ВЫПОЛНЕННЫЙ В СТЕНКЕ ПЛАСТМАССОВОГО КОНТЕЙНЕРА КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ, А ТАКЖЕ ПЛАСТМАССОВЫЙ КОНТЕЙНЕР И ВЫДУВНАЯ ФОРМА Российский патент 2007 года по МПК B65D1/46 

Это изобретение относится к усиленным желобками, декоративным и/или конструктивным элементам для контейнеров для газированных напитков (например, бутылок) и контейнеров для горячего розлива, изготовленных из пластмассы, и к способам и устройству для изготовления таких контейнеров.

Термин «пластмасса» обозначает полимеризуемый материал, который может быть двухосноориентированным, например, полиэтилентерефталат (ПЭТ), полипропилен (ПП) и акрилонитрил (АН), и который пригоден для использования в контейнерах для жидкости под давлением, например для газированных напитков, или в контейнерах для горячего розлива.

Используемый здесь термин «ПЭТ» следует понимать как охватывающий все материалы, определенные выше как «пластмасса».

Используемый здесь термин «пузырек» обозначает круглый, декоративный элемент, который образован деформированием стенки пластмассового контейнера, включая и его суживающейся части, и который не проходит наружу (относительно оси контейнера) от наружной поверхности контейнера, даже когда контейнер содержит жидкость под давлением, например газированный напиток, и подвергается установленным в промышленности процедурам испытания таких контейнеров, включая испытание на воздействие напряжений, являющихся результатом давления и повышенных температур во время наполнения, упаковки, распределения, продажи и действий конечного потребителя.

Термин «круглый», используемый здесь в отношении пузырьков, следует понимать как охватывающий овалы, эллипсы, каплевидные и другие закругленные формы, а также круглые формы.

Используемый здесь термин «конструктивный элемент» следует понимать как охватывающий любой элемент, образованный за одно целое в стенке пластмассового контейнера, который один или вместе с другим таким элементом образует, например, символы, пиктограммы, слова, имена, ребра, полоски, стенки, декоративные рисунки или их любые сочетания.

Используемый здесь термин «контейнер» охватывает, например, пластмассовые бутылки и контейнеры для горячего розлива.

Используемый здесь термин «усеченный конус» следует понимать как усеченный полый правильный круглый конус, в котором вершина заменена плоским сечением, параллельным основанию конуса, и который имеет параллельные внутреннюю и наружную поверхности, и следует понимать как охватывающий полый цилиндр, который имеет параллельные внутреннюю и наружную поверхности.

ПЭТ многие годы используют для контейнеров, предназначенных для газированных напитков. Чтобы создать различие между разными товарными знаками изделий, использовали и используют многие различные формы изделий. Некоторые из них имеют декоративные элементы, образованные на поверхности контейнера, включая ребра и завитки. Такие декоративные элементы могут выступать внутрь и/или наружу от наружной поверхности контейнера. Кроме того, многие контейнеры, известные из уровня техники, снабжают конструктивными элементами, например, углубленными или приподнятыми стенками в попытках уменьшить или исключить деформацию, являющуюся результатом внутреннего давления, горячего розлива и т.д. Некоторые из этих элементов по своему характеру также являются декоративными.

Для газирования безалкогольных напитков обычно используют СО₂, но для создания давления в пластмассовом контейнере применяют также и другие газы, как, например, N₂. Когда наполненные контейнеры подвергаются воздействию обычных условий обращения с ними, особенно условий с более высокой температурой, чем комнатная температура, увеличивается давление внутри контейнера, тогда как происходит размягчение пластмассы. Это приводит к ползучести (пластмасса течет, что вызывает искривление формы контейнера). Одним из недостатков декоративных элементов, известных из уровня техники, является то, что ПЭТ будет подвергаться ползучести при воздействии на него чрезмерных давлений и температур, и многие элементы будут подвергаться деформированию или даже сгладятся вследствие этой ползучести. В таком случае пропадают желательные отличительные элементы, особенно углубленные элементы.

В случае контейнеров для горячего розлива наливаемый продукт обычно вводят в контейнер при температуре около 185°F плюс/минус около 20°F, и контейнер затем закупоривают до того, как охладится налитый продукт. Это вызывает образование в контейнере частичного вакуума во время охлаждения контейнера, что приводит к возможности сжатия контейнера, если не предусмотрены упрочняющие элементы, которые при предшествующем уровне техники часто создавали добавлением материала к контейнеру, что приводит к утяжелению контейнера и к увеличению расходов материала на контейнер.

Одна попытка образовать круглый декоративный элемент иллюстрируется на примере вмятины 1, показанной на фиг.1 в состоянии отсутствия давления в контейнере. На фиг.1 контейнер 2 имеет продольную ось 3 и радиус 4 стенки. При создании давления в контейнере эта вмятина стремится вывернуться наружу и/или деформироваться с принятием, например, формы, которая показана пунктирными линиями на фиг.1. Это вывертывание наружу может быть предотвращено использованием утолщенной стенки в области вмятины. Однако это является нежелательным техническим решением из-за значительного увеличения расходов на материал в результате использования дополнительного материала, особенно когда имеется значительное количество таких вмятин, образующих отличительный рисунок на бутылке. Вывертывания вмятины наружу особенно нежелательны из-за проблем транспортирования, проблем наклеивания этикеток и вопросов, связанных с эстетическим внешним видом.

Целью изобретения является создание устойчивых элементов в стенке контейнера, которые могут выступать или могут не выступать наружу стенки и которые могут иметь декоративные и/или усиливающие свойства, например, для образования украшения, логотипа или наименования изготовителей, для обеспечения сопротивления контейнера к сжатию при условиях горячего розлива и/или для обеспечения сопротивления контейнера деформации при его использовании, которым могут подвергаться контейнеры с газированными напитками.

Согласно одному объекту настоящего изобретения создан конструктивный элемент, выполненный в стенке пластмассового контейнера; при этом стенка контейнера образует внутреннее пространство контейнера и имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность и толщину стенки; причем контейнер предназначен для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива; при этом элемент содержит выполненный за одно целое конструктивный желобок, соединенный со стенкой контейнера изогнутой частью и имеющий первый усеченный конус, стенку с прямым продольным размером в пределах от около 0,003 дюйма до около 0,05 дюйма, соединенную с одним из изогнутой части и участка, отдаленного относительно желобка от изогнутой части; причем желобок имеет вогнутую поверхность, обращенную к примыкающей части наружной поверхности, и изогнутая часть имеет вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера, для соединения в одно целое элемента со стенкой контейнера.

Предпочтительно, участок является дополнительной изогнутой частью, имеющей вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера.

Предпочтительно, желобком является один из множества таких желобков, расположенных параллельно друг другу для усиления стенки контейнера.

Предпочтительно, желобки проходят, по меньшей мере, параллельно продольной оси контейнера или по окружности контейнера вокруг оси.

Предпочтительно, другой из участка и изогнутой части соединен с желобком посредством второго усеченного конуса.

Предпочтительно, участок, первый и второй усеченные конусы, изогнутая часть и стенка контейнера плавно переходят друг в друга.

Предпочтительно, второй усеченный конус имеет прямой продольный размер в пределах от около 0,003 дюйма до около 0,05 дюйма.

Предпочтительно, размер составляет, по меньшей мере, 0,005 дюйма.

Предпочтительно, размер составляет около 0,005 дюйма.

Предпочтительно, вогнутое поперечное сечение желобка определяет поверхность в поперечном сечении, имеющую радиус от около 0,005 дюйма до около 0,05 дюйма.

Предпочтительно, радиус составляет около 0,015 дюйма.

Предпочтительно, вогнутая поверхность изогнутой части имеет радиус в поперечном сечении от около 0,09 дюйма до около 0,12 дюйма.

Предпочтительно, участок, желобок, первый усеченный конус, соединенная с желобком, изогнутая часть и стенка контейнера плавно переходят друг в друга.

Предпочтительно, участок является замкнутым участком, образованным желобком, который образует замкнутый периметр замкнутого участка, и замкнутый участок имеет толщину, приблизительно равную толщине стенки.

Предпочтительно, в сочетании с примыкающими конструктивными элементами образует символы, пиктограммы, слова, имена, ребра, полоски, стенки, декоративные рисунки и их любые сочетания.

Согласно другому объекту настоящего изобретения создан пластмассовый контейнер, предназначенный для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива и содержащий, по меньшей мере, один конструктивный элемент, выполненный в стенке пластмассового контейнера; причем стенка контейнера образует внутреннее пространство контейнера и имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность и толщину стенки; при этом элемент содержит выполненный за одно целое конструктивный желобок, соединенный со стенкой контейнера изогнутой частью и имеющий первый усеченный конус с прямым продольным размером в пределах от около 0,003 дюйма до около 0,05 дюйма, соединенный с одним из изогнутой части и участка, отдаленного относительно желобка от изогнутой части; причем желобок имеет вогнутую поверхность, обращенную к примыкающей части наружной поверхности, и изогнутая часть имеет вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера, для соединения в одно целое элемента со стенкой контейнера.

Предпочтительно, другой из участка и изогнутой части соединен с желобком посредством второго усеченного конуса.

Согласно еще одному объекту настоящего изобретения создана выдувная форма для выдувного формования пластмассового контейнера для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива, содержащего, по меньшей мере, один конструктивный элемент, образованный в стенке пластмассового контейнера; при этом стенка контейнера образует внутреннее пространство контейнера и имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность и толщину стенки; причем элемент содержит выполненный за одно целое конструктивный желобок, соединенный со стенкой контейнера изогнутой частью и имеющий первый усеченный конус с прямым продольным размером в пределах от около 0,003 дюйма до около 0,05 дюйма, соединенный с одним из изогнутой части и участка, отдаленного относительно желобка от изогнутой части; при этом желобок имеет вогнутую поверхность, обращенную к примыкающей части наружной поверхности, и изогнутая часть имеет вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера, для соединения в одно целое элемента со стенкой контейнера.

Предпочтительно, другой из участка и изогнутой части соединен с желобком посредством второго усеченного конуса.

Предпочтительно, выдувная форма содержит выступы, имеющие наружные края и примыкающие боковые поверхности, сопрягаемые с первым и вторым усеченными конусами.

Предпочтительно, выдувная форма содержит первый выступ, имеющий наружный край и примыкающую боковую поверхность, сопрягаемую с желобком и первым усеченным конусом.

Согласно еще одному объекту настоящего изобретения создан конструктивный элемент, выполненный в стенке пластмассового контейнера, предназначенного для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива, представляющий собой кольцевой желобок, соединенный с центральным куполом, имеющим выпуклую наружную поверхность и вогнутую внутреннюю поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера, кольцевое наружное кольцо, центральный купол соединен с внутренним усеченным конусом, увеличивающимся в диаметре к желобку, который в свою очередь соединен с наружным усеченным конусом, увеличивающимся в диаметре к кольцевому наружному кольцу, плавно соединяющему наружный усеченный конус со стенкой контейнера, причем внутренний и наружный усеченные конусы имеют прямой продольный размер в пределах от около 0,003 дюйма до около 0,05 дюйма.

Предпочтительно, центральный купол и наружное кольцо соединено с желобком посредством второго усеченного конуса.

Предпочтительно, второй усеченный конус имеет прямой продольный размер в пределах от около 0,003 дюйма до около 0,05 дюйма.

Предпочтительно, размер составляет, по меньшей мере, 0,005 дюйма.

Предпочтительно, центральный купол, первый и второй усеченные конусы, наружное кольцо и стенка контейнера плавно переходят друг в друга.

Предпочтительно, размер составляет около 0,005 дюйма.

Предпочтительно, вогнутое поперечное сечение желобка образует поверхность в поперечном сечении, имеющую радиус от около 0,005 дюйма до около 0,05 дюйма.

Предпочтительно, радиус составляет около 0,015 дюйма.

Предпочтительно, центральный купол имеет внутреннюю поверхность, вогнутую к внутреннему пространству, и радиус от около 0,16 дюйма до около 0,45 дюйма.

Предпочтительно, радиальное расстояние между центральным куполом и примыкающей наружной поверхностью равно от около 0,01 дюйма до около 0,03 дюйма.

Предпочтительно, кольцевое наружное кольцо имеет вогнутую поверхность, выходящую наружу контейнера, причем вогнутая поверхность имеет радиус в поперечном сечении от около 0,09 дюйма до около 0,12 дюйма.

Предпочтительно, центральный купол, желобок, первый усеченный конус, соединенный с желобком, наружное кольцо и стенка контейнера плавно переходят друг в друга.

Кроме того, согласно настоящему изобретению создан способ изготовления, по меньшей мере, одного конструктивного элемента в пластмассовом контейнере, предназначенном для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива, который при использовании контейнера не выступает наружу из наружной поверхности контейнера, содержащий этапы, на которых: а) используют выдувную форму, имеющую ось и, по меньшей мере, один конструктивный элемент для образования конструктивного элемента в виде кольцевого выступа, проходящего по направлению к оси полости формы и формуемого контейнера, при этом кольцевой выступ имеет наружный край и примыкающую боковую поверхность, сопрягаемую с желобком и первым усеченным конусом, и первый усеченный конус имеет прямой продольный размер в пределах от около 0,003 дюйма до около 0,05 дюйма; b) предварительно нагревают предварительно отформованную заготовку для обеспечения выдувного формования контейнера и конструктивного элемента; с) вводят предварительно отформованную заготовку в полость формы; d) осуществляют контакт газа под давлением, достаточным для раздувания и деформирования предварительно отформованной заготовки, с полостью формы для формования контейнера и с, по меньшей мере, одним конструктивным элементом для формования конструктивного элемента, чтобы образовывать, по меньшей мере, один конструктивный элемент в стенке контейнера и/или в суживающейся части контейнера, при этом, по меньшей мере, один конструктивный элемент формуют без соприкосновения с полостью в области значительной части наружного кольца и центрального купола, который представляет собой область, удаленную относительно желобка от наружного кольца, по меньшей мере, одного конструктивного элемента; е) охлаждают контейнер; и f) извлекают контейнер с, по меньшей мере, одним конструктивным элементом, отформованным в нем, из полости выдувной формы.

Теперь изобретение будет описано посредством примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 - поперечное сечение декоративной вмятины, выполненной согласно предшествующему уровню техники,

фиг.2 - поперечное сечение пузырька согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения,

фиг.3 - вид сверху пузырька с фиг.2, на котором сплошными линиями показаны границы конструктивных элементов пузырька,

фиг.4 - поперечное сечение пузырька на фиг.2 и части выдувной формы для образования пузырька,

фиг.5а и 5b - виды сбоку пластмассового контейнера, содержащего декоративный рисунок из пузырьков согласно настоящему изобретению,

фиг.6 - продольный разрез выдувной формы для изготовления контейнера с фиг.5а и 5b,

фиг.7 - продольный разрез пузырька согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения и части выдувной формы для образования этого пузырька,

фиг.8 - блок-схема, иллюстрирующая способ согласно настоящему изобретению,

фиг.9 - график зависимости между прогибом пузырька и давлением для различных пузырьков согласно настоящему изобретению,

фиг.10 - вариант выполнения пузырька, разделенного на две части, которые вместе определяют логотип,

фиг.11 - частичный разрез по линии 11-11 с фиг.10,

фиг.12 - вариант выполнения с фиг.10, в котором две части соединены между собой,

фиг.13 - показывает использование параллельных усиливающих желобков, проходящих в стенке контейнера по ее окружности,

фиг.14 - показывает использование параллельных усиливающих желобков, проходящих в стенке контейнера по ее длине,

фиг.15 - показывает углубленную часть стенки контейнера, усиленную желобками, и

фиг.16 - частичное поперечное сечение по 16-16 с фиг.15.

Как показано на фиг.2 и 3, пузырек 6 согласно первому варианту осуществления изобретения, который образован в стенке 7 контейнера, имеет внутреннюю поверхность 8 и примыкающую наружную поверхность 9 и формован выдувным формованием из обычной предварительно отформованной заготовки из ПЭТ, является выполненным за одно целое элементом, состоящим из круглого центрального купола 10, плавно соединенного с внутренним усеченным конусом 16, увеличивающимся в диаметре к кольцевому желобку 18, который, в свою очередь, плавно соединен с наружным усеченным конусом 20, увеличивающимся в диаметре к кольцевому наружному кольцу 22, плавно соединяющему наружный усеченный конус 20 со стенкой 7 контейнера.

Центральный купол 10 имеет выпуклую наружную поверхность 11, проходящую в направлении к примыкающей наружной поверхности 9 стенки 7 контейнера, и вогнутую внутреннюю поверхность 12, параллельную выпуклой наружной поверхности 11 и обращенную к внутреннему пространству 14 контейнера.

Нижеследующие размеры относятся к контейнеру, внутреннее пространство которого не находится под давлением и который не подвергается воздействию температуры, значительно превышающей комнатную температуру. Кроме того, нижеследующие размеры относятся к пузырьку, который образован в контейнере, имеющем радиус в пределах от около 1,1 дюйма до около 1,6 дюйма, предпочтительно около 1,3 дюйма. Типичный центральный купол 10 имеет радиус 24 вогнутой поверхности в пределах от около 0,19 дюйма до около 0,32 дюйма, предпочтительно около 0,23 дюйма, диаметр около 0,25 дюйма, радиальное расстояние 26 от наружной вершины выпуклой наружной поверхности 11 до примыкающей наружной поверхности 9 стенки 7 контейнера в пределах от около 0,01 дюйма до около 0,03 дюйма, предпочтительно около 0,013 дюйма, и толщину 28, приблизительно равную толщине 29 стенки 8 контейнера, например, около 0,013 дюйма. Значения толщины 29 стенки предпочтительно находятся в пределах от около 0,010 дюйма до около 0,015 дюйма, но эти пределы не следует истолковывать как ограничивающие.

Типичный внутренний усеченный конус (первая стенка) 16 в поперечном сечении имеет прямой продольный размер (длину) 30 в пределах от около 0,003 дюйма до около 0,05 дюйма и предпочтительно имеет длину, по меньшей мере, 0,005 дюйма и толщину, приблизительно равную толщине 29 стенки 7. Хотя наличие внутреннего усеченного конуса 16 и наружной усеченного конуса (второй стенки) 20 является предпочтительным и увеличивает прочность пузырька 6, один из усеченных конусов 16 и 20 может отсутствовать. Требуется, по меньшей мере, один усеченный конус, который называется первым усеченным конусом. В частных вариантах воплощения изобретения может использоваться, при необходимости, второй усеченный конус.

Типичный кольцевой желобок 18 в поперечном сечении имеет диаметр 32 около 0,3 дюйма и внутренний радиус 34 в пределах от около 0,005 дюйма до около 0,05 дюйма при предпочтительном радиусе около 0,015 дюйма. Толщина 36 стенки желобка 18 в поперечном сечении приблизительно равна толщине 29 стенки 7. Радиальное расстояние 42 внутренней поверхности (поверхности, обращенной к примыкающей наружной поверхности 9 контейнера) желобка от примыкающей наружной поверхности 9 стенки 7 находится в пределах от около 0,07 дюйма до около 0,15 дюйма, предпочтительно около 0,1 дюйма.

Типичный наружный усеченный конус 20 имеет те же самые размеры и пределы размеров, какие указаны выше для внутреннего усеченного конуса 16. Внутренний угол 38 поперечных сечений усеченных конусов 16 и 20 находится в пределах от около 65° до около 80°, предпочтительно около 73°.

Типичное наружное кольцо 22 в поперечном сечении имеет радиус в пределах от около 0,09 дюйма до около 0,13 дюйма, предпочтительно около 0,11 дюйма, и толщину стенки, приблизительно равную толщине 29 стенки 7.

Диаметр 42 пузырька 6 предпочтительно составляет в пределах от около 0,100 дюйма до около 0,500 дюйма. Вышеуказанные размеры выбраны для возможности образования пузырька 6 с диаметром, равным максимальному диаметру в 0,005 дюйма или близким к нему.

Понятно, что действительные размеры элементов пузырька 6 будут выбираться для образования плавных переходов между различными элементами 10, 16, 18, 20 и 22, составляющих пузырек 6, и к стенке 7.

На фиг.4 показан частичный вид выдувной формы 44, иллюстрирующий конструктивные элементы выдувной формы, которые формуют пузырек 6 во время выдувного формования контейнера из обычной, предварительно отформованной заготовки из ПЭТ. На этом частичном виде выдувной формы показано поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной к продольной оси 46 выдувной формы и контейнера. В число конструктивных элементов выдувной формы входит кольцевой выступ 48, в поперечном сечении оканчивающийся на своем наружном крае 50 закруглением для образования внутреннего закругления желобка 18 и имеющий боковые поверхности 52 для образования внутреннего и наружного усеченных конусов 16, 20 пузырька 6. Кольцевой выступ уменьшается в диаметре по направлению к наружному краю 50 при внутреннем угле 53 приблизительно 10°.

Наличие такого, уменьшающегося внутрь диаметра выступа 48 способствует образованию желобка 18 и усеченных конусов 16, 20 и облегчает извлечение контейнера с формованным пузырьком (пузырьками) из выдувной формы.

Следует отметить, что выдувное формование достигается созданием давления во внутреннем пространстве обычно подогретой, предварительно отформованной заготовки (около 400 фунт/кв.дюйм или более) для раздувания и деформирования предварительно отформованной заготовки в соприкосновение с выдувной формой и с конструктивными элементами, формующими пузырьки. Однако следует также отметить, что в то время как цилиндрическая стенка 7 контейнера тесно соприкасается с формующей стенку частью выдувной формы, пузырьки 6 при их формовании соприкасаются только с наружным краем 50 и боковыми поверхностями 52, примыкающими к наружному краю.

На фиг.5а и 5b с поворотом на 90° друг к другу показаны два вида сбоку контейнера 54, снабженного опорными элементами согласно изобретению, который изготовлен из ПЭТ и снабжен декоративным рисунком из пузырьков 6, отформованных в стенке 7 и ее суживающейся части 56.

Как упоминалось ранее, пузырьки не проходят наружу контейнера и предпочтительно углублены относительно наружной поверхности стенки 7 (и суживающей части 56), даже когда контейнер, наполненный газированным напитком или другой находящейся под давлением жидкостью, подвергается повышенным температурам или механическим напряжениям в соответствии с промышленными стандартами.

На фиг.6 показан продольный разрез выдувной формы 58 с ее полостью 60, имеющей показанные на фиг.4 конструктивные элементы 62 для формования пузырьков и служащей для изготовления контейнера 54 с фиг.5а и 5b с декоративным рисунком из множества пузырьков 6.

На фиг.7 показан второй вариант выполнения пузырька 64 согласно настоящему изобретению, в котором желобок 18 заменен желобком 66, имеющим очень небольшой радиус или несущественную внутреннюю поверхность, соединяющую усеченные конусы 16 и 20. Часть 44 выдувной формы, показанная на фиг.7, имеет кольцевой выступ 68 с наружным краем, который является сопрягаемым с формой желобка 66.

Во избежание деформации (например, образования перемычек или канавок) контейнера между пузырьками предпочтительно, чтобы расстояние между периметрами пузырьков превышало 0,100 дюйма.

Способ согласно изобретению для образования конструктивных элементов, как например, пузырька, в стенке контейнера для жидкостей, находящихся под давлением (например, газированных напитков), или контейнеров для горячего розлива, которые не испытывают неприемлемую деформацию даже при повышенных температурах и механических напряжениях, приемлемых в промышленности (то есть промышленности по производству газированных напитков), содержит этапы, на которых:

a) используют выдувную форму, имеющую конструктивные элементы для образования пузырьков в виде кольцевого выступа (выступов), проходящих по направлению к оси 46 полости формы и формуемого контейнера, при этом кольцевой выступ (выступы) имеют наружный край и примыкающую боковую поверхность (поверхности), сопрягаемые соответственно с желобком 18 и 66 и усеченными конусами 16, 20.

b) предварительно нагревают предварительно отформованную заготовку для обеспечения выдувного формования контейнера и пузырька (пузырьков),

c) вводят предварительно отформованную заготовку в полость формы,

а) подают газ под давлением, достаточным (около 400 фунт/кв.дюйм или больше) для раздувания и деформирования предварительно отформованной заготовки в соприкосновение с полостью формы для формования контейнера и в соприкосновение с сопрягаемыми конструктивными элементами для формования пузырька (пузырьков) в его стенке (и/или в суживающейся части), при этом пузырек (пузырьки) формуют без соприкосновения с полостью формы в области центрального купола (центральных куполов) 10 и значительной части наружного кольца (колец) 22,

e) охлаждают контейнер, и

f) извлекают контейнер с отформованным в нем пузырьком (пузырьками) из полости выдувной формы.

На фиг.9 показан график зависимости между прогибом пузырька из ПЭТ и внутренним давлением в контейнере для трех значений диаметра пузырька (большого, среднего и малого), например 0,500 дюйма, 0,300 дюйма и 0,150 дюйма, при каждом из которых имелись три значения толщины, а именно 0,010 дюйма, 0,0125 дюйма и 0,015 дюйма, и при произвольном характере повреждения, определяемого как прогиб в 0,10 дюйма. Характер повреждения определяется как прогиб наружу контейнера, достаточный для того, чтобы пузырек выступал наружу за радиус стенки 7 контейнера или чтобы часть желобка вывертывалась наружу или изгибалась.

Хотя в конструкции пузырька, подробно описанной со ссылкой на фиг.2 и 3, желобок 18, 66 является главным, такой желобок может быть использован при определении и способствовании образования других выполненных за одно целое элементов в контейнерах, изготовленных выдувным формованием из предварительно отформованных заготовок из ПЭТ, включая контейнеры для жидкостей под давлением и контейнеров для горячего розлива.

На фиг.10-16 показаны различные элементы в качестве примеров тех, которые могут быть выполнены при использовании желобка (желобков) 18, 66, подробно описанных со ссылкой на фиг.2-9. В число таких элементов могут входить, например, символы, пиктограммы, слова, имена, рубчики, полоски, стенки, декоративные рисунки и их любые сочетания.

На фиг.10 и 11 показана пиктограмма, которая способом, схожим со способом образования пузырька 6 (или 64) на фиг.2 и 3, образована из двух фигурных куполоообразных участков 10, имеющих каждый желобки 18 (или 66), окружающие по периметру каждый куполообразный участок, при этом куполообразные участки расположены вблизи друг друга, образуя желаемую пиктограмму. В этом случае центральная часть пиктограммы простирается наружу от наружного радиуса 23 стенки контейнера вокруг оси 46 контейнера и включает в себя удлиненный изогнутый участок 68 между пузырьками и желобками, который в поперечном сечении изогнут наружу (фиг.11).

На фиг.12 показан вариант выполнения с фиг.10, в котором желобки 18 (или 66) соединены между собой для закрывания и упрочнения концов изогнутого наружу участка 68.

На фиг.13 показано множество параллельных желобков 18 (или 66), которые расположены на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности вокруг оси 46 контейнера, образуя упрочняющие полоски или ребра 70 для усиления стенки 72 контейнера против действия внутреннего давления, оказываемого жидкостью под давлением, или против действия частичного вакуума, образованного в контейнере в результате процесса горячего розлива. При желании или необходимости полоски или ребра 70 могут быть размещены в разных частях стенки контейнера для выборочного упрочнения этих частей. Кроме того, полоски или ребра могут быть предназначены для улучшения внешнего вида контейнера и при желании могут быть прерывистыми для образования символов, логотипов, имен и других рисунков, например логотипа на фиг.10-12 и пузырьков 6 (или 64), описанных ранее.

На фиг.14 показано усиление, похожее на усиление с фиг.13, но с желобками 18 (или 66), образующими полоски или ребра 70, которые проходят в продольном направлении параллельно оси 46 контейнера. Здесь применимы назначения и варианты, схожие с теми, которые были описаны со ссылкой на фиг.13.

На фиг.15 и 16 показано образование углубленной стенки 74 в стенке 72 контейнера, причем стенка 74 окружена усиливающим желобком 18 (или 66). При этом может быть выполнено множество стенок, и эти стенки, хотя и не показаны, могут выступать наружу стенки 72, могут быть прерывистыми и могут сами образовывать элементы, описанные со ссылкой на фиг.13. Кроме того, в тех случаях, когда это целесообразно, желобок 18 (или 66) может быть прерывистым по конструктивным, эстетическим или производственным причинам при условии, что не подвергаются риску конструктивные характеристики контейнера.

При желании желобки 18 (или 66) могут быть предварительно напряжены во время выдувного формования для обеспечения некоторой кристаллизации материала в желобках, чтобы тем самым создавать белесоватость в желобках в декоративных целях и/или чтобы более четко определять или очерчивать элементы, образованные с использованием желобков. Интенсивность белесоватости можно изменять посредством соответствующего изменения радиуса 34 желобка: чем меньше радиус, тем больше белесоватость.

Благодаря использованию этих элементов согласно настоящему изобретению, расположенных соответствующим образом в стенке контейнера для горячего розлива, можно по сравнению с контейнером со сходными толщиной стенки и конфигурацией почти на 20% увеличить давление сжатия контейнеров под действием частичного вакуума, образующегося во время обычного процесса горячего розлива.

Хотя описание дано со ссылкой на жидкости под давлением, например газированные напитки, и на продукты горячего розлива, очевидно, что описанный контейнер обладал бы аналогичными характеристиками внешнего вида и при отсутствии действия давления на него.

Группа изобретений относится к контейнерам для газированных напитков и/или для горячего розлива. В стенке пластмассового контейнера, имеющего внутреннюю поверхность, наружную поверхность и толщину стенки, выполнен за одно целое конструктивный элемент в виде желобка, имеющего кольцевую вогнутую поверхность, обращенную к примыкающей наружной поверхности, усеченный конус, соединяющий желобок с участком или изогнутой частью, имеющей кольцевую вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству и образованную за одно целое со стенкой контейнера. Конструктивный элемент также может быть выполнен в виде кольцевого желобка, соединенного с центральным куполом, имеющим выпуклую наружную поверхность и вогнутую внутреннюю. Кроме того, заявлены соответствующий контейнер, форма и способ выдувного формования. Предложенная конструкция позволяет повысить прочностные характеристики контейнера, при этом контейнер прост в изготовлении. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Конструктивный элемент, выполненный в стенке пластмассового контейнера, при этом стенка контейнера образует внутреннее пространство контейнера и имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность и толщину стенки; причем контейнер предназначен для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива; при этом элемент содержит выполненный за одно целое конструктивный желобок, соединенный со стенкой контейнера изогнутой частью и имеющий первый усеченный конус, стенку с прямым продольным размером от около 0,003 до около 0,05 дюйма, соединенную с одним из изогнутой части и участка, отдаленного относительно желобка от изогнутой части; причем желобок имеет вогнутую поверхность, обращенную к примыкающей части наружной поверхности, и изогнутая часть имеет вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера, для соединения в одно целое элемента со стенкой контейнера.2. Элемент по п.1, в котором участок является дополнительной изогнутой частью, имеющей вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера.3. Элемент по п.2, в котором желобком является один из множества таких желобков, расположенных параллельно друг другу для усиления стенки контейнера.4. Элемент по п.3, в котором желобки проходят, по меньшей мере, параллельно продольной оси контейнера или по окружности контейнера вокруг оси.5. Элемент по п.1, в котором другой из участка и изогнутой части соединен с желобком посредством второго усеченного конуса.6. Элемент по п.5, в котором участок, первый и второй усеченные конусы, изогнутая часть и стенка контейнера плавно переходят друг в друга.7. Элемент по п.5, в котором второй усеченный конус имеет прямой продольный размер от около 0,003 до около 0,05 дюйма.8. Элемент по п.7, в котором размер составляет, по меньшей мере, 0,005 дюйма.9. Элемент по п.1, в котором размер составляет около 0,005 дюйма.10. Элемент по п.1, в котором вогнутое поперечное сечение желобка определяет поверхность в поперечном сечении, имеющую радиус от около 0,005 до около 0,05 дюйма.11. Элемент по п.10, в котором радиус составляет около 0,015 дюйма.12. Элемент по п.1, в котором вогнутая поверхность изогнутой части имеет радиус в поперечном сечении от около 0,09 до около 0,12 дюйма.13. Элемент по п.1, в котором участок, желобок, первый усеченный конус, соединенная с желобком изогнутая часть и стенка контейнера плавно переходят друг в друга.14. Элемент по п.1, в котором участок является замкнутым участком, образованным желобком, который образует замкнутый периметр замкнутого участка, и замкнутый участок имеет толщину, приблизительно равную толщине стенки.15. Элемент по п.14, который в сочетании с примыкающими конструктивными элементами образует символы, пиктограммы, слова, имена, ребра, полоски, стенки, декоративные рисунки и их любые сочетания.16. Пластмассовый контейнер, предназначенный для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива и содержащий, по меньшей мере, один конструктивный элемент, выполненный в стенке пластмассового контейнера, причем стенка контейнера образует внутреннее пространство контейнера и имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность и толщину стенки; при этом элемент содержит выполненный за одно целое конструктивный желобок, соединенный со стенкой контейнера изогнутой частью и имеющий первый усеченный конус с прямым продольным размером от около 0,003 до около 0,05 дюйма, соединенный с одним из изогнутой части и участка, отдаленного относительно желобка от изогнутой части; причем желобок имеет вогнутую поверхность, обращенную к примыкающей части наружной поверхности, и изогнутая часть имеет вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера, для соединения в одно целое элемента со стенкой контейнера.17. Контейнер по п.16, в котором другой из участка и изогнутой части соединен с желобком посредством второго усеченного конуса.18. Выдувная форма для выдувного формования пластмассового контейнера для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива, содержащего, по меньшей мере, один конструктивный элемент, образованный в стенке пластмассового контейнера; при этом стенка контейнера образует внутреннее пространство контейнера и имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность и толщину стенки; причем элемент содержит выполненный за одно целое конструктивный желобок, соединенный со стенкой контейнера изогнутой частью и имеющий первый усеченный конус с прямым продольным размером от около 0,003 до около 0,05 дюйма, соединенный с одним из изогнутой части и участка, отдаленного относительно желобка от изогнутой части; при этом желобок имеет вогнутую поверхность, обращенную к примыкающей части наружной поверхности, и изогнутая часть имеет вогнутую поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера, для соединения в одно целое элемента со стенкой контейнера.19. Выдувная форма по п.18, в которой другой из участка и изогнутой части соединен с желобком посредством второго усеченного конуса.20. Выдувная форма по п.19, содержащая выступы, имеющие наружные края и примыкающие боковые поверхности, сопрягаемые с первым и вторым усеченными конусами.21. Выдувная форма по п.18, содержащая первый выступ, имеющий наружный край и примыкающую боковую поверхность, сопрягаемую с желобком и первым усеченным конусом.22. Конструктивный элемент, выполненный в стенке пластмассового контейнера, предназначенного для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива, представляющий собой кольцевой желобок, соединенный с центральным куполом, имеющим выпуклую наружную поверхность и вогнутую внутреннюю поверхность, обращенную к внутреннему пространству контейнера, кольцевое наружное кольцо, центральный купол соединен с внутренним усеченным конусом, увеличивающимся в диаметре к желобку, который, в свою очередь, соединен с наружным усеченным конусом, увеличивающимся в диаметре к кольцевому наружному кольцу, плавно соединяющему наружный усеченный конус со стенкой контейнера, причем внутренний и наружный усеченные конусы имеют прямой продольный размер от около 0,003 до около 0,05 дюйма.23. Конструктивный элемент по п.22, в котором центральный купол или наружное кольцо соединено с желобком посредством второго усеченного конуса.24. Конструктивный элемент по п.23, в котором второй усеченный конус имеет прямой продольный размер от около 0,003 до около 0,05 дюйма.25. Конструктивный элемент по п.24, в котором размер составляет, по меньшей мере, 0,005 дюйма.26. Конструктивный элемент по п.23, в котором центральный купол, первый и второй усеченные конусы, наружное кольцо и стенка контейнера плавно переходят друг в друга.27. Конструктивный элемент по п.22, в котором размер составляет около 0,005 дюйма.28. Конструктивный элемент по п.22, в котором вогнутое поперечное сечение желобка образует поверхность в поперечном сечении, имеющую радиус от около 0,005 до около 0,05 дюйма.29. Конструктивный элемент по п.28, в котором радиус составляет около 0,015 дюйма.30. Конструктивный элемент по п.22, в котором центральный купол имеет внутреннюю поверхность, вогнутую к внутреннему пространству, и радиус от около 0,16 до около 0,45 дюйма.31. Конструктивный элемент по п.22, в котором радиальное расстояние между центральным куполом и примыкающей наружной поверхностью равно от около 0,01 до около 0,03 дюйма.32. Конструктивный элемент по п.22, в котором кольцевое наружное кольцо имеет вогнутую поверхность, выходящую наружу контейнера, причем вогнутая поверхность имеет радиус в поперечном сечении от около 0,09 до около 0,12 дюйма.33. Конструктивный элемент по п.22, в котором центральный купол, желобок, первый усеченный конус, соединенный с желобком, наружное кольцо и стенка контейнера плавно переходят друг в друга.34. Способ изготовления, по меньшей мере, одного конструктивного элемента в пластмассовом контейнере, предназначенном для содержания в нем жидкости под давлением и/или продукта горячего розлива, который при использовании контейнера не выступает наружу из наружной поверхности контейнера, содержащий этапы, на которых

а) используют выдувную форму, имеющую ось и, по меньшей мере, один конструктивный элемент для образования конструктивного элемента в виде кольцевого выступа, проходящего по направлению к оси полости формы, и формуемого контейнера, при этом кольцевой выступ имеет наружный край и примыкающую боковую поверхность, сопрягаемую с желобком и первым усеченным конусом, и первый усеченный конус имеет прямой продольный размер от около 0,003 до около 0,05 дюйма.

b) предварительно нагревают предварительно отформованную заготовку для обеспечения выдувного формования контейнера и конструктивного элемента,

c) вводят предварительно отформованную заготовку в полость формы,

d) осуществляют контакт газа под давлением, достаточным для раздувания и деформирования предварительно отформованной заготовки, с полостью формы для формования контейнера и с, по меньшей мере, одним конструктивным элементом для формования конструктивного элемента, чтобы образовывать, по меньшей мере, один конструктивный элемент в стенке контейнера и/или в суживающейся части контейнера, при этом, по меньшей мере, один конструктивный элемент формуют без соприкосновения с полостью в области центрального купола, который представляет собой область, удаленную относительно желобка от наружного кольца, по меньшей мере, одного конструктивного элемента,

e) охлаждают контейнер и

f) извлекают контейнер с, по меньшей мере, одним конструктивным элементом, отформованным в нем, из полости выдувной формы.