加固的花瓣形容器底部的製作方法

2023-06-01 18:37:41 2

專利名稱：加固的花瓣形容器底部的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用熱塑材料制粗坯(預成型件或中間容器)通過吹制或拉伸吹制獲得的容器、特別是瓶子的製造。
背景技術：
容器一般包括開放的頸部，內盛物(通常為液體或膏糊)經該頸部引入；本體，其賦予容器以其容積；和底部，底部在與頸部相反的方向上封閉本體，和形成用於在容器靠置在表面上時保證該容器穩定並進行保持的基座。通常力求強化底部，以根據情況一使其耐受內盛物施加的靜液壓；一對於熱充填應用，使其耐受內盛物的高溫所導致的熱應力，該溫度可能高於容器的構成材料的玻璃轉化溫度(例如，其玻璃轉化溫度約為80°C的許多PET容器可能用溫度接近或超過90°C的液體進行充填)；一對於氣體應用，使其耐受由溶解在液體中的氣體的壓力所導致的機械應力(例如啤酒的情況)。這些應用可以另外相互結合某些碳酸液體可以進行熱充填，或者可以經受同時增加液體溫度(因此體積)和增加被加熱的溶解氣體的壓力的巴斯德滅菌。在某些稱為「含氮HR」的熱充填特殊應用中,在充填後但在封堵前,將一滴液氮引入容器中，液氮在汽化後用於使(位於頸部中、液體上方的)滯死體積保持在壓力下和因此避免液體冷卻時容器的過大收縮。在所有這些情況下，底部的機械強度應特別大，因此一般使用花瓣形狀底部包括一些花瓣形的凸出支腳，這些支腳由凸壁部分分隔開，這些凸壁部分被稱為低谷(creux)或谷帶(vall6e)，從底部中心起徑向地延伸。支腳用於保證保持容器靠置在表面上；谷帶用於吸收內盛物所施加的力(熱力和機械力)，特別是在充填時。法國專利FR 2822804或它的同族美國專利US 7051889中陳述了這些問題，該專利提出帶有花瓣形底部的容器，花瓣形底部設有十字形中心槽腔，所述槽腔用於在液體冷卻時發生變形並伴隨液體的部分收縮。即便花瓣形底部顯著地提高了容器的機械性能，但是花瓣形底部由於它們的不規則形狀，導致了一些製造困難，不規則形狀會在吹制時妨礙材料擴展(把使容器通過吹製成型的能力稱為「吹製成型」)。實際上，一旦材料與谷帶型腔處的模具接觸，材料就趨向於凝固，而首先到達的正是谷帶型腔。材料後來在支腳型腔中的擴展則受到阻礙，最後注意到在谷帶與支腳之間的材料厚度出現不希望的變化。在某些情況下，觀察到支腳中發生過度拉伸，其表現為材料發白。因此，看來希望的是減小谷帶的(與徑向方向相垂直進行測量的)寬度，以便使與材料首先接觸的表面最小化和因此改善容器的吹製成型。但是，同時又希望的是加寬谷帶以便增加底部的強度。
另外，希望的是儘可能地使支腳壁(或側翼)傾斜，以便於材料在相應型腔中的擴展和因此提高容器的吹製成型。但同時又希望使這些支腳壁儘可能豎直，以增大底部的硬度，因為過於傾斜的壁會增加底部在上面提到的應力作用下翻轉的危險性。明白的是，底部的尺寸、特別是支腳和谷帶的尺寸，服從其要求是矛盾的技術規格為賦予底部以所要求的硬度，谷帶應足夠寬，並且支腳應足夠豎直；相反地，為賦予容器以良好的吹製成型，谷帶應足夠狹窄，支腳應足夠傾斜。當然，可以通過系統的實驗-結果行動來尋求折中。但這種實驗-結果行動是漫長的、枯燥乏味的和昂貴的，因為它需要實現許多樣型。另外，結果不一定對所有應用都能保證。

發明內容
因此，本發明的一目標在於提出一種新型容器，其底部以令人滿意的方式滿足硬·度和吹製成型的矛盾要求。為此，本發明提出利用粗坯通過吹制或拉伸吹製得到的熱塑材料容器，該容器包括設有一些凸出支腳的花瓣形底部，這些支腳被從底部中心區起徑向地延伸的低陷谷帶分隔開，每個支腳具有兩側翼，每個側翼側向地沿著一谷帶，每個支腳在其每個側翼上設有一側向地凸伸在谷帶側上的頰面。頰面有助於使支腳直立於谷帶兩側，這增大底部的硬度，並使底部在機械上更能抵抗內盛物所施加的熱應力和/或機械應力，例如在熱充填的情況下或者當內盛物是碳酸液體時。根據一實施方式，每個頰面基本是平坦的，並且與谷帶的中間徑向平面形成小的角度。更確切的說，頰面例如與該中間徑向平面形成在10° -20°之間、優選約15°的角度。每個側翼也相對於谷帶的中間平面傾斜，頰面與側翼形成大於0°且小於20°的角度。優選地，每個側翼和從側翼凸伸出的頰面具有在與谷帶的接合部處的公共邊部延伸。頰面例如具有基本三角形的輪廓；頰面在至少一邊部上通過具有雙曲度的圓角與側翼相連接。另外，根據一特殊實施方式，底部在谷帶中包括一些向外凸出的徑向肋形式的加強筋，這些加強筋加固底部和例如從底部中心區附近延伸直到底部周邊的附近。


通過下面參照附圖進行的描述，本發明的其它的目標和優點將體現出來，附圖中一圖I是根據本發明的容器的仰視透視圖；—圖2是圖I容器的底部的放大比例圖；一圖3是圖2底部的仰視平面—圖4、5和6是分別沿圖3的IV-IV線、V-V線和VI-VI線的底部的剖視圖；為更清楚起見，去掉了表示底部內部的後-平面線。
具體實施例方式在圖I上以透視圖表示容器I的下部分，所述容器利用熱塑材料例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的預成型件通過吹制或拉伸吹製得到，這裡容器為瓶子。容器I沿主軸線X延伸，所述容器包括稱為本體的側壁2、和在本體下端封閉該本體2的底部3。底部3為花瓣形，和包括一系列支腳4，所述支腳4由向容器I外部突出的隆凸形成，支腳4從底部3的錠片形的中心區5向底部3的周邊延伸，材料在該中心區處基本保持是非晶質的。支腳4的最突出部分或頂部6同時是最寬的並形成對於容器I的底座，容器可以 通過該底座靠置在平坦表面(例如桌子)上，支腳的最突出部分或頂部處於底部3的周邊附近。每個支腳4具有一端面7，所述端面從頂部6向底部3的中心區5變細和以平緩坡度延伸，使得支腳4在徑向截面上具有基本為三角形的形狀(圖4)。如在圖1-3上清楚可看到的，支腳4被谷帶8分隔開，這些谷帶由從底部3的中心區5徑向地呈星形延伸直到底部周邊的狹窄材料帶形成。谷帶8在徑向截面上向外呈凸形(參見圖4上的左側)，和在橫向截面上(即沿與徑向方向垂直的平面，參見圖5)向外呈稍微低凹形的。在圖1-3上看到，支腳4與谷帶8數量相等。在圖上所示的例子中，底部3包括五個支腳4和五個谷帶8，它們規則地交替和呈星形分布。該數量構成良好的折中；但是數量可以較小(但大於或等於三)，或較大(但優選小於或等於七)。每個支腳4具有兩個基本平坦的側翼9，每個側翼9側向沿著谷帶8。更確切的說，同一支腳4的側翼9背對背、彼此相反朝向，而兩個相鄰支腳4的相面對的兩個側翼9在側面沿著同一谷帶8。每個側翼9跟隨支腳4的整體輪廓(這裡為三角形)，和從彎曲的上邊部10延伸直到位於支腳4的頂部6附近的頂部12，其中，所述側翼9與谷帶8沿該上邊部通過具有基本圓形截面的圓角11相連接(圖5)。側翼9由基本成直角的兩個邊部界定，這兩個邊部即外邊部13，其與容器I的本體2基本平行並從上邊部10的外端14延伸直到頂部12 ;和內邊部15，其與支腳4的端面7基本平行並從上邊部的內端16延伸直到頂部12。如圖3和6上所示的，側翼9不是垂直的(因為會很難、甚至不可能吹製成型該底部3)，而是傾斜的，其從谷帶8向頂部12展開，使得每個支腳4在橫向平面中的截面(參見圖6)呈具有圓形頂部的V形，或換句話說，呈具有擴寬分支的U形。每個側翼9相對將谷帶8沿中間線切割為兩個相同部分的徑向平面P傾斜，並且相對該徑向平面P具有在20°到30°之間的比較大的角開度A。優選地,如圖5上所示的例子中那樣，該角開度A為大約25°。每個側翼9與支腳4的端面7通過具有大半徑圓弧狀型廓的連接圓角(cong6)17相連接。另外，如可以在所有圖中看見的，每個支腳4在其每個側翼9上設有一頰面18，所述頰面側向地凸伸在谷帶8側上。頰面18基本平坦，所述頰面具有的輪廓(這裡為三角形)與該頰面從其凸伸出的側翼9的輪廓相類似。頰面18從與側翼的上邊部10重合的彎曲上邊部，延伸直到位於側翼9的頂部12附近的頂部19。可以在圖4和6中看到的是，頰面18的輪廓與側翼9的輪廓基本類似，頰面18的面積小於側翼9的面積。頰面18由基本呈直角的兩個邊部界定，這兩個邊部即外邊部20和內邊部21，它們在頂部19會合，分別基本平行於側翼9的外邊部13和內邊部15，同時朝頰面18內部與外邊部13和內邊部15錯開。如圖5上所示的，頰面18沒有延伸在與該頰面從其凸伸出的側翼9平行的平面中，而是相對於該平面傾斜。更確切的說，頰面18相對徑向平面P具有小於20°、優選在10°到20°之間的小的角開度B。在圖5上所示的例子中，角開度B約為15°。換句話說，假定如上所述，側翼9相對徑向平面P傾斜介於20°到30°之間的角度，則頰面18相對側翼9本身傾斜大於0°但小於20°的角度A-B。頰面18的外邊部20和內邊部21與側翼9的對應邊部13、15通過具有反雙曲度(或雙半徑)的圓角22相連接，在圖中(圖2和6中可以清楚看到)用S狀形廓線表示所述圓角22。
在吹制時，側翼9的大傾斜度允許材料很容易到達支腳4的型腔的底部(對應頂部6)，有利於底部3的吹製成型。要注意的是，圓角17的大半徑也有利於該吹製成型。另外，由於這些頰面出於它們的特殊形狀使側翼9處的模具型腔凹下，和因而具有吹制容器時延遲材料與頰面18處的模具接觸的作用，因此頰面18的存在有利於底部3的吹製成型。因此，底部3的其它部分(尤其是谷帶8與側翼9之間的接合部)可以比已知花瓣形底部上更容易展開。另外，頰面18的存在可以避免得到良好的吹製成型性卻損害底部3的硬度。實際上，頰面18的作用是使支腳4局部地豎立於谷帶8的兩側，和因此防止底部3在施加於容器I上的機械應力和/或熱應力作用下塌陷(例如在熱充填時，或者在碳酸液體的情況下)。具有反雙曲度的圓角22以動態方式有助於該功能。實際上，在機械應力和/或熱應力的作用下，圓角22趨向於蠕變和擴張並變平，這導致頰面18朝谷帶8的方向展開(換句話說垂直化)。根據圖中所示的一優選實施方式，底部3另外通過在谷帶8的底部並沿該谷帶向容器I外凸出延伸的徑向肋形式的加強筋23被加固。更確切的說，每個加強筋23沿谷帶的中線，從中心區5 (或中心區附近)延伸直到底部3的周邊(或該周邊附近)。每個加強筋23在平面圖(圖3)中具有從中心區5向周邊加寬的紡錘形狀；在徑向截面(圖4)中，加強筋順著谷帶8的凸出弧形輪廓；在橫截面(圖5和6)中，加強筋具有向容器外鼓起的形廓。加強筋23的功能是強化底部3。在施加於容器上的機械應力和/或熱應力的作用下(例如在熱充填時或者在碳酸液體的情況下)，加強筋23趨向於蠕變、擴張及變平，這導致谷帶8變寬，和因此導致如前面指出的防止底部3塌陷的支腳4直立性。為達到該目標，不需要加強筋23橫向地佔據谷帶8的整個寬度。加強筋23佔據谷帶8的寬度的僅一部分就足夠了。因此，根據圖中所示的、更特別地在圖3中可看到的優選實施方式，加強筋23橫向地延伸在谷帶8的寬度的大約三分之一上。

另外，谷帶8不一定全都設有加強筋23 :可以只在這些谷帶間的僅一部分谷帶上設置加強筋(例如，當底部3包括偶數個谷帶8時，則每隔一個谷帶設置加強筋)。
權利要求
1.熱塑材料容器(1)，所述熱塑材料容器利用粗坯通過吹制或拉伸吹制獲得，所述熱塑材料容器包括花瓣形的底部(3)，所述底部設有ー些凸出的支腳(4)，這些支腳被低陷的谷帶(8)分隔開，這些谷帶從所述底部(3)的中心區(5)起徑向地延伸，每個支腳(4)具有兩側翼(9 )，每個側翼在側面沿著一谷帶(8 )， 其特徵在於，每個支腳(4)在其每個側翼(9)上設有ー頰面(18)，所述頰面側向地凸伸在所述谷帶(8)—側。
2.如權利要求I所述的熱塑材料容器(I)，其特徵在幹，每個頰面(18)基本平坦，並與所述谷帶(8)的中間徑向平面(P)形成小角度(B)。
3.如權利要求2所述的熱塑材料容器(1)，其特徵在於，所述頰面(18)與所述中間徑向平面(P)形成介於10°到20°之間、優選約15°的角度(B)。
4.如權利要求3所述的熱塑材料容器(1)，其特徵在幹，每個側翼(9)相對所述谷帶的中間徑向平面(P)傾斜；並且，所述頰面(18)與所述側翼(9)形成大於0°且小於20°的角度(A-B)。
5.如上述權利要求中任一項所述的熱塑材料容器(1)，其特徵在幹，每個側翼(9)和從所述側翼凸伸出的所述頰面(18)具有在與所述谷帶(8)的接合部處延伸的公共邊部(10)。
6.如上述權利要求中任一項所述的熱塑材料容器(1)，其特徵在於，所述頰面(18)具有基本為三角形的輪廓。
7.如上述權利要求中任一項所述的熱塑材料容器(I)，其特徵在幹，所述頰面(18)在至少ー邊部(20、21)上與所述側翼(9)通過具有雙曲度的圓角(22)相連接。
8.如上述權利要求中任一項所述的熱塑材料容器(1)，其特徵在於，所述底部(3)在所述谷帶(8)中包括向外凸出的徑向肋形式的加強筋(23)。
9.如權利要求8所述的熱塑材料容器(1)，其特徵在於，所述加強筋(23)從所述底部(3)的中心區(5)附近延伸直到所述底部的周邊附近。
全文摘要
利用粗坯通過吹制或拉伸吹制獲得的熱塑材料制容器(1)，所述熱塑材料容器包括花瓣形的底部(3)，所述底部設有一些凸出的支腳(4)，這些支腳被低陷的谷帶(8)分隔開，所述谷帶從所述底部(3)的中心區(5)起徑向地延伸，每個支腳(4)具有兩側翼(9)，每個側翼在側面沿著一谷帶(8)。每個支腳(4)在其每個側翼(9)上設有一頰面(18)，所述頰面側向地凸伸在所述谷帶(8)一側。
文檔編號B65D1/02GK102803081SQ201180014864
公開日2012年11月28日 申請日期2011年4月15日 優先權日2010年4月21日
發明者M·布科布扎 申請人:西德爾合作公司