盛装充碳酸气饮料的自立式聚酯容器制造技术

一种吹塑成型的２升充碳酸气饮料瓶重量小于５０克并带有独特的花瓣状基底且能够自立于支承表面上。其基底的花瓣状结构至少含有３个瓶脚。在每对相邻的瓶脚之间设置有一径向延伸的凹部，其宽度随着距饮料瓶的纵向轴线的径向距离的增加而减小；并可收敛至一位于瓶子直径径向之外的聚点处。凹部的底部大致为半球形、并且向瓶脚径向向外的基底延伸部位敞开。当瓶子开始受压时，延伸部位发生向外的变形而使瓶子基底中部升高而离开支承面。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盛装充碳酸气饮料用的带花瓣状基底的自立式容器(尤其是瓶子)。具体地说，这种容器包括双轴向聚酯、最好是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的饮料瓶(尽管不是唯一的，)并采用吹塑成形工艺制成。“花瓣状”是了解与本专利技术有关技术的人们所熟知的术语。但是，为了清楚起见，本文中所用的“花瓣状”一词的意思是“一种自立式容器的多脚基底的形状，在这种容器中有一组瓶脚设置在它的基底部分，大致形成一般的多个花瓣(有如一朵花中的花瓣)的样子，以便为该容器提供一种稳定的自立式多点支承”。在现有技术中已知有具有整体结构的、带有花瓣状基底以提供自立能力的盛装充碳酸气饮料用的聚酯瓶，并且在市场上可以买到。这种现有枝术的饮料瓶采用已知的吹塑成形工艺由双轴向PET制成。这些现有技术的整体饮料瓶结构允许工业上可大量生产自立式饮料容器而不必像早期的结构那样采用独立的模压基底，在这种早期的结构中，瓶子的基底是串球形的，然后用粘结剂将一个独立的基底附件粘到半球形基底上而使其具有自立能力。这种两件式结构不能使瓶子得到回收并且材料和生产成本较昂贵。生产成本，更具体地说是材料成本的问题导致最近几年大量的研究和发展工作，以图能够大量生产一种能够自立的、整体的充碳酸气饮料瓶，这种饮料瓶能够经济地生产并且能够可靠地储存和运输，而且在使用中具有可靠和稳定的自立性能。虽然现有技术的研究和发展工作已经使工业上能够生产出这种可用的制品，但是，这种制品的耐用性是建立在增加材料以便在商业应用中达到所需的瓶子的整体性和稳定性的高成本基础上的。材料的增加是为了设计具有自立能力的整体饮料瓶的基底所必需的，这样便取消了现有技术中的简单、轻便且强度较高的半球状基底形状。现有技术中采用半球状基底的、由双轴向PET制成的结构(例如现有商业市场上可买到的那种)，其2升瓶子的一般重量为46—48克(对于这种瓶子，必须在其半球状基底上粘上13—16克聚乙烯或其它塑料制成的独立的基底附件、以使其具有自立能力)。比较起来，最近商业上出现的自立式花瓣状基底的双轴向PET制的2升饮料瓶的重量为50—56克，平均重量约为53.5克。根据保守的估计，每年要生产50亿个瓶子，每磅PET的价格为0.7美元，如果一个瓶子增加1克PET的话，每年约花费770万美元。因此，虽然取消了独立的聚乙烯基底，但是要得到能满足工业上所需的整体性和稳定性的要求的整体自立式2升PET饮料瓶(如现在市场上已有的)，将要增加PET材料的成本，按每年生产50亿个瓶子计算，约增加成本5000万美元。本专利技术的一个目的是提供一种装充碳酸气饮料用的自立式花瓣状基底的双轴向聚酯饮料瓶，这种饮料瓶比现有的商业上可买到的花瓣状基底的饮料瓶结构重量显著减轻，而生产成本则没有明显增加，同时又能满足有关贮存、运输和使用过程中的整体性和稳定性的工业要求。本专利技术的另一个目的是提高饮料瓶基底的应力开裂抗力。本专利技术的轻重量双轴向聚酯饮料瓶通过采用有关其花瓣状基底的独特设计概念使其比现有的同容量的自立式饮料结构减轻聚酯材料的重量。采用本专利技术的独特的设计特色，能够在工业上生产出重量小于50克(可能低至48.0克甚至47.5克)且能满足整体性和稳定性的工业要求的双轴向PET制的2升自立式聚酯饮料瓶。47.5克的重量值正好是处在现有技术的半球状基底的双轴向PET制的盛装充碳酸气饮料用的2升瓶的材料重量范围内，并且，每个瓶子的重量比现有商业上可买到的花瓣状基底自立式双轴向PET饮料瓶轻6克。这样，按每年生产50亿个瓶子、每磅PET为0.7美元计算，每年便可节约材料费5000万美元左右。这将使工业上可以生产不存在现有市场上可买到的花瓣状基底的自立式2升饮料瓶其结构材料又较重的缺点的2升PET饮料瓶，同时又取消了采用半球状基底结构时所必需的生产和使用不符合环境要求的独立的聚乙烯基底。本专利技术提供了一种用来盛装充碳酸气饮料的、具有一条纵向轴线的吹塑成形的自立式聚酯容器，这种容器含有一个与颈部过渡部分形成整体并与其端接的瓶颈保护件，上述的过渡部分与侧壁部分形成整体并与其端接，上述的侧壁部分与封闭基底形成整体并与其端接，上述的瓶颈部分、侧壁部分以及基底部分都是双轴向由聚酯制成；并且上述的基底是花瓣形的，它至少带有3个设置在纵向轴线周围的瓶脚，因此，该容器是自立式的，其特征在于，沿圆周相邻的多对瓶脚之间形成并支承一个具有相当刚性的凹部且由它将瓶脚隔开，上述的每个凹部从基底(以纵向轴线为中心)的中央部位沿大致径向的方向延伸至一个位于瓶脚径向向外处的相对地可变形的延伸部位，因此，当容器开始承受内压时，立即可使上述的延伸部位发生离开纵向轴线的向外变形，结果便使上述的凹部绕其支承件瓶脚而转动，从而使基底的中央部分沿纵向轴线向瓶颈保护件方向移动。本专利技术还提供一种生产吹塑成形的自立式聚酯容器的方法，上述容器用于盛装充碳酸气饮料，它具有一条纵向轴线，且带有一个与颈部过渡部分形成整体并与其端接的瓶颈保护件，上述的颈部过渡部分与侧壁部分形成整体并与其端接，上述的侧壁部分与一个封闭基底形成整体并与其端接；上述的颈部、侧壁部分和基底是双轴向由聚酸制成；并且上述的基底是花瓣形的，它至少带有3个环绕上述的纵向轴线设置的瓶脚，因此该容器是自立式的，其特征在于a)在相邻的各对瓶脚之间设置由该瓶脚支承的、径向延伸的、具有相当的刚度的凹部；b)在邻接上述凹部的径向外端处设置相对地可变形的部位；c)在以上述的纵向轴线(上述的凹部由此径向延伸)为中心的基底上设置一个具有相当刚度的中央部位；d)选择上述凹部和中央部位的相对刚性、用瓶脚提供的支承以及上述部位的相对可变形性，从而使上述容器一旦承受内压时上述的可变形部位便立即发生变形而使上述的凹部绕其支承件瓶脚转动而使上述的中央部位克服上述的内压力沿上述的纵向轴线向瓶颈保护件的方向移动。下面参考附图举例说明本专利技术，附图中；附图说明图1是沿图2中的1—1剖线的本专利技术的饮料瓶的部分正视剖面图；图2是图1所示的饮料瓶的底视图；图3A—7A是分别沿图1和2中的3—3～7—7线的、反向的部分剖视(相对于图1)图；图3B—7B是图3A—7A中分别示出的材料壁厚的中心线的示意图，其中，投影线分别表示图3A—7A所示横截面的有效凹部宽度；图8是沿图1中的8—8线的部分剖视图；图9是本专利技术的饮料瓶基底的变形与瓶子所受内压的关系的曲线图10是类似于图3A—6A所示的瓶子部位但增加了纵向延伸的增强凸脊的凹部部分剖视图；本专利技术容器的最佳实施例的基底具有花瓣状结构，每个瓶子带有一组至少是3个(最好为5个)均匀分布于瓶子纵向轴线周围、并且从瓶子的半球状基底处凸出来的瓶脚，从而使瓶子具有稳定的自立支承性能。在每对相邻的瓶脚之间带有径向延伸的凹部，凹部的底部的横截面最好是弯曲的(在一种实施例中，凹部底部带有二次褶曲或径向延伸的凸脊以提高该处的刚度)。凹部的宽度随着距离瓶子纵向轴线的径向距离的增加而逐渐减小，从而使凹部的两壁可延伸而汇集到位于瓶子直径径向之外的聚点上。凹部底部的形状大致与半球形的基底形状相同并且向位于瓶脚径向向外的基底延伸部位敞开。凹部和延伸部位的形状、尺寸和材料厚度等都经过选择，以便在瓶子开始受压时便能使上述的延伸部位向外膨胀和变形从而使位于纵向轴线处的基底的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来盛装充碳酸气饮料的具有一条纵向轴线（８）的吹塑成形的自立式聚酯容器（１）含有一个与颈部过渡部分（３）形成整体并与其端接的瓶颈保护件（２），上述的过渡部分（３）与侧壁部分（６）形成整体并与其端接，上述的侧壁部分（６）与封闭基底（７）形成整体并与其端接，上述的瓶颈部分、侧壁部分以及基底部分都是双轴向聚酯制的；并且上述的基底是花瓣形的，它至少带有３个设置在纵向轴线周围的瓶脚（９），因此，该容器是自立式的，其特征在于：沿圆周相邻的多对瓶脚（９）之间形成并支承一个具有相当刚性的凹部（１２），且由它将瓶脚隔开，上述的每个凹部（１２）从基底（以纵向轴线为中心）的中央部位（８ａ）沿大致径向的方向延伸至一个位于瓶脚径向向外处的并相对地可变形的延伸部位（１３），因此，当容器开始承受内压时，可使上述的延伸部位（１３）发生离开纵向轴线（８）的向外变形，结果便使上述的凹部绕其支承件瓶脚而转动，从而使基底的中央部位（８ａ）沿纵向轴线向瓶颈保护件的方向移动。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁H贝克，乔治F罗伦德，约翰H马斯齐恩斯基，
申请(专利权)人：哈沃龙尼岛瑟公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]