ES2322265T3

ES2322265T3 - Contenedor con estructura de base sensible a fuerzas producidas por el vacio.

Info

Publication number: ES2322265T3
Application number: ES04750969T
Authority: ES
Inventors: G. David Lisch; Kerry W. Silvers; Dwayne G. Vailliencourt
Original assignee: AMCOR Ltd; Amcor Pty Ltd
Current assignee: AMCOR Ltd; Amcor Pty Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2024-04-30
Also published as: BRPI0410631A; MXPA05012633A; WO2004106175A1; CA2526708A1; CA2526708C; KR20060031606A; EP1633640B1; NZ544001A; EP1633640A1; SI1633640T1; CN1822989A; AU2004242590A1; US20040232103A1; AU2004242590B2; JP2014184987A; CN100546879C; ATE427889T1; DK1633640T3; RU2318710C2; US6942116B2

Abstract

Contenedor de plástico (10) que tiene una parte de base (20) adaptada para la absorción de vacío, cuyo contenedor (10) comprende: una parte superior dotada de una embocadura (22) y una parte de cuerpo (18) que se extiende desde dicha parte superior a una base (20), cerrando dicha base (20) el fondo de dicho contenedor (10); cooperando dicha parte superior, dicha parte del cuerpo (18) y dicha base (20) para definir una cámara en la que se puede llenar el producto; incluyendo dicha base (20) un anillo de contacto (34) sobre el que dicho contenedor (10) puede quedar soportado sobre la superficie de soporte (38), una pared vertical (44) y una parte central (36); siendo dicha pared vertical (44) adyacente a dicho anillo de contacto (34) y circunscrita de modo general al mismo; estando definida dicha parte central (36), por lo menos en parte, por un saliente (40) situado sobre un eje longitudinal (50) de dicho contenedor (10) y extendiéndose un anillo de inversión (42) desde dicha pared vertical (44) y circunscribiendo dicho saliente (40), siendo desplazable dicho saliente (40) y dicho anillo de inversión (42) para compensar las fuerzas producidas por el vacío generadas dentro de dicho contenedor (10); en el que dicho anillo de inversión (42) define una parte conformada en forma de borde inferior saliente hacia dentro cuando dicho contenedor (10) es llenado y cerrado de forma estanca; caracterizado porque el anillo de inversión (42) tiene forma de S cuando es observado en sección, teniendo partes adyacentes de direcciones opuestas de curvatura cuando dicho contenedor (10) es formado inicialmente.

Description

Contenedor con estructura de base sensible a fuerzas producidas por el vacío.

La invención se refiere a un contenedor de plástico según el preámbulo de la reivindicación 1.

Dicho contenedor de plástico es conocido por el documento US 2002/074336 A1.

Si bien el contenedor de plástico conocido es adecuado para muchas aplicaciones, no puede llegar a cumplir con todas las exigencias de un contenedor de plástico de este tipo. En particular, el contenedor de plástico no siempre compensa las presiones producidas por el vacío que resultan de un llenado en caliente.

Numerosos artículos anteriormente suministrados en contenedores de vidrio están siendo suministrados en la actualidad en contenedores de material plástico, más específicamente de poliéster e incluso de manera más específica contenedores de polietilentereftalato(PET). Los fabricantes y los manipuladores, así como los consumidores, han reconocido que los contenedores de PET son ligeros, poco onerosos, reciclables y se pueden fabricar en grandes canti-
dades.

Los fabricantes suministran habitualmente contenedores de PET para diferentes artículos líquidos, tales como bebidas. Frecuentemente, estos productos líquidos tales como zumos, y bebidas isotónicas son llenados en contenedores mientras el producto líquido se encuentra a una temperatura elevada, de manera típica 68ºC-96ºC (155ºF-205ºF) y habitualmente de forma aproximada 85ºC (185ºF). Cuando se efectúa el envasado de esta manera, la temperatura elevada del artículo líquido es utilizada para esterilizar el contenedor en el momento de llenado. Este procedimiento es conocido como llenado en caliente. Los contenedores diseñados para resistir este proceso se conocen como contenedores de llenado en caliente o curados en caliente ("heat set").

El llenado en caliente es un procedimiento aceptable para artículos que tienen un elevado contenido ácido. No obstante, los artículos que no tienen un contenido ácido elevado deben ser procesados de manera distinta. A pesar de ello, los fabricantes y manipuladores de artículos con un contenido ácido no elevado desean efectuar el suministro de sus artículos también en contenedores de PET.

Para artículos sin elevado contenido ácido, la pasteurización y retorta constituyen el proceso de esterilización preferente. La pasteurización y retorta presentan un reto muy importante a los fabricantes de contenedores de PET por el hecho de que los contenedores curados en caliente no pueden resistir las exigencias de temperatura y tiempo requeridas en la pasteurización y retorta.

Ambos procesos de pasteurización y retorta, son procesos para cocción o esterilización del contenido de un contenedor después de que éste ha sido llenado. Ambos procedimientos incluyen el calentamiento del contenido del contenedor hasta una temperatura específica, usualmente por encima de unos 70ºC (aproximadamente 155ºF), durante un periodo de tiempo determinado (20-60 minutos). La retorta difiere de la pasteurización por el hecho de que se utilizan temperaturas más elevadas, tal como en la aplicación de presión exteriormente al contenedor. La presión aplicada exteriormente al contenedor es necesaria porque se utiliza frecuentemente un baño de agua caliente y la sobrepresión mantiene el agua, así como el líquido del artículo contenido en el contenedor, en forma líquida por encima de sus respectivas temperaturas de ebullición.

El PET es un polímero cristalizable, significando ello que se encuentra a disposición en forma amorfa o en forma semicristalina. La capacidad de un contenedor de PET de mantener su integridad material se refiere al porcentaje de PET del contenedor en forma cristalina, también conocido como "cristalinidad" del contenedor de PET. El porcentaje de cristalinidad se caracteriza como fracción de volumen por la ecuación:

1

en la que \rho es la densidad del material PET; \rho_{a} es la densidad del material PET puro amorfo (1,333 g/cc); y \rho_{c} es la densidad de material puro cristalino (1,455 g/cc).

La cristalinidad de un contenedor de PET se puede incrementar por proceso mecánico y por proceso térmico. El proceso térmico comporta la orientación del material amorfo para conseguir el endurecimiento por deformación. Este proceso comporta habitualmente el estirado de una preforma de PET a lo largo del eje longitudinal y la expansión de la preforma de PET a lo largo de un eje transversal o radial para formar un contenedor de PET. La combinación favorece lo que se conoce como orientación biaxial de la estructura molecular en el contenedor. Los fabricantes de contenedores de PET utilizan habitualmente procesos mecánicos para producir contenedores de PET que tienen aproximadamente 20% de cristalinidad en la pared lateral del contenedor.

El proceso térmico comporta el calentamiento del material (amorfo o semicristalino) para favorecer el crecimiento cristalino. En material amorfo, el proceso térmico de un material PET tiene como resultado una morfología esferoidal que interfiere con la transmisión de luz. En otras palabras, el material cristalino resultante es opaco, y por lo tanto, de manera general es poco deseable. No obstante, utilizado después de proceso mecánico, el proceso térmico tiene como resultado una cristalinidad más elevada y excelente transparencia para las partes del contenedor que tienen orientación molecular biaxial. El proceso térmico de un contenedor de PET orientado, que es conocido como curado térmico, incluye de manera típica el moldeo por soplado de una preforma de PET contra un molde calentado a una temperatura aproximada de 120ºC-130ºC (aproximadamente 248ºF-266ºF) y mantener el contenedor soplado contra el molde caliente durante unos tres (3) segundos. Los fabricantes de botellas de zumos de PET, que deben ser llenadas en caliente aproximadamente a 85ºC (185ºF), utilizan habitualmente curado térmico para producir botellas de PET que tienen una cristalinidad global del orden de 25-30%.

Después de su llenado en caliente, los contenedores de curado térmico son tapados y se dejan permanecer aproximadamente a una temperatura de llenado durante unos cinco (5) minutos. El contenedor, junto con el producto, es enfriado a continuación activamente, de manera que el contenedor lleno puede ser pasado a las operaciones de etiquetado, envasado y expedición. Después del enfriamiento, el volumen de líquido del contenedor se reduce. El fenómeno de retracción del producto tiene como resultado la creación de un cierto vacío dentro del contenedor. De modo general, las presiones de vacío dentro del contenedor son del orden de 1-300 mm/Hg. Si no se controla ni se compensa de otro modo, estas presiones de vacío tienen como resultado la deformación del contenedor, lo cual conduce o bien a un contenedor estéticamente no aceptable o a un contenedor que no es estable. De manera típica, las presiones de vacío han sido compensadas por la incorporación de estructuras en la pared lateral del contenedor. Estas estructuras son conocidas habitualmente como paneles de vacío. Los paneles de vacío están diseñados para deformarse hacia dentro bajo la acción de la presión de vacío de manera controlada, a efectos de eliminar deformaciones indeseables en la pared lateral del contenedor.

Si bien, las paneles de vacío han permitido que los contenedores resistan los efectos del proceso de llenado en caliente, presentan algunas limitaciones e inconvenientes. En primer lugar, no se puede conseguir un aspecto liso como el vidrio. En segundo lugar, durante el etiquetado, se aplica una etiqueta en forma de manguito o de tipo envolvente en el contenedor sobre los paneles de vacío. Frecuentemente, el aspecto de estas etiquetas sobre la pared lateral y paneles de vacío es tal que la etiqueta queda arrugada y no es lisa. Además, cuando se sujeta el contenedor, los paneles de vacío se perciben por debajo de la etiqueta, resultando en que la etiqueta es empujada hacia dentro de las diferentes ranuras y rebajes de los paneles de vacío.

Otros perfeccionamientos han conducido a la utilización de una geometría de pinzado en la pared lateral de los contenedores para ayudar a controlar la deformación del contenedor que resulta de las presiones de vacío. No obstante, similares limitaciones e inconvenientes existen con la geometría del pinzado de sujeción al igual que en los paneles de vacío.

Otra forma de conseguir que un contenedor de plástico de llenado en caliente logre los objetivos anteriormente descritos sin tener características estructurales de adaptación al vacío es por la utilización de la tecnología de dosificación de nitrógeno. Un inconveniente con esta tecnología, no obstante, es que las velocidades mínimas de línea que se pueden conseguir con la tecnología actual están limitadas a unos 200 contenedores por minuto. Estas velocidades lentas de la línea son raramente aceptables. Además, la uniformidad de la dosificación no se encuentra todavía a nivel tecnológico para conseguir una operativa eficaz.

En la solicitud de patente USA publicada nº 2002/0074336 se ha descrito un contenedor de plástico que tiene una parte de la base adaptada para absorción del vacío. La parte de la base comprende un anillo sobre el que está soportado el contenedor, una pared vertical y una parte rebajada. La parte rebajada está definida por una zona de la base que es plana y una zona de la base central. La zona plana de la base define una superficie saliente, como mínimo, del 45% del área superficial saliente del contenedor. La zona de la base plana es desplazable para adaptarse a las fuerzas de vacío dentro del contenedor.

Por lo tanto, existe una necesidad de un contenedor mejorado que pueda compensar las presiones de vacío que resultan del llenado en caliente, pero que imite el aspecto de un contenedor de vidrio dotado de paredes laterales sin una geometría sustancial, permitiendo un aspecto liso de cristal.

Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un contenedor de ese tipo.

De acuerdo con la invención, este objetivo se consigue por un contenedor de plástico según la reivindicación
1.

De acuerdo con ello, la presente invención da a conocer un contenedor de plástico que mantiene la integridad estética y mecánica durante la manipulación subsiguiente después de su llenado y enfriado a la temperatura ambiente, teniendo una estructura de base que permite la absorción significativa de las presiones de vacío por la base sin deformación indeseable en otras partes del contenedor. En un contenedor de vidrio, el contenedor no se desplaza, su estructura debe resistir todas las presiones y fuerzas. En un contenedor de bolsa, el contenedor se desplaza fácilmente y se adapta al producto. La presente invención es en cierto aspecto un mixto, disponiendo de zonas que se desplazan y zonas que no se desplazan. Como resultado, después de que la parte de la base del contenedor de plástico de la presente invención se desplaza o se deforma, el resto de la estructura del contenedor resiste cualesquiera y todas las presiones o fuerzas adicionales sin aplastamiento.

La presente invención comprende un contenedor de material plástico que tiene una parte superior, una parte de cuerpo o de pared lateral y una base. La parte superior puede comprender, pero no de forma necesaria, una abertura que define una embocadura del contenedor, una sección de terminación, una zona roscada y un anillo de soporte. La parte del cuerpo se extiende desde la parte superior hacia la base. La base comprende una parte central definida, por lo menos, parcialmente por un saliente central y un anillo de inversión. El saliente central y el anillo de inversión son desplazables para adaptarse a las fuerzas de vacío generadas dentro del contenedor.

Otras ventajas y beneficios que se pueden conseguir de la presente invención, quedarán evidentes por los técnicos en la materia a la que se refiere la presente invención, a partir de la siguiente descripción de la realización preferente y las reivindicaciones adjuntas, que se consideran juntamente con los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista en alzado de un contenedor de plástico según la presente invención, cuyo contenedor moldeado se encuentra vacío.

La figura 2 es una vista en alzado del contenedor de plástico según la presente invención, cuyo contenedor está cerrado y sellado.

La figura 3 es una vista en perspectiva inferior de una parte del contenedor de plástico de la figura 1.

La figura 4 es una vista inferior de una parte del contenedor de plástico de la figura 2.

La figura 5 es una sección del contenedor de plástico, según la línea de corte general 5-5 de la figura 3.

La figura 6 es una sección del contenedor de plástico según la línea de corte general 6-6 de la figura 4.

La siguiente descripción de las realizaciones preferentes tiene solamente carácter de ejemplo y no está destinado en modo alguno a limitar la invención o sus aplicaciones o utilizaciones.

Tal como se ha explicado en lo anterior, para compensar las fuerzas producidas por el vacío durante el enfriamiento del contenido dentro de un contenedor con curado térmico, se han dispuesto contenedores con una serie de paneles de vacío o puntos de sujeción por pinzado alrededor de sus paredes laterales. Los paneles de vacío y puntos de sujeción por pinzado se deforman hacia adentro bajo la influencia de las fuerzas de vacío e impiden deformaciones no deseadas en otros lugares del contenedor. No obstante, con los paneles de vacío y puntos de sujeción por pinzado, la pared lateral del contenedor no puede ser lisa o con aspecto de vidrio, la etiqueta superpuesta no es lisa y los usuarios perciben las paneles de vacío y los puntos de sujeción por pinzado cuando sujetan y recogen los contenedores.

En un contenedor sin paneles de vacío, se requiere una combinación de deformación controlada (por ejemplo, en la base o cierre) y de resistencia al vacío en el resto del contenedor. De acuerdo con ello, la presente invención da a conocer un contenedor de plástico que posibilita que su parte de la base se deforme y desplace fácilmente manteniendo simultáneamente una estructura rígida (es decir, contra el vacío interno) en el resto del contenedor. Por ejemplo, en un contenedor de plástico de 20 onzas (0,00059 m^{3}), el contenedor debe ser capaz de resistir aproximadamente 22 cc (22 ml) de desplazamiento de volumen. En el presente contenedor de plástico, la parte de la base resiste una parte mayoritaria de esta exigencia (es decir, aproximadamente 18,5 cc (18,5 ml). Las partes restantes del contenedor de plástico son capaces de resistir fácilmente el resto de este desplazamiento de volumen.

Tal como se ha mostrado en las figuras 1 y 2, un contenedor de plástico (10) según la invención, comprende una zona de acabado (12), un cuello alargado (14), una zona de escalón (16), una parte de cuerpo (18) y una base (20). El contenedor de plástico (10) ha sido diseñado específicamente para retener un cierto artículo durante un proceso térmico, tal como pasteurización o retorta a alta temperatura. El contenedor de plástico (10) puede ser utilizado asimismo para retener un artículo durante otros procesos térmicos.

El contenedor de plástico (10) de la presente invención es un contenedor orientado biaxialmente, moldeado por soplado, con una construcción unitaria a partir de un material de capa única o capas múltiples, tal como una resina de polietilentereftalato (PET). De manera alternativa, el contenedor de plástico (10) puede ser formado por otros métodos y a partir de otros materiales convencionales, incluyendo, por ejemplo, polietilen naftalato (PEN) y una mezcla o copolímero de PET/PEN. Los contenedores de plástico moldeados por soplado con una construcción unitaria a partir de materiales PET son conocidos y son utilizados en la técnica de los contenedores de plástico y su fabricación general de la presente invención se comprenderá fácilmente por un técnico ordinario en la materia.

La parte de acabado (12) del contenedor de plástico (10) comprende una parte que define una abertura o embocadura (22), una zona roscada (24) y un anillo de soporte (26). La abertura (22) permite que el contenedor de plástico (10) reciba un artículo mientras que la parte roscada (24) proporciona un medio de fijación de un cierre o caperuza de tipo roscado (28) (mostrado en la figura 2). Como alternativa, se pueden incluir otros dispositivos adecuados que se acoplan a la parte terminal (12) del contenedor de plástico (10). De acuerdo con ello, el cierre o caperuza (28) funciona acoplándose a la parte terminal (12) a efectos de proporcionar preferentemente un cierre hermético para el contenedor de plástico (10). El cierre o caperuza (28) está fabricado preferentemente a partir de un material plástico o metálico convencional en la industria de los cierres y por lo tanto, es adecuado para un proceso térmico subsiguiente, incluyendo pasteurización y retorta a alta temperatura. El anillo de soporte (26) puede ser utilizado para llevar u orientar la preforma (precursor del contenedor de plástico (10)) (no mostrado) durante las diferentes etapas de fabricación. Por ejemplo, la preforma puede ser soportada por el anillo de soporte (26), el anillo de soporte (26) puede ser utilizado para ayudar al posicionado de la preforma en el molde, o bien el anillo de soporte (26) puede ser utilizado por un consumidor final para transportar el contenedor de plástico (10).

El cuello (14) del contenedor de plástico (10) es alargado, posibilitando que el contenedor de plástico (10) resista las exigencias de volumen. Formada de manera integral con el cuello alargado (14) y extendiéndose hacia abajo con respecto al mismo se encuentra la zona escalonada (16). La zona escalonada (16) se fusiona y proporciona transición entre el cuello alargado (14) y la parte del cuerpo (18). La parte del cuerpo (18) se extiende hacia abajo desde la zona del escalón (16) a la base (20) y comprende paredes laterales (30). Dada la construcción específica de la base (20) del contenedor (10), las paredes laterales (30) para el contendor curado en caliente (10) están formadas sin disponer en las mismas paneles de vacío o puntos de sujeción por pinzado, siendo de forma general lisa y similar al vidrio. Se puede formar un contenedor significativamente más ligero al incluir paredes laterales que tienen paneles de vacío y/o puntos de sujeción por pinzado junto con la base (20).

La base (20) del contenedor de plástico (10) que se extiende de manera general desde la parte del cuerpo (18) comprende de manera general, una borde inferior saliente (32), un anillo de contacto (34) y una parte central (36). Tal como se ha mostrado en las figuras 5 y 6, el anillo de contacto (34) es la parte de la base (20) que establece contacto con unas superficies de soporte (38) sobre la que queda soportado el contenedor (10). En esas condiciones, el anillo de contacto (34) puede ser una superficie plana o una línea de contacto que se circunscribe de manera general, de forma continua o intermitente, con la base (20). La base (20) funciona cerrando la parte inferior del contenedor de plástico (10) y junto con el cuello alargado (14), la zona de escalón (16) y la parte del cuerpo (18) para retener el artículo.

El contenedor de plástico (10) es preferentemente curado térmicamente de acuerdo con el proceso anteriormente mencionado u otros procesos convencionales de curado térmico. Para compensar las fuerzas producidas por el vacío y permitir la omisión de paneles de vacío y puntos de sujeción por pinzado en la parte del cuerpo (18) del contenedor (10), la base (20) de la presente invención adopta una construcción nueva e innovadora. De manera general, la parte central (36) de la base (20) está dotada de un saliente central (40) y de un anillo de inversión (42). Además, la base (20) comprende una pared o borde circunferencial, vertical (44) que forma transición entre el anillo de inversión (42) y el anillo de contacto (34).

Tal como se ha mostrado en las figuras 1-6, el saliente central (40), cuando se observa en sección, tiene en general la forma de un cono truncado con una superficie superior (46) que de modo general es sustancialmente paralela a la superficie de soporte (38) y a la superficie lateral (48) que son en general planas y con pendiente hacia arriba, hacia un eje central longitudinal (50) del contenedor (10). La forma exacta del saliente central (40) puede variar notablemente dependiendo de diferentes criterios de diseño. No obstante, de manera general, el diámetro del saliente central (40) es como máximo 30% del diámetro total de la base (20). El saliente central (40) se encuentra de manera general en el lugar en que está dispuesta la entrada de la preforma en el molde y es la parte de la base (20) del contenedor (10) que no está sustancialmente orientada.

Tal como se ha mostrado en las figuras 3 y 5, cuando es formado inicialmente el anillo de inversión (42) es moldeado en forma de anillo que rodea por completo y circunscribe el saliente central (40) teniendo un radio gradual. Una vez formado, el anillo de inversión (42) sobresale hacia fuera, por debajo de un plano en el que descansaría la base (20) si fuera plana. Cuando se observa en sección (ver figura 5), el anillo de inversión (42) tiene una forma general de S. La transición entre el saliente central (40) y el anillo de inversión adyacente (42) debe ser rápida a efectos de favorecer la orientación cerca del saliente central (40) en el mayor grado posible. Esto sirve principalmente, para asegurar un grosor de paredes mínimo para el anillo de inversión (42) de la base (20). De manera típica, el grosor de pared del anillo de inversión (42) se encuentra aproximadamente entre 0,008 pulgadas (0,203 mm) aproximadamente hasta 0,025 pulgadas (0,635 mm) aproximadamente. El grosor de pared del anillo de inversión (42) debe ser suficientemente delgado para permitir que el anillo de inversión (42) sea flexible y que funcione de manera adecuada. En un punto a lo largo de su forma circundante, el anillo de inversión (42) puede tener de manera alternativa una pequeña indentación que no se ha mostrado pero que es bien conocida en la técnica, adecuada para recibir una garra que facilita la orientación del contenedor alrededor del eje central longitudinal (50) durante una operación de etiquetado.

La pared o borde circunferencial (44) que define la transición entre el anillo de contacto (34) y el anillo de inversión (42) es una pared vertical de 0,030 pulgadas (0,762 mm) aproximadamente hasta 0,180 pulgadas (4,572 mm) aproximadamente de altura para un diámetro de la base del contenedor de 2,75 pulgadas (69,85 mm), aproximadamente de 0,050 pulgadas (1,27 mm) hasta aproximadamente 0,325 pulgadas (8,255 mm) de altura para un diámetro de la base del contenedor de 5 pulgadas (127 mm) o de proporciones similares y se observa en disposición general paralela al eje longitudinal central (50) del contenedor (10). Si bien la pared circunferencial o borde (44) no es necesario que sea exactamente paralelo al eje longitudinal central (50), se debe observar que la pared circunferencial o borde (44) es una estructura claramente identificable entre el anillo de contacto (34) y el anillo de inversión (42). La pared circunferencial o borde (44) proporciona resistencia a la transición entre el anillo de contacto (34) y el anillo de inversión (42). Esta transición debe ser brusca a efectos de hacer máxima la resistencia local y también para formar una estructura geométri-
camente rígida. La resistencia localizada resultante aumenta la resistencia a la formación de arrugas en la base (20).

Cuando se forma inicialmente, el saliente central (40) y el anillo de inversión (42) permanecen tal como se ha descrito en lo anterior y se ha mostrado en las figuras 1, 3 y 5. De acuerdo con ello, una vez moldeado, la dimensión (52) medida entre una parte superior (54) del anillo de inversión (42) y la superficie de soporte (38) es mayor o igual a la dimensión (56) medida entre la parte baja (58) del anillo de inversión (42) y la superficie de soporte (38). En el llenado, la parte central (36) de la base (20) y el anillo de inversión (42) se deformarán o flexionarán ligeramente hacia abajo, hacia la superficie de soporte (38) bajo la acción de la temperatura y del peso del producto. Como resultado de ello, la dimensión (56) pasa a ser casi cero, es decir, la parte inferior (58) del anillo de inversión (42) se encuentra prácticamente en contacto con la superficie de soporte (38). Después del tapado, estanqueización y enfriamiento, tal como se ha mostrado en las figuras 2, 4 y 6, el saliente central (40) y el anillo de inversión (42) son levantados o estirados hacia arriba, desplazando volumen, como resultado de las fuerzas producidas por el vacío. En esta posición, el saliente central (40) retiene de manera general la forma cónica truncada en sección transversal con la superficie superior (46) del saliente central (40) que permanece sustancialmente paralela a la superficie de soporte (38). No obstante, el anillo de inversión (42) es incorporado en la parte central (36) de la base (20) y desaparece virtualmente pasando a tener una forma más cónica. De acuerdo con ello, en el tapado, cierre estanco y enfriamiento del contenedor (10), la parte central (36) de la base (20) muestra una superficie más cónica con superficie (60) que son planas en general y presentan una pendiente hacia arriba, hacia el eje central longitudinal (50) del contenedor (10), tal como se ha mostrado en la figura 6. Esta forma cónica y la superficie de forma general plana (60) se pueden definir según un ángulo (62) de 0º a 15º aproximadamente con respecto a un plano horizontal o a la superficie de soporte (38). Cuanto mayor es la dimensión (52) y menor la dimensión (56), mayor es el desplazamiento de volumen que se puede
alcanzar.

La magnitud o volumen que desplaza la parte central (36) de la base (20) depende también del área superficial proyectada de la parte central (36) de la base (20) en comparación con el área superficial total proyectada de la base (20). A efectos de eliminar la necesidad de disponer paneles de vacío o puntos de pinzado en la parte del cuerpo (18) del contenedor (10), la parte central (36) de la base (20) está dotada de un área superficial proyectada de aproximadamente 55% y preferentemente superior a aproximadamente 70% del área superficial proyectada total de la base (20). Tal como se ha mostrado en la figura 5, las longitudes lineales proyectadas relevantes a través de la base (20) se identifican por A, B, C_{1} y C_{2}. El área superficial total proyectada de la base (20) (PSA_{A}) queda definida por la ecuación:

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De acuerdo con ello, para un contenedor que tiene un diámetro de base de 2,75 pulgadas (69,85 mm), el área superficial total proyectado (PSA_{A}) es de 5,94 pulgadas^{2} (150,88 mm^{2}). El área superficial proyectada de la parte central (36) de la base (20) (PSA_{B}) es definido por la ecuación:

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en la que B= A-C_{1}-C_{2}. Para un contenedor que tenga un diámetro de la base de 2,75 pulgadas (69,85 mm), la longitud del borde saliente inferior (32) (C_{1} y C_{2}) se encuentra en general en el intervalo de 0,030 pulgadas (0,762 mm) hasta 0,36 pulgadas (9,144 mm). De acuerdo con ello, la dimensión B se encuentra en general en el intervalo de 2,03 pulgada (51,56 mm) hasta 2,69 pulgadas (68,33 mm) aproximadamente. Por lo tanto, el área superficial proyectada para la parte central (36) de la base (20) (PSA_{B}) se encuentra en general en el intervalo de 3,23 pulgadas^{2} (82,04 mm^{2}) hasta 5,68 pulgadas^{2} (144,27 mm^{2}). Por lo tanto, a título de ejemplo, el área superficial proyectada de la parte central (36) de la base (20) (PSA_{B}) para un diámetro de la base de 2,75 pulgadas (69,85 mm) se encuentra en general en el intervalo de 54% a 96% aproximadamente del área superficial proyectada total de la base (20) (PSA_{A}). Cuanto mayor sea este porcentaje, mayor es la magnitud del vacío que puede compensar el contenedor (10) sin deformación indeseable en otras zonas de dicho contenedor (10).

La presión actúa de manera uniforme en el interior del contenedor de plástico que se encuentra sometido a vacío. La fuerza, no obstante, será distinta dada la geometría (es decir, área superficial). Por lo tanto, la presión en un contenedor que tiene sección transversal cilíndrica se define por la ecuación:

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en la que F representa la fuerza en libras y A representa el área en pulgadas cuadradas. Tal como se ha mostrado en la figura 1, el diámetro de la parte central (36) de la base (20) está identificado como d_{1}. Simultáneamente, el diámetro de la parte (18) del cuerpo se ha designado como d_{2}. Continuando con la figura 1, la altura de la parte (18) del cuerpo desde la base de la zona del escalón (16) en la parte superior del borde inferior saliente (32), área del panel de etiquetado lisa del contenedor de plástico (10) se ha designado como I. Tal como se ha indicado en lo anterior, es bien sabido que las formas geométricas añadidas (por ejemplo, nervios) en la parte del cuerpo (18) tendrán un efecto de mayor rigidez. El análisis siguiente considera solamente estas partes del contenedor que no tienen esta
geometría.

De acuerdo con lo anterior, la presión asociada a la parte central (36) de la base (20) (P_{B}) se define por la ecuación:

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en la que F_{1} representa la fuerza ejercida sobre la parte central (36) de la base (20) y, A_{1} = \frac{\pi d_{1}{}^{2}}{4}, el área asociada con la parte central (36) de la base (20). De manera similar, la presión asociada por la parte del cuerpo (18) (P_{BP}) se define por la ecuación:

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en la que F_{2} representa la fuerza ejercida sobre la parte del cuerpo (18) y A_{2}= \pid_{2}l, el área asociada con la parte del cuerpo (18). Por lo tanto, la proporción de fuerza entre la fuerza ejercida sobre la parte (18) del cuerpo del contenedor (10) en comparación con la fuerza ejercida sobre la parte central (36) de la base (20) se define por la ecuación:

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Para conseguir un rendimiento óptimo, la proporción de fuerzas indicada debe ser menor de 10, siendo lo más deseable las proporciones de valores más bajos.

Tal como se ha indicado en lo anterior, la diferencia en los grosores de pared entre la base (20) y la parte (18) del cuerpo del contenedor (10) es también importante. El grosor de pared de la parte (18) del cuerpo debe ser suficientemente grande para permitir que el anillo de inversión (42) flexione de manera adecuada. Al aproximarse la proporción de fuerzas antes mencionada al valor (10), el grosor de pared en la base (20) del contenedor (10) debe ser mucho menor que el grosor de pared de la parte (18) del cuerpo. Dependiendo de la geometría de la base (20) y de la magnitud de fuerza requerida para permitir la flexión apropiada del anillo de inversión (42), es decir, la facilidad de movimiento, el grosor de pared de la parte (18) del cuerpo debe ser, como mínimo, 15%, como promedio, superior al grosor de pared de la base (20). Se requiere una diferencia más elevada si el contenedor debe resistir fuerzas superiores por la fuerza requerida para provocar inicialmente la flexión del anillo de inversión (42) o para compensar las fuerzas adicionales aplicadas una vez que se ha terminado el movimiento de la base (20).

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La siguiente tabla es ilustrativa de numerosos contenedores que muestran los principios y conceptos antes descritos.

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En todos los ejemplos ilustrativos anteriores las bases del contenedor funcionan como mecanismo de deformación principal del contenedor. Adicionalmente, al aumentar la proporción de fuerzas, el grosor de pared de la base requerido disminuye. Además, el grosor de pared de la parte del cuerpo (18) en comparación con el grosor de pared de la base (20) depende en parte de las proporciones de fuerzas y de la geometría del contenedor. Se puede realizar un análisis similar para contenedores que tengan secciones no cilíndricas (es decir, "tround" o cuadrada) con resultados similares.

De acuerdo con ello, la geometría conformada en forma general de S, curvada, flexible y delgada del anillo de inversión (42) de la base (20) del contenedor (10) permite un mayor volumen de desplazamiento con respecto a contenedores que tienen una base sustancialmente plana.

En una realización alternativa, a efectos de mejorar la estética, el reborde inferior saliente no tiene conicidad hacia fuera. En este contenedor, la parte del cuerpo, reborde inferior y base se corresponden entre si de manera más regular y uniforme. El contenedor en esta realización alternativa proporciona una impresión visual más convencional.

En otra realización alternativa, a efectos de mejorar la funcionalidad, el contenedor comprende un reborde inferior más saliente. Bajo la acción de la presión de vacío, el reborde inferior inclinado hacia fuera se deforma imperceptiblemente hacia dentro, aumentando la capacidad de desplazamiento de volumen del contenedor y reforzando adicionalmente el borde externo de la base del contenedor.

Si bien, la descripción anterior constituye la realización preferente de la presente invención, se observará que la invención es susceptible de modificaciones, variaciones y cambios sin salir del ámbito apropiado y significado razonable de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Contenedor de plástico (10) que tiene una parte de base (20) adaptada para la absorción de vacío, cuyo contenedor (10) comprende:

: una parte superior dotada de una embocadura (22) y una parte de cuerpo (18) que se extiende desde dicha parte superior a una base (20), cerrando dicha base (20) el fondo de dicho contenedor (10); cooperando dicha parte superior, dicha parte del cuerpo (18) y dicha base (20) para definir una cámara en la que se puede llenar el producto; incluyendo dicha base (20) un anillo de contacto (34) sobre el que dicho contenedor (10) puede quedar soportado sobre la superficie de soporte (38), una pared vertical (44) y una parte central (36); siendo dicha pared vertical (44) adyacente a dicho anillo de contacto (34) y circunscrita de modo general al mismo; estando definida dicha parte central (36), por lo menos en parte, por un saliente (40) situado sobre un eje longitudinal (50) de dicho contenedor (10) y extendiéndose un anillo de inversión (42) desde dicha pared vertical (44) y circunscribiendo dicho saliente (40), siendo desplazable dicho saliente (40) y dicho anillo de inversión (42) para compensar las fuerzas producidas por el vacío generadas dentro de dicho contenedor (10);

en el que dicho anillo de inversión (42) define una parte conformada en forma de borde inferior saliente hacia dentro cuando dicho contenedor (10) es llenado y cerrado de forma estanca;

caracterizado porque el anillo de inversión (42) tiene forma de S cuando es observado en sección, teniendo partes adyacentes de direcciones opuestas de curvatura cuando dicho contenedor (10) es formado inicialmente.

2. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicha pared vertical (44) es de forma general paralela a dicho eje longitudinal (50) de dicho contenedor (10).

3. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicha pared vertical (44) es inmediatamente adyacente a dicho anillo de contacto (34).

4. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicha pared vertical (44) efectúa transición desde dicho anillo de contacto (34) en una esquina sustancialmente aguda.

5. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicha pared vertical (44) tiene una altura mínima de 0,030 pulgadas (0,762 mm).

6. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicha pared vertical (44) tiene una altura aproximada de 0,180 pulgadas (4,572 mm).

7. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicha parte del cuerpo (18) comprende una pared lateral sustancialmente lisa (30).

8. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicho anillo de inversión (42) tiene un grosor de pared comprendido aproximadamente entre 0,008 pulgadas (0,203 mm) y 0,025 pulgadas (0,635 mm).

9. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que la proporción entre la fuerza ejercida sobre dicha base (20) en comparación con la fuerza ejercida sobre dicha parte del cuerpo (18) es menor de 10.

10. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicha parte del cuerpo (18) tiene un grosor de pared y dicha base (20) tiene un grosor de pared, siendo el grosor de pared de la parte del cuerpo (18), como mínimo, 15% superior al grosor de pared de dicha base (20).

11. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicho saliente central (40) tiene un diámetro igual, como máximo, al 30% del diámetro total de dicha base (20).

12. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicho anillo de inversión (42) tiene una primera parte (54) y una segunda parte (58), de manera que una primera distancia (52) entre dicha primera parte (54) y dicha superficie de soporte (38) es superior a la segunda distancia (56) entre dicha segunda parte (58) y dicha superficie de soporte (38).

13. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicho saliente (40) tiene una forma general de cono truncado en sección.

14. Contenedor (10), según la reivindicación 1, en el que dicho saliente (40) tiene una superficie superior (46) que es paralela en general a dicha superficie de soporte (38) cuando dicho contenedor (10) es formado y después de que dicho contenedor (10) es llenado y cerrado de forma estanca.