[发明专利]用于去除负压的容器结构

说明书

本申请为申请人于2003年9月30日提交的申请号为03824824.7 的发明名称为“用于去除负压的容器结构”的分案申请。

发明领域

本发明通常涉及一种允许除去负压的容器结构。它是通过翻转设 置在容器下端壁，或底部区域内的横向的负压板实现的。

发明背景

所谓的“热灌装”容器在现有技术中是公知的，制造商供应PET 容器以将各种液体灌装到容器内，该液体产品具有较高温度，通常在 85摄氏度左右(185华氏度)。

容器被制造成能经受其所保存的热液体的热冲击，其结果是形成 塑料容器的“热定形”。该热冲击是由在灌装时注入热液体，或液体注 入容器后对其加热时导致的。

然而，一旦已封口容器内的液体冷却，容器内的液体体积就减少， 从而在容器内产生真空。液体的收缩导致容器的侧部或端壁上的负压 向内拉动。如果塑料瓶没有足够刚性的结构抵抗这种力，那么反过来 就会导致塑料瓶壁的变形。

典型地，通过使用在负压下向内变形的真空板调节负压。现有技 术披露了很多竖向的真空板，它们允许容器经受热灌装工序的酷热。 这种竖向真空板通常与容器的纵轴平行并在负压下朝着该纵轴向内弯 曲。

除竖向的真空板外，很多现有技术的容器也具有柔性底部区域， 以提供额外的真空补偿。现有技术的很多设计用于热灌装的容器具有 端壁或底部区域的各种变型，以允许尽可能多的向内弯曲，以便调节 容器内所生成的至少部分负压。

然而，所有的这些现有技术，提供的是水平的或向内倾斜或凹陷 的底面。这些底面也已被改进以便可以尽可能多地向内偏移。当底部 区域因压力弯曲时，它可移动到比施加真空力前更倾斜的位置。

但是，不幸的是，真空下所产生的在底部区域纵向拉动的力仅是 横向方向同时产生的力的一半。因此，竖向的真空板能够比设置在底 部的板更易于对力起反应。此外，绕容器周边可比在其端壁内得到更 多表面积。因此，充分的真空补偿能够仅通过将竖向的真空板设置在 容器周壁区域的大部分上，通常为可利用面积的60％而获得。

即使利用了这种竖向板的大致移动，然而，容器还需要进一步加 强以防止真空力下的扭曲。

因液体冷却而导致的液体收缩使得负压增大。真空板朝着该负压 偏斜，直到减少了该真空力的程度，通过有效地形成更小的容器以更 好地适应内容物变小的体积。但是，该较小形状被所生成的真空力保 持在适当位置。该结构越难以向内偏斜，产生的真空力越大。在现有 技术中，容器内仍存在大量真空，这趋于使整个形状扭曲，除非在距 容器端部至少1/3处的水平或横向方向内设置一大的、环形加强环。

考虑到这些，相信仅通过端壁或底部区域的变化以提供完全的真 空补偿是不可能的，已是公知的。该底部区域相较侧壁，提供了非常 小的表面积，且对侧壁一半比率的力起反应。

因此，习惯作法是仅要求通过底部区域所产生的整个真空补偿起 部分帮助。此外，即使底部区域能够提供足够的弯曲以适应容器内所 有液体的收缩，也可能在底部固定(standing)环上存在一有效的真 空力和有效的应力。也可以在侧壁上产生力，为防止变形，光滑侧壁 在材料分布上可以更厚，可以通过肋或类似物进行加强，或者可以设 置成与机械变形更相容的形状(例如代替圆形的正方形)。

为此，不可能提供在侧壁上没有通常现有技术的竖向真空板的塑 料容器的设计容器。很多制造商因此不能使与具有光滑侧壁的玻璃瓶 设计相同设计的塑料瓶商业化。

美国专利6,595,380(Slivers)请求提供一种全真空补偿，该补偿 借助底部区域，不需要在光滑侧壁上设置竖向真空板。这是结合了公 知技术和现有技术中的实际应用提出的。Silver设置了一个轻微向内 的半球形和凹入的底部区域，以便在负压下提供进一步的向内运动。 然而，所公开的技术及所述的效率所需的百分比面积并未被本申请考 虑以提供对问题的可行解决方法。

事实上，底部区域内的弯曲在水平底部区域内被认为最大，这种 最大化底部上的水平部分已广泛应用，并且发现它不能提供足够的真 空补偿以避免同时用竖向的真空板。