CN102317176B - 底部配设有具有双底的柔性拱顶的容器 - Google Patents

Abstract

塑料容器（1），其包括一主体（5）和在容器的下端部延伸的一底部（6），主体在其与底部的接合处具有外直径C，在容器中，底部具有环形外底座（9），该环形底座具有按照公式（I）预设的横向直径B，以及可变形拱顶（10），该可变形拱顶在环形外底座的内部延伸且在展开位置，其向容器的外部凸出并界定出一环形内底座（14），该环形内底座具有按照公式（II）预设的横向直径A。

Description

底部配设有具有双底的柔性拱顶的容器

技术领域

本发明涉及容器的制造，容器例如是通过对热塑材料制成的瓶坯的吹塑或拉伸吹塑获得的瓶或壶。

传统的拉伸吹塑会导致材料的双向拉伸（轴向和径向），从而为容器成品提供良好的结构硬度。然而，双向拉伸在材料中导致产生残余应力，当（尤其以具有大于材料的玻璃化转变温度的液体）进行热灌装时，所述残余应力被释放，并引起可能使其不适于出售的容器的变形。

背景技术

在热灌装时为了减少容器的变形，已知通过被称为热定型（由英语术语“heat set”翻译而来的法语）的热处理完成拉伸吹塑，通过所述热处理，将刚刚成形的容器，与在一预设期（通常为几秒钟）内加热到120°C和250°C之间的温度的模具的壁体接触。

然而，热定型仅能解决容器与热灌装相关的部分变形问题。实际上，在冷却时，在封闭容器内冒出的液体和气体，会经受容积减少，使容器趋于收缩。

已经设计了多个解决方案来减少所述收缩带来的明显影响。所述解决方案通常涉及容器的形状。

因此，已经提出为容器的主体配设可变形板，在液体冷却时，所述可变形板在收缩的作用下弯曲。所述解决方案已经得到证明，但是，其不完全令人满意，因为由于主体的柔性特征，将其握于手中变得不可靠。

因此已经提出，把容器的自变形能力（或以强制方式变形）转移到底部上，从而使其适应伴随其冷却产生的液体收缩。因此，文献WO2006/068511提出一容器，该容器的底部可以采用两个位置，即在其中底部向容器外部延伸凸出的展开位置，以及在其中底部向容器内部延伸的缩进位置。在灌装容器之前，被底部采用的是展开位置，而在灌装容器之后，被采用的是缩进位置，以配合由其冷却导致的液体收缩。从展开位置到缩进位置可以通过一工具使力，借助该工具，朝向容器内部在底部上施加压力（参考图12a至12d）。得益于所述设置，可能使主体获得硬度，从而有利于将容器握于手中。

然而，制造所述类型的容器会产生装卸困难。实际上，底部展开的容器应从吹塑位置被转移到灌装位置，随后从灌装位置转移到底部翻转位置。可以设计通过颈部下方的夹持爪来运输容器，容器被悬挂于所述夹持爪上。

然而，所述装卸会导致因需要使传输装置同步而产生的应力。此外，其不允许把容器存储在缓冲区中以抵消生产线上的颠动。这就是为什么优选地要借助配设有传输带的传送装置来进行运输，容器通过其底部被搁置在传输带上。然而，由于因凸出的底部的圆锥形而使底座具有较小的尺寸，容器表现地不稳定且翻倒（以及因此堵塞传输装置）的风险提高。

为了限制运输中容器翻倒的风险，某些设计者借助于配设有小杯的稳定装置，凸出的容器底部容纳在小杯中，参照文献US2007/0051073（特别见图5C）。

所述解决方案乍一看有作用，但其需要容器被正确定位在其小杯中，否则依然会增加翻倒的风险。由于该装卸处理在把容器定位在稳定装置中时需要很大的精确度，因此会导致产生近似于使用夹持爪传输装置引起的应力，正如我们已经解释过，所述应力对现有应用看来是不利的。

发明内容

本发明旨在提出一种能改进配设有凸出底部的容器的传输安全性的解决方案。

为此，本发明提出一种塑料容器，其包括一主体和在容器下端部延伸的一底部，主体在其与底部的接合处具有一外直径C，在容器中，底部具有：

－环形外底座，其具有预设的如下横向尺寸B：

$0.95\≤\frac{B}{C}\≤1$

－可变形拱顶，其在环形外底座的内部延伸，且其在展开位置，向容器的外部凸出并界定出环形内底座，该环形内底座具有预设的如下横向尺寸A：

$1.2\≤\frac{B}{A}\≤1.4$

如此被设定尺寸的容器不仅当其基于其外底座时（在灌装之后并伴随液体冷却时翻转拱顶后），而且当其基于其内底座时（在灌装之前），都具有增加的稳定性，相对于已知的容器，稳定性向底部的周边偏移（deporter）。

比例如是0.98。

按照第一实施例，比是1.32。

按照另一实施例，比是1.23。

此外，优选地，容器在拱顶的展开位置，在外底座和内底座之间具有如下的轴向间距h：

$0.01\≤\frac{h}{C}\≤0.1$

按照第一实施例，比是0.08。

按照第二实施例，比是0.014。

此外，优选地，容器在主体和底部的接合处具有连接倒圆角，该连接倒圆角具有如下半径：

$\frac{r}{C}\≤\frac{1}{100}$

主体的切线，在其与底部的接合处附近，优选地与容器的主轴线形成小于30°的角。

在一特定的实施例中，主体在其与底部的接合处附近，基本为圆柱形，上面提及的角因此差不多为零。

附图说明

通过阅读以下参考附图进行描述，本发明的其它目的和优点将显现出来，在附图中：

－图1是示出按照本发明的第一实施方式的容器的正视剖面图；

－图2是示出图1的容器的底部在展开位置的详图；

－图3是示出底部在缩进位置的类似于图2的视图；

－图4是示出按照第二实施方式的容器的正视剖面图；

－图5是示出图4的容器的底部在展开位置的详图；

－图6是示出底部在缩进位置类似于图5的视图；

具体实施方式

在图1和图3上，已经示出容器1的两实施例——在所述情况下是具有粗颈的瓶体——通过对例如PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）的热塑材料制成的瓶坯进行拉伸吹塑来实现。所述容器优选地是HR型，且为此通过在模具内部进行拉伸吹塑被制造，所述模具的壁体被加热，从而能通过热输入提高材料的结晶率。

容器1在一上端部包括设有饮嘴3的带螺纹的颈部2。在颈部2的延长线上，容器1在其上部包括由侧壁或主体5延长的一肩部4，其具有围绕容器1的主轴线X形成的整体对称的回转形状。

容器1还包括底部6，该底部在主体5的延长部分中的容器1的下端部延伸。

如图2和5中清晰可见，主体5在容器的下部中基本为圆柱形且向下延伸直到下端部7，在所述下端部其与底部6接合。底部6在紧靠所述接合处7的附近，包括环形凸缘8，所述环形凸缘在以下描述的一特定构型中形成一环形外底座9，容器1可以通过该外底座被平放在一平面上，例如（通常使用的）桌面或输送带的上表面（用于允许其生产线上装卸）。

底部6还包括一拱顶10，该拱顶从外底座9向拱顶的内部，即容器1的轴线X方向延伸。

拱顶10可变形且可以采用两位置，即：

－如图2和图5所示的一展开位置，在该展开位置，拱顶10相对于外底座9至少部分向容器1的外部（即颈部2的反方向）延伸凸出；

－如图3和图6所示的一缩进位置，在该缩进位置，拱顶10相对于外底座9向容器1的内部（即颈部的方向）延伸凸出。

拱顶10包括一环形薄膜11，该薄膜从凸缘8开始在其延长线上朝轴线X的方向延伸，且向容器1的外部凸出。在拱顶10的展开位置，薄膜11围绕轴线X呈回转截锥形。

拱顶10还包括环形中部12，该环形中部具有朝容器1的外部的凹形小杯形状，所述环形中部在薄膜11的延长线上朝向轴线X的方向延伸，且向容器1的内部延伸凸出。

因此，薄膜11和中部12在它们的接合处共同界定出一环形顶部13，该顶部在拱顶10的展开位置，构成容器1的最下方的区域（保持垂直于向上开口的颈部12）且如此形成内底座14，通过所述内底座，容器可以被平放在一平面上，例如桌面或输送带上表面。

拱顶10最后在中部12的延长线上包括中心定位销15，该定位销围绕轴线X延伸，向容器1的内部凸出。

注意到：

－A是内底座14的直径；

－B是外底座9的直径；

－C是在与主体5的接合处7处测得的底部6的外直径；

－h是拱顶10的轴向延伸，在拱顶10的展开位置，等于内底座14和外底座9之间的轴向间距。

尽管术语“直径”通常指围绕轴线呈回转对称（此处是所述情况）的物体的横向尺寸，在本文中，将其推广到不具有回转对称的容器上，且因此，横剖面的轮廓将是例如方形、椭圆形等。在所述情况下，术语“直径”因此更一般是指在容器1的全部对称平面中——或包含轴线X的全部平面中——测得的横向尺寸（宽度）。

内底座14和外底座9被设定尺寸成能使平放的容器1无论在拱顶10的展开位置（容器1基于内底座14的位置）还是其缩进位置（容器1基于外底座9的位置）都获得大的稳定性。

为此，直径A、B和C按照以下关系式相互关联：

（1） $0.95\≤\frac{B}{C}\≤1$

且（2） $1.2\≤\frac{B}{A}\≤1.4$

关系式（1）显示，外底座9在与主体5的接合处7向底部6的周边最大程度地偏移。在所述接合处7，其对应于主体5的下端部，主体5的切线与容器1的轴线X形成小于30°的较小的角（在所示示例中，主体5呈回转圆柱形，因而该角基本为零）。在拱顶10的缩进位置，容器1的稳定性获得增加。可确定的是，在所示实施例中，比约是0.98。

关系式（2）显示，当所涉及的直径B和A比足够接近1时，然而，由于软薄膜11的存在，所述两直径之间的间距是不可避免的。由关系式（2）主张的范围保证了先天矛盾的两对象之间的良好的折中，即一方面是直径A的最大化（即比的最小化），从而有利于容器1在拱顶10的展开位置的稳定性，以及另一方面，是薄膜11的径向延伸的最大化（即比的最大化），从而使拱顶10向其缩进位置的无损性翻转，且至少所述翻转不会导致出现开裂或诱发断裂。在图1至3所示的第一实施例中，比是1.32；在图4至6所示的第二实施例中，比是1.23。

关系式（1）和（2）还可以相互结合，用来表达直径A和C之间的直接关系：

（3） $0.65\≤\frac{A}{C}\≤0.85$

所述关系式以不同的方式表达出上述提到的折中，内底座14的直径A的值也尽可能接近外底座9的直径C的值，从而在拱顶10的展开位置使底座14的宽度最大，同时在底部6的周边（直径C）和内底座14（直径C）之间安排足够的空间，以便一方面安设尽可能大地向底部6的周边偏移的外底座9（直径B）（关系式（1）所体现），另一方面安设间置在两底座9和14之间的软薄膜11。在图1至3所示的第一实施例中，比是0.74；在图4至6所示的第二实施例中，比是0.80。

此外，在展开位置，拱顶10的轴向延伸h的值应足够大，以在翻转拱顶10时，赋予容器1的容积的恰当减少，该恰当减少对应于因冷却导致的在头部空间中存在的液体和气体的容积减少的累积（由液体和关闭容器的塞子之间确定）。然而，两应力对立地，趋向于使拱顶10在展开位置的轴向延长h最小化：一方面，为了稳定性，必须不太增加容器1的整体高度；另一方面，必须便于拱顶10的翻转。使延伸h与底部6的直径C相关联，同时使所述两尺寸之比保持在一预定的范围内的以下关系式，提供对立的两应力之间的良好的折中。

（4） $0.01<\frac{h}{C}<0.1$

换言之，轴向延伸h的值介于底部6的直径C的值的百分之一和十分之一之间。在图1至3所示的第一实施例中，比是0.08。当实施例中的比接近所主张的范围的上限时，所述实施例对应的情况是容器中伴随液体冷却产生的凹陷可能显示不足以引起拱顶10的翻转。因此可以通过一工具来强制拱顶10进行翻转，通过所述工具，可以对拱顶，例如在销部15处施加上升的作用力。在由图4至图6的实施方式所示的第二实施例中，比是0.014。在该第二实施例中的接近所主张的范围的下限时，该第二实施例对应的情况是在容器中伴随液体冷却产生的凹陷足以引起拱顶10的翻转，而不需要通过一工具来强制进行所述翻转。

此外，正如图上可见，且更确切地在图2、3、5和6上可见，容器1的主体5和底部6之间的连接倒圆角——其形成界定外底座9的凸缘8的外部，与常规容器相比，具有比直径C更小的曲率半径r。

更确切地，尺寸r和C优选地证实以下关系式：

（5） $\frac{r}{C}\&le;\frac{1}{100}$

外底座9的硬度在这种情况下增加。因此，实际上，对于100mm的底部直径C（例如对于容积2L的瓶），优选地，连接倒圆角的半径r小于1mm。对于60mm的直径C（例如对于容积为0.5L的瓶），连接倒圆角的半径r小于0.6mm，例如是0.5mm。

为了制造满足由关系式（5）确定的尺寸要求的容器1，优选地，将在模具内借助拉伸吹塑技术，所述模具包括限定下开口的一侧壁且以及一模具底部，该模具底部相对于模具的壁体在以下两位置之间活动：

－吹塑开始时所采用的低位置，其中，模具底部与向下的开口被隔开，

－吹塑结束时所采用的高位置，其中，模具底部封闭开口且将容器1的底部6的材料向上推。

被称为boxage的所述技术可以提高容器1的拉伸率，有利于其机械强度。通过使用在下开口处其直径基本等于侧壁的直径的模型底部，可以减小容器1的主体5和底部6之间的连接倒圆角的半径r，到符合关系式（5）所主张的值。

Claims (9)

1.一种容器，用于进行热灌装，所述容器通过对热塑材料制成的瓶坯的吹塑或拉伸吹塑而获得，该容器包括一主体和在所述容器的下端部延伸的一底部，所述主体在其与底部的接合处具有外直径C，所述容器的特征在于，所述底部具有：

－环形外底座，其预设的横向尺寸B如下：

$0.95\&le;\frac{B}{C}\&le;1$

－在一展开位置和一缩进位置之间可变形的柔性的拱顶，在所述展开位置，所述拱顶相对于所述环形外底座向所述容器的外部延伸凸出，在所述缩进位置，所述拱顶相对于所述环形外底座向所述容器的内部延伸凸出，

－所述拱顶包括一环形的软的薄膜和一环形的中部，所述中部具有朝所述容器的外部的凹形小杯形状，所述薄膜和所述中部在它们的接合处共同界定出环形顶部，该环形顶部在所述拱顶的展开位置，形成所述容器的底部用的环形内底座，所述环形内底座的预设的横向尺寸A如下：

$1.2\&le;\frac{B}{A}\&le;1.4$

－所述拱顶在所述中部的延长线上包括中心定位销，所述中心定位销围绕所述容器的主轴线延伸，向所述容器的内部凸出，

－所述容器在所述拱顶的展开位置，在所述环形外底座和所述环形内底座之间的轴向间距h如下：

$0.01\&le;\frac{h}{C}\&le;0.1$

－所述容器能够在灌装之后并伴随液体冷却的所述拱顶翻转到缩进位置之后，通过其环形外底座平放，所述容器能够在所述拱顶处于展开位置时在热灌装之前通过其环形内底座平放。

2.按照权利要求1所述的容器，其中，是0.98。

3.按照权利要求1或2所述的容器，其中，是1.32。

4.按照权利要求1或2所述的容器，其中，是1.23。

5.按照权利要求1所述的容器，其中，是0.08。

6.按照权利要求1所述的容器，其中，是0.014。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的容器，所述容器在所述主体和所述底部之间的接合处具有一连接倒圆角，该连接倒圆角的半径r如下： $\frac{r}{C}\&le;\frac{1}{100}.$

8.按照权利要求1至7中任一项所述的容器，其中，所述主体在所述主体与所述底部的接合处附近的切线与所述容器的主轴线形成小于30°的角。

9.按照权利要求8所述的容器，其中，所述主体在其与所述底部的接合处附近基本为圆柱形。