CN104136329A - 包括具有星状截面的拱形底部的容器 - Google Patents

Abstract

S001 B098 WO-B1217版本：TQD包括具有星状截面的拱形底部的容器摘要塑料材料制成的容器(1)，所述容器包括主体(2)和底部(4)，主体沿主轴线(X)延伸，底部在主体(2)的下侧位于主体的延长部分中，底部(4)包括：环形的底座(5)，其规定承靠面(6)；锥形的拱形部(10)，其从底座(5)附近向容器(1)内部延伸，直到中心顶部(12)，拱形部(10)在横向截面上具有内切在两个圆(13，14)之间的星状型面，两个圆的直径(D1，D2)之比大于或等于0.7。

Description

包括具有星状截面的拱形底部的容器

技术领域

本发明涉及从塑料材料制成的粗坯(已经历一或多个预吹制操作的预型件或中间容器)通过吹制或拉伸吹制获得的容器。

背景技术

容器的吹制制造包括引入步骤和注入步骤，引入步骤在于在具有容器型腔的模具中引入粗坯，所述粗坯预先地被加热到大于预型件的组成材料(如PET)的玻璃转化温度的一温度，注入步骤在于在粗坯中注入承压流体(如空气)。通过滑动杆进行的拉伸可使吹制变完整。

这种技术长期以来是公知的。同样公知的是，在吹制或拉伸吹制时材料所经历的分子双定向(轴向的和径向的)对于以确定的方式赋予容器以足够的机械强度而言有时过小。这种强度缺失尤其是影响容器底部，容器底部经历较大的动态应力(在填充时)和较大的静态应力(在填充后，通过内盛物单独的压力产生)。

已知地，通过赋予容器底部以凹形形状来对容器底部进行加固，所述凹形形状限定用于耐抗前述应力的拱形部。仅仅存在这类拱形部会显得是不足够的，还提出通过径向肋条对拱形部进行加固，参照例如美国专利文献US 4 525 401。

不过这种结构假定，出于由肋条产生的增厚，给予底部以材料添加。由此使得，一方面容器的重量增加，这与现今节约材料的趋势相悖。

另一方面，由此产生吹成型性(将容器通过吹制成形的能力命名为“吹成型性”，即材料合适地贴合模具型腔的能力)的难度，这是因为，材料的厚度使材料在对应肋条的模具型腔中的蠕变变得困难。

一常见的解决方案从而可在于增大吹制压力，不过这种解决方案需要向上修改气动注入线路的能力，不利于制造方法的能量平衡。

另一解决方案在于：通过为此另外使用一特定模具来压整容器底部的组成材料，所述特定模具配有在平移方面活动的模底，模底将压整材料(特别是参照欧洲专利文献EP 1 069 983)。压整引起材料的变形率增大和从而其结晶度的机械性增大，压整阶段赋予容器底部以其最终形状。

不过这种技术，被称为“冲击”，并不保证底部的硬度是足够的和并不使制造商免于使用特定的形状，而这些特定形状仍经受吹成型性的限制。

因此持续需要提出能够赋予底部以在吹成型性和结构硬度之间的良好折中的形状(特别是用于耐抗在容器中由过压产生的变形，典型地当内盛物是碳酸饮料时)。

发明内容

为了响应这种需要，提出一种塑料材料制成的容器，所述容器包括主体和底部，主体沿主轴线延伸，底部在主体的下侧位于主体的延长部分中，底部包括：

-环形的底座，其规定承靠面；

-锥形的拱形部，其从底座附近向容器内部延伸，直到中心顶部，这种拱形部在横向截面上具有内切在两个圆之间的星状型面，两个圆的直径之比大于或等于0.7。

该底部同时提供良好的结构硬度和良好的吹成型性，同时不需要增加材料，获益容器的轻质性。

可设置多样的附加特征，单独地或作为组合：

-直径之比在0.8到0.9之间；

-拱形部包括一系列的小平面，小平面之间在横向平面中限定钝角的角度；

-在小平面之间的角度大于或等于100°；

-拱形部具有两个叠置部分，即具有锐角的基本锥形的下部部分和具有钝角的基本锥形的上部部分，下部部分从底座附近延伸直到中间接合区域，上部部分从中间接合区域延伸直到中心顶部；

-拱形部的下部部分和上部部分具有相等的或几乎相等的轴向伸展部分；

-拱形部的下部部分在轴向截面上具有凹度朝向容器的主轴线方向的曲形型面；

-拱形部的上部部分在轴向截面上具有凹度反向于容器轴线的曲形型面；

-在轴向截面上，下部部分和上部部分的曲形型面具有各自的曲率半径R1和R2，如R2/R1之比在0.6到1之间；

-拱形部具有轴向测量的高度H，底座具有横向测量的宽度d，这些尺寸之比H/d大于0.25。

附图说明

通过阅读参照附图进行的一优选实施方式的说明，本发明的其它目的和优点将得到展示，附图中：

-图1是根据第一实施例的塑料材料制成的容器的仰视透视图；

-图2是图1的容器的底部的放大比例透视图；

-图3是图2的底部的仰视平面图；

-图4是前述附图的容器底部沿图3的剖面IV-IV的截面；

-图5是沿图4的剖面V-V的截面；

-图6是与图2相似的视图，示出根据第二实施例的容器底部；

-图7是图6的底部的仰视平面图；

-图8是沿图7的剖面VII-VII的截面；

-图9是沿图8的剖面IX-IX的截面；

-图10是沿图8的剖面X-X的截面。

具体实施方式

在图1上示出容器1，容器从热塑性材料如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的预型件通过拉伸吹制制成。

该容器1包括主体2，主体的整体形状呈围绕主轴线X的圆柱形形状。主体2在上端部通过形成饮口的颈部3和在下端部通过底部4延长。

底部4包括底座5，底座呈环状凸缘的形状(在此情况下是环形的)，底座延伸到主体2的延长部分中并由连续的和环形的面轴向地终止，所述连续的和环形的面形成容器的下端部并限定垂直于容器1轴线X的承靠面6，通过承靠面容器可稳定地置于比如桌子的平面上。

如在图3上可见的，将横向测量的主体2的外宽标记为D。当主体2是旋转对称的时，该外宽D对应于直径。承靠面6垂直于容器1的轴线X。

如在图4和图8上可见的，承靠面6在标记为d的宽度上径向地延伸，在容器1是旋转对称的示例中，该宽度对应于直径。底座5通过大半径倒圆角7从外连接到主体2；承靠面6的直径d和主体的外直径D优选地包括在0.65到0.9的比例中。在示例中，该比例大约为0.7：

$\frac{d}{D}\≅0.7$

通过呈小半径倒圆角形状的环形颊面8，底座5向容器1内部连接到锥形的膜片9，锥形的膜片具有敞开的顶角(在示例中，该角度为大约135°)和具有较小的径向伸展部分。

底部4此外包括锥形的拱形部10，拱形部从膜片9的内边部11向容器1内部延伸，直到中心顶部12。从膜片9的内边部11(考虑到膜片9的较小的径向伸展部分，内边部仍位于底座5附近)直到顶部12，拱形部10在横截面(垂直于轴线)上具有星状型面。

如在图5、图9和图10上可见的，该星状型面内切在(虚拟的)内圆13和(虚拟的)外圆14之间，内圆和外圆各自具有直径D1和D2，直径D1和D2的比例大于或等于0.7。根据在附图上所示的一优选实施方式，该比例在0.8到0.9之间：

$\frac{D1}{D2}\≥0.7$

和优选地：

$0.8\≤\frac{D1}{D2}\≤0.9$

换句话说，由拱形部10的型面(横截面上)形成的星状部具有分支部分15，分支部分的径向伸展部分相对于星状部的外半径(或外直径)是较小的。

拱形部10从而包括一系列小平面16，所述的小平面成对集中，限定星状部的分支部分15。在横截面中测量并分别标记为A和B(图5)的、在同一分支部分15的小平面16之间的角度以及在相邻的两分支部分15的两相邻小平面16之间的角度，优选地是钝角。

更为确切地说，这些角度A、B有利地大于或等于100°。在示例中，角度A和B分别地大约为100°和150°。

拱形部10具有轴向伸展部分(或高度)，在底座5和顶部12之间轴向地测得，标记为H。如在附图上可见的，尤其在图4和图8上，拱形部10有利地是深的，即拱形部的高度H相对于底座5的直径不是可以忽略的，比例H/d大于0.25。在示例中，该比例为大约0.3。

在附图上示出底部的两个实施例。

在第一实施例中，在图1到图5上所示，拱形部10是整体的并连续地从膜片9延伸直到顶部12。

拱形部10优选地在轴向截面(图4)具有凹度朝向容器1的轴线X的曲形型面。在示例中，拱形部的曲率半径，标记为R0，大于或等于底座的直径：

R0≥d

拱形部10在顶部具有平均锐角C，在70°到90°之间。在示例中(参照图4)，该顶部平均角度C为大约80°。

在第二实施例中，在图6到图10上示出，拱形部10是阶梯形的和包括两叠置部分，即在底座5一侧的下部部分17和在顶部12一侧的上部部分18。

根据第一示例参照图2到图5在上文所展示的拱形部10的特征，每个特征适合于根据第二示例的拱形部10的下部部分和上部部分。特别地，下部部分17和上部部分18两者都在截面上具有内切在内圆13和外圆14之间的星状型面，内圆和外圆各自具有直径D1和D2，比例D1/D2大于0.7(图9和图10)。

下部部分17从膜片9的内边部11(在底座5附近)延伸直到位于拱形部10约半高处的中间接合区域19，而上部部分18从中间接合区域19延伸直到拱形部10的顶部12。

下部部分17基本上是锥形的，在顶部具有锐角E，该顶部的角E优选地在40°到60°之间，和例如为大约50°，如在图8上所示的角。

上部部分18基本上是锥形的，在顶部具有钝角F，该顶部的角F优选地在100°到120°之间，和例如为大约110°，如在图8上所示的角。

中间接合区域19(在该位置在下部部分17和上部部分18之间产生凹处)位于拱形部10的约半高处，下部部分17和上部部分18具有轴向伸展部分(或高度)，分别地标记为H1和H2，是相等的或几乎相等的，如：

$H1\≅H2\≅\frac{H}{2}$

有利地，和如在图8上可见的，下部部分17在轴向截面上具有凹度朝向容器1的轴线X方向的曲形型面，而上部部分18在轴向截面上具有凹度反向于轴线X的曲形型面。换句话说，在中间接合区域19的位置，拱形部10的凹度在下部部分17和上部部分18之间是倒置的。

下部部分17和上部部分18优选地具有各自的曲率半径，标记为R1和R2，R1和R2是相同量值的和与承靠面的半径差不多。

$R1\≅R2\≅\frac{d}{2}$

不过可考虑，半径R1和R2不是相同量值的，而是R1可小于或等于R2。因此，根据一特别实施方式，半径R1和R2的比例例如在0.6到1之间：

$0.6\≤\frac{R1}{R2}\≤1$

该拱形部10赋予底部4以在吹成型性和耐变形性之间的良好折中。

特别地，拱形部10的星状形状允许获得良好的轴向硬度，即沿轴线X的良好的耐压缩性，角点小平面16以加强筋的方式起作用并在在容器1中的压力作用下阻止拱形部10的翻转。

然而，借助于由拱形部10的横截面形成的星状部的较小的径向伸展部分，这种硬度并不以损害吹成型性为代价而获得。在小平面16之间的敞开角度A、B(或钝角)、所选择的曲率半径R0、R1、R2以及尺寸之比R1/R2和H/d也有利于底部4的良好的吹成型性。

借助于实施所需的材料数量更少，在阶梯形的拱形部10中的曲度的倒置赋予拱形部以吹成型性更大的优点。试验因而突显的是：包括上文所述的拱形部10的容器可用比具有根据现有技术的拱形部的容器所需的吹制流体压力明显更小的吹制流体压力进行制造。更为确切地说，当需要在35到38巴之间的平均吹制压力来实施包括具有等同的强度的拱形部的容器时，配备上文所述的拱形部10的容器1可通过以大约24巴的吹制压力注入流体来实施，这相当于减少30％到40％。由此使得对吹制流体的需求更少以及变得可使用更小尺寸的承压流体的生产设备。

容器1的底部4的制造可有利地通过实施冲击技术来实施，在该技术中，在其内形成容器1的模具具有活动的模底，活动的模底允许在底部4处的材料过拉伸，获益良好的成型和优良的结晶度(利于底部的结构硬度)。

配有这类底部4，容器1特别适于填充碳酸饮料，特别是啤酒。

Claims (10)

1.塑料材料制成的容器(1)，所述容器包括主体(2)和底部(4)，主体沿主轴线(X)延伸，底部在主体(2)的下侧位于主体的延长部分中，底部(4)包括：

-环形的底座(5)，其规定承靠面(6)；

-锥形的拱形部(10)，其从底座(5)附近向容器(1)内部延伸，直到中心顶部(12)，

其特征在于，拱形部(10)在横向截面上具有内切在两个圆(13，14)之间的星状型面，两个圆的直径(D1，D2)之比大于或等于0.7。

2.根据权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，直径(D1，D2)之比在0.8到0.9之间。

3.根据前述权利要求中任一项所述的容器(1)，其特征在于，拱形部(10)包括一系列的小平面(16)，小平面之间在横向平面中限定钝角的角度(A，B)。

4.根据权利要求3所述的容器(1)，其特征在于，在小平面(16)之间的角度(A，B)大于或等于100°。

5.根据前述权利要求中任一项所述的容器(1)，其特征在于，拱形部(10)具有两个叠置部分，即具有锐角的基本锥形的下部部分(17)和具有钝角的基本锥形的上部部分(18)，下部部分从底座(5)附近延伸直到中间接合区域(19)，上部部分从中间接合区域(19)延伸直到中心顶部(12)。

6.根据权利要求5所述的容器(1)，其特征在于，拱形部(10)的下部部分(17)和上部部分(18)具有相等的或几乎相等的轴向伸展部分(H1，H2)。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的容器(1)，其特征在于，拱形部(10)的下部部分(17)在轴向截面上具有凹度朝向容器(1)的主轴线(X)方向的曲形型面。

8.根据权利要求5到7中任一项所述的容器(1)，其特征在于，拱形部(10)的上部部分(18)在轴向截面上具有凹度反向于容器(1)主轴线(X)的曲形型面。

9.根据权利要求7和8所述的容器(1)，其特征在于，在轴向截面上，下部部分(17)和上部部分(18)的曲形型面具有各自的曲率半径R1和R2，如R2/R1之比在0.6到1之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的容器(1)，其特征在于，拱形部(10)具有轴向测量的高度(H)；并且，底座具有横向测量的宽度(d)，这些尺寸之比(H/d)大于0.25。