CN1059166C - 一种具有肋状凸起的吹模制成的塑料容器 - Google Patents

一种具有肋状凸起的吹模制成的塑料容器 Download PDF

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Abstract

一种吹模制成的塑料容器，其薄壁肩状部具有多个肋状凸起。每个肋状凸起沿切轴截面呈带有多个曲线半径的形状，该多个半径具有特定的关系，所形成的凸起不会对肩状部的整体性产生不利影响，并且不会在容器内部受压时发生变形。

Description

一种具有肋状凸起的吹模制成的塑料容器
本发明涉及用于饮料，特别是碳酸软饮料等制品的塑料容器。本发明特别涉及一种吹模制成的塑料容器，该容器的肩状部包括有与其成整体的多个肋状凸起。这些肋状凸起向外侧延伸，其为由多个曲线的半径构成曲线构形，从而这些凸起可很好地与目前在公共场所使用的一次性容器中的上述类型容器的薄壁肩状部相配合使用，另外甚至当这种容器处于内部受压的条件下这些凸起也仍保持不变形。本发明的凸起具有下述实际效果，即可改善容器的握紧性和手持性能，另外可对容器的肩状部起机械加强作用。
自从塑料容器于七十年代首次引入社会以来，这种塑料容器在包装饮料，特别是碳酸软饮料制品中的应用已获得巨大的成功。这种容器的大规模的应用主要是因为存在这样的事实，即制作容器的塑料可沿双轴定向，上述材料一般为不变性的热塑性材料，尤其是聚酯类，诸如聚对苯二甲酸乙酯(PET)。沿双轴定向是指使聚合物链沿两个方向排列，其结果是排列得越靠近，则材料压密得越整齐。这种现象的两个实际优点是，其一，如此定向的容器可采用薄壁制成，而这本身是定向加工步骤的直接结果；其二，这些薄壁容器的机械强度和气密性在双轴方向上显著地增加。总的结果是，容器重量轻，但仍很坚固。
虽然人们已知道，可采用任何一种方法来制作双轴定向容器，但是在商业上最主要的是采用拉伸吹模制作技术。这类技术一般采用预型件或型坯，它一般通过挤压模制法制成，并且要加热或者冷却到或接近材料的玻璃转变温度。当处于该温度时，将型坯放置于吹模中，在该模内用拉伸杆将其沿纵向拉伸，且利用空气或其它工作气体压力使其沿在水平方向上扩张。这样得到的产品便是一个其主体部和肩状部具有薄壁并沿双轴定向的容器。
虽然总的说来双轴定向容器的薄壁结构具有优点，但是它也存在着某些缺陷。比如，如果表面不光滑、不均匀或不连续的外表形状存在有误差，则其壁的较薄特性就显示不出来。因此既使出现需要对该薄壁进行改变或修饰的情况，如果这是可能的话，在没有给容器机械整体性带来不利影响的条件下，特别是在容器处于应力状态下，该应力是由碳酸软饮料的包装而造成的内部受压所引起的，则也很难显现出上述薄壁的特性。
在这方面人们所做的努力包括将向内的凸脊或肋置于该容器的肩状部，以便改善容器的握紧性并提高使用者抓持及握持该容器的能力。尽管该特征具有上述优点，但是按照实际的方式，当然更不用说从商业的角度可接受的方式了，在薄壁一次性容器中实施上述作法一直未能实现。于是人们开始下述的尝试，该尝试一般采用下述的向内的凸肋形状，该凸肋形状只具有一个曲线的半径，这种形状一般会形成这样一种容器，即使容器在肋或凸脊与肩状部的接合点处产生异常高的应力区，而这在内部受压的状态下就会导致容器的损坏。然而一般来说，上述尝试的方式在内部受压的状态下会使肋或凸脊整体地或局部地产生翻转，扭曲或变形。
因此本技术领域需要继续研制开发一种肋状凸起的制作方便与实用的设计，这种肋状凸起不会损坏容器的机械整体性并且在受压状态下从视觉上和形体上看仍然保持不变。
本发明的目的在于克服上述用来在薄壁、一次性塑料容器中的肩状部上设置肋或凸脊的已有尝试中存在的问题。根据本发明，在采用具有特定关系的多个曲线的半径的肩状部中设置肋状凸起。当按照本发明方式制作时，在包括内部受压的使用状态下，该肋状凸起不会翻转、扭曲或按其它方式变形，也不会对肩状部的机械强度或整体性产生不利影响。
本发明提供了一种吹模制成的塑料容器，该容器包括一适于接纳一封闭件的颈部，一肩状部，一容器主体部和一底部，该肩状部在其至少部分长度范围具有多个向上朝向的肋状凸起，其中，每个凸起在切轴截面上看带有成串接的一第一过渡段，一中间段和一第二过渡段，该第一过渡段是呈向外凹状并且具有一基本上一致的曲线半径R1，该中间段是呈向内凹状并且具有一基本上一致的曲线半径R2，而该第二过渡段是呈向外凹状并且具有一基本上一致的曲线半径R3。
在实施本发明时，R1和R3基本是相等的但要大于R2。在一优选的形式中，R1和R3基本上是相同的并且比R2大7-9倍左右，当然较好是R1和R3比R2大7.5-8.5倍左右，其中以R1和R2比R2大8倍左右为最佳。
在本发明的一个实施例中，R1和R3分别约为6.3-6.4mm，R2约为0.74-约0.84mm。作为该实施例中的优选方式，R1和R3分别约为6.35，而R2为约0.79mm。
从几何形状上来说，虽然上述向上朝向的肋状凸起可以保持直线型并沿竖直方向或沿一定角度取向，但它也可采用其它的形状。在本发明的一个实施例中，该肋状凸起按向上朝向的螺旋或类似形式取向。在该实施例的优选方式中，上述螺旋形状是这样的构形，即当肋状凸起沿肩状部的长度方向向下朝容器主体部延伸时这些肋状凸起就相互扩散开。
虽然肋状凸起的数量可以改变，但最好这些凸起相互间隔开。本领域普通技术人员容易想到，最好上述肋述凸起相互为等间距。为方便起见这时相邻肋状凸起的间距通过角度α来衡量，该角度将相邻的肋状凸起的中间段对分开，且以容器的纵轴作为其起点，其角边将肋状凸起从中间分开。在特别优选的实施例中，角度α约为25.7°，其结果形成14个肋状凸起，它们沿容器的肩状部环周向成等间距布置。
虽然按照本发明，肋状凸起只需沿肩状部的全长范围的一部分延伸，但最好该肋状凸起基本上在该肩状部的全长范围延伸。虽然该肩状部的长度可以根据容器的尺寸和其它类似的特征而改变，但是该肩状部一般为容器的整个高度的30％左右。
在肋状凸起相互间隔开的情况下，以及在具体的实施例中，上述肋状凸起基本上在肩状部的全长范围延伸的具体实施例中，最好位于每个相互间隔开的肋状凸起之间的肩状部的外表面至少环周向基本上保持平直。
在本发明的一个实施例中，肋状凸起相互等间距间隔开，且它们基本上沿肩状部的全长范围延伸，其一端终止于或靠近于肩状部的接近颈部的部分，而其另一端终止于靠近肩状部的接近容器的主体部的部分。在这种情况下，位于各肋状凸起之间的肩状部的外表面随着沿其全长范围的延伸而在周向方向上基本上保持平直或呈向外的弧形。
在上述实施例的另一个方面，容器的靠近主体部的肩状部的外表面沿径向向外朝容器主体部逐渐变细以形成端部段。按优选的方式，这些端部段的长度延伸到根据容器主体部尺寸而确定的肩状部的长度的20％左右，而其中以10-15％左右为最佳。虽然这些端部段可采用任何一种构形，但最好该端部段为抛物线状，该抛物线的弯曲段或弯顶段取向朝着容器的颈部。
实际上，本发明可完全应用于带有薄壁肩状部的容器。一般来说，按照本发明的肩状部的壁厚约为0.22-0.35mm左右，其中最好为0.25-0.28mm。本领域普通技术人员容易想到，上述壁厚的尺寸一般在一次性饮料容器，也称为单次或可废弃的容器中使用。然而，在这里本发明无需对这种容器进行限定。
本发明的容器还可通过公知的已有技术来制造。在这方面就选的方法是拉伸吹模法，它采用常规设计的预胚或型胚，该吹模法中与本发明容器的肩状部相对应的部分的形状与上面所描述的形状相一致，从而可形成本发明的肋状凸起部。本领域普通技术人员容易理解，本发明的肋状凸起可设置在任何尺寸的容器中，该尺寸包括在市场上常用的尺寸，比如0.33-2.0升(liter)和更大的尺寸，但本发明不限于上述尺寸。
虽然可采用适合用于饮料的任何类型的塑料，上述饮料包括软饮料制品等，但是作为可行的材料最好采用热塑塑料，特别是聚酯类。在这里对于聚酯材料可优先选用聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET。在这里所定义的PET包括PET均聚物和PET共聚物，作为非限定性的实例，具体可包括下述共聚物，其中的1，2-亚乙基二醇组分部分由比如间苯二酸置换。正如本领域普通技术人员所知道的，PET的特性粘度(IV)可根据使用的场合和容器的形状来改变，且该粘度一般要大于0.55左右，通常是大于0.75左右，多数情况下是在0.8-1.00的范围之间。
下面结合附图和有关的详细描述以对本发明的上述特征及其它目的、结构进行说明。其中：
图1为大约1500毫升(ml)的容器的正面图，它带有实施本发明的位于肩状部的肋状凸起，该图表示出肋状凸起为螺旋状的本发明的实施例；
图2为沿图1中的线2-2截取的所示容器的剖面图；
图3为图2所示截面的局部放大图，它表示肋状凸起的细部结构，它包括有用来构成该凸起的曲线半径；
图4为本发明另一实施例的正面图，其中大约1500毫升(ml)容器的肩状部还包括抛物线状的端部段；
图5为沿图4中的线5-5截取的所示容器的剖面图；
图6为一局部放大视图，它表示图4所示容器的肩状部的壁的纵向截面和使抛物线的端部段减少的细部；以及
图7为约2250毫米(ml)容器的正面图，该容器具有实施本发明的位于肩状部的肋状凸起，该图表示这种结构尺寸的容器的实施例，在该容器中，肋状凸起呈螺旋状，另外肩状部带有抛物线状的端部段。
现详细地参见附图所示，图1表示出本发明的一个实施例。图中所示的是一种经吹模法制成的塑料容器10，该容器为1500毫升(ml)规格，它带有适于接纳一封闭件11的颈部，一肩状部12，一主体部13和一底部14，主体部13的形状基本上为管状，底部14可以为花瓣状或者香槟酒采用的凸形瓶底状，在图中仅示出花瓣状。正如本领域普通技术人员容易想到的，为实现本发明的目的，该底部还可为向外的半球形，它一般需要有一底盖配合使用。
如图1所示，肩状部带有多个向上指向的肋状凸起15。这些肋状凸起基本上在肩状部12的全长范围延伸，且其端部16接近颈部11，而其另一端部17则靠近主体部13。在图1中，肋状凸起15为螺旋状，由图示的该具体实施例可看出，随着肋状凸起从肩状部的靠近颈部11的部分向肩状部的靠近主体部13的部分延伸，该螺旋体便逐渐扩散开。
再看图2，该图表示沿图1的线2-2截取的容器10的切轴截面图。如图所示，图1中的容器10的肩状部12具有14个肋状凸起15。如图2的切轴截面图所示，每个肋状凸起包括一第一过渡段19，它是呈向外凹状，并与中间段20相连接，而中间段20是呈向内凹状。中间段20随后又与第二过渡段21相连接，第二过渡段21则是呈向外凹状。图3中显示出这一结构的细部以及用于形成肋状凸起15的多个半径。
如图3所示，第一过渡段19具有基本上一致的曲线半径R1。再参看图3，该向外凹状的第一过渡段朝中间段20弯曲，该中间段是呈向内凹状，它具有一基本上一致的曲线半径R2。为了构成完整的肋状凸起15，中间段20发生弯曲从而形成呈向外凹状的第二过渡段21，且该第二过渡段具有一基本上一致的曲线半径R3。在图3所示的容器中，曲线半径R1和R3基本上是相等的，且它们大致比曲线半径R2要大8倍。
在图1至图3所示的实施例中，肋状凸起15沿肩状部12在环周上等间距布置。如图3所示，各肋状凸起15间隔开且它们相互之间以夹角α分开，该夹角将相邻凸起15上的中间段20从中间分开，且其原点起始于容器10的纵轴线处。另外图1至图3还表示了一种下述容器10的一个优选实施例，其中每个肋状凸起15之间的肩状部18的外表面环周向基本上是保持平直的。
图4表示本发明的另一实施例，其中肩状部12的肋状凸起15还包括抛物线状的端部段22。如图所示，这些端部段的长度用1表示，它们沿主体部13上方的肩状部12延伸。实际上，长度1可以为肩状部12的总长的20％左右。在图中，长度1约为长度S的20％，长度S则约为容器10的高度h的30％。
在图4所示的容器中，肋状凸起15之间的肩状部12的外表面18环周向为平直状，这一点可进一步参照图5看出，图5为沿图4中的线5-5截取的切轴截面图。在图示实施例中，如图6所详细表示的，端部段22基本上在该段的全长1的范围向外朝主体部13逐渐变细。
图7所示的容器表示出本发明的肋状凸起15，它在约为2250毫长(ml)的容器23的肩状部12上按扩散的螺旋形状延伸。如图所示，肩状部还包括有抛物线状的端部段22和在所述凸起15之间的环周向的平直的表面18。在图示实施例中，端部段22的长度1约为肩状部12的长度S的12％，如图所示，长度S约为容器高度的30％。
应当理解，本发明并不限于上述说明和其它描述，这些说明和描述只能作为本发明的实例演示。

Claims (21)

1.一种吹模制成的塑料容器，其特征在于，它包括适于接纳一封闭件的一颈部，一肩状部，一容器主体部和一底部，所述肩状部在其至少一部分长度范围带有多个向上朝向的肋状凸起，每个凸起沿切轴截面带有成串接的一第一过渡段，一中间段和一第二过渡段，所述第一过渡段是呈向外凹状并且具有一均匀的曲线半径R1，所述中间段是呈向内凹状并且具有一均匀的曲线半径R2，所述第二过渡段是呈向外凹状并且具有一均匀的曲线半径R3，其中所述半径R1和R3是相等的但大于半径R2。
2.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，半径R1和R3是相同并且比半径R2大7-9倍。
3.根据权利要求2所述的容器，其特征在于，半径R1和R3是相同并且比半径R2大7.5-8.5倍。
4.根据权利要求3所述的容器，其特征在于，半径R1和R3是相同并且比半径R2大8倍。
5.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，半径R1和R3分别为6.30-6.40mm，而半径R2为0.74-0.84mm。
6.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，半径R1和R3分别为6.35mm，而半径R2为0.79mm。
7.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述肋状凸起在所述肩状部的全长范围延伸。
8.根据权利要求7所述的容器，其特征在于，所述肋状凸起相互成等间距隔开，且每个相互隔开的肋状凸起之间的肩状部的外表面环周向保持平直。
9.根据权利要求8所述的容器，其特征在于，所述肩状部还包括环周向设置的端部段，所述端部段位于各所述肋状凸起之间，其长度为位于主体部上方的所述肩状部的长度的20％，所述端部段由所述肩状部的外壁面从径向向外逐渐变细的段构成，所述变细段沿主体部的方向延伸。
10.根据权利要求9所述的容器，其特征在于，所述端部段呈抛物线形状，其弯曲段是朝向所述颈部取向的。
11.根据权利要求10所述的容器，其特征在于，所述端部段的长度为位于主体部上方的所述肩状部的长度的10-15％。
12.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述肋状凸起是按螺旋形状取向。
13.根据权利要求12所述的容器，其特征在于，所述螺旋形状是这样的结构，即随着所述肋状凸起沿着所述肩状部的长度向下方向朝所述主体部延伸，该肋状凸起以连续的方式相互扩散开。
14.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述肩状部具有14个肋状凸起。
15.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述塑料为热塑塑料。
16.根据权利要求15所述的容器，其特征在于，所述热塑塑料为聚对苯二甲酸乙酯(PET)。
17.根据权利要求1所述的容器，其特征在于，所述肩状部的厚度为0.22-0.35mm。
18.根据权利要求17所述的容器，其特征在于，所述肩状部的厚度为0.25-0.28mm。
19.根据权利要求5所述的容器，其特征在于，所述容器为一种拉伸吹模制成的聚对苯二甲酸乙酯容器，其包括所述主体部为一双轴定向管，而所述的肩状部为半刚性双轴定向且具有壁厚为0.22-0.35mm，所述的肩状部在其全长范围带有多个向上朝向的肋状凸起，该凸起按螺旋形式取向，且所述肋状凸起沿肩状部环周向相互成等间距布置。
20.根据权利要求19所述的容器，其特征在于，所述肩状部的厚度为0.25-0.28mm。
21.根据权利要求20所述的容器，其特征在于，半径R1和R3分别为6.35mm，而半径R2为0.79mm，位于每个肋状凸起之间的所述肩状部的外表面环周向保持平直。
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