一种利用底部结构反转增加塑胶瓶内压力的底型结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种塑胶瓶，特别是涉及一种利用底部结构反转增加塑胶瓶内压力的 底型结构。
【背景技术】
[0002] 热灌装塑料瓶及中温灌装瓶灌装液体都在摄氏70°C至95°C之间灌注到瓶内，然 后立即封盖，由于热胀冷缩，当瓶内液体冷却到常温摄氏25°C时瓶内液体体积会减小，形成 一定的真空，以饮料从88°C降到25°C为例，其体积收缩约为3. 2% ;另外如充填不满，由于 空气的密度变化率大于水的密度变化率，其收缩率会有一定程度的増加；海拔高处灌装的 饮料瓶装产品运往低海拔时，由于气压的变化导致瓶子内外产生压力差，瓶子也会椭圆变 形或在瓶壁薄弱处塌陷等等，当瓶子内外压力差产生的破坏力大于瓶子强度结构时，瓶子 会椭圆变形或在瓶壁薄弱处塌陷。当前，水瓶及无菌瓶为了解决由于温度、气压的变化及瓶 内水分损失导致瓶子产生椭圆或塌陷的影响，主要通过以下方法强化：一是增加瓶子重量， 提高瓶子强度；二是强化瓶身结构，提高瓶子强度；三是灌装时瓶内加压灌装，使瓶子保持 有内正压，此方案只适用于圆瓶；四是在瓶子设计时预留变形区域抵消变形。
[0003] 在热灌装瓶设计上，要充分考虑瓶子的收缩失稳性，当前主要通过收缩面及加强 环来防止瓶子变成椭圆形或凹塌，即在塑胶热灌装瓶设计时均釆用在瓶壁上设计收缩板块 结构（易于变形）来消除变形影响。如热灌装圆瓶常用6个及8个均布收缩板块来消除变 形影响，热方瓶采用四个大面壁上设计收缩板块结构（易于变形）来消除负压对瓶型的变 形影响。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于解决水瓶、无菌瓶由于温度、气压及瓶内水分流失导致瓶内外压 力失衡引起瓶子椭圆或塌陷现象，提供一种利用底部结构反转增加塑胶瓶内压力的底型结 构，当瓶底顶入后瓶测壁承受力不大于100牛压力时，底结构不回弹复位，且瓶子的外观不 损坏、站立稳定。
[0005] 本发明当塑胶瓶子灌装并封盖后，利用瓶底向瓶内垂直顶入翻转，减少瓶子体积， 达到增加瓶内压力。此瓶底结构设计使得瓶底垂直顶入后保证瓶子的外观不损坏、同时瓶 子站立稳定。
[0006] 本发明底型结构的瓶子生产方式与常规瓶形保持一致，空瓶时与常规瓶具有同样 的稳定性，不需对现有生产设备进行更新换代，与现有的生产工艺基本一致，不需增加太多 的设备投资，只需在生产过程中增加一种瓶底顶入翻转装置即可。
[0007] 本发明的目的通过如下技术方案实现：
[0008] -种利用底部结构反转增加塑胶瓶内压力的底型结构，其特征在于，包括底加强 环、支撑凸台、主变形区、辅助变形区、拉伸中心凸台和瓶底拉伸定位凹槽；在拉伸中心凸台 中部设有瓶底拉伸定位凹槽，在拉伸中心凸台从中心往外依次设有辅助变形区、主变形区、 支撑凸台和底加强环；拉伸中心凸台位居塑胶瓶底部中心，为下端大、上端小的空心圆台结 构，拉伸中心凸台高度Η = (0. 15~0.3) Φ1 ;Φ1为底加强环直径，拉伸中心凸台高度H2 =0. 5~2. 5mm ;拉伸中心凸台高度Η2为拉伸中心凸台最低端到底加强环最低端所在水平 面的高度；
[0009] 底加强环、支撑凸台、主变形区和辅助变形区在底部形成空腔，其中，辅助变形区 和主变形区空腔的高度从中心往外逐渐增加，支撑凸台和底加强环空腔的高度从中心往外 高度逐渐减少；
[0010] 支撑凸台总高度H1 = (0.4~0·6)Η;Η为拉伸中心凸台上端平面距底平面的高 度；
[0011] 支撑凸台的圆锥角为凸台角度α 2, α 2 = 30°~50° ;
[0012] 加强环与底平面相交处直径为底加强环直径Φ 1，Φ 1〈 Φ -9 ; Φ为塑胶瓶直径；
[0013] 底加强环与支撑凸台相交处为支撑凸台直径Φ2, Φ2 = Φ1_(1~1. 5)Η3 ;
[0014] 辅助变形区与拉伸中心凸台相交处为拉伸中心凸台直径Φ3, Φ3>12 ;
[0015] 底加强环与支撑凸台相交处距底平面高度为底加强环高度Η3, Η3 = 1~3mm。
[0016] 为了进一步实现本发明目的，优选地，拉伸中心凸台锥角β = 15°~35°。
[0017] 优选地，拉伸中心凸台通过第二圆弧与辅助变形区连接；主变形区与支撑凸台通 过第一圆弧连接；底加强环与塑胶瓶底部边沿连接。
[0018] 优选地，所述主变形区与辅助变形区成α 1角度连接，α 1为水平面与辅助变形区 面之间夹角；辅助变形区角α 1 = 3°~15°。
[0019] 优选地，水平面与主变形区面之间形成主变形区夹角α，主变形区角α = 15°~ 30。。
[0020] 优选地，瓶底拉伸定位凹槽为圆柱形结构，圆柱的直径Φ4 = 3. 0~6. 0mm。
[0021] 优选地，所述瓶底拉伸定位凹槽的深度H4 = 0. 6~1. 2mm。
[0022] 优选地，所述第二圆弧的半径为1~3mm ;
[0023] 优选地，所述第一圆弧的半径为〇· 5 - 3mm。
[0024] 优选地，第三圆弧连接中心凸台的顶部与边侧，第三圆弧的半径为1~3mm。
[0025] 本发明充分利用拉伸中心凸台外周依次设立的辅助变形区、主变形区、支撑凸台 和底加强环，控制拉伸中心凸台高度和支撑凸台总高度，控制支撑凸台直径和底加强环直 径等，使得本发明瓶底垂直顶入后既保证瓶子的外观不损坏、瓶子站立稳定；同时保证瓶底 顶入后瓶测壁承受力不大于100牛压力时，底结构不回弹复位。
[0026] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0027] 1)本发明利用底部结构反转来减小瓶子体积增加塑胶瓶内压力，无需增加瓶子重 量，提高瓶子强度；也无需强化瓶身结构，既可解决现有技术存在的导致瓶子椭圆变形或塌 陷变形的问题，又可减轻瓶子重量，节省材料消耗。
[0028] 2)本发明在热灌装瓶设计时，不用在瓶壁上设计收缩板块结构（易于变形）来消 除变形影响。
[0029] 3)通本发明过对底部结构的优化设计，可以实现瓶底结构翻转所需外力远小于瓶 子注点成瓶垂直顶压峰值（瓶子灌装内容物到指定位置封盖后瓶子承受垂直负载能力的 最大值）时，瓶子外观则不受破外，瓶子站立稳定；瓶子顶入后，因主变形区、辅助变形区往 瓶内翻转成一定角度，瓶底在受测壁承受力不大于100牛压力时底不回弹。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明的利用底部结构反转增加塑胶瓶内压力的底型结构在顶入前的示 意图。
[0031] 图2为图1的底型结构在顶入前的设计图。
[0032] 图3为图1的的底型结构在顶入后的示意图。
[0033] 图4-1为图1的底型结构在顶入前的整体状态示意图。
[0034] 图4-2为图1的底型结构顶入后的整体状态示意图。
【具体实施方式】
[0035] 为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发 明的实施方式不限如此。实施例中未注明圆弧半径或者直径及长度单位的，统一为_。
[0036] 如图1、图2和图3所示，一种利用底部结构反转增加塑胶瓶内压力的底型结构，包 括底加强环1、支撑凸台2、主变形区3、辅助变形区4、拉伸中心凸台5和瓶底拉伸定位凹槽 6 ;在拉伸中心凸台5中部设有瓶底拉伸定位凹槽6,在拉伸中心凸台5从中心往外依次设 有辅助变形区4、主变形区3、支撑凸台2和底加强环1 ;拉伸中心凸台5位居塑胶瓶底部中 心，为下端大、上端小的空心圆台结构，拉伸中心凸台锥角β =15°~35°，拉伸中心凸台 高度Η = (0. 15~0.3) Φ1 ;Φ1为底加强环直径，拉伸中心凸台高度Η2 = 0.5~2. 5謹； 拉伸中心凸台高度Η2为拉伸中心凸台最低端到底加强环1最低端所在水平面的高度；
[0037] 拉伸中心凸台5通过第二圆弧R2与辅助变形区4连接；辅助变形区4与主变形区 3连接；主变形区3与支撑凸台2通过第一圆