CN102933465A - 包括具有正方形底座的拱形底部的容器 - Google Patents

Abstract

塑料材料的容器，配有主体（5）和底部（6），所述底部在主体（5）的下端部延伸，所述底部（6）包括：环形底座（7），环形底座基本上在主体（5）的延长部分中延伸并限定支承面（8）和内部环形颊部（11），内部环形颊部基本上垂直于支承面；凹形拱体（13），拱体从与底座（7）相邻的区域向中心区域（14）延伸。颊部的轴向尺寸H和支承面的径向尺寸L使得：公式（I）。

Description

包括具有正方形底座的拱形底部的容器

技术领域

本发明涉及由热塑性材料的预型件通过吹制或拉伸吹制获得的容器的制造，容器如瓶或坛。

背景技术

通过吹制制造容器通常包括：将以大于材料的玻璃转化温度的温度预先加热的粗坯（术语指预型件或通过预型件的预吹制获得的中间容器）送入具有容器模腔的模具中，和在粗坯中注入承压气体（如空气）。吹制可通过滑动杆经过粗坯的预先拉伸完成。

在吹制过程中材料所经历的双重分子定向（轴向的和径向的，分别平行于和垂直于容器的主轴）赋予容器以一定的结构刚性。

然而，制造容器所使用的材料数量的减少——市场所决定的——要求制造商采用制造技巧或成形技巧来使容器硬化，双重定向显得是不够的。因此使得，同等重量的两个容器并不必定具有相同的机械性能（强度、刚性）。

用于利于容器的结构刚性的技术方案在于通过配备有可平移活动的模具底部——压整材料（特别是参照欧洲专利文献EP 1 069 983）——的一专门模具来使得容器底部超拉伸。超拉伸引起材料变形率的增加和从而其结晶度的机械提高。

不过这种技术，被称为“围模”，并不保证底部的刚性将是令人满意的；这是为什么通常将这种技术结合到成形技巧上。然而，由于材料的吹制成型能力的限制（“吹制成型能力”意指容器通过吹制变形的能力，或换句话说，材料适合地紧贴模具模腔的能力），并不是各种形状都是允许的。

因此，在期望使之最大化的参数（特别是刚性和吹制成型能力）的选择和相反地期望使之最小化的参数（特别是重量和吹制压力）的选择之间寻求良好的折中。

现今，用于常见应用（特别是矿泉水）的轻质容器的机械性能并不足够。特别地，可以观察到，即便假设在填充时轻质容器的刚性似乎是足够的，其托盘化存在问题，这是因为叠置的容器的重量在下方容器上施加作用力，使得底部趋于滚动，和托盘倒塌。

发明内容

本发明的一目的在于对于同等或较小的重量，和优选地同等或较小的吹制压力，对容器的机械性能进行改进，同时最大化其吹制成型能力。

为此，本发明提出塑料材料的容器，其配有主体和底部，底部在主体的下端部延伸，所述底部包括：

-环形底座，环形底座基本上在主体的延长部分中延伸并限定支承面和内部环形颊部，内部环形颊部基本上垂直于支承面；

-凹形拱体，凹形拱体从与环形底座相邻的区域向中心区域延伸；

其特征在于，颊部的轴向尺寸H和支承面的径向尺寸L使得：

$0.6\≤\frac{L}{H}\≤1.5$

特别是借助于宽的底座（位于主体的延长部分中）和正方形的底座的结合，这类容器具有增大的刚性和稳定性。

根据一具体实施方式，颊部的轴向尺寸H和支承面的径向尺寸L使得：

$0.8\≤\frac{L}{H}\≤1.2$

颊部的轴向尺寸和支承面的径向尺寸优选地基本上是相等的。

根据一实施方式，容器还包括：

－一系列的加强筋，其从中心区域径向地延伸到底座；

－拱体和颊部之间的接合面（其例如是截锥形的和具有预定的角开度）；

－一周沿系列的凸肚形部，其在加强筋之间从接合面向内和可局部地改变（通过增大或相反地减小）接合面的角开度。

根据一具体实施方式，每个凸肚形部具有弧形内边部和侧边部，弧形内边部伸出在拱体上，侧边部可以是不平行的。

附图说明

通过阅读以下参照附图进行的说明，本发明的其它目的和优点将得到展示，附图中：

－图1是塑料材料的容器从底部看的透视图；

－图2是放大比例的透视图，示出根据第一实施例的图1的容器底部；

－图3是图2的容器底部的截面；

－图4是根据图3的区域IV的底部的截面的细部图；

－图5是与图2相似的透视图，示出容器底部的第二实施方式；

－图6和图7是分别地沿着图5的剖面VI-VI和VII-VII的剖面细部图；

－图8是与图5相似的透视图，示出容器底部的一实施变型；

－图9和图10是分别地沿着图8的剖面IX-IX和X-X的剖面细部图；

－图11是与图5相似的透视图，示出容器底部的另一实施变型；

－图12和图13是分别地沿着图11的剖面XII-XII和XIII-XIII的剖面细部图。

具体实施方式

在图1上示出由热塑性材料如PET（聚对苯二甲酸乙醇酯）的预型件通过拉伸吹制制成的容器1。

该容器1在上端部包括螺纹颈部2，配有饮口3。在颈部2的延长部分中，容器1在其上部分中包括肩部4，在与颈部2相反的方向上扩大，该凸肩4通过一侧壁或主体5延长，通常呈围绕容器1的主轴X回转的圆柱形。

容器1还包括底部6，该底部在容器1的下端部延伸。

如在附图上可见，底部6包括底座7，底座呈薄的环形挡圈的形状，其在主体5的延长部分中基本上轴向地延伸。底座7通过形成容器1的下端部的一连续的和环形的面终止，和限定垂直于容器1的主轴的支承面8，通过支承面容器可稳定地置放在平坦面S上（图3）。

支承面8在宽度L上径向地延伸和通过小半径——即毫米级——的外倒圆角10向外连接到底座7的外部侧面9（其在主体的延长部分中延伸）。

朝向容器1内部，底座7包括环形颊部11，颊部向容器1内部在支承面8的延长部分中轴向地延伸，基本上相对于支承面成直角。

支承面8通过内倒圆角12向内连接到颊部11，该内倒圆角优选地具有小的曲度半径——小于或等于大约1mm。

底部6还包括凹形拱体13（在没有应力的作用下，即在容器1中没有内盛物的情形下，凹面朝向容器1外部），凹形拱体在颊部11的延长部分中延伸直到底部6的中心区域14。

如在图3上可见的，拱体13不太深，并且其曲度不太明显。拱体与垂直于容器1的主轴X的平面相切的最大角度A1（在此情形下在拱体13的外边部上测得）较小——小于或等于大约21°。

在中心区域14中，底部6在拱体13的延长部分中包括中心销钉15，所述中心销钉向容器1内部轴向地凸出延伸。

如在附图上所示，拱体13并不直接地而是通过接合面16连接到颊部11，接合面整体上呈围绕容器1的主轴X回转的截锥形形状，其与垂直于容器1的主轴X的平面的角度A2在31°到70°之间。

颊部11在高度H上轴向地延伸，其与支承面8的宽度L的比例在0.6到1.5之间：

$0.6\≤\frac{L}{H}\≤1.5$

优选地，比例L/H更为接近1，在0.8到1.2之间：

$0.8\≤\frac{L}{H}\≤1.2$

还可以注意到，比例L/H基本上等于1：

$\frac{L}{H}\≅1$

因此，底座7在截面上具有基本上正方形的型面，如在图4、图6、图9和图12上可见。

因此对于容器1，一方面，在填充时和在其托盘化时具有良好的刚性和良好的稳定性，另一方面具有良好的吹制成型能力。

试验证明，当颊部11和支承面8具有相似的尺寸时，分别地轴向的和径向的尺寸时，底部6的刚性是最优的，如在上文所述及的。

实际上，当这些尺寸基本上相等时，刚性是最优的，不过由在0.6到1.5之间的L对H的比例所赋予的性能是良好的。

此外，宽的底座7——其支承面8的直径基本上等于主体5的在底部6附近的直径，与外倒圆角10的小半径相结合，给容器1带来比常见的底座更好的稳定性，常见的底座的支承面的直径显著小于主体的直径，并且其大半径的倒圆角利于底座的滚动。

容器1可由如PET（聚对苯二甲酸乙醇酯）的塑料材料的预型件通过拉伸吹制制造。对于底部6的成形，有利地使用围模操作。

现在更为详细地描述多个具体实施方式，所述多个具体实施方式具有在上文所描述的所有特征，不过就拱体和/或底座的几何形状有所不同。

在第一实施方式中，在图2、图3和图4上所示，可以看见，拱体13是光滑的和具有球形冠部的形状。

比例L/H大约为0.68：

$\frac{L}{H}\≅0.68$

接合面16是光滑的，和以一截锥为界限，其角度A2相对明显，角度A2的值大约为65°，从而赋予底座7附近以良好的结构刚性。

底部6的相对简单的形状赋予其以良好的吹制成型能力，这允许在小于或等于大约25巴的合适压力下吹制容器1。

在第二实施方式中，在图5到图13上所示，拱体13配有一系列的加强筋17，加强筋呈凸出的拱肋的形式，从底部6的中心区域14径向地延伸到颊部11，并一起形成星状图案。

在该实施方式中，加强筋17通过内径向端部18连接到底部6的中心区域14和通过外径向端部19连接到颊部11。在示例中，加强筋17的数目为8，不过该数目作为示例提供和可以是不同的。更为确切地说，该数目可在4到12之间；出于机械强度的目的，优选地在6到10之间。同样地，加强筋17的高度、宽度和形状可根据应用变化。加强筋17可是直的，或弯曲呈Y形，要么指向中心、要么相反地指向底部的周沿，或弯曲呈X形。在示例中，加强筋17具有反向Y的型面，在大约其一半长度上，具有I形的直线形内部分20，其宽度基本上是恒定的，通过呈反向V的外部分21延长，从内部分20向外端部19扩大。

在加强筋17之间的空隙中，拱体13限定加强壁板22，其型面与加强筋17的型面互补。

每个加强筋17具有一凹形下表面23和两个侧边部24，下表面在中心区域14的表面的延长部分中延伸，两个侧边部与加强壁板22形成与下表面23连接的连接倒圆角25、26。如在图5、图8和图11上清晰可见，边部24是双重半径的，包括凸形型面的第一倒圆角25——与下表面23齐平，继而跟随有凹形型面的第二倒圆角26——与壁板22齐平。

底部6的中心区域14被缩小到销钉15，销钉在其外廓上界定加强筋17的内端部18。如在图14上可见的，销钉15具有星状的型面，加强筋17的内端部18变薄，同时是斜的。

如在图5、图8和图11上可见的，为了改进底部6的吹制成型能力，在加强筋的外端部19设置倒圆角27，以保证一方面与接合面16和另一方面与颊部11的连接。

比例L/H基本上等于1：

$\frac{L}{H}\≅1$

此外，底部6通过一周沿系列的凸肚形部28加固，每个凸肚形部在颊部11和拱体13之间的接合面16上，在相邻的两个加强筋17的外端部19之间，向内径向凸出成形。凸肚形部28在容器1的主轴X的方向上是凸形的和局部地使接合面16的曲度反向。凸肚形部28也具有局部地改变接合面16的角开度A2的作用。

如在图5、图8和图11上可见，每个凸肚形部28具有基本上梯形的轮廓，和包括：

-弧形的内边部29，弧形的内边部相对于接合面16在主轴X的方向上凸出延伸，和伸出在拱体13上（更为确切地说在壁板22上）；

-外边部30，外边部在颊部11和接合面16之间的界限处延伸（在图5和图8的实施例中），或伸出在颊部上（在图11的实施例中）；外边部30可是直的（图5）或向容器1外部弯曲（图8和图11）；

-不平行的两个侧边部31，所述两个侧边部在基本上径向的方向上延伸经过接合面16并相互分开，要么从容器1外部向内部（在图5和图8的实施例中），要么相反地从内部向外部（在图11的实施例中）。

在图5、图6和图7的实施例中，两个侧边部31向容器1内部相互分开和形成接近90°的角度。

如通过比较图6和图7的截面可见，凸肚形部28具有相当大地缩小接合面16的角开度A2的作用：在凸肚形部28外部A2大约为45°（图6），在凸肚形部28的径向中平面（对应剖面VII-VII）中角度A2大约为35°。

在一变型中，在图8、图9和图10上示出，侧边部31向容器1内部相互分开和形成小于45°（在此情形下大约31°）的封闭角度。如在图8上可见，外边部30——向容器1外部弯曲——（至少）部分地伸出在颊部11上。

此外如通过比较图9和图10上的截面可见，凸肚形部28具有相当小地缩小接合面16的角开度A2的作用：在凸肚形部28外部A2大约为45°（图9），在凸肚形部28的径向中平面（对应剖面X-X）中角度A2大约为40°。

在另一变型中，在图11、图12和图13上示出，侧边部31向容器1外部相互分开和形成接近60°的角度。

在图11上可以看见，凸肚形部28的外边部31几乎完全地在颊部11上延伸。此外，如在图11和图13上可见，凸肚形部28沿着其外边部31具有凹处32，以使得凸肚形部28具有相当大地增大接合面16的角开度A2的作用：在凸肚形部外部A2大约为45°（图12），在凸肚形部28的中平面（对应剖面XIII-XIII）中角度A2大约为55°。

在该第二实施方式中，加强筋17的存在增加拱体13的刚性，和在如托盘化的容器所经历的负载的作用下，降低底部6倒塌的风险。

此外加强筋17通过其形状，以支柱的方式起作用，从而保证对通过容器1的内盛物的静压力在拱体13上所施加的轴向作用力的径向承载。加强筋17在其端部承靠在颊部11上，对作用力的径向承载表现为由加强筋17通过颊部11在底座7上所施加的持续的径向离心应力，这有助于硬化底座7，特别是避免其椭圆化。

凸肚形部28具有两个主要作用。凸肚形部28的第一作用在于增强底部在拱体13和加强筋17之间的底座7之间的接合处的刚性；第二作用在于，由于加强筋17的存在，对底部6的吹制成型能力的劣化进行补偿。

实际上，在模制底部6时，材料首先到达对应加强筋17的侧边部24的模腔，在此处，在达到底座7之前，材料趋于局部地凝固。由此使得在底部模压时，在接合面16和底座7的位置，材料在加强筋17之间拉伸。借助于接合面16的曲度的局部反向和通过凹处32所产生的偏置，凸肚形部28的存在利于在接合面16与底座7的位置，材料在加强筋17之间的模压。

这样，吹制压力可被保持到小于28巴的数值，实际上在20巴到28巴之间。

Claims (10)

1.塑料材料的容器（1），其配有主体（5）和底部（6），所述底部在所述主体（5）的下端部延伸，所述底部（6）包括：

－环形底座（7），所述环形底座基本上在所述主体（5）的延长部分中延伸并限定支承面（8）和内部环形颊部（11），所述内部环形颊部基本上垂直于所述支承面；

－凹形拱体（13），所述凹形拱体从与所述环形底座（7）相邻的区域向中心区域（14）延伸；

其特征在于，所述内部环形颊部的轴向尺寸H和所述支承面的径向尺寸L使得：

$0.6\≤\frac{L}{H}\≤1.5$

2.根据权利要求1所述的容器（1），其特征在于，所述内部环形颊部的轴向尺寸H和所述支承面的径向尺寸L使得：

$0.8\≤\frac{L}{H}\≤1.2$

3.根据权利要求1或2所述的容器（1），其特征在于，所述内部环形颊部（11）的轴向尺寸（H）和所述支承面（8）的径向尺寸（L）基本上是相等的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述容器包括：

－一系列的加强筋（17），其从所述中心区域（14）径向地延伸直到所述环形底座（7）；

－所述凹形拱体（13）和所述内部环形颊部（11）之间的接合面（16）；

－一周沿系列的凸肚形部（28），其在所述加强筋（17）之间从所述接合面（16）向内凸出。

5.根据权利要求4所述的容器，其特征在于，所述接合面（16）是截锥形的和具有预定的角开度（A2）。

6.根据权利要求5所述的容器，其特征在于，每个凸肚形部（28）局部地改变所述接合面（16）的角开度（A2）。

7.根据权利要求6所述的容器，其特征在于，每个凸肚形部（28）局部地缩小所述接合面（16）的角开度（A2）。

8.根据权利要求6所述的容器，其特征在于，每个凸肚形部（28）局部地增大所述接合面（16）的角开度（A2）。

9.根据权利要求4到8中任一项所述的容器，其特征在于，每个凸肚形部（28）具有伸出在所述凹形拱体（13）上的弧形内边部（29）。

10.根据权利要求4到9中任一项所述的容器，其特征在于，每个凸肚形部（28）具有不平行的侧边部（31）。

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