專利名稱：具有開槽小面的容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用材料例如PET制成的容器的領(lǐng)域，特別是，盡管是非限制性地，涉及可以熱灌裝的容器，例如瓶子。
背景技術(shù)：
容器一般通過吹制或吹制拉伸注塑的預(yù)型件而制成，所述注塑的預(yù)型件首先在一個配有輻射加熱元件的加熱爐中成縱列前送加熱，然后熱插到一個模型中，所述模型配有一個限定容器的反印(contre-empreinte)的型腔。如果普通容器可用于灌裝冷液體，那么，其經(jīng)不起熱灌裝，因?yàn)闄C(jī)械強(qiáng)度不足，該不足的機(jī)械強(qiáng)度通過由伴隨灌裝的熱沖擊產(chǎn)生的嚴(yán)重變形表現(xiàn)出來。作為說明，熱灌裝時的液體溫度常常超過60°C，通常達(dá)到90°C至95°C (即溫度高于PET的玻璃轉(zhuǎn)化溫度)。此外，用于熱灌裝的容器需要適當(dāng)?shù)募庸ず吞厥獾慕Y(jié)構(gòu)布置，使之不太容易變形， 可持久保持其總體形狀。不管容器的全部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如何，通常是加熱模型壁，以增大聚合物的結(jié)晶率，從而增大材料本身的固有剛度，但是，制造方法的這個特點(diǎn)往往不足以生產(chǎn)合乎要求的熱灌裝的容器，必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。因?yàn)楸仨殱M足節(jié)省材料的經(jīng)濟(jì)和工業(yè)要求，所以不能考慮增加容器壁的厚度以使之強(qiáng)度更大。相反，趨勢是減輕重量。因此，一般在容器上配置具有可控變形的可變形區(qū)域。因此，公知地，使容器的主體配有襯板，灌裝時，襯板在溫度和靜水壓力的結(jié)合作用下鼓起，而當(dāng)液體冷卻時，襯板收縮，以伴隨流體體積的縮小，準(zhǔn)確地說，一旦容器封塞，這種體積縮小不能由進(jìn)入的相等體積的空氣體予以補(bǔ)償。本申請人的法國專利申請F(tuán)R 2 883 258 (也見其美國等同專利申請 US2008/105645)中很好地述及熱灌裝的容器。容器具有多個中空襯板，所述多個中空襯板由梁分開且配有加強(qiáng)筋。該類型的容器令人滿意，并且其商業(yè)上的成功不可否認(rèn)。在其容量為0. 51的實(shí)施方式中，該容器重約25g (空瓶)，從而被認(rèn)為是輕的，因?yàn)檩^之現(xiàn)有技術(shù)的容器減輕約3克， 現(xiàn)有技術(shù)的容器在相同容量下的重量一般大于觀克。但是，從進(jìn)一步減少材料量的方面來看，市場壓力越來越大，并且本申請人希望提出這樣的專利申請，進(jìn)一步減小容器尤其是熱灌裝的容器的重量，而在機(jī)械強(qiáng)度方面不降低性能。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提出一種用熱塑性材料例如PET制成的容器，所述容器的主體具有至少一個限定一個可變形膜的小面，所述小面由一個具有封閉輪廓的棱限定并且在主體上形成一個凸出的角度，在所述小面上開有一個橢圓形槽。在過壓或負(fù)壓應(yīng)力的作用下(例如在熱灌裝時，然后在流體冷卻時)，膜的變形因此局限在槽上或緊鄰槽，在小面的其余部分變形極小。根據(jù)一個優(yōu)選的實(shí)施方式，槽平行于容器的軸線延伸。槽的寬度不一定是恒定的；優(yōu)選地，槽在其高度的三分之二處具有其最大寬度，并且槽具有例如紡錘形的型面。優(yōu)選地，槽在截面中具有V形的型面，根據(jù)一具體實(shí)施方式
，所述小面本身具有一個基本上平坦的外表面。處在小面邊上的棱例如由所述小面和一個相鄰區(qū)域之間的一個轉(zhuǎn)接圓角 (congede raccordement)形成。根據(jù)一個特定的實(shí)施方式，所述小面從容器的中央?yún)^(qū)域向其肩部或底部擴(kuò)大。所述小面可與一個相鄰區(qū)域形成一個恒定的可以是固定的角度(例如約45° )， 或可變的角度(例如可連續(xù)變化的角度)。因此，根據(jù)一實(shí)施方式，所述角度從容器的上部區(qū)域向容器的下部區(qū)域減小。根據(jù)一個特定的實(shí)施方式，容器具有兩組相對于橫向中平面對稱的小面。


通過閱讀以下參照附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯示出來，附圖中圖1是本發(fā)明的容器的第一實(shí)施方式的正視圖；圖2是圖1的容器的四分之三面的視圖；圖3是圖1和2的容器的俯視透視圖；圖4至6分別類似于圖1至3，示出本發(fā)明的容器的第二實(shí)施方式；圖7是圖1至3或圖4至6的容器沿圖1和4上標(biāo)以線VII-VII的剖面的橫剖面圖；圖8是圖7的容器根據(jù)插標(biāo)部分VIII中的橫向細(xì)部剖面圖，用虛線示出膜在熱灌裝時的變形。
具體實(shí)施例方式附圖示出容器1，這里是容量為0. 51的塑料瓶，例如PET制成的瓶，其具有幾個部分，尤其是一個主體2，該主體形成容器的體積的主要部分；一個向上開口的頸部3 ；—個肩部4，該肩部補(bǔ)足容器1的容積且在主體2和頸部3之間形成一個基本上圓錐形的接合處；以及，最后是一個底部5，該底部向下封閉主體2。容器1沿著主軸線A延伸，所述主軸線大體上連接頸部3的幾何中心與底部5的幾何中心。假定容器1用于平放在水平平面上，那么，容器的軸線A限定一豎直方向，任何與軸線A正交的方向稱為橫向方向或徑向方向。從坯件(即已經(jīng)經(jīng)歷第一次非最終吹制的預(yù)型件或中間容器)通過吹制拉伸而獲得的該容器1，尤其用于熱灌裝，灌裝用液體的溫度可達(dá)95°c，即溫度可高于容器1的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，這完全取決于其材料。應(yīng)當(dāng)指出，PET的玻璃轉(zhuǎn)化溫度約為80°C。
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因此，容器1設(shè)計成在熱灌裝時具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，且在流體的后續(xù)冷卻時持久保持其形狀。更確切地說，容器的主體2具有至少一個限定一個可變形膜的小面6，其在吹制結(jié)束時具有一個基本上平坦的外表面(不一定是豎直的，如后面將描述)。所述或每個小面6設(shè)計成，在容器1進(jìn)行熱灌裝時在對小面6施加徑向壓力的靜水壓力和趨于使材料軟化的溫度的結(jié)合的作用下凸起，以首先變形。相反，小面6設(shè)計成反向變形，以便隨著流體冷卻引起的容器1的內(nèi)部容積縮小， 基本上恢復(fù)其初始的構(gòu)型(即吹制后的構(gòu)型)，這種收縮不能通過進(jìn)氣補(bǔ)償，因?yàn)槿萜髟诠嘌b后立即封塞。與通過附加用于使容器在襯板的相鄰區(qū)域中硬化的加固梁來補(bǔ)償襯板的可變形特征的通常布置相反，這里容器1沒有這種梁，并且每個小面6由具有封閉輪廓的簡單棱7 限定，其形成在小面6和圍繞該小面的區(qū)域之間接合處(也稱為轉(zhuǎn)接圓角)。為了獲得這種簡化結(jié)構(gòu)——從而減輕重量，使小面6的變形集中在一個局部區(qū)域。為此，一個橢圓形槽8呈凹形開在小面6上。該槽8具有V形橫截面。槽8的形狀、其取向及其尺寸取決于開有該槽8的小面6的形狀、取向和尺寸。附圖示出容器1的兩個實(shí)施方式第一實(shí)施方式示于圖1至3 ；第二實(shí)施方式示于圖4至6。第一實(shí)施方式的主體2具有基本上呈方形的橫截面。主體2在中間腰部9處成拱形，構(gòu)成容器1的一個互補(bǔ)部分，其相對于腰部9的橫向平面基本上對稱。因此，主體2具有一個上半部分10和一個下半部分(pied) 11，上半部分在腰部9和肩部4之間延伸，下半部分在腰部9和底部5之間延伸，鑒于上述對稱性，下半部分11是上半部分10在腰部9之下的鏡像。如圖1至3上可見，上半部分10在其四周具有多個等距離分布的小面6。這里，小面6的數(shù)量為四個，成90°分布，但是，其數(shù)量可少一些，例如三個，成120°分布，或者數(shù)量可多一些，例如五個，成72°分布。每個小面6在腰部9和肩部4之間豎直延伸。小面6從腰部9向肩部4(或底部 5)擴(kuò)大，并具有總體的槳葉形狀。在兩個相鄰的小面6之間，主體2具有中間面12，該中間面在豎直方向上凸起(但在橫截面上成直線)，與小面6相反，該中間面從腰部9向肩部 4(或底部5)縮小。容器1如此成型，每個小面6及其周圍區(qū)域(即中間面12、腰部9與肩部4或底部5)之間的角度在任何地方均約為45°。形成小面6的棱7的轉(zhuǎn)接圓角的半徑可以如圖 1至3所示的該第一實(shí)施方式中那樣是恒定的，或者沿豎直方向變化，在小面6和中間面12 之間的接合處，在腰部9 一側(cè)，轉(zhuǎn)接圓角可具有較小的半徑，比較而言，在肩部4或底部5 — 側(cè)具有較大的半徑。槽8沿小面6的中軸線豎直延伸；槽基本上在小面6的整個高度上延伸，但是，槽的端部與小面6的上邊緣和下邊緣留有間距。如圖1至3上可見，槽8的寬度不是恒定的。 更確切地說，槽8是細(xì)長的，從正面看(尤其見圖1)具有紡錘形的型面。此外，槽8在其中部相對于其橫向平面不一定對稱，在此情形下，在容器1的肩部4(或底部幻一側(cè)，槽8具有較大的寬度，約在其高度的三分之二處。
同樣，槽8的深度不一定是恒定的，優(yōu)選地，與其寬度成比例地變化。優(yōu)選地，槽8 的側(cè)面與小面6的平面形成的角度是恒定的，約為45°。在圖4至6所示的容器1的第二實(shí)施方式中，容器的腰部9形成主體2的圓柱形減縮部分，該減縮部分位于主體2的下部，并使主體分成一個上半部分10和一個下半部分 11，下半部分的高度比上半部分10的高度約小一半。下半部分11為通常的結(jié)構(gòu)，并具有一系列由環(huán)形槽部分開的圓柱形凸緣，其賦予下半部分11在徑向上良好的結(jié)構(gòu)剛度。小面6位于上半部分10中。小面6的數(shù)量為四個，在上半部分10的四周成90° 等距離分布。如圖4至6上可見，每個小面6形成一個切割成斜面的面并且從腰部9向肩部4擴(kuò)大，具有頭部向下的炮彈型面。每個小面6沿著一個基本上相對于容器1的軸線傾斜的平面延伸。因此，容器1在橫截面上具有基本上呈方形的形狀(見圖7)，其對角線沿豎直軸線具有恒定的長度，且等于下半部分11的直徑，而該方形的側(cè)邊的長度從下部即腰部9 一側(cè)向上即肩部4 一側(cè)逐漸減小。如同第一實(shí)施方式中那樣，上半部分10在兩個相鄰的小面6之間具有中間面12， 與小面6相反，中間面從腰部9向肩部4減縮。相反，該第二實(shí)施方式中的中間面12具有基本上呈圓柱形的橫截面，具有基本上恒定的直徑，所述直徑等于容器1在上半部分10與腰部9的接合處或者在下半部分11處測得的直徑。應(yīng)當(dāng)指出，為簡化起見，圖7僅示出兩個實(shí)施方式中容器1的橫截面，第二實(shí)施方式中的中間面12的曲率在橫剖面VII-VII的高度處幾乎不可見。每個小面6相對于容器1的軸線傾斜，小面6的平面與其周圍區(qū)域(中間面12和肩部4)形成的角度在小面6的外廓上不是恒定的。該角度在腰部9 一側(cè)，在小面6的下端部幾乎是平的(小于15° )；在小面6的上端部，在其與肩部4的接合處，約為45°。小面 6的平面在小面6的兩側(cè)與每個中間面12之間的角度在這些極限值之間連續(xù)變化，從肩部 4處向下至腰部9附近逐漸減小。如同第一實(shí)施方式中那樣，形成小面6的棱7的轉(zhuǎn)接圓角的半徑可以是恒定的，或者沿豎直方向變化。在所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)接圓角的半徑基本上是恒定的，其寬度與小面6 的平面和相鄰的區(qū)域之間的角度成反比變化。如圖4至6上可見，槽8沿小面6的中軸線豎直延伸；其基本上在小面6的整個高度上延伸，但是，其端部與上邊緣和下邊緣留有間距。如同第一實(shí)施方式中那樣，槽8的寬度不是恒定的槽8是細(xì)長的，從正面看具有紡錘形的型面，并且在容器1的肩部4 一側(cè)，槽在其高度的三分之二處具有其最大寬度。同樣，槽8的深度不是恒定的，優(yōu)選地，與其寬度成比例地變化，槽8的側(cè)面與小面 6的平面形成的角度基本上是恒定的，約為45°。兩個實(shí)施方式中容器1的狀態(tài)在熱灌裝時，然后在流體冷卻時，基本上相同。鑒于流體的溫度與靜水壓力結(jié)合，首先，容器1增壓并趨于鼓起。因此，膜趨于向外鼓起。但是， 因?yàn)榇嬖诓?，所以小面6的變形局限在槽8上或其附近，槽趨于變平坦，而小面6的其余部分整體上保持其平坦形狀(見圖8)。槽8的變形在其最大寬度處(這里是其高度的三分之二處)，即在小面6的最大寬度處最大。
相反，在流體冷卻時，容器1承受負(fù)壓并且其內(nèi)部容積減小，由膜的反向變形補(bǔ)償。因此，槽8再閉合，直至其初始構(gòu)型，甚至在負(fù)壓的作用下略微超過。因此，不是容器1配有以剛性固定梁圍繞的成一整體的可變形襯板(耗材布置)， 而是在這里采用由簡單的棱7限定的小面6，其不受或很少受變形的影響。由此形成這種大量節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)熱灌裝試驗(yàn)表明，在等容量下(這里是0.51)，可在機(jī)械強(qiáng)度方面保持以前的性能，容器1(空瓶)的重量減輕15%至20% (即對于0.5升容量來說，重量小于 20克)。因此，這種容器1可稱為超輕容器。正如已經(jīng)提及的，槽8的形狀和取向可以變化，尤其是隨小面6的形狀和取向而變化。實(shí)際上，優(yōu)選地，槽8的取向與小面6的取向相同。例如在上述兩個實(shí)施方式中，小面 6豎直延伸(按照其最大尺寸)，并且槽8的情況也相同。假設(shè)小面6具有另一取向(例如水平或傾斜)，那么，槽8沿相同的方向延伸。
權(quán)利要求
1.用熱塑性材料例如PET制成的容器(1)，該容器具有一個主體0)，該容器(1)的特征在于，所述主體( 具有至少一個限定一個可變形膜的小面(6)，所述小面由一個具有封閉輪廓的棱(7)限定并且在所述主體上形成一個凸出的角度；并且，在該小面(6)上開有一個橢圓形的槽(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器(1)，其特征在于，所述槽(8)平行于所述容器(1)的軸線延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容器(1)，其特征在于，所述槽(8)的寬度不是恒定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的容器(1)，其特征在于，所述槽(8)在其高度的三分之二處具有其最大寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的容器(1)，其特征在于，所述槽(8)具有紡錘形的型面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的容器(1)，其特征在于，所述槽(8)在截面上具有V形的型面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的容器(1)，其特征在于，所述小面(6)具有一個基本上平坦的外表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的容器(1)，其特征在于，所述棱(7)由在所述小面(6)和一個相鄰部分0,1 之間的一個轉(zhuǎn)接圓角形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的容器(1)，其特征在于，所述小面從所述容器 (1)的中間部分(9)例如腰部(9)向所述容器的肩部(4)或底部(5)擴(kuò)大。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的容器(1)，其特征在于，所述小面(6)與一個相鄰部分0，1幻形成一個恒定的角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的容器(1)，其特征在于，所述恒定的角度約為45°。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的容器(1)，其特征在于，所述小面(6)與一個相鄰部分0，1幻形成一個可變的角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的容器(1)，其特征在于，所述可變的角度是連續(xù)變化的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的容器(1)，其特征在于，所述可變的角度從所述容器(1)的上部區(qū)域向所述容器(1)的下部區(qū)域(9)減小。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的容器(1)，其特征在于，所述容器(1)具有兩組相對于一橫向中平面對稱的小面(6)。
全文摘要
用熱塑性材料例如PET制成的容器(1)，該容器的主體(2)具有至少一個限定一個可變形膜的小面(6)，所述小面由一個具有封閉輪廓的棱(7)限定，并且在所述小面上開有一個橢圓形的槽(8)。
文檔編號B65D1/02GK102574602SQ201080046747
公開日2012年7月11日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者M·布科布扎 申請人:西德爾合作公司