具有分散的槽谷的花瓣状底部的制作方法

1.本发明涉及容器领域，尤其是瓶或罐，容器由塑料例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制的坯件(预型件或者中间容器)通过吹制或拉制吹制而成。


背景技术：

2.容器一般具有开口颈部、主体和底部，由所述开口颈部输入内装物 (通常是液体)，所述主体使容器具有其容积，所述底部在与颈部相对的端部封闭主体，且形成底座，底座置于表面时，确保容器的性能和保持。
3.在充碳酸气饮料用容器中，溶解于液体的气体的压力产生很大的机械应力，充碳酸气饮料用容器配有大高度花瓣状底部。这种底部具有花瓣状凸起支座，支座通过从底部的中央区域径向延伸的称为凹处或槽谷的凸壁部分被分开。大高度支座(即与容器直径之比约为1/2)，用于确保保持容器置于一个表面上；槽谷用于吸收内装物施加的作用力(热力作用力、机械作用力)。在国际专利申请wo 2012/069759(sidel公司) 中将发现这种底部的典型实施例。
4.作为方案较为成功的花瓣状底部，其可使配有这种底部的容器具有良好的抗很大内部压力的性能(尤其是借助于槽谷的半球形形状)。
5.但是，花瓣状底部需要大量材料(具有传统花瓣状底部的0.5升的容器的重量约大于或等于18克)，同样需要较高的吹制压力(约22至30 巴)，以确保制造模具中形成合适的支座和槽谷模腔。
6.这些应力趋向于使花瓣状底部不能应用于“无汽液体”(通常是饮用水或者非充气饮料)，为此，最大限度地减小吹制压力和使用的材料量(迄今，对于一个0.5升的容器，约为10克)。
7.通常，对于某些容易氧化的无汽液体(尤其是果汁)、还有某些无汽水的应用，用惰性气体(通常是氮气)取代这种无汽液体上面的空气。实际上，该操作是在无汽液体的表面上注入一滴液化惰性气体，然后立即封装容器。该操作在进行这种处理的容器中形成高压。表面上即使略具压力(约0.5至1.3巴)，该过压也足以使施加于底部的应力大为增大，但是，这些应力不能说明传统的花瓣状底部(即大高度)是合理的。
8.然而，配有单凹拱的底部如果事先符合节约材料的要求，易于通过吹制制造容器(就是说，容器具有易“吹制性”)，但是，其不能没有显著变形地承受静水压力加上增加的惰性气体的压力所引起的应力。
9.因此，需要的容器是，其底部相对于普通拱形底部来说，对内部应力具有高强度，同时无需普通花瓣状底部那样多的材料和高吹制压力。
10.因此，有人提出低高度花瓣状底部，参见国际专利申请 wo2014207331(sidel公司)，其支座的高度h与底部的总直径d之比 h/d小于或等于1/5，该底部还配有一个中央圆顶和跨接在槽谷上和圆顶上的槽。
11.该底部具有值得注意的机械性能，使之适于添加压力惰性气体，但是，条件是用于
制造容器的材料量足够。
12.然而，经营者始终要求节省材料，需要提出新型容器，其底部能够在进一步减少材料量的同时，提供足够的抗压机械强度，同时具有易吹制性。


技术实现要素：

13.为此，本发明提出一种塑料制的容器，具有沿主轴线延伸的主体和延长所述主体的花瓣状的底部，该底部具有：
[0014]-底壁，其具有向容器外部凸起的一般形状，
[0015]-中央的圆顶，其通过向容器内部凹入形成，并从中央的顶部延伸直到周边边缘，圆顶通过所述周边边缘连接于底壁，以及
[0016]-至少四个支座，支座形成从底壁向容器外部的凸起，支座被底壁的形成至少四个凹入的槽谷的区段两两分开，所述槽谷从底部的中央的圆顶径向延伸直至底部的周边，
[0017]
每个支座具有两个侧面和一个中央面，每个侧面处在一个槽谷边缘，中央面在径向平面上具有向容器外部成凹形的弯曲型面并由端部面延长，端部面共同形成截面平坦、在每个槽谷处间断开的放置环，
[0018]
这种容器中：
[0019]-每个槽谷具有内部部分和外部部分，所述内部部分从中央的圆顶开始延伸，外部部分在内部部分的延伸部分连接周边，内部部分和外部部分在槽谷的中央径向平面上在截面上是直的，并共同形成向容器外部突出的钝角，并在位于放置环的铅直处或靠近放置环的铅直处的顶部进行接合；
[0020]-底部具有交替布置的两组槽谷：
[0021]
○
主槽谷，其内部部分在圆顶的周边边缘的高度处连接于圆顶；
[0022]
○
辅助槽谷，其内部部分在距离周边边缘一定距离处、在圆顶的周边边缘与中央顶部之间连接于圆顶。
[0023]
这种结构在容器加压时，使底部获得良好的机械刚度，同时具有良好的可吹制性。
[0024]
单独或组合地，可具有各种附加特征：
[0025]
圆顶具有的高度在其周边边缘与其顶部之间轴向测量，并且，在辅助槽谷中，内部部分最好与周边边缘保持一定距离地连接于圆顶，所述距离包括在所述圆顶高度的20％至70％之间；
[0026]
辅助槽谷中，内部部分最好相对于平行于放置环平面的任何平面向容器内部是倾斜的，角度最好包括在5
°
至30
°
之间；
[0027]
主槽谷中，内部部分最好相对于平行于放置环平面的任何平面向容器外部是倾斜的，角度最好包括在2
°
至10
°
之间；
[0028]
作为变型，在主槽谷中，内部部分相对于平行于放置环平面的任何平面向容器内部是倾斜的，角度小于或等于4
°
。
[0029]
在每个槽谷的中央径向平面上，槽谷的顶部可相对于放置环偏置，例如偏置值包括在1.5毫米至3毫米之间。
[0030]
在一个主槽谷的中央径向平面上，在内部部分和外部部分之间，形成的钝角最好包括在130
°
至175
°
之间，例如约为160
°
。
[0031]
在一个辅助槽谷的中央径向平面上，在内部部分和外部部分之间，形成的钝角包括在130
°
至165
°
之间，例如最好约为140
°
至145
°
。
[0032]
每个槽谷的顶部最好与放置环的平面保持一定距离，该距离包括在容器底部的总直径的10％至15％之间，例如约为12％。
[0033]
在总直径上，所有外部部分在相同的接合平面上接合周边，支座在放置环的平面与所述接合面之间轴向测量的高度包括在底部的总直径的 15％至25％之间，最好约为20％。
附图说明
[0034]
根据下面参照附图对一种实施方式的说明，本发明的其他目的和优越性将显而易见，附图如下：
[0035]-图1是配有一个低高度花瓣状底部的容器的仰视立体视图；
[0036]-图2是图1所示底部的大比例的仰视立体图；
[0037]-图3是图2所示容器底部的仰视平面视图；
[0038]-图4是图3所示底部的圆圈iv中细部的大比例的仰视平面视图；
[0039]-图5是图3所示底部的沿v-v剖面的剖面图；
[0040]-图6是图3所示底部的沿剖面vi-vi的剖面图；
[0041]-图7是图3所示底部的沿剖面vii-vii的局部剖面图；
[0042]-图8是图3所示底部的沿剖面viii-viii的局部剖面图；
[0043]-图9是图3所示底部的沿剖面ix-ix的局部剖面图；
[0044]-图10是图3所示底部的沿剖面x-x的局部剖面图。
具体实施方式
[0045]
图1以仰视立体图示出容器1，这里是瓶子，其由预先加热的坯件，例如热塑性材料例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制的预型件，通过吹制或者拉制吹制而成。
[0046]
容器1沿主轴线x延伸并具有称为主体2的侧壁，以及延长主体2 并在主体下端封闭主体2的底部3。
[0047]
底部3呈花瓣状，并具有底壁4，底壁具有向容器1外部(即当容器1平放时向下)凸起的一般形状。
[0048]
底部3具有中央的圆顶5，圆顶5向容器1内部凹入地延伸(即圆顶 5具有向容器1外部的凹度)。在圆顶5的中央，圆顶5具有顶部6。在所示的实施例中，顶部6轴向凸起地承载注塑圆片，注塑圆片的材料在容器1成型过程中基本上保持非晶态。圆顶5尤其具有在底部中央拉延材料的作用，以增大结晶性，从而增大机械强度。
[0049]
圆顶5延伸直至周边边缘7(这里，从仰视图看，周边边缘基本上呈圆形)，圆顶通过周边边缘连接到底壁4。更准确地说，周边边缘7形成圆顶5连接于底壁4的过渡圆角。
[0050]
底部3还具有一系列支座8，它们形成从底壁4向容器1外部轴向凸起地突起部。
[0051]
支座8从中央的圆顶5(且更准确地说从其周边边缘7)径向地延伸，直至底部3的与主体2连接的周边9。
[0052]
如图2和3上可见的，支座8由底壁4的形成槽谷10的部分两两分开，槽谷10从圆顶5
直至周边9呈星形的径向地延伸。
[0053]
槽谷10在其两两分开的支座8之间凹入地延伸。当在垂直于主轴线 x的平面(即沿图3所示的平面)中看时，槽谷10基本是直的。
[0054]
另外，还如图3可见的，槽谷10有利地是略微弯曲，且具有的从圆顶5至周边9的宽度(垂直于半径)先减小后增大。
[0055]
如图2和图3所示，支座8的数量与槽谷10相等。在所示的实施例中，底部3具有六个支座8和六个槽谷10，它们匀称地交替并分布呈星形。该数量构成良好的折衷方案；但是，其可少于六个(但是多于或等于四个)，或者多于六个(但是最好少于或等于十个)。
[0056]
每个支座8具有两个基本上呈平面的侧面11，每个侧面都侧向地邻接一个槽谷10。如图7至10所示，侧面11不是竖直的(因为底部3将难以、乃至不能吹制)，而是通过从槽谷10向外部张开而是倾斜的。
[0057]
每个支座8还具有一个中间面12，在侧面11之间进行接合。如图3 所示，在垂直于主轴线x的平面中看，中间面12基本上径向地延伸。
[0058]
另外，如图5所示，在一个径向平面中，中间面12具有向容器1外部凹入的弯曲型面。
[0059]
每个支座8的延长中间面12的最突出的部分，形成支座8的端部面 13。支座8的端部面13是共平面的并共同形成平坦区段的、间断的、放置环14，容器1可通过放置环放置在平坦表面上(例如桌面上)。
[0060]
放置环14通过结构件连接于主体2，所述结构件具有的过渡圆角包括两个部分8a和8b，两个部分8a和8b在接合部8c连接。所述结构件将在后面详述。
[0061]
如图3所示，放置环14(该图上以点划线的圆示出)，位于相对于周边9径向缩进处。
[0062]
如图2和3所示，支座8从容器1内部向外部(即向下)变细，以及从中央的圆顶5向周边9变粗。
[0063]
每个槽谷10具有从中央的圆顶5延伸的内部部分15，以及连接周边 9的外部部分16。
[0064]
所有外部部分16在同一水平处、因此在同一区段上或者在称为接合平面的同一平面上，与周边9接合。底部3的总高度限定为，放置环14 的平面(换句话说端部面13)与外部部分16和周边9间的接合面之间轴向测量的距离。如后所示，该高度标为q。
[0065]
如图5和6所示，内部部分15和外部部分16在槽谷10的中央径向平面中的截面是直的并共同形成向容器1外部突出的钝角。
[0066]
内部部分15和外部部分16在顶部17接合，顶部17位于放置环14 的铅直处或紧靠放置环14的铅直处，即顶部可与环14确定的放置面偏置。根据一种优选实施方式，顶部17沿任何径向平面弯曲，并向容器1 内部具有凹度。
[0067]
事实证明，这种形状增大底部3的机械强度，特别是当容器1加压时。
[0068]
另外，如图所示(特别是如图5和6所示)，槽谷10细分成交替布置的两组槽谷10，即：
[0069]
o主槽谷10a，其内部部分15a在圆顶的周边边缘7的高度处连接于圆顶5；
[0070]
o辅助槽谷10b，其内部部分15b在距离圆顶的周边边缘7一定距离处连接于圆顶5。
[0071]
换句话说，轴向测量时，辅助槽谷10b的内部部分15b比主槽谷10a 的内部部分15a
更深。这种深度差别明示于图2上和图6左部，其中，主槽谷10a以细虚线画出，而辅助槽谷10b以粗实线画出。
[0072]
现在来说明关于底部3的尺寸确定的补充细节。为此，标示如下：
[0073]
a在槽谷10的中央径向平面中测量的槽谷的外部部分16与垂直于主轴线x的任何平面之间的角度
[0074]
b径向测量的放置环14的宽度
[0075]
c径向平面中测量的支座8的中间面12与放置环14之间过渡圆角的曲率半径
[0076]
d在周边9处测量的底部3的总直径
[0077]
e径向平面中测量的放置环14与主体2之间过渡圆角的第一部分8a的曲率半径，所述第一部分8a包括在放置环14与过渡圆角的部分 8a、8b间的接合部8c之间
[0078]
e'顶部17的曲率半径
[0079]
f在周边边缘7与顶部6之间轴向测量的圆顶5高度
[0080]
f'在圆顶5的周边边缘7与每个辅助槽谷10b的内部部分15b的内边缘之间轴向测量的与圆顶5的接合处的距离
[0081]
g主体2的轴线x与过渡圆角的第一部分8a的切线之间的、在该过渡圆角的部分8a和8b间的接合部8c的、在相关径向平面中的角度
[0082]
h圆顶5的周边边缘7的外限与放置环14的平面之间轴向测量的距离
[0083]
j在放置环的内边缘上测量的放置环14直径
[0084]
l在圆顶5的周边边缘7的内限与放置环14的平面之间轴向测量的距离
[0085]
m在每个槽谷10的顶部17与放置环14的平面之间轴向测量的距离
[0086]
o在每个槽谷10的顶部17与放置环14之间径向测量的距离
[0087]
p在内部部分15a与外部部分16之间、在每个主槽谷10a的中央径向平面中形成的钝角
[0088]
p'在内部部分15b与外部部分16之间、在每个辅助槽谷10b的中央径向平面中形成的钝角
[0089]
q底部3的总高度，即放置环14的平面与外部部分16和周边9 间的接合处之间轴向测量的距离
[0090]
r在较远离圆顶5的、与剖面viii-viii重合的横向平面测得的侧面11之间的角开度，如图8所示
[0091]
s在圆顶5附近的、与剖面vii-vii重合的横向平面(即垂直于支座8的中央半径)测量的侧面11之间的角开度，如图7所示
[0092]
t径向测量的圆顶5的总半径
[0093]
u在周边附近的、与剖面x-x重合的横向平面测量的侧面11之间的角开度，如图10所示
[0094]
v在较远离圆顶5的、与剖面ix-ix重合的横向平面测量的侧面 11之间的角开度，如图9所示
[0095]
w在径向平面中测量的支座8的中间面12的曲率半径
[0096]
底部3可称为“花瓣状底部”，因其结构由凸起的支座8和凹入的槽谷10交替而成。但是，底部的高度q/总直径d之比小，不能用于充碳酸气饮料(通常的充气饮料)。该比实际
上小于或等于1/4。
[0097]
传统的花瓣状底部的这种比约为1/2。所示的底部3可称为“小花瓣状”，因为其高度q/总直径d之比小，用于结合了在加注之后和封装之前立即添加一滴液体氮的无汽液体，液体氮的气化使容器1的内装物处于过压下，这种过压小于或等于1.3巴。
[0098]
这里，高度q/总直径d之比最好包括在0.15至0.25之间，优选约为0.2。
[0099]
根据图5所示的实施方式，在主槽谷10a中，内部部分15a相对于平行于放置环14平面的任何平面是向容器1外部倾斜的。将内部部分 15a的该负倾斜称之为“外倾”，最好包括在2
°
至10
°
之间。
[0100]
根据图6所示的实施方式，在辅助槽谷10b中，内部部分15b相对于平行于放置环14平面的任何平面是相反地向容器1内部倾斜的。将内部部分15b的该正倾称之为“内倾”，最好包括在5
°
至30
°
之间。
[0101]
但是作为变型，主槽谷10a的内部部分15a可以如同辅助槽谷10b 的内部部分15b那样，相对于平行于放置环14平面的任何平面是向容器 1内部倾斜的，即内倾斜，倾斜的角度小于或等于4
°
。
[0102]
因此，从结合附图3、5和6的说明可得出，在所示的实施例中，底部3具有槽谷10a和10b，槽谷10a和10b的内部部分15a、15b呈外倾的(图5)和内倾的(图6)交替。如上所述，主槽谷10a的内部部分 15a在里面通到中央的圆顶5的周边边缘7上，而辅助槽谷10b的内部部分15b在里面通到周边边缘7的一定距离处。在增压时，这种构型增大底部3的机械强度。
[0103]
更准确地说，如上所述，辅助槽谷10b的内部部分15b通到圆顶5 上，距离圆顶5的周边边缘7一定距离f'，位于圆顶的周边边缘7与顶部6之间。根据辅助槽谷10b的内部部分15b的深度(即倾角)，该距离f'最好包括在圆顶5的总高度f的20％至70％之间：
[0104]
0.2f≤f'≤0.7f
[0105]
在所示的实施例中，距离f'约为圆顶5的总高度f的60％：
[0106]
f'≌0.6f
[0107]
这种配置可在底部3的结构刚度及其良好的可吹制性(即其在容器1 吹制时正确成型的能力)之间获得折衷方案，所述底部3的结构刚度尤其是因为辅助槽谷10b的内部部分15b的深度，尤其是在底部3的中央附近，所述底部3的良好可吹制性尤其是因为在底部3的中央附近内部部分15a的较浅深度。
[0108]
另外，也如图5和6所示，在至少一个槽谷10中(最好在所有槽谷 10中)，外部部分16相对于平行于放置环14平面的任何平面是有利地向容器1内部倾斜一个角度a的。换句话说，外部部分16是外倾的。外部部分16的倾角a优选包括在20
°
至30
°
之间。
[0109]
角p和角p'为钝角；因此，其严格大于90
°
和严格小于180
°
。
[0110]
更准确地说，如图5所示，角p最好包括在130
°
至175
°
之间，优选约为160
°
。
[0111]
至于角p'，如图6所示，最好包括在130
°
至165
°
之间，优选地，约为140
°
至145
°
。
[0112]
放置环14的宽度b最好包括在0.4毫米至1毫米之间，优选地，约为0.5毫米。
[0113]
曲率半径c最好约等于半径e的一半。
[0114]
半径e最好包括在5毫米至11毫米之间。因此，在这种情况下，半径c包括在2.5毫米至5毫米之间。半径e的曲率中心位于放置环14 的竖直处。
[0115]
如前所述，放置环14通过结构件连接于主体2，所述结构件具有过渡圆角，过渡圆
角具有两个部分8a和8b。半径e是第一部分8a的半径，第一部分8a包括在放置环14与过渡圆角的部分8a和8b间的接合部8c之间。该半径保持不变或者可进行很小的变化。
[0116]
过渡圆角的第二部分8b包括在接合部8c与底部3的在底部连接于主体2处的周边9之间。该第二部分8b在接合部8c与底部3的周边边缘9之间具有变化的曲率半径。
[0117]
底部3的总直径d取决于容器1的容量。对于容量为0.5升的容器1 来说，总直径d可约为65毫米(在这种情况下，半径e最好约为6毫米)。对于容量为1.5升的容器1来说，总直径d可约为90毫米(在这种情况下，半径e最好约为9毫米)。
[0118]
顶部的半径e'最好包括在5毫米至11毫米之间。其可等于半径e。实际上，如同半径e一样，半径e'取决于容器1的容量。对于容量为0.5 升的容器1来说，半径e'可约为6毫米。对于容量为1.5升的容器1来说，半径e'可约为9毫米。
[0119]
圆顶5的高度f最好包括在1毫米至8毫米之间。实际上，该高度 f取决于容器1的容量。对于容量为0.5升的容器1来说，高度f可约为 2毫米。对于容量为1.5升的容器1来说，高度可约为7.5毫米。在这种情况下，距离f'最好约为4.5毫米。
[0120]
角g最好包括在20
°
至40
°
之间。应当指出，这涉及在该过渡圆角的部分8a和8b之间的接合部8c处，主体2的轴线x与过渡圆角的第一部分8a的切线之间沿径向平面的角度。实际上，角g取决于容器1的容量，尤其是其总直径d。根据容器的总直径d和过渡圆角的第一部分 8a的曲率半径e，角g的值决定放置环14连接于主体2的过渡圆角的两个部分8a和8b间的接合部8c的位置。对于容量为0.5升的容器1 来说，角g可约为25
°
。对于容量为1.5升的容器1来说，角g可约为 35
°
。
[0121]
距离h最好与底部3的总直径d相关联。更准确地说，距离h最好包括在总直径d的10％至15％之间(并例如约12％)。
[0122]
直径j最好包括在总直径d的65％至75％之间(并例如约70％)。
[0123]
距离l最好包括在底部3的总高度q的50％至85％之间(并例如约70％)。
[0124]
距离m最好随底部3的总直径d而变化。更准确地说，距离m最好包括在总直径d的10％至15％之间(并例如约12％)。
[0125]
偏置o可为零，在这种情况下，顶部17位于放置环14的铅直处；其也可为正(即顶部17相对于放置环14，向容器1外部径向偏置)，或者相反为负(即顶部17相对于放置环14，向容器1内部径向偏置)。在这两种情况下，与总直径d比较而言，偏置o的值小。
[0126]
偏置o可在半径e上指数化，例如，以1比3之比，即o/e比值约为1/3。
[0127]
鉴于已经为e提供数值，显然，偏置o包括在1.5毫米至3毫米之间。
[0128]
另外，顶部5的总半径t最好包括在5毫米至15毫米之间。实际上，该总半径t取决于容器1的容量。因此，对于容量为0.5升的容器1来说，总半径t例如约为7毫米。对于容量为1.5升的容器1来说，总半径t例如约为13毫米。
[0129]
最后，如图7至10所示，侧面11的角开度可变。更准确地说，侧面11的角开度从底部3由内向外(即从轴线x向周边9)减小，角开度s大于角开度r，角开度r又大于角开度v，角开度v大于角开度u，这意味着侧面11从圆顶5向周边9关闭。
[0130]
这种角开度变化可向周边9扩大支座8，有利于增大容器1的稳定性和支座8的强度，容器1进行底托贮运时尤其如此。
[0131]
在容器1中压力作用下，角p通过封闭趋于于变形。因为顶部17处于放置环14的铅
直位置或紧靠其铅直位置，所以侧面11在该部位具有其最大高度(轴向测量，与距离m重合)，吸收这种变形，又不过度变形，以致底部3的总体变形幅度小，从而很能耐受压力。中间面12的凹入形状、以及较浅的主槽谷10a和较深的辅助槽谷10b的交替布置，好像有助于增大这种刚度。
[0132]
对容器1进行的试验表明，最大变形位于圆顶5上，其隆起形状特别有利于耐受压力，而圆顶5的周边区域(槽谷10、支座8)仅变形很小。