具有帶臺階式拱部的底部的容器的制造方法
【專利摘要】塑料材料制的容器(1)，容器配有主體和底部(6)，底部自主體的下端部延伸，底部(6)包括：限定承靠平面(8)的周沿的底座(7)；從中心區(qū)域(11)延伸直到底座(7)的凹形的拱部(10)；從中心區(qū)域(11)徑向延伸至少直到底座(7)的一系列主加固溝槽(13)。拱部(10)具有被軸向中間的臺階部(17)分開的兩個同心區(qū)，即中心區(qū)(15)和周邊區(qū)(16)，臺階部(17)圍繞中心區(qū)域(11)連續(xù)環(huán)形延伸，使得中心區(qū)(15)相對周邊區(qū)(16)抬高。
【專利說明】具有帶臺階式拱部的底部的容器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及由如聚對苯二甲酸乙二醇脂(PET)的塑料材料制的預(yù)成型件通過吹制或拉伸吹制獲得的容器尤其是瓶或罐的制造。

【背景技術(shù)】
[0002]通過吹制制造容器一般在于:將粗坯(預(yù)成型件或通過預(yù)吹制預(yù)成型件得到的中間容器)引入到具有容器型腔的模具中，其中，所述粗坯被預(yù)先加熱到高于材料玻璃轉(zhuǎn)化溫度的溫度；并且在粗坯中注入壓力流體(尤其是氣體如空氣)?？梢酝ㄟ^利用滑動桿預(yù)拉伸粗坯來完成吹制。
[0003]材料在吹制的過程中承受的雙分子取向(分別與容器的總軸線平行和垂直的軸向取向和徑向取向)賦予容器以一定的結(jié)構(gòu)剛度。
[0004]然而，由市場決定的減少制造容器所使用的材料數(shù)量，要求制造商采用制造訣竅或形狀訣竅來加強其容器，雙重定向顯得是不足夠的。由此導(dǎo)致，兩個容器在同等重量下，并不必然具有相同的機械性能(強度，剛度)。
[0005]熟知的增大容器剛度的一種方法是熱固化法，熱固化法在于給模具壁加熱，以通過熱增加結(jié)晶度。在法國專利FR 2 649 035(Sidel:西德爾)和其同族美國專利US 5，145,632中描述過的這種方法，特別是被用于容器被熱填充的HR(英文術(shù)語“heatresistant”即耐熱的首字母)應(yīng)用。
[0006]不過，由于這類方法所要求的生產(chǎn)速度降低及其成本，這類方法不能普及到無汽水類型的一般應(yīng)用中。對于這些應(yīng)用，底部的結(jié)構(gòu)剛度主要取決于它的形狀。已知通過徑向溝槽加強底部，例如參見法國專利FR 2 753 435 (Sidel:西德爾)。只要容器中的壓力和/或容積條件正常，該底部就保持它的機械強度而不會翻轉(zhuǎn)。但是，當(dāng)這些條件極端時，底部趨向于塌陷，直到翻轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)高熱儲存容器時，典型地當(dāng)容器在烈日下戶外托盤狀存放時，內(nèi)容物的溫度可達到或超過50°C，內(nèi)容物的膨脹所導(dǎo)致的壓力增加超過閾值，而高于該閾值則底部會發(fā)生翻轉(zhuǎn)。于是容器變得不穩(wěn)定，整個托盤塌陷風(fēng)險很高。同樣，當(dāng)容器儲存在其溫度會使內(nèi)容物冰凍的冰柜中時，固化引起的膨脹導(dǎo)致底部翻轉(zhuǎn)，容器同樣會變得不穩(wěn)定。
[0007]在底部上形成可以增加底部機械強度的深的凹陷區(qū)(尤其是深拱部)理論上是可行的。但是，本身也有效的該形狀訣竅同時需要:增加材料，這與前述的減少材料的要求是不相容的；以及高的吹制壓力，這與節(jié)能要求不相容，節(jié)能要求相反地需要減小成型容器所需的吹制壓力。例如，對于成型容量為0.5升的無汽水瓶子，目前的技術(shù)手冊通常要求質(zhì)量約為10克而吹制壓力約為20巴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]第一目標是提高具有相同的吹制成型性(即利用吹制形成容器的能力)的容器的機械性能。
[0009]第二目標是提出其底部的最佳形狀賦予容器以吹制成型性、輕便性和剛度之間的良好折中的容器。
[0010]第三目標是提出其底部提供良好的抗翻轉(zhuǎn)強度、在極端的內(nèi)部容積和/或壓力條件下能保持穩(wěn)定的容器。
[0011]為此提出一種塑料材料制容器，該容器配有主體和自主體的下端部延伸的底部，底部包括:限定承靠平面的周沿的底座、從中心區(qū)域延伸直到底座的凹形的拱部、和從中心區(qū)域徑向延伸至少直至底座的一系列加固溝槽，在容器中，拱部具有兩個同心區(qū)，即中心區(qū)和周邊區(qū)，這兩個同心區(qū)被連續(xù)環(huán)狀延伸在中心區(qū)域周圍的軸向中間的臺階部(decrochement)分開,使得中心區(qū)相對周邊區(qū)抬高。
[0012]由于該臺階部，底部保證了容器即使在極端的壓力和/或容積條件下的穩(wěn)定性。
[0013]可以考慮單獨或組合采用的如下各種不同的補充特征:
[0014]-臺階部的直徑為承靠平面的直徑的40%-60%之間；
[0015]-臺階部的直徑為承靠平面的直徑的大約50%；
[0016]-溝槽徑向延長超過底座；
[0017]-底部包括局部跨騎底座延伸的一系列中間加固溝槽；
[0018]-臺階部延伸在0.4mm-1.2mm之間的高度上；
[0019]-容器的容量為0.5升，臺階部延伸在0.4mm-1.2mm之間的高度上，尤其是在約為
0.5mm的高度上；
[0020]-容器的容量為1.5升，并且臺階部延伸在0.7mm-1.2mm之間的高度上，尤其是約為Imm的高度上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]通過閱讀下面參照附圖對實施方式的描述，本發(fā)明的其它目標和優(yōu)點將體現(xiàn)出來，附圖中:
[0022]-圖1是塑料材材料制的容器的仰視透視圖；
[0023]-圖2是表示圖1的容器的底部的放大透視圖；
[0024]-圖3是容器的仰視平面圖；
[0025]-圖4是圖3的容器的中心剖面透視圖；
[0026]-圖5是圖3的容器的中心剖面圖。

【具體實施方式】
[0027]在圖1上示出由熱塑性材料如PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)的預(yù)成型件通過拉伸吹制制成的容器1，在此情形下是瓶子。
[0028]該容器I在上端部包括配有器口 3的頸部2。在頸部2的接續(xù)部分中，容器I在其上部分中包括肩部4，該肩部朝與頸部2相反的方向擴寬，肩部4由側(cè)壁或主體5接續(xù)，所述側(cè)壁或主體通常呈圍繞容器I的主軸線X的回轉(zhuǎn)圓柱形狀。
[0029]容器I此外包括底部6，底部6自主體5的下端部與頸部2相對延伸。底部6包括周沿的底座7，底座7呈環(huán)形圈緣的形式，基本軸向地在主體5的接續(xù)部分中延伸。底座7終止于承靠平面8，承靠平面垂直于容器I的軸線X，所述承靠平面8限定容器I的下端部，允許容器直立靠置在平坦表面上。
[0030]用Dl表示承靠平面8的直徑，術(shù)語“直徑”不僅包括容器I (和因此底部6)具有圓形輪廓的(圖示)情況，還包括容器I具有多邊形輪廓(例如方形)的情況，在后一種情況下，術(shù)語“直徑”表示多邊形的外接圓的直徑。
[0031]底座7向容器I內(nèi)包括截錐形的環(huán)狀的頰面(joue) 9，頰面9接續(xù)承靠平面8向容器I內(nèi)延伸，由頰面9形成的截錐向下張開(傾斜(en (Ι?ροι--?θ))且其頂角為至少70°。頰面9的高度可以在之間,例如約為1.5mm。
[0032]底部6另外包括呈大致球形的無邊帽形狀的凹形的拱部10，在沒有應(yīng)力的作用下，即在容器I中沒有內(nèi)容物的情形下，拱部的凹面朝向容器I外。拱部10從底座7接續(xù)頰面9延伸直到底部6的中心區(qū)域11，該中心區(qū)域形成向容器I內(nèi)突起的銷形部，在其中心帶有非晶態(tài)片區(qū)12，非晶態(tài)片區(qū)12對應(yīng)用于形成容器的預(yù)成型件的構(gòu)成材料的注入?yún)^(qū)，在通過吹制形成容器I時可以起對中的作用。
[0033]正如圖中、特別是圖2中可以看到的，底部6包括向容器I內(nèi)凹陷形成的一系列主加固溝槽13，主加固溝槽從中心區(qū)域11徑向延伸至少直到底座7。根據(jù)圖中所示的優(yōu)選實施方式,主加固溝槽13徑向延長超過底座7，側(cè)向上升到主體5的下部分上。
[0034]換句話說，主溝槽13徑向延伸在整個拱部10上，跨騎在底座7上且部分跨騎在主體5上。因此，可以理解的是，承靠平面8是非連續(xù)的，因為承靠平面在每個主溝槽13處被中斷。主溝槽13的數(shù)量例如為五個(如同所示的例子中，該例子對應(yīng)于容量為0.5升的容器)，但該數(shù)量可以更大，尤其是在容量大于或等于I升的容器的情況下為6個，甚至或者在容量大于或等于2.5升的容器的情況下為7個。
[0035]根據(jù)一優(yōu)選實施方式，底部6另外設(shè)有一系列中間加固溝槽14，中間加固溝槽位于主加固溝槽13之間，中間加固溝槽局部跨騎底座7延伸，因此有助于加強底座。如同圖2和圖3中所示的，如主溝槽13那樣，中間溝槽14向外延伸超過底座7，側(cè)向上升到主體5的下部分上。在圖2和圖3中還看到，中間溝槽14騎跨頰面9，但在拱部10的周邊中止。
[0036]正如圖中、尤其是圖2、4和5中更清楚看到的，拱部10具有兩個同心區(qū)，即圍繞底部6的中心區(qū)域11的環(huán)形的中心區(qū)15、和圍繞中心區(qū)15的環(huán)形的周邊區(qū)16，這兩個區(qū)被軸向延伸在預(yù)定高度H上的臺階部17分開。該臺階部17位于相對拱部10的中間，即中心區(qū)15和周邊區(qū)16的徑向延伸尺寸基本相同。
[0037]臺階部17連續(xù)延伸，即在主溝槽13處不被中斷，而是延伸直到主溝槽的底部。
[0038]軸向的臺階部17圍繞中心區(qū)域11環(huán)狀延伸。在容器I基本為圍繞其軸線X的回轉(zhuǎn)圓柱形狀的所示實施方式中，臺階部17形成用D2表示其直徑的圓形輪廓環(huán)。在一些前面提到的容器I的橫截面為多邊形輪廓的變型中，臺階部17同樣具有與容器I的外部輪廓相似的多邊形輪廓。則D2表示臺階部的多邊形輪廓內(nèi)接在其中的圓的直徑。
[0039]由于存在軸向的臺階部17，中心區(qū)15雖然具有與周邊區(qū)16的曲率半徑基本相同的曲率半徑，但中心區(qū)相對周邊區(qū)略抬高，向容器I內(nèi)錯開。
[0040]根據(jù)一實施方式，臺階部17的直徑D2在承靠平面8的直徑Dl的40% -60%之間。在所示例子中，D2/D1之比約為50%。
[0041]至于臺階部17的高度H，該高度在臺階部的輪廓上基本恒定，有利地在0.4mm到
1.2mm之間。對容量為0.5升的容器(這對應(yīng)于所示例子)，該高度H確切地在0.4mm到0.7mm之間，例如約為0.5_。對容量為1.5升的容器，臺階部17的高度H確切地在0.7mm到1.2mm之間，例如約1mm。
[0042]臺階部17的作用是保持容器I在極端的壓力和/或容積條件下的穩(wěn)定性，尤其是當(dāng)容器I中出現(xiàn)例如由于(滿的)容器I暴露于陽光而導(dǎo)致的頸下容積和內(nèi)容物膨脹所引起的過壓時，或者當(dāng)內(nèi)容物承受例如由于(滿的)容器I存放在冰柜中所導(dǎo)致的內(nèi)容物固化引起的膨脹時。
[0043]在這些條件下，內(nèi)容物在底部6上施加使其趨向于塌陷的壓力。但是，臺階部17導(dǎo)致加強了拱部10的中間區(qū)，限制拱部10變形，使得底座7向底部6的中心擴展(如圖5虛線所示)，從而阻止了底部6完全翻轉(zhuǎn)。底部6至多有效地但以可控的方式承受翻轉(zhuǎn)，拱部10的中心區(qū)15則形成容器I可以穩(wěn)定放置在支撐表面上的副底座。
[0044]如果臺階部17的直徑D2太小(典型地小于承靠平面8的直徑Dl的40% )，翻轉(zhuǎn)的中心區(qū)15形成的副底座的面積則會太小，因此容器將不穩(wěn)定。如果相反地，臺階部17的直徑D2太大(典型地大于承靠平面8的直徑Dl的60% )，則底部6翻轉(zhuǎn)的風(fēng)險將增加，對拱部10的變形控制變差，這將導(dǎo)致容器的不穩(wěn)定性。
[0045]延伸在較小的高度H上的軸向(即柱形)的臺階部17提供了如上面剛描述過的控制底部6變形、與底部6的良好吹制成型性之間的良好折中。
[0046]因此，對應(yīng)所示形狀的容量為0.5升、質(zhì)量為10克的PET容器I能以19巴的空氣壓力無困難地被吹制成型，充滿無汽水的最終容器I在上述極端條件(暴露于50°C陽光下以及-18°C冰凍)下提供良好的機械性能:底部6的變形保持可控，拱部10的中心區(qū)15形成可以使放置在水平表面上的容器I保持良好穩(wěn)定性的副底座。
[0047]增加臺階部17的高度H可以增大底部6的剛度，但是同時會導(dǎo)致臺階部17處的可吹制成型性降低，除非賦予其斜度(d6pouille)，但這又會降低底部6的剛度。
[0048]配有底部6的容器I具有機械性能(即容器I的抗變形能力，以及發(fā)生變形時以可控方式承受變形的能力)和可吹制成型性(即通過吹制形成容器I的能力)之間的良好折中。
【權(quán)利要求】
1.塑料材料制的容器(I)，所述容器配有主體(5)和底部￠)，所述底部自所述主體(5)的下端部延伸，所述底部(6)包括: -周沿的底座(7)，底座限定承靠平面(8)； -凹形的拱部(10)，拱部從中心區(qū)域(11)延伸直到底座(7)；-一系列主加固溝槽(13)，主加固溝槽從中心區(qū)域(11)徑向延伸至少直到底座(7)，其特征在于，拱部(10)具有被中間軸向的臺階部(17)分開的兩個同心區(qū)，這兩個同心區(qū)即中心區(qū)(15)和周邊區(qū)(16)，臺階部圍繞中心區(qū)域(11)連續(xù)環(huán)狀地延伸，使得中心區(qū)(15)相對周邊區(qū)(16)抬高。
2.如權(quán)利要求1所述的容器(I)，其特征在于，臺階部(17)的直徑(D2)為承靠平面(8)的直徑(Dl)的40%至60%之間。
3.如權(quán)利要求2所述的容器(I)，其特征在于，臺階部(17)的直徑為承靠平面(8)的直徑的約50%。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的容器(I)，其特征在于，主加固溝槽(13)徑向延長超過底座⑵。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的容器(I)，其特征在于，底部(6)包括一系列中間加固溝槽(14)，中間加固溝槽局部跨騎底座(7)延伸。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的容器(I)，其特征在于，臺階部(17)延伸在介于0.4mm到1.2mm之間的高度(H)上。
7.如權(quán)利要求6所述的容器(I)，其特征在于，容器的容量為0.5升；并且，臺階部(17)延伸在介于0.4mm到0.7mm之間的高度(H)上。
8.如權(quán)利要求7所述的容器(1)，其特征在于，臺階部(17)延伸在約0.5_的高度(H)上。
9.如權(quán)利要求6所述的容器(I)，其特征在于，容器的容量為1.5升；并且，臺階部(17)延伸在介于0.7mm到1.2mm之間的高度(H)上。
10.如權(quán)利要求9所述的容器(I),其特征在于，臺階部(17)延伸在約Imm的高度(H)上。
【文檔編號】B65D1/02GK104349983SQ201380028174
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】W·埃梅爾 申請人:西德爾合作公司