可折叠的塑料瓶及其制造用模型以及空的时候其体积缩小的方法

专利名称：可折叠的塑料瓶及其制造用模型以及空的时候其体积缩小的方法
技术领域：
本发明涉及一种可折叠的塑料容器(例如瓶子)及其制造用模型以及空的时候使其体积缩小的方法，如此使其装运或放置的体积达到最小。
我们知道用来装液体和粘稠产品的瓶子、容器及类似物有许多种形状。这些瓶子应当是便宜的，用料节省并且空的时候应尽可能占据较小的空间。为了在使用后能再次装满这种容器或瓶子，它们最好还应当是能重复使用的。而瓶塞应当是紧密的以致没有液体能够漏出，并且最好应当是气密的。
法国专利1385639揭示了一种可折叠的瓶子，在装填之前，为了便于运输可将其压成较小的体积。瓶底及侧壁的折叠是向内的。然而当它是空的时候这种折叠方式实际上并不能使其体积减少，并且这种特殊的瓶子不能吹塑成型。
法国实用新型公开2288445显示了一种小瓶或细颈瓶，它被制成带有许多褶的纵向波纹状形状。它被设计用来装少量材料，通过压缩波纹将这些材料例如通过一个喷嘴压出。通过压缩侧壁以抽吸的作用，将瓶中的东西压出或喷出。该发明并未涉及空容器的压平形状，而只是涉及对抽吸作用非常重要的弹性回复，向内突起的底部折边并入向内突起的侧壁折边。
美国专利3395836(Stahmer)显示了一个具有向内延伸褶的外表面圆形瓶。这样通过压缩侧壁，所装的东西可因抽吸作用挤出。该褶(类似于手风琴褶)是用来使压缩后能弹性回复，而不是用来减少空瓶时瓶结构容积的。该瓶所装液体的量由于向内延伸的楔形侧壁而减少。
吹塑成型制瓶是非常有效的，特别是用被加热的塑料管或软管制瓶时更是这样。但是在这一生产过程中，必须要考虑某些固有的特征及制造上的限制。比如壁厚有限制。热的软管不能变形成为尖角，也不能为了形成凸起或类似效果而充分拉伸材料，因为这会造成破裂的危险。为了得到好的褶或手风琴状或波纹状的形状，在褶线处不能出现材料的增厚，而这在生产中是较难达到的。在任何折叠过程中，都会出现问题，这是由于材料在褶处的压缩和簇集以及在远离褶边的点上的拉伸。
本发明的目的之一是提供一种塑料的，可折叠的瓶子。它是以吹塑成型方法一次制造成型的，并且当瓶子空的时候能够折叠成最小的厚度，同时使用最少量的材料。当装满时，该瓶子应是自承重及自立式的，并且具有一个相对于它所占空间尽可能大的容积。这样，例如在商店的售货架上，当瓶子装满时，在给定的空间就能放置最大数量的这样的瓶子。本发明的另一目的是提供一种方法，当瓶子空的时候，能将瓶子的体积减小到最小，以及提供一种吹塑成型模具，它可用来经济地制造瓶子。
为了简便起见，以一个直立的瓶子为例，该瓶的底壁有一个长的，截面一般为V形的向上延伸的底褶，所形成的侧壁有一个向外延伸的壁褶边，底褶边和壁褶边在瓶子的同一纵向平面内，底褶边和壁褶边相互汇合到一起。
根据本发明的瓶子具有优良的可折叠性，因为在瓶子受压时，底褶向内延伸，而两个侧褶或纵向壁褶则向外伸出。这种结构使瓶子能以吹塑成型制造，并具有较小壁厚，用料少，一次成型。装满时，瓶子站立平稳不会倾倒。
这种结构还具有其它优点，瓶子的截面可以是方的，六边形的或任何具有角数可被2整除的多边形，这样向上延伸的底褶和两个相对的侧壁褶可以在同一纵向平面内，并可相互汇合到一起。
根据本发明的一个特征，该瓶可由简单的吹塑模制造，即由两半模制造，其中两半模的分型面横向延伸到V形底褶边及由瓶子的纵轴确定的纵向中心面处。
在一个与由中心底褶边和纵轴形成的面横交的面上分离吹塑半模可使褶边具有较小的材料厚度，这样在折叠时，它们可容易地变形。在通常的作法中，分型面与底褶边及纵褶所在的纵面重合，这对吹塑成型是不利的。在模具的两半模合模时，模具的接合在被压缩管的两端形成材料密集，然后这些聚集的材料形成大约半月形的增厚并横向延伸到压边或捏边处。这种增厚实质上阻碍了所制瓶的折叠。
根据本发明的一个特征，瓶塞实质上是气密的。松开瓶塞，可压缩瓶子，例如沿着壁褶线及底褶线(向上或向内延伸褶的V形褶线)用手压壁表面，将瓶子内壁之间的所有空气挤出。在靠近瓶子开口或出口的区域，壁差不多呈现不完整的球形。拧紧瓶塞时，壁由于其中真空作用而不能弹回。这样壁的弹性回复被阻止，瓶所占据的空间达到最小。
通过上述所介绍的方法，当然也可以借助自动生产的方式，例如将壁相互碾向一起，使瓶折叠达到最小的容积。随着瓶子两个侧壁相互靠近闭合，高度弯曲的底褶边变成稍微拉直的形状，靠近出口处的瓶子上部在折叠时形成凸出的半球或部分球形或壳形。通过拧紧出口，由于材料弹性而产生的瓶子弹性膨胀被有效地制止。
瓶子的横截面并不一定是多边形，也可以是环形。通常向内延伸的底壁V形褶将再延伸至瓶壁的纵向褶线，并与其汇合。吹塑半模的合模线与纵向褶线不重合，例如与向内延伸的V形褶和纵向壁褶成直角。


图1是实施例1瓶的透视图;
图2是图1瓶的俯视图;
图3是图1瓶的底视图;
图4是图1瓶的侧视图;
图5是图1瓶的前视图;
图6是瓶口部分的截面图，显示了嘴与盖的结构;
图7是图1瓶空的时候折叠在一起(例如为了发货)的透视图;
图8是另一实施例瓶的透视图;
图9是图8瓶的底视图;
图10是图8瓶的俯视图;
图11是又一实施例瓶的透视图;
图12是图11瓶的底视图;
图13是图11瓶的俯视图。
这种瓶子最好是制成薄壁的，柔软的，最好还是半透明或透明塑料，它由已知的吹塑工艺制造，即将热的塑料管放入两件式吹塑模内。
首先参考显示在图1-7中的实施例。
图1的瓶子是长的，具有近似六边形的截面，六边形的六个边包括两个长边及四个短边，但这并不是本发明的必要特征。在截面上，瓶子相对纵轴及横轴是镜面对称的。瓶子的外壁2由两个相对的平的或略微向外突出的主面11和四个较短的边面12组成，边面12相互之间形成一个β角。为了便于叙述，假定瓶子是直立的，这样瓶盖7在顶部。瓶子有一带有嘴16的出口，在16上制有外螺纹5(图6)，在5上拧上瓶盖7。
瓶底3具有一向上延伸或就瓶子来说是向内的突起13，它确定了具有两凸壁18的基本为V形的区域，壁18在瓶子站立面4(图5)的区域由汇合到侧壁12的球面14形成，见图4。向内突起13的V顶点形成了内褶边8，其中心部分是直的或略微弯曲或略呈弓形，并向外侧部分的弯曲部分10延伸-见图5-构成基本直的或稍微弯曲的底褶8的延长部分，两个弯曲部分10近似呈切线地与纵褶或褶线15汇合，纵褶线15沿瓶子纵向延伸形成外壁线。
球形区14形成从凸壁区18至侧壁12的过渡，并确定了将侧壁11相互压向一起时(即当瓶子被折叠成平的时候，比较图7和图9)的连接褶线17。纵向壁边15和两连接褶边17形成一个倒立的Y。底褶8，连同弧形部分10，和纵壁褶15是在同一纵向平面，并通过瓶子的中心轴。从瓶子中心轴向外延伸的两侧壁部份12形成一个角β，其值在90°-140°之间，优选120°。瓶底壁部分3的底站立面4有一长度a，它比横跨瓶子从一纵向壁褶到相对另一壁褶的长度b短。
瓶子的上部，在瓶嘴的区域内，是弯曲的，并与圆嘴16汇合，形成瓶颈。圆嘴16汇合并延续到瓶口19，19与瓶子的中心轴共轴。瓶口19(直径及圆周减少)当使用时在外面打开。瓶嘴16有一外螺纹5，可在其上面旋螺纹盖。螺纹盖有一个带有内螺纹(与螺纹5啮合)的外圆部分22，并有一向上延伸的锥形部分，该部分汇合到圆盖24。一个环形或套形内突起21从盖24伸进瓶口19的里面，以便当盖7旋在螺纹5上时对瓶口19提供一个紧密的基本上气密的密封。瓶嘴部分16的直径d通常小于瓶子最大横向尺寸(显示如尺寸b，图5)的1/4，优选约1/6。
两个相对的主面11(它们可以是平的或稍微向外弯曲的或凸出的)汇合到球形部分26，该球形部分26然后连到颈16。正如图4所示，瓶子的上部通常是鞍形的。接合线或合模缝9(由两半模吹塑成形所产生的)沿瓶子的纵向延伸，在瓶底部分3横向固定到底褶边8。该接合缝9处于主面11的中央，这种吹塑模接合线的设置与普通的瓶子不同，旋转了90°。这种改变相对于现有技术的生产工艺可以增加同时生产的吹塑模具数量，而使用的是同样的机器并生产相同尺寸的产品。由此防止了在褶线处的材料增厚。
在一个优选的例子中，图1中的瓶子具有750ml的容积，包括颈及嘴部分的高度为约22cm，最大宽度b约为9cm，最大厚度尺寸d约为6cm。壁厚可在0.1至1.2mm之间。
瓶子依靠底面4(由于它的形状)可以向上直立。当装满时，由于相对较薄的壁厚及向内延伸的突起13，瓶子底端有稍向外突出的趋势。而这进一步改进了瓶子的平衡性和它的稳定性。
此瓶在商店的货架上具有特别适于顾客的外观，也可为了再次填装的目的而再次使用。旋下盖7可倒空瓶子。瓶口19的缩小尺寸可允许将此瓶口插入具有标准瓶口(螺纹盖7能固定在其上)的瓶子内，这样，瓶子中的东西可方便地转入另一瓶中。
瓶子倒空之后，由于其壁薄及材料软，可将瓶子压扁。瓶子最好是用塑料制成的，塑料仅仅是半硬性的，如果是增强的，仅仅在纵向上增强。最好是这样压扁瓶子，例如将瓶子放平在一个面(例如桌子)上，在面11上例如用手压平它。这使得V形内突起13沿预成形的褶边8，10压缩。两个以前高度弯曲的弧10被稍微拉直。在瓶子靠近瓶口的区域，两个半球或杯形部分30与紧紧靠近的壁部分相互折叠到一起，见图7。
相对于瓶子直径较小的颈16有助于在瓶子上部形成半杯形或半壳形部分30。在完全压缩瓶子之前，应先把瓶盖7稍微松开。为了防止由于褶的弹开而使瓶子再膨胀，可将瓶盖拧紧，以便使瓶子的容积减少到装满时的几分之一。
图8-10的瓶子比图1-6的瓶子容积大。它的横截面通常是矩形的(见图9和10)例如可以是正方形。两个较长的主面11a稍微向外凸出。所形成的短边面12a带有褶边15a，它是例如由提供一近似三角形或略微的尖突起而预先形成的，以便向外凸起，见图9和10。底3a通常具有一V形的带有凸壁18a的内突起13a，并且并向内底褶8a，8a接着并入弯曲部分10a。在内突起13a和侧壁12a之间的过渡部分形成连接褶14a(图8)。当瓶子膨胀时，它是圆的，在竖立状态，确定一个基本上倒置的Y形褶边17a。褶边15a和底褶边8a在瓶子的同一纵向平面内。
瓶子的上部或颈部有一圆拱26a，且并入颈部，与图1-7的颈16相同，用盖7封上。瓶褶与图1-7的相似，并使用同样的方法压缩它。
图11-13显示了另一实施例，其中瓶子是环形截面。褶边15b(向外突起)例如是一个基本上三角形的突起或加强件的预成型件。底3b具有V形的带有凸壁18b的内突起13b以确定一个……内褶线8b，并在两侧并入弓形部分10b，连接褶线17b形成在内突起13b和壁面2之间的过度部分，并当瓶子处于打开或胀开时，形成倒立的Y形连接褶线。褶边或线15b及内褶线8b是在瓶子的同一纵向平面内。瓶子的上部并入圆形部分16b，它然后又并入颈部，颈部可以与图1-7所描述的相同。瓶盖7关闭瓶子，可按与图1-7描述的相同方法将瓶子压缩。
瓶子可由各种材料制成，特别合适的材料是聚乙烯、聚丙烯，共聚物和聚氯乙烯，但后者不是优选的，因为它的环境特性不良。
在本发明概念范围内，可做出各种改变及变形，这里所揭示的特征可与其它特征一起使用。
权利要求
1.可压扁的，吹塑成型的塑料瓶，具有一个有壁部分的瓶体部分(2)；一个瓶底部分(3，3a，3b)；和一个包括瓶口嘴(16，19)的顶部部分(16，26)；其中根据本发明，瓶底(3)由向内延伸的，截面基本为倒V形的褶部分(13)形成，在V的顶点确定了一个长的内底褶线(8，8a，8b)；被形成的瓶体部分(2)带有两条沿瓶纵向延伸并由瓶子吹塑成型形成的接合线，和两条在壁上向瓶外突出的纵向延伸褶线(15，15a，15b)，其中底褶线和纵向褶线位于通过瓶纵轴的同一平面内；并且其中底褶线并入纵向褶线。
2.权利要求1的瓶，其中所说的向内延伸V形褶部分(13)是由两个基本上凸起的表面(18，18a，18b)及底壁(3，3a，3b)的形成部分形成，并有外侧的圆端部分(14，14a，14b)所说的圆端部分(14，14a，14b)并入瓶体部分(2)。
3.权利要求1的瓶，其中所说的长向内底褶线包括一个中部的基本上直的或略弯的部分及二个横向弯曲部分(10，10a，10b)，它们向上延伸遇到所说的纵向褶线(15，15a，15b)并随即平滑地汇合;和其中倒立的，基本上呈Y形的褶线(17，17a，17b)从每个纵向褶线(15，15a，15b)向下延伸到瓶的底部(3，3a，3b)的底壁(4，4a，4b)。
4.权利要求1的瓶，其中瓶子中部的横截面形状一般是六角形，具有两个中央表面(11)和四个侧壁部分(12)，每两个侧壁部分在它们的边上确定了所说的纵向褶线(15)，所说的侧壁部分(12)相互之间形成一个角β;和其中所说底部分(3，3a，3b)包括一个底支持面(4)，它有一个短于纵向延伸褶线(15，15a，15b)之间距离(b)的纵向尺寸(a)，当瓶子直立时，保持一个撑开所述瓶子的趋势。
5.权利要求1的瓶子，其中所述瓶体部分(2)的截面基本为矩形;并且其中所述纵向延伸褶线(15a)是预成型的，并向瓶外突出。
6.权利要求1的瓶子，其中瓶子的瓶体部分在横截面上基本为环形;并且其中所说纵向延伸褶线(15b)向外突出并预成型。
7.权利要求1的瓶子，其中由瓶子吹塑成型造成的在瓶体(2)上的接合线或缝(9)沿瓶子的纵向延伸，横穿所说的内底褶线(8)并至少接近纵向延伸褶线(15，15a，15b)之间的中部。
8.权利要求1的瓶子，其中所说的瓶体部分、瓶底部分和顶部分形成一整体部件;所说的纵向延伸褶线(15，15a，15b)汇入顶部分并形成圆褶线;并且其中一个鞍形部分横置在所述的通过底及纵褶线的同一平面内。
9.权利要求1的瓶子，其中所述的嘴与瓶子的中轴线同轴并形成有外螺纹(5)及一个向外延伸的直径缩小的圆嘴口部分(19)。
10.权利要求9的瓶子，其中缩小的直径小于瓶子最大尺寸(b)(从一个纵褶线到另一个纵褶线，并横跨瓶子纵轴线)的1/4，优选约1/6。
11.用于制造如权利要求7所述的吹塑成型的瓶子的两件式吹塑模具，所述的吹塑模具件在接合面(29)接合，通过瓶子的吹塑成型，形成所述的接合缝线(9)，所说的成型模具带有一个型腔，它包括一纵向延伸褶线(15′)以便在瓶子吹塑成型时形成所说的纵向延伸褶线。
12.减少如权利要求1所述的可压扁吹塑瓶子的体积的方法，包括下列步骤使瓶子内部与周围空气相通;将瓶子的底部、瓶体、顶部压向一起形成在底部靠近的平的两层结构，同时所述的向内延伸的V形褶部分(13)处于瓶底部的侧壁之间，所述的纵向褶线(15，15a，15b)形成瓶子的最外侧部分;压扁靠近顶部的瓶体部分，以形成基本上半壳形或半杯形的区域(30)，并且，封闭瓶嘴口(16，19)，以便防止周围空气在压扁瓶子之后进入，并防止瓶底及瓶体部分由于瓶子材料的弹性恢复而弹性张开。
全文摘要
用吹塑成型法制造的薄壁塑料瓶，预成型的瓶底3带有向内突出、V形截面、确定出长内底摺线8的褶部分13。内底摺线和沿瓶子纵向延伸的瓶体摺线15、15a、15b光滑汇合并同处于横过分模接合线9的一个平面内。瓶子的横截面可为环形、矩形或六边形，带有从瓶顶突出而直径缩小的瓶口，当沿接合线折叠瓶子时可挤出里面的空气，通过将瓶口气密地密封可将瓶子保持在很小的尺寸。
文档编号B29C49/48GK1050854SQ9010696
公开日1991年4月24日 申请日期1990年7月19日 优先权日1989年7月20日
发明者沃尔特·杜林 申请人:杜林有限公司