CN1478034A - 带香槟式底座的塑料瓶 - Google Patents

Abstract

一种模制的塑料瓶(10)，具有一个带有绕瓶子的纵轴转动对称的外表面的底座(24)，该底座包括凸出的跟部(26)和中心凹面(28)，它们用将瓶子支撑在任何下垫面(S)上的立环(30)互相分开。凸出的跟部具有与瓶子的侧壁(22)整体地形成的上边缘(32)，和形成立环(30)外部(36)的下边缘(34)。中心凹面(28)包括带有最低部分(42)的第一表面(40)，其形成立环(30)的内部(44)。立环的内部(44)和外部(36)在陡边处相交，且立环的内部(44)大致以30°和50°之间的角度相对平面(S)倾斜。

Description

带香槟式底座的塑料瓶

技术领域

本发明涉及一种模制的塑料瓶，该塑料瓶具有封闭容器下端的香槟型底座。短语香槟型是指一种底座，该底座具有绕瓶子纵轴旋转对称的外表面，并包括凸出的跟部和中心凹面，跟部带有与瓶子侧壁的下端部分整体地形成的上边缘，中心凹面通过支撑瓶子在下垫面(underlying surface)上的连续立环与凸出的跟部隔开。

现对塑料瓶的需求已日益增多，其可满足对盛装啤酒的市场需求。与用塑料容器盛装啤酒相关的许多技术问题以前已被提及。对于低氧输送装置的需要已使特殊的混合聚合物，以及加上防渗涂层和各种材料层产生出来。啤酒一股被碳酸化到可与碳酸饮料相比的水平，因此，啤酒容器能预期承受的压力是很重要的。碳化作用提供的这个内部压力证明对于为饮料设计的使用包含多个单独支脚的瓶子是无足轻重的。然而，这种有脚的结构做为要消费给公众的啤酒包装来说在商业上是不可接受的，根据过去对玻璃瓶的经验，公众期待的是带一种香槟型底座的啤酒瓶。标准的香槟式底座已长期使用在玻璃瓶，以将由于任何内部压力施加在底上的力分散到瓶子的侧壁。标准香槟式底座的形状已发展成各种方式，试图更好经受这些力。虽然，香槟式底座的使用在玻璃中已证明是理想的，但该设计在塑料容器的应用已被证明是困难的，因为只是玻璃和塑料的强弱度不同。

塑料容器行业已发现标准的香槟式底座对于塑料瓶的吹塑法是不可接受的结构，因为，例如，已发现标准香槟式圆顶或瓶底在用塑料制造时易反转。为防止这种反转，一般的经验是相对于瓶子的其它部分厚度增加底座的大部分的厚度。为了得到这些厚度的变化，某些型坯设计成将材料集中在底的特定预定区域，如瓶的凹边区域的加强环，以增强瓶子的抗压力性。某些香槟式底座的结构需要使用有阶梯式或其它特定形状的下端部分的型坯，以在选择的区域将底座的厚度增加到基本大于其它可比较底座的厚度。这些结构存在有非常难解决的制造问题，因为型坯需要很长的再加热工艺过程，以实现在瓶子成形过程中允许型坯双轴伸长所需要的均匀加热。很长的再加热工艺过程或转化为一个慢的制造过程，或者转化为很大的投资费用，用于带有许多传感器和控制器的很长的再加热通道以协调型坯的再加热。即使进行适当的再加热工艺过程，也不是总能将较厚区域正确放置在瓶底所希望的位置，结果导致瓶子在因内部碳化作用的压力下在设置时没有保持垂直，或甚至失败。

需要一种塑料瓶设计，其具有香槟式底座，该底座能用型坯吹塑模制，该塑料瓶具有基本均匀的壁厚，为在吹塑模制容器之前的更简单的再加热工艺过程提供了条件，另一结果是提供了一种容器，其在啤酒瓶通常承受的条件下具有非常稳定的底座。

发明内容

本发明的模制塑料瓶具有一个侧壁，和一个在侧壁下端部分封闭容器的底座构造，该底座是在香槟式底座的系列范围内。即，底座构造具有一个绕瓶子纵轴旋转对称的外表面，其包括通过底环连接在一起凸出的跟部和中心凹面。凸出的跟部具有直径为D的上边缘，上边缘与瓶子侧壁的下端部分整体地形成。凸出的跟部的下边缘形成可将瓶子支撑在任何下垫面上的立环外部。优选地，立环外部有至少约为0.04D的垂直内部曲率半径。中心凹面包括带有最下部分的第一表面，该第一表面形成立环的内部。第一表面具有至少约为0.8D的垂直曲率半径，且曲率中心位于第一表面内侧或外侧。因此，第一表面可略微凹进，或略微凸出，或甚至是圆锥形。立环内部和外部相交在形成瓶子最低部分的陡边上，形成位于与容器垂直轴或纵轴相垂直的平面的连续的圆。立环的内部相对包含立环陡边的平面，以20°和60°之间的角度倾斜。

形成立环内表面的角度，与形成立环外表面的小的初始外径相结合，使得足够的聚合体能够被吹进立环区域，以实现瓶子的所希望的性能特性，而不需要型坯像现有技术中常用的那样带有相对瓶子该部分加厚的区域。另外，在立环形成瓶子最低部分的陡边提供极强的抵抗扩口(roll-out)的能力，其使反转或吹出的瓶子报废的机会降至最小。陡边的内表面是中心凹面的第一表面，在优选实施例中，相对立环的平面以约30°和50°之间的角度倾斜，最优选地是以40°的角度倾斜。陡边的外表面是由凸出的跟部的下边缘形成，并且优选具有约在0.045D和0.095D之间垂直的内部曲率半径。

在本发明的模制塑料瓶的优选实施例中，与侧壁合并的凸出的跟部的上边缘具有约在0.7D和0.8D之间垂直内部曲率半径。形成与侧壁结合部的凸出的跟部的上边缘优选位于上述包含立环的平面之上约0.35D至0.40D。凸出的跟部的组合曲线使立环的圆具有约在0.7D和0.8D之间的直径，这给瓶子提供必要的稳定性，同时使瓶子能够保持有可舒适手持的形状。

虽然，本发明的瓶子的中心凹面可仅被制成一个单独的内表面，但在优选实施例中，中心凹面包括带有外边缘的第二表面，其与立环均匀地向内隔开，并且与第一表面整体地形成。第二表面的外边缘大致放置在离瓶子的纵轴约0.1D到0.3D之间的位置处。优选地，第二表面向下凸出，并且包括与瓶子纵轴重合的最低点，该最低点向上离开立环平面。通常，第二表面最低点和立环平面的间隔约在0.05D和0.3D之间。在优选实施例，第二表面具有约在0.25D和1.3D之间的曲率半径。

本发明的瓶子保持了跟部的结构完整性，并展示出极小的扩口，因此，在初始填装的过程中和在任何的延长货架期中都能促进每个瓶子的稳定性。另外，这些特性可以商业上可接受的速度，用基本一致壁厚的型坯重复生产在本发明的瓶子。本发明的这些及其它特性和优点，通过结合示出发明人现下所知的实施本发明最好方式的附图加以说明对下述的本发明优选实施例的说明，可显现出来。

附图说明

图1是本发明瓶子的透视图；设计成可装盛约500ml或更少；

图2是适用于图1瓶子底座的第一优选实施例的简要剖面图；

图3适用于图1瓶子底座的第二优选实施例的简要剖面图，其中，中心凹面的第一表面是圆锥的，并且以较小的角度倾斜；

图4是适用于图1瓶子底座的第三优选实施例的简要剖面图，其中，中心凹面的第一表面以大于图2或3中的角度倾斜；

图5是适用于图1瓶子底座的第四优选实施例的简要剖面图；其中，中心凹面的第一表面略微凸出；

图6是适用于图1瓶子底座的第五优选实施例的简要剖面图；其中，中心凹面的第一表面略微凹进；

图7是适用于图1瓶子底座的第六优选实施例的简要剖面图；其中，第二面有较大的半径，并且延伸过大于上述图中的区域；

图8是适用于图1瓶子底座的第七优选实施例的简要剖面图；其中，第二有大于图7的半径；

图9是适用于图1瓶子底座的第八优选实施例的简要剖面图；其中，第二面有大于图7或8的半径。

具体实施方式

本发明的容器在图1以瓶子10的形式示出。本发明的瓶子10具有带有冠状末端14的顶端12，用于接收冠状的关闭物(未示出)，以在装填所需要的产品(如啤酒)之后密封瓶子10。整体逐渐变细的颈部16，从顶端12向下和向外伸展、变宽以形成整体的肩部18。肩部18导入瓶子10的整体主体部分20，该主体部分20包括圆柱形的壁22。瓶子10的整体底座24封闭主体部分20的底端。优选地，瓶子10通过使用传统吹模(blow molding)技术(一般已知为二阶段或再加热和吹制工艺)由标准的预制坯或有基本均匀壁厚的型坯吹模而成。在该工艺过程中，加热的型坯通过在吹模所形成的几何形状内的内部气压双轴地伸展和膨胀，该几何形状决定了瓶子10外形。同时，瓶子的某些方面，如整体高度，直径和肩部及颈部的曲率相关的那些方面，服从于主要基于审美设计的变化，整体底座24的底端基本上被功能地限定在上述本发明内容中规定的标准中。该标准产生一个可能的形状范围，图2至图9示出了部分的形状。

图2示出适用于瓶子10的底座24的第一优选实施例。本发明的底座24具有绕瓶子10的纵轴Y旋转对称的外表面，底座24包括通过立环30连接在一起的凸出的跟部26和中心凹面28，该立环30可在任何下垫面S上支撑瓶子10。凸出的跟部26带有直径为D的上边缘32，上边缘32与图1所示的瓶子10侧壁22的下端或底端部分20整体地形成。用于装盛500ml的瓶子10的标准直径约为6cm。凸出的跟部26的下边缘34形成立环30的外部36。在图2所示实施例的立环外部36具有小的垂直内部半径的曲面38，该半径约为0.06D或约为3.1mm。中心凹面或上推部28包括带有最下部分42的第一表面40，该最下部分42形成立环30的内部44。第一表面40有至少约为0.8D和更典型地约为7.6cm的垂直曲率半径，曲率中心位于第一表面40之下，以使第一表面40略微凹进。

立环的内部44和外部36相交在陡边42，该陡边42形成瓶子10的最低部分。立环30的陡边42形成连续的圆，该圆位于与瓶子10的垂直轴或纵轴Y相垂直的平面S，以使瓶子10可被任何下垫面支撑，而轴Y垂直于支撑面。立环30的内部44，相对于由立环30的陡边42形成的平面以约40°的角度倾斜。在图2所示的实施例中，与侧壁22结合成一体的凸出的跟部24的上边缘32具有约为0.73D或约为4.5cm的曲面48垂直内部半径。另外，凸出的跟部24的上边缘32位于包含立环30的平面S之上约0.38D或约2.3cm的距离。凸出的跟部26的组合曲线38和48，使图2所示实施例的立环圆具有约0.73D或约4.5cm的直径52。

图2所示实施例的中心凹面28包括带有外边缘56的第二表面54，该外边缘56均匀向内地与立环30隔开并与第一表面40整体形成。图2所示实施例中的第二表面54的外边缘56，位于离纵轴Y约0.1D或约6mm地方。第二表面54以约0.28D或约1.7cm的曲率60半径向下凸出。第二表面包括与瓶子10的纵轴Y重合的最低点58，该最低点58与立环平面S向上隔开。在图2所示实施例中，第二表面54的最低点58和立环平面S之间的间隔62约0.18D或约1.1cm。由36.6克的型坯制成的带有图2所示底座24的瓶子10，当装填470ml啤酒时且无论是在初始的装填过程中还是在预定货架期，都可保持其形状和结构的整体性，并表现出最小的扩口(roll out)。

图3示出适用于在图1的瓶子10的底座24的第二优选实施例，其中，中心凹面的第一表面40是圆锥形的，通过以30°倾斜的直线绕Y轴旋转而成。形成圆锥形表面40的直线，可认为是半径46为无穷大的曲面。图3所示的底座除第二表面54的位置比图2所示实施例的低以外其它方面与图2所示的底座相比没有变化，这样最低点58与平面S分开约0.1D或约7mm的距离。尽管在最低点58和平面S之间的这个间距较近，当用前述均匀壁厚的型坯制成时，如图3所示的底座24结构显示出足够的稳定性和结构的整体性，以容纳相对于图2所述量的啤酒。

图4示出适用于在图1的瓶子10的底座24的第三优选实施例，其中，中心凹面28的第一表面40倾斜50°，并且形成一个由直线绕Y轴旋转而产生的圆锥形表面。示出的第二表面54以比图2和3实施例大得多的距离62隔开，该距离约为0.27D或约为1.6cm。该底座的其它特性与图3所示的底座保持不变。图4所示的底座设计性能可令人满意，但其可能表现出对本发明的令人满意的设计的一个限制，因为如果距离62有任何进一步的增加，或表面40的倾斜角度有任何进一步的增加，立环30可能不能完全填满聚合物。

图5示出适用于在图1的瓶子10的底座24的第四优选实施例，其中，中心凹面的第一表面40略凸出，导致了垂直半径46的曲率中心位于表面40的上方。在本实施例中，表面40通过半径约0.82D或约5.1cm的曲线绕Y轴旋转而成，以使表面40在表面S之上以约40°的角度倾斜。对表面40该略凸出的曲面降低了，但没有消除在立环30内部44和外部36接合部的陡边42。在图5所示的实施例中，第二表面54的最低点58位于约与图2和3相同的高度，且第二表面54的曲率半径也是相同的。尽管表面40的曲率不同，但有这种底座的瓶子的性能几乎与图2所示的第一实施例的相同。

图6示出适用于在图1的瓶子10的底座24的第五优选实施例，其中，中心凹面28的第一表面40略凹进，导致了垂直半径46的曲率中心位于表面40下方。在本实施例中，表面40是通过具有与第四优选实施例相同半径长度的曲线，绕纵轴Y旋转而成，以使表面40在表面S之上以约40°的角度倾斜。对于表面40的该略凸出的曲率使在立环30的内部44和外部36接合部的陡边42得到加强。通过与图5所示实施例相比曲率中心位置的这种变化在对抵抗扩口中实现了小的增强。另外，第二表面54的最低点58位于与图2、3所示实施例大致相同的高度。尽管表面40的曲率不同，但有这种底座的瓶子的性能几乎与图2所示的第一实施例的相同。

图7示出适用于在图1的瓶子10的底座24的第六优选实施例，其中，第二表面58具有比前述实施例大的曲率60半径。曲率60半径约为0.5D或约为3.1cm，并且延伸过在比前述图更大的区域。第二表面54的外边缘56距离纵轴Y约0.3D，而最低点58位于表面S之上仅约0.08D或约5.1mm的高度62。第一表面40也是一个圆锥形表面，以60°角度倾斜在平面S之上，认为接近可用于表面40的倾斜极限。倾斜的任何进一步的增加都有防止形成瓶子10的聚合物完全填充立环30的趋势。另外，当横向伸展过这样的一个大的区域时，第六实施例可表现出对表面54曲率的另一限制。一般优选较大的曲率。

图8和9示出适用于在图1的瓶子10的底座24的第七和第八优选实施例。在这两个实施例中，第二表面54具有比图7所示第六实施例大的曲率半径60。在第七实施例，曲率60半径约0.82D或约6.1cm，而在第八实施例，曲率60半径是约1.2D或约7.6cm。在图7至9所示的全部三个实施例中，第一表面40位置是相同的，第二表面54的最低点58相对于表面S的位置也是相同的。所有这三个实施例的性能是令人满意的，但是图2和6所示的实施例的性能在充满普通水平的碳酸的啤酒时至少同样地好。

虽然，以上对本发明的几个实施例进行具体的图解及说明，但可以理解，在不偏离本发明范围和精神下，可对在此公开的底座24及瓶子10进行变化。

Claims (16)

1.一种模制塑料瓶，具有一个侧壁和一个在侧壁下端封闭容器的底部结构，该底部结构具有一个绕该瓶子的纵轴旋转对称的外表面，该外表面包括：

一个凸出的跟部，具有直径为D的上边缘和一个下边缘，该上边缘与侧壁的下端部分整体形成，该下边缘形成立环的外部，以将该瓶子支撑在任何下垫面上，该立环外部具有至少约为0.04D的垂直内部曲率半径，以及

一个中心凹面，包括形成该立环的内部的、带有最低部分的第一表面，该第一表面具有至少约为0.8D的垂直曲率半径，该立环的内部和外部在陡边处相交，该陡边形成位于与该轴相垂直的平面上的圆，该立环的内部相对于该平面倾斜，倾斜角度在20°和60°之间。

2.如权利要求1所述的模制塑料瓶，其中该凸出的跟部的上边缘具有在约0.7D和0.8D之间的垂直内部曲率半径。

3.如权利要求1所述的模制塑料瓶，其中该凸出的跟部的上边缘位于包括立环的所述平面的上方约0.35D至0.40D之间的位置处。

4.如权利要求1所述的模制塑料瓶，其中该立环外部垂直内部曲率半径在约0.045D和0.095D之间。

5.如权利要求1所述的模制塑料瓶，其中该中心凹面进一步包括带有外边缘的第二表面，该第二表面向内均匀地与该立环分开，并且与该第一表面整体形成。

6.如权利要求5所述的模制塑料瓶，其中该第二表面向下凸出，并包括与纵轴相重合并与所述平面分开的最低点。

7.如权利要求6所述的模制塑料瓶，其中该最低点与该平面之间的间距约在0.05D和0.3D之间。

8.如权利要求6所述的模制塑料瓶，其中该第二表面的曲率半径约在0.25D和0.85D之间。

9.如权利要求1所述的模制塑料瓶，其中该立环的内部相对于该平面倾斜，倾斜角度约在30°和50°之间。

10.如权利要求9所述的模制塑料瓶，其中该立环的内部相对于该平面倾斜，倾斜角度约为40°。

11.如权利要求1所述的模制塑料瓶，其中该立环的圆的直径约在0.7D和0.8D之间。

12.如权利要求1所述的模制塑料瓶，其中该第一表面的垂直曲率半径为无穷大，这样该第一表面为圆锥形部分。

13.一种模制的塑料瓶，具有一个侧壁，和一个在侧壁的下端部封闭容器的底座结构，该底座结构具有一个绕该瓶纵轴旋转对称的外表面，该外表面包括：

一凸出的跟部，具有直径为D的上边缘和下边缘，该上边缘与该侧壁的下端部分整体形成，该下边缘形成立环外部以将该瓶子支撑在任何下垫面上，该立环外部具有约在0.045D到0.95D之间的垂直内部曲率半径，以及

一中心凹面，包括形成该立环的内部的、带有最低部分的第一表面，和带有外边缘的第二表面，该第二表面均匀地向内与该立环分开并与该第一表面整体地形成，该第二表面向下凸出，并且包括与该纵轴重合并与任何下垫支撑面分开的最低点，该第一表面具有至少约0.8D的垂直曲率半径，该立环的内部和外部在陡边处相交，该陡边处形成位于与该轴相垂直的平面内的圆，该立环的内部以30°和50°之间的角度相对该平面倾斜。

14.如权利要求13所述的模制塑料瓶，其中该凸出的跟部的上边缘位于含该立环的该平面之上约0.7D和0.8D之间。

15.如权利要求1所述的模制塑料瓶，其中该第二表面具有约为0.25D和0.85D之间的曲率半径，该第二表面的最低点与包含该立环的平面之间的间距约在0.05D和0.3D之间。

16.一种模制塑料瓶，具有一个带有外表面的底座，该外表面绕该瓶子的纵轴转动对称，该底座包括用将该瓶子支撑在任何下垫面上的立环互相分开的凸出的跟部和中心凹面，该凸出的跟部具有直径的上边缘和有下边缘，该上边缘与该瓶子的侧壁整体地形成，该下边缘形成该立环的外部，该中心凹面包括带有最低部分的第一表面和带有外边缘的第二表面，该第一表面形成该立环的内部，该第二表面均匀向内地与该立环分开，并且与该第一表面整体地形成，该第二表面向下凸出，并且包括最低点，该最低点与该瓶子的纵轴重合并与任何下垫支撑面隔开，该立环的内部和外部在陡边处相交，且该立环的内部一般以30°和50°之间的角度相对该平面倾斜。

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