具有降低的重量的支撐環(huán)的輕質(zhì)預(yù)成形體的制作方法
【專利說(shuō)明】具有降低的重量的支撐環(huán)的輕質(zhì)預(yù)成形體
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年6月12日提交的美國(guó)申請(qǐng)61/689790的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過(guò)引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于制備吹塑成型容器的輕質(zhì)預(yù)成型體。更具體而言，本發(fā)明主要涉及聚酯容器預(yù)成型體，其中輕質(zhì)結(jié)構(gòu)體的一部分是具有降低的重量和具有聚酯材料的預(yù)成型體支撐環(huán)。所述預(yù)成型體支撐環(huán)具有這樣的結(jié)構(gòu):在對(duì)預(yù)成型體進(jìn)行處理并將之吹塑成容器的過(guò)程中以及在后續(xù)的利用最小量的聚酯材料來(lái)處理容器的過(guò)程中，該結(jié)構(gòu)自身就足以支撐所述預(yù)成型體。
【背景技術(shù)】
[0004]制備盡可能低重量的容器受到了關(guān)注。經(jīng)濟(jì)原因是為了節(jié)省容器中結(jié)構(gòu)材料的量。這降低了容器的成本和容器中產(chǎn)品的總體成本。此外還受到關(guān)注的是使用輕質(zhì)密封件(closure) 0在很多國(guó)家中，還存在的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)在于:生態(tài)稅是基于容器和密封件的材料含量來(lái)征收的。因此，對(duì)于容器和相關(guān)密封件的重量問(wèn)題受到了相當(dāng)大的關(guān)注。它們被設(shè)計(jì)成重量最小化并因此成本最小化。吹塑成型容器的額外重量通常在于其基材中和頸部中。基材必須足夠結(jié)實(shí)以在填充、運(yùn)輸和使用過(guò)程中支撐填充的容器。這包括容器的堆積，在堆積的箱子的內(nèi)部堆積容器或者作為個(gè)別容積進(jìn)行堆積。對(duì)于碳酸飲料的容器，情況更是如此。頸部必須足夠結(jié)實(shí)以禁受填充和加蓋操作以及后續(xù)的運(yùn)輸和使用。對(duì)降低吹塑容器的重量這一問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)多種方式進(jìn)行研究。
[0005]在美國(guó)專利7976767中，預(yù)成型體的重量是通過(guò)使頸部區(qū)域變薄來(lái)減輕的，這樣的區(qū)域是在注塑形成預(yù)成型體的同時(shí)被成型為預(yù)成型體的。更厚的區(qū)域?qū)⒆銐蚪Y(jié)實(shí)來(lái)為總體頸部提供充分的強(qiáng)度。這將補(bǔ)償變薄區(qū)域的強(qiáng)度缺失。美國(guó)專利7708159涉及制備具有更低重心的容器。這是通過(guò)降低頸部的重量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，降低頸部的重量是通過(guò)降低其高度和通過(guò)防偽焊珠(tamper evident bead)不連續(xù)體來(lái)實(shí)現(xiàn)的。主要目的是減輕容器的重量。在U.S.7，279，207中，通過(guò)使容器不具有待被密封的頸部(利用有螺紋的密封件，更確切地說(shuō)是平坦的密封件，例如箔狀密封件)來(lái)減輕容器的重量。這顯著降低了頸部的高度，因此降低了容器的重量。但是，這樣的容器并不能用于碳酸飲料和其他需要堅(jiān)固密封的應(yīng)用。在US 2010/0116771中，提高的降低重量的技術(shù)是利用支撐環(huán)作為防竊啟密封結(jié)構(gòu)的一部分來(lái)降低頸部的尺寸，使之足以連接密封件。這需要加強(qiáng)支撐環(huán)，但可以降低頸部/噴嘴的材料含量。這將增加支撐環(huán)的重量。在US 2011/0100946中，通過(guò)利用內(nèi)部螺紋來(lái)降低頸部的線性尺寸，從而減輕聚酯容器的重量。存在這樣的支撐環(huán):其常規(guī)的應(yīng)用目的是通過(guò)容器吹塑成型工藝對(duì)預(yù)成型體進(jìn)行處理和使用支撐環(huán)作為容器密封件的一部分。當(dāng)用作容器密封件的一部分時(shí)，支撐環(huán)全部或部分將密封件固定在容器頸部。這需要支撐環(huán)具有增加的強(qiáng)度從而提供兩種功能。其必須足以支撐預(yù)成型體通過(guò)吹塑成型工藝，并且當(dāng)從模具中移除時(shí)其能夠輔助密封容器。此外，不能使用通過(guò)螺紋旋擰在頸部外部上的密封件。這包括常用于碳酸飲料工業(yè)的容器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及降低預(yù)成型體的支撐環(huán)中的材料的量并因此降低所得容器的重量。設(shè)計(jì)支撐環(huán)的尺寸和強(qiáng)度以通過(guò)吹塑工藝來(lái)處理預(yù)成型體，但不是為了其他目的設(shè)計(jì)尺寸和強(qiáng)度，例如為了額外地用作技術(shù)的一部分以密封所述容器。這將需要不同的尺寸和另外的材料。在本發(fā)明中，與多種現(xiàn)有技術(shù)的容器的支撐環(huán)相比，支撐環(huán)的材料被減少約10 %至約70%。預(yù)成型體的總節(jié)省程度將取決于預(yù)成型體的其他部分。這將包括基材部分的厚度和最終容器的其他部分。因此，對(duì)額外重量節(jié)省的唯一清晰途徑是通過(guò)僅節(jié)省預(yù)成型環(huán)的重量。
[0007]除了減輕支撐環(huán)的重量之外，可以在不需支撐環(huán)來(lái)支撐或處理容器之后，通過(guò)去除所述支撐環(huán)來(lái)進(jìn)一步減輕所得容器的重量。還發(fā)現(xiàn)，支撐環(huán)通常是在容器填充和加蓋操作中被除去的。當(dāng)對(duì)容器施加蓋時(shí)，刀口可以圍繞帽子旋轉(zhuǎn)并除去剩余的支撐環(huán)以循環(huán)利用。
[0008]本發(fā)明包括用于制備輕質(zhì)熱塑性容器的輕質(zhì)熱塑性預(yù)成型體，其包括具有開(kāi)放端和封閉端的長(zhǎng)形熱塑性體，所述開(kāi)放端具有開(kāi)口，其由所述熱塑性體的側(cè)壁定義；位于與所述開(kāi)放端相鄰的側(cè)壁的外表面上的螺紋；位于所述螺紋下方的支撐面，所述支撐面從所述側(cè)壁延伸一段距離，所述支撐面具有限定的尺寸，由此利用所述限定的尺寸使得預(yù)成型體的重量被降低約10%至約70%。
[0009]用于輕質(zhì)熱塑性容器的支撐面的限定的尺寸可以包括所述支撐面的可變厚度、所述支撐面的可變寬度、所述支撐面的不連續(xù)性和所述支撐面中的空穴區(qū)域。還可以組合利用可變厚度、可變寬度、不連續(xù)性和空穴區(qū)域中的一種或多種。這將降低材料的含量并由此降低支撐面的重量。
[0010]當(dāng)所述限定的尺寸包括具有可變厚度的支撐面，可以在支撐面的下表面、支撐面的上表面或支撐面的上表面和下表面二者上具有加強(qiáng)段。此外，加強(qiáng)段可以包括諸如商標(biāo)、產(chǎn)品名或關(guān)于相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)口的信息或關(guān)于產(chǎn)品使用的信息。
[0011]輕質(zhì)熱塑性預(yù)成形體可以具有延長(zhǎng)的熱塑性體，其通常是具有圓形截面和具有三個(gè)邊或更多邊的多邊形截面的柱體。螺紋用于將密封件連接至由所述預(yù)成型體形成的容器。
[0012]輕質(zhì)熱塑性預(yù)成型體優(yōu)選包括聚酯，優(yōu)選的聚酯是聚乙烯對(duì)苯二酸酯。
[0013]由輕質(zhì)預(yù)成型體形成的容器的重量可以通過(guò)在后續(xù)的操作(例如在填充和加蓋所述容器的過(guò)程中)中除去支撐環(huán)而被進(jìn)一步降低。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是預(yù)成型體的透視圖，其具有下部的長(zhǎng)形體、開(kāi)放上端、與所述開(kāi)放上端相鄰的螺紋以及位于螺紋下方的支撐面，所述支撐包含空穴；
[0015]圖2是圖1的預(yù)成型體的側(cè)視圖；
[0016]圖3是圖1的預(yù)成型體的垂直截面圖；
[0017]圖4是圖1的預(yù)成型體的俯視圖；
[0018]圖5是圖1的預(yù)成型體的仰視圖；
[0019]圖6是圖2的預(yù)成型體沿著圖2中的線6-6的截面圖；
[0020]圖7是圖1的預(yù)成型體的第一可供替代的實(shí)施方案，其中，在支撐面上具有多個(gè)支撐面加強(qiáng)件；
[0021]圖8是圖7的預(yù)成型體的仰視圖；
[0022]圖9是圖7的預(yù)成型體的俯視圖；
[0023]圖10是圖1的預(yù)成型體的第二可供替代的實(shí)施方案，其中，在支撐面的下游表面上具有多個(gè)支撐面加強(qiáng)件；
[0024]圖11是圖10的預(yù)成型體的仰視圖；
[0025]圖12是圖10的預(yù)成型體的俯視圖；
[0026]圖13是圖1的預(yù)成型體的第三可供替代的實(shí)施方案，其中，在支撐面的下游表面上具有多個(gè)支撐面加強(qiáng)件；
[0027]圖11是圖10的預(yù)成型體的仰視圖；
[0028]圖12是圖10的預(yù)成型體的俯視圖；
[0029]圖13是圖1的預(yù)成型體的第四可供替代的實(shí)施方案，其中，支撐面具有變窄的寬度。
[0030]圖14是圖13的預(yù)成型體的仰視圖；
[0031]圖15是圖13的預(yù)成型體的俯視圖；
[0032]圖16是圖1的預(yù)成型體的第五可供替代的實(shí)施方案，其中，支撐面包括多個(gè)加強(qiáng)段；
[0033]圖17是圖16的預(yù)成型體的仰視圖；
[0034]圖18是圖16的預(yù)成型體的俯視圖；
[0035]圖19是圖1的預(yù)成型體的第六可供替代的實(shí)施方案，其中，支撐面包括多個(gè)加強(qiáng)段。
[0036]圖20是圖19的預(yù)成型體的仰視圖；
[0037]圖21是圖19的預(yù)成型體的俯視圖；
[0038]圖22是圖1的預(yù)成型體的第七可供替代的實(shí)施方案，其中，支撐面包括多個(gè)