CN101263065A - 由热塑性材料制成的容器，特别是瓶子 - Google Patents

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Abstract

热塑性容器(1)，其包括本体(2)，所述本体(2)设置有至少一个形成闭环的凹槽(6)，且其相对于所述本体的轴垂直延伸；所述凹槽(6)的深度(p)为约3mm至6mm；在横截面中，所述凹槽包括：圆形底部(8)，具有小的曲率半径(R1)，R1为0.2mm至1.5mm；两个平坦的面(9)，其以50°至90°的角度(α)沿所述底部(8)的两侧彼此张开；和两个曲线形的面(10)，其以小于180°的角度(β)延伸离开各自的平坦的面(9)，且其通过各自的圆形壁(11)连接至其上，所述圆形壁(11)的小的曲率半径(R2)的不超过1.5mm，且其正切地连接至所述本体(2)的壁(12)上。这样一种凹槽(6)是轴向可变形的，其在存在施加于所述容器的轴向力的情况下具有轴向狭缩的能力。

Description

由热塑性材料制成的容器，特别是瓶子
本发明一般而言涉及由热塑性材料例如PET制成的容器特别是瓶子的领域，更具体地说，本发明涉及那些容器的改进，所述那些容器包括本体，所述本体提供有至少一个外围的、闭环设计的凹槽。
当被充满时，特定类型的容器呈现出显著的刚性，这防止它们经受即使相对有限的外力或内力而不受损害。
因此，轴向施加在那种类型的容器(例如，当太多容器一个堆叠在另一个的顶部-典型地一捆瓶子堆叠在托盘上-)颈部的外力可引起由塑料材料制成的壁扭结在该容器的低于颈部的肩部；因此该颈部部分进入该肩部，通常在容器的一侧，这样该颈部因此相对于容器的轴明显倾斜。通常，该壁不会破裂，因此液体不会泄漏出来，可使用该容器的内容物。然而，顾客总是拒绝以这种方式破坏的容器，因此其将是卖不掉的。
另外，最重要的是，当所考虑类型的容器充满热的液体然后密闭时，仍然残存于该容器中的空气在冷却后体积略微减少。这种情况典型地存在于以高速填充装置填充的容器中，其中该容器在倒入的热液体冷却到室温之前充分密闭。在冷却期间空气体积的收缩使得该容器的内部体积处于减压状态。
为使该容器能够经受这种减压而不变形，它需要呈现足够的机械刚性，这意味着例如它具有厚壁；换句话说这样一种容器需要更多的原料且因此需要更高的成本，这对封装液体的生产者是不可接受的。诚然了解，制造具有特殊结构的本体(板状本体)的容器以便能够支持这种压力的降低而没有明显的变形。然而，这种特殊形状的容器也明显比常规容器需要更高的成本。
然而，如果该容器不足够强，它以不受控制的方式变形，并且，再一次，其无吸引力的外观使其难以出售。
因此对常规形状的容器，典型地对具有基本上为圆柱状的总体形状的瓶子存在着急切的需求，其适于经受力，至少在某种程度上基本上不以不受控制的方式变形，特别是当其充满热的液体时，并且不显著增加该容器的成本。
本发明精确地寻求以满足那些期望，并提出一种改进的容器，其可以经受力，不管它们是施加于特别是例如颈部的外力，还是(最重要的是)由于该容器在特别是充满热液体之后被置于降低的压力下产生的内力。
为此目的，本发明提出一种由热塑性材料例如PET制成的容器，特别是瓶子，其包括本体，所述本体设置有至少一个外围的、闭环设计的凹槽，且该凹槽在基本上垂直于该本体的轴的平面上延伸，根据本发明设置的容器的特征在于，所述凹槽的深度为约3毫米(mm)至6mm，且在横截面中，所述凹槽包括：
·底部，其基本上为圆形，具有相对小的0.2mm至1.5mm的曲率半径；
·两个面，其基本上是平坦的且彼此张开在所述底部的两侧上，该两个面在它们之间形成的角度为约50°至90°；和
·两个面，其是曲线形的，特别是圆形弓状，且其一端以基本上小于180°的角度延伸离开各自的平坦的面，且其通过各自的圆形壁连接到其上，所述圆形壁的相对小的曲率半径不超过1.5mm，且其另一端基本上正切地连接至所述本体的壁上。
通过这种设置，所述凹槽是可以以弹性方式轴向变形的凹槽，且其在施加于容器的轴向力存在下具有轴向狭缩的能力，特别是在还是热的情况下就倒入该容器的液体的冷却期间的体积收缩的作用下，和/或在近似同轴地施加于该容器的力的作用下(例如就象堆叠的容器)。由于所述凹槽在容器本体的整个外围具有均匀的形状，其以相同方式狭缩在其整个范围上，这样该容器本体变形而保持与其轴共轴且其外部发生线不弯曲。换句话说，该容器的总体形状保持相同而不弯曲，且其变形(轴压实)几乎是不明显的，因而现在避免了曾由容器变形所引起的商业损失。因此，以这种方式设置的容器满足了实际期望。
优选地，所述可变形凹槽的深度为约4mm。
优选地，可变形凹槽的底部的曲率半径为约0.5mm。
有利地，可变形凹槽的所述平坦的面在它们之间形成的角度为约60°至80°，且其优选为约70°。
有利地，平坦的面和基本上曲线形的面之间的圆形壁的曲率半径为约0.8mm至1.2mm，且其优选为约1mm。
实现本发明设置可导致该容器本体的各种构型。
特别是，在一个可能的实施方式中，该容器可包括多个互相轴向间隔开的可变形凹槽，确定的凹槽数目是轴变形的预期度的函数，在设想最特别的充满热液体的环境中，其取决于所填充液体的温度和/或该容器本体的尺寸，特别取决于其横向尺寸。举例来说，当填充液体的温度不很高时(例如约80℃)，可以提供两个或三个凹槽，而当填充液体的温度很高时(例如约90℃)，可以提供三至五个凹槽。
也可以保证至少一个接一个地设置一些可变形凹槽，或，作为变例，保证至少一个不可变形凹槽插在至少一些可变形凹槽之间；特别是，在这种情况下，可以提供与不可变形凹槽交替的可变形凹槽。也可以设想，所述容器本体在任何位置(底部、顶部、中部)配备有少量的可变形凹槽，装置的其余部分保持免除任何凹槽(例如用于标记或粘贴标签的目的)。
本发明装置施加的应用尤其(而不是唯一)涉及如上文指出设置且具有基本上圆柱截面的本体的瓶式容器。
当然，可以将本发明应用到任何类型的容器上，不管其截面的形状。因此，可以加强多角形截面例如三角截面的容器；还可以加强正方形或矩形截面，乃至带圆角的正方形或矩形截面的容器。
通过以上列举的装置，根据本发明制造的容器具有相当大的轴向变形而不明显影响其总体形状的能力。作为具体的实施例，典型地，可以使得0.5升(l)的瓶子，在充满高温度(例如为90℃至92℃)液体之后，适于显示约15毫升(ml)的体积收缩，其产生约4mm的高度降低，或约3.15％的本体压实。
此外，作为不可忽略的优点，显示上述改进特性的根据本发明制造的容器还基本上比现有技术的容器更轻。因此，典型地，具有面板本体且重量为28克(g)至29g的容量为0.51的现有技术的容器可以被同样容量，但重量为约26g的容器所替代，甚至被更轻的重量为约22g至23g的容器所替代。
通过阅读以下一些优选实施方式的详细说明将更好地理解本发明，所述实施方式仅作为非限制性实施例给出。参考附图做出所述说明，其中：
·图1至3分别是三个瓶式容器的侧视图，所述容器设置有至少一个本发明的凹槽；
·图4是本发明的凹槽的正剖面示意图，所述凹槽设置于图1至3的容器中；和
·图5A至5B分别是两个其他瓶式容器的侧视图，所述容器设置有至少一个本发明的凹槽。
首先参考图1，由热塑性材料例如PET制成的瓶子形式的容器1以侧视图示出。所述容器1包括本体2，其总体形状基本上显示为圆柱状，其顶端通过圆形部分或肩部4连接至颈部3，且其在内部连接至容器底部。本体2设置有至少一个圆周的、闭环设计的凹槽6，且其在基本上垂直于所述本体2的轴7的平面上延伸。
在图4中，该凹槽6以更大的比例显示。该凹槽6具有约3mm至6mm的深度p。在横截面中，该凹槽6包括：
·底部8，其基本上为圆形，具有相对小的曲率半径R1，R1为0.2mm至1.5mm；
·两个面9，其基本上是平坦的且在所述底部8的两侧上彼此张开，该两个面之间形成约50°至90°的角度α；优选为60°至80°；和
·两个面10，其是曲线形的，且其一端以基本上小于180°的角度β延伸离开各自的平坦的面9，且其通过各自的圆形壁11连接至所述平坦的面9上，所述圆形壁11的相对小的曲率半径R2的不超过1.5mm，优选为0.8mm至1.2mm，且其另一端基本上正切地连接至所述本体2的壁12上。
以这种方式设置的所述凹槽6的底部8构成一铰链，通过该铰链所述两个平坦的面9可以相互枢转，共同形成具有开口的钳子，其作为施加于一个和/或另一个平坦的面9的负荷的函数而变化。所述小曲率半径的圆形壁11形成铰链，通过该铰链所述曲线形面10可以与平坦的面9一同发生位移。以这种方式设置的凹槽对控制变形显示强大的能力。在图4中，虚线显示变形的凹槽6的轮廓。
在一个涉及由PET制成且容量为0.51的瓶子的典型的实施方式中，所述凹槽6的深度为约4mm，其底部8的曲率半径R1为约0.5mm，其两个基本上平坦的面9在它们之间形成约70°的角度α，所述两个曲线形的面10形成圆弧，且所述圆形壁11的曲率半径R2为约1mm。
本发明的凹槽可以产生众多变化的实施方式，其由该容器期望的变形量决定。图1至3通过实施例的方式显示了一些可能的方案。
本发明的凹槽确实可以独立地在需要少量轴向变形的容器中实施。
然而，在实践中，特别是对于充满热液体(典型地为80℃至90℃，甚至更高)的容器来说，该容器能够经受约为数十毫升(例如对0.51的瓶子来说约10ml至20ml，或高度变化为约4mm)的体积限制是合乎需要的。因此，必须提供多个根据本发明设置的可变形凹槽，所述可变形凹槽可以与基本上不可变形的标准凹槽结合。
在图1中，瓶子形式的所述容器1唯一配备了如上述设置的可变形凹槽6，即在该具体实施例中，八个可变形凹槽6大致分布于0.51的瓶子的本体2的整个高度。特别地，该容器的两个连续凹槽由约12.7mm的距离分隔，而且，对于两个底部凹槽，一个凹槽相对于另一个假设为固定的凹槽的位移测定为约0.4mm，即约3.15％的位移。在图2中，该可变形凹槽6一起聚集在瓶子形式的容器1的本体2的底部，而该容器的顶部以任何需要的方式设置；该所示实施方式中，该本体2的顶部设置有基本上不可变形的标准凹槽。
在图3中，瓶子形式的容器1的本体2基本上覆盖其整个高度地交替设置有本发明凹槽6和基本上不可变形的标准凹槽13。作为变例，可以交替设置每种类型的凹槽对。
应该强调，不管所述可变形凹槽如何分布，在该容器的本体的其余部分中标准的不可变形的凹槽不是必须存在的；此外，当它们局部化时，所述可变形凹槽可以设置在该容器本体的任何需要的位置上(底部、顶部、中部)，该本体的其余部位可以任何适当的方式(例如光滑的、多角形的、…)形成，特别是用于标记或粘贴标签的目的。举例来说，在图5A中，瓶子形式的容器的本体2设置有两个本发明可变形凹槽6，其一个接着一个地设置在该本体的顶部，该本体的其余部分是光滑的，没有任何凹槽。在图5B中，瓶子形式的容器的本体2设置有三个本发明的可变形凹槽6，其一个接着一个地设置在该本体的底部，该本体的其余部分是光滑的，没有任何凹槽。
不管所选用于分布所述可变形凹槽6的结构如何，其数目由该容器所需要的轴向变形的幅度来决定。特别是，该幅度是热的灌装液体的温度的函数和/或该容器的本体的尺寸特别是其横向尺寸的函数。因此，对于温度不很高例如约80℃的液体来说，可变形凹槽6的数目可以是两个或三个；然而，当所述液体处于相对高的温度例如约90℃至92℃时，可变形凹槽6的数目应该较高，约三至五个。

Claims (12)

1.由热塑性材料例如PET制成的容器(1)，特别是瓶子，其包括本体(2)，所述本体(2)设置有至少一个外围的闭环设计的凹槽(6)，且其在基本上垂直于所述本体的轴(7)的平面上延伸，所述容器的特征在于，所述凹槽(6)的深度(p)为约3mm至6mm，且在横截面中，所述凹槽(6)包括：
·底部(8)，其基本上为圆形，具有相对小的曲率半径(R1)，R1为0.2mm至1.5mm；
·两个面(9)，其基本上是平坦的且沿着所述底部(8)的两侧彼此张开，在该两个面之间形成约50°至90°的角度(α)；和
·两个面(10)，其是曲线形的，且其一端以基本上小于180°的角度(β)延伸离开各自的平坦的面(9)，且其通过各自的圆形壁(11)连接至各自的平坦的面(9)上，所述圆形壁(11)的相对小的曲率半径(R2)不超过1.5mm，且其另一端基本上正切地连接至所述本体(2)的壁(12)上；
其中所述凹槽(6)是轴向可变形凹槽，其在有轴向力施加于所述容器的情况下具有轴向收缩的能力。
2.权利要求1所述的容器，其特征在于，所述可变形凹槽(6)的深度(p)为约4mm。
3.权利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述可变形凹槽(6)的底部(8)的曲率半径(R1)为约0.5mm。
4.权利要求1至3中任一所述的容器，其特征在于，所述可变形凹槽(6)的平坦的面(9)在它们之间形成约60°至80°的角度(α)。
5.权利要求4所述的容器，其特征在于，所述可变形凹槽(6)的平坦的面(9)在它们之间形成约70°的角度(α)。
6.权利要求1至5中任一所述的容器，其特征在于，所述平坦的面(9)和曲线形的面(10)之间的圆形壁(11)的曲率半径(R2)为约0.8mm至1.2mm。
7.权利要求6所述的容器，其特征在于，所述平坦的面(9)和弯曲的面(10)之间的圆形壁(11)的曲率半径(R2)为约1mm。
8.权利要求1至7中任一所述的容器，其特征在于，所述容器包括多个互相轴向间隔开的可变形凹槽(6)。
9.权利要求8所述的容器，其特征在于，至少一些可变形凹槽(6)是一个接一个设置的。
10.权利要求8所述的容器，其特征在于，至少一个不可变形凹槽(13)插在至少一些可变形凹槽(6)之间。
11.权利要求10所述的容器，其特征在于，所述可变形凹槽(6)与不可变形凹槽(13)交替。
12.权利要求8或9所述的容器，其特征在于，少量的所述可变形凹槽(6)一起聚集在所述容器的本体的一个部分，且所述本体(2)的其余部分没有凹槽。
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