專利名稱：一種封裝容器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種用于液體物品的封裝容器，該封裝容器包括一個殼體和一個頂部。本發明還涉及一種制造封裝容器的方法，其中該封裝容器用于盛裝液體物品并且包括一個殼體和一個頂部。
背景技術：
用于各種類型的飲料、諸如果汁、運動型飲料或其它非碳酸型飲料的封裝件以多種不同的形式出現在市場上。例如吹塑瓶子或深沖壓杯子或罐子等塑料封裝件是市場上常見的。層壓紙制/塑料層壓板制的封裝件以及深沖壓鋁罐也是常見的。低成本的封裝容器的先決條件是低制造成本、高生產率(大量生產)以及材料的合適選擇。封裝件的材料類型應該選擇成使得材料的性能能夠適用于其所封裝的飲料、封裝件類型及其用途。換言之，對材料的性能例如機械耐久性、液密性和隔氣性應該進行選擇，使得作為一個整體的材料組合針對其目的而言質量不會過于富裕，例如在采用一個深沖壓鋁罐盛裝非碳酸型制品時，就可能要考慮這種情況，因為它的機械耐久性大大超過所需要的并且所需的隔氣性可以僅利用極薄的鋁層或其他阻隔材料即能獲得。在用于封裝所謂不含氣體的飲料(still drink)時，從機械強度的觀點而言，深沖壓塑料瓶通常也是超過所需要強度的，總體上可以斷定不含氣體的飲料通常確實是封裝在太過高檔和昂貴的封裝容器中了。
特別適用于不含氣體的飲料并且還是無菌的從而適用于飲料無菌封裝的一種最佳封裝容器是由幾個部分構成的，例如一個殼體、一個頂部和一個底部、以及一個封口裝置，這些部分從材料選擇和制造方法上而言都分別適用于其給定的目的。通過采用一個獨立的頂部，這可以例如由強度較高或機械上較穩定的材料制成，使得可以在不損害封裝容器本身的情況下進行封口裝置的加裝和處理。
在本領域中已得知用各種類型的塑性材料制造封裝容器或者其各部件、例如頂部或底部，其中這些塑性材料是利用成形熱塑性塑料的各種本身已知的技術形成的。頂部常包括一個封口裝置或螺紋蓋上的螺紋，這增加了對這個特定部分的制造方法和塑性性能的要求。例如，已知通過注射模塑來制造封裝容器的頂部，這提供了高度的準確性和性能但是妨礙了利用一體的隔氣層來制造頂部或使之成為不可能的，而這例如又是果汁的封裝件所需要的。另一種已知的成形技術是對腹板形(web-shaped)的加熱材料進行常規的熱成形，在該材料本身中包括一體的阻隔層。然而，這種方法以令人所不希望的方式改變了材料的厚度并且降低了各個部件的準確度，這對于以足夠的精度成形帶有螺紋的頸部或成形用于封口裝置的其它機械接合區域的可能性而言，具有負作用。
此外，一種制造封裝容器的本身已知的技術是吹塑法，在該方法中，原始材料優選是新擠塑出的塑料軟管，該塑料軟管本身可包括由適當的本身已知的阻隔塑料制成的一體阻隔層。采用圍繞著軟管的各模瓣以及適當的壓力差，可使塑料軟管具有所需的封裝件構型。正如上面所描述的，封裝容器在這種情況下可以包括一個阻隔層，并且該方法還使得能就例如帶螺紋的頸部區域而言以高度準確性制造封裝容器，但是該方法的主要缺點在于，在擠塑用于封裝容器的所需長度的軟管以及對由軟管形成的封裝容器進行冷卻時，由于封裝容器必須保持在模瓣中直到其溫度已降至使得材料已變成在幾何上是穩定的，其過程是比較緩慢的。大的且不均勻分布的塑料體積不僅延遲了冷卻過程，而且還產生了不均勻的冷卻效果；并且由于實際上補助冷卻是不能應用的，對于封裝容器的現代的高生產率制造而言，這種方法被認為是太過緩慢了。
另一種用于封裝例如果汁或其它不含氣體的飲料的現有技術的封裝容器是平行六面體形的封裝容器，該封裝容器是通過折疊且熱密封層壓材料來制成的，該層壓材料包括纖維層、熱塑性塑料層以及根據應用情況所需的阻隔層，例如鋁箔。盡管這種封裝件可以由合理的且節省材料的方式制造，但它的成形可能性受到限制，并且設置一個可封閉的開口裝置的可能性也降低了。
因此在封裝工業中普遍需要獲得一種封裝容器和制造技術，共同使其能夠制造用以封裝不加壓的所謂不含氣體的制品的封裝容器，該封裝容器具有成形和最佳材料組成(當需要時，該材料組成可包括一阻隔層)方面的大范圍自由度，并且還使其能快速且以高精度制造封裝容器。
發明目的-容器因此，本發明的一個目的是提供一種封裝容器，該封裝容器具備這種材料組成和結構，它克服了上述缺點并且在機械強度、制造準確度和阻隔能力方面獲得了所需的性能。
本發明的另一個目的是提供一種封裝容器，該封裝容器通過適當地選擇材料縮短了制造時間并且將單位材料成本降低到最小，而不會對穩定性和緊密性的任何標準的要求有所放棄。
本發明的還一個目的是提供一種封裝容器，該封裝容器整體上包括隔氣材料層。
本發明的又一個目的是提供一種封裝容器，該封裝容器包括一個設計成與封口裝置配合使用的頂部。
技術方案根據本發明可以實現上述和其它目的，本發明提供一種用于液體物品的封裝容器，它包括一個殼體和一個頂部，該封裝容器的特征在于，該殼體包括一個腹板形的多層材料，該多層材料為設有不透液體的縱向接縫的套筒形式，該套筒在其一端以不透液體的方式連接于由吹塑熱塑性材料制成的頂部。
按照本發明的封裝容器的優選實施方案還具有附屬權利要求2至5所述的特征。
優點通過以各個部分的形式設計本發明的封裝容器，其中各部分具有最佳的材料組成，封裝容器就其強度和緊密性而言將具有最佳結構，同時它特別適用于高生產率的制造。
發明目的-方法本領域還普遍需要獲得一種制造封裝容器的方法，該方法能夠以合理的方式并以高生產率制造用于盛裝不含氣體飲料的封裝容器。
因此，本發明的另一目的是提供一種制造封裝容器的方法，該方法可以通過單獨最佳制造各個部分并且隨后將各部分組裝成一個不透液體的封裝容器成品來制造多部分封裝容器。
本發明的另一目的是提供一種制造封裝容器的方法，該方法能夠快速且有效地并以最低的材料消耗制造完整的封裝容器。
本發明的又一目的是提供一種制造封裝容器的方法，該方法能夠快速實現且能經濟地利用原料，因此該方法不會存在現有技術制造方法中固有的缺點，例如低生產率、不足的成形精度和高成本。
本發明的還一目的是提供一種制造封裝容器的方法，該方法能夠提供整體上帶有一隔氣材料層的封裝容器。
技術方案本發明的上述和其它目的可以實現，本發明提供了一種制造用于盛裝液體物品的封裝容器的方法，該封裝容器包括一個殼體和一個頂部，該方法的特征在于，該殼體通過將腹板形的多層材料卷繞成套筒形狀而形成，從而各材料邊緣以沿套筒縱向延伸的不透液體的接縫來實現相互密封；頂部是通過擠塑形成軟管的熱塑性塑料制成的，該軟管經受吹塑操作并且被分成各個頂部；并且套筒和頂部以不透液體的方式相互連接。
本發明方法的優選實施方案還具有附屬權利要求7和8中所描述的特征。
優點采用本發明的方法，可以使不同封裝容器部分的制造在材料類型、材料強度和隔氣性能方面得以優化，同時制造可以合理的且高生產率的方式實現。
附圖簡述下面將具體參照附圖詳細描述本發明的封裝容器的一個優選實施方案以及本發明的制造方法，該附圖是示意性的并且只示出了理解本發明所必需的那些細節。在附圖中
圖1示出將多層材料重新成形為套筒形狀；圖2示出本發明的擠塑軟管且將其重新成形為頂部的方法；圖3示出按照圖2所示方法制造的頂部；圖4示出設有封口裝置的單個頂部；圖5示出本發明的封裝容器的部分截面圖；以及圖6以及放大比例示出圖1所示封裝容器的一部分的截面圖。
優選實施方案描述本發明的封裝容器1在圖5中示出，由此將顯而易見封裝容器1的優選實施方案基本上是瓶形的并且包括一個基本上呈圓筒形的中間殼體部分2、一個與該殼體部分一端以不透液體的方式相連的基本上呈圓錐形的頂部3以及一個與殼體部分2的另一端以不透液體的方式相連的底部4。頂部3的上部自由端被設計成頸部5并且設有螺紋蓋形式的封口裝置6，該封口裝置上的螺紋與頸部5上的外螺紋7相配合。
從圖1特別顯而易見的是，殼體部分2是由腹板形的多層材料或層壓腹板8制造，該多層材料或層壓腹板8已被橫向分割開以用于形成單個坯料，該坯料被再成形為管狀殼體部分2，其中坯料的各豎直邊緣相互搭疊并且以不透液體的縱向接縫9的形式相互密封。腹板形的多層材料或層壓板優選為已知類型的，它用于制造平行六面體形的飲料封裝件。更確切地說，材料包括一基本上位于中間的載體或者纖維材料芯層，該載體或芯層優選在各側由熱塑性塑料、例如聚乙烯來包圍。材料還可包括一個阻隔材料層、例如某些適當的阻隔塑料或鋁箔。因為該材料還包括一個位于阻隔層外側的熱塑性塑料層，可以對材料進行自身的熱密封而無需附加材料或者除了熱和壓力之外的其它能源。不同類型的熱密封方法是眾所周知的技術并且因此無需在此作任何詳細的描述。盡管如果縱向接縫9如圖1所示形式，即采用搭接接頭的形式，其中一個材料端部的外層連接于相對材料端部的內層，即可以獲得最佳強度，當然也可以將縱向接縫制成內側-內側密封的形式。從阻隔的觀點而言這可能是有利的，但是所提供的材料強度較差并且選擇這種密封還是其它類型的密封必須取決于所制成制品的所需性能。
封裝容器1的頂部3示出圖4中，由此將顯而易見頂部包括一個基本上呈圓筒形的下部邊緣部分10、一個與該下部邊緣部分10相連的錐形部分11、以及與該錐形部分自由端相連的頸部5，該頸部5的形狀同樣基本上呈圓筒形，但其直徑明顯小于位于頂部3另一端的圓筒形邊緣部分10。從圖4顯而易見，頸部5包括與封口裝置實現機械接合的外螺紋或其它裝置，該封口裝置例如從圖5中顯而易見，它可以采用本身常用的螺紋蓋的形式。
頂部3通過擠塑和吹塑方法制成，正如圖2示意出的，由此顯而易見的是擠塑機12如何在擠塑機螺紋13(僅在附圖中示出)的輔助作用下對經加熱的塑性材料進行加工并且將其擠塑出擠塑機的噴嘴14以形成可成形塑性材料的軟管15。軟管15被導入兩個模瓣16中，該兩個模瓣16關閉在一起時界定并限定了軟管15的一部分并且以本身已知的方式通過壓力差將該部分再形成所需的構型。軟管15的由此所形成的一個部分示出圖3中，由此顯而易見的是軟管15如何再形成為多個連續的頂部3，該頂部3與頸部5和圓筒部分10彼此交替地相互形成整體。
從圖5顯而易見的是通過將兩部分2、4的邊緣區域相互密封在一起并且通過再折疊以形成密封折疊部分17使封裝容器的底部4如何與殼體部分2的下端形成一體。這種技術本身是已知的并且適于使用，因為殼體部分2的外層材料和底部4的外層材料可直接相互熱密封，正如本發明的封裝容器那樣，因為底部4是由與殼體相同的多層材料制造的。
從圖6顯而易見殼體2的上端如何以不透液體的方式與頂部3的下端、即與頂部3的圓筒形邊緣部分10和頂部3的錐形部分11的下部區域成一體的。從圖6還顯而易見殼體2的多層材料如何設置有熱塑性塑料的內層18、纖維材料的外層19以及阻隔材料的中間層20。阻隔材料可以是鋁箔或者某些本身已知的阻隔塑料，內層18可以是例如聚乙烯。纖維層19可以設有熱塑性塑料的附加外層，并且還可以設有裝飾性例如印刷油墨的附加層。為了從機械強度和阻隔及外觀性而言皆能確保殼體2和頂部3之間的密封是最佳的，殼體2的熱塑性塑料內層18直接密封于頂部3的下部圓筒形部分的外側。通過將殼體2的位于密封位置上方的邊緣部分再折疊，封裝件的外部將具有吸引人的外觀，因為殼體2的上部剪切邊緣是看不見的。從機械強度的觀點而言，這也是一個優點，因為一個粗糙的剪切邊緣易于在存放封裝容器時吸收潮氣并且可削弱材料的機械強度。
在按照本發明的方法制造上述封裝容器時，封裝容器的各個不同部分可以單獨制造，之后，以合適的方式將其組合且相互連接起來。殼體部分2的制造以基本上常規的方式實現，其中層壓腹板形式的腹板形多層材料被送至一個本身已知的套筒成形機(未示出)中，在此處層壓腹板的一個適當部分被分離出來并且卷繞成套筒形，該套筒上設有不透液體的縱向接縫9。為了獲得如圖5所示的殼體部分2的再折疊的上端邊緣，最好在將層壓腹板8再成形為套筒形式之前對其上邊緣(圖1中未示出)進行再折疊，處于再折疊狀態的該邊緣最好還對自身進行了熱密封。然而，這種技術是本領域周知的因此在此將不作詳細描述。
底部4是由與殼體部分2相同類型的腹板形多層材料以本身已知的方式進行制造的。因此，在此采用的一個層壓腹板，由它沖切成適當直徑的圓盤。圓盤的外邊緣區域基本上折疊成90°以便于在圖5所示的密封折疊部分17中與殼體部分2成一體，這部分地是通過熱密封形成的以便確保所需的液體不可透過性，部分地是通過機械成形(折疊)實現的以便進一步提高機械強度并且為封裝容器提供一個防護液體的下邊緣。
頂部3的制造借助于以前未用作制造頂部的吹塑技術實現。該技術利用本身已知的擠塑機12，該擠塑機12借助擠塑機螺紋13將經加熱的塑性材料擠塑出噴嘴14以形成軟管15。借助于彼此相互對應的模瓣16，經擠塑的、仍可成形的軟管15的一部分被包圍且封閉在兩個模瓣之間。通過一個入口噴嘴(未示出)，將空氣輸入到被夾住的軟管部分的內部，由此獲得的壓力差迫使軟管膨脹使其完全充滿模瓣16并因此獲得一外部輪廓和尺寸，該外部輪廓和尺寸相應于合在一起的兩個模瓣16的整個內壁輪廓。以前已采用了類似的吹塑方法來制造完整的封裝容器，該封裝容器類似于本發明的頂部可以通過共擠塑方法設置一個適當的塑性材料阻隔層。在成形操作之后，由于所涉及的比較大的材料量和受限制的冷卻可能性，冷卻階段的開始耗用了比較長的時間，這使得以前采用這種方法合理制造完整的封裝容器成為不可能的。不過，通過按照本發明在每一成形步驟中制造多個頂部分(優選例如為八個)，頂部的總冷卻時間被分割使得與完整封裝容器的相應制造相比生產速度提高了八倍。在某種程度上，通過吸入冷卻空氣和/或對模瓣16的冷卻可以加速冷卻階段，但是產生速度的主要差別最主要取決于目前每個吹塑操作生產出大量的頂部的這一事實。通過沿兩個無端腹板以本身已知的方式設置和移動模瓣，該方法可以連續地進行。
當冷卻操作已完成并且模瓣16已打開時，可獲得一組一體的頂部3，如圖3所示。頂部與頸部5彼此交替地成一體，并且與較大的圓筒形邊緣部分10彼此交替地成一體。由于吹塑技術可以獲得高度的制造準確性，頸部5可以設有機械式作用裝置，以用于與任何類型的封口裝置、例如螺紋蓋形成鎖定接合。因此，頸部5已隨同吹塑過程形成有用于與螺紋蓋6或封口裝置形成鎖定接合的已制成的外螺紋7。
應當注意到，盡管本發明所描述的實施方案涉及一種其殼體部分或套筒為圓形截面構形的封裝容器，但是并不限制其它的截面構形、例如八角形的或不規則形狀的(例如非圓筒形的)。當然，封裝容器的其它部分必須適應于相關殼體部分的構形。
由于套筒滾壓操作(即殼體部分2的成形)、吹塑操作(即頂部3的成形)以及沖壓操作(即底部4的成形)都可以比較高的速度實現，故可以利用本發明的方法以合理且經濟的方式來制造設有阻隔層的封裝容器1。對于殼體部分2/底部4和頂部3分別采用不同的材料在機械強度、阻隔性及不透液體性方面均可以最佳利用各種單獨材料，這能夠以低成本制造封裝容器并且與僅由吹塑法或僅由對層壓材料的折疊/熱密封所制造的早期封裝容器相比，可以使制造周期最佳化。
本發明不應限制于附圖中所描述和示出的，在不脫離附屬權利要求的范圍內可以進行許多變型。
權利要求
1.一種用于液體物品的封裝容器，它包括一個殼體和一個頂部，其特征在于，所述殼體(2)包括腹板形的多層材料，該多層材料為設有不透液體的縱向接縫(9)的套筒形狀，該殼體(2)在其一端以不透液體的方式連接于底部(4)，在其另一端以不透液體的方式連接于由吹塑的熱塑性塑料制成的頂部(3)。
2.權利要求1的封裝容器，其特征在于，在套筒的內部具有一層熱塑性塑料層(18)，該層在套筒的上端熱密封于頂部(3)的外側。
3.權利要求1或2的封裝容器，其特征在于，套筒(2)和頂部及底部(3、4)都包括隔氣材料層。
4.上述權利要求任一項或多項所述的封裝容器，其特征在于，頂部(3)包括與封口裝置(6)配合的裝置(7)。
5.權利要求4的封裝容器，其特征在于，所述裝置(7)設計成與螺紋蓋形成鎖定接合。
6.一種用于盛裝液體物品的封裝容器的制造方法，該封裝容器包括一殼體和頂部，其特征在于，殼體(2)是通過將腹板形的多層材料卷繞成套筒形式、之后以沿套筒縱向延伸的不透液體的接縫(9)使各材料邊緣相互密封而形成的；頂部(3)是通過將熱塑料性塑料擠塑以形成軟管(15)、使該軟管(15)經受吹塑且被分成各單獨的頂部(3)而形成的；并且套筒和頂部(3)以不透液體的方式相互連接。
7.權利要求6的方法，其特征在于，套筒(2)和頂部(3)通過在頂部的外側和套筒的熱塑性塑料內層(18)之間的熱密封來相互連接。
8.權利要求6的方法，其特征在于，對形成頂部(3)的軟管(15)的擠塑是包括對隔氣材料層的共擠塑。
全文摘要
本發明涉及一種封裝容器及一種用于液體物品的封裝容器的制造方法。封裝容器具有由腹板形多層材料制成的套筒形殼體(2),該殼體(2)在一端連接于底部(4)并且在另一端連接于由吹塑的熱塑性塑料所制成的頂部(3)。殼體(2)通過將多層材料卷繞形成套筒形式并且通過將材料邊緣以不透液體的方式與沿套筒縱向延伸的接縫實現密封來形成的,通過將熱塑性塑料擠塑形成軟管(15),使該軟管(15)吹塑成連續的頂部并將該連續的頂部彼此分離開且連接于套筒來制造所述頂部(3)。
文檔編號B65D8/18GK1245467SQ97181589
公開日2000年2月23日 申請日期1997年11月28日 優先權日1997年1月29日
發明者G·赫爾莫德松 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司