CN102574602B - 具有开槽小面的容器 - Google Patents

Abstract

用热塑性材料例如PET制成的容器(1)，该容器的主体(2)具有至少一个限定一个可变形膜的小面(6)，所述小面由一个具有封闭轮廓的棱(7)限定，并且在所述小面上开有一个椭圆形的槽(8)。

Description

具有开槽小面的容器

技术领域

本发明涉及用材料例如PET制成的容器的领域，特别是，尽管是非限制性地，涉及可以热灌装的容器，例如瓶子。

背景技术

容器一般通过吹制或吹制拉伸注塑的预型件而制成，所述注塑的预型件首先在一个配有辐射加热元件的加热炉中成纵列前送加热，然后热插到一个模型中，所述模型配有一个限定容器的反印（contre-empreinte）的型腔。

如果普通容器可用于灌装冷液体，那么，其经不起热灌装，因为机械强度不足，该不足的机械强度通过由伴随灌装的热冲击产生的严重变形表现出来。

作为说明，热灌装时的液体温度常常超过60℃，通常达到90℃至95℃（即温度高于PET的玻璃转化温度）。

此外，用于热灌装的容器需要适当的加工和特殊的结构布置，使之不太容易变形，可持久保持其总体形状。

不管容器的全部结构特点如何，通常是加热模型壁，以增大聚合物的结晶率，从而增大材料本身的固有刚度，但是，制造方法的这个特点往往不足以生产合乎要求的热灌装的容器，必须进行结构转变。

因为必须满足节省材料的经济和工业要求，所以不能考虑增加容器壁的厚度以使之强度更大。相反，趋势是减轻重量。

因此，一般在容器上配置具有可控变形的可变形区域。因此，公知地，使容器的主体配有衬板，灌装时，衬板在温度和静水压力的结合作用下鼓起，而当液体冷却时，衬板收缩，以伴随流体体积的缩小，准确地说，一旦容器封塞，这种体积缩小不能由进入的相等体积的空气体予以补偿。

本申请人的法国专利申请FR2883258（也见其美国等同专利申请US2008/105645）中很好地述及热灌装的容器。容器具有多个中空衬板，所述多个中空衬板由梁分开且配有加强筋。

该类型的容器令人满意，并且其商业上的成功不可否认。在其容量为0.5l的实施方式中，该容器重约25g（空瓶），从而被认为是轻的，因为较之现有技术的容器减轻约3克，现有技术的容器在相同容量下的重量一般大于28克。

但是，从进一步减少材料量的方面来看，市场压力越来越大，并且本申请人希望提出这样的专利申请，进一步减小容器尤其是热灌装的容器的重量，而在机械强度方面不降低性能。

发明内容

为此，本发明提出一种用热塑性材料例如PET制成的容器，所述容器的主体具有至少一个限定一个可变形膜的小面，所述小面由一个棱限定，所述棱具有封闭轮廓并且在主体上形成一个凸出的角，在所述小面上开有一个椭圆形槽。

在过压或负压应力的作用下（例如在热灌装时，然后在流体冷却时），膜的变形因此局限在槽上或紧邻槽，在小面的其余部分变形极小。

根据一个优选的实施方式，槽平行于容器的轴线延伸。

槽的宽度不一定是恒定的；优选地，槽在其高度的三分之二处具有其最大宽度，并且槽具有例如纺锤形的型面。

优选地，槽在截面中具有V形的型面，根据一具体实施方式，所述小面本身具有一个基本上平坦的外表面。

处在小面边上的棱例如由所述小面和一个相邻区域之间的一个转接圆角（congéde raccordement）形成。

根据一个特定的实施方式，所述小面从容器的中央区域向其肩部或底部扩大。

所述小面可与一个相邻区域形成一个恒定的可以是固定的角度（例如约45°），或可变的角度（例如可连续变化的角度）。因此，根据一实施方式，所述角度从容器的上部区域向容器的下部区域减小。

根据一个特定的实施方式，容器具有两组相对于横向中平面对称的小面。

附图说明

通过阅读以下参照附图进行的描述，本发明的其它目的和优点将显示出来，附图中：

图1是本发明的容器的第一实施方式的正视图；

图2是图1的容器的四分之三面的视图；

图3是图1和2的容器的俯视透视图；

图4至6分别类似于图1至3，示出本发明的容器的第二实施方式；

图7是图1至3或图4至6的容器沿图1和4上标以线VII-VII的剖面的横剖面图；

图8是图7的容器根据插标部分VIII中的横向细部剖面图，用虚线示出膜在热灌装时的变形。

具体实施方式

附图示出容器1，这里是容量为0.5l的塑料瓶，例如PET制成的瓶，其具有几个部分，尤其是：一个主体2，该主体形成容器的体积的主要部分；一个向上开口的颈部3；一个肩部4，该肩部补足容器1的容积且在主体2和颈部3之间形成一个基本上圆锥形的接合处；以及，最后是一个底部5，该底部向下封闭主体2。

容器1沿着主轴线A延伸，所述主轴线大体上连接颈部3的几何中心与底部5的几何中心。假定容器1用于平放在水平平面上，那么，容器的轴线A限定一竖直方向，任何与轴线A正交的方向称为横向方向或径向方向。

从坯件（即已经经历第一次非最终吹制的预型件或中间容器）通过吹制拉伸而获得的该容器1，尤其用于热灌装，灌装用液体的温度可达95℃，即温度可高于容器1的玻璃转化温度，这完全取决于其材料。应当指出，PET的玻璃转化温度约为80℃。

因此，容器1设计成在热灌装时具有良好的机械强度，且在流体的后续冷却时持久保持其形状。

更确切地说，容器的主体2具有至少一个限定一个可变形膜的小面6，其在吹制结束时具有一个基本上平坦的外表面（不一定是竖直的，如后面将描述）。

所述或每个小面6设计成，在容器1进行热灌装时在对小面6施加径向压力的静水压力和趋于使材料软化的温度的结合的作用下凸起，以首先变形。

相反，小面6设计成反向变形，以便随着流体冷却引起的容器1的内部容积缩小，基本上恢复其初始的构型（即吹制后的构型），这种收缩不能通过进气补偿，因为容器在灌装后立即封塞。

与通过附加用于使容器在衬板的相邻区域中硬化的加固梁来补偿衬板的可变形特征的通常布置相反，这里容器1没有这种梁，并且每个小面6由具有封闭轮廓的简单棱7限定，其形成在小面6和围绕该小面的区域之间接合处（也称为转接圆角）。

为了获得这种简化结构——从而减轻重量，使小面6的变形集中在一个局部区域。

为此，一个椭圆形槽8呈凹形开在小面6上。该槽8具有V形横截面。槽8的形状、其取向及其尺寸取决于开有该槽8的小面6的形状、取向和尺寸。

附图示出容器1的两个实施方式：第一实施方式示于图1至3；第二实施方式示于图4至6。

第一实施方式的主体2具有基本上呈方形的横截面。主体2在中间腰部9处成拱形，构成容器1的一个互补部分，其相对于腰部9的横向平面基本上对称。因此，主体2具有一个上半部分10和一个下半部分（pied）11，上半部分在腰部9和肩部4之间延伸，下半部分在腰部9和底部5之间延伸，鉴于上述对称性，下半部分11是上半部分10在腰部9之下的镜像。

如图1至3上可见，上半部分10在其四周具有多个等距离分布的小面6。这里，小面6的数量为四个，成90°分布，但是，其数量可少一些，例如三个，成120°分布，或者数量可多一些，例如五个，成72°分布。

每个小面6在腰部9和肩部4之间竖直延伸。小面6从腰部9向肩部4（或底部5）扩大，并具有总体的桨叶形状。在两个相邻的小面6之间，主体2具有中间面12，该中间面在竖直方向上凸起（但在横截面上成直线），与小面6相反，该中间面从腰部9向肩部4（或底部5）缩小。

容器1如此成型，每个小面6及其周围区域（即中间面12、腰部9与肩部4或底部5）之间的角度在任何地方均约为45°。形成小面6的棱7的转接圆角的半径可以如图1至3所示的该第一实施方式中那样是恒定的，或者沿竖直方向变化，在小面6和中间面12之间的接合处，在腰部9一侧，转接圆角可具有较小的半径，比较而言，在肩部4或底部5一侧具有较大的半径。

槽8沿小面6的中轴线竖直延伸；槽基本上在小面6的整个高度上延伸，但是，槽的端部与小面6的上边缘和下边缘留有间距。如图1至3上可见，槽8的宽度不是恒定的。更确切地说，槽8是细长的，从正面看（尤其见图1）具有纺锤形的型面。此外，槽8在其中部相对于其横向平面不一定对称，在此情形下，在容器1的肩部4（或底部5）一侧，槽8具有较大的宽度，约在其高度的三分之二处。

同样，槽8的深度不一定是恒定的，优选地，与其宽度成比例地变化。优选地，槽8的侧面与小面6的平面形成的角度是恒定的，约为45°。

在图4至6所示的容器1的第二实施方式中，容器的腰部9形成主体2的圆柱形减缩部分，该减缩部分位于主体2的下部，并使主体分成一个上半部分10和一个下半部分11，下半部分的高度比上半部分10的高度约小一半。

下半部分11为通常的结构，并具有一系列由环形槽部分开的圆柱形凸缘，其赋予下半部分11在径向上良好的结构刚度。

小面6位于上半部分10中。小面6的数量为四个，在上半部分10的四周成90°等距离分布。如图4至6上可见，每个小面6形成一个切割成斜面的面并且从腰部9向肩部4扩大，具有头部向下的炮弹型面。每个小面6沿着一个基本上相对于容器1的轴线倾斜的平面延伸。

因此，容器1在横截面上具有基本上呈方形的形状（见图7），其对角线沿竖直轴线具有恒定的长度，且等于下半部分11的直径，而该方形的侧边的长度从下部即腰部9一侧向上即肩部4一侧逐渐减小。

如同第一实施方式中那样，上半部分10在两个相邻的小面6之间具有中间面12，与小面6相反，中间面从腰部9向肩部4减缩。相反，该第二实施方式中的中间面12具有基本上呈圆柱形的横截面，具有基本上恒定的直径，所述直径等于容器1在上半部分10与腰部9的接合处或者在下半部分11处测得的直径。应当指出，为简化起见，图7仅示出两个实施方式中容器1的横截面，第二实施方式中的中间面12的曲率在横剖面VII-VII的高度处几乎不可见。

每个小面6相对于容器1的轴线倾斜，小面6的平面与其周围区域（中间面12和肩部4）形成的角度在小面6的外廓上不是恒定的。该角度在腰部9一侧，在小面6的下端部几乎是平的（小于15°）；在小面6的上端部，在其与肩部4的接合处，约为45°。小面6的平面在小面6的两侧与每个中间面12之间的角度在这些极限值之间连续变化，从肩部4处向下至腰部9附近逐渐减小。

如同第一实施方式中那样，形成小面6的棱7的转接圆角的半径可以是恒定的，或者沿竖直方向变化。在所示的实施例中，转接圆角的半径基本上是恒定的，其宽度与小面6的平面和相邻的区域之间的角度成反比变化。

如图4至6上可见，槽8沿小面6的中轴线竖直延伸；其基本上在小面6的整个高度上延伸，但是，其端部与上边缘和下边缘留有间距。如同第一实施方式中那样，槽8的宽度不是恒定的：槽8是细长的，从正面看具有纺锤形的型面，并且在容器1的肩部4一侧，槽在其高度的三分之二处具有其最大宽度。

同样，槽8的深度不是恒定的，优选地，与其宽度成比例地变化，槽8的侧面与小面6的平面形成的角度基本上是恒定的，约为45°。

两个实施方式中容器1的状态在热灌装时，然后在流体冷却时，基本上相同。鉴于流体的温度与静水压力结合，首先，容器1增压并趋于鼓起。因此，膜趋于向外鼓起。但是，因为存在槽8，所以小面6的变形局限在槽8上或其附近，槽趋于变平坦，而小面6的其余部分整体上保持其平坦形状（见图8）。槽8的变形在其最大宽度处（这里是其高度的三分之二处），即在小面6的最大宽度处最大。

相反，在流体冷却时，容器1承受负压并且其内部容积减小，由膜的反向变形补偿。因此，槽8再闭合，直至其初始构型，甚至在负压的作用下略微超过。

因此，不是容器1配有以刚性固定梁围绕的成一整体的可变形衬板（耗材布置），而是在这里采用由简单的棱7限定的小面6，其不受或很少受变形的影响。由此形成这种大量节省材料的结构：热灌装试验表明，在等容量下（这里是0.5l），可在机械强度方面保持以前的性能，容器1（空瓶）的重量减轻15%至20%（即对于0.5升容量来说，重量小于20克）。因此，这种容器1可称为超轻容器。

正如已经提及的，槽8的形状和取向可以变化，尤其是随小面6的形状和取向而变化。实际上，优选地，槽8的取向与小面6的取向相同。例如在上述两个实施方式中，小面6竖直延伸（按照其最大尺寸），并且槽8的情况也相同。假设小面6具有另一取向（例如水平或倾斜），那么，槽8沿相同的方向延伸。

Claims (15)

1.一种用热塑性材料制成的容器（1），该容器具有一个主体（2），该容器（1）的特征在于，所述主体（2）具有至少一个限定一个可变形膜的小面（6），所述小面由一个棱（7）限定，所述棱具有封闭轮廓并且在所述主体上形成一个凸出的角；并且，在该小面（6）上开有一个椭圆形的槽（8）。

2.根据权利要求1所述的容器（1），其特征在于，所述槽（8）平行于所述容器（1）的轴线延伸。

3.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述槽（8）的宽度不是恒定的。

4.根据权利要求3所述的容器（1），其特征在于，所述槽（8）在其高度的三分之二处具有其最大宽度。

5.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述槽（8）具有纺锤形的型面。

6.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述槽（8）在截面上具有V形的型面。

7.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述小面（6）具有一个基本上平坦的外表面。

8.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述棱（7）由在所述小面（6）和一个相邻部分（4,12）之间的一个转接圆角形成。

9.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述小面从所述容器（1）的腰部（9）向所述容器的肩部或底部（5）扩大。

10.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述小面（6）与一个相邻部分（4,12）形成一个恒定的角度。

11.根据权利要求10所述的容器（1），其特征在于，所述恒定的角度约为45°。

12.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述小面（6）与一个相邻部分（4，12）形成一个可变的角度。

13.根据权利要求12所述的容器（1），其特征在于，所述可变的角度是连续变化的。

14.根据权利要求13所述的容器（1），其特征在于，所述可变的角度从所述容器（1）的上部区域向所述容器（1）的下部区域减小。

15.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述容器（1）具有两组相对于一横向中平面对称的小面（6）。

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