CN105339274B - 具有花瓣状底部和凹槽的容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑性材料制的容器(1)，其包括主体和延长主体的花瓣状底部(3)，底部(3)具有基部(7)，基部通过径向延伸至周边(8)的凹形的谷部(12)两两地分开，底部(3)还具有一系列至少部分地延伸至谷部(12)的底部的径向延伸的凹槽(17)，其中：基部(7)在小于或等于底部(3)的径向延伸部分的1/5的高度上轴向延伸；底部(3)包括朝向容器(1)外部凹入的中心拱顶(5)；每个凹槽(17)具有一个内部段部(17A)和一个外部段部(17B)，内部段部在径向上超过谷部(12)且跨接拱顶(5)，外部段部在内部段部(17A)的连续部分中径向延伸至相应的谷部(12)的底部。

Description

具有花瓣状底部和凹槽的容器

技术领域

本发明涉及容器领域，尤其是通过对塑性材料制的坯件例如聚对苯二甲酸乙酯制的坯件吹制或吹制拉伸而成的瓶或壶。

背景技术

容器一般包括由其注入内装物(通常是液体)的开口颈部、使容器具有容积的主体、以及底部，所述底部相对于颈部封闭主体并形成一个底座，所述底座用于在容器放置于一个平面上时确保容器的稳定保持。

用于碳酸饮料的容器——其中液体中溶解的气体的压力产生很大的机械应力——大多数都配有具有大高度的花瓣状底部：底部包括花瓣状的凸起的基部，该基部通过从底部的中心区域径向延伸的凸壁的称为凹部或谷部的部分分开。具有大高度(即与容器的直径的比例约为1/2)的基部，用于确保保持放置在一个平面上的容器；谷部用于吸收由内装物施加的应力(热应力、机械应力)。国际专利申请WO2012/069759(SIDEL)提出具有这种底部的示例性实施例。

作为比较成功的技术方案，花瓣状底部具有良好的抗容器内高压的强度(尤其是由于谷部的半球形形状)。

但是，花瓣状底部需要大量材料(一个具有普通花瓣状底部的0.5升容器的重量大于或等于约18克)和较高的吹制压力(约为22至30巴)，以确保基部和谷部的正确成型。

这些限制条件趋向于使花瓣状底部不适合应用于无汽液体(通常是饮用水或非充气饮料)，其需要最大限度地降低吹制压力和所用材料量(迄今为止，一个0.5升容器最多约为10克)。

对于易受氧化影响的无汽液体(尤其是果汁，还有一些无汽水)的一些应用来说，通常要去除无汽液体上面的空气，代之以惰性气体(通常是氮气)。实际上，这种操作是通过在无汽液体表面上注入少许液化惰性气体再立即封装容器来实现。这种操作会在容器中产生超压。这种超压即使从表象上看很小(约为0.5至1巴)，也足以大大增大施加于底部上的应力，但是，这些应力不允许采用普通的(即大高度)花瓣状底部。

不过，底部配有一个简单的凹形拱顶，其符合节约材料和易于吹制的要求，但是，不能够不显著变形地承受由静水压力加上附加惰性气体的压力产生的应力。

因此，需要其底部比普通拱顶底部具有高抗内应力强度的容器，同时无需与普通花瓣状底部一样多的材料和一样高的吹制压力。

发明目的

为此，本发明提出塑性材料制的容器，其包括主体和延长主体的花瓣状的底部，底部包括总体形状向外凸出的底壁，由加厚部分形成的基部从底壁凸起，所述基部通过由底壁的形成凹形的谷部的、径向延伸至底部的周边的部分两两地分开，底部还包括一系列至少部分地延伸至谷部的底部的径向延伸的凹槽：

－基部在小于或等于底部的径向延伸部分的1/5的高度上轴向延伸；

－底部包括朝向容器的外部凹入的中心的拱顶；

－每个凹槽具有一个内部段部和一个外部段部，所述内部段部在径向上超过谷部且跨接拱顶，所述外部段部在所述内部段部的连续部分中径向延伸至相应谷部的底部。

与普通花瓣状底部相比，鉴于基部的高度与底部的横向尺寸之间的比例比较小，这种底部可视为“小型花瓣状”，可在较小的压力(约为或小于25巴)下吹制，同时提供良好的机械性能，使之适于加入加压惰性气体(通常由少许液氮气化而成)。

单独地或组合地，可具有以下各种附加特征：

－凹槽的内部段部的宽度大于外部段部的宽度；

－每个凹槽具有从底部的内部向外部的细长外廓；

－每个凹槽在外部终止于一个外尖端；

－凹槽的外尖端内接于一个圆，圆的直径小于由基部的顶端限定的放置平面的径向延伸部分；

－凹槽的深度从底部的内部向外部减小；

－每个谷部在内部终止于与拱顶分开的内端部；

－拱顶的径向延伸部分大于或等于底部的径向延伸部分的五分之一；

－拱顶的拱高大于或等于底部的高度的一半；

－基部的侧面邻接谷部，并且基部的侧面的角开度从底部内部向外部减小。

附图说明

通过阅读以下参照附图对一实施方式进行的说明，本发明的其他目的和优点将更清楚地显示出来，附图如下：

图1是配有低高度的花瓣状底部的容器的透视仰视图；

图2是根据另一个观察角度的放大透视图，示出图1所示容器的底部；

图3是前述附图所示的容器底部的仰视平面图；

图4是图3所示的容器底部沿剖面IV-IV的剖面图；

图5是图3所示的容器底部沿剖面V-V的细部剖面图；

图6是沿图3中剖面VI-VI的细部横向剖面图；

图7是沿图3中剖面VII-VII的细部横向剖面图。

具体实施方式

图1以透视仰视图示出一个容器1，在此情况下是一个瓶子，该容器通过对一个预先加热的热塑性材料例如聚对苯二甲酸乙酯热塑性材料制的预型件的吹制或吹制拉伸而成。

容器1沿一条主轴线X延伸，具有称为主体的侧壁2和底部3，底部在主体的下端部延长和封闭主体2。

底部3为花瓣状，包括总体形状向容器1的外部凸出(即容器1平放时向下)的底壁4，从朝向容器1的外部凹入的中心的拱顶5开始延伸。在拱顶5的中心轴向凸起地延伸一个来自注塑成型的堵头6，该堵头的材料在容器1成型过程中基本上保持不定形。拱顶5尤其用于在底部的中心拉伸材料，以增大结晶度，从而提高机械强度。

底部3还具有一系列由加厚部分形成的基部7，基部从底壁4向容器1的外部轴向凸起。基部7从中心拱顶5径向延伸，直至底部3的周边8，在该周边处接合于主体2。A标示底部3的总径向延伸部分，其垂直于轴线X在周边8处测得(图4)。如果是具有圆柱形主体2的容器1(如同在所示的实施例中那样)，那么，径向延伸部分A是其直径。另外，B标示拱顶5的径向延伸部分(这里是直径)。优选地，该径向延伸部分B大于或等于底部3的径向延伸部分A的五分之一。根据一优选实施方式，如附图所示，拱顶的直径B约为底部3的直径A的四分之一：

B≌0.25·A。

基部7的最凸出的部分或顶端9是共平面的，共同形成一个放置平面10，容器1可通过该放置平面放置在一个平表面上(例如桌上)。如图2和3中可见，放置平面10(如图3中由一个虚线圆所示)在径向上相对于周边8缩进。C标示放置平面10的径向延伸部分(在所示的实施例中，即直径)，D标示底部3的总高度(其相应于基部7的总高度)，该总高度从放置平面10至底部3的周边8轴向测得。

如图2和3所示，基部7从容器1的内部向外部(即向下)变薄，从中心拱顶5向周边8加宽。

每个基部7具有一个端面11，该端面以和缓坡度从拱顶5向顶端9延伸，如图3上可见，该端面具有基本不变的宽度。

E标示端面11的轴向延伸部分(也称为拱高或底部的保护部分)，其在放置平面10与拱顶5的中心——这里是堵头6——之间测得。拱高E小于底部3的高度D，但相对于底部的高度是可忽略的。更确切地说，拱高E大于或等于底部3的高度D的一半：

E≥D/2。

根据附图所示的一优选实施方式，底部的拱高E约为底部的高度D的60％：

E≌0.6·D。

与底部3的小高度相比，拱高E的大数值是拱顶5的存在造成的。该大拱高E将提高底部3的机械强度。

如图2和3上可见，基部7由底壁4的称为谷部的部分12两两地分开，基部从中心堵头6呈星形径向延伸至周边8。

谷部12呈凹形在两两地分开的基部7之间延伸。谷部12在横截面上(即沿着一个与径向方向垂直的平面，见图6和7)基本上是直的。另外，也如在图6和7的剖面图上可见，谷部12的宽度(横向测得)从接近拱顶5的一个内部区域(图6)至接近周边8的一个外部区域(图7)，基本上不变。

如图2和3上可见，谷部12不直接连接于拱顶5，而是在内部终止于与拱顶分开的内端部13，因此，中间空间14限定在端部13与拱顶5的外边缘15之间。

如图2和3上清楚可见，基部7的数量等于谷部12的数量。在所示的实施例中，底部3具有六个基部7和六个谷部12，六个基部和六个谷部均匀地互相交替，呈星形分布。该数量构成良好的平衡；但是，其可以少一些(不过要大于或等于三个)，或者多一些(不过优选小于或等于九个)。

每个基部7具有两个基本上呈平面的侧面16，所述侧面每个都在侧向邻接一个谷部12。如这在图4上可见，侧面16不垂直(因为底部3难以甚至不可能吹制)，而是倾斜，同时从谷部12向外部打开。F标示拱顶5附近的侧面16之间的角开度(图6)，G标示周边8附近的侧面16之间的角开度(图7)，不考虑侧面16与谷部12或基部7的端面11之间的倒圆。

如图6和7上可见，侧面16的角开度可变。更确切地说，侧面16的角开度由底部3的内部向外部(即从轴线X向周边8)减小，角开度F大于角开度G，这意味着侧面16从拱顶5向周边8合拢。根据一特定的实施方式(其示于图6和7)，角开度F约为角开度G的两倍。

这种角开度变化可使基部7向周边8变宽，有利于提高容器1的稳定性和基部7的强度，在容器1用托盘运输时尤其如此。

底部3可称为“花瓣状”，因为其结构由凸起基部7与凹形谷部12交替形成。但是，其高度D/直径A的小比例使之不能进行充碳酸气应用(通常用于汽水)。实际上，该比例小于或等于1/5：

D/A≤1/5。

普通花瓣状底部的这种比例约为1/2。本发明的底部3因其高度D/直径A比例小，可称为“小型花瓣状”，可用于无汽液体的应用，在灌注之后和封装之前立即加入少许液氮，其气化使容器内装物增压。

此外，谷部12较平，其径向测得的曲率半径R(图4)大于底部3的直径A。更确切地说，谷部12的曲率半径R优选大于或等于底部3的直径A：

R≥A。

根据附图所示的一优选实施方式，谷部的曲率半径R基本上等于底部3的直径A：

R≌A。

另外，H标示每个谷部12的平均轴向深度，即基部7的顶端9与谷部12的位于直径C的垂直于顶端9的点之间平行于轴线X测得的距离(见图4)。H优选小于或等于拱高E：

H≤E。

另外，深度H小于或等于底部3的径向延伸部分A的约1/8：

H/E≤1/8。

其中，优选地(如在所示的实施例中那样)：

H≌A/10。

该比例小于普通花瓣状底部的比例，其约为1/5。

为了对这种增压(加上液体的静水压力)引起的应力所产生的变形提供更好的抗变形机械强度，底部3具有一系列径向延伸的凹槽17，凹槽至少部分地延伸到谷部12的底部。为更清楚起见，图1至4上以点图案示出凹槽17。

更确切地说，每个凹槽17具有一个内部段部17A和一个外部段部17B，所述内部段部在径向上超过谷部12且跨接拱顶5，所述外部段部在内部段部17A的连续部分中径向延伸至相应谷部12的底部。如在图2和3上清楚可见，凹槽17相对于谷部12定中心，即每个凹槽17沿相应的谷部12的径向中线延伸。内部段部17A覆盖谷部12的内端部13与拱顶5的分隔空间14。

每个凹槽17向容器1的内部凹陷(creux)，在横向截面上(图5和6)具有朝向外部凹入的弯曲型面。如在图2和3可见，每个凹槽17在仰视时(见图3)，具有从底部3的内部向外部、即从拱顶5向周边8的细长型面，内部段部17A宽于外部段部17B。

根据附图所示的一优选实施方式，在仰视时每个凹槽17具有矛头形外廓。每个凹槽17朝向周边8终止于一个外尖端18，与轴线X的距离小于或等于放置平面的半径(即C/2)。换句话说，凹槽17的外端18内接于一个圆(图3上用虚线示出)，圆的直径J小于或等于放置平面的直径C：

J≤C。

根据一特定的实施方式，凹槽17的外端部18内接在其中的圆的直径J约为底部总直径A的70％：

J≌0.7·A。

此外，如图5和6所示，凹槽17的轴向测得的深度从底部3的内部向外部减小，内部段部17A的深度大于外部段部17B的深度。

凹槽17的作用是加固底部3。在对容器1施加的机械应力的作用下(尤其是在注有无汽液体的容器1中的压力作用下，无汽液体上面注入相对压力通常为1至2巴的惰性气体)，底部3不大变形，凹槽17确保从拱顶5向谷部12的应力分布。

由于凹槽在拱顶5与谷部12之间所进行的连接，凹槽17：

－限制拱顶5下陷，拱顶通过凹槽17悬置于谷部12；换句话说，拱高E在前述应力的作用下保持基本上不变，凹槽17起拱顶5的悬臂作用；

－确保在整个底部3上的应力分布，特别是中心拱顶5受到的应力至少部分向谷部12传递，谷部本身在横向上由侧面16加固，在径向上由其本身的球面型面加固。

应当指出，在容器1中的压力的作用下，谷部12的曲率半径R略有突出(即减小)，这致使凹槽的外部段部17B围绕谷部12的内端部13向外略微摆动，因此，该端部13起凹槽17的铰接轴的作用。因此，由于杠杆作用，内部段部17A向容器1的内部反向摆动，这趋向于使拱顶5向容器1的内部轴向移动。因此，底部3具有承受前述压应力的良好机械性能。

Claims (9)

1.塑性材料制的容器(1)，其包括主体(2)和延长主体(2)的花瓣状的底部(3)，底部(3)包括总体形状向外凸出的底壁(4)，由加厚部分形成的基部(7)从底壁凸起，所述基部通过由底壁的形成凹形的谷部(12)的、径向延伸至底部(3)的周边(8)的部分两两地分开，底部(3)还包括一系列至少部分地延伸至谷部(12)的底部的径向延伸的凹槽(17)，底部(3)包括朝向容器(1)的外部凹入的中心的拱顶(5)；其特征在于：

－基部(7)在小于或等于底部(3)的径向延伸部分(A)的1/5的高度(D)上轴向延伸，高度(D)从放置平面(10)至底部(3)的周边(8)轴向上测得；

－每个凹槽(17)具有一个内部段部(17A)和一个外部段部(17B)，所述内部段部在径向上超过谷部(12)且跨接拱顶(5)，所述外部段部在所述内部段部(17A)的连续部分中径向延伸至相应的谷部(12)的底部；

－凹槽(17)的内部段部(17A)的宽度大于外部段部(17B)的宽度。

2.根据权利要求1所述的塑性材料制的容器(1)，其特征在于，每个凹槽(17)具有从底部(3)内部向外部的细长外廓。

3.根据权利要求1所述的塑性材料制的容器(1)，其特征在于，每个凹槽(17)在外部终止于一个外尖端(18)。

4.根据权利要求3所述的塑性材料制的容器(1)，其特征在于，凹槽(17)的外尖端(18)内接于一个圆，圆的直径(J)小于由基部(7)的顶端(9)限定的放置平面(10)的径向延伸部分(C)。

5.根据权利要求1所述的塑性材料制的容器(1)，其特征在于，凹槽(17)的深度从底部(3)的内部向外部减小。

6.根据权利要求1所述的塑性材料制的容器(1)，其特征在于，每个谷部(12)在内部终止于与拱顶分开的内端部(13)。

7.根据权利要求1所述的塑性材料制的容器(1)，其特征在于，拱顶(5)的径向延伸部分大于或等于底部(3)的径向延伸部分的五分之一。

8.根据权利要求1所述的塑性材料制的容器(1)，其特征在于，拱顶(5)的拱高大于或等于底部的高度的一半。

9.根据权利要求1所述的塑性材料制的容器(1)，其特征在于，基部(7)的侧面(16)邻接谷部(12)，并且基部的侧面的角开度(F，G)从底部(3)的内部向外部减小。