设有弯曲的可内翻式膜片的容器

摘要

由塑料材料制成的、设有基座(7)的容器(1)，所述基座包括形成支撑凸缘(9)的支座环形部(8)和从所述支座环形部(8)延伸至中心部分(10)的膜片(11)，所述膜片(11)能够保持在向外倾斜位置中，其中所述膜片(11)在外部接合部(12)处连接至所述支座环形部(8)以形成所述膜片(11)的外部关节式联接部；其中所述膜片(11)在内部接合部(13)处连接至所述中心部分(10)以形成所述膜片(11)的内部关节式联接部；由此所述膜片(11)可相对于所述支座环形部(8)从所述向外倾斜位置内翻到向内倾斜位置；并且其中在所述向内倾斜位置，至少所述膜片(11)的邻近于所述内部接合部(13)的内部部分(16)被在径向剖面中凹面朝外地弯曲。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及诸如瓶子的容器的制造，所述容器是通过吹塑成型或者拉伸吹塑成型从由塑料(主要热塑性塑料，例如PET)材料制成的预成型件(preform)生产的。更具体地而不是排他地，本发明涉及热填充容器的工艺，即，利用可热灌注的产品(一般为液体)填充容器的工艺，术语“热”意味着产品的温度高于其中制造容器的材料的玻璃态转变温度。一般地，以包含在大约85℃和大约100℃之间的温度(一般在90℃)的产品进行PET容器(其玻璃态转变温度为大约80℃)的热填充。

背景技术

美国专利申请号No.2008/0047964(Denner等人，转让给CO2PAC)公开了一种包括位于容器的底部中的压力板的容器。

根据Denner，所述压力板可在向外倾斜位置和向内倾斜位置之间运动以补偿容器内部压力的变化。为了减轻容器内部的全部或者一部分真空力，在容器已经被盖好并且冷却之后，通过机械式推动器使压力板移离该向外倾斜位置,以便迫使压力板进入向内倾斜位置。

在所述容器上进行的试验示出了，一旦被内翻到向内倾斜位置，压力板不会保持其位置而是倾向于在内容物的压力下往回沉。最后，在内容物已经冷却之后，容器已经损失了很多刚性并且因此当被握在手里时感觉柔软。当堆叠或者用托板装载容器时，对于下方的容器存在因上方容器的重量而弯曲的风险，并且由此对于整个托板存在坍塌的风险。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有更高稳定性的容器。

本发明的另一目的是提出一种设有能保持内翻位置的可内翻膜片(invertible diaphragm)的容器。

因此，提供了一种由塑料材料制成的容器，所述容器设有基座，所述基座包括形成有支撑凸缘的支座环形部(standing ring)和从支座环形部延伸至中心部分的膜片，所述膜片能够立于向外倾斜位置，其中膜片在外部接合部处连接至支座环形部，所述外部接合部形成膜片相对于支座环形部的外部关节式联接部；

其中膜片在内部接合部处连接至中心部分，所述内部接合部形成膜片相对于中心部分的内部关节式联接部；

由此所述膜片可相对于支座环形部从其中内部接合部在外部接合部下方延伸的向外倾斜位置内翻至其中内部接合部在外部接合部上方延伸的向内倾斜位置；

并且其中，在向内倾斜位置中，至少膜片的邻近于内部接合部的内部部分在径向剖面中相对于容器凹面朝外地弯曲。

膜片的内部部分在内翻位置中提供了刚性，其防止膜片往回沉。由此，容器内部的压力被保持为高位值以给容器提供高的刚性。

根据各个实施例，单独地或者组合地采取：

-在向内倾斜位置中，膜片的邻近于外部接合部的外部部分在径向剖面中相对于容器凹面朝内地弯曲；

-在向外倾斜位置中，膜片在径向剖面中相对于容器凹面朝外地弯曲；

-膜片具有在外部接合部上测得的外径，并且在向外倾斜位置中，膜片的曲率半径大约为膜片的外径的一半；

-支座环形部是设有截头圆锥形内壁的高支座环形部，所述内壁的顶端形成了外部接合部，由此在向外倾斜位置中，中心部分保持在支座环形部上方。

-膜片具有在内部接合部上测得的内径和在外部接合部上测得的外径，以使得它们的比值包含在大约0.15和大约0.45之间；

-膜片的内径和外径使得其比值为大约0.35；

-在向外倾斜位置中，膜片具有内部部分和外部部分，内部部分相对于容器凹面朝外地弯曲并具有曲率半径，外部部分相对于容器凹面朝外地弯曲并具有小于内部部分的曲率半径的曲率半径；

-膜片的内部部分和外部部分的相应曲率半径使得它们的比值包含在大约0.2和1之间；

-膜片的外部部分通过环部连接至支座环形部；

-中心部分具有中心盘和截头圆锥形外环，所述外环将膜片的内部部分连接至中心盘，所述外环相对于平行于容器的主轴的直线倾斜角度A，并且在内部接合部处，在向外倾斜位置中，膜片的内部部分的切线相对于所述直线倾斜基本上等于角度A的角度B。

本发明的上述及其他目的和优点从结合附图考虑的优选实施例的详细说明变得显而易见了。

附图说明

图1是示出预成型件(以虚线示出)和由其形成的容器的剖视图。

图2是示出根据第一实施例的处于膜片的向外倾斜位置(以实线示出)和其向内倾斜位置(以虚线示出)的图1的方框II内的容器的基座的放大剖视图。

图3是示出根据第二实施例的处于膜片的向外倾斜位置(以实线示出)和其向内倾斜位置(以虚线示出)的容器的基座的类似于图2的放大剖视图。

具体实施方式

图1示出了适用于填充有产品(诸如，茶、果汁或者运动饮料)的容器1。

容器1包括上部开口的、圆筒形带螺纹的上部部分或者颈部2，所述上部部分或者颈部在其下端处终止于更大直径的支撑颈圈状部3。在颈圈状部3下方，容器1包括肩部4，所述肩部通过长度较短的圆筒形上端部分连接至颈圈状部3。

在肩部4下方，容器1具有壁部分5，所述壁部分是围绕容器主轴线X的基本上圆筒形的。如图1中所描绘的，壁部分5可包括能抵抗应力的环形的增强肋条6，否则所述应力倾向于使壁部分5变成当在水平剖面观察时的椭圆形(所述变形是标准的并且被称为成椭圆化)。

在壁部分5的下端处，容器1具有基座7，所述基座封闭容器1并且允许容器1被放置在诸如桌子的平坦表面上。

容器基座7包括支座环形部8、中心部分10和从支座环形部8延伸至中心部分10的膜片11，所述支座环形部形成有在基本上垂直于主轴线X的平面中延伸的支撑凸缘9。

膜片11在外部接合部12处连接至支座环形部8并且在内部接合部13处连接至中心部分10。外部接合部12和内部接合部13两者都优选是弯曲的(或者被倒圆的)。膜片11具有在内部接合部13上测得的内径D1和在外部接合部12上测得的外径D2。

容器1是由包括无变化的颈部2、圆筒形的壁14A和倒圆的底部14B的预成型件14(以图1中的虚线示出)吹塑模制成的。

在附图上所描绘的优选实施例中，支座环形部8是高的支座环形部，即，所述支座环形部设有截头圆锥形内壁15，该内壁的顶端形成外部接合部12(并且因此与膜片11形成外部关节式联接)。

容器1以膜片11位于向外倾斜位置的方式吹塑模制成型，在所述向外倾斜位置中，内部接合部13位于外部接合部12下方(容器1通常被以颈部向上地保持)。

外部接合部12形成了膜片11相对于支座环形部8的外部关节式联接部并且内部接合部13形成了膜片11相对于中心部分10的内部关节式联接部，由此膜片11可相对于支座环形部8从向外倾斜位置(以图2和图3上的实线示出)内翻至向内倾斜位置，在所述向内倾斜位置中内部接合部13位于外部接合部12上方(在图2和图3中以虚线示出)。

在容器1已经被填充有产品、加盖并且冷却之后，膜片11的内翻可机械地实现(例如，利用安装在千斤顶上的推动器)以便补偿由产品的冷却所产生的真空或者增大其内部压力，并且给壁部分5提供刚性。

膜片11的内翻引起了表示为EV并称作“提取体积”的体积的液体移置(以及容器1的内部容积的随后减小)。所述提取体积EV包含在膜片11的向外倾斜位置和膜片11的向内倾斜位置之间。

膜片11的内径D1相对于外径D2的减小减小了提取体积EV并且削弱了膜片11在向内倾斜位置中的稳定性。相反，膜片11的内径D1相对于外径D2的增大增大了提取体积EV并且增强了膜片11在向内倾斜位置中的稳定性。然而，D1太大将导致容器1难以模制成型。

当D1和D2使得其比值包含在大约0.15和0.45之间、并且优选大约0.25时达到了很好的折中，如图2和图3上所描绘的：

并且，优选：

在另一实施例中，D1和D2处于大约0.35的比值：

容器1被如此设计以使得在向内倾斜位置中，至少膜片11的邻近于由内部接合部13所形成的内部关节式联接部的内部部分16以相对于容器1凹面朝外地在径向剖面中弯曲。在图2和图3中，R1表示内部部分16的曲率半径。

具有这样的弯曲的内部部分16的膜片11与中心部分10一起在内翻(即，向内倾向)位置中形成了拱顶，所述拱顶给容器基座1提供了刚性，防止膜片11往回沉。因此，容器1内部的压力被保持至高位值。当被握持在手中时容器1感觉刚性的。另外，当用托板装载时，容器1给托板提供了稳定性。

为了内翻至向内倾斜位置产生弯曲的内部部分16，在向外倾斜位置中，膜片11以相对于容器1凹面朝外地在径向剖面中弯曲。

在图2上示出的第一实施例中，在向外倾斜位置中，膜片11具有以R表示的曲率半径，所述曲率半径从外部接合部12到内部接合部13是恒定的或者基本上恒定的。

在优选实施例中，R为膜片11的外径D2的大约一半：

在图2上描绘的实施例中，在向外倾斜位置中，膜片11相对于外部接合部12的切线是水平的，即，垂直于容器1的主轴线X。

在内翻期间，切线保持其定向。因此，在向内倾斜位置中，膜片11具有邻近于外部接合部12的外部部分17，所述外部部分也在径向剖面中弯曲，但是相对于容器1凹面朝内。在图2中，R2表示外部部分17的曲率半径。内部部分16和外部部分17在中间接合部18处相遇，在径向剖面中所述中间接合部形成内部部分16和外部部分17之间的(inflexion point)反曲点。换句话说，膜片11在径向剖面中具有表反曲线形状(cyma recta shape)。令人惊讶地，外部部分17未减小膜片11的刚性，其在内容物的压力下保持刚性。

在图3上示出的第二实施例中，在向外倾斜位置中，膜片11的曲率半径具有至少两个值。更具体地，在向外倾斜位置中，膜片11具有：

-内部部分19，在径向剖面中，所述内部部分相对于容器1凹面朝外地弯曲，具有以R3表示的曲率半径，和

-外部部分20，在径向剖面中，所述外部部分相对于容器1凹面朝外地弯曲，具有以小于R3的R4表示的曲率半径：

R4≤R3

更确切地，R3和R4优选使得其比值包含在约0.2和1之间，并且更优选大约0.30，如图3上所描绘的：

并且，优选：

另外，内部部分19和外部部分20在具有以D3表示的直径的圆形接合部21处相连，以使得D3和D2的比值包含在0.5和1之间，并且优选大约0.75：

并且，优选：

在第二实施例的膜片11的内翻期间(图3)，内部部分19和外部部分20的存在允许获得：

-相对于容器1凹面朝外的内部部分16，

-相对于容器1凹面朝内的外部部分17(R4和R2是基本上相等的)。

应当指出，在图3的实施例中，向内倾斜位置的内部部分16不一定相应于向外倾斜位置的内部部分19；同样，向内倾斜位置的外部部分17不一定相应于向外倾斜位置的外部部分20。

因此，在内翻位置，图3的第二实施例的膜片11在径向剖面中也具有(如图2的第一实施例中的)表反曲线形状。

更小曲率半径R4的外部部分20给向内倾斜位置中的膜片11提供了刚性，而更大曲率半径R3的内部部分19便于容器基座7的吹塑模制。

在图3中所描绘的优选实施例中，外部部分20在外部接合部12处通过环部22连接至支座环形部8(并且更具体地说内壁15的上端)，在向外倾斜位置中，所述环部是水平的(即，垂直于主轴线X)，并且在向内倾斜位置中，所述环部是截头圆锥形的并且相对于容器1向内倾斜关于水平面3°至10°之间的角度。在其接合部处，外部部分20和环部22优选是相切的。

环部22既便于膜片11从向外倾斜位置到向内倾斜位置的内翻又在容器1已经被填充之后防止膜片11从向内倾斜位置往回沉至向外倾斜位置。

在图3中所描绘的优选实施例中，中心部分10可相对于容器1向内突出并且包括中心盘23和截头圆锥形的外环24，所述截头圆锥形的外环将所述外环将膜片11的内部部分19(在内部接合部13处)连接至中心盘23。

如图3中所示，外环24优选相对于平行于主轴线X的竖直线倾斜以A表示的角度，而在内部接合部13处，膜片11的内部部分19的切线相对于同一竖直线(在向外倾斜位置)倾斜以B表示的角度。

如在图3上可看到的，角度A和B是相等的(或者基本上相等的)：

角度A(并且因此角度B)优选包含在35°和50°之间。在所述实例中，角度A为大约40°。

这便于膜片11的内部部分19围绕内部接合部13相对于中心部分10的关节式联接，而同时提供防止膜片11从其向内倾斜位置往回沉到其向外倾斜位置的机械阻力。