(57)【要約】  パッケージングを形成する方法であって、前記方法が、側壁（５）と、開いた首部（２）と、基部（７）と、を含む空の容器（１）を準備するステップであって、前記容器が外側に突出した位置で反転可能なダイヤフラム（９）をさらに含むステップと、首部（２）を通して容器（１）内部に、周囲温度以下の温度で製品（１６）を注入する充填するステップと、首部（２）に取り付けられたキャップ（１８）によって、充填された容器（１）を密封閉鎖する蓋をかぶせるステップと、ダイヤフラム（９）を内側に突出した位置に移動させる反転ステップであって、前記反転ステップが、容器（１）を密封閉鎖する後に数秒以内で実施される、ステップと、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージングを形成する方法であって、
側壁（５）と、開いた首部（２）と、基部（７）と、を含む空の容器（１）を準備するステップと、
首部（２）を通して容器（１）内部に、周囲温度以下の温度で製品（１６）を注入する充填するステップと、
首部（２）に取り付けられたキャップ（１８）によって、充填された容器（１）を密封閉鎖する蓋をかぶせるステップと、
を含む方法であって、
容器（１）が、反転可能なダイヤフラム（９）を含み、前記ダイヤフラム（９）が、外側に突出した位置にあり、
方法が、ダイヤフラム（９）を内側に突出した位置に移動させる、反転ステップをさらに含み、前記反転ステップが、容器（１）を密封閉鎖する後に実施され、反転ステップが、前記蓋をかぶせるステップの完了前に開始されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
容器（１）の基部（７）が高い起立リング（８）を含み、反転可能なダイヤフラム（９）が基部（７）上の中央に設けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
注入される製品の温度が４０℃以下である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
注入される製品（１６）の温度が２０℃以下である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
製品（１６）が水である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
反転ステップが、機械式プッシャ（２２）によって実施される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、容器が周囲温度以下の温度の内容物で充填され、次いで蓋をかぶせられる、プラスチック製容器のパッケージングに関する。
【背景技術】
【０００２】
容器は、
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のようなプラスチック材料製のブランク（材料を注入したプリフォームまたはプリフォームをプレブロー成形することによって得られた中間容器のいずれかを指す用語）を材料のガラス転移温度（ＰＥＴでは約８０℃）を超える温度で加熱するステップと、
そのような加熱されたブランクを、容器の対向型を画定する側壁を含む金型に挿入するステップと、
圧力下（１５バール以上）の気体（空気など）をブランクの中に注入するステップと、
を一般的に含むブロー成形によって、通常は製造される。
【０００３】
ブローイングは、摺動ロッド（「ストレッチロッド」と呼ばれる）を用いてブランクを引き伸ばすことによって補われ得る。
【０００４】
ブロー成形または延伸ブロー成形の間、材料は二重の分子配向（軸方向および径方向、すなわち容器の全体の軸線に対してそれぞれ平行および垂直）を受ける。この二重の分子配向は容器にある程度の構造的剛性を与える。
【０００５】
しかしながら、近年、容器の製造に許容される材料の量が減少していることが見受けられる。言い換えれば、容器、およびしたがって、プリフォーム（またはブランク）は、エネルギー消費および汚染の削減に対する要求に応答して、常により軽量化されている。
【０００６】
容器の剛性を高めるための周知の方法の１つは、熱によって、より正確には、材料がブローイングの終わりに当てられる、金型の側壁を加熱することによって、材料の結晶化速度を高めることから成る熱硬化であり、仏国特許発明第２６４９０３５号明細書（Ｓｉｄｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｏｎｓ）、またはそれに相当するアメリカの米国特許第５１４５６３２号明細書を参照されたい。しかし、そのコストおよびその遅い製造速度ために、熱硬化は、一般に高温充填容器、すなわち周囲温度より高い温度（一般に８０℃を超える）の内容物で充填される容器に限定される。
【０００７】
周囲温度の充填用途（例えば、非発泡水、風味のある水、フルーツジュース）について、製造業者は通常、容器の機械的強度を安価に向上させるために形状のトリックを用いる。一例として、欧州特許第２５８０１３２号明細書および米国特許出願公開第２０１３／１７５２３６号明細書（Ｓｉｄｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｏｎｓ）に記載されている容器には、容器の底部に径方向に延在する補剛材が設けられている。
【０００８】
しかし、そのような補剛材は、厳しい負荷条件、例えば、容器がパレットの下側列に配置されているか、および／または許容される材料の量がさらに減少する場合には不十分となる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】仏国特許発明第２６４９０３５号明細書
【特許文献２】米国特許第５１４５６３２号明細書
【特許文献３】欧州特許第２５８０１３２号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１３／１７５２３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、周囲温度の（または冷たい）充填容器パッケージングの機械抵抗を向上させることである。
【００１１】
本発明の別の目的は、周囲温度の（または冷たい）充填を意図される容器のさらなる軽量化を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、パッケージングを形成する方法が提供され、前記方法は、
側壁と、開いた首部と、基部と、を含む空の容器を準備するステップであって、前記容器が外側に突出する位置で反転可能なダイヤフラムを含むステップと、
首部を通して容器内に、周囲温度以下の温度で製品を注入する充填するステップと、
首部に取り付けられたキャップによって、充填された容器を密封閉鎖する蓋をかぶせるステップと、
ダイヤフラムを内側に突出した位置に移動させる反転ステップであって、前記反転ステップが、容器を密封閉鎖する後に数秒以内で実施される、ステップと、を含む。
【００１３】
様々な実施形態において、
基部が、高い起立リングを含み、ダイヤフラムが基部の中央に設けられており、
注ぎ込まれる製品の温度が４０℃以下、場合によっては２０℃以下であり、
製品が水であり、
反転ステップが、機械式プッシャを用いて実施され、
反転ステップが、蓋をかぶせるステップの完了前に開始されること
が、別々にまたは組み合わせて実施される。
【００１４】
本発明の上記の、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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】高い起立リングと、外側へ突出する位置にあるダイヤフラムとを備え付ける空の容器の断面図である。
【図２】充填ステップ中の図１の容器の断面図である。
【図３】充填ステップおよび蓋をかぶせるステップの完了後、図１および図２の容器の断面図である。
【図４】反転ステップの完了後、図３の容器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すのは、ＰＥＴなどのプラスチック製のブランク（例えばプリフォーム）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た容器１である。以下に説明するように、容器１は、周囲温度（または室温）以下の温度の内容物を充填するのに適している。一実施形態では、内容物は水（例えば、非発泡水または風味のある水）である。別の実施形態において、内容物は果汁飲料である。
【００１７】
容器１は開いた円筒形のネジ付き上部または首部２を含み、容器１は開口部または口部３によって、その上端で終了し、口部３によって容器１が充填され、続いて空にされることができる。容器１は、首部２の下に、首部２と反対方向に直径が増大する肩部４を含む。
【００１８】
容器１は、肩部４の下に、容器主軸Ｘを中心として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、充填ステップ、蓋をかぶせるステップおよびその後の取り扱い中に、容器１が受ける応力に対して側壁５の機械抵抗を向上させるように設計された環状補剛リブ６を含む。
【００１９】
側壁５の下方端において、容器１は、容器１を閉鎖し、容器１を平坦な面上（例えば、最終的な顧客によって使用される場合のテーブル、またはコンテナ１の自動的取り扱い中のコンベアの上面などのような）に垂直に置かれることを可能にする基部７（底部とも呼ばれる）を有する。
【００２０】
容器の基部７は、後で説明される高い起立リングである起立リング８と、中央の反転可能なダイヤフラム９とを備え、ダイヤフラム９は、主軸Ｘを中心とした回転の対称性を含み、図１〜図３に示される、ダイヤフラム９が容器１に対して外側に突出した（または下方）位置と、図４に示される、ダイヤフラム９が容器１に対して内側に突出した（または上方）位置との間で、側壁５に対して変形可能である。
【００２１】
容器１は、ダイヤフラム９が下方位置になるようにブロー成形されている。以下でさらに詳細に説明するように、ダイヤフラム９は、容器１が注入可能な製品で満たされた後に機械的に上方に（すなわち、容器１に対して内側に）押し付けられることが可能であって、取り扱いおよび保管中の容器１の機械的性能に役立つために、さらに顧客の品質認識に役立つために、充填された容器１の全体的剛性を向上させることができる。
【００２２】
起立リング８は、その下方端部１０で容器１の側壁５に接続する。起立リング８は、側壁５の下方端部１０に隣接し、下方端部１０に略垂直な支持フランジ１１と、支持フランジ１１をダイヤフラム９に接続する円筒状あるいは円錐台形状の内側部分１２とを有する。支持フランジ１１はまた、容器主軸Ｘに対して略垂直である。
【００２３】
好ましい実施形態では、側壁５の下方端部１０は、図１に示す横断面で見た場合、容器１に対して内側に曲がった凹面を有するアーチ形状を有し、それによって支持フランジ１１の外径は、側壁５の全体の直径よりも小さい。
【００２４】
図示されているように、内側部分１２は、好ましくは、円錐台の形状を有し、図１および図２に示すような横断面で見た場合、容器１に対して、抜き勾配によって内側に傾斜している。
【００２５】
内側部分１２の円錐形状は、その反転された位置（図４に示す）でダイヤフラム９にアーチ型補剛および係止機能を提供し、それによって、ダイヤフラム９との接合部における内側部分１２の直径を制限することにより、ダイヤフラム９が内側部分１２に対して反転された位置からもとに戻って関節接合を成すことを防止する。その結果、ダイヤフラム９が内容物の圧力下でその内向き突出位置から最初の外向き突出位置へ逆戻りする危険性が抑制されるか、または少なくとも低下する。
【００２６】
ダイヤフラム９の表面は、平滑であり、波形がないことが好ましい。これは、ダイヤフラム９をその下方位置からその上方位置へ反転させるのに必要な力を増加させるが、しかし上方位置でダイヤフラム９の安定性を高め、下方位置へ反転して戻る危険性を低減する。
【００２７】
内側部分１２は、支持フランジ１１の外径に対して重要である軸方向の延長部を有し、したがって、「高い起立リング」という表現によって起立リング８を名付ける。より具体的には、内側部分１２の軸方向の延長部（または高さ）は、支持フランジ１１の外径の１／１０より大きく、好ましくは支持フランジ１１の外径の１／１０〜１／５である。
【００２８】
図１に示された容器１のブローされた構成では、反転可能なダイヤフラム９は、ダイヤフラム９が内側部分１２の上方端部に接続する外側縁部１３から、ダイヤフラム９が上方に突出する中央の凹部１５に接続する内側縁部１４まで、円錐台形状に外側に延在する。
【００２９】
さらに、容器１のブローされた構成では、ダイヤフラム９の軸方向の延長部すなわち高さは、ダイヤフラム９の内側縁部１４が、支持フランジ１１と側壁５の下方端部１０との間の接合部で画定される支持平面のわずかに上方に延在する。言い換えれば、ダイヤフラム９の高さは起立リング８の高さよりもわずかに低い。
【００３０】
容器１がブロー成形された後、充填ユニット内部で、製品１６（例えば飲料、例えば水などの液体など）をその首部２を通って（より正確にはその口部３を通って）注入する充填ステップを経る。製品１６は、必ずしもその近傍ではないが、容器１の外側で測定され得る平均温度に相当する周囲温度（Ｔ０で示される）以下のＴで示される温度で注がれる。充填ステップは、図２に示されている。充填ステップは、ダイヤフラム９が下方位置にある状況で実施される。
【００３１】
Ｔ＜Ｔ０の場合、充填物は冷熱充填物と呼ばれる。
【００３２】
Ｔ＝Ｔ０（または
【数１】
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）のとき、充填は周囲温度の充填と呼ばれる。
【００３３】
周囲温度Ｔ０が約４０℃である場合、製品１６の温度Ｔは４０℃以下である。これは、温暖な国（熱帯国など）の周囲温度に相当する。
【００３４】
周囲温度Ｔ０が約２０℃である場合、そのとき製品１６の温度Ｔは２０℃以下である（製品の温度Ｔは、例えば、１０℃と同じくらい新鮮な可能性がある湧き水のようにさらに低くてもよい）。これらの例は、西側諸国の通常の周囲気温である。
【００３５】
容器１は通常完全には充填されていないので、それで首部２内部の製品１６の上に空の容積（ヘッドスペースとも呼ばれる）１７が残る。注入製品１６の容積は、１つの容器１と別の容器１との間で変化する可能性がある。結果として、ヘッドスペース１７は、分配された製品の正確な体積に相当する基準ヘッドスペースと常に概ね同じ体積であるべきであるが、ヘッドスペース１７は、容器１ごとにやはり変化する可能性がある。
【００３６】
次に、充填された容器１は、首部２上に取り付けられたキャップ１８によって口部３（したがって容器１）を密封閉鎖する蓋をかぶせるステップを経る。好ましい実施形態では、首部２およびキャップ１８の両方が対応してねじ込まれ、キャップ１８が首部２にねじ込まれて、容器１の密封閉鎖を提供する。
【００３７】
さらに、容器１は、ダイヤフラム９を内側に突出する位置に移動させる、反転ステップを経る。
【００３８】
図３および図４に示すように、反転ステップは、容器基部７に係合するのに適した容器支持リング２０を含む加工ユニット１９内で実施され得る。より正確には、支持リング２０は、少なくとも支持フランジ１１および容器側壁５の下方端部１０の対向型を形成する。
【００３９】
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２１をさらに含み、ダイヤフラム９が反転されている間、その基部は支持リング２０内部に配置される。
【００４０】
図示の例では、保持部材２１は、容器軸線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を備え付ける。
【００４１】
ダイヤフラム９をその外側に突出した位置（図３）から内側に突出した位置（図４）へ反転させるために、加工ユニット１９は、支持リング２０に対して移動可能であり、支持リング２０を介して容器基部７に当接可能な機械式プッシャ２２をさらに含む。
【００４２】
より正確には、プッシャ２２は、中央凹部１５内部に当接するために、軸線Ｘに沿って摺動自在に移動可能である。図示の例では、プッシャ２２は、中央凹部１５と形状が相補的である先端部２３を有するが、しかし先端部２３は、円筒形などのより単純な形状であってもよい。
【００４３】
さらに、加工ユニット１９は、支持リング２０を通ってプッシャ２２を前方（すなわち上方）に、容器基部７に向かって摺動移動させて、ダイヤフラム９の反転を達成し、その後、別の容器の反転サイクルの準備をするために後方（すなわち下方）に移動させるアクチュエータ２４を含む。
【００４４】
より正確には、図示の例では、アクチュエータ２４が、好ましくは双方向型の油圧シリンダまたは空気圧シリンダであることが理解されよう。
【００４５】
アクチュエータ２４は、シリンダハウジング２５と、ピストン２６と、ピストン２６に固定されたロッド２７とを備え、プッシャ２２は、ロッド２７に取り付けられているか、またはロッド２７と一体である。
【００４６】
公知の方法では、アクチュエータ２４は、ハウジング２５を介して接続された閉鎖ヘッド２８および閉鎖底部２９を有する。ピストン２６は、ハウジング２５内部で、ロッド２７の周りの前方チャンバ３０と、ロッド２７の反対側の後方チャンバ３１とを画定し、それにより前方チャンバ３０は、ピストン２６と閉鎖ヘッド２８との間に主に画定され、一方で、後方チャンバ３１は、ピストン２６と閉鎖底部２９との間に主に画定される。
【００４７】
後方チャンバ３１は、閉鎖底部２９の中に形成された底部流体ポート３２を通って、圧力下で流体源（空気または油など）および通気孔に連結された制御弁と流体連通している。同様に、前方チャンバ３０もまた、閉鎖ヘッド２８の中に形成された上部流体ポート３３を通って、圧力下の流体源および通気孔に連結された制御弁と流体連通している。後方チャンバ３１および前方チャンバ３０は、流体源および通気孔に交互に流体連通され、その結果、プッシャ２２は、ピストン２６が閉鎖底部２９の近傍にある下方位置（図３）と、ピストン２６が閉鎖ヘッド２８（図４）の近傍にある上方位置との間で前方（または上方向）および後方（または下方向）に移動する。
【００４８】
ダイヤフラム９の反転は、以下に記載するように実施される。
【００４９】
ピストン２６の下方位置から開始して、後方チャンバ３１は流体の供給源に接続され、一方で、前方チャンバ３０は通気孔に接続され、その結果、ピストン２６は、その下の位置から離れて、機械式プッシャ２２全体と共に前方（または上に）に移動し始める。プッシャ２２は、抵抗に直面しない限り、時間に関して比例して前方へ移動する。
【００５０】
後方チャンバ３１が流体源に接続された後、約１／１０秒から十分の数秒後に、プッシャ２２が容器基部７と接触し、より正確には中央凹部１５と接触し始め、容器１に対して同じ容器基部７を内側に押し込む。プッシャ２２がその上方位置まで上方へ移動し続けるにつれて、ダイヤフラム９は、その内側に突出した位置に反転される（図３）。
【００５１】
ダイヤフラム９その外側に突出した位置と外側に突出した位置との間で移動する反転中に、事実上圧縮不可能な製品１６が上方に移動され、それによって、ヘッドスペース１７内に封入された気体（一般に空気）が、ダイヤフラム９によって掃き出された体積（いわゆる抽出体積）に概ね等しい体積によって圧縮される。
【００５２】
プッシャ２２がその上方位置に到達した後、ダイヤフラム９をその内側に突出した位置に安定させることを保証し（振動を減衰させる）、ダイヤフラム９が再び反転して外側に突出した位置へ戻ることを防止するために、約十分の数秒から約１秒または数秒の期間、プッシャ２２が定位置に保持されることが好ましい。
【００５３】
次いで、プッシャ２２は低い方の位置に移動されて戻り、次のサイクルが別の容器１で開始されるまでプッシャ２２はその低い方の位置を保持する。そうするために、前方チャンバ３０は流体の供給源に接続されるが、一方で、後方チャンバ３１は通気孔に接続され、その結果、ピストン２６は、機械式プッシャ２２全体と共に下方位置に後退する。
【００５４】
反転ステップは、容器１を密封閉鎖した後、数秒以内に実施される。「密封閉鎖」という表現は、必ずしもキャップ１８が首部２に完全にねじ込まれていることを意味するものではない。むしろ、キャップ１８が容器１の密封閉鎖を提供することを意味し、これはキャップ１８を首部２上にわずか数度、回転させる後に達成され得る。
【００５５】
したがって、反転ステップは、容器１の密封閉鎖が達成されるならば、蓋をかぶせるステップの完了前に開始されてもよい。キャップ１８が首部２にねじ込まれるにつれて、ヘッドスペース１７の容積が減少し、そのため、その内部の空気圧が増加する。
【００５６】
ダイヤフラム９を反転させるのに必要な労力がヘッドスペース１７内の圧力に依存するので、反転ステップが早く開始されるほど、ダイヤフラム９の反転を開始させるのに必要な労力は小さくなる。蓋をかぶせるステップは一般に約１秒間持続するので、反転ステップは、蓋をかぶせるステップの開始後に１秒未満（例えば、十分の数秒）に開始されてもよく、これはダイヤフラム９の反転中に達成され得る。
【００５７】
もちろん、反転ステップは、蓋をかぶせるステップの完了後に開始されてもよいが、しかし、ダイヤフラム９の反転を開始するのに必要な労力は、そのときより大きくなるであろう。その場合、反転は、キャップ１８が首部２に完全にねじ込まれた後、蓋をかぶせるステップの完了直後、すなわち１秒未満（例えば、十分の数秒）に実施され得る。
【００５８】
内容物が周囲（または冷熱）温度である場合、充填された容器１は、充填および蓋をかぶせる後に容積の減少を受けない。したがって、ダイヤフラム９の反転は、容器１内の容積減少（真空）を補償するものではない。言い換えれば、抽出容積全体が、充填された容器１の内部、より正確にはヘッドスペース１７内に余分な圧力を加えるために使用される（製品１６が非圧縮性であり、またはそうであると考えられるので）。この余分な圧力は、側壁５の大きな剛性をもたらし、それによって、積み重ねられ、またはパレット化された場合、容器１は高い圧縮労力を受けることができる。
【００５９】
高い起立リング８の存在は、いくつかの利点を有する。
【００６０】
第１に、ダイヤフラム９が、外側に突出する位置で支持フランジ１１の上方に延在するので、容器１は通常のコンベアで搬送可能であり、すなわち、容器１は支持フランジ１１によってコンベアの平坦な面上に載ることができる。
【００６１】
第２に、すでに述べたように、内側部分１２の円錐形状（または抜き勾配）は、内側に突出した位置でダイヤフラム９に対して係止機能を提供する。鋭い外側縁部１３は、ダイヤフラム９がその外側に突出した位置に戻る関節接合を成すのを防止することにもまた役立つ。
【００６２】
さらに、ダイヤフラム９の平滑度および回転の対称性（軸線Ｘを中心として）は、ダイヤフラム９がその内側に突出した位置を維持することに役立つ。
【００６３】
他の実施形態では、反転可能なダイヤフラム９は、基部７以外の領域に容器上に設けられてもよい。例えば、一実施形態では、ダイヤフラムは容器側壁５上に設けられる。そのような場合、ダイヤフラムを反転させるために使用されるプッシャは、軸方向に移動するのではなく、容器に対して径方向に移動する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018511538.tif 000006
【図４】
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【国際調査報告】
2018511538.tif 000008
2018511538.tif 000009