用于除去真空压力的顶部空间改型方法和用于该方法的设备技术

技术编号:7136994 阅读:264 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为了对在容器中的顶部空间进行改型以除去真空压力,容器具有密封件或帽盖,该密封件或帽盖可以提供进入容器的临时开口,该在压缩作用下临时开口是可密封的,以便当容器的加热的内容物冷却时提供内部压力的受控升高。密封腔室(84)能够实现流体到顶部空间(23b)中的引入,以迫使流体液位(40)降低。描述了其它方法和设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体 涉及一种通过对用于除去真空压力的顶部空间进行改型(modifying) 而热填充轻量化容器的方法和用于该方法的设备。这通过如下方式实现用加热的流体填 充容器,该术语(流体)在本说明书中用于既包括液体又包括气体,除非另有规定;将容器 的内容物密封以便与来自外部空气的污染物相隔离;以及在加盖过程期间调整顶部空间的 压力,以使在流体冷却之后消除在容器内产生的真空力。顶部空间改型过程在允许流体内 容物冷却以及给容器加标签之前,向下移动在容器的上部颈部区域中位于顶部空间下面的 流体。本专利技术还涉及包装在热固聚酯容器中的热填充和巴氏灭菌产品,并且对于包装其中 希望较长存放寿命的氧敏感食物和饮料特别有用。
技术介绍
所谓的‘热填充’容器在现有技术中是熟知的,借此制造商供给用于各种液体的 PET容器,这些液体被填充到容器中,并且液体产品通常处于或者大约处于85度C (185度 F)的高温下。容器制造成耐得住保持加热的液体的热冲击,生成‘热固’塑料容器。这种热冲击 是在填充时引入炽热的液体、或者在液体引入到容器中之后加热液体的结果。然而,一旦液体在加盖的容器中冷却下来,在容器中的液体的体积就减小,在容器 内产生真空。这种液体收缩导致真空压力,这些真空压力将容器的侧壁和端部壁向内拉。如 果塑料瓶壁没有建造成刚硬得足以耐受这样的力的话,这又导致它们的变形。通常,通过使用真空面板已经适应真空压力,这些真空面板在真空压力下向内变 形。现有技术揭示多块竖直定向的真空面板,这些真空面板使容器耐得住热填充过程的严 酷状况。这样的竖直定向的真空面板基本上与容器的纵向轴线相平行地布置,并且在真空 压力下向内朝该纵向轴线挠曲。除竖直定向的真空面板之外,多种现有技术容器也具有柔性底座区域,以提供另 外的真空补偿。为热填充设计的多种现有技术容器具有对于它们的端部壁或底座区域的各 种改型,以允许尽可能大的向内挠曲,从而适应在容器中产生的真空压力的至少一些。然而,即使借助于真空面板的这样的显著移动,容器也要求进一步加强,以防止在 真空力下的扭曲。由液体冷却产生的液体收缩引起真空压力的形成。真空面板通过有效地产生较小 容器以更好地适应内容物的较小体积,来对这种负压挠曲到减小真空力的程度。然而,这个 较小形状由产生的真空力保持到位。结构向内挠曲越困难,产生的真空力将越大。在现有 技术建议中,在容器中可能仍然存在显著量的真空,并且这往往扭曲整体形状,除非大的、 环形加强环提供在水平或横向方位中,通常离对于容器的端部至少1/3的距离。本专利技术涉及热填充容器,并且作为例子可以结合公开号为W002/18213和WO 2004/028910 (PCT说明书)的国际申请中描述的热填充容器被使用,这些国际申请的说明书在适当的地方也全部包括在本文中。上述PCT说明书以热填充容器的设计以及克服或至少缓解与这这样的设计有关 的问题为背景。当将这样的横向定向的面板布置在容器侧壁、端部壁或底座区域中时,即使在液 体冷却下来并且面板翻转(invert)时在从容器完全除去真空之后,也存在问题。容器离开 稍高于通常环境温度的填充生产线,并且面板翻转以在容器内实现环境压力,与在现有技 术中所发现的负压力相反。容器被加标签,并且常常在销售点处被冷藏。这种冷藏提供进一步的产品收缩,并且在具有非常少侧壁结构的容器中(在所谓 的‘看着像玻璃的’瓶子),因此可能有在容器上产生的某种嵌板(panelling),这种嵌板是 难看的。为了克服这种嵌板的产生,进行提供底座横向面板的尝试,该底座横向面板具有 比要求的更大的收缩潜力,从而它可能抵抗在填充期间存在的小的顶部空间的力而被迫翻 转。这在填充时产生较小正压力,并且这种正压力提供对于该情形的某种缓解。当进一步 的冷却发生时,例如在冷藏期间,正压力可能下降,并且可以在冷藏温度下提供环境压力, 并因此避免在容器中产生嵌板。然而,这种情形对于设计成功非常困难,因为它取决于利用较大的顶部空间,以便 在座翻转时压缩,并且不太希望的是,将比为了保持产品质量所需的更大的顶部空间引入 到容器中。尽管希望的是,使在容器中的液位下降,以避免当由消费者打开时的溢出,但已经 发现,在底座内提供太多正压力潜力可能在打开容器时引起一些产品溢出,特别是如果在 环境温度下。在大多数填充操作中,容器通常填充到稍低于容器的最高液位的液位,该最高液 位在颈部成品的顶部处。保持尽可能小的容器顶部空间是希望的,以便为产品密度或容器容量的细微差别 提供容差、使在高速包装填充生产线上来自液体的溢出和溢流的浪费最小、以及减小在热 填充之后来自冷却内容物的容器收缩。顶部空间包含气体,这些气体随时可能危害某些产品,或者对容器结构完整性提 出额外要求。例子包括对于氧气敏感的产品以及在高温下填充和密封的产品。当也存在过多的顶部空间气体时,在高温下填充和密封刚性容器可产生显著的真 空力。相应地,在高温下填充的容器的情况下,较少顶部空间气体是希望的,以减小作用 在容器上的真空力,这些真空力可损害结构完整性、引起容器应力、或者显著地扭曲容器形 状。在巴氏灭菌和蒸馏过程期间情况也是这样,这些过程涉及首先填充容器、密封、以及然 后使包装经受高温持续时段。本领域的技术人员知道用来改进包装耐热性能的几种容器制造热固过程。在聚酯 的情况下,例如在聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下,热固化过程基本上涉及释放在容器制 造期间和为改进结晶结构在容器中产生的应力。通常,用于供冷填充碳酸饮料使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯容器,比用于供热填 充、巴氏灭菌、或蒸馏生产用途使用的容器,具有更高的内部应力和更小的结晶分子结构。 然而,即使对例如在上述PCT说明书中所描述的容器(其中几乎没有残余真空压力),容器的颈部成品也仍然要 求非常厚,以便承受填充的温度。本申请人的PCT专利说明书WO 2005/085082描述了一种用于顶部空间移动方法 的以前建议,该专利说明书在适当的地方通过参考全部包括在本文中。在本说明书中对于任何现有技术进行参考的地方,这不承认它在任何国家或地区 形成普通一般知识的部分。
技术实现思路
鉴于上文,本专利技术的一个可能实施例的目的是提供一种顶部空间密封和改型方 法,该方法可用于真空压力的除去,从而在容器内基本上没有剩余力。本专利技术的一个可能实施例的另外目的是提供一种顶部空间压缩方法,借此将空 气、某种其它气体或液体或者其组合在密封的压力下充填到顶部空间中以产生增大的压 力,以便消除在产品的冷却期间产生的真空压力的影响。本专利技术的一个可能实施例的另外目的是提供一种顶部空间改型方法,借此无菌或 加热的液体、或空气、或某些其它气体或者其组合在无菌条件下充填到顶部空间中以产生 正压力,以便消除在产品的冷却期间产生的真空压力的影响。本专利技术的一个可能实施例的另外目的是提供一种顶部空间改型方法,借此无菌空 气、或某种其它气体或液体或者其组合在密封的压力下充填到顶部空间中,以消除在产品 的冷却期间产生的真空压力的影响。本专利技术的一个可能实施例的另外目的是提供一种顶部空间改型方法,借此将压缩 密封件施加到容器的颈部成品上。本专利技术的一个可能实施例的另外目的是提供一种顶部空间移动方法,借此将压缩 密封件施加到颈部成品上,该压缩密封件本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种容器,该容器具有密封件或帽盖,该密封件或帽盖包括或用于提供进入所述容器中的开口或孔口,所述开口或孔口用于在压力下引入至少一种流体,所述开口或孔口也是能够密封的,以便在容器内的加热的内容物冷却之前,在容器内提供内部压力的受控升高。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】NZ5684392008年5月19日1.一种容器,该容器具有密封件或帽盖,该密封件或帽盖包括或用于提供进入所述容 器中的开口或孔口,所述开口或孔口用于在压力下引入至少一种流体,所述开口或孔口也 是能够密封的,以便在容器内的加热的内容物冷却之前,在容器内提供内部压力的受控升尚ο2.根据权利要求1所述的容器,其中,所述至少一种流体在压力下被引入,并且在压缩 作用下所述开口或孔口是能够密封的。3.根据权利要求2所述的容器,其中,所述密封件或帽盖被临时地施加,从而所述开口 或孔口通过在密封件或帽盖与容器的颈部成品之间形成不完全密封部分而提供。4.根据权利要求1所述的容器,其中,所述密封件或帽盖在容器填充之后提供临时密 封装置,所述开口或孔口在基本上无菌条件下是能够进入的,以便用于所述至少一种流体 的引入。5.根据权利要求4所述的容器,其中,所述至少一种流体是加热的和/或无菌的,并且 所述开口或孔口还能够在基本上无菌条件下密封,以提供内部压力的所述受控升高。6.根据权利要求1所述的容器,其中,所述流体是穿过所述开口或孔口注入的加热的 液体或气体。7.根据权利要求6所述的容器,其中,所述开口或孔口用于在所述液体或气体注入之 后永久地封闭。8.根据权利要求1所述的容器,其中,所述帽盖在容器的颈部内朝所述加热的内容物 是能够压缩的。9.根据权利要求1所述的容器,其中,所述开口或孔口包括阀装置,该阀装置能够操作 成打开和关闭所述开口或孔口。10.一种容器,基本上如本文参考本发明的实施例的任一个描述的那样,这些实施例如 除图1、...

【专利技术属性】
技术研发人员:大卫·默里·梅尔罗斯
申请(专利权)人:大卫·默里·梅尔罗斯
类型:发明
国别省市:NZ

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