具有可密封的容器通口的塑料容器的制作方法

文档序号:11631446阅读:240来源:国知局
具有可密封的容器通口的塑料容器的制造方法与工艺

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的具有可密封的容器通口的塑料容器。



背景技术:

迄今为止常见的由白铁皮或有色铁皮,由玻璃或还有由陶瓷构成的容器越来越多地被由塑料构成的容器取代。近来主要将塑料容器尤其用于流体物质的包装,例如应用于家政中,农业中,工业中和工商业中等。小的重量和较小的成本在这些情况下当然是非常重要的。在其制造中应用可回收的塑料材料和整体上更有益的总能量平衡也有助于用户对塑料容器的接受度的推动。

单层或多层的塑料容器通常在所谓的挤出吹塑法中,尤其在软管吹塑法中制造。用于挤出吹塑法的挤出吹塑机通常具有一个或多个用于输送所需的塑料材料的挤压器。挤压器的出口与挤压头连接,在所述挤压头的优选开口尺寸可调节的出口喷嘴上,被挤压的软管离开。被挤压的塑料软管能够是单层地或多层地构造的。从出口喷嘴连续地或近似连续地离开的软管被递送到吹模工具装置上并且借助于移入到模具空腔中的吹芯通过超压充气。之后,将充气的塑料容器从模腔中脱模。

由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或类似材料构成的塑料容器通常在所谓的拉伸吹塑法中制造。在此,首先在注塑成型法中在注塑模具中制造预制件。近来,也提出将挤压成型法或还有挤出吹塑法用于制造预制件。预制件具有本质上长形的预制件本体并且在所述预制件的一个纵向端部上闭合地构成。在预制件本体的另一端部上连接有颈部段,所述颈部段设有倒出开口。颈部段已经具有瓶颈的随后的形状。因此,在颈部段的外侧上通常已经构成有螺纹部段或构成有用于将封闭件固定的类似的突出部。在颈部段上通常也设有所谓的卡环,所述卡环径向地从环周伸出。用于由预制件拉伸吹塑的塑料容器,所述卡环用作为用于可拧上的螺旋封闭件的可分开的保障带的支座;或者在油瓶等中,所述卡环用于固定通常使用的铰链封闭件的下部部分。在大多数已知的预制件中,预制件本体和颈部段由所谓的支撑环彼此分开。支撑环径向地伸出并且用于运输预制件或由所述预制件制造的塑料容器并且用于将预制件支撑在模具上或在封闭时支撑塑料容器。

将预制件在其制造之后脱模,并且在一级拉伸吹塑法中能够将所述预制件仍热地立即再加工或在二级拉伸吹塑法中能够将所述预制件冷却和暂存,以用于在拉伸吹塑设备上的空间上和/或时间上分开的再加工。为此,在拉伸吹塑设备中再加工之前,在需要时对预制件进行预处理,也就是说使预制件经受温度变化。之后,将所述预制件引入到拉伸吹塑设备的吹模中。在吹模中,最后将预制件由以超压吹入的气体,通常空气,与模腔相符地充气;并且在此附加地借助拉伸芯轴向地拉伸。也已知一种注射吹塑法,其中直接紧随预制件的注塑进行吹塑工艺。预制件在此保留在注射型芯上,所述注射型芯同时形成一种拉伸芯。将预制件再次通过超压与吹模的模腔相符地充气并且在此由拉伸芯拉伸,所述吹模被送至注射型芯上或反之。

将挤出吹塑的、注射吹塑的或拉伸吹塑的塑料容器通常直接在脱模之后运输至灌装设备并且填充。在填充过程之后,尤其将塑料容器通常借助密封膜封闭,所述塑料容器包含食品,如牛奶、奶粉、速溶饮料的粉末、酸奶饮料和类似的酱汁等。附加地,也还能够安置螺旋封闭件或卡锁封闭件。密封膜一方面用作为对氧气、湿气和可能的病菌的阻挡件,并且另一方面用作为用于首次开启保证的指标。

通常通过电感焊接来将密封膜施加到容器通口上。在此,在密封膜的外层和在邻接的容器通口上的塑料材料之间建立材料配合的连接。需要用于密封过程的能量一大部分取决于一侧的密封膜和另一侧的容器通口的待材料配合地彼此连接的塑料材料。容器通口的均匀性或平坦性在此具有重要意义。通常面地经由密封板引入用于密封过程的能量,借助于所述密封板将密封膜按压到容器通口上。

在更小地和/或旋转对称地构成的容器通口中,还能够考虑到相对均匀的压力分布。在容器通口具有例如是30mm和更大的较大直径时并且尤其在容器通口不旋转对称时,如所述容器通口例如通常在所谓的宽颈容器中那样,由于在容器通口的环周上的不同的坚固性,能够造成密封膜相对于容器通口的不均匀的按压力。为了仍确保在密封过程中的塑料材料的可靠的焊接,通常借助相对大量的能量和相对大的按压力进行所述密封过程。然而,由于在密封过程中使用的能量相对大量,在容器通口的自由的通口边缘的区域中能够造成不期望的变形。所述变形尤其能够在相对窄的、尖棱的通口边缘中出现。这在宽颈容器中例如能够是这种情况,所述宽颈容器根据所谓的“无颈法”制造。将这种容器首先如塑料瓶那样在吹模工具的模腔中充气。在此,在直接连接于容器本体的部段中,将用于形状配合地固定封闭件的固定机构吹塑,所述固定机构例如是螺纹部段、螺纹、突出部、槽状的凹部等。紧接着吹塑工艺,将塑料容器的位于吹塑的固定机构上方的颈部段分开,所述固定机构用于形状配合地固定封闭件。相对尖的切边形成容器通口的通口边缘,所述容器通口具有相对大的并且通常不同于圆形的开口直径。

为了改进密封膜与容器通口的连接的密封性,也已经提出,在容器通口上安放焊接肋。焊接肋能够紧接着容器的制造在叠加法中施加到对容器通口包边的通口面上。所述材料涂覆的附加过程使塑料容器的制造明显地变贵。替选地,焊接肋也能够在以注塑成型或挤压成型法制造的预制件中在预制件颈上的对容器通口包边的通口面上构成。在随后的拉伸吹塑法中,预制件的颈部段通常不再改变。焊接肋应改进密封过程。当然,预制件颈部的通口面上的焊接肋在安装预制件时可能被损坏。注塑成型的或挤压成型的预制件在其制成之后不规则地填充到更大的容器中。在此,可能造成焊接肋的刻痕和/或变形。在拉伸吹塑的容器上,焊接肋的所述刻痕和/或变形能够引起容器颈的通口面和密封膜之间的连接的不密封性。

在壳状的容器中,所述容器的容器通口由通口面包边,所述通口面从容器壁部凸缘状地径向向外延伸,也已经提出多个同心设置的焊接肋,所述焊接肋轴向地从通口面延伸。在制造容器之后,将焊接肋例如在挤压成型法中或在深冲法中,附加地在叠加法中施加到通口面上。在附加的工作进程中,施加焊接肋使容器的制造明显变贵。在壳状的容器中,径向伸出的凸缘状的通口面使得可能在密封过程期间简单地支撑通口面,而在具有从容器颈的外表面径向向内延伸的通口面的塑料容器中,在密封过程中不提供任何附加的支撑。仅存在通口面的固有刚性,在将密封膜与通口面的材料焊接时所述通口面能够为密封板抵抗所需的力。因此,虽然通口面上存在焊接肋,但是可能造成密封膜与通口面的仅不充分的连接,这造成不严密的密封。



技术实现要素:

因此,本发明的目的是,弥补所描述的问题,所述问题能够在将密封膜施加到容器通口上时出现。应提供一种塑料容器,所述塑料容器使可靠的密封过程可能,并且减小容器通口的密封的不严密性,甚至消除所述不严密性。在此,塑料容器应保持可快速地、简单地和成本低地制造。应当能够避免耗费的附加的方法步骤。

所述目的的解决方案在于下述塑料容器,所述塑料容器具有在权利要求1的表征部分中提到的特征。本发明的改进方案和/或有利的实施变型形式是从属权利要求的主题。

通过本发明提供一种塑料容器,所述塑料容器具有容器本体和容器颈,所述容器颈具有容器通口,所述容器通口可由密封膜封闭。容器通口由闭合环绕的通口面包边,所述通口面从容器颈的外表面径向向内延伸至内部的通口边缘。在通口面上设置有两个或更多个闭合环绕的焊接肋,所述焊接肋基本上轴向地从通口面突出,径向地彼此间隔开并且在吹塑法中制造。

设置在通口面上的两个或更多个焊接肋简化了密封过程。用于将参与的塑料配对件焊接所需要的能量不再在容器通口的整个通口面上分布,而是更确切地说所述能量集中到焊接肋上,尤其集中到所述焊接肋的最突起的区域上。由此,能够借助减小的能量输入以及借助更小的按压力执行焊接过程,并且能够减小或防止内部的通口边缘的不期望的变形。对于最接近通口边缘的内部的焊接肋通过密封板的按压力轴向弯曲并且引起不完全密封的情况,至少一个径向更靠外的其他的焊接肋确保足够的反压力进而确保密封膜与通口面的连续的焊接。由此,能够减少用于密封过程的能量耗费。不同于现有技术,焊接肋不在附加的叠加法中施加到容器通口的通口面上,而是在用于塑料容器的吹塑法中制造。由此,不需要将附加的耗费用于制造焊接肋。

通过使焊接肋在过渡到通口面的基座上具有与在轴向伸出的区域上相比更大的宽度,能够使到焊接肋中的能量输入再更好地集中并且能够改进密封过程。

在塑料容器的一个实施变型形式中,焊接肋能够具有基本上三角形的横截面。三角形的焊接肋的侧在此与容器通口的通口面围成17°至75°的角。焊接肋的侧在受力区域中的倾斜角简化了焊接肋的制造,例如简化了所述焊接肋从吹模的相应区域中的脱模。

在塑料容器的一个替选的实施变型形式中,焊接肋能够具有弯曲的横截面轮廓。弯曲的横截面轮廓例如能够圆弧形地或正弦形地伸展。也可借助在下文中更详细描述的制造方法简单地且无问题地产生这种横截面轮廓。

塑料容器的另一个变型形式能够提出,环绕的焊接肋关于通口面不同高度地构成。尤其,焊接肋在容器通口的下述区域中能够更高地构成:在所述区域中,容器颈相对于密封板的按压力提供更小的阻力。在更高地构成的区域中,焊接肋在到通口面的过渡部上也能够具有更宽的基底。以所述方式,能够相对于在密封过程中的按压力补偿容器颈的或容器的取决于容器几何形状的不同的轴向刚性。

在例如能够构成为宽颈容器并且具有基本上矩形的容器通口的塑料容器中,环绕的焊接肋在容器通口的角部上关于通口面能够具有与在容器通口的每侧的中间部段中相比更小的高度。通过焊接肋在侧中部的更大的高度,补偿容器颈的在那相对于角部更小的刚性。从角部至个各个侧中部的高度升高例如能够连续地进行。

塑料容器的另一个实施变型形式能够提出,从通口面伸出的闭合环绕的焊接肋彼此同心地设置。例如,两个闭合环绕的焊接肋能够以相互间大约0.5mm至4mm的径向间距设置。焊接肋的同心设置能够确保在密封过程中的再更好的压力分布进而确保在容器通口上的塑料材料和密封膜之间的再更好的材料配合的连接。

两个或更多个彼此径向隔开设置的焊接肋能够出于生产因素分别具有类似的横截面轮廓。例如,能够设有两个大致三角形地构成的焊接肋。替选地,通口面能够至少在其径向延伸的子区域上具有大致正弦形的轮廓或者能够设有两个或更多个具有倒圆的横截面的焊接肋。

在本发明的另一个变型形式中,最接近内部的通口边缘的焊接肋能够具有距通口边缘的如下间距,所述间距为通口面的径向延伸的20%至50%。由此应保证:通过密封板施加到焊接肋上的压力,不会造成通口边缘的不期望的变形。

在塑料容器的一个实施变型形式中,与内部的通口边缘间隔最远的最外部的焊接肋基本上在容器颈的外表面的延长部中延伸。与在密封过程期间是否出现内部的(多个)焊接肋的部分的轴向的弯曲无关地,最外部的焊接肋由容器颈的外表面充分地支撑,使得确保密封膜与最外部的焊接肋的严密的焊接。

为了在密封过程中尽可能及早地经由焊接肋进行能量输入,证实为适当的能够是,塑料容器具有关于(多个)焊接肋测量的第二轴向长度,所述第二轴向长度在关于内部的通口边缘测量的第一轴向长度加上1mm或减去0.5mm的范围中。

对于密封过程能够证实为适当的是,塑料容器具有两个或更多个焊接肋,所述焊接肋构成为,使得将焊接肋的最远地轴向伸出的区域和通口边缘连接的直线与容器轴线围成大于或等于90°的角。适当地,全部焊接肋的最远地轴向伸出的区域位于所述直线上。

根据本发明的塑料容器能够在吹塑法中制造。吹塑法是广泛已知并且经过多次检验,在所述吹塑法中,将型坯在吹模中通过用超压吹入的气体、通常空气根据吹模的腔扩宽。

本发明的一个变型形式能够提出,塑料容器在拉伸吹塑方法中由之前制成的预制件制造。拉伸吹塑法能够为一级的或二级的拉伸吹塑法。预制件例如能够在注塑成型法中或在挤压成型法中制造。也存在下述可行性:将预制件在挤出吹塑法中制造。在随后的拉伸吹塑法中才制造所述焊接肋。

在一个替选的实施变型形式中,塑料容器能够在挤出吹塑法中制造。在此,将单层或多层挤压的塑料软管挤压成型、延长并且在吹模中根据模腔充气。

挤出吹塑的塑料容器能够在另一个实施变型形式中构成为宽颈容器,所述宽颈容器在“无颈法”中制造。在此首先通常在挤出吹塑法中制造中间塑料容器。在吹塑过程中产生具有两个或更多个闭合环绕的焊接肋的随后的通口面。之后,将中间塑料容器在通口面的区域中切开,以便将位于上部的部段分开。在此,产生容器通口。在切开时,产生棱相对尖的通口边缘。根据焊接肋的轴向高度,所述切开能够水平地、即与容器轴线成直角地、或倾斜地进行。通口边缘的轴向高度在此能够高于轴向最远地伸出的焊接肋的轴向高度最多5mm。适当地,然而将所述切开实现为,使得内部的通口边缘的轴向高度与焊接肋的轴向高度齐平或比焊接肋的轴向高度低最多1mm。

宽颈容器能够具有带有不圆的横截面的容器本体和/或容器颈。这种宽颈容器能够经常用作为用于粉末状的填充物的容器。不圆的横截面使得例如借助计量勺取出填充物变得容易。在此,下述塑料容器称作为本发明的范围中的宽颈容器:所述容器的容器通口具有700mm2或更大的面积。

在另一个替选方案中,宽颈容器能够也由在拉伸吹塑法中制成的塑料容器在“无颈法”中制造。具有焊接肋的通口面在吹模中制造。内部的通口边缘在切开拉伸吹塑的辅助容器之后得到。

在不同类型的塑料容器,尤其塑料瓶中能够使用根据本发明的构成方案。塑料容器能够单层地或多层地构成。条件仅有,所述塑料容器由适用于分别使用的吹塑法、即对于具有之前的注塑成型法或挤压成型法的拉伸吹塑法或适用于挤出吹塑法的塑料制成。这种塑料的实例为pet、pet-g、hdpe、pet-x、pp、ps、pvc、pen、提到的塑料的共聚物、生物塑料、例如pla或pef、填充塑料和上述塑料的混合物。

附图说明

其他的优点和特征从下面参照示意图对本发明的示例性的实施变型形式的描述中得出,所述示意图不按照比例示出。

图1示出塑料容器的视图,尤其根据无颈法制造的宽颈容器;

图2示出容器颈的具有容器通口的部段的放大的轴向剖面图;

图3示出容器颈的具有容器通口的部段的一个变型形式的与图2类似的视图;以及

图4和图5示出容器颈的具有容器通口的部段的两个其他变型形式的类似于图2的视图。

具体实施方式

图1示出构成为宽颈容器的塑料容器的示意图,所述塑料容器根据无颈法制造。宽颈容器总体上具有附图标记1。所述宽颈容器能够在吹塑法中、例如在挤出吹塑法中由挤出的塑料软管或在拉伸吹塑法中由之前例如在注塑成型法中或在挤压成型法中制造的预制件制造。容器1能够单层地或多层地构造并且相应地包括一个或多个层,所述层由通常用于所述方法的塑料材料构成,所述塑料材料例如是pet、pet-g、hdpe、pet-x、pp、ps、pvc、pen、提到的塑料的共聚物、生物塑料、例如pla或pef、填充塑料和上述塑料的混合物。在图1中示出的分开的颈部段40应表示在无颈法中由之前在吹塑法中制造的中间塑料容器的制造。宽颈容器1具有容器本体2,所述容器本体借助容器底部3封闭。在所述容器本体的与容器底部3相对置的纵向端部上,宽颈容器1具有容器颈4,所述容器颈具有相对大的通口开口5,通过切开中间塑料容器产生所述通口开口。对于本发明在此将下述塑料容器称作为宽颈容器:所述塑料容器的通口开口5具有大于或等于700mm2的面积。塑料容器在其容器颈4上能够配设有用于形状配合地固定封闭件的固定机构6,所述固定机构在吹塑法中成形。固定机构6能够构成为螺纹部段、锁定凸起、或相应地构成的内螺纹部段、槽等。

图2示出容器颈4的部段的放大的轴向剖面图。容器通口设有附图标记5。容器通口由闭合环绕的通口面8包边,所述通口面一方面由容器颈4的外表面9限界或过渡到所述外表面中并且朝容器通口5的方向在内部的通口边缘7中终止。闭合环绕的焊接肋10、10’从通口面8中突出。具有焊接肋10、10’的通口面8在以吹塑法制造宽颈容器1时在吹模中构成。通过将中间塑料容器的位于通口面8之上的颈部段(图1中的附图标记40)分开得出棱相对尖的通口边缘7。根据在图2中示出的实施例,焊接肋10、10’具有大致三角形的横截面。在此,焊接肋10、10’在其过渡到通口面8的基座中与在其轴向最远地超出通口面8的区域上相比更宽地构成。三角形的焊接肋10、10’的侧在此与容器通口5的通口面8围成15°至75°的角。

图3以与图2中的视图类似的轴向剖面图示出焊接肋的一个替选的实施变型形式,所述焊接肋仍设有附图标记10或10’。示意地示出的焊接肋10、10’根据示出的实施变型形式具有弯曲的横截面。在此,所述焊接肋又在其基座上与在所述焊接肋的最远地超出通口面8的区域上相比更宽。以内部的通口边缘7的轴向高度作为参考变量,焊接肋10’的最远伸出的区域相对于通口边缘具有+1mm直至-0.5mm的轴向高度差。换言之,宽颈容器具有关于焊接肋10’测量的第二轴向长度b,所述第二轴向长度在关于内部的通口边缘7测量的第一轴向长度a加上1mm或减去0.5mm的范围中。焊接肋10、10’不必关于通口面8到处具有相同的高度。焊接肋10、10’能够在通口面8的下述区域中更高地构成,所述区域由于容器几何形状相对于密封板的按压力具有更小的阻力。在更高地构成的区域中,焊接肋10、10’在其到通口面8的过渡部中能够具有与在压力稳定的区域中相比更宽的基本面。例如,在具有基本上矩形的容器通口的容器中,焊接肋能够从容器通口的角部朝向容器通口的各侧的中部持续地增大。由此,能够更好地补偿容器颈4相对于密封板的按压力的不同的阻力。

根据图2或根据图3的焊接肋10、10’的两个实施变型形式的比较还示出:最接近通口边缘的内部的焊接肋10’距内部的通口边缘7的间距能够是不同大的。所述间距在此取决于通口面8的径向长度、在通口面8的区域中的壁厚度和容器通口的几何形状。通口面8的径向长度例如为1.5mm至4mm。相对小的、旋转对称的容器通口给予通口面通常更大的刚性。相应地,内部的焊接肋10能够更靠近通口边缘7设置。在容器通口的几何形状非旋转对称的情况下适当的能够是,内部的焊接肋10距通口边缘7间距更大地设置。

在图4和5中示出根据本发明构成的塑料容器的两个其他实施变型形式,其中从通口面8突出的、例如两个闭合环绕的焊接肋10、10’以距通口边缘7不同的间距设置。焊接肋10、10’能够具有基本上三角形的横截面(图4)或所述焊接肋能够具有弯曲的轮廓(图5)。也能够提出具有不同的横截面轮廓的焊接肋的组合。焊接肋10、10’能够构成为,使得将焊接肋10、10’的最远地轴向伸出的区域和内部的通口边缘7连接的直线t与塑料容器的轴线a围成大于或等于90°的角α。从图5中的视图中可见的是,两个径向间隔开的焊接肋10、10’例如能够具有大致正弦形的轮廓和不同的轴向高度。

根据宽颈容器的容器通口的示例阐述本发明,所述宽颈容器例如根据所谓的“无颈法”制造。这种宽颈容器首先如塑料瓶那样在吹模工具的模腔中被充气。在此,在直接连接于容器体部的部段中,将用于形状配合地固定封闭件的固定机构,如例如螺纹部段、螺纹、突出部、槽状的凹部等吹塑成型。紧接着吹塑工艺,将塑料容器的位于用于形状配合地固定封闭件的吹塑成型的固定机构上方的颈部段分开。相对尖的切开棱形成容器通口的通口边缘,所述通口边缘具有相对大且通常不同于圆形的开口直径。连接于通口边缘的焊接肋同样以吹塑工艺制造。

不言而喻,根据本发明的构成方案也能够在具有可密封的容器通口的其他塑料容器中使用。例如,塑料容器能够在拉伸吹塑法中由预先制成的预制件制造。拉伸吹塑法能够为一级的或两级的拉伸吹塑法。预制件例如能够在注塑成型法中或在挤压成型法中制造。在随后的拉伸吹塑法中才制造在容器颈的通口面上的焊接肋,其中将预制件充气成塑料容器的期望的形状并且轴向拉伸。也存在如下可能性,将预制件在挤出吹塑法中制造。优选地,在该情况下,在用于制造容器的吹塑法中才产生焊接肋。

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