CN105905387B - 带有具有横向凹槽的小花瓣形底部的容器 - Google Patents

Abstract

包括主体和延长主体的花瓣形底部(3)的塑料容器，底部(3)包括整体形状为向容器外凸出的底壁(4)，一些突起物形成的脚部(7)从底壁突出，脚部被底壁(4)的形成凹陷谷底(12)的部分两两分开，谷底径向延伸到底部(3)的周边(8)，底部(3)在每个谷底(12)的底部(3)周边(8)附近另外包括至少一相对谷底(12)的径向延伸方向横向延伸的凹槽(17、18)。

Description

带有具有横向凹槽的小花瓣形底部的容器

技术领域

本发明涉及利用塑料如聚对苯二酸酯乙烯(PET)制成的毛坯(预制品或中间容器)通过吹制或拉伸吹制制造的容器的领域，容器尤其是瓶或罐。

背景技术

容器一般包括：开放颈部，通过开放颈部注入内容物(一般为液体)以及通过开放颈部排空内容物；使容器具有体积的主体；以及，与颈部相对的、封闭主体的底部，当容器放在支撑物如桌子上时，该底部形成底座，用于保证容器的姿态和保持。

已知设有花瓣形底部的容器，底部包括一些花瓣形的突出脚部，这些脚部被称为凹陷或谷底的凸壁部分分开，它们从底部的中心区径向延伸。脚部用于保证容器稳定保持在支撑物上；谷底用于吸收内容物施加的(热和/或机械)力。

高度大的花瓣形底部(即它们的脚部高度与容器直径的比大于或等于1/2)具有较高的机械强度；这使它们特别用于产生的压力大于2.5bars的碳酸液体(换句话说用于含气饮料)。例如人们在国际申请WO 2012/069759(SIDEL)中得到此类底部的示例。

但此类花瓣形底部消耗大量材料(具有传统花瓣形底部的0.5升的容器的质量约为或大于18g)。

已经试图对无汽液体(如无汽水)或轻微气体的水(内压一般小于或等于2.5bars)或通过中性气体(如氮气)的具有轻微压力(约为0.3-1bar)的液体采用花瓣形底部。为了限制制造花瓣形底部所需的材料量，底部的高度已经降低，并且通过跨骑中心拱形的沟槽在谷底加固底部。国际申请WO 2014/207331(SIDEL)中出示的技术已经得到证明，并且对容量0.5升的容器大约可以减少10g的材料量。但是在材料经济学方面的束缚不断强化，现在要求制造商将容器质量再减少10-20％(即对容量为0.5升容器的质量减少约8-9g)。

在这些条件下，已知形状不再恰当，因此应找到新的方法，以便在减少质量的情况下保持或增加容器底部的坚硬度。

特别是，已经指出，使上述申请WO 2014/207331中描述的花瓣形底减轻15％，该底部在大于或等于0.5bar的内压下变形。更准确地说，谷底中以不受控制的方式出现变形，使容器底部减弱，使它的堆积(并因此在底托上)变得危险。

发明内容

因此目标是提出一种容器，尽管材料量减少，容器的底部仍具有良好机械强度，且特别是能够耐受堆积，以便可以无危险地置于底托上。

为此，提出包括主体和花瓣形的底部的塑料制成的容器，底部具有与主体连接的周边，底部包括整体形状为向容器外凸出的底壁，一些突起物形成的脚部从底壁突出，脚部被底壁的形成凹陷的谷底的部分两两分开，谷底径向地延伸直到底部的周边，其特征在于，底部在底部的周边附近在每个谷底中另外包括相对于谷底的径向延伸方向横向延伸的至少一凹槽。

这些凹槽可以通过由于吸收容器中的压力产生的变形控制这些变形，这避免在谷底意外形成褶皱，并赋予底部可以使容器堆积(并因此置于底托上)的良好机械强度。

可以单独地或组合地社设置各种补充特征：

-每个凹槽从谷底的一个边缘延伸到另一边缘；

-每个沟槽具有中心凹陷和连接圆角，中心凹陷的径向截面具有凹面朝向容器外的圆弧形状，连接圆角处在中心凹陷的边缘并且径向截面具有凹面朝向容器内的圆弧形状；

-凹槽的深度包括在0.8mm到1.5mm之间；

-底部包括至少两个相邻的凹槽，即主凹槽，和向底部中心与主凹槽错开的至少一次凹槽；

-次凹槽横向测量的长度小于主凹槽横向测量的长度；

-底部的总的直径为D1，脚部界定直径为D2的放置平面，如此：0.67·D1≤D2≤0.72·D1

-底部的总高度为H1，如此：0.25·D1≤H1≤0.28·D1

-底部具有同心的中心区和周边区，两个区被跨骑脚部和谷底的连续的扭折部分开；

-每个脚部设有沟槽，沟槽轴向延伸并跨骑脚的顶部。

附图说明

阅读下面参照附图对一实施例的描述可以了解本发明的其它目标和优点，其中：

-图1是带有花瓣形底部的容器的仰视透视图；

-图2是图1容器的底部的放大细节图；

-图3是图2底部的侧视细节图；

-图4是图2、3底部的放大仰视图；

-图5是图4底部沿切割平面V-V的截面图，带有具有放大细节的圆圈；

-图6是图5的细节图，其中材料在已充填容器内的压力作用下变形；

-图7是图4底部沿切割面VII-VII细节剖面图。

具体实施方式

图1以仰视透视图表示利用预先加热的热塑材料如聚对苯二酸酯乙烯(PET)毛坯通过吹制或拉伸吹制得到的容器1，如瓶子。

容器1沿主轴线X延伸，并包括称为主体2的侧壁和延长主体2并在下端封闭主体2的底部3。

底部3为花瓣形，并包括整体形状为向容器1外突出的底壁4(即当容器1平面放置时向下突出)。该底壁4从带有朝向容器1外的凹陷的中心拱形5延伸。在中心拱形5的中心，来自注入的圆片6突出延伸，圆片的材料在形成容器1的过程中基本停留在非晶质的。中心拱形5的作用是拉伸底部3中心的材料，以增加结晶性，并因此增加机械强度。

底部3另外包括由从底壁4向容器1外轴向突起的突起物形成的一系列脚部7。脚部7从中心拱形5径向延伸到底部3的周边8，底部3通过周边8与主体2连接。D1表示在周边8处垂直于轴线X测量的底部3的径向延伸(图5)。在具有柱形的主体2的容器1的情况下(如图所示)，径向延伸D1是它的直径。

脚部7的最突起部分或顶部9部分共同形成容器1可以放置在平面表面(如桌子)上的放置平面10。如图3可以看到的，放置平面10相对周边8径向收缩。D2表示放置平面10的径向延伸(即所示例子中的直径)，H1表示从放置平面10到底部3的周边8轴向测量的底部3的总的高度(相当于脚部7的高度)。

底部的总的高度H1最好在底部3的径向延伸D1的25％-28％之间：

0.25·D1≤H1≤0.28·D1

传统花瓣形底部的H1/D1比约为0.5。由于底部3的H1/D1比小，该底部3可以称为“小花瓣形”，它可以限制形成底部3所需的材料量，同时使其可以通过它的花瓣形结构接受带压内容物。

在此类内容物中，举例与在充填后和封口前立即加入一滴液氮有关的无汽液体，液氮的蒸发使容器的内容物过压，或者使饮料弱碳酸化(如某些有轻微气泡的水)。根据内容物的类型，容器1中的相对压力(即大于大气压的绝对压力部分)包括在0.3bars到2.5bars之间。

另外，放置平面10的径向延伸D2优选包括在底部3的径向延伸D1的67％到72％之间：

0.67·D1≤D2≤0.72·D1

该尺寸比提供了底部3的稳定性(它随比值D2/D1增加)与它的可吹制性(即通过吹制正确成型能力)之间的良好折中，可吹制性随比值D2/D1减小。

如图2-4可清楚看到的，脚部7从容器1内向容器外(即从上向下)变细，并且从中心拱形5向周边8加宽。

每个脚部7具有以缓和的倾斜度从中心拱形5向顶部9延伸的端面11，并且如图2、5中看到的，端面11的宽度从中心拱形5附近向周边8轻微增加。

H2表示在放置平面10与中心拱形5边缘之间测量的端面11的轴向延伸(也称为底部3的拱高)。拱高H2小于底部的高度H1，但与H1相比不可忽略。更准确地说，拱高H2包括在底部3的高度H1的28％到32％之间：

0.28·H1≤H2≤0.32·H1

比较小的H2/H1比再次提供了底部的机械强度(随H2/H1比增加)与它的可吹制性(其相反地随H2/H1比减小)之间的良好折中。

根据图中所示的推荐实施例，拱高H2约为底部3的高度H1的31％：

H2≌0.31·H1

另外，H3表示从中心拱形5轴向测量的深度。该深度H3优选包括在2mm-3mm之间。

2mm≤H3≤3mm

对总的直径D1约为65mm并且容量为0.5升的容器，中心拱形的深度H3比较大并且允许把材料拉伸到底部3的中心，这样增加它的结构坚固性并因此增加它的机械强度。

如图2、3、4中可以清楚看到的，脚部7被底壁4的称为谷底的部分12两两分开，部分12从中心拱形5呈星形径向地延伸直到周边8。

谷底12凹陷地延伸在被它两两分开的脚部7之间。谷底12的横截面(即沿垂直于径向方向的平面，见图7)为可以从容器1内向容器外(即向下)张开的U形。

根据图2和4所示的特殊实施例，谷底12不与中心拱形5直接连接，而是朝内结束于内端13，与中心拱形5隔开距离。因此在内端13与中心拱形5的外边缘15之间形成中间空间14。

如图2、4中看到的，脚部7的数量等于谷底12的数量。在所示例子中，底部3包括均匀交替呈星形分布的五个脚部7和五个谷底12。

该数量构成很好的折中；但是，该数量可小(但大于或等于三)，可大(但优选小于或等于九)。

每个脚部7具有两个侧边16，每个侧边侧向地处于一谷底12边缘。如在图2中猜到并如图7中看到的，侧边16不是垂直的(因为底部3很难、甚至不可能吹制)，而是倾斜的，从谷底12向外倾斜。侧边16之间的角度开口根据到谷底12的距离不需要是恒定的。因此，根据图7所示的实施例，每个侧边16基本在脚部的一半高度具有斜度断裂，使得在它所面对的侧边16之间：

-在谷底12附近形成第一角度开口A1；

-在顶部9附近形成优选小于或等于第一角度开口A1的第二角度开口A2：

A2≤A1

第一角度开口A1在45°与55°之间：

45°≤A1≤55°

根据一推荐实施例，第一角度开口A1约为50°：

A1≌50°

另外，第二角度开口A2最好在15°到21°之间：

15°≤A1≤21°

根据一推荐实施例，第二角度开口A2约为18°：

A2≌18°

相当大的第一角度开口A1提高了底部3的可吹制性。更小的第二角度开口A2通过赋予脚部7一定的垂直性，增加了底部3在其顶部9一侧的稳定性。

给容器1加压可能使底部3变形。为了限制这些变形，底部3在周边8附近在每个谷底12中(即低谷12与主体2之间的连接附近)设有相对谷底12的径向延伸方向垂直延伸的至少一凹槽17。

凹槽17在谷底12中形成向容器1内的凹陷。凹槽17具有稻谷种子的尖细形状，并且在谷底12的中心比谷底12的边缘更宽(径向测量)。为了更好的可视性，在图2、4上通过点状图案使凹槽17成为灰色。

如图2、4中看到的，每个凹槽17(横向测量时)的长度可以大于谷底12的宽度，因此它的侧端部分侵入到脚部7沿谷底12的侧边16上。

凹槽17在谷底12中形成波纹，并且包括：

-中心凹陷，中心凹陷的径向截面具有凹面朝向容器1外的圆弧形状，其半径记作R1；以及

-连接圆角，连接圆角处在中心凹陷的边缘并且径向截面具有凹面朝向容器内的圆弧形状，其半径记作R2。

凹槽17的深度比较小，包括在0.8mm到1.5mm之间。根据一特殊实施例，沟槽17的深度约为1mm。

根据图中所示实施例，底部3在每个谷底12中包括至少两个相邻凹槽，即称为主凹槽的第一凹槽17，和临近主凹槽的第二凹槽18，称为次凹槽。次凹槽18向底部3中心与主凹槽17错开，并且也从谷底12的一个边缘向另一边缘横向延伸，但是横向测量比主沟槽17短。因此，如图2、4中看到的，次凹槽18的端部只是轻微侵入到脚部7的侧边16上。

和主凹槽17一样，次凹槽18的形状为细长的稻谷种子形，在谷底12中心比在谷底的边缘更宽(径向测量)。在图2、4中也用点状图案使次凹槽18呈灰色。

同样，次凹槽18在谷底12中形成波纹，并且包括：

-中心凹陷，中心凹陷的径向截面为凹面朝向容器1外的圆弧形状，与主凹槽17具有相同的半径R1；以及

-连接圆角，连接圆角出于中心凹陷的边缘并且其径向截面是凹面朝向容器1内的圆弧形状，与主凹槽17的连接圆角具有相同的半径R2。

每个凹槽17、18的中心凹陷的半径R1包括在0.3mm-1mm之间。根据一特殊实施例，半径R1约为0.5mm。

每个凹槽17、18的连接圆角的半径R2大于中心凹陷的半径R1。半径R2包括在1.2mm到1.8mm之间。根据一特殊实施例，半径R2约为1.5mm。

和主凹槽17一样，次凹槽18的深度较小，在0.8mm到1.5mm之间。根据一特殊实施例，次凹槽18的深度约为1mm。

当给容器1加压时，由于底部承受应力产生的变形位于主凹槽17上(当存在次凹槽18时也位于次凹槽18上)，主凹槽17通过变平产生变形，如图6所示，这避免谷底12的任何夹紧，尤其是在与容器1的主体2连接处。因此导致底部3的最好机械姿态，这使容器1具有更好的坚固性，因此使其可以堆放(因此可以放在托架上)，而没有坍塌的危险。

存在次凹槽18可以增加底部3吸收更大变形的能力，尤其是容器中的压力比较高时(包括在1-2.5bars之间)。

每个谷底12中存在的次凹槽18的数量可以大于一，即在每个谷底中凹槽17、18(主凹槽和次凹槽)的总数量可以至少等于两个，完全取决于假设容器1耐受的变形(因此取决于容器1中的压力)。

根据一推荐实施例，底部3具有两个同心区，即围绕中心拱形5的环形的中心区19和围绕中心区19的环形的周边区20，两个区被在预定的(轴向测量的)高度H4上轴向延伸的扭折部21分开。扭折部21相对底部3位于中间，即扭折部的直径D3包括在底部3的总的直径D1的45％到55％之间：

0.45·D1≤D3≤0.55·D1

并且，扭折部21的直径D3优选约为底部3总的直径D1的一半：

D3≌0.5·D1

扭折部21围绕中心拱形5连续延伸，并且跨骑脚部7(其中包括侧边16)和谷底12。

由于存在轴向的扭折部21，中心区19稍微高于周边区20，向容器1内错开。

扭折部21的高度H4在它的周长上是基本恒定的，并且最好在0.5mm到1.5mm之间。对容量为1升的容器(这相当于所示例子)，扭折部的高度H4约为1mm。

扭折部21的作用是保持容器1在压力较高条件下的稳定性，抵抗底部3的翻转，并且有助于在容器内压力下扩大放置平面10，这增加容器1的稳定性。

A3表示在与轴线X垂直的平面中围绕容器1的轴线X测量的脚部的顶部9部分的角度开口，即没有考虑侧边16，并且A4表示在两个相邻脚部7的顶部部分之间形成的角度开口，即包括谷底12和出于谷底边缘的侧边16的底部3部分(见图4)。根据一推荐实施例，角度开口A3、A4基本相同(可以存在几度的变化)：

A3≌A4

结合上面指出的在侧边16之间横向限定的角度开口A1、A2的值，得到底部3的机械性能(即底部3在以受控方式承受变形时抵抗变形的能力)与它的可吹制性(即通过吹制使底部3正确成型的能力)之间的良好折中。

因此，角度开口A3、A4的值取决于脚部7的数量(或等于脚部数量的谷底12的数量)。更准确地说，如果把脚部的数量记作N，则以度测量的角度开口A3和A4的计算如下：

A3≌A4≌360°/2N

因此，当底部包括五个脚部7时，如所示情况，角度开口A3、A4约为36°。

另外，如在图3、5中看到的，脚部的顶部9是圆形的，并且在一径向平面中的半径R3为底部3总的直径D1的8％到12％：

0.08·D1≤R3≤0.12·D1

根据一推荐实施例，脚部7的顶部9的半径R3大约等于底部3总的直径D1的十分之一：

R3≌0.1·D1

该尺寸可以保证底部3的良好可吹制性，同时又赋予它良好的稳定性。

每个脚部7可以通过一平面表面与主体2连接。但是，根据图5所示的推荐实施例，每个脚7通过一弯曲表面与主体2连接，弯曲表面的半径R4包括在底部3总的直径D1的三分之一到一半之间：

D1/3≤R4≤D1/2

根据一推荐实施例，脚部7与主体2的连接面的半径R4大约为底部3总的直径D1的40％：

R4≌0.4·D1

该尺寸比有助于底部3的良好可吹制性，而不损害它的稳定性。

另外，根据图中所示的有利实施例，每个脚部7带有径向延伸并跨骑顶部9(并因此跨骑放置平面10)的凹陷的沟槽22。

沟槽22具有加固底部3的功能。在施加到容器1上的机械应力作用下(尤其是在容器1中的压力作用下)，沟槽22有膨胀和变平的流变趋势，这会导致脚部7在它们的顶部9变宽，并使侧边16具有一定的抵抗底部3整体变平的垂直度。

如图2、3、4中看到的，每个沟槽22在它与主体2连接的一侧具有加宽终端区23，该区有利于可吹制性，并限制施加压力时出现褶皱的危险。

最后，如图2、3、4、7中看到的，每个脚部7包括侧向(即相对径向方向的横向)接近每个脚部的顶部9的小表面24。

根据图中所示的实施例，每个脚部7设有一对小表面24。这些轮廓基本为圆形或椭圆形的小表面24可以节省形成底部3要求的材料量，同时加固脚部7，并因此加固底部3。

Claims (10)

1.包括主体(2)和花瓣形的底部(3)的塑料制成的容器(1)，底部(3)具有与主体(2)连接的周边，底部(3)包括整体形状为向容器(1)外凸出的底壁(4)，一些突起物形成的脚部(7)从底壁突出，脚部(7)被底壁(4)的形成凹陷的谷底(12)的部分两两分开，谷底径向地延伸直到底部(3)的周边(8)，其特征在于，底部(3)在底部(3)的周边(8)附近在每个谷底(12)中另外包括相对于谷底(12)的径向延伸方向横向延伸的至少一凹槽。

2.如权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，凹槽从谷底(12)的一个边缘延伸到另一边缘。

3.如权利要求1或2所述的容器(1)，其特征在于，凹槽具有中心凹陷和连接圆角，中心凹陷的径向截面具有凹面朝向容器外的圆弧形状，连接圆角处在中心凹陷的边缘并且径向截面具有凹面朝向容器内的圆弧形状。

4.如权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，凹槽的深度包括在0.8mm到1.5mm之间。

5.如权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，底部(3)包括至少两个相邻的凹槽，即主凹槽(17)和向底部(3)中心与主凹槽(17)错开的至少一次凹槽(18)。

6.如权利要求5所述的容器(1)，其特征在于，次凹槽(18)横向测量的长度小于主凹槽(17)横向测量的长度。

7.如权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，底部(3)的总的直径为D1，脚部(7)界定直径为D2的放置平面(10)，并且：

0.67·D1≤D2≤0.72·D1。

8.如权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，底部(3)的总的直径为D1，总高度为H1，并且：

0.25·D1≤H1≤0.28·D1。

9.如权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，底部(3)具有同心的中心区(19)和周边区(20)，中心区和周边区被跨骑脚部(7)和谷底(12)的连续的扭折部(21)分开。

10.如权利要求1所述的容器(1)，其特征在于，每个脚部(7)设有沟槽(22)，沟槽轴向延伸并跨骑脚部(7)的顶部(9)。