JP5409523B2 - 真空圧の除去のための容器構造 - Google Patents

Description

本発明は一般に、真空圧（負圧、ｖａｃｕｕｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の除去を可能にする容器構造に関する。これは、容器の下側端壁、すなわち底部領域内に配置された横方向に向けられた真空圧パネルを反転させることによって達成される。

それによって製造業者が、ＰＥＴ容器に容器内に充填される様々な液体を供給するいわゆる「高温充填（ホットフィル）」容器が、従来技術で知られており、液体製品は高温、通常約８５℃（１８５°Ｆ）にある。

容器は、加熱された液体を保持するという温度衝撃に耐えるように製造され、その結果「ヒートセット」プラスチック容器となる。熱衝撃は、充填時に高温の液体を導入すること、または容器内に導入された後、液体を加熱することのいずれかの結果である。

しかし、いったん液体が蓋をされた容器内で冷めると、容器内の液体の体積が減少し、容器内に真空を生じさせる。この液体の収縮は、容器の側壁および端壁に内向きに引かれる真空圧を結果として生じさせる。このことはさらに、ボトルがこのような力に抵抗するのに十分剛性に製造されていない場合、プラスチックボトルの壁面内の変形に至る。

通常、真空圧は、真空圧下で内側に歪曲する真空パネルの使用によって対処されてきた。従来技術は、高温充填手法の困難に容器が耐えることを可能にする多くの鉛直方向に向けられた真空パネルを示している。このような鉛直方向に向けられた真空パネルは一般に、容器の長手方向軸と平行であり、この長手方向に向かって真空圧下で内向きに撓む。

鉛直方向に向けられた真空パネルに加えて、多くの従来技術の容器はまた、追加の真空補償を提供するために可撓性の底部領域を有する。高温充填用に設計された多くの従来技術の容器は、容器内で発生した真空圧の少なくともいくらかに対処するために、できる限り大きな内向きの撓み（ｆｌｅｘｕｒｅ）を可能にするために、それらの端壁すなわち底部領域に対する様々な変形形態を有する。

しかし、このような従来技術はすべて、平坦なまたは内側に傾斜した、すなわちくぼんだ底部表面を提供する。これらは、さらなる内向きの撓みをできる限り受けやすいように変更されている。底部領域が力に対して降伏するため、真空力を加えられる前よりも傾斜した位置へ引かれる。

しかし、不運なことに、底部領域を長手方向に引くために真空下で発生させられた力は、それと同時に横方向に発生させられた力の半分に過ぎない。したがって、鉛直方向に向けられた真空パネルは、底部に配置されたパネルよりも容易に力に反応することができる。また、端壁内よりも容器の外周の周りで、使用可能な表面積はかなり大きい。したがって、十分な真空補償は、容器の外周壁面の面積のかなりの部分、通常使用可能な面積の６０％に鉛直方向に向けられた真空パネルを配置することによって達成されることのみができる。

しかし、鉛直方向に向けられたパネルのこのようなかなりの変位を有してさえも、容器は、真空力下での歪曲を防止するためにさらに強化されることを必要とする。

液体の冷却に起因する液体の収縮は、真空圧の増加を生じさせる。より小さい体積の内容物をより良く収容するために、より小さな容器を効果的に作ることによって、真空パネルはこの負圧のほうへ撓み、真空力をある程度減少させる。しかし、このより小さい形状は、真空力を発生させながら定位置に保持される。構造が内向きに撓むことがより困難であるほど、より大きな真空力が発生させられることになる。従来技術では、かなりの量の真空が容器内にまだ存在し、端部からの容器への距離の少なくとも１／３の所に、水平方向すなわち横方向に大きな環状の補強リングが設けられていなければ、このことが全体形状を歪曲させる傾向がある。

このことを考慮すると、端壁または底部領域のみへの変更を通じて完全な真空に対する補償を提供することは不可能であると考えることが一般に認められた知識となった。底部領域は、側壁と比較して極めて小さい表面積を提供し、側壁の半分の割合で力に反応する。

したがって、底部領域を通じて発生させられる真空補償全体に対する部分的な補助のみを期待することが慣例となっている。また、底部領域が、容器内のすべての液体収縮に対処するのに十分な撓みを提供することができる場合でさえも、かなりの真空力、およびかなりの応力が底部支持リング上に存在する。このことは、側壁にも力を配置することになり、また歪曲を防止するために、滑らかな側壁が、ずっと厚い材料配置で、リブなどによって補強されなければならない、または機械的な歪曲に適合することがより可能な形状（たとえば円ではなく正方形）に配置されなければならない。

この理由のため、側壁に対して鉛直方向に向けられた典型的な従来技術の真空パネルを有しないプラスチックでの容器デザインを提供することは可能ではなかった。したがって、多くの製造業者は、滑らかな側壁を有するそれらのガラスボトルデザインと同じであるプラスチックデザインを商品化することが不可能であった。

米国特許第６，５９５，３８０号（Ｓｉｌｖｅｒｓ）は、滑らかな側壁上での鉛直方向に向けられた真空パネルの位置決めを必要とすることなく、底部領域を通して完全な真空補償を提供することに対して特許請求している。このことは、従来技術で良く知られ、実施されている技術を結合することによって提案されている。Ｓｉｌｖｅｒｓは、真空圧の下でさらなる内向きの運動を提供するためにわずかに内向きにドーム状である、くぼんだ底部領域を提供している。しかし、開示されている技術、および効果のために必要とされる定められた割合の領域は問題に対する実行可能な解決法を提供するとは、本出願者によってみなされていない。

実際、底部領域内の撓みは、水平方向に平坦な底部領域で最大であると認識されており、底面上のこのような平坦な部分を最大化することが良く実施され、鉛直方向に向けられた真空パネルを採用することも回避するために十分な真空補償を提供することができないことが見出された。

Ｓｉｌｖｅｒｓは、底部領域が、加熱された液体が、新規に充填され蓋をされた容器内で最初に内圧を形成するとき、内側に傾斜したまたは平坦な部分が望ましくない外向きの運動を防止することを助けるために、容器の直立リングと結合することによって補強されることを提供している。この結合は、平坦な領域を補強する働きもするリブ構造によって達成される。これは、より多くの真空力が及ぼされることを可能にするために領域を補強するが、リブは逆に、底部領域内の可撓性をさらに減少させ、したがって可撓性を減少させる。

Ｓｉｌｖｅｒｓによって提案された特定の「リブ付け」方法は、変更された端壁が、生じる液体収縮に完全に対処するのに十分に内向きに撓むことが可能ではないとみなされているため、必要とされる真空補償の約３５％を提供することしかできないことが、本出願者によって考えられている。したがって、真空圧力の強い維持が行われることが予想される。このような底部構造を採用している容器は、側壁をかなり厚くすることをまだ必要とし、これが行われるとき製造中に、底部領域もまたより厚くなる。結果として、より可撓性でない底部領域となり、さらにこのことも、達成される真空補償の効果を減少させる。

本発明は、適切な場合にその全体が本明細書に組み込まれる我々の国際出願ＷＯ０２／１８２１３（ＰＣＴ明細書）に記載されている高温充填容器に関する。

上記ＰＣＴ明細書は、高温充填容器のデザイン、およびＰＣＴ明細書で開示されたデザインによって克服または改良されたこのようなデザインでの問題点を背景としている。

上記ＰＣＴ明細書では、半剛性の容器が、ほぼ鉛直方向に折り曲がる真空パネル部分を有して提供されている。このような横方向に向けられた真空パネル部分は、開始部分と、つぶれた状態から膨張されることに一般に抵抗する制御部分とを備える。

容器壁面に沿った様々な位置に真空パネルを備えることが、上記ＰＣＴ明細書にさらに記載されている。

問題点は、このようなパネルを端壁または底部領域に配置するとき、パネルが、容器が直立している表面と接触している容器の部分を形成しないために長手方向に容器内に十分に移動しない場合、それによって安定性が危うくされることである。

さらなる問題点は、充填されて蓋をされた容器が落下したときの、逆さにされたパネルの衝撃撓み（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）の可能性のため、底部端壁に横方向のパネルを使用するときに存在する。このことはその側で直接落下される、柔らかい不統一な壁を有する容器に生じる。側壁の衝撃撓みは、パネルに作用する内圧の衝撃波を生じさせる。このような場合、パネルの剥がれをさらに防止する改良されたパネル形状、またはこのような反転変形に対する最適化する開始領域形状が望まれる。

上記の点で、容器内に残存する力がほぼないように真空圧の除去を提供することができる、その下側部分に横方向に向けられた圧力パネルを有するプラスチック容器構造を提供することが、本発明の好ましい一実施形態の目的である。

より大きな内向きおよび長手方向の運動が達成されることができるように、隣接する壁からある程度分離される横方向に向けられた圧力パネルを有する容器を提供することが、本発明の好ましい一実施形態のさらなる目的である。

新しい底部領域がより大きな直立リングまたは占有面積を有して形成され、圧力パネルが、販売流通中に容器によって及ぼされる上部の荷重力から実質上保護されるように、容器が、最終容器形状の直立リングの上の位置へ内向きに変位される横方向に向けられた圧力パネルを有することを提供することが、本発明の好ましい一実施形態のさらなる目的である。

真空圧のより多い除去を得ることができるように、また外側への撓みに対するより強い抵抗も得ることができるように、制御部分と本質的に同じ角度を使用することができる開始部分を有する改良型の横方向に向けられた圧力パネルを提供することが、本発明の好ましい一実施形態のさらなる目的である。

本発明の、そのすべての実施形態でのさらなるまたは代替となる目的は、すべての目的が選択的に読まれるために、有用な選択肢を少なくとも提供することである。

本発明の一態様によると、長手方向軸と、容器内への開口を有する上側部分と、前記上側部分から下側部分へ延びる胴体部分とを有し、前記下側部分が底部を備え、前記底部が前記容器の端部を閉鎖し、前記容器が、前記下側部分内に配置された少なくとも１つの実質上横方向に向けられた圧力パネル部分を有し、前記圧力パネル部分が、容器内に生じた圧力の変化を補償するために１つの長手方向に傾斜した位置から反転位置へ折り曲がることが可能である容器が提供される。

本発明のさらなる態様によると、容器は、長手方向軸と、底部と、前記底部に隣接して配置された少なくとも１つの実質上鉛直方向に向けられた真空パネル部分を有し、前記真空パネル部分が、使用時、より少ない力が前記容器の内部壁面に及ぼされるように、容器が蓋をされた後、前記容器内の液体の冷却の後に、容器内に生じた圧力の変化を補償するために１つの長手方向に傾斜した位置から反転位置へ折り曲がるように構成されている。

本発明のさらなる態様によると、容器は、長手方向軸と、側壁と、一方の端部を閉鎖する底部とを有し、容器が、底部内に配置され、デカップリングまたはヒンジ構造によって側壁と結合された単一の前記横方向に向けられた圧力パネル部分を有し、前記真空パネル部分が、使用時、容器内に導入される圧力の変化を補償するために長手方向に傾斜した位置から反転位置へ折り曲がるように構成されている。

好ましくは、一実施形態では、真空パネル部分は、開始部分および制御部分を備え、前記開始部分が、前記制御部分の前に折り曲がることを提供する。

好ましくは、一実施形態では、デカップリング構造が圧力パネル部分を胴体部分と接続し、圧力パネルのより大きな内向きおよび外向きの長手方向運動を可能にする面積である。

好ましくは、一実施形態では、真空パネル部分は、実質上長手方向の運動および反転を拘束するための補強リブを有さない。

好ましくは、一実施形態では、真空パネル部分は、折り曲げ力の均一な円周方向分布が、最初の位置への望ましくない戻りを防止するのを助けるために、パネル部分の一方の傾斜した位置から別の位置への折り曲げに対する増加した制御を提供することを可能にする襞構造または類似のものを備えてもよい。

好ましくは、一実施形態では、折り曲げ後、容器直立支持部が、代わりの容器直立支持部を提供する容器側壁の下側部分によって提供される。

本発明のさらなる実施形態によると、前の８つの段落のいずれか１つで定義されたような容器内の圧力変化を補償するための方法であって、前記方法が、前記折り曲げを生じさせるために前記圧力パネル部分またはそのそれぞれに力を及ぼすことを含む方法が提供される。

本発明のさらなる実施形態によると、実質上添付の図面の実施形態のいずれか１つを参照にして本明細書で説明されたような高温充填容器が提供される。

その新規な点で考慮されるべき本発明のさらなる態様は、以下の説明から明らかになるであろう。

その圧潰前の状態での、本発明の考えられる一実施形態による高温充填容器を示す断面図である。 その圧潰した位置での図１の容器を示す図である。 圧潰前の図１の底部を示す図である。 圧潰後の図２の底部を示す図である。 圧潰前の図１の容器の底部を示す下方図である。 圧潰前の図１の底部を示す図である。 圧潰後の図２の底部を示す図である。 その圧潰前の状態での本発明の代替形態による高温充填容器を示す断面図である。 線Ｃ−Ｃを通る図８ｂおよび図９に示す容器を示す断面図である。 圧潰前の図８ａおよび図８ｂおよび図１０の容器の底部を示す下方図である。 線Ｄ−Ｄを通る図９に示す容器を示す断面図である。 パネルに折り曲げを提供するプッシャを組み込んだ本発明の代替形態の容器を示す断面図である。 パネルに折り曲げを提供するプッシャを組み込んだ本発明の代替形態の容器を示す断面図である。 パネルに折り曲げを提供するプッシャを組み込んだ本発明の代替形態の容器を示す断面図である。 パネルに折り曲げを提供するプッシャを組み込んだ本発明の代替形態の容器を示す断面図である。 パネルに折り曲げを提供するプッシャを組み込んだ本発明のさらなる代替形態の容器を示す断面図である。 パネルに折り曲げを提供するプッシャを組み込んだ本発明のさらなる代替形態の容器を示す断面図である。 パネルに折り曲げを提供するプッシャを組み込んだ本発明のさらなる代替形態の容器を示す断面図である。 パネルに折り曲げを提供するプッシャを組み込んだ本発明のさらなる代替形態の容器を示す断面図である。 圧潰前の本発明の代替となる実施形態の底部を示す図である。 圧潰の初期段階中の図１３の底部を示す図である。 外向きに突き出している襞を含む図９の容器を示す側部断面図である。 外向きに突き出している襞を含む図９の容器を示す側部断面図である。 線Ｅ−ＥおよびＦ−Ｆを通る点線の輪郭断面線を有する、図１５ａおよび図１５ｂの容器の底部を示す底面図である。 図１５ａ〜図１５ｃの容器の底部を示す斜視図である。 線Ｉ−Ｉを通る内側に突き出している襞を備える代替実施形態による図１６ｃの容器を示す側面図である。 線Ｊ−Ｊを通る図１６ｃの容器の底部を示す断面図である。 線Ｇ−ＧおよびＨ−Ｈを通る点線の輪郭断面線を有する、図１６ａおよび図１６ｂの容器の底部を示す底面図である。 図１６ａ〜図１６ｃの容器の底部を示す斜視図である。 図１５の容器を示す側面図である。 図１５の容器を示す側部斜視図である。 図１５の容器を示す端部斜視図である。 図１５の容器を示す端面図である。 図１６の容器を示す側面図である。 図１６の容器を示す側部斜視図である。 図１６の容器を示す端部斜視図である。 図１６の容器を示す端面図である。

好ましい実施形態についての以下の説明は、本質的に単に例示的なものであり、本発明またはその適用または使用を何ら限定するものではない。

上記で議論したように、ヒートセット容器内の内容物の冷却中の真空力に対処するために、容器は、その側壁の周囲の１組の真空パネルおよび最適化された底部部分を通常備える。真空力の影響下で、真空パネルは内向きに変形し、底部は上向きに変形する。このことは、容器内の至る所で望ましくない歪曲を防止する。しかし、容器は内部の真空力をまだ受けている。パネルおよび底部は、その力に対して適切に抵抗力のある構造を単に提供するだけである。構造がより抵抗力があるほど、より大きな真空力が存在することになる。また、エンドユーザは、容器を保持するとき、真空パネルを感じることができる。

通常、瓶詰めプラントで、容器は高温の液体を充填され、次に栓をされてから、冷水の噴射を受け、容器構造が対処できる必要がある容器内の真空の形成結果として生じる。本発明は、真空圧の実質上の除去または実質上の消去を提供する高温充填容器および構造に関する。構造が、普通ならば容器を機械的に歪曲させることがある真空力に対して抵抗力がある必要性がもはやないため、このことは、より大きな設計自由度および軽量化の機会を可能にする。

上記および上記ＰＣＴ明細書で述べたように、高温充填容器デザインに対する様々な提案が示されている。

ＰＣＴ明細書の高温充填容器のさらなる発展形態は、側壁の下側部分と内向きにドーム状の底部領域の間に、外側に傾斜され、横方向に向けられた真空パネルを配置している。この位置では、底部領域の直径が極めて狭く、良好な直立リングの支持を可能にしない限り、容器は低い安定性を有する。また、真空パネルと下側側壁の接合点にヒンジジョイントを提供するデカップリング（分離、断絶）構造が好ましくは設けられている。このデカップリング構造は、パネルがたとえばリブを用いて側壁と結合されている場合に生じるよりも大きな範囲の真空パネルの長手方向の運動を可能にする。デカップリング構造の片側は、側壁と隣接したままであり、開始（イニシエータ）部分に隣接するデカップリング構造の反対側が、内向きおよび上向きに屈曲することを可能にする。したがって、デカップリング構造は、開始部分の撓みの増加を可能にし、以前の外側に傾斜した位置から長手方向に遠ざかるパネル部分の運動の増加を可能にし、パネル部分が容器に対して内向きにおよび最初の底部位置に対して上向きに折り曲がることを可能にする。したがって、下側側壁はこのような反転中、より低い力を受ける。この動作中、底部部分は、長手方向上向きに容器内へ並進運動する。

また、パネル部分が内向きにおよび上向きに折り曲がると、デカップリング構造が、ここで真空パネルが容器の底部部分の一部を形成することを可能にする。この発展形態は少なくとも２つの重要な利点を有する。

第１に、折り曲げ後に底部の一部を形成するように真空パネルを提供することによって、反転させる力を及ぼすために、機械的な力がパネルに直接供給されることができる。このことは、容器形状をリセットする際に容器の底部と係合する、機械的プッシャによってたとえば加えられる動作に対するより大きな制御を可能にする。このことは、開始部分に対する設計オプションを増加させる。

第２に、横方向に向けられた真空パネルが、外向きの位置から内向きの位置へ押しやられるため、視界から効果的に完全に除去される。このことは、真空補償を組み込むために容器の側壁の主要部分に賦与されている、目に見える設計形状がないことを意味する。したがって、必要な場合には、本発明の側壁の主要部分は、構造的な形状を有さないことができ、容器は、必要に応じて透明な壁のガラス容器を複製することができる。別法として、パネルが反転された後、容器内に残存する真空がほとんどない、またはないため、他の高温充填パッケージで見出される真空力に対する完全性にこだわらずに、いかなるデザインまたは形状も使用されることができる。

このような方策は、幅広の直立リングが得られることを可能にする。デカップリング構造は、パネルの部分または上向きにドーム状の底部部分のいかなる部分とも下の接触表面との間の接触がないように、パネルが長手方向に変位することを可能にする。直立リングはそのとき、デカップリング構造にすぐ隣接する下側の側壁によって提供される。

また、反転運動および力に対するより大きな制御を得ることによって、開始部分が、制御部分と同じ急角度を共有することが可能である。このことは、反転中の増加した体積変位および最初の位置に戻る反転に対する増加した抵抗を可能にする。

添付の図面を参照すると、図１は、ボトルの形態の容器の概略断面図を一例としてのみ示している。これは、典型的な首部分１２と、側壁１１の下側部分および下方の底部部分２へ延びる側壁９とともに、総括的に矢印１０によって示されている。

容器１０は、任意の適切なプラスチック材料から通常ブロー成形されるが、通常これはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。

底部２が、典型的な「シャンパン用」底部を形成するように、複数の補強リブ３を備えて示されているが、これは一例に過ぎない。

図１では、圧力パネルとして動作する下側側壁部分１１が、リングまたは環状部分６が、容器１０のための直立リングまたは支持部４を形成している底部２の底の高さの上に配置されるように、その折り曲げられていない位置で示されている。

図２では、下側側壁部分１１が、リングまたは環状の部分６が底部２の底の高さの下に配置されるように内側に折り曲げられて示されており、容器１０に対する新しい直立リングまたは支持部を形成している。

これを行うのを助けるために、図３および図４で特にみられるように、リングまたは環状の部分６にすぐ隣接して、インステップまたはくぼみ８およびデカップリング構造１３があってもよく、この場合実質上平坦で、リブのない領域であり、折り曲げの後、底部部分２が、容器の底の中の線Ａ−Ａの上方に完全に見えなくすることを可能にする。しかし、デカップリング構造１３に対する他の多くの形状も想定される。

ここで図５を参照すると、補強リブ３を備える底部２が、側壁９の底部環状部分１１および環状の構造１３によって包囲されて示されている。底部部分１１は、この特定の実施形態では、圧潰または折り曲げセクションの残りの部分の前に、長手方向に向けられた圧潰力に対して降伏する圧潰または反転セクションの一部を形成する開始部分１を有するとして示されている。底部２は、通常の底部直立リング４内に設けられて示されており、折り曲げパネルの反転前の容器１０に対する第１の支持位置となる。

開始部分１に、本実施形態では圧潰した状態からの膨張に抵抗する、より鋭角にされた反転セクションである制御部分５が付随している。

側壁９の底部部分１１の外周を形成することが示されており、パネル１１の圧潰を追従する側壁直立リングまたは環状の部分６が、新しい容器支持を提供することになる。

真空の排出の増加を可能にするために、圧力パネル１１の制御部分５に鋭角を提供することが好ましいことが理解されよう。図６に示すように、パネル制御部分５は、３０度から４５度の間の様々な角度で一般に設置されている。角度が少なくとも１０度を上回って設置されることを確実にすることが好ましい。開始部分１は、本実施形態では、制御部分よりおそらく少なくとも１０度小さい角度を有してもよい。

一例として、パネル１１が機械的な圧縮によって反転されるとき、それに対して設けられたものの２倍の角度変化を受けることが理解されよう。円錐形の制御部分５が１０度で設置されている場合、これは２０度に匹敵するパネル変化を提供することになる。このような低い角度では、加熱充填された容器内に不十分な量の真空補償を提供することが見出された。したがって、ずっと鋭い角度を提供することが好ましい。

図６および図７を参照すると、制御部分５が、約３５度だけ外側に傾斜して最初に設置され、次に反転および約７０度の角度変化を供給することが理解されよう。開始部分はこの例では２０度である。

適切な場所で前と同じ符号が使用される図８ａおよび図８ｂを参照すると、本発明の考えられる実施形態では、開始部分が、制御部分１８が底部２の周囲に連続的な円錐領域を本質的に提供するように再構成されてもよいことが想定される。

前の図の実施形態の開始部分１および制御部分５は、一様に傾斜したパネル部分を形成するように、ここで共通の角度にある。しかし、開始部分１は、制御部分１８と同じ角度を共有しているが、圧潰または反転の最初の領域も提供することができるように、反転に対して最も少ない抵抗力を有する領域を提供するようにも構成されている。この実施形態では、開始部分１は、圧力パネル１１に、デカップリング構造１３に隣接する最も幅広の直径の所から反転を開始させる。

この実施形態では、容器の側壁９は、特に真空圧の力に耐えることが必要とされる場合、容器で通常みられるような追加の補強リブまたはパネルがないという点で、構造が「ガラス様」である。しかし、また、反転過程に対してさらなる制御を加えるために、真空パネル１１の円錐部分に構造が追加されることができる。たとえば、真空パネル１１の円錐部分は、襞状領域に分割されることができる。図８ａおよび図９を特に参照すると、外向きに凸状であり、中心軸の周りに均一に分散されたパネル部分が、より大きな角度設定の領域１９およびより小さい角度設定の領域１８を作成し、パネルの反転に対してより大きな制御を提供することができる。このような幾何形状は、パネルの反転に対する増加した抵抗と、反転位置にあるときのより均一な力の分散を提供する。

図１５ａ〜図１５ｃおよび図１７ａ〜図１７ｄを参照すると、凸状または下向きに外向きに突き出している段（ｆｌｕｔｅ）が示されている。

外向きに方向付けられた襞に加えて、凹状または内向きに方向付けられた襞構造も想定される。内向きに方向付けられた襞は、最初の位置へ戻るための増加した抵抗と結合された最初の反転力に対するより小さい抵抗を与える。このようにして、これらは、外側に傾斜した位置へパネルが戻されるのを防止するリブとほぼ同じように振舞うが、第１の外側に傾斜した位置から内側に傾斜した位置へのヒンジ運動を可能にする。このような内向きまたは外向きに方向付けられた襞または突起は、パネルを反転させるために必要とされる力を増加させるためのリブとして機能する。パネルを反転させるために加えられる機械的な作用は、リブ強化されたパネルに打ち勝つのに十分であり、機械的な作用が除去されたとき、たとえば強い襞によって、リブ強化されたパネルは、容器が落下された、または衝撃を加えられた場合、最初の位置への反転に対して極めて抵抗力があることを理解されたい。

図１６ａ〜図１６ｄおよび図１８ａ〜図１８ｄを参照すると、凹状のまたは上向きかつ内向きに突き出している襞が示されており、図１６ｃの輪郭線ＧおよびＨは、２つの断面の隆起部を通るこのくぼみを示している。

凹状と凸状の両方の襞を使用している列を備えるさらなる実施形態も、本発明の範囲内で意図されている。

図１１ａ〜図１１ｄに示すような実施形態では、容器は、内向きまたは上向きに傾斜した位置での圧力パネル２０を備えてブロー成形されてもよい。力が、機械的プッシャ２１などを用いて、たとえば図１１ｄに示すように、真空容器として使用する前に、パネルを外側に傾斜した位置に配置するために、首領域を通って導入され、下向きに押圧された折り曲げパネル２０上に賦与されることができる。

図１２ａ〜図１２ｄに示すようなこのような実施形態では、ボトルの充填および蓋閉め、および充填されたボトル内に真空を形成する冷水噴射の使用の後、力が、パネル２０を外側に傾斜した位置から内側に傾斜した位置へ押しやるために、機械的プッシャ２２、またはパンチなどに対するボトル底部のある相対運動の作成などを用いて、折り曲げパネル２０上に賦与されることができる。パネル２０の反転の前の、それによってボトル形状が歪曲されたいかなる変形も、内側容積が強制的に減少されるときに除去される。容器内の真空は、パネル２０の反転が圧力の上昇を生じさせるため、除去される。このような圧力の上昇は、周囲の圧力に達成するまで、またはわずかな正圧が達成されるまででさえも、真空圧力を減少させる。

本発明のさらなる実施形態では、低温殺菌でみられるものなどの内部力に対処するためのパネルを提供するために、図１２ａ〜図１２ｄに示すようにしてパネルが反転されることを理解されたい。このようにして、パネルは、発生された内圧に対して解放を提供し、次に、製品が冷めるときに発生される結果の真空力に対処することを可能にする。

このようにして、パネルは、機械的な作用が与えられなければ、図１１ａから図１１ｂの上向きに傾斜した位置から、図１２ａ〜図１２ｄに示すような下向きに傾斜した位置へ反転される。力はその代わりに内容物の内圧によって与えられる。

図１２ａ〜図１２ｄを再び参照すると、容器１０の側壁９の底部に折り曲げ部分２０を提供することによって、側壁９の大部分は、必要とされる場合に容器１０がガラス容器を本質的に複製することができるように、本質的に構造形状がないようにできることがわかる。

側壁９の底部部分のための特定の構造が添付の図面で示されているが、代替となる構造が提供されることができることを理解されたい。たとえば、複数の折り曲げ部分が、代替実施形態で底部２の周囲に組み込まれることができる。

本発明の範囲から逸脱することなく、多くの異なるデカップリングまたはヒンジ構造１３が提供されてもよい。図６および図７を特に参照すると、圧縮パネル１１を提供するデカップリング構造１３の側面が、反転の後の容器内への上向きの長手方向の増加した運動を可能にするための拡大された領域であってもよいことがわかる。

本発明のさらなる実施形態では、図１３および図１４を参照すると、圧力パネル１１の最も幅広の部分３０が、より狭い部分３１より早く反転することがわかる。開始部分は、パネルのより狭いセクションの前方に、より大きな直径を有する所でパネル１１が反転を開始することを可能にするために、より薄い材料などを可能にするために、これを心に留めて製造されてもよい。この場合、容器の中心軸からより遠い所に半径方向に設置されたパネルの部分３０が、開始部分として作用するように部分３１の前に反転する。

上記の説明では、知られている等価なものを有する本発明の特定の構成要素または完全体に対する参照が行われ、このような等価なものが個々に説明されるようにして本明細書に組み込まれる。

本発明をその考えられる実施形態を参照にして一例として説明してきたが、変更または改良が、添付の特許請求の範囲で定義されているような本発明の範囲を逸脱することなく、それに対して行われてもよいことを理解されたい。

Claims (56)

1. プラスチック容器が、長手方向軸と、プラスチック容器内への開口を有する上側部分と、上側部分から下側部分へ延びる胴体部分とを有し、下側部分が底部を含み、底部が前記プラスチック容器の一端部を閉鎖し、プラスチック容器が、下側部分内に配置された少なくとも１つのほぼ横方向に向けられた圧力パネルを有し、圧力パネルが、長手方向軸に垂直な平面に対して１０°より大きい角度で傾斜されている部分を備え、圧力パネルが、プラスチック容器の内側容積を変化させるために傾斜した位置から反転位置へ折り曲がることが可能であり、底部の上げ底部分が、前記傾斜されている部分の折り曲げを開始するように機械的プッシャと係合するように構成され、圧力パネルが、使用時、外的に及ぼされた機械力の下で長手方向に反転するように構成され、
   前記プラスチック容器がさらに、圧力パネルが反転位置にあるときプラスチック容器の安定性を提供するために圧力パネルを包囲する直立リングと、
   直立リングの内側境界に隣接し且つ圧力パネル部分を包囲するくぼんだインステップと、
   圧力パネル部分の隣接する最も幅広の境界をインステップと接続するヒンジまたはデカップリング構造とを備える、プラスチック容器。
2. 前記傾斜されている部分が、３０°から４５°の間の角度で傾斜されている請求項１に記載のプラスチック容器。
3. 折り曲げを開始するように構成される底部の上げ底部分が、機械力の下で押し上げられる内側にくぼんだ部分を備える請求項１または２に記載のプラスチック容器。
4. 圧力パネルが、制御部分および開始部分をさらに備え、開始部分が、圧力折り曲げ力に対する抵抗が小さく、制御部分を反転させ、容器内へ内向きに撓ませる請求項３に記載のプラスチック容器。
5. 前記開始部分が、圧力パネルの最も幅広の周縁に隣接して配置されている請求項４に記載のプラスチック容器。
6. 前記傾斜されている部分が、制御部分である請求項４または５に記載のプラスチック容器。
7. 開始部分が、制御部分の角度とほぼ同じである角度で傾斜されている請求項４から６のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
8. 開始部分が、制御部分の角度より小さな角度で傾斜されている請求項４から６のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
9. 開始部分が、前記垂直な平面に対して制御部分よりすくなくとも１０°より小さい角度で傾斜されている請求項８に記載のプラスチック容器。
10. 制御部分が、３５°の角度で傾斜されており、開始部分が２０°の角度で傾斜されている請求項９に記載のプラスチック容器。
11. 圧力パネルが、プラスチック容器内に生じた圧力の変化を補償するために傾斜した位置から反転位置へ折り曲がることが可能である請求項１から１０のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
12. 圧力パネルが、より小さな力がプラスチック容器の壁に及ぼされるように、使用中、プラスチック容器内で生じる低下した圧力に対する補償を提供する請求項１１に記載のプラスチック容器。
13. 低下した圧力が、プラスチック容器に蓋をされた後、プラスチック容器内の加熱された液体の冷却によって生じる請求項１２に記載のプラスチック容器。
14. 補償が、プラスチック容器の内部に実質上低下した圧力がないようにされている請求項１３に記載のプラスチック容器。
15. 圧力パネルが、プラスチック容器内に生じた増加された圧力に対する補償のために、反転位置から傾斜した位置へ折り曲がることが可能である請求項１１に記載のプラスチック容器。
16. 圧力パネルが、使用時、プラスチック容器が蓋をされた後、プラスチック容器内の液体の加熱の後に、プラスチック容器内で生じた増加された圧力に対する補償を提供するように構成されている請求項１５に記載のプラスチック容器。
17. 圧力パネルが、反転位置から膨張されることに抵抗するように構成されている請求項１から１４のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
18. 圧力パネルが、様々な幅であり、その最も幅広の部分からその最も狭い部分へと反転する請求項１から１７のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
19. 圧力パネルが、底部を胴体部分内に長手方向に引き込ませるように構成されている請求項１から１８のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
20. 圧力パネルが、底部の最も下側の部分に、プラスチック容器のための直立支持を提供する構造に代わらせるように構成されている請求項１９に記載のプラスチック容器。
21. その構造が、使用時、プラスチック容器に加えられる上部荷重が、底部からプラスチック容器の側壁の一部分へ伝達されるようにされている請求項１から２０のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
22. 圧力パネルが、デカップリングまたはヒンジ構造によってプラスチック容器の側壁の下側部分と接続されている請求項１から２１のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
23. 圧力パネルが、外向きに突き出している部分を備える請求項１から２２のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
24. 圧力パネルが、内向きに突き出している部分を備える請求項１から２３のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
25. 上げ底部分が、ほぼ中央に配置された、上向きに突き出している部分を備え、該部分が、圧力パネルの内側境界に隣接して接合され、プラスチック容器の底を閉鎖している請求項１から２４のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
26. 上向きに突き出している部分が、圧力パネルが反転するとき上向きに移動するように構成されている請求項２５に記載のプラスチック容器。
27. 圧力パネルが、底部内にある請求項１から２６のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
28. 圧力パネルが、底部内の円錐領域を形成する複数の襞を備える請求項１から２７のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
29. 交互の襞が、長手方向軸に対して大きいまたは小さい角度で傾斜されている請求項２８に記載のプラスチック容器。
30. 襞が外向きに凸状であるまたは内向きに凹状である請求項２８に記載のプラスチック容器。
31. くぼんだインステップが、プラスチック容器内で圧力パネルの上側境界よりも高く変位され、圧力パネルが、下向きの傾斜した位置にある請求項１に記載のプラスチック容器。
32. デカップリング構造が、より大きな圧力パネルの内向きおよび上向きの長手方向運動を提供する請求項１または３１に記載のプラスチック容器。
33. デカップリング構造が、長手方向軸と比較したとき比較的平坦である請求項１または３１または３２に記載のプラスチック容器。
34. デカップリング構造が、比較的リブなしであり、圧力パネルの最も幅広の点をくぼんだインステップから分離している請求項１または請求項３１から３３のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
35. 圧力パネルが、実質上長手方向の運動および反転を拘束するための補強リブを有さない請求項１から３４のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
36. 圧力パネルの傾斜されている部分が、傾斜した位置で外側に傾斜され、反転位置で内側に傾斜される請求項１から３５のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
37. 圧力パネルの傾斜されている部分が、傾斜した位置で内側に傾斜され、反転位置で外側に傾斜される請求項１から３５のいずれか一項に記載のプラスチック容器。
38. 直立リングが、プラスチック容器が支持される支持表面を画定し、底部が、プラスチック容器の長手方向軸上に配置された上げ底によってすくなくとも部分的に画定された中央部分をさらに備え、圧力パネルの傾斜された部分が、上げ底を囲み、プラスチック容器が充填され且つ密封されたとき内側に傾斜され、上げ底および圧力パネルの傾斜されている部分は、プラスチック容器内に生じた真空力に適応するために移動可能である請求項１に記載のプラスチック容器。
39. 底部が、直立リングと接続し、支持表面に対して凸状形態から凹状形態へ撓む中央環状可撓性部分として構成された傾斜されている部分を含み、直立リングが実質的に平坦で且つ剛直であり、直立リングと中央環状可撓性部分との間の移行部が、撓むことを可能にし、中央環状可撓性部分が、プラスチック容器内で生じた真空に応答して直立リングの周りで上方に収縮するように構成され、壁部分は、ほぼ変化しないままである請求項１に記載のプラスチック容器。
40. プラスチック容器内の圧力を上昇させる方法であって、
    ａ．液体でプラスチック容器を充填するステップを含み、プラスチック容器が、長手方向軸と、プラスチック容器内への開口を有する上側部分と、上側部分から下側部分へ延びる胴体部分とを有し、下側部分が底部を備え、底部がプラスチック容器の一端部を閉鎖し、容器が、下側部分内に配置された少なくとも１つのほぼ横方向に向けられた圧力パネルを有し、圧力パネルが、長手方向軸に垂直な平面に対して１０°より大きい角度で外側に傾斜されている制御部分を備え、底部の上げ底部分が、前記傾斜されている部分の反転位置への折り曲げを開始するように構成され、直立リングが、圧力パネルが反転位置にあるときプラスチック容器の安定性を提供するために圧力パネルを包囲し、直立リングの内側境界に隣接するくぼんだインステップが、圧力パネルを包囲し、且つヒンジまたはデカップリング構造が圧力パネルの隣接する最も幅広の境界をインステップと接続し、方法がさらに、
    ｂ．プラスチック容器に蓋をする工程と、
    ｃ．プラスチック容器内の圧力を上昇させるために、圧力パネルを傾斜した位置から反転位置へ折り曲げるようにプラスチック容器の上げ底部分に外的な機械力を及ぼす工程とを含む方法。
41. 外的な機械力が、底部の前記上げ底部分と係合するプッシャによって及ぼされる請求項４０に記載の方法。
42. 圧力パネルが、底部の前記上げ底部分および制御部分を含み、底部の上げ底部分が、圧力折り曲げ力の結果として折り曲げを開始するように構成され、制御部分を折り曲げ、プラスチック容器に及ぼされる力が、プラスチック容器内の圧力変化を生じる請求項４０に記載の方法。
43. 圧力の上昇が、プラスチック容器内の圧力の減少を補償する請求項４０から４２のいずれか一項に記載の方法。
44. プラスチック容器が、加熱された液体で充填され、プラスチック容器に蓋をされた後、液体が冷却される請求項４０から４３のいずれか一項に記載の方法。
45. 圧力の上昇は、プラスチック容器内に残存する圧力が、ほぼ周囲の圧力であるようにされるかまたは周囲の圧力より高いようにされる請求項４０から４４のいずれか一項に記載の方法。
46. プラスチック容器内の圧力を上昇させるシステムであって、
    液体でプラスチック容器を充填する手段を備え、プラスチック容器が、長手方向軸と、プラスチック容器内への開口を有する上側部分と、上側部分から下側部分へ延びる胴体部分とを有し、下側部分が底部を備え、底部がプラスチック容器の一端部を閉鎖しかつ上げ底部分を含み、プラスチック容器が、下側部分内に配置された少なくとも１つの横方向に向けられた圧力パネルを有し、圧力パネルが、長手方向軸に垂直な平面に対して１０°より大きい角度で外側に傾斜されている部分を備え、圧力パネルが、圧力パネルが反転位置にあるときプラスチック容器の安定性を提供するために圧力パネルを包囲する直立リングと、 直立リングの内側境界に隣接し且つ圧力パネルを包囲するくぼんだインステップと、圧力パネルの隣接する最も幅広の境界をインステップと接続するヒンジまたはデカップリング構造とを備え、前記システムがさらに
    プラスチック容器に蓋をする手段と、
    プラスチック容器を搬送する手段と、
    プラスチック容器を冷却する手段と、
    プラスチック容器内の圧力を上昇させるために、圧力パネルを傾斜した位置から反転位置へ折り曲げるようにプラスチック容器の底部の上げ底部分に力を及ぼす手段とを備えるシステム。
47. プラスチック容器へ及ぼされる力が、外的に及ぼされる機械力である請求項４６に記載のシステム。
48. 機械力が、底部の上げ底部分と係合する機械的プッシャによって及ぼされる請求項４７に記載のシステム。
49. 圧力パネルが、開始部分および制御部分を含み、開始部分が、圧力折り曲げ力に対する抵抗が小さく、制御部分より先に折り曲がるようになっており、プラスチック容器に及ぼされる力が、プラスチック容器内の圧力変化によって生じる請求項４６または４７に記載のシステム。
50. 圧力の上昇が、プラスチック容器内の圧力の減少を補償する請求項４６、４７、および４９のいずれか一項に記載のシステム。
51. プラスチック容器が、加熱された液体で充填され、プラスチック容器に蓋をされた後、液体が冷却される請求項５０に記載のシステム。
52. 圧力の上昇は、プラスチック容器内に残存する圧力が、周囲の圧力であるようにされるかまたは周囲の圧力より高いようにされる請求項５０に記載のシステム。
53. 液体の冷却により側壁の一部分が内側に変形し、圧力パネルの折り曲げが、側壁の前記一部分の変形を低減する請求項５０に記載のシステム。
54. 反転位置の圧力パネルを有するプラスチック容器をブロー成形することを含む請求項４６から５３のいずれか一項に記載のシステム。
55. 圧力パネルを反転位置から傾斜した位置に移動させるために、圧力パネルの一部分に力を与えることを含む請求項４６から５４のいずれか一項に記載のシステム。
56. 真空容器としてプラスチック容器を使用する前に、圧力パネルを反転位置から傾斜した位置に移動させるために前記力を与えることを含む請求項５５に記載のシステム。

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