善された安定性を取得する。広がりはここでは外部套管により覆われておらず、または完全に覆われておらず、従って套管または底の材料は立ち表面を直接形成する。従って、底スカートは外部套管の追加の材料の適用によりその液密性をそこなわれることができない。有利な実施態様では、広がりは連続的であり、周囲に沿って均一的に形成される。紙材料が被覆されるとき、被覆が破れない点までのみ広がりを形成することが有利である。

底スカートは有利にはその全範囲に沿って広げられる。そのとき底スカートは軸方向断面で見たときカップの中心軸に関して本質的に一定の傾斜角度を持つ。しかし、一実施態様では、底スカートが異なる高さ領域を持ち、それらは傾斜の変動する角度を持つことが規定されることができる。底を境界付ける底スカートの領域はここではその初期形状のままであることができ、一方、底スカートの下方縁はますます広げられる。その上部の最も高い領域は、主として充填可能な内部を封止する役目をすることができ、本質的に液密方式で円錐形套管を底と結合する。この上部の最も高い領域で、套管と壁は一緒に封止または接着される。底スカートのより低い高さ領域で、内部構成套管及び／または底の壁の材料は、広げられ、かつその下方縁によりカップのための拡大された立ち表面を形成する。この高さ領域での底の材料及び套管の材料の液密結合はもはや絶対的に必要ではなく、従ってより低い高さ領域での封止または接着は少なくともある程度まで省かれることができる。

本発明によるカップは、外部套管なしで、または種々の異なる外部套管を持って利用されることができるので、非常に多用性がある。中空空間を形成しながら内部構成套管を取り囲む断熱套管が有利に提供される。外部套管は、ここでは中心軸に沿って円錐形内部構成套管上をスライドされ、底スカートが形成されかつ広げられた後に固定される。

底スカートの広がりは、カップの積重ね性を改善するために非常に有利に付与されることができる。積重ね可能なカップは例えばヨーロッパ特許ＥＰ１２２７０４２Ｂ１で知られている。この公知のカップの内部構成套管は同じ形式の別のカップを保持するための第一手段を含む。この公知のカップは、断熱中空空間を持つ内部構成套管を取り囲む外部套管上の第二保持手段を含む。第二保持手段は、内向きに巻かれかつ外部套管の下方端に付与されたカールした部分により形成される。カップが積重ねられるとき、外部套管に付与された第二保持手段は同様なカップに付与された第一保持手段と一緒に作用することができる。互いの上に積重ねられた多数のカップはこれにより安定な積重ね体を形成し、そこでは積重ねられたカップは互いにくさび留めされることなしに、互いの上にしっかりと載る。積重ねられたカップのくさび留めが防がれるので、それゆえ個々のカップは非常に容易に積重ね体から除去されることができる。

この公知のカップは、積重ねで発生する力が内部構成套管を通してかつ外部套管を通して中継されるという欠点を持つ。カップ内で第一保持手段から第二保持手段へ中継されなければならないこの力は、まず内部構成套管を通して内部套管と外部套管の間の連結点に伝達され、これらの連結点を介して外部套管に中継される。外部套管内で、この力は内向きに巻かれた縁として形成された第二保持手段に中継され、そこで次のカップに伝達される。内部套管と外部套管は、発生する力を吸収するために十分に安定でなければならない。加えて、外部套管と内部套管の間の連結点は最大発生力を吸収するように設計されなければならない。

ヨーロッパ特許ＥＰ１２２７０４２Ｂ１によるカップの設計の範囲は、外部套管に付与された第二保持手段が同じ形式の別のカップの第一保持手段の寸法に、かつまた中継された力に常に適合されなければならないので、不利に制限される。任意の形を持つ外部套管を提供すること、またはその形を要求されるように変えることも不可能である。良好な積重ね性を失うことなく必要な場合に外部套管を省くこともまた不可能である。

本発明によるカップでは、同じ形式の別のカップを保持するための手段が底スカート上に配置されることが規定され、この手段はカップが積重ねられるとき同様なカップと一緒に作用することができる。保持手段は有利には広がりにより形成される。第一保持手段が内部構成套管上に配置されることが有利に規定され、この第一保持手段はカップが積重ねられるとき同様なカップの広がり上に付与された第二保持手段と一緒に作用することができる。

積重ね可能なカップは次の製造工程による方法で有利に製造される：
− 同じ形式の別のカップを保持するための少なくとも一つの第一保持手段を内部構成套管上に形成する；
− 底スカート上に第二保持手段を形成する、但しこの第二保持手段はカップが積重ねられるとき同様なカップに付与された第一保持手段と一緒に作用することができる。

第二保持手段は、ここでは内部構成套管上にまたは底上に、または内部構成套管を底と連結する底スカート上に、配置される。どの場合でも、第二保持手段は、充填可能な内部と接触しているカップの要素に付与される。

本発明によるカップは、外部套管なしであっても、カップがくさび留めなしに安定な態様で信頼性を持って積重ねられることができかつ容易に再度積重ねを解くことができるという利点を持つ。もしカップが断熱外部套管を割当てられるべきであることが規定されるなら、これは、かなりの程度で独立してかつヨーロッパ特許ＥＰ１２２７０４２Ｂ１のカップの制限を含むことなく達成されることができる。積重ね時に発生する力は簡単に内部構成要素内で第一保持手段から第二保持手段に中継される。従って、外部套管は絶対的に必要というわけではない。しかし、もし外部套管が設けられるとしても、それには積重ね時に発生する力はかからない。内部構成套管が底に連結される底スカートは、カップの非常に安定な部分であり、力を吸収するために非常にうまく適している。積重ね時に発生する力は、本質的に内部構成套管により第一保持手段から第二保持手段に中継され、この第二保持手段は底スカートを広がりにより形成されることができる。これは、非常に多数のカップを含む非常に安定な積重ね体の形成を可能とし、これらのカップは、積重ね体がたたかれたり、または例えば地面上に急に置かれるときであっても、互いにくさび留めされることはない。底と内部構成套管は、それらが充填時に発生する力も吸収しなければならないので、いずれの場合でも積重ね時に発生する力を吸収するのに十分な強さがある。

多数のカップが積重ね時にくさび留めされるのを防ぐために、第二保持手段の寸法が同じ形式の別のカップの第一手段の寸法に適合していることが有利である。同じ形式の別のカップを保持するための第一手段はここでは任意に形成されることができる。しかし、カップの軸方向に作用する力、すなわち積重ね時に二つのカップ間に作用する力、を吸収することができる形状が形成されることが必須である。第一保持手段は有利にはビードまたはリブとして設計され、それは少なくとも内部構成套管の周囲に沿った一領域に形成される。ビードまたはリブは、周囲に沿って連続的にまたは中断を持って設計されることができる。

もし、本発明の一実施態様において、カップが断熱外部套管を含むことが規定されるなら、断熱外部套管の設計はここでは任意である。外部套管は例えば合成物、紙または複合材料から作られることができる。断熱効果を改善するために、外部套管はまた、波形加工、ひだ付き加工、エンボス加工されることができ、または発泡層を含むことができる。外部套管は多層套管として設計されることができ、例えば波形加工中間層が設けられ、それが次いで滑らかな外部層により覆われる。本発明によるカップは外部套管の形式から独立して積重ねられることができるので、一つの同じ内部カップは簡単でかつ略無限の種々の方法で種々の外部套管と組合されることができる。消費者により見られるカップの外観は主として外部套管の設計により構成されるという事実のため、内部カップまたは充填可能な内部を形成する要素の形状と寸法を変えることなく、種々の視覚的及び触覚的設計を持つ種々のカップが作られることができる。

二重壁カップを製造する方法において、次の工程が有利に実行される：
− 内部構成套管上への同じ形式の別のカップを保持するための少なくとも一つの第一保持手段の形成；
− 広げられた底スカートの形成及び内部構成套管と底のプレス；
− 底スカートでの第二保持手段の形成、但しこの第二保持手段はカップが積重ねられるとき同様なカップに付与された第一保持手段と一緒に作用することができる；
− 内部構成円錐形套管上の管状予備形成外部套管の軸方向のスライド；
− 外部套管の内部構成套管への固定。

外部套管の内部套管上への固定は例えば封止または接着により行われることができる。これは外部套管と内部構成套管の間のしっかりした連結を実現し、従って外部套管は、たとえ外部套管が低い高さしか持たないとしても、滑るのを信頼性を持って防がれる。

カップの良好な外観を達成するために、外部套管が、同じ形式の別のカップを保持するための第一手段の下で、または底の下でさえ終わるのが有利である。従って、内部套管に付与された第一保持手段は外部套管により覆われ、もはや外側から見られない。さらに、外部套管が底スカートの広がりの上で終わるとき有利である。

底スカートの広がりは有利には底スカートの外側及び内側に配置された道具の二重作用により行われる。従って、広がりは非常に正確に形成されることができる。

広がりは、有利には広がりの下方縁上に配置された内部構成套管に対する平行線が内部構成套管の外側のある距離で延びるような程度に外向きに広げられる。設けられた外部套管がカップの積重ねを妨げないために、外部套管の外部輪郭が内部構成套管に対する平行線内に位置し、この平行線が底スカートの広がり上に配置されていることが有利である。

本発明のこれらの及びさらなる目的、特徴及び利点は、添付図面に関してなされる以下のそれらの詳細な説明からより容易に明らかとなるであろう。示されかつ説明された種々の実施態様の個々の特徴は、本発明の枠を越えることなく任意に組合されることができる。

図１は、本発明によるカップを縦断面で示す。

図２は、二つの積重ねられたカップの図１に似た図を示す。

図３Ａ〜３Ｃは、底スカートの領域の種々の実施態様の縦断面を概略的にかつ部分的にのみ示す。

図４は、種々の実施態様の中の一つの実施態様の部分的に描かれたカップの図１に似た図を示し、そこでは種々の外部套管の一つが設けられている。

図５は、種々の実施態様の中の一つの実施態様の部分的に描かれたカップの図１に似た図を示し、そこでは種々の外部套管の一つが設けられている。

図５Ａは、図５の変形例の拡大された図である。

図６は、套管が内向きに折りたたまれるとき及び別のカップを保持するための手段が形成されるときの底スカートの領域のカップの縦断面である。

図７は、図６の変形例の図である。

図８は、底スカートをプレスするための内部道具と外部道具を持つ本発明によるカップの底スカートの縦断面である。

図９は、製造の種々の段階の一つの図５に示されたカップの外部套管を部分的に示す。

図１０は、製造の種々の段階の一つの図５に示されたカップの外部套管を部分的に示す。

図１に示されたカップ１は本質的に円錐形套管２とポット形状底３からなる。ポット形状底３の開放側は、カップ１の充填開口から離れる方に面するような方法で配置されている。壁３１を持つ底３はその最小直径の領域で底スカート４の形成により套管２に液密的に結合される。底スカート４の領域で、套管２の材料は底３の壁３１の周りに置かれかつ内向きに折りたたまれる。套管２と底３はカップ１の充填可能な内部５を形成する。充填可能な内部５は高さＡを持つ。内部５を構成する套管２はその上部縁に、すなわちその最大周囲の領域に、外向きに巻かれた縁６を含み、それは充填開口を取り巻く。

套管２の円錐形特徴はここでは套管２が図１に示された縦断面で縁６から底３に少なくともある領域で先細りとなるということで理解される。套管２はここでは充填可能な内部５の領域でビード８の上にカップ１の中心軸１３に対して傾斜角度αを含む。套管２はビード８の下に底３に達する円筒形を持つ。套管２の断面での形はここでは無関係である。套管２は有利には断面が円形であるが、これに代えて例えば長円形で、または丸いコーナーを持つ長方形であることもできる。カップ１は円錐形套管２の丸い断面の場合に切頭円錐形形状を持ち、一方、カップの長方形断面の場合に円錐形套管２はおそらく切頭ピラミッド形状を持つ。

底スカート４は、少なくともその周囲に沿った領域に外向きに突出する広がり１０を含む。広がりは、この場合、底スカート４が中心軸１３の周りの円筒に関して外向きに張り出し、従って底スカートは立ち表面に向けて下向きに拡大する断面領域を取り囲む。底スカート４上の広がり１０の下方縁１４はカップ１のための立ち表面を形成する。カップ１は、使用時にはその立ち表面で立ち、この立ち表面は広がり１０により拡大される。これはカップ１をひっくり返すのを困難にする。広がり１０は有利には底スカート４の周囲のまわりに連続的に設計される。

外向きに突出する広がり１０はまた、同じ形式の別のカップ１′を保持するための手段９を形成し、この手段はカップが積重ねられるとき同様なカップ１′と一緒に作用することができる。同様なカップ１′中のカップ１の積重ねは図２に示される。カップ１を積重ねるための手段９としての広がり１０はここでは例えば内部５′を構成する套管２′と一緒に作用することができる。さらなる積重ね手段は絶対的には必要ではない。

内部５を構成する套管２は有利には同じ形式の別のカップ１を保持するための第一手段７を含み、この手段は任意に形成されることができる。第一保持手段７がカップ１の中心軸１３の方向に作用する力、すなわち積重ね時の二つのカップ間に作用する力、を吸収することができる形状を含むことが重要である。第一保持手段７は例えばカップ１の内部中に突出するリブまたはビード８により形成されることができる。広がり１０の形の上述の第二手段９は底スカート４に配置され、そこで内部５を構成する套管２はポット形状をした深絞り底３の周りに折りたたまれ、そこに液密的に固定される。

第二保持手段９の寸法Ｙは同じ形式の別のカップ１′を保持するための第一手段７の寸法Ｘに適合している。カップ１の円形断面の場合、第一保持手段７の寸法Ｘはビード８上の套管２の内径に相当する。第二保持手段９の寸法Ｙは底スカート４での広がり１０の最大外径、すなわち広がり１０が囲む直径、に相当する。寸法ＸとＹの適合は、寸法Ｙが寸法Ｘより幾らか小さいかまたは最大でも寸法Ｘと同じ寸法であることで行われる。

保持するための第一手段７と保持するための第二手段９の相互作用は図２に示されたカップ１と１′で明らかである。内部５′を構成する套管２′に付与されたカップ１′の第一手段７′はカップ１の第二手段９を捕らえる。下方縁１４の略立ち表面であるカップ１の底スカート４に付与された広がり１０、特に広がり１０の底端はここでは套管２′中に形成されたビード８′上に支持される。第一保持手段７の寸法Ｘの第二保持手段９の寸法Ｙへの上述の適合のため、カップ１の広がり１０が円錐形套管２′内にくさび留めすることなく、安全かつ安定した方法でビード８′上に立つことが確保される。積重ね時に中心軸１３に沿って発生する力、例えばカップ１のまたはその上に積重ねられたカップの重量の力は、保持手段７′としてのビード８′により信頼性を持って吸収され、套管２′を介して下方カップ１′の底スカート４′の下方縁１４′に中継され、かつ立ち表面に位置した下方縁１４′から地面に移行される。これは、中心軸１３の方向に非常に高い力が発生するときであっても、カップが積重ねを解かれるときのカップ１または１′の容易な除去性を確保する。

套管２の液密性に悪影響を与えることなく、対応して大きな寸法Ｙを持つ十分に大きな広がり１０を達成するために、図１に見られるように広がり１０の高さが本質的に底スカート４の全高さＢにわたって延びるとき有利である。図１の軸方向断面に見られるように、底スカート４はカップ１の中心軸１３に関して一定の傾斜角度βを含む。底スカート４の高さ領域Ｂの傾斜角度βはいずれの場合でも底スカート４が下方縁１４に向けて広がりかつその下方縁１４にその最大幅の寸法Ｙを持つような方法で、すなわち底スカート４の下方縁１４が中心軸１３に平行に見たとき中心軸１３から最も遠くにある底スカート４の領域を形成するような方法で調整される。内部５の領域の套管２の傾斜角度αと対照的に、傾斜角度βは円錐形が反対方向に延びるように配列される。

広がり１０を取り囲む直径Ｙはここでは有利には、内部５と接触状態の底３の領域を取り囲む直径Ｄより大きい。効果的な積重ね、及び積重ね高さが不必要に高くないことを可能にするために、内部５を構成する套管２に割当てられた保持手段７が底３の上で内部５の高さＡの３分の１以下に配置されることが有利である。たとえ手段７が省かれ、広がり１０が套管２の円錐形領域上に直接支持されたとしても、広がり１０を囲む直径Ｙは有利には高さＡの略３分の１の底３の上の高さの套管２の内部形状を囲む直径より小さい。

リブまたはビード８は、カップ１の軸方向または半径方向に套管２に対して置かれている成形道具によりスタンプ加工されまたはロール掛けされることができる。同じ種類の別のカップ１′を保持するための第一手段７を囲む直径Ｗ、すなわちビード８の内径Ｗは、内部空間５と接触する底３の領域を取り囲む直径Ｄと略同じ大きさである。内部５を構成する套管２は結果として第一保持手段７と底３の間で本質的に円筒状である。

底スカート４の広がり１０は、例えば下から底スカート４に対して置かれた円錐形マンドレルにより形成されることができる。もし必要なら底スカート４は広がり１０を形成する目的のため加熱されることができる。底スカート４の表面に関してスライド運動を実行する成形道具は非常に容易に折り目を形成することができるので、従って広がり１０をロール掛け道具によりまたは半径方向に広がる道具により形成することが有利でありうる。ここでは広がり１０の形成を支援するために、底スカート４の外周に対応して形成されたカウンター道具を割当てることが有利でありうる。カップ１を製造するための特に有利な方法は以下に図６〜８の助けにより詳細に説明される。

図３は、個々の図ＡからＣで、底スカート４の領域のカップ１の種々の実施態様を概略的な形で示す。残る図の変形例で、底スカート４は常に三層の材料により、すなわちポット形状の底３の壁３１を内側及び外側で取り囲む套管２の二層により形成される。この実施態様は非常に有利であることが多いが、本発明を実現するために絶対的に必要ではない。特定の要求の場合に、次の変形例がまた有利でありうる。

図３Ａには、底３の材料が外向きに折りたたまれ、套管２の材料を囲むことが与えられている。カップ１のための立ち表面を形成する広がり１０の下方縁１４はここでは底３の材料により形成される。

図３Ｂには、底スカート４が二つの材料層により形成されている実施態様が示されている。套管２の材料及び底３の壁３１は、両者とも下方縁１４で終り、このようにして立ち表面を形成する。

図３Ｃには、カップ１の底スカート４の一実施態様が示されており、そこでは底スカート４はその高さ領域Ｂに中心軸１３に関して種々の傾斜角度を持つ。底スカート４の高さＢ及び広がり１０の希望の寸法Ｙに依存して、広がり１０を持つ高さ領域Ｂ内に部分領域のみを設けることが十分でありうる。残りの領域は例えば本質的に円筒状であることができ、従って底スカート４はそこでは中心軸１３に略平行に延びる。小さな広がり１０のためには、内部５の領域の套管２の角度αが套管２によるスカートの上部領域で変わらずに連続することで十分でありうる。

図１〜３には示されていないけれども、中空空間を形成しながら内部５を構成する套管２を取り囲む外部套管をカップ１に割当てることが有利でありうる。カップ１の積重ねがそこなわれないために、外部套管の外部輪郭が内部５を構成する套管２に対する平行線１５内に位置し、さらに平行線１５が底スカート４の広がり１０上に配置されることが有利でありうる。外部套管が平行線１５と内部５を構成する套管２の間の空間１６内に位置している限り、カップの積重ね性はどのようにも影響を受けない。設計可能性は従って無限である。また、第一保持手段７と第二保持手段９を変える必要性なしに、カップ１の共通実施態様に種々に設計された外部套管を備えることもできる。この形式の外部套管のための幾つかの可能な実施態様が図４と５の助けにより以下に説明される。

図４と５に示されたカップ１はそれぞれ断熱外部套管１７を含み、それは内部５を構成する套管２を中空空間１８の形成下に部分的に取り囲む。この形式のカップは二重壁断熱カップとして構成され、そこでは外部套管１７の内側に設けられた套管２は、底３と共に、「内部カップ」として構成されることができる。同じ形式の別のカップ１′を保持するための第一手段７及び第二保持手段９は、図１に記載された実施態様に類似して設計されており、従って繰返しの説明は省かれる。

図４に示されたカップ１の外部套管１７は、内部５を構成する套管２に本質的に平行に配置される。外部套管１７は、上部及び下部端に内向きに巻かれたカールした部分１９と２０を含み、内部５を構成する套管２上にカールした部分１９と２０により支持される。外部套管１７はカールした部分１９及び／または２０の領域に、例えば接着により固定されることが規定されることができる。カールした部分２０は、水平底３の下にある底スカート４の領域で内部套管２上に支持され、その結果として外部套管１７は非常に安定である。同時に、外部套管１７はまた、第一保持手段７を覆い、従ってこれは外側から認識できない。カールした部分２０は外部套管１７に平行に延びる領域２３を含む。領域２３は、外部套管１７の内側にきわめて接近して延び、前記内側上に配置されることができる。外部套管１７の套管２上へのスライドは、外部套管１７に平行に延びる領域２３の結果として、外部套管１７はもはや底スカート４上にくっつくことができないので、簡略化される。

図５では、内部５を構成する套管２は、縁６の下の領域の肩２１の形の寸法の急な変化を含み、この肩２１は、底３から縁６を見るとき断面の急な増加としてそれ自体を与える。外部套管１７は縁６と肩２１の間の領域で内部５を構成する套管２に、例えば封止または接着により取付けられる。外部套管１７はその下方端に、内向きに巻かれたカールした部分２０を含み、それはまた、外部套管１７に平行に延びる領域２３を含む。カールした部分２０は底３の下の底スカート４上に支持される。カールした部分２０は、図４とは対照的に、平坦にプレスされ、外部套管１７の下方縁領域２４でわずかに圧縮され、従って外部套管１７のより大きな円錐体がこの領域に与えられる。

図５に示された記載とは対照的に、カップ１は肩２１の領域で異なるように設計されることができる。肩２１の領域の有利な変更例が図５Ａに大きく拡大して示されている。縁６と肩２１の間に位置しかつ参照番号２５により示された、内部５を構成する套管２の領域は、図５に示された記載とは対照的に、套管２の残りとは別の中心軸１３に対する傾斜角度を含む。図５Ａでは、套管２の領域２５は縁６と肩２１の間で中心軸１３に略平行に延びる。外部套管１７が内部カップ１上にスライドされるとき縁６のすぐ下に外部套管１７が置かれることができるために、外部套管１７の上縁領域２６はわずかに圧縮される。縁領域２６は円錐形の外部套管１７を均一に延ばさず、むしろ幾らか先細りの直径を含む。もし図５Ａに示すように、外部套管１７がその上方縁を縁６中にわずかに押されるなら、外部套管１７の上方縁はもはや見えないので、カップ１は特に良好な外観を得る。もし外部套管１７が図示されない実施態様でさらに縁６中に押されるなら、外部套管１７のくさび留めが縁６の材料による外部套管１７の固定を実現する。ある用途のためには、縁６内の外部套管１７のくさび留めは外部套管１７の唯一の取付けを提供するために十分でありうる。

カップの場合の第一保持手段７のビード８は、同じ形式の別のカップ１′を保持するための第二手段９の寸法Ｙに適合させられる。種々の外部套管１７を含む図４と５のカップの寸法ＸとＹが同一であるとき、全てのこれらの種々のカップ１は、全ての外部套管１７が平行線１５と内部５を構成する套管２との間の空間１６内に位置するので、どのような組合せでもくさび留めなしに一緒に積重ねられることができる。カップ１の視覚的及び触覚的外観を変えるために、外部套管１７の外側２２は種々の模様及び表面組織を含むことができる。外側２２は例えば波形加工、ひだ付き加工、エンボス加工されることができ、または発泡被覆を含むことができる。また、外部套管１７がひだ付き加工された意匠を持つことを規定されることができ、かつまたカップ１の断熱性を改善するために、さらなる套管の形のひだ付き構造の滑らかなカバーを外側２２に追加的に与えることができる。

特に、上方のカールした部分１９、または套管２の肩２１の領域に外部套管１７の取付けを含む外部套管１７の実施態様は、縁６の下に接近した領域に、既に非常に広い中空空間１８が套管２と外部套管１７の間に発生し、それが非常に高い断熱効果を与えるという利点を持つ。カールした部分１９または肩２１は、追加の手段、例えば中空空間１８内の発泡被覆または波形加工板紙層を持たなくても、套管２と外部套管１７の間の距離が圧力下、例えばカップ１を握る手からの圧力下でさえ減少しないこと、及び断熱効果が失われないことを確保する。

図１によるカップの製造において、円錐形套管２と略ポット形状の底が形成される。図６に見られるように、套管２は当初、円錐形管の形を持ち、底３は套管２に平行に先細りとなる切頭円錐形の形を持つ。図６に示された状態では、底３と套管２は互いにまだ結合されておらず、むしろ互いに挿入されている。套管２はここではマンドレル３０上に置かれる。マンドレル３０は第一領域２９に切頭円錐形状を持ち、それにさらなる切頭円錐形状表面３２が切頭円錐形状領域２９の先細り端に隣接し、この円錐形状表面３２はより先細りとなり、それはビード８（図１参照）の形成のために設けられている。表面３２に結合されているのは円形円筒形状領域３３であり、その自由端に底３が配置されている。この円形円筒形状領域３３の直径Ｅは底の直径Ｄより小さくすることができ、例えば略０．５ｍｍ小さい（図１も参照）。底３と套管２はまだ封止または接着により一緒に結合されていないので、套管２は既に封止された套管２と底３の場合に可能であるよりもビード８の形成のために少し多く圧縮されることができる。套管２並びに底３は被覆された紙材料からなり、底３は少なくとも少しだけ圧縮されることができる。そのとき多数のカップの信頼性ある積重ねを確保するためにカップ１の内部中に比較的遠くにビード８を絞ることができる。

驚くべきことに、実際に、底３の直径Ｄを越えてさらに内部中にビード８を絞ることができる。切頭円錐形状領域は、完成カップ１の場合に底３に向いた方向でビード８に隣接するであろう。前記切頭円錐形状領域の円錐形は、残りの套管２に対して逆であるであろうし、それは再度ビード８から底３まで広げるであろう。

マンドレル３０に加えて、成形道具３４がビード８の形成のために使用され、この成形道具３４は図６に示され、それは矢印３５の方向にマンドレル３０に向けて上向きに動かされる。成形道具３４は切頭円錐形状表面３６を持ち、その円錐形は本質的にマンドレル３０の表面３２に対応する。外部管２はこのようにしてマンドレル３０と成形道具３４の間で締められ、ビード８が表面３２と３６の間で形成される。

套管の下方端３７は同時に成形道具３４により折りたたまれ、従って図６に破線により示された位置をとる。この目的のために、成形道具３４は溝状領域３８を含み、それは図６中の成形道具３４の断面図に部分的にのみ示されているが、３６０°に渡って延びる。ビード８の形成時の套管２の下方縁３７の同時折りたたみは、本発明によるカップの製造を容易にする。

套管２は、マンドレルの上で円形リング片から巻かれ、次いで縦継目に沿って接着または封止される。成形道具３４による套管２の下方縁３７の折りたたみを容易にするために、套管２の縦継目は下方端３７の領域では接着または封止されないことがある。この領域は図６の図中参照文字Ｆにより示されている。領域Ｆ内の縦継目が接着または封止されていないときは、套管２は、折りたたまれるときより自由に造形されることができ、かつ原則として形成が困難である紙材料中のひだ形成が避けられる。領域Ｆは図６にまた参照文字Ｆ′により示されるように、套管２の下方縁３７から底３の底縁まで延びることができる。従って、長さＦとＦ′は可変であり、変更されることができる。

ビード８の形成及び套管２の下方端３７の折りたたみに続いて、内部カップ１は、套管２と共に底３が底スカート４に結合されることで完成される。これは外部リング及び内部道具の助けによりなされ、そこでは底スカート４の広がり及び底３の套管２との結合が同時に実行され、従って図１に示されるように、底スカート４のその形状の下方縁１４に向いた方向の広がりが発生する。これは図８の助けにより以下に説明される。

図７の図は本発明のさらなる実施態様を示し、そこでは図６の実施態様とは対照的に套管２′は当初、円錐形を持ち、それが次いで水平底３′で円筒状となる。従って、この実施態様では、底３′は円筒状周壁３１を持つ逆ポット形を持つ。マンドレル３０及び成形道具３４の形状は図６により上に開示された設計と同一である。底３′の周壁３１の円筒形状及び套管２′の下方領域の円筒形状の結果として、套管２′の下方縁３７′を折りたたむとき及び続いての底スカート４を広げる時及び底スカート４の形成時のしわ形成が減らされる。

破線により示されている折りたたまれた下方縁３７を持つ図７の状態に基づくと、套管２′はマンドレル３０上に底３′と共に残り、成形道具３４の除去に続いて、外部リング３８が底３′の下の領域中に動かされる。套管２′に面する外部リング３８の内表面は、外向きにとがっており、底スカート４が最終段階にとる角度を含む。外部リング３８に対向して位置する多数の内部フランジ３９が設けられ、図８の図中には唯一つの内部フランジ３９が示されている。図８の図において、内部フランジ３９は外部リング３８に向いた方向に外向きに動かされることができ、結果として折りたたまれた縁３７′を底３′の壁３１に対してかつ外部リング３８の内表面に対してプレスする。

例えばフランジ３９またはリング３８のいずれか、またはまた内部フランジ３９と外部リング３８が加熱されることができ、従ってそのとき互いの上に配置された三つの材料層が封止され、従って底スカート４を形成する。半径方向に外に面する内部フランジ３９の表面は、外部リング３８の内向きに位置する表面に平行に配置され、かつまた底スカート４が最終段階でその下に配置されるべき角度を持つ。

内部フランジ３９は例えばマンドレルの一部であり、中間部分（図６に示されていない）のスライドにより半径方向外向きに動かされることができる。外部リング３８は、固定リングとしてまたは例えば套管２′上へのスライドを容易にするために開くことのできるリングとして設計されることができる。多数の内部フランジ３９の代わりに、回転ローラーが例えば供給されることもでき、それは、底スカート４を形成するために、縁３７′及び壁３１上に外部リング３８の方向の半径方向外向きの力を働かせる。カップは底スカート４の形成時にマンドレル３０上に残る。

内部カップ１は、底スカート４の形成に続いて完成され、マンドレル３０から除去されることができる。

外部套管１７が次いで完成した内部カップ１上にスライドされる（図４、図５参照）。これは、外部套管１７がリング状外部道具に受け入れられ、吸引ヘッドを持つパイロットマンドレルが外部套管１７の先細り端を通して延びるような方法で行われる。この吸引ヘッドは、底３上で下から内部カップ１と係合し、それを吸引し、前記内部カップ１を図４と５に示された状態に達するまで先細りの外部套管１７中に引張る。

外部套管２２の製造のため、前記外部套管２２は、まず円形のリング片形状素材からマンドレル上で巻かれ、切頭円錐形状管になる。下方先細り端の領域では、巻かれた部分４０が図９に示されるように形成される。図５に示されたカップの製造のために、巻かれた部分が、図１０に示された巻かれた部分の形が達成されるまで平坦にプレスされる。巻かれた部分２０により形成される外部套管１７の下方縁はわずかに絞られ、従って上に開示したように下方端により大きな円錐形を含む。図１０の図において、ぎざぎざまたはうねりが、巻かれた部分２０の内側に示されている。巻かれた部分２０の内側のぎざぎざまたはうねり４１は、外部套管１７を内部カップ１上にスライドするとき高度の弾性を達成するために設けられることができる。

図５で上に開示されたように、巻かれた部分２０の内径Ｖは外径Ｙより小さい（図５の底スカート４参照）。外部套管１７がスライドされるとき、巻かれた部分２０を持つ外部套管１７の端部は、それが底スカート４の上をスライドされることができるために、少し広げられなければならない。この広げ工程はぎざぎざまたはうねり４１により容易化される。さらに、巻かれた部分２０の領域の外部套管１７の縦継目は接着または封止されなくてもよい。これは、カールした部分２０の領域の外部套管１７のある膨張を容易にし、従って外部套管１７は底スカートの上をスライドされることができ、続いて再度収縮し、従って巻かれた部分２０は底スカート４の外側の図５に示された位置に位置する。

カールした部分２０の上端の直径Ｕが底スカート４の外径Ｙより大きいことがさらに確立されることができる。これはまた、図５中に見られることができる。従って、外部套管１７の内径は巻かれた部分２０の上縁で外径Ｙより大きく、カールした部分２０のこの上縁は前記底スカート４上をスライドされるとき底スカート４上に当らない。その代わり、巻かれた部分２０の内側により形成されている斜面を底スカート４はせり上がり、外部套管１７がさらにスライドされるとき、外部套管は広げられ、底スカート４の最大直径Ｙを持つ領域の上をスライドし、図５に示された位置をとる。外部套管１７を除去するために、外部套管１７は円錐形に広くなっている底スカート４の上を再度引張らなければならないので、外部套管１７は内部応力により内部カップ１上に見えるように保持される。

この点で、外部套管１７及びビード８または肩２１のようなカップ１の他の造形手段の種々の実施態様が必要に応じて任意に組合されることができ、かつ示された変形例に限定されないことは明白に述べられるべきである。加えて、図面は縮尺通り描かれていないことは注意されるべきである。明確化の目的にために、広がり１０の寸法及び底スカート４の傾斜角度は縮尺より大きく示されている。

Claims (21)

1. 紙材料から作られかつ充填可能な内部（５）を持つカップ（１）であって、内部（５）が円錐形套管（２）と底（３）により形成され、さらに底（３）が底スカート（４）により本質的に液密方式で套管（２）に内部（５）の下方端で取付けられているものにおいて、底スカート（４）の領域の套管（２）及び／または底（３）及び／または底スカート（４）自体が少なくとも周囲に沿った領域に外向きに突出する広がり（１０）を含むこと、及び広がり（１０）の下方縁（１４）がカップ（１）のための立ち表面を形成することを特徴とするカップ。
2. 底スカート（４）が軸方向断面で見たときカップ（１）の中心軸（１３）に対して一つの傾斜角度（β）を持ち、さらに底スカート（４）が傾斜角度（β）を持って下方縁（１４）の方向に広がることを特徴とする請求項１に記載のカップ。
3. 底スカート（４）が、前記カップ（１）が積重ねられるとき同様なカップ（１′）と一緒に作用することができる保持手段（９）を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のカップ。
4. 広がり（１０）が保持手段（９）を形成することを特徴とする請求項３に記載のカップ。
5. 第一保持手段（７）が内部（５）を構成する套管（２）上に配置され、この保持手段（７）が前記カップ（１）が積重ねられるとき同様なカップ（１′）上の第二保持手段（９′）と作用することができることを特徴とする請求項３または４に記載のカップ。
6. 第二保持手段（９）の寸法（Ｙ）が、同じ形式の別のカップ（１′）を保持するための第一手段（７）の寸法（Ｘ）に適合されていることを特徴とする請求項５に記載のカップ。
7. 同じ形式の別のカップ（１′）を保持するための第一手段（７）がリブ（５８）またはビード（８；４８；６８；７８）として設計され、それが内部（５）を構成する套管（２）の周囲に沿った少なくとも一つの領域に成形されていることを特徴とする請求項５または６に記載のカップ。
8. 同じ形式の別のカップ（１′）を保持するための第一手段（７）を囲む直径（Ｗ）が、内部（５）と接触する底（３）の領域を取り囲む直径（Ｄ）と略同じ大きさであることを特徴とする請求項５から７のいずれか一つに記載のカップ。
9. 内部（５）を構成する套管（２）が第一保持手段（７）と底（３）の間で本質的に円筒状であることを特徴とする請求項８に記載のカップ。
10. カップ（１）が外部套管（１７）を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載のカップ。
11. 外部套管（１７）の外部輪郭が、内部（５）を構成する套管（２）に対する平行線（１５）内に位置されており、前記平行線（１５）が底スカート（４）の広がり（１０）上に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のカップ。
12. 円錐形外部套管（１７）が縁領域に内向きに巻かれた部分（２０）を含み、この巻かれた部分（２０）が外部套管（１７）に対して本質的に平行に延びる領域（２３）を含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載のカップ。
13. 円錐形套管とこの套管の小さい方の周囲の領域に挿入されている底からなるカップを紙材料から製造するための方法において、底が底スカートの形成により套管に結合され、さらに底スカートの形成時に底スカートの領域の套管及び／または底及び／または底スカート自体が周囲に沿った少なくとも一つの領域で外向きに広げられ、従ってこの広がりの下方縁がカップのための立ち表面を形成することを特徴とする方法。
14. 底が、底スカートの形成のために套管と結合されるとき内部道具及び外部道具によりプレスされることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 底スカートがプレスされる前に套管の縁が底のポット形状壁の周りに内向きに折りたたまれ、かつ同じ工程段階で内部を構成する套管上に同じ形式の別のカップを保持するための第一手段が形成されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
16. 内部構成套管が、保持手段を形成するために底の上で本質的に円筒状に造形されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 外部套管が、円錐形内部構成套管上でスライドされかつ固定されることを特徴とする請求項１３から１６のいずれか一つに記載の方法。
18. 広がった底スカートの形成後に管形状の予備成形された外部套管が軸方向に円錐形内部構成套管上でスライドされることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 管形状の予備成形された外部套管が、円錐形内部構成套管上でスライドされるとき少なくとも一つの領域に底スカートの広がりの外部寸法未満の直径を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 積重ね可能なカップを製造するための請求項１３から１９のいずれか一つに記載の方法において、次の工程を含むことを特徴とする方法：
    − 同じ形式の別のカップを内部構成套管上に保持するための少なくとも一つの第一手段の形成；
    − 底スカート上に保持するための第二手段の形成、但しこの第二保持手段は、カップが積重ねられるとき同様なカップに付与された第一保持手段と一緒に作用することができる。
21. 積重ね可能なカップを製造するための請求項１３から２０のいずれか一つに記載の方法において、次の工程を含むことを特徴とする方法：
    − 同じ形式の別のカップを内部構成套管上に保持するための少なくとも一つの第一手段の形成；
    − 広げられた底スカートの形成及び内部構成套管と底のプレス；
    − 底スカートでの第二保持手段の形成、但しこの第二保持手段はカップが積重ねられるとき同様なカップに付与された第一保持手段と一緒に作用することができる；
    − 管形状の予備成形された外部套管の内部構成円錐形套管の上の軸方向のスライド；
    − 外部套管の内部構成套管への固定。

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