JP2018531845A - 湾曲した反転可能なダイヤフラムを備え付ける容器 - Google Patents

Abstract

支持フランジ（９）を形成する起立リング（８）と、起立リング（８）から中央部分（１０）まで延在するダイヤフラム（１１）とを含む基部（７）を備え付け、前記ダイヤフラム（１１）が外側に傾斜した位置にあることができる、プラスチック材料でできた容器（１）であって、ダイヤフラム（１１）が、ダイヤフラム（１１）の外側関節接合を形成する外側接合部（１２）で、起立リング（８）に接続し、ダイヤフラム（１１）が、ダイヤフラム（１１）の内側関節接合を形成する内側接合部（１３）で、中央部分（１０）に接続し、それによって前記ダイヤフラム（１１）が、起立リング（８）に対して、外側に傾斜した位置から内側に傾斜した位置まで反転可能であり、外側に傾斜した位置では、ダイヤフラム（１１）が、外側に湾曲した部分（１６）と、反対側の湾曲の内側に湾曲した部分（１７）とを含む、容器（１）。

Description

本発明は、一般に、プラスチック（例えばＰＥＴなど、ほとんどは熱可塑性）材料でできているプリフォームから、ブロー成形または延伸ブロー成形によって製造される、ボトルなどの容器の製造に関する。限定的ではないが、より詳細には、本発明は、高温充填容器、すなわち高温の注入可能な製品（典型的には、液体）によって充填される容器の加工に関し、「高温」という用語は、容器が作製される材料のガラス遷移温度よりも製品の温度が高いことを意味する。典型的には、ＰＥＴ容器（そのガラス遷移温度が約８０℃である）の高温充填が、約８５℃と約１００℃との間、典型的には９０℃に含まれる温度で製品によって実施される。

いくつかのタイプの容器は、高温充填によって含まれる機械的応力およびその後の温度低下による内部圧力の変化に耐えるように特別に（少なくとも主張によれば）製造される。

欧州特許第０７８４５６９号明細書（Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ ＰＥＴ）に開示されているように、容器の側壁に可撓性圧力パネルを設け、その曲率が容器内の圧力の変化を補償するように変化することが知られている。しかしながら、このタイプの容器の主な欠点の１つは、一旦開封されると、剛性に欠けることである。実際には、圧力パネルは、ユーザの把持力の下で曲がる傾向があり、したがって、ユーザは、意図しない液飛びを回避するために、大切に容器を取り扱わなければならない。

剛性の側壁と、反転可能的な圧力パネルを含む可撓性基部とを容器に設けることも知られている。

第１の技術では、圧力パネルは可撓性であり、容器内の圧力変化に自動調整する。米国特許第８４４４００２号明細書（Ｇｒａｈａｍ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）は、容器の内部と容器の外部との圧力差に応じて徐々に撓み、または同時に撓む、多数のヒンジおよびパネルを有する圧力補償パネルを基部に備え付けた容器を開示している。このような構造は、容器内の圧力の変化に適合し、容器が単独で立っているときに容器の側壁の形状を維持するのに有効であることを証明してきたが、積み重ねられ、パレタイズされる場合、容器がそれによって受ける垂直方向の圧縮応力のような外部応力に耐えるために十分な強度を提供しない。

米国特許出願公開第２００８／００４７９６４号明細書（Ｄｅｎｎｅｒら、Ｃ０２ＰＡＣに譲渡された）で開示された第２の技術では、容器内の真空力の全てまたは一部を緩和するために、容器が蓋をされ、冷却された後に、機械的プッシャによって圧力パネルを外側に傾斜した位置から内側に傾斜した位置に移動させて、圧力パネルを内側に傾斜した位置に押し込む。

そのような容器上に実施されるテストによれば、一旦内側に傾斜した位置に反転されると、圧力パネルはその位置を維持せず、内容物の圧力下で戻って沈む傾向があることを示した。結局、容器が冷却された後、容器は剛性をほとんどなくしてしまい、それによって手に保持される場合、柔らかく感じられる。容器を積み重ねる、またはパレタイズする場合、下方の容器が、上方の容器の重量下で曲がる危険性があり、かつそれによって、全体のパレットが崩壊する危険性がある。

欧州特許第０７８４５６９号明細書 米国特許第８４４４００２号明細書 米国特許出願公開第２００８／００４７９６４号明細書

本発明の目的は、より優れた安定性を含む容器を提案することである。

本発明の別の目的は、反転位置を維持することができ、したがって軸方向圧縮応力のような高い外部応力に耐えることができる反転可能なダイヤフラムを備え付ける容器を提案することである。

したがって、第１の態様では、
支持フランジを形成する起立リングと、起立リングから中央部分まで延在するダイヤフラムとを含む基部を備え付ける、プラスチック材料でできた容器にして、
前記ダイヤフラムが外側に突出する位置にあることができ、前記容器が製品で充填される内側容積を画定する、容器であって、
ダイヤフラムが、起立リングに対して、ダイヤフラムの外側関節接合を形成する外側接合部で、起立リングに接続し、
ダイヤフラムが、中央部分に対して、ダイヤフラムの内側関節接合を形成する内側接合部で、中央部分に接続し、
それによって前記ダイヤフラムが、起立リングに対して、内側接合部が外側接合部の下方に延在する外側に突出する位置から、内側接合部が外側接合部の上方に延在する内側に突出する位置まで反転可能である容器であって、
外側に突出する位置では、ダイヤフラムが、
起立リングに接続し、半径方向断面で湾曲する外側部分であって、容器の内側容積に対して内側に曲がった凹面を含む外側部分と、
外側部分および中央部分に接続し、半径方向断面で湾曲する内側部分であって、容器の内側容積に対して外側に曲がった凹面を含む内側部分と、
を含む、容器が提供される。

外側部分はダイヤフラムの反転を容易にし、一方で内側部分は反転位置で剛性を提供し、それによってダイヤフラムが戻って沈むことを防止する。したがって、容器内の圧力は、高い値に維持され、容器に高い剛性を提供する。外側に突出する位置と内側に突出する位置との間で、ダイヤフラムによって一掃されるかなりの容積によって、容器内の圧力が、温度降下による圧力損失が容器の剛性に影響を与えない程度に増加して、それによって信頼して積み重ねられ、パレタイズされることが可能になる。

別々にまたは組み合わせて採用される様々な実施形態によれば、
外側接合部で、ダイヤフラムの外側部分のＲ１で示される半径、およびＤで示される外径が、

のようになる。

外側接合部で、ダイヤフラムの内側部分のＲ２で示される半径、およびＤで示される外径が、

のようになる。

Ｒ１で示される外側部分の半径、およびＲ２で示される内側部分の半径が、

のようになる。

外側接合部で、ダイヤフラムのＤで示される外径、および内側接合部で、ｄで示されるその内径が、

のようになる。

ダイヤフラムは滑らかな表面を有する。

外側部分と内側部分との間の接合点が、外側接合部および内側接合部を結ぶ線の上方または線上に位置する。

第２の態様によれば、加工ユニットによって本明細書で上に開示される容器を加工する方法が提供され、加工ユニットが、
容器基部と係合するための中空支持リングを含む容器支持フレームと、
外側に突出する位置から内側に突出する位置にダイヤフラムを反転させるように、支持フレームを通って容器基部に当接可能な、容器支持フレームに対して可動であるプッシャと、
支持フレームを通って容器基部に向かって前方に、かつ後方にプッシャを摺動移動させるためのアクチュエータと、
を含み、
プッシャが、ダイヤフラムの内側部分に面する凸状の上端面を含み、前記上端面が、ダイヤフラムの内側部分の外径と等しいか、またはそれより大きい外径を含む外側限界まで下方へ延在する。

別々にまたは組み合わせて採用される、様々な実施形態によれば、
上端面は、内側に突出する位置でダイヤフラムの内側部分と相補的な形状である。

プッシャは、上端面を取り囲む凹状の周面を有し、前記周面がダイヤフラムの外側部分に面する。

周面は、内側に突出する位置でダイヤフラムの外側部分と相補的な形状である。

容器の起立リングは、支持フランジとダイヤフラムとを接合する円錐台形状の内壁を有し、プッシャは、内壁と相補的な形状の円錐台形状の側部スカートを含む。

プッシャは、容器基部の中央部分に少なくとも部分的に相補的な中央頂部を含む。

本発明の上述の、および他の目的および利点が、添付の図面と併せて考察される、好適な実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。

基部の拡大された詳細図を含む、反転可能な基部ダイヤフラムを備えた容器を示す断面図である。 基部の適正な構成方法を示す線図である。 基部の不適切な構成方法を示す線図である。 異なる実施形態における容器の基部を示す、拡大された片側断面図であり、ダイヤフラムの外側に突出する位置（実線で示す）およびその内側に突出する位置（点線で示す）の両方で示す図である。 異なる実施形態における容器の基部を示す、拡大された片側断面図であり、ダイヤフラムの外側に突出する位置（実線で示す）およびその内側に突出する位置（点線で示す）の両方で示す図である。 異なる実施形態における容器の基部を示す、拡大された片側断面図であり、ダイヤフラムの外側に突出する位置（実線で示す）およびその内側に突出する位置（点線で示す）の両方で示す図である。 異なる実施形態における容器の基部を示す、拡大された片側断面図であり、ダイヤフラムの外側に突出する位置（実線で示す）およびその内側に突出する位置（点線で示す）の両方で示す図である。 異なる実施形態における容器の基部を示す、拡大された片側断面図であり、ダイヤフラムの外側に突出する位置（実線で示す）およびその内側に突出する位置（点線で示す）の両方で示す図である。 異なる実施形態における容器の基部を示す、拡大された片側断面図であり、ダイヤフラムの外側に突出する位置（実線で示す）およびその内側に突出する位置（点線で示す）の両方で示す図である。 異なる実施形態における容器の基部を示す、拡大された片側断面図であり、ダイヤフラムの外側に突出する位置（実線で示す）およびその内側に突出する位置（点線で示す）の両方で示す図である。 異なる実施形態における容器の基部を示す、拡大された片側断面図であり、ダイヤフラムの外側に突出する位置（実線で示す）およびその内側に突出する位置（点線で示す）の両方で示す図である。 容器基部のダイヤフラムを反転させる前の休止位置で示された、プッシャを含む加工ユニット上に取り付けられた、充填され、蓋をした容器を示す断面図である。 図１２の詳細な枠ＸＩＩＩによる拡大断面図である。 ダイヤフラムの反転を図示するために、ダイヤフラムがその内側に突出する位置にあり、充填され、蓋をされた容器、およびプッシャがその動作位置にある加工ユニットを示す、図１２と同様の断面図である。 図１４の詳細な枠ＸＶによる拡大断面図である。 休止位置にあるプッシャの第２の実施形態を示す、図１３と同様の拡大断面図である。 動作位置にある図１６のプッシャを示す、図１６と同様の拡大断面図である。 休止位置にあるプッシャの第３の実施形態を示す、図１３と同様の拡大断面図である。 動作位置にある図１８のプッシャを示す、図１８と同様の拡大断面図である。

図１は、高温の製品（例えば、茶、果汁、またはスポーツ飲料）で充填されるのに適した容器１を示し、「高温」とは、製品の温度が材料のガラス遷移温度より高いことを意味し、その温度で容器１が作製される（ＰＥＴの場合は約８０℃）。

容器１は、上方に開いた円筒形ねじ付き上方部分またはネック２を含み、ネック２は、その下方端部でより大きい直径の支持カラー３の中で終端する。カラー３の下方に、容器１は、短い長さの円筒形上方端部を通ってカラー３に接続される肩部４を含む。

肩部４の下方に、容器１は、容器主軸線Ｘの周りに略円筒形である側壁５を有する。側壁５は、図１に示すように、応力に耐えることができる環状の補強リブ６を含むことができるが、そうでなければ、応力は、水平断面で見たときに側壁５を楕円形にする傾向がある（そのような変形は標準的であり、楕円形化と呼ばれる）。

側壁５の下方端部で、容器１は、容器１を閉鎖し、容器１がテーブルなどの平坦な面上に置かれることを可能にする基部７を含む。

容器基部７は、主軸線Ｘに略垂直な平面に延在する支持フランジ９を形成する起立リング８、中央部分１０、および起立リング８から中央部分１０まで延在するダイヤフラム１１を含む。

ダイヤフラム１１は、外側接合部１２で起立リング８に接続し、内側接合部１３で中央部分１０に接続する。外側接合部１２および内側接合部１３の両方が、好適には湾曲している（または丸い形である）。ダイヤフラム１１は、内側接合部１３で測定される内径ｄ、および外側接合部１２で測定される外径Ｄを含む。

容器１は、変化しないネック、円筒壁、および丸みを帯びた底部を含む、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のようなプラスチック製のプリフォームからブロー成形される。

図面に示された好ましい実施形態では、起立リング８は高い起立リングであり、すなわち、起立リングは、支持フランジ９とダイヤフラム１１とを接合する円錐台形状の内壁１４を備え付ける。より正確には、内壁１４は、外側接合部１２を形成する上端部（したがってダイヤフラム１１との外側関節接合）を有し、これにより、ダイヤフラム１１の外側に突出する位置において、中央部分１０が、起立リング８の上方に位置する。

製品で充填される内側容積１５を画定する容器１は、内側接合部１３が外側接合部１２の下方に配置される（容器１は、通常ネックを上に保持されている）、外側に突出する位置で立つダイヤフラム１１と共にブロー成形される。

外側接合部１２が、起立リング８に対して（より詳細には、内壁１４に対して）ダイヤフラム１１の外側関節接合を形成し、内側接合部１３が、中央部分１０に対してダイヤフラム１１の内側関節接合を形成し、それによって、ダイヤフラム１１が、起立リング８に対して、外側に突出する位置（図１および図４から図１１の実線内）から、内側接合部１３が外側接合部１２の上方に配置される内側に突出する位置（図１および図４から図１１の点線内）まで反転可能である。

容器１が製品で充填され、キャップを取り付けられ、冷却された後、製品の冷却によって生成される真空を補償し、または内部圧力を上昇させ、側壁５に剛性を提供するために、ダイヤフラム１１を反転することが、好ましくは機械的に実施される（本明細書で以下に開示されるように、例えば、ジャッキ上に取り付けられたプッシャによって）。

ダイヤフラム１１を反転することによって、ＥＶと示され（図１の詳細図の中の斜線内）、「取出体積」と呼ばれる体積の液体の変位（および続いて起こる容器１の内側容積の減少）を引き起こす。取出体積ＥＶは、ダイヤフラム１１の外側に突出する位置とその内側に突出する位置との間に含まれる。

ダイヤフラム１１の剛性を高め、内側に突出する位置の内容物の圧力を高めるために、ダイヤフラムは湾曲した外側部分１６と湾曲した内側部分１７とを備え付ける。

外側部分１６は、外側接合部１２で内壁１４の上端に接続し、半径方向断面で湾曲している。より詳細には、外側に突出する位置の半径方向断面で見ると、外側部分１６は、容器１の内側容積１５に対して外側に向いた凹面を有する。Ｒ１は、外側部分１６の半径を示す。図面に示すように、外側接合部１２では、外側部分１６の接線は水平（すなわち、軸線Ｘに垂直）である。

内側部分１７は、外側部分１６および中央部分１０に接続し、半径方向断面で湾曲している。より詳細には、外側に突出する位置の半径方向断面から見ると、内側部分１７は、容器１の内側容積１５に対して内側に向いた凹面を有し、それによって、ダイヤフラム１１は、その外側に突出する位置に、サイマレクタ（またはＳ）形状を含む。Ｒ２は、内側部分１７の半径を示す。図面に示される好ましい実施形態では、内側部分１７は外側部分１６に接している。

図１に示すように、ダイヤフラム１１は、その外側に突出する位置において、内側接合部１３が起立リング８によって画定される平面の上方に位置するような形状および寸法になっている。

図２は、半径方向断面においてダイヤフラム１１を構成する適切な幾何学的方法を示す。これと比較して、図３は、同様の半径方向断面においてダイヤフラム１１を構成する不適切な幾何学的方法を示す。

図２および図３において、Ａが内側接合部１２を示し、Ｂが内側接合部１３を示す、矩形ＡＡ’ＢＢ’がプロットされている。参照符号１６はダイヤフラム１１の外側部分を示し、その外側部分は円の円弧の形態であり、符号１７はダイヤフラム１１の内側部分を示し、やはり円の円弧の形態である。外側部分１６と内側部分１７との間の変曲点（すなわち、ダイヤフラム１１の湾曲が反転する点）を形成する、Ｃで示された接合点で、外側部分１６および内側部分１７が交わる。図２および図３に示すように、外側部分１６は点Ａで水平線（ＡＡ’）に接している。言い換えれば、円の円弧ＡＣ（すなわち外側部分１６）の中心は、線（ＡＢ’）上に位置する。

一旦ＣおよびＯ１がプロットされると、ＡをＣに結んで、（ＡＡ’）に接する円（中心がＯ２で示される）の１つだけの円弧がプロットされ得る。次に、ＣをＢに結んで、Ｃで円の円弧ＡＣ（すなわち、外側部分１６）に接する円の１つだけの円弧（すなわち、内側部分１７）がプロットされ得る。

半直線［ＢＴ）は、中心Ｏ２を有する円の円弧ＢＣに対する接線を示す。図２では、Ｃが三角形ＡＡ’Ｂの中に位置し、すなわち対角線（ＡＢ）より上方に位置する場合、そのとき接線［ＢＴ）は線（ＢＢ’）の上方に位置するという事実を示している。言い換えれば、円の円弧ＢＣ（すなわち、内側部分１７）は内側接合部１３の上方に位置しているが、一方それとは反対に、図３では、Ｃが三角ＡＢＢ’の中に位置し、すなわち対角線（ＡＢ）より下方に位置する場合、接線［ＢＴ）は線（ΒΒ’）の下方に位置する。言い換えれば、円の円弧ＢＣ（すなわち内側部分１７）は、内側接合部１３の下方に位置する。図３に対するダイヤフラム１１は、図２の幾何形状に構成することが好ましいはずである。

図４から図１１に示すように、ダイヤフラム１１は、その内側に突出する位置（点線）において、外側に突出する位置で有する形状と実質的に対称的な形状を有する。言い換えれば、上方に突出する位置において、外側部分１６は、容器１の内側容積１５に対して内側に向けられた凹面を有し、一方、内側部分１７は、容器１の内側容積１５に対して外側に向けられた凹面を有する。したがって、内側部分１７が内側接合部１３の下方に及ぶ図３の幾何形状を選択すると、内側に突出する位置で、反転した内側部分１７が反転した内側接合部１３の上方に及ぶ幾何形状になり、それによって、内側接合部１３の近傍の内容物によって働く圧力が、外側に向いた半径方向成分を有し、これによってダイヤフラム１１をその外側に突出する位置に戻して広げる可能性がある。

対照的に、内側部分１７が内側接合部１３の上方に延在する図２の幾何形状を選択すると、内側に突出する位置で、反転した内側部分１７が反転した内側接合部１３の下方に位置する幾何形状になり、それによって、内側接合部１３の近傍の内容物によって働く圧力が、内側に向いた半径方向成分のみを有し、これによってダイヤフラム１１に係止効果を与える。したがって、図２の幾何形状は、図３の幾何形状よりも好ましい。

外側部分１６が水平線（または平面）に接している限り、すなわち円の円弧ＡＣが線（ＡＡ’）に接している限り、数学的に以下を証明することができ、つまり、

点Ｃ（すなわち、外側部分１６と内側部分１７との間の接合部）が三角形ＡＡ’Ｂ内に位置する場合、そのとき図２に示すように、内側部分１７は内側接合部１３（または点Ｂ）の上方に位置する。

点Ｃ（すなわち、外側部分１６と内側部分１７との間の接合部）が線（ＡＢ）上に位置する場合、内側部分１７は点Ｂで水平に接し、すなわち水平線（ＢＢ’）に接する。

点Ｃ（すなわち、外側部分１６と内側部分１７との間の接合部）が三角形ＡＢＢ’内に位置する場合、図３に示すように、内側部分１７は部分的に内側接合部１３（または点Ｂ）の下方に延在する。

したがって、好ましい実施形態では、外側部分１６と内側部分１７との間の接合部Ｃは、外側接合部１２と内側接合部１３とを結ぶ線（すなわち、線（ＡＢ））上またはその上方に配置される。

図１および図２に示すように、ｄ’は、軸線Ｘを中心とし、接合点Ｃを含む円の直径を示し、αは、それらの接合点Ｃで外側部分１６（または内側部分１７）に対する接線の角度を示す。

取出体積ＥＶは、直径ｄ’と共に全体的に増加する（ただし、以下に説明するように、他のパラメータも考慮に入れるべきである）。したがって、ｄ’は、取出体積ＥＶを最大にするために十分に大きくなければならない。より正確には、ｄ’は、好ましくは、直径Ｄの半分より大きく、直径Ｄの９５％よりも小さい。すなわち、

である。

角度αが大きいほど、ダイヤフラム１１は内側に突出する位置でより剛性が高いが、しかし外側に突出する位置から内側に突出する位置にそれを反転させるのがより困難になる。

逆に、角度αが小さいほど、ダイヤフラム１１は内側に突出する位置でより弱くなるが、しかし外側に突出する位置から内側に突出する位置に反転させるのがより容易になる。

角度αが約５５°（Ｃ点が外側接合部１２と内側接合部１３とを結ぶ線（ＡＢ）上に位置する場合に相当する）から７５°の間に含まれる場合：すなわち

であり、容器内容物の圧力を受ける場合における内側に突出する位置にあるダイヤフラム１１の良好な剛性と、外側に突出する位置から内側に突出する位置に反転されるためにダイヤフラム１１の良好な能力との間に良好な妥協が見いだされ得る。

加えて、外側部分１６の半径Ｒ１および内側部分１７の半径Ｒ２は、取出体積ＥＶを最大にするように（すなわち、ダイヤフラム１１の内側に突出する位置で容器内の圧力を最大にするように）、同時にダイヤフラム１１の良好な反転能力およびその内側に突出する位置での良好な剛性を提供するように注意して選択されるべきである。

この目的のために、半径Ｒ１およびＲ２は、以下のように選択されるべきである。

ダイヤフラム１１の内径ｄと外径Ｄは、好ましくは

のようになる。

１つの好ましい実施形態において、

である。

図４から図１１は、０．５ｌ（より大きい、またはより小さい容積の容器に対して、他の値を当てはめることができる）の容器について、以下の表に示すように、取出体積を増加させることによって選別されたダイヤフラム１１の異なる各幾何形状を有する基部７の様々な実施形態を示す。これらの実施形態の全てについて、Ｄは５２ｍｍに等しく、ｄは１９ｍｍに等しく設定される。

これらの実施形態は全て、既知の解決策よりも大きな取出体積ＥＶを提供し、一方、ダイヤフラム１１は、内側に突出する位置で剛性がより高いか、または剛性が同じ程度である。外側部分１６は、ダイヤフラム１１の外側に突出する位置から内側に突出する位置への反転を容易にする働きをするが、内側部分１７は、内側に突出する位置でダイヤフラム１１を強化する働きをし、ダイヤフラムが外側に突出する位置に沈むことを防止する。したがって、容器１内の圧力が、高い値に維持され得る。容器１は、手で保持される場合に剛性が感じられる。加えて、容器１は、積み重ねられた場合、積み重ねに対する安定性を提供し、パレタイズされた場合、パレットに対する安定性を提供する。

図面に示されているように、上に説明した幾何形状および寸法が反転能力および機械的強度を提供するために十分であるように、ダイヤフラム１１は平滑な表面を有する（すなわち、リブまたは溝がない）。

既に説明したように、また図面に示すように、ダイヤフラム１１の内側に突出する位置の外側部分１６および内側部分１７の湾曲は、外側に傾斜した位置に対して反転されている。Ｒ’１およびＲ’２はそれぞれ、ダイヤフラム１１の内側に傾斜した位置における外側部分１６および内側部分１７の半径を示す。ダイヤフラム１１が、外側に突出する位置に対して内側に突出する位置で実質的に対称的であるので、半径Ｒ１およびＲ’１は等しく（または実質的に等しく）、半径Ｒ２およびＲ’２もまた等しい（または実質的に等しい）。

上に提案したように、ダイヤフラム１１の反転（その下方に突出する位置から上方に突出する位置へ）は、図１２から図１９に示されているように、例えば加工ユニット１９によって、好ましくは機械的に（容器１が充填され、キャップ１８によって閉じられた後に）達成される。

図示された加工ユニット１９は、固定支持構造上に回転可能に取り付けられたカルーセル（図１２には部分的にのみ示されている）に取り付けられることができ、そのようなカルーセルは、円形経路に沿って移動させられる複数の同一の周囲の加工ユニット１９を含む。

各加工ユニット１９は、容器基部７に係合するための中空支持リング２１を含む容器支持フレーム２０備える。図示された実施例では、支持リング２１は、環状プレート２２と管状外壁２３とを有し、プレート２２および外壁２３は一体で容器基部７の起立リング８の少なくとも一部の逆向きのプリントを形成する。

支持フレーム２０（より具体的には、プレート２２および外壁２３）は、容器１が支持フレーム２０上に位置する場合、容器主軸線Ｘと同化する主軸線を中心とする。以下では、Ｘは、容器の主軸線と支持フレームの主軸線の両方を示す。

加工ユニット１９は、垂直位置に容器１をしっかりと保持するための容器保持部材２４をさらに含み、ダイヤフラム１１が反転されている間、その基部７が支持リング２１内部に配置される。

図示の例では、保持部材２４は、主軸線Ｘに沿って垂直にキャップ１８に当接するのに適した円錐形ヘッド２５を備え付ける。

加工ユニット１９は、支持フレーム２０に対して移動可能であり、ダイヤフラム１１を反転させるために、支持フレーム２０を介して容器基部７に当接可能な機械的プッシャ２６をさらに含む。

加工ユニット１９は、支持フレーム２０を通ってプッシャ２６を前方（すなわち上方）に、容器基部７に向かって主軸線Ｘに沿って動作位置（図１４）まで摺動移動させて、ダイヤフラム１１の反転を達成し、その後、プッシャ２６が次の反転サイクルの準備をするために、後方（すなわち下方）へ休止位置（図１２）まで摺動移動させるためのアクチュエータ２７をさらに含む。

図示の例では、アクチュエータ２７が、好ましくは双方向型の油圧ジャッキまたは空気圧ジャッキであることが理解されよう。

アクチュエータ２７は、シリンダハウジング２８と、ピストン２９と、ピストン２９に固定されたロッド３０とを備え、プッシャ２６は、ロッド３０に取り付けられている。図示の例では、プッシャ２６は、例えば１つまたは複数のねじによって、ロッド３０の遠位端に固定されているが、しかし代替実施形態では、プッシャ２６はロッド３０と一体化することができる。

公知の方法では、アクチュエータ２７は、閉鎖ヘッド３１および閉鎖底部３２を有する。ピストン２９は、アクチュエータ２７内部で、ロッド３０の周りの前方チャンバ３３と、ロッド３０の反対側の後方チャンバ３４とを画定し、それにより、前方チャンバ３３は、ピストン２９と閉鎖ヘッド３１との間に主に画定され、一方で、後方チャンバ３４は、ピストン２９と閉鎖底部３２との間に主に画定される。

図１２に示すように、後方チャンバ３４は、閉鎖底部３２の中に形成された底部流体ポート３５を通って、圧力下で流体源３７（空気または油など）に結合される方向制御弁（ＤＣＶ）３６と流体連通している。

好ましい実施形態では、前方チャンバ３３は、前部流体ポート３８を介してＤＣＶ３６（ここでは５／２タイプ：５つのポート、２つのスプール位置）と、例えば流量制限器を通って流体連通している。これにより、作動中、すなわちダイヤフラム１１の反転中に、ピストン２９（したがってプッシャ２６）の速度調節が可能になる。ＤＣＶ３６は、好ましくは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）のような制御ユニット３９によって駆動される。

図１３に示すように、プッシャ２６は、ダイヤフラム１１の内側部分１７に面する凸状の上端面４０を有する。

プッシャ２６はまた、好ましくは軸方向に外側に（すなわち、上方に）突出する中央頂部４１を有し、好ましくは容器基部７の中央部分１０と少なくとも部分的に相補的な形状である。図示された実施例では、中央頂部４１は先端を切った形状であり、それによって中央部分１０の下部周辺領域と部分的にのみ相補的である。これにより、ダイヤフラム１１の反転中に、プッシャ２６上に容器基部７が適切に心合わせされることを保証する。

上端面４０は、内側に突出する位置にあるダイヤフラム１１の内側部分１７と相補的な形状であることが好ましい。言い換えれば、上端面４０は、内側に突出する位置においてダイヤフラム１１の内側部分１７の曲率半径Ｒ’２と等しい（または実質的に等しい）曲率半径Ｒ’’２を含む（したがって外側に突出する位置の内側部分１７の曲率の半径Ｒ２に等しい）。半径Ｒ’２が、容器１内部の圧力に応じてわずかに変化する可能性があるので、Ｒ’’２とＲ’２との間にわずかな差異が存在し得ることを理解されたい。

上端面４０は、中央頂部４１からダイヤフラム１１の内側部分１７の外径ｄ’と等しいか、またはそれより大きい直径ｄ’’を有する外側限界４２まで延在する。すなわち、

である。

第１の実施形態では、上端面４０の外側限界４２は、プッシャ２６の周縁でもある。この場合、プッシャ２６は、外側限界４２から垂直に延びる円筒形の側壁４３を有する。図１３の詳細図に示されているように、外側限界４２は、好ましくは、鋭角ではなく、その代わりに、反転を達成する場合にダイヤフラム１１への損傷を防ぐために、フィレット径を備え付けるべきである。

ダイヤフラム１１が下方へ突出する位置から内側へ突出する位置へ反転することを達成するために、プッシャ２６がダイヤフラム１１から離間配置されるその休止位置（図１２および図１３）から、プッシャ２６が容器１の内部に突出するその動作位置（図１４および図１５）まで、プッシャ２６（ロッド３０およびピストン２９と共に）が移動される。

プッシャ２６がダイヤフラム１１に当接するとすぐに、プッシャ２６は主軸線Ｘに沿って、内側（または上側）に向く反転力をダイヤフラム１１上に働かせる。

プッシャ２６が前方（すなわち上向き）に動くと、ダイヤフラム１１の内側部分１７は、内側部分１７が反転位置に達するまで、中央（頂部４１付近）から始まり、周縁（外側限界４２近傍、または外側限界４２で）で終了する上端面４０の周りを滑らかに（しかし迅速に）包み始める。続いて、プッシャ２６が外側部分１６をその反転位置に引っ張り、それによってダイヤフラム１１の完全な反転が達成される（図１５）。全体の反転プロセス中、頂部４１は、プッシャ２６に対して容器基部７を心合わせした状態に維持する。

反転位置で、ダイヤフラム１１の内側部分１７と相補的である上端面４０の形状は、ダイヤフラム１１の反転のより良い制御を提供し、それによって、材料割れの危険性を防止する（または少なくとも低減する）。したがって、反転プロセスはより安全であり、生産速度のために加速されることが可能である。取出体積（すなわち、反転中の容器基部７によって一掃される体積）もまた、最大化される。

まさに開示された第１の実施形態に追加された特徴を有する、図１６および図１７に示す第２の実施形態では、プッシャ２６はさらに、凹状周面４４を有し、周面４４は上端面４０を囲み、ダイヤフラム１１の外側部分１６に面する。

周面４４は、内側に突出する位置にあるダイヤフラム１１の外側部分１６と相補的な形状であることが好ましい。言い換えれば、周面４４は、内側に突出する位置においてダイヤフラム１１の外側部分１６の曲率半径Ｒ’１と等しい（または実質的に等しい）曲率半径Ｒ’’１を含む（したがって外側に突出する位置の外側部分１６の曲率の半径Ｒ１に等しい）。半径Ｒ’１が、容器１内部の圧力に応じてわずかに変化する可能性があるので、Ｒ’’１とＲ’１との間にわずかな差異が存在し得ることを理解されたい。

この第２の実施形態では、周面４４は、外側限界４２から外縁４５まで延在し（好ましくは、ダイヤフラム１１の損傷を防ぐためにフィレット半径を備え付ける）、プッシャ２６は、ダイヤフラム１１の外径Ｄと実質的に等しい外径（ｄ’’で示す）の円筒形の側壁４３を依然として有する。

ダイヤフラム１１の反転は、上に開示したのと同じ方法で達成される。周面４４の存在により、ダイヤフラム１１のより優れた反転制御を提供して、周面４４がダイヤフラム１１の外側部分１６に当接し、それにより、ダイヤフラム１１の内側に突出する位置における支持を提供する。

まさに開示された第２の実施形態に追加された特徴を有する、図１８および図１９に示される第３の実施形態では、プッシャ２６は、内壁１４と相補的な形状の、円錐台状の側部スカート４６（円筒壁４３の代わりに）をさらに有し、側部スカート４６は周面４４の外縁４５から下方に延在する。図１９に示すように、側部スカート４６は、プッシャ２６の動作位置において内壁１４に当接するので、したがって側部スカート４６は、ダイヤフラム１１の反転の終わりに内壁１４に対して安定性を提供し、それによって、ダイヤフラム１１がその外側に突出する位置に反転して戻る危険性を低減する。

したがって、第１の態様では、
支持フランジを形成する起立リングと、起立リングから中央部分まで延在するダイヤフラムとを含む基部を備え付ける、プラスチック材料でできた容器にして、
前記ダイヤフラムが外側に突出する位置にあることができ、前記容器が製品で充填される内側容積を画定する、容器であって、
ダイヤフラムが、起立リングに対して、ダイヤフラムの外側関節接合を形成する外側接合部で、起立リングに接続し、
ダイヤフラムが、中央部分に対して、ダイヤフラムの内側関節接合を形成する内側接合部で、中央部分に接続し、
それによって前記ダイヤフラムが、起立リングに対して、内側接合部が外側接合部の下方に延在する外側に突出する位置から、内側接合部が外側接合部の上方に延在する内側に突出する位置まで反転可能である容器であって、
外側に突出する位置では、ダイヤフラムが、
起立リングに接続し、半径方向断面で湾曲する外側部分であって、容器の内側容積に対して外側に曲がった凹面を含む外側部分と、
外側部分および中央部分に接続し、半径方向断面で湾曲する内側部分であって、容器の内側容積に対して内側に曲がった凹面を含む内側部分と
を含む、容器が提供される。

Claims (15)

1. 支持フランジ（９）を形成する起立リング（８）と、起立リング（８）から中央部分（１０）まで延在するダイヤフラム（１１）とを含む基部（７）を備え付ける、プラスチック材料でできた容器（１）にして、
   前記ダイヤフラム（１１）が外側に突出する位置にあることができ、前記容器（１）が製品で充填される内側容積を画定する、容器（１）であって、
   ダイヤフラム（１１）が、起立リング（８）に対して、ダイヤフラム（１１）の外側関節接合を形成する外側接合部（１２）で、起立リング（８）に接続し、
   ダイヤフラム（１１）が、中央部分（１０）に対して、ダイヤフラム（１１）の内側関節接合を形成する内側接合部（１３）で、中央部分（１０）に接続し、
   それによって前記ダイヤフラム（１１）が、起立リング（８）に対して、内側接合部（１３）が外側接合部（１２）の下方に延在する外側に突出する位置から、内側接合部（１３）が外側接合部（１２）の上方に延在する内側に突出する位置まで反転可能である容器（１）であって、
   外側に突出する位置では、ダイヤフラム（１１）が、
   起立リング（８）に接続し、半径方向断面で湾曲する外側部分（１６）であって、容器（１）の内側容積に対して内側に曲がった凹面を含む前記外側部分と、
   外側部分（１６）および中央部分（１０）に接続し、半径方向断面で湾曲する内側部分（１７）であって、容器（１）の内側容積に対して外側に曲がった凹面を含む前記内側部分と、
   を含むことを特徴とする、容器。
2. 内側部分（１７）が外側部分（１６）に接している、請求項１に記載の容器。
3. 外側接合部（１２）で、ダイヤフラムの外側部分（１６）のＲ１で示される半径、およびＤで示される外径が、
   

   

   のようになる、請求項１または２に記載の容器。
4. 外側接合部（１２）で、ダイヤフラムの内側部分（１７）のＲ２で示される半径、およびＤで示される外径が、
   

   

   のようになる、請求項１から３のいずれか一項に記載の容器。
5. Ｒ１で示される外側部分（１６）の半径、およびＲ２で示される内側部分（１７）の半径が、
   

   

   のようになる、請求項１から４のいずれか一項に記載の容器。
6. 外側接合部（１２）で、ダイヤフラムのＤで示される外径、および内側接合部（１３）で、ｄで示されるその内径が、
   

   

   のようになる、請求項１から５のいずれか一項に記載の容器。
7. 

   である、請求項６に記載の容器。
8. ダイヤフラム（１１）が滑らかな表面を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の容器。
9. 外側部分（１６）と内側部分（１７）との間の接合点（Ｃ）が、外側接合部（１２）および内側接合部（１３）を結ぶ線の上方または線上に位置する、請求項１から８のいずれか一項に記載の容器。
10. 加工ユニット（１９）によって、請求項１から９のいずれか一項に記載の容器（１）を加工する方法であって、加工ユニット（１９）が、
    容器基部（７）と係合するための中空支持リング（２１）を含む容器支持フレーム（２０）と、
    外側に突出する位置から内側に突出する位置にダイヤフラム（１１）を反転させるように、支持フレーム（２０）を通って容器基部（７）に当接可能な、容器支持フレーム（２０）に対して可動であるプッシャ（２６）と、
    支持フレーム（２０）を通って容器基部（７）に向かって前方に、かつ後方にプッシャ（２６）を摺動移動させるためのアクチュエータ（２７）と、
    を含み、
    プッシャ（２６）が、ダイヤフラム（１１）の内側部分（１７）に面する凸状の上端面（４０）を含み、前記上端面（４０）が、ダイヤフラム（１１）の内側部分の外径（ｄ’）と等しいか、またはダイヤフラム（１１）の内側部分の外径（ｄ’）より大きい直径（ｄ’’）を含む外側限界（４２）まで下方へ延在する、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 上端面（４０）が、ダイヤフラム（１１）の内側に突出する位置で、内側部分（１７）と相補的な形状である、請求項１０に記載の方法。
12. プッシャ（２６）が、上端面（４０）を囲む凹状周面（４４）を含み、前記周面が、ダイヤフラム（１１）の外側部分（１６）に面している、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 周面（４４）が、ダイヤフラム（１１）の内側に突出する位置で外側部分（１６）と相補的な形状である、請求項１２に記載の方法。
14. 容器の起立リング（８）が、支持フランジ（９）とダイヤフラム（１１）とを接合する円錐台形状の内壁（１４）を含み、プッシャ（２６）が、内壁（１４）と相補的な形状の円錐台形状の側部スカート（４６）を含む、請求項１２または１３に記載の方法。
15. プッシャ（２６）が、容器基部（７）の中央部分（１０）と少なくとも部分的に相補的な中央頂部（４１）を含む、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。

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