CN101522532A - 通过吹制或拉吹由热塑材料的预型件获得的中空主体的底部，和包括这种底部的中空主体 - Google Patents

Abstract

中空主体的底部(2)，其通过吹制或拉吹热塑材料的预型件获得，该底部(2)包括一横向支撑表面(4)，并且在该横向支撑表面(4)的两侧包括：一横向外边缘(5)；一具有横向中心部分(10)的凹形的内壁，该横向中心部分包含具有低结晶度的材料料头体(11)，该材料料头体(11)对应于所述预型件的注射点；该底部(2)包括加强肋(1)，该加强肋具有外部边缘(12)，所述外部边缘靠近所述底部(2)的外边缘(5)，这些加强肋(1)具有内部边缘(13)，所述内部边缘靠近所述横向中心部分(10)但未到达所述横向中心部分(10)，所述加强肋(1)从其外部边缘(12)直到其内部边缘(13)渐次扩宽。

Description

通过吹制或拉吹由热塑材料的预型件获得的中空主体的底部，和包括这种底部的中空主体

技术领域

[01]本发明涉及由热塑材料制成的中空主体的技术领域，尤其是涉及诸如罐体或瓶体的容器的技术领域。

[02]本发明更具体地涉及通过吹制或拉制然后吹制一注射成型的热塑材料的预型件方式获得的中空主体(注射-吹制)。

背景技术

[03]近几年来，从预先注射的预型件开始制造塑性材料的容器，已知获得相当的突飞猛进，尤其是由于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的使用。

[04]在此期间，也考虑和/或使用了其它材料，且或多或少地取得成功，作为非限制性的实例，所述其它材料例如是聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚丙烯(PP)，聚丙烯腈(PAN)或各种材料的混合或叠合。

[05]在中空主体的底部的中心，通常存在称为“料头体(pastille)”的非常低结晶度的区域，该“料头体”出自于预型件的一部分，当吹制或拉吹时，该“料头体”的一部分只是被非常轻微地拉伸。预型件的纵向轴线实际上对应于成品容器的纵向轴线。结果是，当吹制或拉吹时，PET的拉伸在容器的底部的中心几乎是不存在的，并且随着靠近容器的侧壁所述拉伸在增加。

[06]通常的双取向的(biorienté)PET制成的容器——在容器被带到大于玻璃化的过渡温度的温度时——由于应力的释放而具有较大回缩。

[07]为了解决该问题，已知长期以来进行所谓“热固”(加热定型)的热处理，其中，恰好在吹制预型件之后，并且，尽管容器仍然与吹制模具的壁接触，大约在120℃和250℃之间的温度应用于材料上几秒钟的时间。然后容器通过保持在压力下被冷却。

[08]该热处理有利于晶体的生长。在瓶体的非晶质部分中(尤其是在对应于预型件的注射点的中心区域中)，该热处理造成球粒的生长，所述球粒结晶是缓慢的且各向同性的。“料头体”的材料变成浅白色且不透明。相反，在瓶体的经受双取向的其它部分中，所述热处理增加结晶度但未形成球粒，并且未改变材料的透明度。

[09]不管容器的制造方法如何，由热塑材料制成的容器必须具有良好强度的底部。

[10]双取向的PET具有良好的机械强度和耐热强度。但是，如上文所述，容器的底部的拉伸远远小于容器的主体的拉伸，从而该底部的机械强度和耐热强度小于主体的机械强度和耐热强度。

[11]同样的问题对于颈部也存在。颈部的热处理能够增加颈部的结晶度。但是(非晶质的PET制成的)颈部的热处理导致等温结晶，该等温结晶形成球粒，所获得的热硬化的PET因此不再完全是半透明的。如果相对厚的瓶体的颈部不是半透明的是可接受的，则极少的半透明的瓶体的底部会妨碍已灌装的产品的观感。

[12]容器的底部必须耐受撞击，例如当容器完全掉落时。

[13]容器的底部必须耐受内部压力，尤其是当容器包含碳酸饮料时。内部超压可能由于充满的瓶体的储存温度的增加和/或这些瓶体的塑性材料的回缩(retrait)而产生，所述回缩通常在瓶体的制造和瓶体的填充之后两或三星期的过程中产生。

[14]瓶体以底托化的和捆扎的载货的方式被运输。因而，除了放置垫块，上层的瓶体底部置靠在下层瓶体的盖塞上，并且经受插压和挤压应力。

[15]容器的底部的任何变形都影响产品的美观和竖立储存的容器的稳固性。

[16]容器的底部必须耐受蠕变。

[17]当热式填充或巴氏灭菌时，容器在其整体中、并且尤其是在其底部，必须耐受所遇到的相当严峻的热条件。

[18]当在至多等于94℃的温度下用液体进行热式填充时，底部必须具有相对的变形幅度。当外部变冷时，也是一样的，底部应耐受负压(真空补偿)。

[19]容器的底部的任何变形都影响产品的美观和竖立储存的容器的稳固性。

[20]在容器可重复利用的情况下，容器的底部有时应耐受清洗剂。

[21]已经提出按花瓣状的底部的方式制造容器。因此，底壁通常为朝向外部凸起的形状，并且包括多个支撑部，一般为由突起形成的四到六个支撑部，所述支撑部规则地分布在底部上，并且被凸起的底壁的一部分两两分开。这些花瓣状的底部广泛地使用于包含碳酸饮料的容器。由于在充填时处于压力下，分开所述支撑部的径向凹部(creux)吸收作用力，并将支撑部的支撑面保持在基本垂直于容器的轴线的平面中。该技术方案不是总让人满意的。在内部压力的作用下，花瓣状的底部可能爆裂。当巴氏灭菌时，由于瓶体的内装物的体积的增加，花瓣状的底部不可能一直忍受(encaisser)高压。

[22]在“香槟”型肋状体的情况下，同样已经提出制造具有凹槽底部的瓶体。文件FR 2 717 443描述一种瓶体，其中，肋从底部的周边开始并且通到基本平坦的环形区域的外部界限(limite)，该环形部分围绕非晶质的凹形的中心部分。申请文件FR 2 753 435描述一种容器，该容器的底部包括未拉伸的中心部分和将该中心部分连接到容器的侧壁的周边部分，该底部设有自侧壁延伸到未拉伸的中心部分的理论极限的肋状体。该理论极限考虑了底部的中心部分(料头体)的尺寸和形状从相同系列的一瓶体到另一瓶体的轻微波动。没有任何肋状体在该非晶质的部分中不被终结(ne s′achève)。

[23]已证明，如果现有技术的底部仅仅解决了提出的某些问题，则在塌陷和随后的变形之后，没有任何底部能够恢复其初始形状，无论其充满或未充满。

发明内容

[24]本发明的目的在于提供新颖的瓶体底部结构，其个体特征的总和能够获得大于大部分的目前已知底部的强度的强度，并且使得在造成其变形(塌陷或其它变形)的应力之后“自然地”恢复其形状。

[25]对于相同的壁厚，本发明的底部将比大部分的先前已知的瓶体的底部更坚固。本发明的底部尤其在真空下具有更好的强度。

[26]对于所希望的强度，本发明的底部可以用比大部分先前已知的底部更少量的材料制成。

[27]本发明的目的还在于提供具有良好的热强度和良好的巴氏灭菌耐受性。

[28]根据第一方面，本发明涉及中空主体的底部，其通过吹制或拉吹热塑材料的预型件获得，该底部包括一横向支撑表面，并且在该横向支撑表面的两侧包括：

[29]-一横向外边缘；

[30]-一具有横向中心部分的凹形的内壁，所述横向中心部分包含具有低结晶度的材料料头体，该材料料头体对应于所述预型件的注射点；

[31]该底部包括加强肋，所述加强肋具有外部边缘，所述外部边缘靠近所述底部的外边缘，这些加强肋具有内部边缘，所述内部边缘靠近所述横向中心部分但未到达所述横向中心部分，所述加强肋从其外部边缘直到其内部边缘渐次扩宽。

[32]根据各种实施方式，所述主体的底部具有以下特征，在需要时可以组合：

[33]-所述加强肋的外部边缘未到达所述外边缘；

[34]-所述加强肋具有一底壁，该底壁的宽度在这些加强肋的整个长度上是基本恒定的；

[35]-至少一加强肋具有一垂直的对称平面；

[36]-具有对称平面的每一加强肋的两侧向的翼部在这些加强肋的远端部分、尤其是在加强肋的外部边缘附近是基本彼此相面对的；

[37]-所述具有低结晶度的材料料头体在所述横向中心部分中在外表面上凸出，该布置保证在加强肋和该料头体之间的间隔；

[38]-所述外边缘相对于所述横向支撑表面位于高度h5处，所述横向中心部分相对于所述横向支撑表面位于高度h10处。

[39]在一有利的实施方式中，除了所述加强肋之外，所述底部呈围绕一轴线的回转主体的形状，所述轴线基本垂直于所述底部的横向支撑表面。

[40]在一有利的实施方式中，所述底部在垂直的径向剖面中在所述外边缘和所述横向支撑表面之间，具有一型部，该型部：

[41]-在接近所述外边缘处，基本相切于一方向，该方向垂直于所述横向支撑表面，

[42]-在接近所述横向支撑表面处，基本相切于所述横向支撑表面。

[43]有利地，所述底部在垂直的径向剖面中在所述外边缘和所述横向支撑表面之间具有一基本为抛物线状的型部。

[44]有利地，所述底部具有环形的横向支撑表面。从该环形的横向支撑表面起且指向回转轴线，所述底部首先具有一环形的阶梯部，然后具有一基本为抛物线状的型部，该型部将该阶梯部连接到所述横向中心部分。

[45]根据第二方面，热塑材料的中空主体，所述热塑材料尤其是PET的聚酯，所述中空主体通过吹制或拉吹预型件获得，该中空主体包括一侧壁和连接到该侧壁的一底部，所述底部如上所示。

附图说明

[46]本发明的其它目标和优点将在作为非限制性的实例给出的实施方式的以下描述中显示出来，所述描述参考附图进行，其中：

[47]-图1是本发明的一实施方式的中空主体——例如一瓶体——的底部的仰视图；

[48]-图2是图1中所示的底部的侧视图；

[49]-图3是图1和图2中所示的底部的立体图。

具体实施方式

[50]除了六个径向的加强肋1外，底部2呈围绕一轴线3的回转主体的形状，所述轴线3基本垂直于其横向支撑表面4。

[51]为此并且为了简化起见，首先，将通过撇开径向的加强肋1描述底部2，所述径向的加强肋1是以下详细描述的目标。

[52]将通过从其外边缘5开始并径向地朝向回转轴线3来描述底部2。

[53]外边缘5是横向的并且基本对应于底部2和容器的侧壁(未示出)之间的接合部。该外边缘5相对于底部2的横向支撑表面4位于高度h₅处(并且当该瓶体竖立储存时，此外边缘相对于包括该底部2的瓶体的横向支撑表面4位于高度h₅处)。

[54]在外边缘5和横向支撑表面4之间，在垂直的径向剖面中，底部2具有基本为抛物线状的型部6。在外边缘5的附近，该型部6基本相切于一方向7，该方向7垂直于横向支撑表面4。在横向支撑表面4的附近，该型部6基本相切于该横向支撑表面4。因此，型部6保证在容器的侧壁(未示出)和横向支撑表面4之间的连续的、而不具有弯曲中断的解决方案。

[55]底部2具有环形的横向支撑表面4。从该横向支撑表面4开始并且指向回转轴线3，底部2具有一环形的阶梯部8，该环形的阶梯部8的宽度(径向地测量)基本等于环形的横向支撑表面4的宽度。在设有这种底部的中空主体中的超压或真空的作用下，该环形的阶梯部8能够按多层折叠风箱的方式使底部2变形。

[56]离开该环形阶梯部8并且去向回转轴线3，底部2在垂直的径向剖面中然后具有一基本为抛物线状的型部9，接着是一横向中心部分10。

[57]横向中心部分10相对于横向支撑表面4位于高度h₁₀处，该高度h₁₀大于所述外边缘5的高度h₅。

[58]轴向料头体11在横向中心部分10中凸出，该轴向料头体11朝向下部凸出，即设有所述底部2的容器的外部凸出。

[59]现将描述径向加强肋。

[60]这些径向的加强肋1具有一外部边缘12，该外部边缘靠近底部2的外边缘5。优选地，如所示，径向的加强肋1的外部边缘12未到达底部2的该外边缘5，虽然这是完全可以考虑的并且一点不会改变底部的质量；同样可能的是，交替到达所述外边缘的加强肋和其它没有到达所述外边缘的加强肋。

[61]这些径向的加强肋1具有一内部边缘13，该内部边缘靠近横向中心部分10，但未到达该横向中心部分10。

[62]每一径向的加强肋1包括底壁14和在该底壁14两侧的翼部15、16。底壁14的宽度在所述径向的加强肋的整个长度上基本恒定。在剖面图中可见，每一径向的加强肋1具有垂直的径向对称平面17，而底壁14的外廓基本与由型部6、横向支撑表面4和型部9形成的外廓一致。在垂直于其弯曲形体的平面中可见，底壁14是基本平坦的或稍微弯曲的。

[63]两侧向的翼部15、16在径向的加强肋的远端部分中、尤其是在径向的加强肋的外部边缘12附近基本彼此相面对。

[64]随着加强肋接近回转轴线3，两侧向的翼部15、16彼此越来越分开，并且加强肋越来越扩宽。从垂直于其底壁14的平面中观看这些加强肋1，在加强肋的内部边缘13附近，加强肋1因此具有非常敞开的U型截面。

[65]径向的加强肋1因此背靠中心斜道18，在该中心斜道的中心，料头体11朝向下部凸出，该中心斜道18朝向顶部由横向中心部分10界定。

[66]瓶体底部的单个特征的组合能够获得大于大部分的目前已知的底部的强度的强度。对于相同的壁厚，本发明的底部将比大部分的先前已知的瓶体底部更坚固。对于所希望的强度，本发明的底部能够用比大部分的先前已知的底部更小厚度的材料制成。

[67]包括本发明的底部的瓶体具有良好的耐热强度和良好的巴氏灭菌耐受性。由于加强肋1的存在，中心斜道18由于所述加强肋的存在而在蠕变或凹陷方面尤其被增强，所述加强肋从其远端部(其中这些加强肋具有U型截面，该U型截面带有基本平行的且短小的翼部)直到其近端部(其中这些加强肋具有非常敞开的U型截面，该U型截面带有更长或更弯曲的翼部)渐次扩宽。

[68]包括本发明的底部的瓶体在侧壁的下部上还具有良好的抗撞击性，所述加强肋在该下部伸出。所述底部完全地吸收撞击并且在能够在变形之后“自然地”恢复其初始形状。

[69]在所示的实施方式中，加强肋1数量为六，并且是基本相同的且等距的。在其它实施方式中，尤其是为了考虑底部的直径，加强肋的数量是更多或更少。加强肋可以是不同的尺寸，第一系列的加强肋可以具有比第二系列的加强肋的底壁更窄的底壁。

Claims (13)

1.中空主体的底部(2)，其通过吹制或拉吹热塑材料的预型件获得，该底部(2)包括一横向支撑表面(4)，并且在该横向支撑表面(4)的两侧包括：

-一横向外边缘(5)；

-一具有横向中心部分(10)的凹形的内壁，所述横向中心部分包含具有低结晶度的材料料头体(11)，该材料料头体(11)对应于所述预型件的注射点；

该底部(2)包括加强肋(1)，所述加强肋具有外部边缘(12)，所述外部边缘靠近所述底部(2)的外边缘(5)，这些加强肋(1)具有内部边缘(13)，所述内部边缘靠近所述横向中心部分(10)但未到达所述横向中心部分(10)，

其特征在于，所述加强肋(1)从其外部边缘(12)直到其内部边缘(13)渐次扩宽。

2.根据权利要求1所述的中空主体的底部，其特征在于，所述加强肋(1)具有一底壁(14)，该底壁的宽度在这些加强肋(1)的整个长度上是基本恒定的。

3.根据权利要求1所述的中空主体的底部，其特征在于，所述加强肋(1)的外部边缘(12)未到达所述外边缘(5)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的中空主体的底部，其特征在于，至少一加强肋(1)具有一垂直的对称平面(17)。

5.根据权利要求4所述的中空主体的底部，其特征在于，具有对称平面的每一加强肋(1)的两侧向的翼部(15，16)在这些加强肋(1)的远端部分、尤其是在加强肋的外部边缘(12)附近是基本彼此相面对的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的中空主体的底部，其特征在于，所述具有低结晶度的材料料头体(11)在所述横向中心部分(10)中在外表面上凸出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的中空主体的底部，其特征在于，所述外边缘(5)相对于所述横向支撑表面(4)位于高度h₅处，所述横向中心部分(10)相对于所述横向支撑表面(4)位于高度h₁₀处。

8.根据前述权利要求中任一项所述的中空主体的底部，其特征在于，除了所述加强肋(1)之外，所述底部(2)呈围绕一轴线(3)的回转主体的形状，所述轴线基本垂直于所述底部(2)的横向支撑表面(4)。

9.根据权利要求8所述的中空主体的底部，其特征在于，所述底部在垂直的径向剖面中在所述外边缘(5)和所述横向支撑表面(4)之间，具有一型部，该型部：

-在接近所述外边缘(5)处，基本相切于一方向(7)，该方向垂直于所述横向支撑表面(4)，

-在接近所述横向支撑表面(4)处，基本相切于所述横向支撑表面(4)。

10.根据权利要求9所述的中空主体的底部，其特征在于，所述底部在垂直的径向剖面中在所述外边缘(5)和所述横向支撑表面(4)之间具有一基本为抛物线状的型部(6)。

11.根据权利要求9或10所述的中空主体的底部，其特征在于，所述底部具有环形的横向支撑表面(4)。

12.根据权利要求11所述的中空主体的底部，其特征在于，从该环形的横向支撑表面(4)起且指向回转轴线(3)，所述底部(2)首先具有一环形的阶梯部(8)，然后具有一基本为抛物线状的型部(9)，该型部(9)将该阶梯部(8)连接到所述横向中心部分(10)。

13.热塑材料的中空主体，所述热塑材料尤其是PET的聚酯，所述中空主体通过吹制或拉吹预型件获得，该中空主体包括一侧壁和连接到该侧壁的一底部，其特征在于，所述底部是前述权利要求的任一项中所述的底部。

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