一種利用底部結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)增加塑膠瓶內(nèi)壓力的底型結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種塑膠瓶，特別是涉及一種利用底部結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)增加塑膠瓶內(nèi)壓力的 底型結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱灌裝塑料瓶及中溫灌裝瓶灌裝液體都在攝氏70°C至95°C之間灌注到瓶內(nèi)，然 后立即封蓋，由于熱脹冷縮，當(dāng)瓶內(nèi)液體冷卻到常溫?cái)z氏25°C時(shí)瓶內(nèi)液體體積會(huì)減小，形成 一定的真空，以飲料從88°C降到25°C為例，其體積收縮約為3. 2% ;另外如充填不滿，由于 空氣的密度變化率大于水的密度變化率，其收縮率會(huì)有一定程度的増加；海拔高處灌裝的 飲料瓶裝產(chǎn)品運(yùn)往低海拔時(shí)，由于氣壓的變化導(dǎo)致瓶子內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，瓶子也會(huì)橢圓變 形或在瓶壁薄弱處塌陷等等，當(dāng)瓶子內(nèi)外壓力差產(chǎn)生的破壞力大于瓶子強(qiáng)度結(jié)構(gòu)時(shí)，瓶子 會(huì)橢圓變形或在瓶壁薄弱處塌陷。當(dāng)前，水瓶及無菌瓶為了解決由于溫度、氣壓的變化及瓶 內(nèi)水分損失導(dǎo)致瓶子產(chǎn)生橢圓或塌陷的影響，主要通過以下方法強(qiáng)化：一是增加瓶子重量， 提高瓶子強(qiáng)度；二是強(qiáng)化瓶身結(jié)構(gòu)，提高瓶子強(qiáng)度；三是灌裝時(shí)瓶內(nèi)加壓灌裝，使瓶子保持 有內(nèi)正壓，此方案只適用于圓瓶；四是在瓶子設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留變形區(qū)域抵消變形。
[0003] 在熱灌裝瓶設(shè)計(jì)上，要充分考慮瓶子的收縮失穩(wěn)性，當(dāng)前主要通過收縮面及加強(qiáng) 環(huán)來防止瓶子變成橢圓形或凹塌，即在塑膠熱灌裝瓶設(shè)計(jì)時(shí)均釆用在瓶壁上設(shè)計(jì)收縮板塊 結(jié)構(gòu)（易于變形）來消除變形影響。如熱灌裝圓瓶常用6個(gè)及8個(gè)均布收縮板塊來消除變 形影響，熱方瓶采用四個(gè)大面壁上設(shè)計(jì)收縮板塊結(jié)構(gòu)（易于變形）來消除負(fù)壓對瓶型的變 形影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于解決水瓶、無菌瓶由于溫度、氣壓及瓶內(nèi)水分流失導(dǎo)致瓶內(nèi)外壓 力失衡引起瓶子橢圓或塌陷現(xiàn)象，提供一種利用底部結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)增加塑膠瓶內(nèi)壓力的底型結(jié) 構(gòu)，當(dāng)瓶底頂入后瓶測壁承受力不大于100牛壓力時(shí)，底結(jié)構(gòu)不回彈復(fù)位，且瓶子的外觀不 損壞、站立穩(wěn)定。
[0005] 本發(fā)明當(dāng)塑膠瓶子灌裝并封蓋后，利用瓶底向瓶內(nèi)垂直頂入翻轉(zhuǎn)，減少瓶子體積， 達(dá)到增加瓶內(nèi)壓力。此瓶底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得瓶底垂直頂入后保證瓶子的外觀不損壞、同時(shí)瓶 子站立穩(wěn)定。
[0006] 本發(fā)明底型結(jié)構(gòu)的瓶子生產(chǎn)方式與常規(guī)瓶形保持一致，空瓶時(shí)與常規(guī)瓶具有同樣 的穩(wěn)定性，不需對現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，與現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝基本一致，不需增加太多 的設(shè)備投資，只需在生產(chǎn)過程中增加一種瓶底頂入翻轉(zhuǎn)裝置即可。
[0007] 本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種利用底部結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)增加塑膠瓶內(nèi)壓力的底型結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括底加強(qiáng) 環(huán)、支撐凸臺(tái)、主變形區(qū)、輔助變形區(qū)、拉伸中心凸臺(tái)和瓶底拉伸定位凹槽；在拉伸中心凸臺(tái) 中部設(shè)有瓶底拉伸定位凹槽，在拉伸中心凸臺(tái)從中心往外依次設(shè)有輔助變形區(qū)、主變形區(qū)、 支撐凸臺(tái)和底加強(qiáng)環(huán)；拉伸中心凸臺(tái)位居塑膠瓶底部中心，為下端大、上端小的空心圓臺(tái)結(jié) 構(gòu)，拉伸中心凸臺(tái)高度Η = (0. 15~0.3) Φ1 ;Φ1為底加強(qiáng)環(huán)直徑，拉伸中心凸臺(tái)高度H2 =0. 5~2. 5mm ;拉伸中心凸臺(tái)高度Η2為拉伸中心凸臺(tái)最低端到底加強(qiáng)環(huán)最低端所在水平 面的高度；
[0009] 底加強(qiáng)環(huán)、支撐凸臺(tái)、主變形區(qū)和輔助變形區(qū)在底部形成空腔，其中，輔助變形區(qū) 和主變形區(qū)空腔的高度從中心往外逐漸增加，支撐凸臺(tái)和底加強(qiáng)環(huán)空腔的高度從中心往外 高度逐漸減少；
[0010] 支撐凸臺(tái)總高度H1 = (0.4~0·6)Η;Η為拉伸中心凸臺(tái)上端平面距底平面的高 度；
[0011] 支撐凸臺(tái)的圓錐角為凸臺(tái)角度α 2, α 2 = 30°~50° ;
[0012] 加強(qiáng)環(huán)與底平面相交處直徑為底加強(qiáng)環(huán)直徑Φ 1，Φ 1〈 Φ -9 ; Φ為塑膠瓶直徑；
[0013] 底加強(qiáng)環(huán)與支撐凸臺(tái)相交處為支撐凸臺(tái)直徑Φ2, Φ2 = Φ1_(1~1. 5)Η3 ;
[0014] 輔助變形區(qū)與拉伸中心凸臺(tái)相交處為拉伸中心凸臺(tái)直徑Φ3, Φ3>12 ;
[0015] 底加強(qiáng)環(huán)與支撐凸臺(tái)相交處距底平面高度為底加強(qiáng)環(huán)高度Η3, Η3 = 1~3mm。
[0016] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，拉伸中心凸臺(tái)錐角β = 15°~35°。
[0017] 優(yōu)選地，拉伸中心凸臺(tái)通過第二圓弧與輔助變形區(qū)連接；主變形區(qū)與支撐凸臺(tái)通 過第一圓弧連接；底加強(qiáng)環(huán)與塑膠瓶底部邊沿連接。
[0018] 優(yōu)選地，所述主變形區(qū)與輔助變形區(qū)成α 1角度連接，α 1為水平面與輔助變形區(qū) 面之間夾角；輔助變形區(qū)角α 1 = 3°~15°。
[0019] 優(yōu)選地，水平面與主變形區(qū)面之間形成主變形區(qū)夾角α，主變形區(qū)角α = 15°~ 30。。
[0020] 優(yōu)選地，瓶底拉伸定位凹槽為圓柱形結(jié)構(gòu)，圓柱的直徑Φ4 = 3. 0~6. 0mm。
[0021] 優(yōu)選地，所述瓶底拉伸定位凹槽的深度H4 = 0. 6~1. 2mm。
[0022] 優(yōu)選地，所述第二圓弧的半徑為1~3mm ;
[0023] 優(yōu)選地，所述第一圓弧的半徑為〇· 5 - 3mm。
[0024] 優(yōu)選地，第三圓弧連接中心凸臺(tái)的頂部與邊側(cè)，第三圓弧的半徑為1~3mm。
[0025] 本發(fā)明充分利用拉伸中心凸臺(tái)外周依次設(shè)立的輔助變形區(qū)、主變形區(qū)、支撐凸臺(tái) 和底加強(qiáng)環(huán)，控制拉伸中心凸臺(tái)高度和支撐凸臺(tái)總高度，控制支撐凸臺(tái)直徑和底加強(qiáng)環(huán)直 徑等，使得本發(fā)明瓶底垂直頂入后既保證瓶子的外觀不損壞、瓶子站立穩(wěn)定；同時(shí)保證瓶底 頂入后瓶測壁承受力不大于100牛壓力時(shí)，底結(jié)構(gòu)不回彈復(fù)位。
[0026] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0027] 1)本發(fā)明利用底部結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)來減小瓶子體積增加塑膠瓶內(nèi)壓力，無需增加瓶子重 量，提高瓶子強(qiáng)度；也無需強(qiáng)化瓶身結(jié)構(gòu)，既可解決現(xiàn)有技術(shù)存在的導(dǎo)致瓶子橢圓變形或塌 陷變形的問題，又可減輕瓶子重量，節(jié)省材料消耗。
[0028] 2)本發(fā)明在熱灌裝瓶設(shè)計(jì)時(shí)，不用在瓶壁上設(shè)計(jì)收縮板塊結(jié)構(gòu)（易于變形）來消 除變形影響。
[0029] 3)通本發(fā)明過對底部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)瓶底結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)所需外力遠(yuǎn)小于瓶 子注點(diǎn)成瓶垂直頂壓峰值（瓶子灌裝內(nèi)容物到指定位置封蓋后瓶子承受垂直負(fù)載能力的 最大值）時(shí)，瓶子外觀則不受破外，瓶子站立穩(wěn)定；瓶子頂入后，因主變形區(qū)、輔助變形區(qū)往 瓶內(nèi)翻轉(zhuǎn)成一定角度，瓶底在受測壁承受力不大于100牛壓力時(shí)底不回彈。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的利用底部結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)增加塑膠瓶內(nèi)壓力的底型結(jié)構(gòu)在頂入前的示 意圖。
[0031] 圖2為圖1的底型結(jié)構(gòu)在頂入前的設(shè)計(jì)圖。
[0032] 圖3為圖1的的底型結(jié)構(gòu)在頂入后的示意圖。
[0033] 圖4-1為圖1的底型結(jié)構(gòu)在頂入前的整體狀態(tài)示意圖。
[0034] 圖4-2為圖1的底型結(jié)構(gòu)頂入后的整體狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā) 明的實(shí)施方式不限如此。實(shí)施例中未注明圓弧半徑或者直徑及長度單位的，統(tǒng)一為_。
[0036] 如圖1、圖2和圖3所示，一種利用底部結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)增加塑膠瓶內(nèi)壓力的底型結(jié)構(gòu)，包 括底加強(qiáng)環(huán)1、支撐凸臺(tái)2、主變形區(qū)3、輔助變形區(qū)4、拉伸中心凸臺(tái)5和瓶底拉伸定位凹槽 6 ;在拉伸中心凸臺(tái)5中部設(shè)有瓶底拉伸定位凹槽6,在拉伸中心凸臺(tái)5從中心往外依次設(shè) 有輔助變形區(qū)4、主變形區(qū)3、支撐凸臺(tái)2和底加強(qiáng)環(huán)1 ;拉伸中心凸臺(tái)5位居塑膠瓶底部中 心，為下端大、上端小的空心圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，拉伸中心凸臺(tái)錐角β =15°~35°，拉伸中心凸臺(tái) 高度Η = (0. 15~0.3) Φ1 ;Φ1為底加強(qiáng)環(huán)直徑，拉伸中心凸臺(tái)高度Η2 = 0.5~2. 5謹(jǐn)； 拉伸中心凸臺(tái)高度Η2為拉伸中心凸臺(tái)最低端到底加強(qiáng)環(huán)1最低端所在水平面的高度；
[0037] 拉伸中心凸臺(tái)5通過第二圓弧R2與輔助變形區(qū)4連接；輔助變形區(qū)4與主變形區(qū) 3連接；主變形區(qū)3與支撐凸臺(tái)2通過第一圓