專利名稱：可折疊的塑料瓶及其制造用模型以及空的時候其體積縮小的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可折疊的塑料容器(例如瓶子)及其制造用模型以及空的時候使其體積縮小的方法，如此使其裝運或放置的體積達到最小。
我們知道用來裝液體和粘稠產(chǎn)品的瓶子、容器及類似物有許多種形狀。這些瓶子應(yīng)當是便宜的，用料節(jié)省并且空的時候應(yīng)盡可能占據(jù)較小的空間。為了在使用后能再次裝滿這種容器或瓶子，它們最好還應(yīng)當是能重復(fù)使用的。而瓶塞應(yīng)當是緊密的以致沒有液體能夠漏出，并且最好應(yīng)當是氣密的。
法國專利1385639揭示了一種可折疊的瓶子，在裝填之前，為了便于運輸可將其壓成較小的體積。瓶底及側(cè)壁的折疊是向內(nèi)的。然而當它是空的時候這種折疊方式實際上并不能使其體積減少，并且這種特殊的瓶子不能吹塑成型。
法國實用新型公開2288445顯示了一種小瓶或細頸瓶，它被制成帶有許多褶的縱向波紋狀形狀。它被設(shè)計用來裝少量材料，通過壓縮波紋將這些材料例如通過一個噴嘴壓出。通過壓縮側(cè)壁以抽吸的作用，將瓶中的東西壓出或噴出。該發(fā)明并未涉及空容器的壓平形狀，而只是涉及對抽吸作用非常重要的彈性回復(fù)，向內(nèi)突起的底部折邊并入向內(nèi)突起的側(cè)壁折邊。
美國專利3395836(Stahmer)顯示了一個具有向內(nèi)延伸褶的外表面圓形瓶。這樣通過壓縮側(cè)壁，所裝的東西可因抽吸作用擠出。該褶(類似于手風琴褶)是用來使壓縮后能彈性回復(fù)，而不是用來減少空瓶時瓶結(jié)構(gòu)容積的。該瓶所裝液體的量由于向內(nèi)延伸的楔形側(cè)壁而減少。
吹塑成型制瓶是非常有效的，特別是用被加熱的塑料管或軟管制瓶時更是這樣。但是在這一生產(chǎn)過程中，必須要考慮某些固有的特征及制造上的限制。比如壁厚有限制。熱的軟管不能變形成為尖角，也不能為了形成凸起或類似效果而充分拉伸材料，因為這會造成破裂的危險。為了得到好的褶或手風琴狀或波紋狀的形狀，在褶線處不能出現(xiàn)材料的增厚，而這在生產(chǎn)中是較難達到的。在任何折疊過程中，都會出現(xiàn)問題，這是由于材料在褶處的壓縮和簇集以及在遠離褶邊的點上的拉伸。
本發(fā)明的目的之一是提供一種塑料的，可折疊的瓶子。它是以吹塑成型方法一次制造成型的，并且當瓶子空的時候能夠折疊成最小的厚度，同時使用最少量的材料。當裝滿時，該瓶子應(yīng)是自承重及自立式的，并且具有一個相對于它所占空間盡可能大的容積。這樣，例如在商店的售貨架上，當瓶子裝滿時，在給定的空間就能放置最大數(shù)量的這樣的瓶子。本發(fā)明的另一目的是提供一種方法，當瓶子空的時候，能將瓶子的體積減小到最小，以及提供一種吹塑成型模具，它可用來經(jīng)濟地制造瓶子。
為了簡便起見，以一個直立的瓶子為例，該瓶的底壁有一個長的，截面一般為V形的向上延伸的底褶，所形成的側(cè)壁有一個向外延伸的壁褶邊，底褶邊和壁褶邊在瓶子的同一縱向平面內(nèi)，底褶邊和壁褶邊相互匯合到一起。
根據(jù)本發(fā)明的瓶子具有優(yōu)良的可折疊性，因為在瓶子受壓時，底褶向內(nèi)延伸，而兩個側(cè)褶或縱向壁褶則向外伸出。這種結(jié)構(gòu)使瓶子能以吹塑成型制造，并具有較小壁厚，用料少，一次成型。裝滿時，瓶子站立平穩(wěn)不會傾倒。
這種結(jié)構(gòu)還具有其它優(yōu)點，瓶子的截面可以是方的，六邊形的或任何具有角數(shù)可被2整除的多邊形，這樣向上延伸的底褶和兩個相對的側(cè)壁褶可以在同一縱向平面內(nèi)，并可相互匯合到一起。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，該瓶可由簡單的吹塑模制造，即由兩半模制造，其中兩半模的分型面橫向延伸到V形底褶邊及由瓶子的縱軸確定的縱向中心面處。
在一個與由中心底褶邊和縱軸形成的面橫交的面上分離吹塑半?？墒柜捱吘哂休^小的材料厚度，這樣在折疊時，它們可容易地變形。在通常的作法中，分型面與底褶邊及縱褶所在的縱面重合，這對吹塑成型是不利的。在模具的兩半模合模時，模具的接合在被壓縮管的兩端形成材料密集，然后這些聚集的材料形成大約半月形的增厚并橫向延伸到壓邊或捏邊處。這種增厚實質(zhì)上阻礙了所制瓶的折疊。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，瓶塞實質(zhì)上是氣密的。松開瓶塞，可壓縮瓶子，例如沿著壁褶線及底褶線(向上或向內(nèi)延伸褶的V形褶線)用手壓壁表面，將瓶子內(nèi)壁之間的所有空氣擠出。在靠近瓶子開口或出口的區(qū)域，壁差不多呈現(xiàn)不完整的球形。擰緊瓶塞時，壁由于其中真空作用而不能彈回。這樣壁的彈性回復(fù)被阻止，瓶所占據(jù)的空間達到最小。
通過上述所介紹的方法，當然也可以借助自動生產(chǎn)的方式，例如將壁相互碾向一起，使瓶折疊達到最小的容積。隨著瓶子兩個側(cè)壁相互靠近閉合，高度彎曲的底褶邊變成稍微拉直的形狀，靠近出口處的瓶子上部在折疊時形成凸出的半球或部分球形或殼形。通過擰緊出口，由于材料彈性而產(chǎn)生的瓶子彈性膨脹被有效地制止。
瓶子的橫截面并不一定是多邊形，也可以是環(huán)形。通常向內(nèi)延伸的底壁V形褶將再延伸至瓶壁的縱向褶線，并與其匯合。吹塑半模的合模線與縱向褶線不重合，例如與向內(nèi)延伸的V形褶和縱向壁褶成直角。


圖1是實施例1瓶的透視圖;
圖2是圖1瓶的俯視圖;
圖3是圖1瓶的底視圖;
圖4是圖1瓶的側(cè)視圖;
圖5是圖1瓶的前視圖;
圖6是瓶口部分的截面圖，顯示了嘴與蓋的結(jié)構(gòu);
圖7是圖1瓶空的時候折疊在一起(例如為了發(fā)貨)的透視圖;
圖8是另一實施例瓶的透視圖;
圖9是圖8瓶的底視圖;
圖10是圖8瓶的俯視圖;
圖11是又一實施例瓶的透視圖;
圖12是圖11瓶的底視圖;
圖13是圖11瓶的俯視圖。
這種瓶子最好是制成薄壁的，柔軟的，最好還是半透明或透明塑料，它由已知的吹塑工藝制造，即將熱的塑料管放入兩件式吹塑模內(nèi)。
首先參考顯示在圖1-7中的實施例。
圖1的瓶子是長的，具有近似六邊形的截面，六邊形的六個邊包括兩個長邊及四個短邊，但這并不是本發(fā)明的必要特征。在截面上，瓶子相對縱軸及橫軸是鏡面對稱的。瓶子的外壁2由兩個相對的平的或略微向外突出的主面11和四個較短的邊面12組成，邊面12相互之間形成一個β角。為了便于敘述，假定瓶子是直立的，這樣瓶蓋7在頂部。瓶子有一帶有嘴16的出口，在16上制有外螺紋5(圖6)，在5上擰上瓶蓋7。
瓶底3具有一向上延伸或就瓶子來說是向內(nèi)的突起13，它確定了具有兩凸壁18的基本為V形的區(qū)域，壁18在瓶子站立面4(圖5)的區(qū)域由匯合到側(cè)壁12的球面14形成，見圖4。向內(nèi)突起13的V頂點形成了內(nèi)褶邊8，其中心部分是直的或略微彎曲或略呈弓形，并向外側(cè)部分的彎曲部分10延伸-見圖5-構(gòu)成基本直的或稍微彎曲的底褶8的延長部分，兩個彎曲部分10近似呈切線地與縱褶或褶線15匯合，縱褶線15沿瓶子縱向延伸形成外壁線。
球形區(qū)14形成從凸壁區(qū)18至側(cè)壁12的過渡，并確定了將側(cè)壁11相互壓向一起時(即當瓶子被折疊成平的時候，比較圖7和圖9)的連接褶線17?？v向壁邊15和兩連接褶邊17形成一個倒立的Y。底褶8，連同弧形部分10，和縱壁褶15是在同一縱向平面，并通過瓶子的中心軸。從瓶子中心軸向外延伸的兩側(cè)壁部份12形成一個角β，其值在90°-140°之間，優(yōu)選120°。瓶底壁部分3的底站立面4有一長度a，它比橫跨瓶子從一縱向壁褶到相對另一壁褶的長度b短。
瓶子的上部，在瓶嘴的區(qū)域內(nèi)，是彎曲的，并與圓嘴16匯合，形成瓶頸。圓嘴16匯合并延續(xù)到瓶口19，19與瓶子的中心軸共軸。瓶口19(直徑及圓周減少)當使用時在外面打開。瓶嘴16有一外螺紋5，可在其上面旋螺紋蓋。螺紋蓋有一個帶有內(nèi)螺紋(與螺紋5嚙合)的外圓部分22，并有一向上延伸的錐形部分，該部分匯合到圓蓋24。一個環(huán)形或套形內(nèi)突起21從蓋24伸進瓶口19的里面，以便當蓋7旋在螺紋5上時對瓶口19提供一個緊密的基本上氣密的密封。瓶嘴部分16的直徑d通常小于瓶子最大橫向尺寸(顯示如尺寸b，圖5)的1/4，優(yōu)選約1/6。
兩個相對的主面11(它們可以是平的或稍微向外彎曲的或凸出的)匯合到球形部分26，該球形部分26然后連到頸16。正如圖4所示，瓶子的上部通常是鞍形的。接合線或合模縫9(由兩半模吹塑成形所產(chǎn)生的)沿瓶子的縱向延伸，在瓶底部分3橫向固定到底褶邊8。該接合縫9處于主面11的中央，這種吹塑模接合線的設(shè)置與普通的瓶子不同，旋轉(zhuǎn)了90°。這種改變相對于現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)工藝可以增加同時生產(chǎn)的吹塑模具數(shù)量，而使用的是同樣的機器并生產(chǎn)相同尺寸的產(chǎn)品。由此防止了在褶線處的材料增厚。
在一個優(yōu)選的例子中，圖1中的瓶子具有750ml的容積，包括頸及嘴部分的高度為約22cm，最大寬度b約為9cm，最大厚度尺寸d約為6cm。壁厚可在0.1至1.2mm之間。
瓶子依靠底面4(由于它的形狀)可以向上直立。當裝滿時，由于相對較薄的壁厚及向內(nèi)延伸的突起13，瓶子底端有稍向外突出的趨勢。而這進一步改進了瓶子的平衡性和它的穩(wěn)定性。
此瓶在商店的貨架上具有特別適于顧客的外觀，也可為了再次填裝的目的而再次使用。旋下蓋7可倒空瓶子。瓶口19的縮小尺寸可允許將此瓶口插入具有標準瓶口(螺紋蓋7能固定在其上)的瓶子內(nèi)，這樣，瓶子中的東西可方便地轉(zhuǎn)入另一瓶中。
瓶子倒空之后，由于其壁薄及材料軟，可將瓶子壓扁。瓶子最好是用塑料制成的，塑料僅僅是半硬性的，如果是增強的，僅僅在縱向上增強。最好是這樣壓扁瓶子，例如將瓶子放平在一個面(例如桌子)上，在面11上例如用手壓平它。這使得V形內(nèi)突起13沿預(yù)成形的褶邊8，10壓縮。兩個以前高度彎曲的弧10被稍微拉直。在瓶子靠近瓶口的區(qū)域，兩個半球或杯形部分30與緊緊靠近的壁部分相互折疊到一起，見圖7。
相對于瓶子直徑較小的頸16有助于在瓶子上部形成半杯形或半殼形部分30。在完全壓縮瓶子之前，應(yīng)先把瓶蓋7稍微松開。為了防止由于褶的彈開而使瓶子再膨脹，可將瓶蓋擰緊，以便使瓶子的容積減少到裝滿時的幾分之一。
圖8-10的瓶子比圖1-6的瓶子容積大。它的橫截面通常是矩形的(見圖9和10)例如可以是正方形。兩個較長的主面11a稍微向外凸出。所形成的短邊面12a帶有褶邊15a，它是例如由提供一近似三角形或略微的尖突起而預(yù)先形成的，以便向外凸起，見圖9和10。底3a通常具有一V形的帶有凸壁18a的內(nèi)突起13a，并且并向內(nèi)底褶8a，8a接著并入彎曲部分10a。在內(nèi)突起13a和側(cè)壁12a之間的過渡部分形成連接褶14a(圖8)。當瓶子膨脹時，它是圓的，在豎立狀態(tài)，確定一個基本上倒置的Y形褶邊17a。褶邊15a和底褶邊8a在瓶子的同一縱向平面內(nèi)。
瓶子的上部或頸部有一圓拱26a，且并入頸部，與圖1-7的頸16相同，用蓋7封上。瓶褶與圖1-7的相似，并使用同樣的方法壓縮它。
圖11-13顯示了另一實施例，其中瓶子是環(huán)形截面。褶邊15b(向外突起)例如是一個基本上三角形的突起或加強件的預(yù)成型件。底3b具有V形的帶有凸壁18b的內(nèi)突起13b以確定一個……內(nèi)褶線8b，并在兩側(cè)并入弓形部分10b，連接褶線17b形成在內(nèi)突起13b和壁面2之間的過度部分，并當瓶子處于打開或脹開時，形成倒立的Y形連接褶線。褶邊或線15b及內(nèi)褶線8b是在瓶子的同一縱向平面內(nèi)。瓶子的上部并入圓形部分16b，它然后又并入頸部，頸部可以與圖1-7所描述的相同。瓶蓋7關(guān)閉瓶子，可按與圖1-7描述的相同方法將瓶子壓縮。
瓶子可由各種材料制成，特別合適的材料是聚乙烯、聚丙烯，共聚物和聚氯乙烯，但后者不是優(yōu)選的，因為它的環(huán)境特性不良。
在本發(fā)明概念范圍內(nèi)，可做出各種改變及變形，這里所揭示的特征可與其它特征一起使用。
權(quán)利要求
1.可壓扁的，吹塑成型的塑料瓶，具有一個有壁部分的瓶體部分(2)；一個瓶底部分(3，3a，3b)；和一個包括瓶口嘴(16，19)的頂部部分(16，26)；其中根據(jù)本發(fā)明，瓶底(3)由向內(nèi)延伸的，截面基本為倒V形的褶部分(13)形成，在V的頂點確定了一個長的內(nèi)底褶線(8，8a，8b)；被形成的瓶體部分(2)帶有兩條沿瓶縱向延伸并由瓶子吹塑成型形成的接合線，和兩條在壁上向瓶外突出的縱向延伸褶線(15，15a，15b)，其中底褶線和縱向褶線位于通過瓶縱軸的同一平面內(nèi)；并且其中底褶線并入縱向褶線。
2.權(quán)利要求1的瓶，其中所說的向內(nèi)延伸V形褶部分(13)是由兩個基本上凸起的表面(18，18a，18b)及底壁(3，3a，3b)的形成部分形成，并有外側(cè)的圓端部分(14，14a，14b)所說的圓端部分(14，14a，14b)并入瓶體部分(2)。
3.權(quán)利要求1的瓶，其中所說的長向內(nèi)底褶線包括一個中部的基本上直的或略彎的部分及二個橫向彎曲部分(10，10a，10b)，它們向上延伸遇到所說的縱向褶線(15，15a，15b)并隨即平滑地匯合;和其中倒立的，基本上呈Y形的褶線(17，17a，17b)從每個縱向褶線(15，15a，15b)向下延伸到瓶的底部(3，3a，3b)的底壁(4，4a，4b)。
4.權(quán)利要求1的瓶，其中瓶子中部的橫截面形狀一般是六角形，具有兩個中央表面(11)和四個側(cè)壁部分(12)，每兩個側(cè)壁部分在它們的邊上確定了所說的縱向褶線(15)，所說的側(cè)壁部分(12)相互之間形成一個角β;和其中所說底部分(3，3a，3b)包括一個底支持面(4)，它有一個短于縱向延伸褶線(15，15a，15b)之間距離(b)的縱向尺寸(a)，當瓶子直立時，保持一個撐開所述瓶子的趨勢。
5.權(quán)利要求1的瓶子，其中所述瓶體部分(2)的截面基本為矩形;并且其中所述縱向延伸褶線(15a)是預(yù)成型的，并向瓶外突出。
6.權(quán)利要求1的瓶子，其中瓶子的瓶體部分在橫截面上基本為環(huán)形;并且其中所說縱向延伸褶線(15b)向外突出并預(yù)成型。
7.權(quán)利要求1的瓶子，其中由瓶子吹塑成型造成的在瓶體(2)上的接合線或縫(9)沿瓶子的縱向延伸，橫穿所說的內(nèi)底褶線(8)并至少接近縱向延伸褶線(15，15a，15b)之間的中部。
8.權(quán)利要求1的瓶子，其中所說的瓶體部分、瓶底部分和頂部分形成一整體部件;所說的縱向延伸褶線(15，15a，15b)匯入頂部分并形成圓褶線;并且其中一個鞍形部分橫置在所述的通過底及縱褶線的同一平面內(nèi)。
9.權(quán)利要求1的瓶子，其中所述的嘴與瓶子的中軸線同軸并形成有外螺紋(5)及一個向外延伸的直徑縮小的圓嘴口部分(19)。
10.權(quán)利要求9的瓶子，其中縮小的直徑小于瓶子最大尺寸(b)(從一個縱褶線到另一個縱褶線，并橫跨瓶子縱軸線)的1/4，優(yōu)選約1/6。
11.用于制造如權(quán)利要求7所述的吹塑成型的瓶子的兩件式吹塑模具，所述的吹塑模具件在接合面(29)接合，通過瓶子的吹塑成型，形成所述的接合縫線(9)，所說的成型模具帶有一個型腔，它包括一縱向延伸褶線(15′)以便在瓶子吹塑成型時形成所說的縱向延伸褶線。
12.減少如權(quán)利要求1所述的可壓扁吹塑瓶子的體積的方法，包括下列步驟使瓶子內(nèi)部與周圍空氣相通;將瓶子的底部、瓶體、頂部壓向一起形成在底部靠近的平的兩層結(jié)構(gòu)，同時所述的向內(nèi)延伸的V形褶部分(13)處于瓶底部的側(cè)壁之間，所述的縱向褶線(15，15a，15b)形成瓶子的最外側(cè)部分;壓扁靠近頂部的瓶體部分，以形成基本上半殼形或半杯形的區(qū)域(30)，并且，封閉瓶嘴口(16，19)，以便防止周圍空氣在壓扁瓶子之后進入，并防止瓶底及瓶體部分由于瓶子材料的彈性恢復(fù)而彈性張開。
全文摘要
用吹塑成型法制造的薄壁塑料瓶，預(yù)成型的瓶底3帶有向內(nèi)突出、V形截面、確定出長內(nèi)底摺線8的褶部分13。內(nèi)底摺線和沿瓶子縱向延伸的瓶體摺線15、15a、15b光滑匯合并同處于橫過分模接合線9的一個平面內(nèi)。瓶子的橫截面可為環(huán)形、矩形或六邊形，帶有從瓶頂突出而直徑縮小的瓶口，當沿接合線折疊瓶子時可擠出里面的空氣，通過將瓶口氣密地密封可將瓶子保持在很小的尺寸。
文檔編號B29C49/48GK1050854SQ9010696
公開日1991年4月24日 申請日期1990年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月20日
發(fā)明者沃爾特·杜林 申請人:杜林有限公司