ES2602135T3

ES2602135T3 - Base petaloide para recipiente autosoportado y recipiente para el mismo

Info

Publication number: ES2602135T3
Application number: ES11717204.9T
Authority: ES
Inventors: Mikael Quasters
Original assignee: Petainer Lidkoeping AB
Current assignee: Petainer Lidkoeping AB
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2017-02-17
Anticipated expiration: 2031-04-06
Also published as: WO2011124626A3; RU2012147015A; JP5641267B2; EP2555984A2; CN103003161B; JP2013523549A; GB2479451A; UA109276C2; ZA201208013B; RU2598995C9; GB201005717D0; HUE033351T2; PT2555984T; WO2011124626A2; EP2555984B1; US20130062306A1; AU2011237887A1; RU2598995C2; CN103003161A; DK2555984T3

Abstract

Una base (14) petaloide de un recipiente (10) autosoportado moldeado por soplado, la base (14) tiene un contorno de base subyacente esferoidal y una pluralidad de formaciones (16) de pata esferoidal que interrumpen y se proyectan desde el contorno de la base subyacente para definir una pluralidad correspondiente de patas (16); caracterizado porque : Las formaciones (16) de pata se irradian desde la protuberancia (18) central; Las formaciones (16) de pata son ovoides; Las formaciones (16) de pata tienen respectivos ejes (20) longitudinales, cuyos ejes descansan en planos que se extienden radialmente desde el eje (12) central de la base, en donde: los ejes (20) longitudinales de las formaciones de pata se extienden hacia afuera y hacia arriba en relación cónica desde el eje (12) central de la base.

Description

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DESCRIPCION

Base petaloide para recipiente autosoportado y recipiente para el mismo.

Esta invencion se relaciona con recipientes autosoportados, mas especlficamente con una base petaloide, de acuerdo al preambulo de la reivindicacion 1, para tal recipiente. Tales recipientes pueden ser moldeados por soplado de material plastico tal como tereftalato de polietileno (PET).

Como se entendera en la tecnica, el termino generico “PET” incluye composiciones que contienen predominantemente tereftalato de polietileno, pero tambien puede incluir otros materiales. Por ejemplo, una composition adecuada puede comprender aproximadamente 95% de tereftalato de polietileno y 5% de nylon. Como es conocido en la tecnica, estos materiales se pueden mezclar, o suministrar en diferentes capas, por ejemplo por via de moldeo o sobremoldeo de inyeccion multicapa.

Los recipientes PET moldeados por soplado han sido largamente utilizados como botellas para bebidas. Mas recientemente, se ha propuesto el uso de ellos como barriletes para transportar, almacenar y suministrar bebidas tales como cerveza. Un ejemplo de tal barrilete es el descrito en el documento WO2007/064277.

El ejemplo de la WO2007/064277 se da solo para referencia de antecedente solamente: el amplio concepto de esta invencion no esta limitado a ningun uso, materia o metodo de elaboration particular de un recipiente. Sin embargo, la invencion tiene ventajas particulares en el contexto de recipientes moldeados por soplado de pared delgada del tipo apto para ser elaborado de PET. Es en este contexto que la invencion se describira en esta especificacion.

Al comienzo los recipientes PET tenlan una base hemisferica plana y se haclan autosoportantes mediante la union de una base separada moldeando la base. Mientras que una base hemisferica es simple, ligera y fuerte en aislamiento, la adicion de la base separada moldeada incrementa los costes de material y de production y puede impedir el reciclamiento.

Para hacer un recipiente PET autosoportante sin recurso de una base separada moldada, es ahora bien conocido suministrar el recipiente con una base petaloide moldeada integralmente.

El termino “petaloide” se refiere a una forma de base multipata cuyas patas se disponen en una disposition angularmente espaciada alrededor de la base, la forma resultante se asemeja a petalos de una flor cuando se ve desde abajo del recipiente en uso. El recipiente usualmente tiene una pared lateral cillndrica de section transversal horizontal circular, en cuyo caso las patas tlpicamente descansan en un clrculo de contacto que es concentrico y cuyo diametro es mas pequeno que la seccion transversal circular de la pared lateral. Las patas actuan juntas para suministrar un soporte multipunto estable para el recipiente.

Existe una presion continua en la tecnica de recipientes para reducir el material y los costes de produccion y para facilitar el reciclamiento. No solo esto condujo a la adoption de recipientes de una pieza con bases petaloides, sino que continuan los esfuerzos por mejorar la base petaloide de tal manera que los recipientes se puedan producir mas economicamente aunque aun comportandose confiablemente durante almacenamiento, transporte y uso. Es particularmente deseable reducir la cantidad de material necesaria para darle al recipiente suficiente integridad y estabilidad para uso comercial. Aun un pequeno ahorro de material por recipiente tiene un efecto masivo sobre el coste de produccion cuando se reproduce a traves de potencialmente decenas a miles de millones de recipientes por ano.

La correcta compensation entre la cantidad de material utilizado y la integridad del recipiente es especialmente importante cuando el recipiente se va a utilizar como un recipiente presurizado. Por ejemplo, el recipiente se puede utilizar para almacenar, transportar y suministrar bebidas efervescentes tales como la cerveza. La bebida misma puede ser carbonatada, o se puede inyectar un gas propulsor dentro del recipiente a presion superatmosferica para forzar la bebida hacia afuera del recipiente. Tal recipiente requiere soportar estas presiones internas bajo un rango de condiciones ambientales. Ademas de soportar las presiones internas, el recipiente requiere sobrevivir al manejo rudo durante el transporte del recipiente.

El documento W02006/000408 A1 describe un recipiente con una pared ovoide o cillndrica y un tipo de fondo hemisferico que continua esa pared desde la cual se originan las patas espaciadas una de la otra. La proportion del peso de la pared al peso de la parte inferior es de al menos 4.

Es contra este antecedente que la presente invencion se ha vislumbrado. Desde un aspecto, la invencion reside en una base petaloide de un recipiente autosoportante moldeado por soplado, la base tiene un contorno de base subyacente esferoide y una pluralidad de formaciones de pata esferoide que se interrumpen y proyectan desde el contorno de la base subyacente para definir una pluralidad correspondiente de patas, en donde las formaciones de pata se irradian desde una protuberancia central y las formaciones de pata son ovoides. Para definir las patas con el uso mlnimo de material, las formaciones de pata alargada tienen respectivos ejes longitudinales, cuyos ejes descansan en planos que

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se extienden radialmente desde un eje central de la base. Aquellos ejes de las formaciones de pata se extienden adecuadamente hacia afuera y hacia arriba en relacion conica desde el eje central de la base.

Ya que las patas son esferoides, se entendera que su contacto con la superficie plana sobre la cual la base puede descansar es por via de una superficie convexa. Preferiblemente, por lo tanto, el contacto entre una pata dada y esa superficie plana es por via de un punto sobre la superficie curvada de esa pata. Para maximizar la capacidad y la resistencia del recipiente aunque minimizando el uso de material, el contorno de base subyacente es preferiblemente hemisferico de manera sustancial. El contorno puede, por ejemplo, ser aquel de un esferoide achatado cuyos ejes polares coinciden con el eje central de la base. Por razones similares, las formaciones de pata son ovoides (parcialmente en forma de huevo), en cuyo caso los puntos de contacto de las patas son mas convenientemente definidos por la parte mas amplia de la seccion transversal de cada formacion de pata que esta descentrada hacia adentro hacia un extremo interior de la formacion de pata. En otras palabras, las formaciones de pata se ahusan en una mayor proporcion en sus porciones radialmente externas que en sus porciones radialmente internas con respecto al eje central de la base.

Preferiblemente, la base comprende formaciones, tales como formaciones de pata, cuyas formas son sustancialmente simetricas rotacionalmente alrededor de un eje. Por ejemplo, las formas tales como esferoides, elipsoides y ovoides que definen las formaciones de pata son preferiblemente rotacionalmente simetricas de manera sustancial alrededor de un eje. De manera ventajosa, si estas formas que conforman la base son rotacionalmente simetricas, el material utilizado para formar estas estructuras se pueden minimizar. Al mismo tiempo la capacidad interna de la base, as! como tambien su resistencia se puede maximizar.

Cada formacion de pata puede tener una interseccion ellptica, preferiblemente aovada con el contorno de la base subyacente. Para reducir la concentracion de la tension, la interseccion es preferiblemente de seccion transversal concava.

Para fortalecer la base, las formaciones de pata se irradian desde una protuberancia central. Esa protuberancia puede ser aproximadamente poligonal, con un numero de lados que correspondan al numero de formaciones de pata.

Las formaciones de pata son adecuadamente separadas por valles, que pueden por ejemplo irradiarse desde los apices de la protuberancia poligonal para minimizar el uso de material.

En la vista de planta, cada formacion de pata puede tener una region central agrandada desde la cual la formacion de pata se ahusa hacia adentro a traves de una porcion interna a un extremo interno. En ese caso, las porciones internas de las formaciones de pata descansan adecuadamente en relacion segmentada alrededor de la base. Para minimizar el uso de material, se prefiere que en la vista de planta, cada formacion de pata se ahuse desde la region central agrandada hacia afuera a traves de una porcion exterior a un extremo exterior de la formacion de pata.

El concepto inventivo se extiende a un recipiente moldeado por soplado tal como un barrilete o una botella que tiene la base de la invencion. El recipiente se construye mediante moldear por soplado una preforma idealmente hecha de PET.

Preferiblemente, cuando el material utilizado es PET, el recipiente tiene una proporcion de resistencia promedio a la presion al uso de material mayor de 3 MPa /kg. Mas preferiblemente, la proporcion de resistencia promedio a la presion al uso de material es mayor de 3.75 MPa/kg. Tambien, preferiblemente, el recipiente tiene una proporcion de capacidad

a uso de material mayor de 40 litros/kg. Mas preferiblemente, el recipiente tiene una proporcion de capacidad a uso de

material sobre los 80 litros/kg.

Con el fin de que la invencion pueda ser mas facilmente entendida se hara referencia ahora, por via de ejemplo, a los dibujos que la acompanan en los cuales:

La Figura 1 es una vista de planta desde la parte inferior del recipiente que tiene una base petaloide de acuerdo con la invencion;

La Figura 2 es una vista lateral de la base petaloide del recipiente mostrado en la Figura 1;

La Figura 3 es una vista lateral en seccion de la base petaloide del recipiente mostrado en la Figura 1;

Las Figuras 4 (a), 4(b) y 4(c) son, respectivamente, una vista de planta de la parte inferior, una vista lateral y una vista en perspectiva de un recipiente que tiene una base como se muestra en las figuras 1 a 3, cuya realization en este ejemplo es como una botella con una capacidad de 0.33 litros;

Las Figuras 5(a), 5(b) y 5(c) son, respectivamente una vista de planta de la parte inferior, una vista lateral y una vista en perspectiva de otro recipiente que tiene una base como se muestra en las figuras 1 a 3, cuya realizacion en este ejemplo es como un barrilete con una capacidad de 20 litros;

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Las Figuras 6(a), 6(b) y 6(c) son, respectivamente, una vista de planta de la parte inferior, una vista lateral y una vista en perspectiva de otro recipiente que tiene una base de acuerdo con la invencion, cuyas realizaciones en este ejemplo es como una botella con una capacidad de 1.5 litros, la base de este ejemplo es una variante que tiene 7 patas:

La Figura 7 es una vista de planta de la parte inferior del recipiente como se muestra en la Figura 1, marcada en este caso con las llneas de seccion referidas en las figuras 8 y 9;

La Figura 8 es una vista en seccion parcial agrandada a traves de la base petaloide del recipiente de la Figura 7, tomada a lo largo de la llnea de seccion VIII-VIII;

La Figura 9 es una vista lateral en seccion parcial agrandada a traves de la base petaloide del recipiente de la Figura 7, tomada a lo largo de la llnea de seccion IX-IX;

La Figura 10 es una vista lateral de un recipiente que tiene una base petaloide de 5 patas como se muestra en las Figuras 1 a 3, cuya realizacion en este ejemplo es como un barrilete que tiene una pared lateral no cillndrica, y de una capacidad de 18 litros;

La Figura 11 es una vista lateral de una preforma de plastico para moldeo por soplado en un barrilete con capacidad de 18 litros como se muestra en la Figura 10; y

La Figura 12 es una vista lateral en seccion agrandada de la base del recipiente como se muestra en la Figura 3, junto con el tubo que suministra bebida dentro del recipiente.

En referencia primeramente a las Figuras 1 y 2 de los dibujos, el recipiente 10 en este ejemplo de la invencion comprende un cuerpo hueco de PET moldeado por soplado. El cuerpo del recipiente 10 es de seccion horizontal circular, el radio de ese clrculo se extiende ortogonalmente desde un eje 12 longitudinal central que se extiende centralmente a traves de la base 14 cerrada del recipiente 10. Por encima de la base 14, pero no mostrada en las Figuras 1 y 2, esta una pared lateral sustancialmente cillndrica remontada por una porcion de cuello. La pared lateral es integral y termina en su extremo inferior en la base 14; a su vez, la pared lateral es integral y termina en su extremo superior en la porcion de cuello en la parte superior del recipiente 10.

La forma fundamental y subyacente de la base 14 es un hemisferio ligeramente aplanado, ese hemisferio es rotacionalmente simetrico alrededor del eje 12 longitudinal central del recipiente 10. Mas generalmente, la forma subyacente de la base 14 es un esferoide achatado, que es un elipsoide rotacionalmente simetrico que tiene un diametro sobre su eje polar (que coincide con el eje 12 longitudinal central) que es mas corto que el diametro del circulo ecuatorial cuyo plano lo corta. Esta forma aproximadamente hemisferica maximiza la resistencia a la presion interna, reduce las concentraciones de tension para resistir el agrietamiento, y tambien maximiza el volumen interno aunque minimizando el uso de material.

De acuerdo con la invencion, la base 14 ademas incluye patas como burbujas integralmente moldeadas dispuestas en una disposicion petaloide alrededor de la base, las patas son definidas en este ejemplo por 5 formaciones 16 de pata ovoide hueca que se irradian equiangularmente desde una protuberancia 18 convexa generalmente pentagonal relativamente poco profunda sobre el eje 12 longitudinal central. Mas generalmente, las formaciones 16 de pata son elipsoides alargados en la forma de esferoides prolatos, un esferoide prolato es un esferoide cuyo diametro a lo largo de su eje polar es mayor que su diametro ecuatorial.

Los ejes 20 polares de las formaciones 16 de pata esferoidal se extienden hacia afuera y hacia arriba en planos radialmente dispuestos equiangularmente espaciados desde el eje 12 longitudinal central del recipiente 10. Asl, los ejes 20 polares de las formaciones 16 de pata (ver Figura 2) descansan en una superficie frustoconica virtual que rodea el eje 12 longitudinal central.

Los pares circunferencialmente adyacentes de las formaciones 16 de pata son separados por valles 22 que se irradian equiangularmente desde los apices 24 de la protuberancia 18 central pentagonal. Los pisos del valle siguen la forma esferoide de la base 14 y abren en sus extremos exteriores a una porcion exterior de la base 14 que descansa radialmente hacia afuera mas alla de las formaciones 16 de pata. Adicionalmente, cada formacion 16 de pata y la protuberancia 18 central se unen por via de una porcion de transition que se curva suavemente sin transiciones o discontinuidades distintas. Asl, como se muestra en la Figura 3, una formacion 16 de pata, la porcion de transicion que se curva suavemente y la protuberancia 18 central juntas definen la seccion transversal sinuosa.

Tambien como se muestra en la Figura 3, la protuberancia 18 central convexa tiene un radio de curvatura r que es mas pequeno que el radio general de curvatura R de la base 14 esferoidal: asl R< r, mas aun, la protuberancia 18 central convexa se extiende a un nivel mas alla - y asl, en uso, por debajo - del apice mas bajo del contorno de la base subyacente. Tambien, la protuberancia 18 central convexa se extiende a un nivel dentro - y asl, en uso por encima - de la extension de las formaciones 16 de pata.

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Las formaciones 16 de pata sobresalen hacia afuera desde el contorno esferoidal subyacente de la base 14 en virtud de una pared convexa ovoide. La pared convexa de cada formacion 16 de pata esta rodeada por una zona 26 de transicion concava en la forma de un anillo aovado. La zona 26 de transicion se extiende suavemente hacia la pared esferoidal de la base con un radio grande de curvatura para reducir la concentracion de tension y de esta manera minimizar el agrietamiento por tension. Las zonas 26 de transicion de las formaciones 16 de pata circunferencialmente adyacentes definen parcialmente el valle 22 entre aquellas formaciones 16 de pata.

Cada formacion 16 de pata es generalmente ellptica (en este ejemplo, aovada) en la vista de planta inferior, que alcanza un ancho maximo en una region 28 central agrandada entre su extremo 30 interior y su extremo 32 exterior. Asl, cada formacion de pata 16 se ahusa en direcciones opuestas desde la parte mas amplia de la region 28 central. A lo largo de una porcion 34 interior que se mueve hacia adentro hacia el eje 12 longitudinal central al extremo 30 interior; y a lo largo de una porcion 36 exterior que se mueve hacia afuera alejandose del eje 12 longitudinal central al extremo 32 exterior.

En la vista de planta inferior, las porciones 34 interiores que se ahusan hacia adentro de las formaciones 16 de pata se ajustan cercanamente entre sus vecinos alrededor de la base 14 circular como segmentos de una naranja. Estas porciones 34 interiores de las formaciones 16 de pata alternan con, y estan separadas por, secciones 38 internas estrechas de los valles 22, que pueden ser aproximadamente paralelas pero, en este ejemplo, se ampllan ligeramente en la medida en que ellas se extienden hacia afuera de la protuberancia 18 central pentagonal. Sin embargo, cuando ellas se extienden hacia afuera hacia sus secciones 40 exteriores mas alla de la parte mas ancha de las formaciones 16 de pata, los valles 22 se ampllan exponencialmente cerca entre las porciones 36 exteriores que se ahusan de las formaciones 16 de pata hasta que ellas alcanzan un ancho maximo entre los extremos 32 exteriores de las formaciones 16 de pata adyacentes.

Asl, moviendose a lo largo de los valles 22 desde el eje 12 longitudinal central hacia el diametro exterior de la base 14, el espacio entre las formaciones 16 de pata se incrementa. En contraste, en una base petaloide previamente conocida tal como aquella descrita en el documento EP 0671331, este espacio disminuye.

Vista ahora desde el lado, las formaciones 16 de pata se extienden a un nivel mas alla - y asl, en uso, por debajo - del apice mas bajo de la base 14 definida por la protuberancia 18 pentagonal central. Las formaciones 16 de pata se extienden todas al mismo nivel. Asl, a ese nivel, cada formacion 16 de pata define un punto 42 de contacto que descansara establemente sobre una superficie (no mostrada) de soporte plana ortogonal al eje 12 longitudinal central del recipiente 10.

La Figura 2 muestra que las formaciones de pata tienen un poco la forma de huevo con la parte mas ancha de sus secciones transversales descentradas ligeramente hacia adentro y hacia abajo hacia sus extremos 30 interiores.

Los puntos 42 de contacto de las formaciones 16 de pata estan equiespaciados sobre y alrededor de un circulo de contacto centrado sobre el eje 12 longitudinal central del recipiente 10. El diametro (x) del circulo de contacto se relaciona con el diametro (Dy) de la pared lateral del recipiente 10 en una proporcion como sigue.

Dy

_____________= k

0.5x

De acuerdo con la invencion, k esta preferiblemente entre 3.6 y 5.5, mas preferiblemente entre 4.0 y 5.3, aun mas preferiblemente entre 4.2 y 5.0 y tipicamente 4.7. Esto puede contrastar con las botellas PET tipicas en el mercado cuya proporcion k correspondiente es tipicamente 2.5 a 3.5. El valor relativamente grande para k en la invencion surge de un valor relativamente pequeno para x. Esto es ventajoso porque un circulo de contacto pequeno crea un diafragma pequeno - y de esta manera una rigidez inherente - entre los puntos 42 de contacto.

El resultado es un area central dentro del circulo de contacto entre los puntos 42 de contacto de las formaciones 16 de pata que son muy rigidos y de esta manera resistentes al movimiento durante la presion interna, hasta una presion de estallido. La rigidez del area dentro del circulo de contacto es mejorada por la seccion de pared ondulante definida por las porciones 34 internas de las formaciones 16 de pata, los valles 22 entre ellos, y la protuberancia 18 central.

La rigidez dentro del circulo de contacto es importante no solo por una alta presion de estallido sino tambien por estabilidad. Esto es porque el punto mas bajo del eje longitudinal central (el apice mas bajo de la base 14 definida por la protuberancia 18 pentagonal central) tendera a ser empujada hacia abajo bajo presion interna. Si ese punto mas bajo se mueve tan lejos como para hacer contacto con una superficie de soporte en uso, el recipiente puede no descansar establemente sobre los puntos 42 de contacto de las formaciones 16 de pata. La rigidez de la forma de la base de la invencion significa que comparadas con los disenos previamente conocidos, la distancia desde el apice central de la base a la superficie de soporte es relativamente pequena, con beneficio de la estabilidad y la capacidad relativa a la altura del recipiente.

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Viendo una cualquiera formation 16 de pata frontal (es decir desde el lado del recipiente 10 mirando hacia adentro hacia el eje 12 longitudinal central), el contorno de esa formacion 16 de pata describe un radio convexo sustancialmente constante entre los radios concavos de las zonas 26 de transition a cada lado. Una base petaloide convencional tlpicamente tiene superficies mas planas que definen un valle en forma de V entre las patas, con detrimento del uso del material y la concentration de tension. Las concentraciones de tension crean areas del recipiente que son particularmente vulnerables a la ruptura bajo alta presion interna.

La disposition de la base 14 de la presente invention es particularmente adecuada para recipientes que suministren llquidos bajo presion. En particular, el valor creciente para k hace mas rlgida la base y de esta manera mas adecuada para retener la estabilidad mientras que el recipiente es sometido a alta presion interna. Adicionalmente, al incrementar el valor de k, es posible tener la protuberancia 18 central convexa ubicada axialmente por debajo de lo que serla posible para un recipiente que este sometido a alta presion interna. Esto puede maximizar la cantidad de bebida que puede ser practicamente suministrada desde el recipiente 10. Esta ventaja se discute con referencia a la Figura 12 en la cual se muestra la misma vista lateral en section de la base 14 del recipiente de la Figura 3, junto con un tubo 120 que suministra bebida.

En este contexto, el recipiente es utilizado como un barrilete 10 de cerveza esta provisto con un montaje de cierre que esta sellado sobre el cuello tubular del barrilete 10 en una disposicion de ajuste por empuje. El tubo 120 esta acoplado al montaje de cierre (no mostrado) y se extiende desde este a lo largo del eje 12 longitudinal central hacia la base del barrilete 10. El extremo axialmente inferior del tubo 120 se extiende hacia la protuberancia 18 central. El extremo del tubo 120 se sienta dentro de la protuberancia 18 central y cuelga justo dentro del apice de la protuberancia 18 central, suministrando de esta manera un espacio anular a traves del cual una bebida puede pasar desde el barrilete 10 hacia el tubo 120 o viceversa. La forma de la protuberancia 18 central tambien le posibilita al extremo axialmente inferior del tubo 120 ser correctamente ubicado y retenido dentro de la protuberancia central durante el ajuste y uso.

En uso, cuando se suministra una bebida el barrilete 10 es mantenido en una position erguida. El montaje de cierre le permite a un gas presurizado sea introducido en el espacio de cabeza del barrilete 10 para forzar la bebida hacia afuera a traves del tubo 120. En la medida en que el extremo axialmente mas bajo del tubo 120 se ubica dentro de la protuberancia 18 central, y la protuberancia 18 central se dispone en una posicion axial relativamente baja dentro del barrilete 10, esto asegura que casi toda la bebida dentro del barrilete 10 se pueda extraer de este.

Puede ser posible ademas incrementar la cantidad de bebida que se puede extraer de manera practica del barrilete 10 al extender el tubo 120 hacia una de las formaciones 16 de pata. En tal disposicion, el tubo 120 requerirla doblarse alejandose del eje 12 longitudinal central en su extremo inferior. Aunque esto marginalmente incrementa la cantidad de bebida que se puede suministrar desde el barrilete 10, esto puede complicar el proceso de ajustar el montaje de cierre y el tubo 120 al barrilete 10. En particular, insertar el tubo 120 doblado en el barrilete 10 puede requerir un proceso de ajuste automatizado complicado. Adicionalmente, el doblez del tubo 120 alejado del eje 12 longitudinal central puede someter el montaje de cierre al cual el tubo 120 esta unido en su extremo axialmente superior a fuerzas no homogeneas. Esto puede reducir la confiabilidad del montaje de cierre, que es de particular preocupacion cuando el barrilete 10 es sometido a alta presion interna.

La base petaloide de la invencion se puede aplicar a un amplio rango de recipientes tales como botellas y barriletes. Las Figuras 4(a), 4(b) y 4(c) y las Figuras 5(a), 5(b) y 5(c) muestran una base de 5 patas de la invencion aplicadas, respectivamente, a una botella 44 con capacidad de 0.33 litros, que puede ser tlpicamente utilizada para refrescos carbonatados, y un barrilete 46 con capacidad de 20 litros, que puede ser tlpicamente utilizado para cerveza. Estos dibujos muestran caracterlsticas omitidas en las Figuras 1 y 2, a saber una pared 48 lateral sustancialmente cillndrica superada por la portion 50 de cuello. La pared 48 lateral es integral con y termina en su extremo inferior en la base 14. A su vez, la pared 48 lateral esta integrada con y termina en su extremo superior en la porcion 50 de cuello en la parte superior del recipiente.

La Figura 10 muestra una base adicional de 5 patas de la invencion aplicada a un barrilete 104 con capacidad de 18 litros con una pared 108 lateral no cillndrica. En este ejemplo, la pared 108 lateral es convexa, rotacionalmente simetrica alrededor del eje longitudinal central del barrilete 104 y as! generalmente sigue la forma de un ovoide. En su porcion de extremo axialmente inferior, la pared lateral se curva suavemente hacia el contorno inferior esferoidal de la base de la presente invencion. En su porcion de extremo axialmente superior, que se ahusa en una mayor extension que la porcion de extremo axialmente inferior, la pared lateral se curva suavemente hacia el cuello concavo del barrilete 104. La pared 108 lateral convexa esta conformada de esta manera para maximizar la resistencia a la presion interna, maximizar la capacidad interna del barrilete 104 y minimizar el uso del material. La Figura 11 es una vista de lateral agrandada de una preforma plastica para moldeo por soplado en el recipiente como se muestra en la Figura 10.

Otras variaciones de la invencion son posibles sin apartarse del concepto inventivo. Por ejemplo, una variante de la base de la invencion mostrada en las Figuras 6(a), 6(b) y 6(c) se aplica a una botella 52 de 1.5 litros de capacidad. La variante tiene 7 formaciones 54 de pata en lugar de 5, con una protuberancia 56 central generalmente heptagonal entre ellas. Como la variante de base de 5 patas, las variantes de base de 7 patas se pueden aplicar a cualquier tamano de

recipiente, tal como botellas de 0.33 litros, 0.5 litros, 1 litro, 1.5 litros o mayores, y los barriletes de 20 litros u otras capacidades.

Un numero impar de patas se prefiere para estabilidad optima, siendo al menos 3 patas (en cuyo caso la protuberancia central es generalmente triangular) pero preferiblemente no mas de 7 patas; 5 o 7 patas son consideradas optimas.

5 Para poner la invencion en contexto pero sin limitar su mas amplio alcance tal como se define en las reivindicaciones varias caracterlsticas dimensionales seran ahora dadas por via de ejemplo.

Primeramente, la tabla de adelante establece una comparacion de volumen entre una base convencional y una base de acuerdo con la invencion, asumiendo en este caso que la base define 5 patas. Los volumenes en la tabla se expresan en mililitros (ml). El volumen se refiere al volumen interno de la base, definido como la porcion del recipiente por debajo 10 de la pared lateral cillndrica del recipiente. Se notara que la base de la invencion tiene un volumen aproximadamente 5 veces mayor que el volumen de una base de recipiente petaloide convencional, con el beneficio de la compactacion y el uso de material para una capacidad de recipiente dado

Recipiente con cinco patas: Base convencional Base de la invencion

Barrilete de 20 litros, dia 235 mm: 128 (20%) 634

Botella de 0.33 litros, diametro 60 mm: 2.7 (18%) 15

Botella de 0.5 litros, diametro 65 mm: 3.5 (18%) 19

Botella de 1.0 litros, diametro 80 mm: 6.5 (18%) 36

Botella de 1.5 litros, diametro 95 mm: 11 (20%) 55

Segundo, las siguientes dimensiones ayudan a definir la forma de la base para cada una de las capacidades anteriores 15 del recipiente:

Recipiente con cinco patas: Radio del contorno de la base subyacente Radio de transicion desde el contorno de la base subyacente hasta la pared lateral

Barrilete de 20 litros, diametro 235 mm: 135.0 mm 49.6 mm

Botella de 0.33 litros, diametro 60 mm: 34.5 mm 19.1 mm

Botella DE 0.5 litros, diametro 65 mm: 37.4 mm 20.7 mm

Botella de 1.0 litros, diametro 80 mm: 46.0 mm 25.4 mm

Botella de 1.5 litros, diametro 95 mm: 54.6 mm 30.2 mm

Recipiente con cinco patas: Proyeccion radial de las formaciones mas alla del radio del contorno de la base subyacente Diametro del circulo de contacto

Barrilete de 20 litros, diametro 235 mm: 18.1 mm 99.9 mm

Botella de 0.33 litros, diametro 60 mm: 5.3 mm 28.6 mm

Botella de 0.5 litros, diametro 65 mm: 5.5 mm 31.0 mm

Botella de 1.0 litros, diametro 80 mm: 7.1 mm 38.1 mm

Botella de 1.5 litros, diametro 95 mm: 8.4 mm 45.3 mm

Recipiente con cinco patas: Longitud de las formaciones de pata a lo largo del eje* polar Ancho de las formaciones de pata a traves del eje* polar

Barrilete de 20 litros, diametro 235 mm: 80.2 mm 59.5 mm

Botella de 0.33 litros, diametro 60 mm: 22.9 mm 15.6 mm

Botella de 0.5 litros, diametro 65 mm: 24.8 mm 16.9 mm

Botella de 1.0 litros, diametro 80 mm: 30.6 mm 20.8 mm

Botella de 1.5 litros, diametro 95 mm: 36.3 mm 24.7 mm

*Incluyendo la zona de transicion

Recipiente con siete patas: Radio del contorno de la base subyacente Radio de transicion del contorno de la base subyacente

Barrilete de 20 litros, diametro 235 mm: 135.0 mm 49.6 mm

Botella de 0.33 litros, diametro 60 mm: 34.2 mm 18.9 mm

Botella de 0.5 litros, diametro 65 mm: 37.3 mm 20.7 mm

Botella de 1.0 litros, diametro 80 mm: 46.2 mm 25.6 mm

Botella de 1.5 litros, diametro 95 mm: 54.6 mm 30.2 mm

Recipiente con siete patas: Proyeccion radial de las formaciones de pata mas alla del radio del contorno de la base subyacente Diametro del circulo de contacto

Barrilete de 20 litros, diametro 235 mm: 18.1 mm 99.9 mm

Botella de 0.33 litros, diametro 60 mm: 5.3 mm 28.5 mm

Botella de 0.5 litros, diametro 65 mm: 5.8 mm 31.0 mm

Botella de 1.0 litros, diametro 80 mm: 7.2 mm 38.5 mm

Botella de 1.5 litros, diametro 95 mm: 8.4 mm 45.4 mm

Recipiente con siete patas

Longitud de la formacion de pata a lo largo del eje* polar

Ancho de las formaciones de pata a traves del eje polar

Barrilete de 20 litros, diametro 235 mm: 78.9 mm 54.8 mm

Botella de 0.33 litros, diametro 60 mm: 22.4 mm 14.0 mm

Botella de 0.5 litros, diametro 65 mm: 24.4 mm 15.3 mm

Botella de 1.0 litros, diametro 80 mm: 30.3 mm 19.0 mm

Botella de 1.5 litros, diametro 95 mm: 35.7 mm 22.4 mm

*Incluyendo la zona de transicion

: Radio de la zona de transicion (cinco patas) Radio de la zona de transicion (siete patas)

Barrilete de 20 litros, diametro 235 mm: 12.0 mm 8.0 mm

Botella de 0.33 litros, diametro 60 mm: 3.15 mm 1.88 mm

Botella de 0.5 litros, diametro 65 mm: 3.44 mm 2.05 mm

Botella de 1.0 litros, diametro 80 mm: 4.26 mm 2.54 mm

Botella de 1.5 litros, diametro 95 mm: 5.0 mm 3.0 mm

Las Figuras 7 a 9 suministran informacion dimensional adicional que se relaciona con el barrilete de 20 litros que tiene una base 14 de 5 patas. La Figura 10 y 11 muestran respectivamente la informacion dimensional que se relaciona con 5 un barrilete 104 de 18 litros que tiene una base de 5 patas y su preforma 106.

La Figura 8 muestra una vista lateral en seccion parcial a traves de la base petaloide del barrilete de 20 litros de la Figura 7, tomada a lo largo de la llnea de seccion VIII-VIII El plano de seccion resultante intersecta una formation 16 de pata en su punto 42 de contacto, y es paralelo y esta radialmente espaciado a una distancia de 50 mm desde el eje 12 longitudinal central del barrilete 10.

10 En esta seccion de la formacion 16 de pata, su contorno es un radio convexo sustancialmente constante de 23.0 mm entre los radios concavos de 12.0 mm de las zonas 26 de transition a cada lado.

La Figura 9 es una vista lateral en seccion parcial a traves de la base petaloide del barrilete de 20 litros de la Figura 7, tomada a lo largo de la llnea de seccion IX-IX. El plano de seccion resultante esta alineado con el eje 12 longitudinal central del barrilete 10, e intersecta la misma formacion 16 de pata como se muestra en la Figura 8 en su punto 42 de 15 contacto. La vista mostrada en la Figura 9 corresponde a la vista mostrada en la Figura 3, pero suministra la siguiente informacion dimensional adicional que se relaciona con el barrilete de 20 litros:

DATOS DE RADIO

Radio del contorno de base inferior: 135.0 mm

Radio de la protuberancia central convexa: 35.0 mm

Radio de la zona de transicion concava entre la protuberancia central convexa y el extremo radialmente interno de la formacion de pata: 12.0 mm

Radio de una formacion de pata en una position sobre la portion interior adyacente al extremo radialmente interior: 35.0 mm

Radio en una formacion de pata en una position sobre la portion interior entre el radio y el extremo radialmente interior y la region central de la formacion de la pata: 43.0 mm

Radio de una formacion de pata en una posicion sobre la region central entre el circulo de contacto y la porcion interior: 50.0 mm

Radio de una formacion de pata en una posicion sobre la region central que es radialmente interior y adyacente al circulo de contacto.: 20.5 mm

Radio de una formacion de pata en una posicion sobre la region central que es radialmente exterior y adyacente al circulo de contacto.: 24.0 mm

Radio de una formacion de pata en una posicion sobre la region central entre el circulo de contacto y la porcion exterior: 32.0 mm

Radio de una formacion de pata en una posicion sobre la porcion exterior entre el extremo radialmente exterior y la region central de la formacion de pata: 27.75 mm

Radio de una formacion de pata en una posicion sobre la porcion exterior adyacente al extremo radialmente exterior de la formacion de pata: 120.0 mm

Radio de la zona de transition concava entre el contorno de la base subyacente y el extremo radialmente exterior de una formacion de pata: 12.0 mm

Radio de transicion del contorno de la base subyacente a la pared lateral: 49.6 mm

Estas mediciones de radio tambien son aplicables a puntos sobre otras formaciones 16 de pata del recipiente 10. Estos puntos tipicamente descansan dentro de uno cualquiera de los planos alineados tanto con el eje 12 longitudinal central del recipiente como con el eje polar de una formacion 16 de pata dada.

DATOS DE DISTANCIA

Distancia a lo largo del eje longitudinal central entre la protuberancia central convexa y el plano que contiene el circulo de contacto: 30. mm

Profundidad axial de la protuberancia central convexa a lo largo del eje longitudinal central: 4.5 mm

Distancia a lo largo del eje longitudinal central desde el contorno de la base inferior al plano que contiene el circulo de contacto: 8.0 mm

Distancia a lo largo del eje alineado con el eje longitudinal central desde la zona de transicion (entre la protuberancia central y la formacion de pata) al plano que contiene el circulo de contacto: 7.5 mm

Profundidad axial de la porcion base (es decir distancia axial desde el plano que contiene el circulo de contacto al extremo axialmente inferior de la pared lateral cilindrica): 91.2 mm

Longitud radial desde el eje longitudinal central a la transicion entre el contorno de base y la formacion de pata: 84.66 mm

Ademas de los datos dimensionales, los siguientes datos derivan de los ensayos de presion que indican la presion al estallido tipica del barrilete 10 de 20 litros que tiene una base 14 petaloide de 5 patas de acuerdo con la presente invention. Por via de comparacion, los ensayos de presion tambien fueron llevados a cabo sobre una base petaloide convencional bajo condiciones similares. Los valores representan la presion de estallido en bares.

Ensayo: Presion al estallido de la base convencional (bar) Base de la presion al estallido de la invencion (bar)

1: 9.29 9.55

2: 7.68 9.04

3: 9.09 8.59

4: 8.92 9.57

5: 8.8 9.29

6: 5.99 7.78

7: 5.96 8.69

8: 6.25 8.08

9: 9.14 9.31

10: 8.82 8.33

AVG: 7.99 8.82

MAX: 9.29 9.57

MIN: 5.96 7.78

DIFF: 3.33 1.79

Asl, se puede ver que la presion al estallido promedio del barrilete de 20 litros que tiene una base de 5 patas es de aproximadamente 8.8 bares = 880 kPa. Adicionalmente, el uso de material del barrilete de 20 litros corresponde a 0.234 kg de PET. De acuerdo con esto, las proporciones dirigidas a la resistencia a la presion, capacidad y uso de material se 5 pueden derivar de este barrilete de 20 litros:

Proporcion de resistencia a la presion promedio a uso del material = 3.76 MPa / kg

Proporcion de la capacidad a uso del material = 85 litros / kg

Se entendera que se pueden extrapolar Indices similares para recipientes de diferentes formas y tamanos, pero tambien incorporando la base 14 de acuerdo con la presente invencion.

10 La Figura 10 suministra datos dimensionales adicionales que corresponden al barrilete 104 de 18 litros.

Radio convexo de contorno de base subyacente: 135.0 mm

Diametro del cuerpo del punto mas ancho: 287.0 mm

Radio convexo del contorno del cuerpo: 352.0 mm

Radio convexo del contorno entre el cuerpo y el cuello: 185.0 mm

Radio concavo del contorno del cuello: 65.0 mm

Diametro del cuello: 65.0 mm

Longitud axial total: 490.0 mm

Longitud axial desde la base al collar del cuello: 472.0 mm

Longitud axial desde la abertura del barrilete, a la marca de punto de llenado de bebida (FP) - denotando un llenado de 18 litros desde una base de nivel: 112.5 mm

La Figura 11 suministra los datos dimensionales adicionales que corresponden a la preforma 106 del barrilete 104 de 18 litros de la Figura 10:

Longitud axial total: 195.0 mm

Longitud axial desde la base al collar del cuello: 117.0 mm

Grosor axial de la base: 6.0 mm

Grosor de cada pared lateral cillndrica: 11.0 mm

Longitud axial de la portion del cuello cillndrico por debajo del collar del cuello: 15.0 mm

Longitud axial de la porcion del cuello debajo del collar del cuello a la pared lateral cillndrica (que incluye la porcion de cuello cillndrica y la porcion de cuello frustoconica): 57.3 mm

Diametro de la porcion de cuello cillndrica: 64.2 mm

Diametro de la pared lateral cillndrica: 77.0 mm

Diametro del orificio interno de la preforma: 55.0 mm

Diametro del collar del cuello: 81.0mm

5 La presion al estallido aproximada de este barrilete de 18 litros que tiene una base de cinco patas es de aproximadamente 14 bar = 1400 kPa. El uso del material del barrilete de 18 litros corresponde a 0.468 kg de PET. De acuerdo con esto, las proporciones dirigidas a la resistencia a la presion, capacidad y uso de material se pueden derivar de este barrilete de 18 litros:

Proportion de resistencia de presion promedio a uso de material = ~3 MPa / kg.

10 Proporcion de capacidad a uso de material = 41 litros / kg.

Para una base con cinco patas, se aplican las siguientes proporciones en estos ejemplos:

Para el barrilete de 20 litros:

Longitud de formaciones de pata a lo largo del eje polar/ancho de las formaciones de pata a traves del eje polar = 1.35.

Diametro del circulo de contacto /ancho de las formaciones de pata a traves del eje polar = 1.68.

15 Radio del contorno de la base subyacente / diametro de la pared lateral = 0.57 contorno de la base subyacente /radio de transition del contorno de la base subyacente a la pared lateral = 2.72.

Proyeccion radial de las formaciones de pata mas alla del radio del contorno de la base subyacente /radio del contorno de la base subyacente = 1.13.

Para botellas de varias capacidades:

20 Longitud de la formation de pata a lo largo del eje polar /ancho de las formaciones de pata a traves del eje polar = 1.47

5

10

15

20

25

30

Diametro del circulo de contacto /ancho de las formaciones de pata a traves del eje polar = 1.83.

Radio del contorno de la base subyacente/Diametro de la pared lateral = 0.58 radio del contorno de la base subyacente/radio desde el contorno de la base subyacente a la pared lateral = 1.81.

Proyeccion radial de las formaciones de pata mas alla del radio del contorno de la base subyacente/radio del contorno de la base subyacente = 1.15.

De manera similar, para una base con siete patas, los siguientes proporciones aplican en estos ejemplos:

Para el barrilete de 20 litros:

Longitud de las formaciones de pata a lo largo del eje polar/ancho con las formaciones de pata a traves del eje polar = 1.44

Diametro del circulo de contacto /ancho de las formaciones a traves del eje polar = 1.82

Radio del contorno de la base subyacente /Diametro de la pared lateral = 0.57 radio del contorno de la base subyacente /radio de la transicion desde el contorno de la base subyacente a la pared lateral = 2.72.

Proyeccion radial de las formaciones de pata mas alla del radio del contorno de la base subyacente /radio del contorno de la base subyacente = 1,13.

Para botellas de varias capacidades:

Longitud de las formaciones de pata a lo largo del eje polar/ancho de las formaciones de pata a traves del eje polar = 1.59

Diametro del circulo de contacto /ancho de las formaciones de pata a traves del eje polar = 2.03 Radio del contorno de la base subyacente /diametro de la pared lateral = 0.57.

Radio del contorno de la base subyacente /radio de la transicion desde el contorno de la base subyacente a la pared lateral = 1.8

Proyeccion radial de las formaciones de pata mas alla del radio del contorno de la base subyacente /radio del contorno de la base subyacente = 1.15.

Sera evidente de la description precedente que la forma de la base petaloide mejorada de la invention tiene varias ventajas adicionales. Su forma suavemente curvada con ausencia de radios agudos es benefica para resistir el agrietamiento por tension. Tambien, de manera importante, su area superficial es menor que los disenos equivalentes conocidos. Asl, para una cantidad dada de resina, la invencion permite una pared mas gruesa y de esta manera una base mas fuerte. Alternativamente, es posible reducir el peso y el uso de material aunque manteniendo la resistencia de la base. Una base fuerte es particularmente importante en aplicaciones donde los recipientes estan sometidos a presion interna elevada y/o temperatura elevada, tal como refrescos carbonatados, cerveza y llquidos llenados en caliente o pasteurizados.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

Reivindicaciones

1. Una base (14) petaloide de un recipiente (10) autosoportado moldeado por soplado, la base (14) tiene un contorno de base subyacente esferoidal y una pluralidad de formaciones (16) de pata esferoidal que interrumpen y se proyectan desde el contorno de la base subyacente para definir una pluralidad correspondiente de patas (16); caracterizado porque :

Las formaciones (16) de pata se irradian desde la protuberancia (18) central;

Las formaciones (16) de pata son ovoides;

Las formaciones (16) de pata tienen respectivos ejes (20) longitudinales, cuyos ejes descansan en planos que se extienden radialmente desde el eje (12) central de la base, en donde:

los ejes (20) longitudinales de las formaciones de pata se extienden hacia afuera y hacia arriba en relacion conica desde el eje (12) central de la base.
2. La base (14) de la reivindicacion 1, en donde el contorno de la base subyacente es un esferoide achatado cuyo eje polar coincide con el eje (12) central de la base (14); y/o el contorno de la base subyacente es sustancialmente hemisferico.
3. La base de la reivindicacion 1, o reivindicacion 2, en donde las formaciones (16) de pata son elipsoides alargados y/o esferoides prolatos.
4. La base (14) de la reivindicacion 3, en donde la parte mas ancha de la seccion transversal de cada formacion (16) de pata esta descentrada hacia adentro hacia un extremo subyacente de la formacion (16) de pata.
5. La base (14) de cualquier reivindicacion precedente, en donde los ejes (20) longitudinales de las formaciones de pata se encuentran en el eje (12) central de la base (14) en una posicion axialmente por debajo de la base (14)
6. La base (14) de cualquier reivindicacion precedente, en donde cada formacion (16) de pata tiene una intersection ellptica con el contorno de la base subyacente, la interseccion idealmente es aovada y/o de seccion transversal concava.
7. La base (14) de cualquier reivindicacion precedente, en donde la protuberancia (18) central:

Tiene un radio de curvatura que es mas pequeno que el radio de curvatura de la curva de la base subyacente; y/o se extiende a un nivel mas alla del apice mas bajo del contorno de la base subyacente.
8. La base (14) de cualquier reivindicacion precedente, en donde una formacion (16) de pata y la protuberancia (18) central se unen por via de una portion de transition suavemente curvada, en donde idealmente:

la formacion (16) de pata, la porcion de transicion suavemente curvada y la protuberancia (18) central juntas definen una seccion transversal sinuosa; y/o

la porcion de transicion define una curva cuya curvatura es inversa a la curvatura de al menos de una de las formaciones (16) de pata y la protuberancia (18) central.
9. La base (14) de cualquier reivindicacion precedente, en donde:

la protuberancia (18) central es sustancialmente convexa con respecto al exterior del recipiente (10); y/o

la protuberancia (18) central define una cavidad con respecto al interior del recipiente, la cavidad esta dispuesta para ubicar y retener un extremo libre de un tubo de suministro de fluido dentro del recipiente (10), y/o la protuberancia (18) central es generalmente poligonal, con un numero de lados que corresponden al numero de formaciones (16) de pata.
10. La base (14) de cualquier reivindicacion precedente, en donde las formaciones (16) de pata estan separadas por valles (22) preferiblemente con:

Los valles (22) irradiando desde apices de una protuberancia (18) central generalmente poligonal, el pollgono tiene un numero de lados que corresponden al numero de formaciones (16) de pata.
11. La base (14) de la reivindicacion 10, en donde los valles (22) se ampilan base, idealmente con:

Cada valle (22) tiene una seccion interna y externa con las paredes del valle seccion exterior que en la seccion interior, e idealmente con las paredes 5 secciones interiores como la exterior del valle.
12. La base (14) de cualquier reivindicacion precedente, en donde en la vista de planta, cada formacion (16) de pata tiene una region central agrandada que se ahusa hacia el interior a traves de una porcion interior a un extremo interior de la formacion (16) de pata preferiblemente con:

cada formacion de pata que se ahusa desde la region central agrandada hacia afuera a traves de una porcion exterior a 10 un extremo exterior de la formacion (16) de pata.
13. Un recipiente (10) autosoportado moldeado por soplado tiene una base (14) como se define en cualquier reivindicacion precedente.
14. El recipiente (10) de la reivindicacion 13, en donde las formaciones (16) de pata de la base (14) definen los respectivos puntos de contacto que juntos estan espaciados alrededor de un clrculo de contacto cuyo diametro (x) se

15 relaciona con un Diametro (Dy) de pared lateral del recipiente (10) como:

DY

_____________= k
0.5x

20 donde k esta entre 3.6 y 5.5, preferiblemente entre 4.0 y 5.3, mas preferiblemente entre 4.2 y 5.0.
15. El recipiente (10) de la reivindicacion 13 o reivindicacion 14, que comprende un tubo (120) de suministro de fluido alineado con un eje longitudinal central del recipiente (10), el tubo (120) que se extiende entre la base (14) de recipiente (10) y la abertura del recipiente (10).

moviendose hacia afuera a traves de la

(22) divergiendo mas agudamente en la del valle (22) divergiendo tanto en las