CN102803081A - 加固的花瓣形容器底部 - Google Patents

Abstract

利用粗坯通过吹制或拉伸吹制获得的热塑材料制容器（1），所述热塑材料容器包括花瓣形的底部（3），所述底部设有一些凸出的支脚（4），这些支脚被低陷的谷带（8）分隔开，所述谷带从所述底部（3）的中心区（5）起径向地延伸，每个支脚（4）具有两侧翼（9），每个侧翼在侧面沿着一谷带（8）。每个支脚（4）在其每个侧翼（9）上设有一颊面（18），所述颊面侧向地凸伸在所述谷带（8）一侧。

Description

加固的花瓣形容器底部

技术领域

本发明涉及利用热塑材料制粗坯（预成型件或中间容器）通过吹制或拉伸吹制获得的容器、特别是瓶子的制造。

背景技术

容器一般包括：开放的颈部，内盛物（通常为液体或膏糊）经该颈部引入；本体，其赋予容器以其容积；和底部，底部在与颈部相反的方向上封闭本体，和形成用于在容器靠置在表面上时保证该容器稳定并进行保持的基座。

通常力求强化底部，以根据情况：

－使其耐受内盛物施加的静液压；

－对于热充填应用，使其耐受内盛物的高温所导致的热应力，该温度可能高于容器的构成材料的玻璃转化温度（例如，其玻璃转化温度约为80℃的许多PET容器可能用温度接近或超过90℃的液体进行充填）；

－对于气体应用，使其耐受由溶解在液体中的气体的压力所导致的机械应力（例如啤酒的情况）。

这些应用可以另外相互结合：某些碳酸液体可以进行热充填，或者可以经受同时增加液体温度（因此体积）和增加被加热的溶解气体的压力的巴斯德灭菌。在某些称为“含氮HR”的热充填特殊应用中，在充填后但在封堵前，将一滴液氮引入容器中，液氮在汽化后用于使（位于颈部中、液体上方的）滞死体积保持在压力下和因此避免液体冷却时容器的过大收缩。

在所有这些情况下，底部的机械强度应特别大，因此一般使用花瓣形状：底部包括一些花瓣形的凸出支脚，这些支脚由凸壁部分分隔开，这些凸壁部分被称为低谷（creux）或谷带（vallée），从底部中心起径向地延伸。支脚用于保证保持容器靠置在表面上；谷带用于吸收内盛物所施加的力（热力和机械力），特别是在充填时。

法国专利FR 2822804或它的同族美国专利US 7051889中陈述了这些问题，该专利提出带有花瓣形底部的容器，花瓣形底部设有十字形中心槽腔，所述槽腔用于在液体冷却时发生变形并伴随液体的部分收缩。

即便花瓣形底部显著地提高了容器的机械性能，但是花瓣形底部由于它们的不规则形状，导致了一些制造困难，不规则形状会在吹制时妨碍材料扩展（把使容器通过吹制成型的能力称为“吹制成型”）。实际上，一旦材料与谷带型腔处的模具接触，材料就趋向于凝固，而首先到达的正是谷带型腔。材料后来在支脚型腔中的扩展则受到阻碍，最后注意到在谷带与支脚之间的材料厚度出现不希望的变化。在某些情况下，观察到支脚中发生过度拉伸，其表现为材料发白。

因此，看来希望的是减小谷带的（与径向方向相垂直进行测量的）宽度，以便使与材料首先接触的表面最小化和因此改善容器的吹制成型。

但是，同时又希望的是加宽谷带以便增加底部的强度。

另外，希望的是尽可能地使支脚壁（或侧翼）倾斜，以便于材料在相应型腔中的扩展和因此提高容器的吹制成型。

但同时又希望使这些支脚壁尽可能竖直，以增大底部的硬度，因为过于倾斜的壁会增加底部在上面提到的应力作用下翻转的危险性。

明白的是，底部的尺寸、特别是支脚和谷带的尺寸，服从其要求是矛盾的技术规格：为赋予底部以所要求的硬度，谷带应足够宽，并且支脚应足够竖直；相反地，为赋予容器以良好的吹制成型，谷带应足够狭窄，支脚应足够倾斜。

当然，可以通过系统的实验-结果行动来寻求折中。但这种实验-结果行动是漫长的、枯燥乏味的和昂贵的，因为它需要实现许多样型。另外，结果不一定对所有应用都能保证。

发明内容

因此，本发明的一目标在于提出一种新型容器，其底部以令人满意的方式满足硬度和吹制成型的矛盾要求。

为此，本发明提出利用粗坯通过吹制或拉伸吹制得到的热塑材料容器，该容器包括设有一些凸出支脚的花瓣形底部，这些支脚被从底部中心区起径向地延伸的低陷谷带分隔开，每个支脚具有两侧翼，每个侧翼侧向地沿着一谷带，每个支脚在其每个侧翼上设有一侧向地凸伸在谷带侧上的颊面。

颊面有助于使支脚直立于谷带两侧，这增大底部的硬度，并使底部在机械上更能抵抗内盛物所施加的热应力和/或机械应力，例如在热充填的情况下或者当内盛物是碳酸液体时。

根据一实施方式，每个颊面基本是平坦的，并且与谷带的中间径向平面形成小的角度。更确切的说，颊面例如与该中间径向平面形成在10°-20°之间、优选约15°的角度。

每个侧翼也相对于谷带的中间平面倾斜，颊面与侧翼形成大于0°且小于20°的角度。

优选地，每个侧翼和从侧翼凸伸出的颊面具有在与谷带的接合部处的公共边部延伸。

颊面例如具有基本三角形的轮廓；颊面在至少一边部上通过具有双曲度的圆角与侧翼相连接。

另外，根据一特殊实施方式，底部在谷带中包括一些向外凸出的径向肋形式的加强筋，这些加强筋加固底部和例如从底部中心区附近延伸直到底部周边的附近。

附图说明

通过下面参照附图进行的描述，本发明的其它的目标和优点将体现出来，附图中：

－图1是根据本发明的容器的仰视透视图；

－图2是图1容器的底部的放大比例图；

－图3是图2底部的仰视平面图；

－图4、5和6是分别沿图3的IV-IV线、V-V线和VI-VI线的底部的剖视图；为更清楚起见，去掉了表示底部内部的后-平面线。

具体实施方式

在图1上以透视图表示容器1的下部分，所述容器利用热塑材料例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制的预成型件通过吹制或拉伸吹制得到，这里容器为瓶子。

容器1沿主轴线X延伸，所述容器包括称为本体的侧壁2、和在本体下端封闭该本体2的底部3。

底部3为花瓣形，和包括一系列支脚4，所述支脚4由向容器1外部突出的隆凸形成，支脚4从底部3的锭片形的中心区5向底部3的周边延伸，材料在该中心区处基本保持是非晶质的。

支脚4的最突出部分或顶部6同时是最宽的并形成对于容器1的底座，容器可以通过该底座靠置在平坦表面（例如桌子）上，支脚的最突出部分或顶部处于底部3的周边附近。每个支脚4具有一端面7，所述端面从顶部6向底部3的中心区5变细和以平缓坡度延伸，使得支脚4在径向截面上具有基本为三角形的形状（图4）。

如在图1-3上清楚可看到的，支脚4被谷带8分隔开，这些谷带由从底部3的中心区5径向地呈星形延伸直到底部周边的狭窄材料带形成。谷带8在径向截面上向外呈凸形（参见图4上的左侧），和在横向截面上（即沿与径向方向垂直的平面，参见图5）向外呈稍微低凹形的。

在图1-3上看到，支脚4与谷带8数量相等。在图上所示的例子中，底部3包括五个支脚4和五个谷带8，它们规则地交替和呈星形分布。该数量构成良好的折中；但是数量可以较小（但大于或等于三），或较大（但优选小于或等于七）。

每个支脚4具有两个基本平坦的侧翼9，每个侧翼9侧向沿着谷带8。更确切的说，同一支脚4的侧翼9背对背、彼此相反朝向，而两个相邻支脚4的相面对的两个侧翼9在侧面沿着同一谷带8。

每个侧翼9跟随支脚4的整体轮廓（这里为三角形），和从弯曲的上边部10延伸直到位于支脚4的顶部6附近的顶部12，其中，所述侧翼9与谷带8沿该上边部通过具有基本圆形截面的圆角11相连接（图5）。侧翼9由基本成直角的两个边部界定，这两个边部即：外边部13，其与容器1的本体2基本平行并从上边部10的外端14延伸直到顶部12；和内边部15，其与支脚4的端面7基本平行并从上边部的内端16延伸直到顶部12。

如图3和6上所示的，侧翼9不是垂直的（因为会很难、甚至不可能吹制成型该底部3），而是倾斜的，其从谷带8向顶部12展开，使得每个支脚4在横向平面中的截面（参见图6）呈具有圆形顶部的V形，或换句话说，呈具有扩宽分支的U形。

每个侧翼9相对将谷带8沿中间线切割为两个相同部分的径向平面P倾斜，并且相对该径向平面P具有在20°到30°之间的比较大的角开度A。优选地，如图5上所示的例子中那样，该角开度A为大约25°。

每个侧翼9与支脚4的端面7通过具有大半径圆弧状型廓的连接圆角（congé）17相连接。

另外，如可以在所有图中看见的，每个支脚4在其每个侧翼9上设有一颊面18，所述颊面侧向地凸伸在谷带8侧上。

颊面18基本平坦，所述颊面具有的轮廓（这里为三角形）与该颊面从其凸伸出的侧翼9的轮廓相类似。颊面18从与侧翼的上边部10重合的弯曲上边部，延伸直到位于侧翼9的顶部12附近的顶部19。可以在图4和6中看到的是，颊面18的轮廓与侧翼9的轮廓基本类似，颊面18的面积小于侧翼9的面积。颊面18由基本呈直角的两个边部界定，这两个边部即外边部20和内边部21，它们在顶部19会合，分别基本平行于侧翼9的外边部13和内边部15，同时朝颊面18内部与外边部13和内边部15错开。

如图5上所示的，颊面18没有延伸在与该颊面从其凸伸出的侧翼9平行的平面中，而是相对于该平面倾斜。更确切的说，颊面18相对径向平面P具有小于20°、优选在10°到20°之间的小的角开度B。在图5上所示的例子中，角开度B约为15°。换句话说，假定如上所述，侧翼9相对径向平面P倾斜介于20°到30°之间的角度，则颊面18相对侧翼9本身倾斜大于0°但小于20°的角度A-B。

颊面18的外边部20和内边部21与侧翼9的对应边部13、15通过具有反双曲度（或双半径）的圆角22相连接，在图中（图2和6中可以清楚看到）用S状形廓线表示所述圆角22。

在吹制时，侧翼9的大倾斜度允许材料很容易到达支脚4的型腔的底部（对应顶部6），有利于底部3的吹制成型。

要注意的是，圆角17的大半径也有利于该吹制成型。

另外，由于这些颊面出于它们的特殊形状使侧翼9处的模具型腔凹下，和因而具有吹制容器时延迟材料与颊面18处的模具接触的作用，因此颊面18的存在有利于底部3的吹制成型。因此，底部3的其它部分（尤其是谷带8与侧翼9之间的接合部）可以比已知花瓣形底部上更容易展开。另外，颊面18的存在可以避免得到良好的吹制成型性却损害底部3的硬度。实际上，颊面18的作用是使支脚4局部地竖立于谷带8的两侧，和因此防止底部3在施加于容器1上的机械应力和/或热应力作用下塌陷（例如在热充填时，或者在碳酸液体的情况下）。

具有反双曲度的圆角22以动态方式有助于该功能。实际上，在机械应力和/或热应力的作用下，圆角22趋向于蠕变和扩张并变平，这导致颊面18朝谷带8的方向展开（换句话说垂直化）。

根据图中所示的一优选实施方式，底部3另外通过在谷带8的底部并沿该谷带向容器1外凸出延伸的径向肋形式的加强筋23被加固。更确切的说，每个加强筋23沿谷带的中线，从中心区5（或中心区附近）延伸直到底部3的周边（或该周边附近）。

每个加强筋23在平面图（图3）中具有从中心区5向周边加宽的纺锤形状；在径向截面（图4）中，加强筋顺着谷带8的凸出弧形轮廓；在横截面（图5和6）中，加强筋具有向容器外鼓起的形廓。

加强筋23的功能是强化底部3。在施加于容器上的机械应力和/或热应力的作用下（例如在热充填时或者在碳酸液体的情况下），加强筋23趋向于蠕变、扩张及变平，这导致谷带8变宽，和因此导致如前面指出的防止底部3塌陷的支脚4直立性。

为达到该目标，不需要加强筋23横向地占据谷带8的整个宽度。加强筋23占据谷带8的宽度的仅一部分就足够了。因此，根据图中所示的、更特别地在图3中可看到的优选实施方式，加强筋23横向地延伸在谷带8的宽度的大约三分之一上。

另外，谷带8不一定全都设有加强筋23：可以只在这些谷带间的仅一部分谷带上设置加强筋（例如，当底部3包括偶数个谷带8时，则每隔一个谷带设置加强筋）。

Claims (9)

1.热塑材料容器（1），所述热塑材料容器利用粗坯通过吹制或拉伸吹制获得，所述热塑材料容器包括花瓣形的底部（3），所述底部设有一些凸出的支脚（4），这些支脚被低陷的谷带（8）分隔开，这些谷带从所述底部（3）的中心区（5）起径向地延伸，每个支脚（4）具有两侧翼（9），每个侧翼在侧面沿着一谷带（8），

其特征在于，每个支脚（4）在其每个侧翼（9）上设有一颊面（18），所述颊面侧向地凸伸在所述谷带（8）一侧。

2.如权利要求1所述的热塑材料容器（1），其特征在于，每个颊面（18）基本平坦，并与所述谷带（8）的中间径向平面（P）形成小角度（B）。

3.如权利要求2所述的热塑材料容器（1），其特征在于，所述颊面（18）与所述中间径向平面（P）形成介于10°到20°之间、优选约15°的角度（B）。

4.如权利要求3所述的热塑材料容器（1），其特征在于，每个侧翼（9）相对所述谷带的中间径向平面（P）倾斜；并且，所述颊面（18）与所述侧翼（9）形成大于0°且小于20°的角度（A-B）。

5.如上述权利要求中任一项所述的热塑材料容器（1），其特征在于，每个侧翼（9）和从所述侧翼凸伸出的所述颊面（18）具有在与所述谷带（8）的接合部处延伸的公共边部（10）。

6.如上述权利要求中任一项所述的热塑材料容器（1），其特征在于，所述颊面（18）具有基本为三角形的轮廓。

7.如上述权利要求中任一项所述的热塑材料容器（1），其特征在于，所述颊面（18）在至少一边部（20、21）上与所述侧翼（9）通过具有双曲度的圆角（22）相连接。

8.如上述权利要求中任一项所述的热塑材料容器（1），其特征在于，所述底部（3）在所述谷带（8）中包括向外凸出的径向肋形式的加强筋（23）。

9.如权利要求8所述的热塑材料容器（1），其特征在于，所述加强筋（23）从所述底部（3）的中心区（5）附近延伸直到所述底部的周边附近。

Images