СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЛАСТИКОВОЙ ЕМКОСТИ Российский патент 2014 года по МПК B65B61/24 

Настоящая заявка имеет приоритет предварительной заявки США № 61/151,363 от 10 февраля 2009 г.

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе и способу для создания давления в пластиковой емкости.

Уровень техники

Пытаясь облегчить емкости посредством создания более тонких стенок, производители пытались уменьшить сопутствующие проблемы из-за снижения прочности емкостей. Тонкостенные пластиковые емкости могут быть подвержены деформации или "овализации" и могут быть непригодны для продажи, поскольку при падении возможно разрушение емкости. Также со временем тонкостенные емкости с жидким содержимым могут терять фракцию своего содержимого быстрее, чем емкости со сравнительно толстыми стенками, что может привести к росту внутреннего разрежения и деформации.

Тонкостенные пластиковые емкости могут быть использованы для многих целей, включая наполнение "горячим" или "холодным" содержимым. При "горячем заполнении" емкости обычно заполняют нагретым или "горячим" жидким продуктом и закрывают колпачком, пока содержимое находится при повышенной температуре. По мере того как содержимое охлаждается, его соответствующее уменьшение в объеме может создавать пониженное давление в емкости, т.е. внутреннее давление ниже окружающего атмосферного давления. Если емкость выполнена из формованного пластика, участки стенок емкости могут изгибаться внутрь, по мере того как содержимое охлаждается.

Для решения этих проблем, связанных с емкостями, включая тонкостенные емкости, независимо от "горячего" или "холодного" заполнения, некоторые обычные емкости наполняются инертным газом, таким как азот, перед закрыванием крышки. Этот способ повышает внутреннее давление и внешнюю жесткость в течение некоторого времени. Кроме того, некоторые емкости обеспечивают ребрами, канавками или относительно толстыми участками стенок для усиления стенок для уменьшения эффектов искривления. Другие емкости могут дополнительно использовать одну или более вакуумных панелей для борьбы с деформацией, связанной с предусмотренным давлением разрежения. Однако в дополнение к увеличению сложности емкости и способа изготовления, некоторые или все вышеупомянутые меры могут быть эстетически неприятными и/или могут потребовать использования дополнительного материала, что приводит к увеличению веса и себестоимости.

Сущность изобретения

Система для изготовления пластиковой емкости, которая может включать тонкостенную емкость, содержит исполнительный механизм и базовый узел. Исполнительный механизм может включать корпусную часть и удерживающий/фиксирующий элемент, выполненный для удерживания или фиксации участка емкости. Базовый узел включает нагревательную поверхность и может, если требуется, содержать вставку. В варианте выполнения исполнительный механизм может быть выполнен для приложения усилия или давления к емкости для контакта с базовым узлом, базовый узел может быть выполнен для размещения нижнего участка емкости, и нагревательная поверхность может быть выполнена для передачи энергии или тепла к участку нижнего участка упомянутой емкости. Также раскрываются варианты выполнения способа получения тонкостенной пластиковой емкости.

Краткое описание чертежей

Варианты выполнения настоящего изобретения далее описаны в качестве примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 - вид в перспективе варианта выполнения системы для создания давления в емкости;

фиг.2а - общий вид участка исполнительного механизма, который может использоваться в связи с системами согласно варианту выполнения, удерживающий/фиксирующий участок исполнительного механизма показан в первом положении;

фиг.2b - общий вид участка исполнительного механизма, который может использоваться в связи с системами согласно варианту выполнения, удерживающий/фиксирующий участок исполнительного механизма показан во втором положении;

фиг.3 - общий вид участка исполнительного механизма такого типа, который показан на фиг.2а и 2b, показывающий удерживание/фиксирование пластиковой емкости;

фиг.4 - общий вид базового узла согласно варианту выполнения изобретения;

фиг.5a-5c показывают в общем стадии способа, относящиеся к системе в соответствии с вариантом выполнения изобретения;

фиг.6 - в общем вид сбоку пластиковой емкости такого типа, который может быть использован в связи с вариантами выполнения изобретения;

фиг.7 - вид снизу участка основания емкости согласно варианту выполнения изобретения;

фиг.8a - контур согласно виду сбоку участка основания емкости согласно варианту выполнения изобретения, показанного перед воздействием давления внутреннего разрежения;

фиг.8b - контур согласно виду сбоку участка основания емкости согласно варианту выполнения изобретения, показанного после эффекта давления внутреннего разрежения;

фиг.9A - график в общем иллюстрирующий профили температуры и давления, связанные с способом в соответствии с вариантом выполнения изобретения;

фиг.9B - график в общем иллюстрирующий профили температуры и давления, связанные со способом согласно другому варианту выполнения изобретения;

фиг.10 - вид спереди варианта выполнения системы для создания давления в емкости;

фиг.11 - вид сверху системы, показанной на фиг.10;

фиг.12 - вид в разрезе системы, показанной на фиг.10, если смотреть в направлении сечения 12-12;

фиг.13 - вид сбоку системы, показанной на фиг.10;

фиг.14 - общий вид с пространственным разделением деталей в перспективе варианта выполнения системы; и

фиг.15 - общий вид с пространственным разделением деталей в перспективе варианта выполнения системы, показанной на фиг.14, показанной в другом направлении.

Подробное описание

Далее описываются варианты выполнения изобретения, показанные на сопровождающих чертежах. Хотя настоящее изобретение описано на примере отдельных вариантов выполнения, следует понимать, что эти варианты не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Напротив, настоящее изобретение охватывает альтернативы, модификации и эквиваленты, которые входят в объем настоящего изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения.

На Фиг.1 в общем виде показана система 10 для создания давления в соответствии с вариантом выполнения изобретения. Система 10 включает верхний компонент, или исполнительный механизм 20, и нижний компонент, или базовый узел 30. Исполнительный механизм 20 может включать удерживающий/фиксирующий элемент 40 для удерживания и/или фиксации участка емкости 50, и базовый узел 30 может включать основную нагревательную поверхность 32 и центрирующий элемент 60, который может, например, принимать форму центрирующего штифта. Варианты выполнения системы и способы, раскрытые в данном документе, могут быть использованы в отношении различных типов пластиковых емкостей, включающих тонкостенные пластиковые емкости. Такие "тонкостенные" пластиковые емкости могут включать, например, емкости с толщинами стенок от около 0,12 мм (около 4,724409 мили) до около 0,31 мм (около 12,20472 мили) или менее и могут включать емкости со стенками в пределах поддиапазона от около 0,17 мм (около 6,692913 мили) до около 0,26 мм (около 10,23622 мили) по толщине.

В вариантах выполнения настоящего изобретения исполнительный механизм 20 может перемещаться, по меньшей мере, в одном направлении (например, линейно вверх и вниз) и может контролироваться с помощью различных известных конструкций для регулирования мощности. В качестве примера, без ограничения, перемещение, связанное с исполнительным механизмом 20, может управляться пневматически, управляться гидравлически, управляться сервоприводом и/или управляться электрическим двигателем или приводной системой. Как показано в общем виде на фиг.1 и дополнительно показано на фиг.2а, 2b и 3, исполнительный механизм может включать удерживающий/фиксирующий элемент 40. Удерживающий/фиксирующий элемент 40 может, например, иметь форму незамкнутого (например, "С"-образного) элемента, который выполнен для удерживания и/или фиксации участка емкости, такого как верхнего/горловинного участка емкости.

Кроме того, как показано в общем виде в вариантах выполнения, показанных на фиг.2а и 2b, удерживающий/фиксирующий элемент 40 может быть предусмотрен в различных конфигурациях и, если желательно для обеспечения функции удерживания/фиксирования, может смещаться для регулирования или перемещаться относительно соответствующей корпусной части исполнительного механизма, в целом обозначенной позицией 70. В варианте выполнения удерживающий/фиксирующий элемент 40 может быть подвижным (например, взад и вперед), по меньшей мере, вдоль одного направления относительно корпусной части 70. Например, без ограничения, удерживающий/фиксирующий элемент 40 показан в общем виде на фиг.2а в первом (например, относительно "втянутом") положении и показан на фиг.2а во втором (например, "выдвинутом") положении. Такое "втянутое" размещение может быть целесообразным или желательным для удерживания/фиксации во время выполнения операции, при этом (хотя) такое относительно "выдвинутое" размещение может быть целесообразно для захватывания или деблокирования емкости.

Как показано в общем на фиг.3, в вариантах выполнения исполнительный механизм 20 может быть выполнен таким образом, чтобы удерживающий/фиксирующий элемент 40 был выполнен для удерживания и/или поддержки опорного выступа 80 верхнего участка емкости 50. Кроме того, как показано, в общем, на фиг.3, удерживающий/фиксирующий элемент 40 может быть цельным или выполнен как одно целое с корпусом 70 исполнительного механизма; удерживающий/фиксирующий элемент 40 может быть выполнен для скольжения под опорным выступом 80; и/или крышка 90, связанная с емкостью 50, может, будучи фиксированной и/или поддерживаемой удерживающим/фиксирующим элементом 40, в некоторой точке, соответственно, приводится в контакт с нижней поверхностью 100 корпуса 70 исполнительного механизма.

Фиг.4 иллюстрирует в общем вариант выполнения базового узла 30. Как показано на иллюстративном варианте выполнения базовый узел 30 может включать центрирующее образование 60. В варианте выполнения центрирующее образование 60 может быть выполнено для регулирования - например, в вертикальном направлении - относительно базового узла 30. В качестве примера, без ограничения, центрирующее образование 60 может приводиться в действие пружиной или иным способом смещаться наружу в вертикальном направлении таким образом, чтобы, когда основание емкости приводится в контакт с центрирующим образованием 60, центрирующее образование 60 будет приводить в соответствие (т.е. обеспечивать средство "подачи" в направлении базового узла 30), при этом оставаясь в контакте с основанием емкости. В варианте выполнения центрирующее образование, среди прочего, может быть выполнено для оперативного зацепления участка основания емкости (например, куполообразного днища емкости) для предотвращения или уменьшения величины горизонтального перемещения или раскачивания, связанного с емкостью. Кроме того, для некоторых вариантов выполнения головка или кончик 62 центрирующего образования 60 может быть выполнен для взаимодействия для более жесткого или прочного зацепления с участком основания соответствующей емкости.

Как показано в общем виде на фиг.4, вставка 110 может вмещаться базовым узлом 30. Если требуется, вставка 110 может содержаться, например, для выполнения соответствующей системы для размещения емкостей с различными вертикальными длинами. Если желательно, вставка может быть прочно, но съемно, присоединена к базовому узлу 30, например, с помощью одного или более резьбовых отверстий 112. В варианте выполнения, по меньшей мере участок вставки 110 может быть выполнен таким образом, чтобы обеспечивать (например, проводить) энергию или тепло, поступающее от базового узла 30 к участку основания емкости - например, через участки поверхности 114. В вариантах выполнения системы 10 энергия или тепло могут представлять собой тепло, выработанное за счет электроэнергии, или могут содержать другие формы энерго- или теплопроводного типа.

На фиг.6 в общем показан вариант выполнения пластиковой емкости 50, которая, например, может быть приспособлена посредством варианта выполнения системы 10. Пластиковая емкость 50 включает участок 52 основания, такой как в общем виде показан на фиг.7. Однако отмечается, что настоящее изобретение не ограничивается иллюстративным вариантом выполнения и различные другие конфигурации основания могут быть использованы в отношении настоящего изобретения. Как показано в общем и без ограничения, участок 52 основания может включать кольцеобразную опорную поверхность 54, которая может быть выполнена для опоры пластиковой емкости 50 на внешней поверхности. Участок 52 основания также может содержать центральный участок 56, который включает куполообразный или приподнятый участок, включающий участки, предусмотренные в связи с различными обычно применяемыми исполнениями основания емкости. Кроме того, отмечается, что участок 52 основания может, по желанию, включать различные другие элементы, такие как, например, конструктивные подкрепляющие элементы 58.

Как показано в общем на варианте выполнения участка 52 основания, показанного на фиг.8а и 8b, участок основания может включать переходную зону или участок (обычно обозначаемый 120) между кольцеобразной опорной поверхностью 54 и центральным участком 56. Переходная зона или участок 120 может, как показано в общем, включать один или более ступеней 122 и может включать один или более гибких или инверсионных зон или участков 124. Фиг.8а иллюстрирует в общем виде контур согласно виду сбоку участка 52 основания емкости в соответствии с вариантом выполнения, предусматривающим содержимое горячего заполнения для емкости, показанный до воздействия внутреннего давления разрежения. Фиг.8b иллюстрирует в общем участок 52 основания после воздействия давления внутреннего разрежения так, что показанная инверсионная зона или участок 124 перемещен вверх (например, чтобы быть более вогнутым) под влиянием, по меньшей мере, участка давления разрежения.

Возвращаясь вновь к фиг.4, в варианте выполнения, по меньшей мере, участок базового узла или вставка 110 (если вставка используется) может быть выполнен для передачи энергии или тепла к конкретным/выбранным участкам участка 52 основания емкости 50. В качестве примера, проводящая поверхность, которая относится к базовому узлу или вставке, которая контактирует с участком 52 основания емкости 50, может быть выполнена для подачи энергии или тепла ко всем или части участка или зоны, размещенной между кольцеобразной опорной поверхностью 54 и центральным участком 56. В варианте выполнения вышеупомянутая контактирующая поверхность базового узла (или вставки) может находиться в контакте с участком по существу гибкой или инверсионной зоной или участком (например, 124 на фиг.8а и 8b). Система, таким образом, допускает контролируемую подачу энергии или тепла к выбранному участку или участкам участка 52 основания.

Способ или процесс в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения представлен в общем на фиг.5а-5с. Как показано в общем на фиг.5, исполнительный механизм, содержащий удерживающий/фиксирующий элемент 40, может захватывать емкость 50, имеющую участок 52 основания. На этом этапе способа емкость 50 заполнена содержимым (например, при повышенной температуре от, по меньшей мере, от 150°F до 210°F (от 65°С до 98,9°С), и для некоторых вариантов выполнения при повышенной температуре от, по меньшей мере, 170°F до 180°F (от 77°С до 82°С), и емкость запечатана и использована крышка (например, крышка 90). Емкость 50 может быть охлаждена до некоторой степени, например, для некоторых вариантов выполнения между около 70°F (21,1°С) и около 120°F (49°С) и для других вариантов выполнения между около 80°F (27°С) и около 120°F (49°С), что может приводить лишь к незначительной деформации емкости. Отмечается, что в зависимости от площади "минимального сопротивления", участки боковой стенки емкости могут искривляться (например, быть втянутым или засосанными внутрь) под действием внутреннего давления разрежения, связанного с охлаждением содержимого емкости 50. Поэтому емкость 50 может переместиться в положение относительно базового узла 30 и центрирующего образования 60. Показана иллюстративная система 10 с учетом использования вставки 110, которая может быть необязательной в ряде применений. Показана вставка 110, размещенная около центрирующего образования 60 по базовому узлу 30. В вариантах выполнения системы вертикальное расстояние (или пространство для перемещения) между самым нижним частью участка 52 основания емкости 50 и вершиной базового узла 30 (или вставки 110, если имеется в наличии), может, без ограничения, составлять три дюйма или менее. Для некоторых вариантов выполнения могут быть использованы более длинные цилиндры хода. Отмечается, что за счет сведения к минимуму или уменьшения расстояния, которое основание 52 емкости должно пройти до контакта или зацепления с базовым узлом 30, продолжительность цикла соответственно может быть уменьшена.

Как показано в связи с вариантом выполнения, показанным на фиг.5b, исполнительный механизм 20 может перемещать емкость 50 к базовому узлу 30 и центрирующему образованию 60. В результате участок 52 основания емкости 50 будет контактировать и/или зацепляться с центрирующим образованием 60, что может быть выполнено для втягивания (или обеспечения средства "подачи" до тех пор, пока участок 52 основания не войдет в оперативное соединение/контакт с базовым узлом 30 и/или вставкой 110 (в случае, если вставка предусматривается).

Как показано в общем на фиг.5с, участки емкости 50 могут быть приведены в оперативный контакт или соединение с исполнительным механизмом 20 и базовым узлом 30 и/или вставкой 110. Исполнительный механизм 20 может развивать величину давления или силы, направленную вниз, на участок емкости 50 (например, крышку 90) и, по меньшей мере, часть участка 52 основания емкости может приходить в контакт с проводящим участком или зоной базового узла 30 и/или вставки 110, которая выполнена для передачи энергии или тепла. В варианте выполнения тепло или энергия с температурой около 200°F подводится от базового узла 30 к участку 52 основания. В варианте выполнения, например и без ограничения, проводящий участок может обеспечивать около 450°F для выбранной зоны участка 52 основания. Базовый узел 30 может подводить тепло к основанию емкости в течение около 1-6 секунд и для некоторых вариантов выполнения в течение около 1 секунды или менее. Исполнительный механизм 20 может, например, прилагать максимальное давление сверху вниз от около 30 фунт-сила (133 Н) до около 190 фунт-сила (845 Н). Без ограничения, некоторые варианты выполнения будут номинально прилагать около 125 фунт-сила (556 Н). Такое максимальное давление/сила может, среди прочего, помогать в стабилизации внутреннего давления и заставлять боковые стенки емкости возвращаться на место, а также помогать обеспечивать основание большей жесткостью (благодаря соответствующей способности пластика восстанавливать первоначальную форму, стенки основания теперь не имеют тенденции сдвигаться назад) и, в целом, увеличивает прочность емкости. Система, таким образом, обеспечивает величину регулируемого давления сверху вниз и подачу энергии и/или тепла, которое может управляться или регулироваться отдельно или в различных комбинациях. В вариантах выполнения настоящего изобретения общая продолжительность цикла, связанная со способом в общем показанном на фиг.5а-5с, может составлять две-восемь секунд (и может составлять три-четыре секунды или менее), и время, в течение которого участок 52 основания емкости 50 находится в контакте с базовым узлом 30 и/или вставкой 110, может быть до одной секунды или менее.

График, в общем иллюстрирующий профили температуры и давления, которые могут быть связаны со способом согласно варианту выполнения с применением "горячего заполнения", показаны на фиг.9A. Обращаясь к графику, в точке А пластиковая емкость подается к месту наполнения. Место наполнения может, например, быть при или около атмосферного давления, например, 979,056 мбар (14,2 psi - фунтов на кв.дюйм). Вдоль участка, в общем обозначенного как В, емкость может быть заполнена содержимым при повышенной температуре и затем может быть запечатана/закрыта крышкой (максимальная температура для некоторых вариантов выполнения может быть около 80°С (176°F)). В или около начала участка С, который может начинаться сразу после пика температуры, связанного с достижением горячего розлива, емкость может начать принудительное охлаждение (например, в связи с применением охлаждающей трубы или холодной ванны), с понижением температуры от, например, около 80°С (176°F) до около 30°С (86°F) в течение пяти-шести минут или менее. Снижение температуры может соответствовать тому, что внутреннее давление становится отрицательным и создается внутренний вакуум с давлением, уменьшающимся до или около 786,002 мбар (11,4 psi) (около точки D). Около этого давления температура для показанного варианта выполнения теперь является примерно или около 25°С (77°F). В или около точки Е участок основания емкости инвертируется под действием давления и/или тепла, например, в связи с ранее описанной системой. Вариант выполнения, показанный на графике, показывает внутреннее давление, достигающее пика в этот "момент инверсии" до, например, около 2220,112 мбар (32,2 psi), и быстро падающее впоследствии. Указывается, что в зависимости от конфигурации емкости, возможно, не потребуется использовать такое высокое давление для инвертирования участка основания. В или около точки F давление начинает нормализоваться до около 917,003 мбар (13,3 psi). Кроме того, благодаря соответствующей инверсии, относящейся к основанию емкости, давление начнет стабилизироваться ближе к атмосферному давлению. Примерно около точки G температура может проявлять тенденцию дальнейшего снижения, например, ниже отсчета показаний около 18°С (64,4°F), но внутреннее давление будет оставаться фактически постоянным на или около 917,003 мбар (13,3 psi) и вообще, если не подвергнется воздействию необычных внешних условий, больше совсем не будет в дальнейшем изменяться. Фиг.9B включает график в общем иллюстрирующий профили температуры и давления, которые могут быть связаны со способом в соответствии с другим вариантом выполнения системы.

На фиг.10 в общем показана система 10 для создания давления в соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения. Система 10 включает верхний компонент, или исполнительный механизм 20, и нижний компонент, или базовый узел 30. Исполнительный механизм 20 может включать удерживающий/фиксирующий элемент 40, выполненный для удержания и/или фиксации участка емкости 50. На фиг.11 представлен вид сверху системы, показанной на фиг.10.

На фиг.12 представлен вид в сечении системы 10, показанной на фиг.10, и показывает аспекты базового узла 30 более подробно. Как показано, в этом варианте выполнения базовый узел может включать дистанционирующее устройство 130, верхний изолятор 132, нагреватель или нагревательный элемент (например, керамический нагреватель) 134 и крышку 136. Указывается, что варианты выполнения системы могут использовать несколько типов нагревателей, включающих, без ограничения, нагреватели сопротивления, индукционные нагреватели или газовые нагреватели, которые могут входить в виде штока, обмотки, обода или диска и которые могут состоять из нескольких материалов (включая керамику, металл или композит). На фиг.13 система 10 показана в другом (боковом) виде. Показанная система 10 содержит исполнительный механизм 20, включающий, в частности, подвесной блок 140, дистанционирующее устройство 142 для горлышка бутылки удерживающий/фиксирующий элемент 40 (в виде дистанционирующих захватов) для удержания и/или фиксации участка бутылки 50. Дистанционирующее устройство 142 может быть выполнено для обеспечения достаточного расстояния S для приема самого верхнего участка емкости 50. В качестве примера, без ограничения, длина S, предусмотренная в отношении бутылки в 500 мл, может быть порядка 0.880 дюйма. Базовый узел 30 в показанном варианте выполнения включает центрирующее кольцо 150 и кожух 152. Как в общем показано, узел 10 может иметь общую высоту H, которая для некоторых вариантов выполнения может быть менее 12 дюймов. Однако узел не ограничивается определенной высотой и высота (а также другие размеры системы) может быть выполнена/подобрана для приема емкости заданного размера.

На фиг.14 и 15 представлен общий вид/вид с пространственным разделением деталей варианта выполнения системы 10, показанной в двух различных перспективах. На этих чертежах более подробно показаны элементы системы 10, включающей варианты выполнения исполнительного механизма 20 и базового узла 30. Как показано на фиг.14, исполнительный механизм 20 может включать многокомпонентный удерживающий/фиксирующий элемент 40 (показан с правыми и левыми компонентами), фиксирующий штифт/штифтовое закрепление 160, ступенчатый винт 162 и пружину 164 (например, пружину сжатия). Как показано на фиг.15, вариант выполнения базового узла 30 может включать установочные штифты 170, винты 172 (например, винты с накатной головкой), дистанционирующее устройство 174 для базового узла, головку 176 винта (например, винта с головкой с углублением под ключ), изолятор 178 и крышку 180 (которая может, например, фиксироваться болтом 182). В отношении исполнительного механизма 20 фиг.15 также показывает винт 190 с головкой и установочный штифт 192.

С помощью вариантов выполнения настоящего изобретения начальное давление разрежения может, например, и без ограничения, быть около 3 psi. Однако указывается, что начальная величина будет изменяться в зависимости от сопротивления, связанного с соответствующей емкостью, то есть емкости, которые конструктивно являются более жесткими, могут требовать более высокого начального разрежения. Варианты выполнения способа, связанного с настоящим изобретением, могут обеспечить поддержание текущего давления в пределах +/-2 psi от атмосферного давления. То есть желательное конечное повышение внутреннего давления заполненной емкости может быть в диапазоне от -2,0 psi до 2,0 psi относительно атмосферного давления. Кроме того, для некоторых вариантов выполнения конечное внутреннее давление заполненной емкости может поддерживаться в пределах +/-1 psi от атмосферного давления. Для многих вариантов выполнения системы положительное атмосферное давление считается более желательным, чем отрицательное атмосферное давление. Кроме того, например и без ограничения, если атмосферное давление в положении розлива составляет около 14,0 psi, настоящая система и способ могут обеспечивать результирующую заполненную и закрытую емкость, которая имеет внутреннее давление в диапазоне 12,0 psi и 16,0 psi, и может предусматривать емкости с таким внутренним давлением между 13,0 psi и 15,0 psi.

Отмечается, что использование вариантов выполнения настоящего изобретения может быть предпочтительным в отношении легковесной пластиковой емкости в применениях для горячего заполнения. Варианты выполнения системы и способа могут позволять получение пластиковой емкости, например, емкости из полиэтилентерефталата (ПЭТ), которая благодаря управлению внутренними давлениями через участок основания емкости требует меньшего количества материала на участках емкости и/или может требовать меньше (или отсутствие) конструкций, таких, как вакуумные панели, для выдерживания предполагаемого давления вакуума.

Указывается, что использование вариантов выполнения настоящего изобретения может быть предпочтительным в отношении легковесных пластиковых емкостей в применениях для холодного заполнения, включающих применения, в которых может быть желательна повышенная продаваемость. Варианты выполнения системы и способа могут обеспечивать пластиковую емкость, например емкость из полиэтилентерефталата (ПЭТ), которая при наличии управления внутренними давлениями через участок основания емкости может нуждаться в уменьшении количества материала на участках емкости и/или может требовать меньше (или отсутствие) конструкций или обработку инертным газом для восприятия ожидаемого перепада сил.

Кроме того, варианты выполнения системы и способа могут предусматривать значительное увеличение эффективности в производственных условиях. Хотя только одна система (которая может называться узлом или устройством) показана на фиг.1, варианты выполнения настоящего изобретения предполагают приспособления, которые обеспечивают множество таких систем. Варианты выполнения настоящего изобретения могут обеспечивать систему или устройство, которое включает множество систем, например, множество исполнительных механизмов и базовых узлов могут быть предусмотрены в парных равно разнесенных, радиально продолжающихся конфигурациях вокруг внешней периферии вращающегося колеса. С помощью таких многоэлементных систем или устройств, каждая индивидуальная система (которая в этом примере может быть названа как подсистема или устройство) может включать соответствующий базовый узел или соответствующий исполнительный механизм. Такая вращательная система может включать до 6-48 подсистем или более. Кроме того, продолжительности циклов для такой вращательной системы, например, могут быть рассчитаны по времени работы для около 4 секунд или 15 оборотов минуту.

Вышеизложенные описания конкретных вариантов выполнения настоящего изобретения представлены в целях иллюстрации и описания. Они не предполагаются быть исчерпывающими или для ограничения изобретения подробно раскрытыми конструкциями, и различные модификации и изменения возможны в свете вышеизложенного изучения. Варианты выполнения были выбраны и описаны с целью пояснения принципов изобретения и его практического применения, таким образом, для позволения другим специалистам в данной области техники использовать настоящее изобретение и различные варианты выполнения с различными модификациями, поскольку являются пригодными для предусмотренного конкретного применения. Указано, что объем изобретения ограничивается формулой изобретения и ее эквивалентами.

Система содержит исполнительный механизм, базовый узел. Исполнительный механизм содержит корпусную часть и удерживающий/фиксирующий элемент. Удерживающий/фиксирующий элемент, выполненный для удержания или фиксации участка упомянутой емкости, так что участок основания указанной емкости не удерживается им. Базовый узел включает нагревательную поверхность и выполнен для размещения части участка основания упомянутой емкости. Нагревательная поверхность выполнена для передачи энергии в виде тепла к части участка основания упомянутой емкости. Исполнительный механизм выполнен для приложения линейного усилия или давления к упомянутой емкости, так что часть участка основания непосредственно контактирует с базовым узлом. При передаче энергии к части участка основания базовый узел по существу фиксирован в направлении перемещения исполнительного механизма. Способ включает получение закрытой или запечатанной пластиковой емкости с содержимым, перемещение ее к базовому узлу так, что участок основания указанной емкости не удерживается. Базовый узел выполнен для зацепления или контакта с по меньшей мере частью участка основания пластиковой емкости. Осуществляют приложение линейно направленного усилия или давления для введения пластиковой емкости в зацепление или контакт с базовым узлом. Производят передачу энергии в виде тепла к по меньшей мере части участка основания пластиковой емкости, когда участок основания находится в оперативном контакте с базовым узлом. В процессе передачи энергии в виде тепла к по меньшей мере части участка основания базовый узел по существу фиксирован в направлении перемещения исполнительного механизма. Предусмотрены также другие варианты способа. Такие конструктивное выполнение и технологии позволят исключить деформацию пластиковой емкости, в том числе и тонкостенной, независимо от «горячего» или «холодного» ее заполнения. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Система для производства заполненной пластиковой емкости, система, содержащая:
исполнительный механизм, содержащий корпусную часть и удерживающий/фиксирующий элемент, выполненный для удержания или фиксации участка упомянутой емкости, так что участок основания указанной емкости не удерживается им;
базовый узел, включающий нагревательную поверхность; и
причем исполнительный механизм выполнен для приложения линейного усилия или давления к упомянутой емкости, так что часть участка основания непосредственно контактирует с базовым узлом; базовый узел выполнен для размещения части участка основания упомянутой емкости; нагревательная поверхность выполнена для передачи энергии в виде тепла к части участка основания упомянутой емкости; и при передаче энергии к части участка основания базовый узел по существу фиксирован в направлении перемещения исполнительного механизма.

2. Система по п.1, в которой базовый узел включает центрирующее образование.

3. Система по п.2, в которой центрирующее образование включает центрирующий штифт, выполненный с возможностью продолжения за основную нагревательную поверхность базового узла и в углубленную часть участка основания указанной емкости.

4. Система по п.2, в которой центрирующее образование выполнено для линейного перемещения к и от исполнительного механизма, и центрирующее образование включает средство смещения центрирующего образования к исполнительному механизму.

5. Система по п.1, в которой базовый узел включает вставку, которая выполнена для размещения между базовым узлом и упомянутой емкостью.

6. Система по п.5, в которой вставка включает верхнюю поверхность, которая выполнена для оперативного зацепления части участка основания упомянутой емкости.

7. Система по п.1, в которой удерживающий/фиксирующий элемент выполнен для линейного перемещения к и от корпусной части исполнительного механизма.

8. Система по п.1, в которой удерживающий/фиксирующий элемент жестко закреплен относительно исполнительного механизма.

9. Система по п.1, в которой удерживающий/фиксирующий элемент выполнен для скольжения под верхним участком упомянутой емкости и его поддерживания.

10. Система по п.1, в которой система содержит множество исполнительных механизмов и множество базовых узлов.

11. Система по п.10, в которой система включает вращающееся колесо; причем множество исполнительных механизмов и базовых узлов обеспечены в парных, равноразнесенных, радиально продолжающихся комбинациях вокруг внешней периферии вращающегося колеса.

12. Система по п.1, в которой система выполнена для изготовления пластиковых емкостей горячего заполнения.

13. Система по п.1, в которой система выполнена для изготовления пластиковых емкостей холодного заполнения.

14. Способ получения заполненной пластиковой емкости, включающий:
получение закрытой или запечатанной пластиковой емкости с содержимым;
перемещение пластиковой емкости к базовому узлу, так что участок основания указанной емкости не удерживается, причем базовый узел выполнен для зацепления или контакта с по меньшей мере частью участка основания пластиковой емкости; и
приложение линейно направленного усилия или давления для введения пластиковой емкости в зацепление или контакт с базовым узлом; и
передачу энергии в виде тепла к по меньшей мере части участка основания пластиковой емкости, когда участок основания находится в оперативном контакте с базовым узлом,
причем в процессе передачи энергии в виде тепла к по меньшей мере части участка основания базовый узел по существу фиксирован в направлении перемещения исполнительного механизма.

15. Способ по п.14, в котором базовый узел включает вставку, выполненную для зацепления или контакта с по меньшей мере частью участка основания пластиковой емкости, и вставка выполнена для передачи энергии в виде тепла к по меньшей мере части участка основания.

16. Способ по п.14, включающий обеспечение части участка основания пластиковой емкости, способной инвертироваться во время или после приложения энергии в виде тепла.

17. Способ по п.14, в котором энергию в виде тепла прикладывают в течение около одной секунды или менее.

18. Способ по п.14, в котором энергия в виде тепла, приложенная к по меньшей мере части участка основания пластиковой емкости, имеет температуру около 204,44°C (400°F).

19. Способ по п.14, в котором после приложения энергии в виде тепла повышение внутреннего давления емкости составляет от -137,895 мбар (-2,0 psi) до 137,895 мбар (2,0 psi) относительно атмосферного давления.

20. Способ по п.14, в котором после приложения энергии в виде тепла повышение внутреннего давления емкости составляет от -68,948 мбар (-1,0 psi) до 68,948 мбар (1,0 psi) относительно атмосферного давления.

21. Способ по п.14, в котором усилие или давление, приложенное для введения пластиковой емкости в зацепление или контакт с базовым узлом, составляет от около 68,948 мбар (1 psi) до около 3447,379 мбар (50 psi).

22. Способ по п.14, в котором содержимое имеет повышенную температуру.

23. Способ по п.14, в котором содержимое имеет комнатную температуру или ниже.

24. Способ получения заполненной пластиковой емкости, включающий:
получение пластиковой емкости с верхним и нижним участками;
заполнение пластиковой емкости содержимым;
закрывание или запечатывание пластиковой емкости;
установку контейнера так, что участок основания не является удерживаемым;
приложение линейного усилия или давления к верхней части пластиковой емкости; и
приложение энергии в виде тепла к части участка основания пластиковой емкости посредством базового узла, причем в процессе приложения энергии в виде тепла базовый узел по существу фиксирован в направлении линейного усилия или давления, прикладываемого к верхней части емкости.

25. Способ по п.24, в котором пластиковую емкость заполняют содержимым при повышенной температуре.

26. Способ по п.24, в котором пластиковую емкость заполняют содержимым при или ниже комнатной температуры.

27. Способ получения пластиковой емкости горячего заполнения, включающий:
получение пластиковой емкости с верхним и нижним участками;
заполнение пластиковой емкости содержимым при повышенной температуре;
закрывание или запечатывание пластиковой емкости;
охлаждение содержимого пластиковой емкости или позволение содержимому емкости охладиться;
позволение участку пластиковой емкости обеспечивать уменьшение внутреннего объема в ответ на внутреннее давление, связанное с охлаждением содержимого пластиковой емкости;
установку контейнера так, что участок основания не является удерживаемым;
приложение линейного усилия или давления к верхней части пластиковой емкости; и
приложение энергии в виде тепла к части участка основания пластиковой емкости, не продвигая участок основания пластиковой емкости в направлении, противоположном приложению линейного усилия или давления.