CN111448144A

CN111448144A - 具有花瓣状底部的容器

Info

Publication number: CN111448144A
Application number: CN201880078399.1A
Authority: CN
Inventors: L·纳沃; S·梅耶雷斯
Original assignee: Sidel Participations SAS
Current assignee: Sidel Participations SAS
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2020-07-24
Also published as: FR3074482A1; WO2019110301A1; EP3720778B1; US11390414B2; US20210197997A1; FR3074482B1; EP3720778A1

Abstract

塑料容器，具有花瓣状底部(3)，底部具有对称轴线(X)及：向容器内凸起的中央拱形部(5)；一系列向容器外凸起的支腿(8)，从中央拱形部(5)辐射，各具有从拱形部(5)外边缘(7)延伸到径向远离拱形部的顶部(9)的脊道(11)；一系列在两个相继支腿(8)之间凹陷状形成的谷槽(15)，各谷槽(15)从内端(17)辐射到周边(4)；各脊道(11)具有：内段(12)，从拱形部(5)外边缘(7)延伸到距中轴线(X)距离R2的接合处(14)，内段(12)在支腿(8)径向中平面具有弯曲度(C1)；外段(13)，从接合处(14)在内段(12)切向延长部中延伸到顶部(9)，外段(13)在支腿(8)径向中平面具有大于弯曲度(C1)的弯曲度(C2)；距离R1与R2之比为45％≤R1/R2≤60％。

Description

具有花瓣状底部的容器

技术领域

本发明涉及容器尤其是瓶或罐的领域，容器尤其是瓶或罐由如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的塑料材料制的坯件(预型件或者中间容器)通过吹制或者拉吹而成。

背景技术

容器一般具有开放颈部、主体和底部，由所述开放颈部对容器进行灌装或排空，所述主体使容器具有其容积，所述底部与颈部相对地封闭主体，主体形成基座，基座用于在置于支承件例如桌子上时确保容器的稳定性和保持。

一些内装物，通常是充碳酸气饮料，会在封装容器中产生通常达到或超过两巴半的较高的压力。

为了接纳这种内装物，通常使容器配有花瓣状底部，花瓣状底部具有呈花瓣状的凸起的多个支腿，这些支腿由称为凹陷部或者谷槽的凸壁部分分开，从底部的中央区域径向延伸。支腿用于确保容器稳定保持在支承件上，而谷槽用于吸收内装物施加的作用力(热和/或机械作用力)。

花瓣状底部从结构上比普通底部更抗变形，在欧洲专利申请EP3059175(Sidel公司)中就提出过这种花瓣状底部的一个实施例。但是，一些容器所经受的条件、尤其是温度和湿度条件，有时使材料超过其弹性限度，甚至使材料达到断裂点。尤其是在一些炎热地区会遇到这样的条件。

因此，容器完全在日光下存放会使内装物膨胀，明显增大容器内的相对压力，直至达到或者超过四巴乃至五巴。

另外，PET经受(在热带地区遇到的)非常湿热的大气，会受到很大吸湿，从而降低其尺寸稳定性。

这意味着底部中出现破裂，使得一些容器有时会发生泄漏。

看来用于提高花瓣状底部强度的明显的一种解决办法是增大其厚度，即增加其制造所用的材料量。但是会遇到两个难度。第一难度是，因经济和环境原因，必须在适当部位保持材料量(而厂家要求不增加材料量，乃至减少材料量)。第二个难度是，底部厚度的增大会改变其成型条件，为了获得良好成型，则需要增大容器的吹制压力。

发明内容

因此，本发明的一目的是提出一种具有花瓣状底部的容器，底部形状使其机械性能更好，更确切的说，在其经受高温和/或高湿度的条件时，底部抗变形能力更强。

为此提出一种塑料制容器，具有主体和由周边连接于主体的花瓣状的底部，底部具有对称中轴线，底部具有：

-中央拱形部，中央拱形部向容器内凸起，由与对称中轴线保持距离R1延伸的圆形的外边缘限定；

-向塑料制容器外凸起的一系列支腿，支腿均从中央拱形部辐射，支腿均具有径向远离中央拱形部的顶部和从中央拱形部的外边缘延伸到顶部的脊道；

-一系列谷槽，谷槽均在两个相继的支腿之间呈凹陷状地形成，每个谷槽从内端辐射到周边；

这种容器的特征在于：

-每个脊道具有：

·内段，内段从中央拱形部的外边缘延伸到与对称中轴线保持距离R2延伸的接合处，内段在支腿的径向中平面中具有第一弯曲度；

·外段，外段从接合处在内段的切向延长部中延伸直到顶部，外段在支腿的径向中平面中具有第二弯曲度，第二弯曲度大于第一弯曲度；

-距离R1与距离R2之比率为：

45％≤R1/R2≤60％。

这种结构赋予底部的强度尤其是热机械强度高于已知花瓣状底部的强度，在同等材料量的情况下，使底部更耐尤其在热带地区遇到的高温和/或高湿度的条件。

可具有各种单独考虑或组合考虑的附加特征。因此，例如：

-比率R1/R2可在45％至55％之间。

-对于容量为1.5升的容器，比率R1/R2约为50％。

-每个支腿的顶部与对称中轴线保持距离R3延伸，距离R1与距离R3之比率为：

25％≤R1/R3≤35％。

-对于容量为1.5升的容器，距离R1与距离R3之比率R1/R3有利地约为27％。

-每个谷槽的内端与中央拱形部的外边缘间隔开距离E。

-距离E与距离R1和R2的关系有利地为45％≤E/(R2-R1)≤55％，优选地E/(R2-R1)≌50％。

-底部在每个谷槽的内端与中央拱形部的外边缘之间具有过渡连接圆角。

-在内段与外段之间的接合处，脊道具有宽度L1，在距对称中轴线的距离R2处，谷槽具有宽度L2，使得60％≤L1/L2≤210％。

-对于容量为1.5升的容器来说，宽度L1与L2优选相等或者大致相等。

-在距对称中轴线的距离R2处，脊道的中点与谷槽的中点一方面轴向间隔开距离H，另一方面在垂直于对称中轴线的横向平面中间隔开距离G，使得20％≤H/G≤30％。

-对于容量为1.5升的容器来说，距离H与距离G之比率H/G有利地约为25％。

-脊道的外段优选呈笔直状，外段与垂直于对称中轴线的横向平面形成在21°至24°之间的角，角例如约为22.5°。

附图说明

根据下面参照附图对实施方式所作的说明，本发明的其他目的和优点将体现出来，附图中：

图1是配有花瓣状底部的容器的仰视透视图；

图2是透视细部图，示出放大的底部；

图3是容器底部的平面图；

图4是图3所示底部的沿剖面IV-IV的剖面图；

图5是图3所示底部的在圆圈V中所作的放大细部图；

图6是底部的在支腿的径向中平面中所作的细部剖面图；

图7是底部的在谷槽的径向中平面中所作的细部剖面图。

具体实施方式

图1中以仰视透视图示出塑料制容器1(这里其是瓶)。容器1由预型件(吹制或者拉吹)成型而成，所述预型件用热塑性聚合物制成，例如用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。在成型之前，预型件被预先加热，以使材料达到高于其玻璃化转变温度(在PET的情况下其约为80℃)的温度。

容器1沿中轴线X延伸。容器具有侧壁和花瓣状底部3，所述侧壁称为主体2，所述花瓣状底部3在主体2的下端封闭容器1。

底部3具有周边4，底部由周边连接于主体2。底部3具有对称中轴线，在所示的构形中，该轴线与容器1的中轴线X重合。

首先，底部3具有中央拱形部5，拱形部向容器1内凸起。在所示的实施例中，拱形部5呈环形或者半球形球头的形状，其凹面朝向容器1外。

在拱形部5的中心，注塑产生的圆片部6向容器1外轴向凸起地延伸，在容器1的成型过程中，所述圆片部6的材料保持显著非晶态。

尤其地，拱形部5的作用是在底部3的中心拉延材料，以增大材料结晶度，从而增大其机械强度。

拱形部5由圆形的外边缘7限定，外边缘与中轴线X保持距离R1进行延伸。另外，用D1标示圆形的外边缘7的直径(图4)。D1是这样的：D1＝2R1。

其次，底部3具有一系列支腿8，这些支腿向容器1外凸起，从中央拱形部5辐射。每个支腿8具有顶部9，顶部是其最突出的部分。

每个支腿8在两侧侧向地由一对大致呈三角形形状的侧面10界定。

顶部9一起在称为放置面的公共平面P中延伸，容器1可通过该放置面承靠在平坦表面(例如桌子)上。

每个支腿8具有称为脊道11的小面，脊道从中央拱形部5的外边缘7呈坡度径向地延伸到顶部9。

每个脊道11从内(即中轴线X侧)向外(即周边4侧)，具有两个相继段，即内段12和外段13，它们连接于接合处14。

接合处14与中轴线X保持距离R2地延伸。另外，用D2标示连接接合处14的圆的直径(图4)。D2是这样的：D2＝2R2。

内段12从拱形部5的外边缘7延伸到与外段13的接合处14。内段12在支腿的径向中平面(相应于图4和6所示的剖面)中具有第一弯曲度C1。如果内段12具有圆形轮廓(当在沿径向中平面中的剖面看)，第一弯曲度C1则相应于内段12的曲率半径。否则，第一弯曲度C1可被视为是在径向中平面中测得的内段12的曲率平均值。

外段13从与内段12的接合处14在内段的切向延长部中延伸直到支腿8的顶部9。

外段13在支腿8的径向中平面(相应于图4和6所示的剖面)中具有第二弯曲度C2。如果外段13具有圆形轮廓(当在沿径向中平面中的剖面看时)，第二弯曲度C2则相应于外段13的曲率半径。否则，第二弯曲度C2可被视为是在径向中平面中测得的外段13的曲率平均值。

第二弯曲度C2大于第一弯曲度C1：C2≥C1。

根据图4和6所示的一种优选实施方式，外段13呈笔直状，即第二弯曲度C2无穷大(infinie)。在这种情况下，外段有利地与垂直于中轴线X的整个横向平面形成在21°至24°之间、优选约为22.5°(图4)的角A。

内段12与外段13之间的接合处14的位置与拱形部5的尺寸是依存关系。更准确的说，距离R1与距离R2之比率为：

45％≤R1/R2≤60％。

根据一种优选实施方式，比率R1/R2更确切地为45％至55％之间。

对于容量为1.5升的容器1，比率R1/R2约为50％。

用R3标示每个顶部9到中轴线X的距离。另外，用D3标示内接于连接顶部9的多边形的圆的直径(图4)。D3是这样的：D3＝2R3。

可注意到，这些顶部9相对于底部3的周边4径向缩进。换句话说，直径D3小于底部3的全径(在所示的实施例中，该全径相当于容器1的全径)。

有利地，距离R1与距离R3之比率为25％≤R1/R3≤35％。

优选地，对于容量为1.5升的容器1来说，距离R1与距离R3之比率R1/R3约为27％。

其三，底部3具有一系列谷槽15，每个谷槽均在两个相继的支腿8之间呈凹陷状地形成。每个谷槽15连接到每个侧面10，每个侧面10通过过渡连接圆角16沿着每个谷槽边缘。

每个谷槽15从内端17辐射到底部3的周边4。

尤其如图5所示，每个谷槽15的内端17与中央拱形部5的外边缘7间隔开距离E。根据图5所示的一种优选实施方式，当仰视底部时，谷槽15在其内端17看起来呈修圆形。

有利地，每个谷槽15的内端17到中央拱形部5的外边缘7的距离E与距离R1和R2的关系为：

45％≤E/(R2-R1)≤55％。

根据一种优选实施方式，每个谷槽15的内端17到中央拱形部5的外边缘7的距离E与距离R1和R2的关系为：

E/(R2-R1)≌50％。

如图7所示，底部3在每个谷槽15的内端17与中央拱形部5的外边缘7之间具有过渡连接圆角18。该过渡连接圆角18属于仰视时(即在图5所示的平面上)呈新月形状的较宽大的连接区域19，其确保：

-径向上，在谷槽15(在其内端17侧上)与中央拱形部5的外边缘7之间的平稳接合；

-侧向上，在谷槽15与每个脊道11的内段12之间的平稳接合。

在内段12与外段13之间的接合处(即在距中轴线X的距离R2处)，每个脊道11具有宽度L1。

另外，在距中轴线X的距离R2处，每个谷槽15有利地具有宽度L2，使得60％≤L1/L2≤210％。

比率L1/L2的值可以尤其是取决于容器1的容量(因此取决于全径)。因此，对于容量为1.5升的容器1，宽度L1和宽度L2有利地相等(即L1与L2之间的差距小于5％)，或者大致相等(即L1与L2之间的差距为5％至10％之间)。

标示如下(参见图4和5)：

-M1是与中轴线X保持距离R2的脊道11的(几何)中点(换句话说，点M1是形成脊道11的内段12与外段13之间接合处14的区部的中心)；

-M2是与中轴线X保持距离R2的谷槽15的中点；

-H是点M1和M2之间的轴向上测得的距离(更准确的说，是与中轴线X垂直的分别通过点M1和点M2的横向平面之间的轴向距离)；

-G是M1和M2在与轴线X垂直的横向平面中的分开距离(更准确的说，是M1和M2在例如与图5所示平面相对应的这种平面中的轴向投影的分开距离)。

有利地，距离H和距离G之比率H/G为20％≤H/G≤30％。

优选地，对于容量为1.5升的容器来说，距离H与距离G之比率H/G约为25％。

在同等材料量的情况下，如此构造的底部3比通常的花瓣状底部具有更高的热机械强度。更准确的说，试验表明，底部3更耐高温和/或高湿度的条件。

这些性能尤其来自于底部3的外廓形的平稳性，其确保了作用力的良好分布及最大限度地减少应力集中在一个(或多个)局部区域中。这种平稳性尤其来自于支腿8的脊道11的内段12与外段13之间接合处14的定位，其特征在于比率R1/R2。

拱形部5的存在这里是底部3的结构刚度所必需的。如果接合处14太靠近其外边缘7，那么，脊道11的内段12与拱形部之间的过渡会太急剧，因而会注意到出现应力集中在内段12上。相反，如果接合处14太靠近支腿8，那么，底部3的高度就会太低，提供的机械强度会不足。

谷槽15与拱形部5之间的间隔距离E，也可通过过渡连接圆角18确保它们之间的平稳过渡。使谷槽15的内端17靠近拱形部5，会减小过渡连接圆角18的半径，增大应力在其上的集中。最极端地，使谷槽通到中央拱形部上，会致使在谷槽与拱形部之间的接合处出现应力峰值。

相当低的比率H/G和相反地相当高的比率L1/L2，还(尽管间接和辅助地)有助于底部3的外廓形平稳性，从而有助力于作用力在底部上的分布。

甚至观察到，当灌装和封口的容器1经受高温(高于40℃)和/或高湿度(高于50％)的条件时，底部3均匀地略微展开(即直径D3稍许增大)。因此，容器1的底座增大，有利于其稳定性。

Claims

1.一种塑料制容器(1)，具有主体(2)和由周边(4)连接于主体(2)的花瓣状的底部(3)，底部(3)具有对称中轴线(X)，底部具有：

-中央拱形部(5)，中央拱形部向容器(1)内凸起，由与对称中轴线(X)保持距离R1延伸的圆形的外边缘(7)限定；

-向塑料制容器(1)外凸起的一系列支腿(8)，支腿从中央拱形部(5)辐射，支腿均具有径向远离中央拱形部的顶部(9)和从中央拱形部(5)的外边缘(7)延伸到顶部(9)的脊道(11)；

-一系列谷槽(15)，谷槽均在两个相继的支腿(8)之间呈凹陷状地形成，每个谷槽(15)从内端(17)辐射到周边(4)；

其特征在于：

-每个脊道(11)具有：

·内段(12)，内段从中央拱形部(5)的外边缘(7)延伸到与对称中轴线(X)保持距离R2延伸的接合处(14)，内段(12)在支腿(8)的径向中平面中具有第一弯曲度(C1)；

·外段(13)，外段从接合处(14)在内段(12)的切向延长部中延伸直到顶部(9)，外段(13)在支腿(8)的径向中平面中具有第二弯曲度(C2)，第二弯曲度大于第一弯曲度(C1)；

-距离R1与距离R2之比率为：

45％≤R1/R2≤60％。

2.根据权利要求1所述的塑料制容器(1)，其特征在于，比率R1/R2在45％至55％之间。

3.根据权利要求2所述的塑料制容器(1)，其特征在于，对于容量为1.5升的塑料制容器(1)，比率R1/R2约为50％。

4.根据前述权利要求中任一项所述的塑料制容器(1)，其特征在于：

-每个支腿(8)的顶部(9)与对称中轴线(X)保持距离R3延伸；

-距离R1与距离R3之比率为：

25％≤R1/R3≤35％。

5.根据权利要求4所述的塑料制容器(1)，其特征在于，对于容量为1.5升的塑料制容器(1)，距离R1与距离R3之比率R1/R3约为27％。

6.根据前述权利要求中任一项所述的塑料制容器(1)，其特征在于，每个谷槽(15)的内端(17)与中央拱形部(5)的外边缘(7)间隔开距离E。

7.根据权利要求6所述的塑料制容器(1)，其特征在于，每个谷槽(15)的内端(17)到中央拱形部的外边缘的距离E与距离R1和距离R2的关系为：

45％≤E/(R2-R1)≤55％。

8.根据权利要求7所述的塑料制容器(1)，其特征在于，每个谷槽(15)的内端(17)到中央拱形部(5)的外边缘(7)的距离E与距离R1和距离R2的关系为：

E/(R2-R1)≌50％。

9.根据前述权利要求中任一项所述的塑料制容器(1)，其特征在于，底部(3)在每个谷槽(15)的内端(17)与中央拱形部(5)的外边缘(7)之间具有过渡连接圆角(18)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的塑料制容器(1)，其特征在于：

-在内段(12)与外段(13)之间的接合处(14)，脊道(11)具有宽度L1；

-在距对称中轴线(X)的距离R2处，谷槽(15)具有宽度L2，使得：

60％≤L1/L2≤210％。

11.根据权利要求10所述的塑料制容器(1)，其特征在于，对于容量为1.5升的塑料制容器(1)，宽度L1与宽度L2相等或者大致相等。

12.根据前述权利要求中任一项所述的塑料制容器(1)，其特征在于，在距对称中轴线(X)的距离R2处，脊道(11)的中点(M1)与谷槽(15)的中点(M2)一方面轴向间隔开距离H，另一方面在垂直于对称中轴线(X)的横向平面中间隔开距离G，使得：

20％≤H/G≤30％。

13.根据权利要求12所述的塑料制容器(1)，其特征在于，对于容量为1.5升的塑料制容器(1)，距离H与距离G之比率H/G约为25％。

14.根据前述权利要求中任一项所述的塑料制容器(1)，其特征在于，脊道(11)的外段(13)呈笔直状，外段与垂直于对称中轴线(X)的横向平面形成在21°至24°之间的角(A)。

15.根据权利要求14所述的塑料制容器(1)，其特征在于，角(A)约为22.5°。