CN105658529A - 具有在正方形外形与矩形外形之间的渐变截面的容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料容器(1)，其具有沿主轴线(X)延伸的主体(2)、在上侧在主体(2)的延长部分中延伸的凸肩(3)、以及在下侧在主体(2)的延长部分中延伸的底部(5)，主体在凸肩(3)附近的横截面上以及在底部(5)附近的横截面上具有正方形外形，在主体(2)的中部区域的横截面上具有矩形外形。

Description

具有在正方形外形与矩形外形之间的渐变截面的容器

技术领域

本发明涉及用热塑性材料例如PET制成的容器的领域，并且尤其但非限制性地，是可以进行热灌装的例如瓶子的容器。

背景技术

容器一般从注塑成形的预型件通过吹制或吹制拉制制成，预型件首先在配有辐射加热元件的加热炉中成纵列行进被加热，然后热插到模具中，模具具有限定容器型腔的模腔。

作为说明，热灌装时液体的温度常常超过60℃，通常达到90℃至95℃(或者大于PET的玻璃化转变温度的温度)。

普通容器机械性能不足，热灌装时，由于伴随着这种灌装的热冲击，会产生很大的变形。另外，内装物以后冷却时，由于伴随着温度降低的内部降压，容器还会变形。

此外，用于热灌装的容器(称为HR，英文表述“Heatresistant”的首字母缩写)需要进行适当的加工和特殊的结构布置，使之不太容易变形和使容器可持久保持其总体形状。

通常，在容器上配置具有受控变形的可变形区域。因此，公知地，容器主体配有板，灌装时，所述板在温度和静水压力的复合作用下鼓起，相反，在液体冷却时，所述板收缩，以伴随液体容积的减小。

因此，公知的有具有大体上呈方形截面的容器，其配有板，所述板通过略微鼓起的小面连接，小面布置于方形的四个角并用于压扁变形来吸收伴随着内装物冷却的降压，例如，参见美国专利US7699183(COCACOLA)。

如果说理论上容器的变形受到控制，那么，实际上并非如此。实际上，容器趋于整体变形，从其原来的方形形状压扁到菱形形状，在菱形形状，板之间的角度不再成直角。由此产生在手握容器时的容器的刚度缺陷。这种缺陷随着所用材料量减少而更为严重(这是容器生产厂家当前的总体倾向，主要是为了成本和防污染标准演变的原因)。

还应当指出，这种变形在主体的半高处更大。

存在解决这个问题的各种办法。

第一种办法，显然在于增加容器的厚度。

第二种办法在于容器配有一个腰部，参见例如欧洲专利申请EP2473413(SIDELPARTICIPATIONS)。

但是，这些办法两者均需要增加容器制造材料，这有悖于当前的技术要求，其相反要求减少材料用量。

发明内容

本发明的第一个目的是提出一种容器，其提供良好的抗变形能力，尤其是在热插时伴随着内装物冷却的降压而引起的变形。

本发明的第二个目的是提出一种办法，可在容器经受内部降压时，使容器保持其总体形状。

本发明的第三个目的是提出一种具有正方形截面的容器，容器在经受内部降压时，不趋向于呈菱形形状。

为了达到这些目的中至少一个目的，最好是全部目的，本发明提出一种塑料容器，其具有沿主轴线延伸的主体、在上侧在主体的延长部分中延伸的凸肩、以及在下侧在主体的延长部分中延伸的底部，所述主体具有四个面，即第一对面和第二对面，在横截面上所述第一对面是彼此平行的，在横截面上所述第二对面是彼此平行的并且垂直于第一对面，在凸肩附近的横截面上以及在底部附近的横截面上第一对面隔开距离D，在凸肩附近的横截面上以及在底部附近的横截面上第二对面隔开距离D'，该容器是这样的：

－D和D'的值大致相等，即其确定以下关系式：

0.95<D'/D<1.05

－在主体的中部区域的横截面上，第一对面隔开第一距离D1，第二对面隔开第二距离D2，第二距离D2不同于第一距离D1。

这种形状使容器具有良好的抗变形强度，在伴随着内装物冷却而发生内部降压时尤其如此。

可以单独地或组合地具有以下各种不同的附加特征：

－距离D1和D2的比在0.85至0.95之间；

－距离D1和D2的比约为0.93；

－距离D1和D2中的至少一个小于距离D；

－距离D1和D2两者均小于距离D；

－主体具有小斜面，小斜面把第一对面与第二对面连接起来；

－在凸肩附近的横截面上以及在底部附近的横截面上，小斜面与第一对面和第二对面形成约为45°的角度；

－在主体的所述中部区域的横截面上，小斜面与第一对面形成严格地小于45°的角度

－在主体的所述中部区域的横截面上，小斜面与第一对面形成在37°至43°之间的角度；

－在主体的所述中部区域的横截面上，小斜面与第一对侧面形成约为40°的角度。

附图说明

根据后面参照附图对一种实施方式所作的说明，本发明的其他目的和优越性将显而易见，附图如下：

－图1是写实的正视图，示出一种塑料容器；

－图2是图1所示容器的侧视图，其相对于该图转动90°；

－图3是图1所示的容器沿平面lll-lll或平面lll'-lll'的无区别地获得的横截图；

－图4是图1所示的容器沿平面IV-IV获得的横截图。

具体实施方式

图1和2示出塑料例如PET制成的容器1(这里是瓶子)。在所示的实施例中，容器的容量为0.5升，但是，该容量可以是任意适当的或公知的值，容量或者小于0.5升(通常是0.33升或0.25升)，或者大于0.5升(通常是1.5升或2升)。

容器1具有多个部分，即主体2、从主体的上端沿主体2的延长部分延伸的凸肩3、置于凸肩3之上的颈部4、以及从主体的下端沿主体2的延长部分延伸的底部5。

主体2形成容器1容积的大部分，主体2沿着大体上连接颈部4的几何中心与底部5的几何中心的主轴线X延伸。假如容器1用于平放在水平平面上，容器的轴线X限定一个垂直方向，与轴线X正交的任何平面称为横向平面，与轴线X垂直的任何方向称为径向方向。

凸肩3补全容器1的容积并在主体2与颈部4之间形成大致圆锥形的接合处。底部5在下部横向封闭主体2。

该容器1从坯件(即经过非最终的初步吹制的预型件或中间容器)通过吹制而成，或者最好通过拉制吹制而成，该容器1尤其是用于热灌装，灌装液体的温度可达95℃，或者温度可大于容器1的玻璃化转变温度，完全取决于容器材料(应当指出，PET的玻璃化转变温度约为80℃)。

根据图1和2所示的优选实施方式，主体2相对于一个差不多位于距离主体2的端部一半距离的中平面P是对称的。在该实施方式中，主体2在中平面P处具有腰部6，主体2在此是收紧的，即主体的横向尺寸是减小的。

腰部6将主体2分为上部7和下部8，上部7在腰部6与凸肩3之间延伸，下部8相对于中平面P与上部7对称，并在腰部6与底部5之间延伸。

主体在其上部7如同在其下部8一样，具有四个面，这些面大致垂直地从凸肩3(或从底部5)延伸至腰部6，即：

－第一对侧面9，第一对侧面在横截面上彼此平行，

－第二对侧面10，第二对侧面在横截面上彼此平行，且垂直于第一对侧面9。

如图3所示，在凸肩附近的横截面(图1所示的剖面lll-lll)上，如同在底部附近的横截面(图1所示的剖面lll'-lll')上，第一对侧面9隔开一段距离D，第二对侧面10隔开一段距离D'，距离D'等于或大致等于第一对侧面9之间的距离D，“等于或大致等于”的表达意味着距离D和D'之间的差别严格地小于5％。

换句话说：

D'≌D

其中：

0.95<D'/D<1.05

第一对侧面9最好具有相同的宽度L1。第二对侧面10也最好具有相同的宽度L2。有利地，宽度L1和L2相等或大致相等(意思如上所述)：

Ll≌L2

其中：

0.95<Ll/L2<1.05

因此，在凸肩3附近以及在底部5附近的横截面上，侧面9、10内接于边长D的正方形(或准正方形)外形中。换句话说，将意思如上所述的边长D、D'相等或大致相等的矩形看作正方形，因而容许5％的差异。

相反，在主体2的中部区域(这里是腰部6附近)的横截面上，第一对侧面9隔开一段距离D1，而第二对侧面10隔开一段距离D2，距离D2不同于D1，术语“不同于”意味着D1与D2之间的差别大于或等于5％。

因为容器1可围绕其主轴线X具有四分之一转的旋转对称性，所以可任意地确定D2严格地大于D1：

D2>Dl

其中：

Dl/D2≤0.95

但是，D1与D2之比不超过15％。在这种情况下，距离D1和D2之比为：

0.85≤Dl/D2≤0.95

在所示的实施例中，该比约为0.93：

Dl/D2≌0.93

换句话说，在前述中部区域的横截面上，侧面9、10内接于矩形外形中，矩形的边长分别为D1和D2，术语“矩形”意味着其边之间的比大于或等于5％，与上述正方形相反。

在该相同的中部区域的横截面上，第一对侧面9有利地具有相同的长度L1'。同样，第二对侧面10有利地具有相同的长度L2'。

距离D1和D2中至少一个优选小于距离D；有利地，距离D1和D2两者均小于距离D，以致，如图4所示，主体2在颈部4附近以及在底部5附近的横截面上内接在其中的矩形，是严格地包括在主体2在颈部4附近以及在底部5附近的横截面上内接在其中的正方形(图4上用虚线示出)中的。

如图1和2所示，两两平行的侧面9之间的距离和两两平行的侧面10之间的距离沿主体2的轴线X分别地从值D(当所考虑的截面的平面尽可能接近主体2的上端，或反之尽可能接近其下端时，可认为值D最大)连续变化到值D1，以及从值D连续变化到值D2。

换句话说，横向测得的主体2的宽度从主体2的端部向其中部区域逐渐减小，而不是陡然减小。

根据一优选实施方式，主体2还具有小斜面11连接侧面9、10。

如图3所示，，在凸肩附近的横截面上(在平面lll-lll上)，以及在底部附近的横截面上(在平面lll'-lll'上)，小斜面11最好与侧面9、10形成约为45°的角度A。

相反，该角度沿容器1的轴线X并非固定不变。实际上，在主体2的所述中部区域的横截面上，小斜面11与第一对侧面9形成严格地小于45°的角度A1，而反之，小斜面11与第二对侧面10形成严格地大于45°的、与角度A1互补的角度A2：

A1+A2＝90°

根据一优选具体实施方式，角度A1在约37°(在这种情况下角度A2约为53°)至约43°(在这种情况下角度A2约为47°)之间。优选地，角度A1约40°(角度A2因而约50°)。

如图3和4所示，小斜面11使主体2具有大致八角形的横截面。但是，换句话说，鉴于小斜面11的宽度明显小于侧面9、10的宽度，可将这种截面定性为正方形的。

从大致呈正方形的截面(在主体2的端部附近)向大致呈矩形的截面(在主体2的中部区域)的演变，避免主体2在其经受内部降压时变形成菱形。

实际上，在容器1中降压的作用下，由于距离D1减小、距离D2相应增大，主体2在中部区域的矩形截面趋向于压扁，而侧面9与侧面10的垂直度无显著变化。图4上用点划线示出主体2如此变形的截面。

这种有控制的变形得益于小斜面11，其中角度A1趋向于闭合，而相反，角度A2趋向于张开，如图4中点划线所示。

这种有控制的变形可保持容器1的刚度，手握时尤其如此，也可保持美观，消费者难以觉察主体2在中部区域的扁度。

如图1和2所示，可变形板12可包括在侧面9、10中，以消减容器1中压力变化造成的一部分变形。

此外，也可配置加固件13，尤其是布置在小斜面11上，以限制小斜面的变形，从而有助于主体2在中部区域的矩形截面的有控制变形，如上所述。

Claims (10)

1.塑料容器(1)，其具有沿主轴线(X)延伸的主体(2)、在上侧在主体(2)的延长部分中延伸的凸肩(3)、以及在下侧在主体(2)的延长部分中延伸的底部(5)，所述主体具有四个面(9,10)，即第一对面(9)和第二对面(10)，在横截面上所述第一对面是彼此平行的，在横截面上所述第二对面(10)是彼此平行的并且垂直于第一对面(9)，在凸肩(3)附近的横截面上以及在底部(5)附近的横截面上第一对面(9)隔开距离D，在凸肩(3)附近的横截面上以及在底部(5)附近的横截面上第二对面(10)隔开距离D'，距离D'等于或大致等于距离D，D和D'的值是这样的：

0.95<D'/D<1.05

该塑料容器(1)的特征在于，在主体(2)的中部区域的横截面上，第一对面(9)隔开第一距离D1，第二对面(10)隔开第二距离D2，第二距离D2不同于第一距离D1。

2.根据权利要求1所述的塑料容器(1)，其特征在于，第一距离D1和第二距离的比在0.85至0.95之间。

3.根据权利要求2所述的塑料容器(1)，其特征在于，第一距离D1和第二距离的比约为0.93。

4.根据前述权利要求中任一项所述的容器(1)，其特征在于，第一距离D1和第二距离D2中的至少一个小于距离D。

5.根据权利要求4所述的塑料容器(1)，其特征在于，第一距离D1和第二距离D2两者均小于距离D。

6.根据前述权利要求中任一项所述的塑料容器(1)，其特征在于，主体具有小斜面(11)，小斜面把第一对面与第二对面(9,10)连接起来。

7.根据权利要求6所述的塑料容器(1)，其特征在于，在凸肩(3)附近的横截面上以及在底部(5)附近的横截面上，小斜面(11)与第一对面和第二对面形成约为45°的角度。

8.根据权利要求6或7所述的塑料容器(1)，其特征在于，在主体(2)的所述中部区域的横截面上，小斜面(11)与第一对面(9)形成严格地小于45°的角度。

9.根据权利要求8所述的塑料容器(1)，其特征在于，在主体(2)的所述中部区域的横截面上，小斜面(11)与第一对面(9)形成在37°至43°之间的角度。

10.根据权利要求9所述的塑料容器(1)，其特征在于，在主体(2)的所述中部区域的横截面上，小斜面(11)与第一对面(9)形成约为40°的角度。