CN101460364B - 具有握持部分的塑料瓶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塑料瓶，它具有沿中央轴线(Z)延伸的瓶体(9)，该瓶体包括下部(3)；下部轮廓的横截面基本上不变；接着是握持部分(4)；并终止于上部(5)，上部的轮廓横截面也基本上不变，且布置与下部的横截面的轮廓对应。握持部分(4)具有总体上是平的两个握持壁板(41)，握持壁板相对于中央轴线(Z)相互平行地布置，其间的距离适于用手握持。这些壁板具有至少一个横向平面延伸的加强凸起(44；45)，加强凸起由连接壁板(42)加以连接，该连接壁板(42)通过位于壁板的圆周端部的圆角形材沿下部(3)和上部(5)延伸。

Description

具有握持部分的塑料瓶

技术领域

本发明涉及具有握持区域的塑料瓶，尤其是非限制性地用于盛放大量饮料的塑料瓶。

本发明具体涉及具有底部的瓶子，瓶体从底部沿中央轴线纵向延伸至颈部，该颈部由环形部分终止，环形部分形成注入孔，并适于接纳封闭机构，所述瓶体从底部到颈部具有：下部、握持部分和上部，其中，所述下部具有轮廓基本恒定的横截面，所述握持部分终止于所述上部，所述上部具有轮廓基本恒定的横截面，且布置成与所述下部的横截面的轮廓相衔接。

这种瓶子必须满足与其运输和使用者倾倒方便有关的各种限制条件，应尽可能轻便，以降低与所用塑料量有关的成本，并减小对环境的影响。

背景技术

对于某些使用者来说，当装瓶容量达到1.5升，而对于其中的大部分使用者来说，从2升的装瓶容量开始，由于瓶体的横向尺寸的缘故，倾倒其内装物时，瓶子的握持存在一些问题，显然，瓶子高度不能过分增大，不然的话，在倾倒时，由于液体移动会引起不舒适的摇晃现象。

因此，人们力求在握持区域减小瓶子的直径，在握持区域形成环形深槽，如US-A-5385250所述。但是，这种解决方案在瓶子运输期间所经受的垂直负载的强度问题。

作为例子，可引用EP-A-O837006，其中公开了一种在握持区域的壁上形成符合人体特点的凹槽的方案。但是，为了获得对于大多数使用者的手来说足够小的把手形状，凹槽必须要深，这会消耗较多的塑料，且可能存在因运输期间内压大增而出现的强度问题。

此外，当使用者紧紧地握持一个打开的差不多装满的瓶子时，为了握持的舒适性，以及避免可能出现的液体喷溅现象，需要握持部分具有一定的刚度。

运输时，在叠置的瓶子的负载作用及其他的因素下，瓶子不可避免地经受内压的增大。如果瓶体的一部分壁过度的变形，那么，瓶子的容积增大、内压减小、瓶子垂直受压，从而会引起叠置瓶子托盘摇晃。显然，增加壁厚，结构强度可增大，但这有悖于节约塑料的迫切需要。

瓶子承受的垂直负载是通过具有最小塑料厚度的颈部和瓶体，从封闭机构传递至底部。垂直抗压强度必须与一定的垂直弹性结合，垂直弹性可增大装满的瓶子的内压，并能够更好地耐受压力，条件是瓶体的壁，包括握持部分在内，差不多不进行径向变形。

发明内容

因此，本发明旨在满足这些需求，为大部分使用者提供舒适的握持部分。

为此，本发明涉及前文所述的一种瓶子，其特征在于，握持部分具有至少两个总体上呈平面的握持壁板，其相互平行地相对于瓶子的中央轴线进行布置，且彼此呈一定的距离，适于用手握持，所述握持壁板至少具有一个加强凸起，该加强凸起总体上沿瓶体的横向平面延伸，并通过连接壁板彼此连接，所述连接壁板通过位于所述壁板的圆周端部的圆角形材，在瓶体的下部部分和上部部分的延伸段进行延伸。

由于这种布置，因此获得形状特别简单且节约塑料的握持部分，其具有平坦的握持壁板，但由于加强凸起而耐压。另一方面，显然，垂直作用力由所述连接部分传递，但往往由连接所述连接壁板的角形材传递，由于其曲率半径大大小于握持区域的壁板，因此，所述角形材在结构上起桁架作用。应用这些布置可制造1.5升和2升的瓶子，并符合耐运输和使用者舒适度的检测要求，其重量小于目前销售的相同容量的且用手握持不太容易的瓶子。

在本发明的优选实施例中，还采用以下一种或另一种布置：

-握持壁板的所述至少一个凸起延伸通过圆角形材；

-握持壁板的所述至少一个凸起由凹槽形成；

-凹槽在圆角形材处的深度充分小于握持壁板的中央区域的深度，这样，可在角形材区域优先传递垂直作用力，而在握持壁板的中央区域，优先耐受径向变形；

-握持壁板具有多个凹槽，穿过中央区域的凹槽的截面大于位于所述握持壁板的纵向端部附近的凹槽；

-握持壁板具有多个适合的凹槽，其布置成在所述握持壁板的中央区域形成无凸起区域；

-握持壁板在其中央区域具有略微凹入的凹陷处，这样，可分配例如用拇指施加的压力，从而避免凹槽由于作用力的局部聚集而弯折；

-握持壁板具有长矩形形状，其沿瓶体的横向平面定向；

-握持壁板在其中央区域的最大高度为2厘米至4厘米，握持区域位于瓶子从底部算起的高度的一半和四分之三之间。

-握持壁板由相对于中央轴线倾斜的表面纵向地连接于瓶体的下部和上部，其间形成100度至150度的开启角；

-瓶体的下部和上部的横截面的轮廓具有给定的主要尺寸，握持壁板的分开距离为给定距离的75％至90％，优选的，分开距离大体上等于给定距离的82％；

-下部和上部的横截面的轮廓总体上呈矩形，握持壁板与该矩形轮廓的长边相平行地延伸。

附图说明

本发明的其它特征和优越性将从下面参照附图以非限制性实施例方式给出的说明得到更好理解，其中：

图1为根据本发明第一实施方式的瓶子的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为沿图2中III-III线的截面图；

图4为根据本发明第二实施方式的瓶子的主视图；

图5为图4的侧视图。

具体实施方式

在不同的附图中，相同标号表示相同或类似的构件。

图1和图2以主视图和侧视图示出了用于盛放大约2升静水的塑料瓶1。

瓶1沿中央竖直轴线Z纵向延伸。瓶1从其基部到其顶部具有底部2、下部3、握持部分4、上部5、颈部6和限定注入孔71的环形部分7。下部3、握持部分4和上部5构成瓶体9。

为了利用这种容量的瓶子方便地倾倒液体，握持部分4优选地位于瓶子的一半高度以上，但在其总高度的四分之三以内。

在所示的实施方式中，瓶1用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)成形为整体塑料件，并且是使用预型件在模具中进行热吹塑而成形的。热吹塑成形可双轴向拉伸的塑料，并使其具有刚度。热吹塑成形也可使瓶体9的壁的厚度相对于预型件的壁的厚度大幅减小。瓶体的壁的这种小厚度按照所考虑的区域，可约为150至300微米，这对于节省材料和减轻重量是很重要的。

底部2从瓶子的支承面开始，升高一定高度。底部2具有加强肋21，其平均厚度稍微厚一点，从而加固该部分，该部分应将一个瓶子以及任何叠置在其上的多个瓶子的重量转移到或多或少呈平面的规则的表面上。当然，底部2可具有复杂度相似的其它形状，如果该瓶子是必须耐受大的内部压力的用于充碳酸气饮料的瓶子，即使在其不支承在其底部上时，也尤其如此。

瓶体9的下部3具有加强凸起31、32，如图3所示，这里，相对于该部分横截面的外部型面33予以凹入。这些加强凸起可具有不同的形状，例如水平设置的波状槽31或环形凹槽32其，也就是说，布置在相对于瓶子的中央轴线Z呈横向的平面内。凸起31、32必须可承受瓶子的内压，并且具有纵向弹性，以便增大液体的内压，从而耐受垂直压力。

在所示的实施方式中，下部3的横截面的轮廓33呈圆形，在该部分的全长上是不变的，显然，该轮廓视为在凸起31、32的外面。因此，下部3的壁是垂直的，适于承受沿该方向的负载。当然，也可以考虑使横截面的轮廓沿下部3略具变化，例如采用略呈截锥形的形状，但是，要避免很大的变化和/或从几何学方面看很大的变化，以保持良好的抗压强度。

上部5与下部3相类似地具有或多或少明显的凸起51、52，用于在波状槽51的情况下增大抗变形强度，或者在略具凸起52的情况下纯粹为了美观。

在所示的实施方式中，上部5的轮廓也呈圆形且不变。该部分的横截面的轮廓与下部3的轮廓33同轴，因为所述下部3和上部5沿同一中央轴线Z纵向延伸。其圆形轮廓与下部3的圆形轮廓具有相同的直径。因此，下部3和上部5的轮廓彼此衔接，且完全适于从颈部6朝底部2传递垂直作用力。如同下部3那样，上部5可具有一定的横截面变化但同时要保持垂直作用力的传递性能，以及考虑到这两部分中一个相对于另一个的总形状。

下部和上部3、5的横截面的轮廓可为非圆形，例如为具有圆角的多边形，使之对径向施加于这些部分的内部压力和垂直施加于这些部分的作用力具有充分的抗压强度。

颈部6具有截锥形形状，其按照圆弧连接至上部5。但是，颈部可采用其它完全公知的形状。颈部6的顶部按照相当明显的一个角度连接至环形部分7，但是，该区域较大的壁厚具有较大的抗变形强度。

环形部分7，为公知的具有三道螺纹的环形部分。环形部分7用于接纳可旋紧的瓶盖(图上未示出)。但是，显然，可采用任何类型的封口件。

握持部分4具有两个握持壁板41和两个连接壁板42，其中，从图2的前部可看到握持壁板41之一，而从图1的前部可看到连接壁板42之一。如图3所示，每个握持壁板41在其每个圆周端部处用角形材43直接连接于每个连接壁板42的圆周端部。

握持壁板41在其横向尺寸上总体上呈平面，但是，如同在所示的实施方式中那样，可略具曲率，下面将予以详述。握持壁板41布置成相互平行，彼此相距适于用手握持的距离L。作为说明，图1至3所示的瓶子具有直径约为100毫米的下部和上部3、5，这样，对于大多数成年人来说，不易用手握持。而两个握持壁板41的分开距离L约为81毫米，这样，对于大多数使用者来说，显然便于手握瓶子。

连接壁板42在瓶体9的下部和上部3、5的延伸段继续延伸。因此，瓶体在圆周部分上具有连接壁板42，其连续的表面有利于在颈部6和底部2之间传递垂直负载。

角形材43定位在具有连接壁板42的握持壁板41的圆周连接区域。角形材43由从下部3垂直延伸至上部5的一部分构成，在圆周上，在具有中央轴线Z的一个限于几度的角扇形上延伸。角形材43的横截面是一圆弧，其半径基本上小于瓶体的半径，以致其具有圆形形状。角形材43由于其圆弧的截面在结构上构成垂直桁架因而在传递垂直作用力方面起较大的作用，，并可以补偿由握持壁板41产生的垂直强度的降低。角形材43也对手握瓶子的质量起作用。要避免角度形状太明显的角形材出现棱角，以防尤其在撞击时有害于耐负载强度的应力集中。

如图1所示，握持壁板41具有加强凸起44、45在横向平面上沿握持区域(沿壁板的最大长度)延伸。实际上，应当避免握持壁板41在瓶子内部压力增大时围绕中央轴线朝外部呈弧形或者在使用者对壁板施加压力时朝内部呈弧形。特别是，加强凸起具有中央凸起44，该凸起呈现环形凹槽的形式，因而也在连接壁板42上延伸。两个具有类似形状的侧面凸起45布置在握持壁板41的上下纵向端部附近。

使握持壁板41的分开距离L为下部或上部3、5的横截面的最大尺寸(这里是这些横截面的直径)的75％至90％，即可在握持舒适性的改善和瓶子结构强度的保持之间获得良好的折衷方案。就用于盛放非碳酸气饮料的1.5升至2升的瓶子而言，显然，约等于大尺寸的80％的距离L特别有利。但是，该比例可基本上根据瓶子的容积或横截面的形状发生变化，例如，在瓶子的容量小得多的情况下，其握持部分必须适于孩子的手的形状。

应当指出，握持壁板41的凹槽44、45延伸至连接壁板42，并穿过连接这些壁板的角形材43。事实证明，这将提高握持壁板41的抗隆起强度，这些加强部分44、45在角形材43处形成波纹，限制握持壁板围绕这些角形材弯曲的可能性。

进一步，该部分4的环形凹槽44、45具有沿相关圆周区域而变化的深度，以便沿这些区域使握持壁板41或连接壁板42的抗隆起强度和握持部分4的耐垂直作用力的强度处于最佳状态。更确切地说，在握持壁板的中间部分，凹槽44、45具有区域44a、45a，其深度大于位于角形材43处的区域44b、45b的深度。

中央加强凹槽44的深度和高度略大于侧面凹槽45，以限制握持壁板41的中央区域的弯曲，握持壁板41的中央区域在使用者用拇指压紧该区域时，可能经受朝内部径向施加的局部较大的作用力。

为了限制使用者拇指的局部作用，握持壁板41的截面也可以不成一条直线，而采用双波纹形状，如图3所示，在中央区域略具凹陷处41a。因此，该区域较好地贴合拇指的圆形形状，将拇指施加的作用力分布在较大的面积上，从而大大减小中央凹槽44剧烈变形即凹槽破裂现象的危险性。

握持壁板41沿横向平面的长度大于其高度。因此，握持壁板具有横向定向的长矩形形状。在第一实施方式中，握持部分在约3厘米的高度上延伸，从而足以用手进行良好的握持，并足以配置多个可具有不同形状的横截面的加强凹槽。但是，握持壁板41最好至少在中央区域具有大于2厘米的高度。但是，要避免握持壁板的最大高度大于5厘米，因为采用如此大的尺寸，难以满足这些壁板的刚度要求和减小瓶子重量的要求。

握持壁板41在其下纵向端部通过倾斜表面34连接于下部3，这里，由于瓶体9的圆形截面，倾斜表面34总体上呈三角形。同样，握持壁板41的上纵向端部通过类似的倾斜表面54连接于上部5。显然，这些倾斜表面其间最好形成100度至150度的开启角α，如图4所示，以增大使用者可放置手指的区域的高度，而保持足够明显的角度，以便每个上倾斜表面54形成保持手的部位。

借助于如此布置的握持壁板41，获得的握持部分4的横截面基本上呈矩形，这里，由于瓶体9的圆柱形形状，所述握持部分4的横截面具有圆弧形小边。该握持部分对于使用者来说很舒适，可沿相反的两个方向使用。此外，相对于最佳圆柱形形状来说，无需补充使用塑料即可保持瓶子的结构强度。

此外，如果瓶体具有圆角矩形截面或圆角方形截面，那么，握持壁板41最好与该横截面的相对的边平行地延伸，如果其截面是一非方形矩形，则与该横截面的长边相平行地延伸。

只要握持壁板在圆周上由连接壁板分开，可考虑实施一对以上的握持壁板。但是，在这种情况下，保持类似强度所需的塑料量较大。

图4和5示出握持壁板的第二实施方式，这里，所述握持壁板用于容量为1.5升的瓶子1。该瓶子的大多数构件完全类似于图1至3所示的实施方式的构件，故不再详述。上部和下部3、5(该实施方式未示出)的横截面的轮廓也呈圆形，但其直径小，约88毫米，从而可使握持壁板隔开略小的距离L，即约72毫米，其也约为主要尺寸的82％。

握持壁板41这里仅具有两个加强凹槽45，布置在这些壁板的纵向端部。在握持壁板41的中央区域，上凹槽和下凹槽每个都呈分别朝上和向下的波状。因此，如同前实施方式中那样，这些壁板的最大高度约为2厘米，以提供良好的握持，但朝圆周端部较小。这样可使瓶子的容积和重量最佳化。

因此，使用者的拇指可在其上施加较大压力的握持壁板41的中央区域并不配有加强凸起。因此，壁在该区域的挠性的增大，具有能够较好地分配使用者施加的作用力的优点。

如同可获得重量约为40克的瓶子的第一实施方式中那样，第二实施方式中1.5升的瓶子使得能够获得约为32克的较轻的瓶子，其握持舒适并具有合乎要求的抗变形强度。

显然，这些实施方式是非限制性的。如前所述，可使瓶子的瓶体具有总体上呈圆顶多边形的横截面，尽管本发明特别有益于容量大的瓶子，但是也可应用于容量小的瓶子，例如儿童用的33厘升或50厘升的瓶子。

Claims (13)

1.塑料瓶，其具有底部(2)，瓶体(9)从所述底部(2)起沿中央轴线(Z)延伸至由环形部分(7)终止的颈部(6)，所述环形部分(7)形成注入孔，且适于接纳封闭机构，所述瓶体从底部到颈部具有下部(3)、握持部分(4)和上部(5)，其中，所述下部(3)具有轮廓基本恒定的横截面，所述握持部分(4)终止于所述上部(5)，所述上部(5)具有轮廓基本恒定的横截面，且布置成与所述下部的横截面的轮廓相衔接；

其特征在于，所述握持部分(4)具有至少两个握持壁板(41)，所述握持壁板总体上是平的，相对于所述中央轴线(Z)相互平行地布置，彼此相距适于用手握持的距离(L)，所述握持壁板具有至少一个加强凸起(44；45)，所述加强凸起总体上沿瓶体的横向平面延伸，其间由连接壁板(42)予以连接，所述连接壁板(42)在瓶体的下部(3)和上部(5)的延伸段，通过位于所述壁板的圆周端部的圆角形材(43)进行延伸。

2.根据权利要求1所述的塑料瓶，其特征在于，所述握持壁板的所述至少一个凸起(44；45)延伸通过圆角形材(43)。

3.根据权利要求2所述的塑料瓶，其特征在于，所述握持壁板的所述至少一个凸起(44；45)由凹槽形成。

4.根据权利要求3所述的塑料瓶，其特征在于，所述凹槽在所述圆角形材(43)处的深度小于所述握持壁板(41)的中央区域的深度。

5.根据权利要求3或4所述的塑料瓶，其特征在于，所述握持壁板(41)具有多个凹槽，穿过所述中央区域的凹槽的横截面大于位于所述握持壁板的纵向端部附近的凹槽。

6.根据权利要求3或4所述的塑料瓶，其特征在于，所述握持壁板(41)具有多个凹槽，所述凹槽布置成在所述握持壁板的中央区域形成无凸起区域。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的塑料瓶，其特征在于，所述握持壁板(41)在其中央区域具有略微凹入的凹陷处(41a)。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的塑料瓶，其特征在于，所述握持壁板(41)具有沿瓶体(9)的横向平面定向的长矩形形状。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的塑料瓶，其特征在于，所述握持壁板(41)在其中央区域的最大高度为2厘米至4厘米，其中，所述握持区域位于所述瓶子从底部算起的高度的一半和四分之三之间。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的塑料瓶，其特征在于，所述握持壁板(41)由相对于所述中央轴线(Z)倾斜的表面(34，54)纵向连接至所述瓶体的所述下部和上部，其间形成100度至150度的开启角(α)。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的塑料瓶，其特征在于，所述瓶体的所述下部(3)和上部(5)的横截面的轮廓具有给定的主要尺寸，所述握持壁板(41)的分开距离(L)为所述给定的主要尺寸的75％至90％。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的塑料瓶，其特征在于，所述下部(3)和上部(5)的横截面的轮廓总体上呈矩形，所述握持壁板(41)与所述矩形轮廓的相对的长边相平行地延伸。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的塑料瓶，其特征在于，所述瓶体的所述下部(3)和上部(5)的横截面的轮廓具有给定的主要尺寸，所述握持壁板(41)的分开距离(L)为所述给定的主要尺寸的82％。

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