设有装饰性凹槽结构的塑料容器及其制造方法和制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及设有装饰性凹槽结构的塑料容器及其制造方法和制造装置。在塑料容器的壁（７）上形成有结构部件（６），该塑料容器具有一个内表面（８）、一个外表面（９）和一个壁厚（２９）并适合于容纳受压液体（例如碳酸饮料），该容器包括一个整体结构凹槽，该凹槽具有一个面向相邻的外表面（９）的环形凹面，一个将凹槽与一个区域或弯曲部分（２２）连接在一起的截锥体，该区域或弯曲部分具有一个面向内部（１４）的环形凹面并与容器壁一体制成。本发明专利技术还包括用于容纳受压液体和／或热灌装材料的容器及相关的吹模及制造方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于由塑料制成的碳酸饮料容器(例如瓶子)和热灌装容器的沟槽加强型装饰性部件和/或结构特征，以及用于制造这种容器的方法和装置。定义“塑料”是指能够沿双轴向定向的可聚合材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)和丙烯腈(AN)，这些材料适合于应用到用于处于压力作用下的液体(受压液体)例如碳酸饮料的容器上，或者应用到热灌装容器上。本文中所采用的“PET”应被解释为包括在上文中被称为“塑料”的所有材料。在本文中所采用的“泡状部”是指通过塑料容器的壁的变形形成的圆形装饰性部，它包括凸肩，即使当容器内容纳有受压液体(例如碳酸饮料)和对这些容器进行工业试验时，该凸肩也不会从容器的外表面(相对容器的轴线)向外突出，其中工业试验包括在灌装、包装、分配、销售和最终用户动作的过程中使该凸肩处于由压力和高温产生的应力作用下。在本文中，针对泡状部而言的“圆形”应该被解释为包括卵形、椭圆形、泪珠状和其它倒圆形及环形。在本文中所采用的术语“结构特征”应该被解释为包括一体形成在塑料容器壁上的所有特征，这些特征可以单独或与另一特征组合在一起形成例如符号、图标、字词、名称、凸肋、条带、面板、装饰性图案或其组合等。在本文中所采用的术语“容器”应该被解释为包括塑料瓶和热灌装容器。在本文中所采用的术语“截锥体”应该被解释为一个截头中空直立圆锥，该直立圆锥的顶点被一个平行于圆锥底面的截面所代替，而且该直立圆锥还具有平行的内外表面，而且应该被解释为包括具有平行内外表面的中空柱体。
技术介绍
多年以来，PET一直被用于制造碳酸饮料容器。在不同品牌的产品之间采用不同的形状来进行区分。某些形状就是设置在容器表面上的装饰性结构，包括凸肋和旋涡。这些装饰性结构可以由容器的外表面向里和/或向外突出。此外，现有的很多容器都设置有一些结构部，例如带有凹槽或凸起的面板，其目的在于减小或消除由于内部压力、热灌装等因素而产生的变形。某些结构特征当然还具有装饰作用。一般情况下，将CO2用于碳酸软饮料中，但其它气体例如N2也可以用于使塑料容器增压。当已经装满的容器暴露于常规的使用条件下，尤其是高于室温的条件下时，容器内的压力会不断增大，同时塑料会软化。这样就会产生蠕变(塑料流动，而且容器可能变形)。现有的装饰性设计的其中一个缺陷在于当受到过大压力和温度作用时，PET将会蠕变，而且这些结构部会在这种蠕变的作用下产生变形，甚至消失。这样，就会使所需的区别特征，尤其是凹入的结构特征消失。在热灌装容器的情况下，充填材料一般在温度约为185°F±约20°F的条件下引入容器内的，接着，在充填材料冷却前将容器密封起来。这样就会在冷却过程中在容器内形成局部真空，这样就可能使容器塌陷，除非设置有加强结构，在现有技术中，加强结构通常是通过将材料添加到容器内来提供的，这样就会使容器较重，而且还会增加容器的材料成本。一种旨在形成一个环形装饰性特征的结构在图1中已经由处于非承压状态下的凹坑1示出。在图1中，容器2限定了一个纵向轴线3和一个容器壁半径4。该凹坑在受到压力作用时可能会倒转和/或变形，从而形成一种在图1中由虚线所示的结构形式。本专利技术通过在凹坑区域内增加壁厚来避免出现这种问题。但是，尤其是当在瓶子上需要设置多个构成装饰性图案的凹坑时，由于附加材料的使用，导致材料成本明显增加，因此这种方案不是最佳的。从手感方面、贴标签方面和美学外观方面而言，凹坑的倒转都是不利的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于在容器壁上设置多个稳定的结构，这些结构可以从容器壁向外延伸或者不向外延伸，而且可以具有装饰作用和/或加强作用，例如形成一个装饰物、制造商徽标或名称，或者在热灌装条件下为容器提供抗塌陷阻力和/或在碳酸饮料容器可能遇到的多种使用条件下为容器提供耐变形性能。根据本专利技术提供一种设置在塑料容器壁上的结构部件，该壁限定了容器的内部并具有一个内表面、一个外表面和一个壁厚，该容器适合于容纳受压液体和热灌装材料中的至少一种；该结构部件包括一个一体式结构凹槽，该凹槽通过一个弯曲部分与容器壁相连接并具有一个第一截锥体，该第一截锥体与所述弯曲部分和一个相对凹槽远离该弯曲部分的区域中的一个相连接，该凹槽设置有一个面向外表面的相邻部分的凹面，弯曲部分设置有一个面向容器内部的凹面，该凹面将该结构部件与容器壁连接成一个整体。该区域还可以是另外一个弯曲部分，该弯曲部分设置有一个面向容器内部的凹面。该区域和弯曲部分中的另一个优选通过一个第二截锥体与凹槽相连接。本专利技术还提供一种塑料容器，该容器适合于容纳受压液体和热灌装材料中的至少一种，该容器包括一个设置在塑料容器壁上的结构部件，该容器壁限定了容器的内部并具有一个内表面、一个外表面和一个壁厚，该容器适合于容纳受压液体或热灌装材料；该结构部件包括一个一体式结构凹槽，该结构凹槽通过一个弯曲部分与容器壁连接在一起并具有一个第一截锥体，该第一截锥体与弯曲部分和一个相对凹槽远离弯曲部分的区域中的一个相连接，该凹槽设置有一个面向外表面的相邻部分的凹面，弯曲部分设置有一个面向容器内部的凹面，这样就可以将结构部件与容器壁连接成一体。该区域还可以是另外一个弯曲部分，该弯曲部分可包括一个面向容器内部的凹面。该区域和弯曲部分中的另一个优选通过一个第二截锥体与凹槽相连接。此外，本专利技术还提供一种用于通过吹塑模制制成塑料容器的吹塑模具，该容器用于容纳受压液体或热灌装材料并包括一个设置在塑料容器壁的结构部件，该壁限定了容器的内部并具有一个内表面、一个外表面和一个壁厚，该容器适合于容纳受压液体和热灌装材料中的至少一种；该结构部件包括一个一体式结构凹槽，该结构凹槽通过一个弯曲部分与容器壁连接在一起并具有一个第一截锥体，该第一截锥体与弯曲部分和一个相对凹槽远离弯曲部分的区域中的一个相连接，该凹槽设置有一个面向外表面的相邻部分的凹面，弯曲部分设置有一个面向容器内部的凹面，这样就可以将结构部件与容器壁连接成一体。该区域还可以是另外一个弯曲部分，而且该弯曲部分可包括一个面向容器内部的凹面。该区域和弯曲部分中的另一个优选通过一个第二截锥体与凹槽相连接。该吹塑模具优选包括一个第一凸起，该第一凸起具有一个外端部和多个与凹槽及第一截锥体互补的相邻侧面。此外，这些具有外端部和相邻侧面的凸起还与第一、第二截锥体结构互补。附图说明下面将参照附图，通过实例对本专利技术加以说明，其中图1为现有技术的装饰性凹坑的剖视图；图2为根据本专利技术第一实施例的泡状部的剖视图；图3为图2所示的泡状部的正视图，其中实线用于清楚示出该泡状部的结构部件的边界；图4为图2所示泡状部及用于制造该泡状部的吹塑模具的一部分的横剖视图；图5a和5b为塑料容器的正视图，其中该塑料容器设置有根据本专利技术具有装饰性图案的泡状部；图6为用于制造图5a和5b所示容器的吹塑模具的纵向剖视图； 图7为本专利技术第二实施例的泡状部及用于制造该泡状部的吹塑模具的一部分的纵向剖视图；图8为示出了本专利技术的方法的方框图；图9示出了对于本专利技术的不同泡状部而言泡状部偏转对压力的曲线图；图10示出了被划分为两个部分的泡状部的一个实施例，其中这两个部分一起限定了一个徽标；图11为沿图10中的剖面线11-11的剖视图；图12为图10的变形结构，在该图中两个部分被互连在一起；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设置在塑料容器的壁上的结构部件，所述壁限定了容器的内部并具有一个内表面、一个外表面和一个壁厚，所述容器适合于容纳受压液体和热灌装材料中的至少一种；所述结构部件包括一个整体式的结构凹槽，所述凹槽通过一个弯曲部分与容器壁相连接并具有一个第一截锥体，所述第一截锥体所述弯曲部分和一个相对所述凹槽远离所述弯曲部分的区域中的一个相连接，所述凹槽具有一个面向所述外表面的相邻部分的凹面，所述弯曲部分具有一个面向所述容器内部的凹面，所述凹面将所述结构部件与所述容器壁接合成一个整体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CA黑德恩，MH贝克，D康纳，L里德，JB史蒂文思，CA柯蒂斯，S莱斯利，
申请(专利权)人：百事可乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]