CN103298699B - 带有具有波纹内底座的基底的容器 - Google Patents

Abstract

塑料容器（1），其具有本体（5）和基底（6），基底（6）具有环形外底座（8）和可变形的膜片（10），环形外底座限定塑料容器（1）用的主放置平面（9），膜片径向地在环形外底座（8）内延伸，膜片布置成能处于两种构型：收进构型，在收进构型中，膜片（10）轴向地延伸在主放置平面（9）的上方；展开构型，在展开构型中，膜片（10）具有环形内底座（14），环形内底座呈朝塑料容器（1）外凸伸的环形凸缘的形式，轴向地延伸到主放置平面（9）的下方，限定辅助放置平面（15）；基底（6）在环形内底座（15）中具有一系列凹形区（20），凹形区形成辅助放置平面（15）的局部中断区。

Description

带有具有波纹内底座的基底的容器

技术领域

本发明涉及利用热塑性材料预成型件吹制或拉伸吹制而获得的容器如瓶或罐的制造。

背景技术

常规拉伸吹制引起材料的双取向（轴向和径向），这使最终容器具有良好的结构刚性。但是，该双取向在材料中导致残余应力，这些残余应力在热灌注（特别是用温度高于材料的玻璃转化温度的液体进行灌注）时被释放，因而导致可能使容器无法销售的容器变形。

为最小化在伴随热灌注后液体冷却的液体收缩时的容器变形，已知的是或者为容器本体配设可变形护板，可变形护板在液体冷却时，在收缩作用下弯曲，或者将容器的待变形（或者待强制变形）能力转移到基底上。

美国专利US7451886（AMCOR）和国际专利申请WO2009/050346（SIDEL）两个全都提出可变形基底的技术：在伴随液体收缩的压降作用下，基底向容器内隆起。

相对于可变形护板的技术来说，可变形基底的技术的优点在于最小化容器本体变形，尤其有利于容器美观外形。

但是，当压降太大时（例如，当灌注温度很高时），基底的变形不足以补偿容器的容积变化，常见的是本体也以非期望的方式（和以非受控的方式）发生变形。

为增大基底的行程，已知（参见文献WO2006/068511，CO2PAC）将基底设计成其可处于两个彼此远离的位置，即：基底向容器外凸起延伸的展开位置；和基底朝容器内延伸的收进位置。基底在灌注容器之前处于展开位置，而在灌注之后基底处于收进位置，以伴随由液体冷却引起的液体收缩。

但是，该技术假定了基底从其展开位置向其收进位置翻转。为使这种翻转自发产生，应当理解的是，容器中的压降必须很大。否则，这种翻转不会产生，因此变形就会转移到本体上发生。

为避免这种情况，文献CO2PAC提出利用一种工具来强制基底从其展开位置转换到其收进位置，其中借助所述工具，在基底上朝向容器内部施加压力（参见图12a至12d）。因此，该解决办案假定了这种工具间置在生产线上，但这不利于生产的简单化和生产进度。

此外，从文献WO2010/078341中已知一种容器，该容器的基底包括配有顺序成形部（称为“齿”）的环形结构。这种环形结构被认为形成一种铰接部，均匀地分布冷却真空所产生的应力。但是，在这种设计中，（金刚石形状的）齿的形成产生基底可吹制性的问题，实际上，必须使用高吹制压力以获得所述结构。

发明内容

因此，本发明旨在提出一种容器，所述容器的基底会容易发生变形（特别是无需使用工具），且其具有良好的可吹制性。

为此提出一种塑料容器，其具有本体和基底，基底具有环形外底座和可变形膜片，所述环形外底座限定容器用的主放置平面，所述可变形膜片在所述环形外底座内径向地延伸，膜片布置成能够处于两种构型：

-收进构型，在收进构型中，膜片在主放置平面的上方轴向延伸；

-展开构型，在展开构型中，膜片具有环形内底座，环形内底座呈向容器外凸伸的环形凸缘的形式，轴向延伸到主放置平面的下方，且限定辅助放置平面，

基底还在环形内底座中具有一系列凹形区（réservesencreux），凹形区形成辅助放置平面的局部中断区。

这样构造的基底具有在已灌注容器中压降的作用下增大的可变形性，同时允许空容器以内底座放置进行运输，并具有良好的可吹制性。

优选地，内底座具有呈截锥形的内区部及外区部，它们在内底座处相接合，凹形区形成通过内底座的内外区部之间的接合部。

每个凹形区例如在角度延伸范围J上延伸，使得：

$\frac{360}{2n}-10\≤J\≤\frac{360}{2n}$

其中，n是基底上的凹形区的数量，J是以度为单位表示的每个凹形区的角度延伸范围。

根据一种实施方式，每个凹形区在一角度延伸范围上延伸，该角度延伸段基本等于内底座的位于两个相继的凹形区之间的一弧形区部的角度延伸范围。

优选地，每个凹形区在大于内底座宽度的延伸长度上径向延伸。

有利地，每个凹形区在介于内底座直径的七分之一至三分之一之间的延伸长度上径向延伸。

每个凹形区例如呈马鞍形，具有双曲面。

附图说明

通过下面参照附图进行的描述，可体现出本发明的其他目标和优点，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的容器的基底的放大比例图；

-图3是图2的基底的仰视平面图；

-图4是图3的基底的侧视图，示出其放置于平表面上；

-图5是图3的基底的沿V-V剖面的剖视图。

具体实施方式

附图上示出利用热塑性材料如PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）预成型坯通过拉伸吹制制成的此处为瓶的容器1，其中所述预成型坯被预先加热到比材料的玻璃转化温度高的温度。

优选地，该容器1是HR（heatresistant的首字母缩合词）耐热型容器；在这种情况下，该容器可在模具内部拉制吹制而成，模具壁被加热以通过供热增加材料的结晶度。

容器1在上端部包括带有嘴部3的螺纹颈部2。在颈部2的接续部分中，容器1在它的上部分包括肩部4，该肩部4由侧壁或本体5接续，该侧壁或本体的总体形状为围绕容器1的主轴线X的回转对称形状。

容器1还具有基底6，基底6在容器1的下端部延伸，接续容器本体5。

容器本体5在下部分基本呈圆柱形，向下延伸直至其与基底6接合的下端部7。

基底6在接合部7的轴向延伸段中包括外底座8，外底座8呈环形凸缘的形式，限定容器1用的主放置平面9，容器通过主放置平面可平放在平表面如桌子上。

基底6还另外包括膜片10，膜片从外底座8起朝容器1的轴线X的方向径向延伸直至基底6的中央区域11，中央区域在径向上从外向内相继地包括：环形中央区部12，其基本呈平面，垂直于轴线X；然后是隆凸体（pion）13，其在基底6的中央，接续区部12，轴向地向容器1内凸起。

膜片10是可变形的；其布置成能处于两种构型：

-展开构型，其在图上以实线示出，在该展开构型中，膜片10至少部分地延伸超过主放置平面9（或者，当容器颈部朝上取向时，至少部分地延伸到主放置平面的下方），换句话说，向容器1外凸伸，

-收进构型，其在图5的剖视图上以虚线示出，在该收进构型中，膜片10未轴向延伸超过主放置平面9（或者，当容器颈部朝上取向时，在主放置平面的上方延伸），换句话说，向容器1内凸伸，因而形成基本呈截锥形的拱体。

容器1形成于膜片10的展开构型中。在该位置，膜片10具有向容器外凸起的环形凸缘，其形成环形内底座14，轴向延伸超过主放置平面9（或主放置平面的下方），限定辅助放置平面15，容器通过辅助放置平面可平放在平表面上（尤其是模具出口处的输送带上）。用A标示（图3中虚线表示的）辅助放置平面的直径，用B标示主放置平面9和辅助放置平面15之间的轴向测得的距离（图5）。

环形台阶16在内部沿着外底座8的边缘，环形台阶16轴向延伸在小段高度上，随后跟随着环形内折部（retour）17，环形内折部17在膜片10的展开位置，在基本垂直于轴线X的平面中径向延伸。

如图5上清楚可见的，膜片10具有：

-截锥形的外区部18，其从内折部17径向地向内延伸，轴向地向外（即向下）延伸，直至内底座14；

-也呈截锥形的内区部19，其从环形中央区部12起径向地向外延伸，轴向地向外（即向下）延伸，直至内底座14，内底座14因而形成外区部18和内区部19之间的凹面朝上的连接圆角。

因此，内底座14形成膜片10的最凸起（即最低）的部分。

如图上清楚所示的，特别是在图2和3上所示的，基底6在内底座14中包括一系列凹陷状形成区（réserve）20。

凹形区20径向地跨在内底座14上延伸，形成膜片10的外区部18和内区部19之间的穿过底座14的接合部。

凹形区20的主要功能是使膜片10逐渐地和柔性地从其展开构型（该展开构型是在模具中成型结束时所处的构型，以及在容器1的可能的运输期间、然后在其灌注时保持的构型）、向其收进构型（收进构型是封装之后伴随内装物冷却的容器1中压降作用下所处的构型）翻转。

每个区20总体上呈马鞍形，因此具有双曲面，即：

-从侧视图看，第一曲面凹面朝下，半径标以C（在图4上的中央可见），

–在径向剖视图看，第二曲面凹面朝上，半径标以D（在图5上的左侧示出）。

因此，凹形区20在内底座14中形成波纹，这些波纹产生辅助放置平面15的局部中断区。因此，辅助放置平面15由与内底座14的端部共面的不连续的一系列弧形区部21形成，所述弧形区部延伸在凹形区20之间，以E标示其曲率半径（图5，右侧），因此，该曲率半径为内底座14在辅助放置平面15处的曲率半径。此外，用F标示内底座14的宽度，即膜片10的外区部18和内区部19之间的接合部的宽度（在弧形区部21处径向测得），在此处，曲率半径恒定，等于E。

用G标示每个凹形区20的轴向测得的深度（即从每个凹形区20的底部到辅助放置平面15的轴向测得的距离）。

每个凹形区20具有一中央区域22，中央区域22的沿轴向仰视看的轮廓（图3）呈菱形，具有后文所述的双曲面。该中央区域22与相邻的弧形区部21的接合利用凹面朝上的连接圆角23实现，连接圆角23的以H标示的曲率半径与半径C（绝对值）相近。中央区域22与膜片10的外区部18和内区部19的接合利用凹面朝上的连接圆角24实现，连接圆角24的以I标示的曲率半径与半径C和D相比尽管绝对值上略小，但相近。

用J标示每个凹形区20的角度延伸范围（extensionangulaire），用K标示弧形区部21的角度延伸范围，两者均在围绕轴线X在辅助放置平面15中测得。

优选地，凹形区20的数量n为3至7个之间，角度延伸范围J（以“度”表示）优选验证以下不等式：

$\frac{360}{2n}-10\≤J\≤\frac{360}{2n}$

根据图3上所示的一实施方式，凹形区20的角度延伸范围J与弧形区部21的角度延伸范围K相近。优选地，角度延伸范围J、K基本相等。在基底6具有均匀分布在内底座14的周边上的五个凹形区20（n=5）的所示实施方式中，角度延伸范围J和K约为35°。

此外，用L标示凹形区20的径向延伸长度。该径向延伸长度L大于底座宽度F（优选地，甚至大于或等于底座宽度F的三倍）；此外，优选地，径向延伸长度L为内底座14的直径A的七分之一至四分之一之间。在图3上所示的实施方式中，L约等于直径A的六分之一。

应当注意的是，图上可见的线条用于更好地示出凹形区20（更确切的说，中央区域22及环绕区域的连接圆角23、24）的轮廓，但是，绝不意味着这些不同区域22、23、24之间存在间断性。尖锐边棱的存在会使得：在膜片翻转时，引起内底座附近的材料曲面的局部很大变化，而促使裂缝出现。这种风险借助于凹形区20而得以避免，凹形区20的曲面变化是逐渐的，这此外还提高了容器的可吹制性。

图5上可看到，膜片10在从其展开构型（实线）向其收进构型（虚线）翻转的在内底座处测得的行程较大。更确切的说，以M标示的该行程基本等于两个放置平面9、15之间的距离B的两倍，或者优选地，基本等于距离B与台阶16的以N标示的高度之和的两倍。由于膜片10的构型、特别是由于凹形区20的尺寸和形状所引起的膜片翻转的渐变性，而允许这种较大的行程M。

这种较大的行程可最大程度避免变形转移到本体5上，所述变形伴随着液体冷却所导致的容器1内部容积和（限定在液体和封闭容器1的封盖之间的）头部空间中存在的空气的减少。

为制造刚描述的容器1，优选地采用在模具内拉伸吹制的技术，所述模具具有限定下开口的侧壁、和模底，所述模底相对于模具壁能在下述位置之间活动：

-在吹制开始时所处的低位，在该低位，模底与向下的开口分开，以及

-吹制结束时所处的高位，在该高位，模底封闭开口，向上压整容器1的基底6的材料。

称为击打（boxage）的该技术，一方面可增大基底的拉伸系数，有利于其机械刚度，另一方面可有利于膜片10、尤其在凹形区20处的成型（prised’empreinte）。

Claims (7)

1.塑料容器(1)，所述塑料容器具有本体(5)和基底(6)，所述基底(6)具有环形外底座(8)和可变形的膜片(10)，所述环形外底座限定所述塑料容器(1)用的主放置平面(9)，所述膜片径向地在所述环形外底座(8)内延伸，所述膜片布置成能处于两种构型：

-收进构型，在所述收进构型中，所述膜片(10)轴向地延伸在所述主放置平面(9)的上方；

-展开构型，在所述展开构型中，所述膜片(10)具有环形内底座(14)，所述环形内底座呈朝所述塑料容器(1)外凸伸的环形凸缘的形式，轴向地延伸到所述主放置平面(9)的下方，限定辅助放置平面(15)，

所述塑料容器(1)的特征在于，所述基底(6)在所述环形内底座(14)中具有一系列凹形区(20)，凹形区(20)径向地跨在所述环形内底座(14)上延伸，所述凹形区形成所述辅助放置平面(15)的局部中断区，所述辅助放置平面(15)由与环形内底座(14)的端部共面的不连续的一系列弧形区部形成，所述弧形区部延伸在凹形区(20)之间。

2.根据权利要求1所述的塑料容器(1)，其特征在于，所述环形内底座(14)具有外区部(18)和内区部(19)，所述外区部和内区部均呈截锥形，在所述环形内底座(14)处相接合；并且，所述凹形区(20)形成所述外区部(18)和内区部(19)之间的穿过所述环形内底座(14)的接合部。

3.根据权利要求1所述的塑料容器(1)，其特征在于，每个凹形区(20)在角度延伸范围J上延伸，使得：

$\frac{360}{2n}-10\≤J\≤\frac{360}{2n}$

其中，n是所述基底上的凹形区的数量，而J是以度为单位表示的每个凹形区(20)的角度延伸范围。

4.根据权利要求1所述的塑料容器(1)，其特征在于，每个凹形区(20)在一角度延伸范围J上延伸，所述角度延伸范围等于所述环形内底座(14)的位于相继两个凹形区(20)之间的一个弧形区部(21)的角度延伸范围K。

5.根据权利要求1所述的塑料容器(1)，其特征在于，每个凹形区(20)在大于所述环形内底座的宽度F的延伸长度L上径向地延伸。

6.根据权利要求1所述的塑料容器(1)，其特征在于，每个凹形区(20)在介于所述环形内底座(14)的直径A的七分之一至三分之一之间的延伸长度L上径向地延伸。

7.根据权利要求1所述的塑料容器(1)，其特征在于，每个凹形区(20)呈马鞍形，具有双曲面。