ES2935582T3 - Recipiente de llenado en caliente - Google Patents

Abstract

Un recipiente de plástico que incluye una parte superior, una base, una pluralidad de características superficiales y una parte sustancialmente cilíndrica. La parte superior tiene una boca que define una abertura en el recipiente. La base es móvil para adaptarse a las fuerzas de vacío generadas dentro del recipiente, disminuyendo así el volumen del recipiente. La pluralidad de características de la superficie se incluyen con la base y están configuradas para adaptarse a las fuerzas de vacío. La porción sustancialmente cilíndrica se extiende entre la porción superior y la base. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Recipiente de llenado en caliente

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente de Estados Unidos N° 14/072.377 presentada el 5 de noviembre de 2013.

La presente descripción se refiere a recipientes de plástico de llenado en caliente con bases que incluyen características, tales como características triangulares equiláteras, configuradas para absorber presiones de vacío. Esta sección proporciona información de antecedentes relacionada con la presente descripción que no es necesariamente la técnica anterior. Esta sección también proporciona un compendio general de la descripción, y no es una descripción exhaustiva de su alcance completo o de todas sus características.

Como resultado de las preocupaciones medioambientales y otras, los recipientes de plástico, más específicamente recipientes de poliéster e incluso más específicamente de tereftalato de polietileno (PET), se están usando ahora más que nunca para envasar numerosos productos básicos anteriormente envasados en recipientes de vidrio. Los fabricantes y embotelladores, así como los consumidores, han reconocido que los recipientes de PET son ligeros, económicos, reciclables y fabricables en grandes cantidades.

Actualmente, los fabricantes suministran recipientes de PET para diversos productos básicos líquidos, tales como zumos y bebidas isotónicas. Los proveedores a menudo llenan estos productos líquidos en los recipientes mientras que el producto líquido está a una temperatura elevada, típicamente entre 68°C - 96°C (155°F - 205°F) y normalmente a aproximadamente 85°C (185°F). Cuando se envasa de esta manera, la temperatura caliente del producto básico líquido esteriliza el recipiente en el momento del llenado. La industria del embotellado se refiere a este proceso como llenado en caliente, y a los recipientes diseñados para resistir el proceso como recipientes de llenado en caliente o termofijados.

El proceso de llenado en caliente es aceptable para los productos básicos que tienen un alto contenido de ácido, pero generalmente no aceptable para los productos básicos sin alto contenido de ácido. Sin embargo, los fabricantes y envasadores de productos básicos sin alto contenido de ácido también desean suministrar sus productos básicos en recipientes de PET.

Para los productos básicos sin alto ácido, la pasteurización y la retorta son el proceso de esterilización preferido. Tanto la pasteurización como la retorta ambas presentan un enorme desafío para los fabricantes de recipientes de PET, en el sentido de que los recipientes termofijados no pueden resistir las demandas de temperatura y tiempo requeridas de la pasteurización y la retorta.

La pasteurización y la retorta son ambas procesos para cocer o esterilizar el contenido de un recipiente después de llenarlo. Ambos procesos incluyen el calentamiento del contenido del recipiente a una temperatura específica, normalmente por encima de aproximadamente 70°C (aproximadamente l55°F), durante un período de tiempo específico (20 - 60 minutos). La retorta difiere de la pasteurización en el sentido de que la retorta usa temperaturas más altas para esterilizar el recipiente y cocer su contenido. La retorta también aplica presión de aire elevada externamente al recipiente para contrarrestar la presión dentro del recipiente. La presión aplicada externamente al recipiente es necesaria porque a menudo se usa un baño de agua caliente y la sobrepresión mantiene el agua, así como el líquido en el contenido del recipiente, en forma líquida, por encima de sus respectivas temperaturas de punto de ebullición.

El PET es un polímero cristalizable, lo que significa que está disponible en una forma amorfa o una forma semicristalina. La capacidad de un recipiente de PET para mantener su integridad material se relaciona con el porcentaje del recipiente de PET en la forma cristalina, también conocida como “cristalinidad” del recipiente de PET. La siguiente ecuación define el porcentaje de cristalinidad como una fracción de volumen:

% Cristalinidad = — — — x 100

P^{c ~} P^a

donde p es la densidad del material de PET; pa es la densidad del material de PET amorfo puro (1,333 g/cc); y pc es la densidad del material cristalino puro (1,455 g/cc).

Los fabricantes de recipientes usan procesamiento mecánico y procesamiento térmi

del polímero PET de un recipiente. El procesamiento mecánico implica orientar el material amorfo para lograr el endurecimiento por deformación. Este procesamiento comúnmente implica estirar una preforma de PET a lo largo de un eje longitudinal y expandir la preforma de PET a lo largo de un eje transversal o radial para formar un recipiente de PET. La combinación promueve lo que los fabricantes definen como orientación biaxial de la estructura molecular en el recipiente. Los fabricantes de recipientes de PET actualmente usan procesamiento mecánico para producir recipientes de PET que tienen aproximadamente un 20% de cristalinidad en la pared lateral del recipiente.

El procesamiento térmico implica calentar el material (o bien amorfo o bien semicristalino) para promover el crecimiento de cristales. En material amorfo, el procesamiento térmico del material de PET da como resultado una morfología esferulítica que interfiere con la transmisión de luz. En otras palabras, el material cristalino resultante es opaco y, de este modo, generalmente indeseable. No obstante, usado después del procesamiento mecánico, el procesamiento térmico da como resultado una cristalinidad más alta y una excelente claridad para aquellas partes del recipiente que tienen una orientación molecular biaxial. El procesamiento térmico de un recipiente de PET orientado, que se conoce como termofijado, normalmente incluye el moldeo por soplado de una preforma de PET contra un molde calentado a una temperatura de aproximadamente 120°C - 130°C (aproximadamente 248°F -266°F) y sujetar el recipiente soplado contra el molde calentado durante aproximadamente tres (3) segundos. Los fabricantes de botellas de zumo de PET, que se deben llenar en caliente a aproximadamente 85°C (185°F), actualmente usan termofijado para producir botellas de PET que tienen una cristalinidad total en el intervalo de aproximadamente 25 - 35%.

Después de ser llenados en caliente, los recipientes termofijados se tapan y se permite que permanezcan generalmente a la temperatura de llenado durante aproximadamente cinco (5) minutos, en cuyo punto el recipiente, junto con el producto, se enfría entonces activamente antes de transferirse a las operaciones de etiquetado, envasado y envío. El enfriamiento reduce el volumen del líquido en el recipiente. Este fenómeno de contracción del producto da como resultado la creación de un vacío dentro del recipiente. Generalmente, las presiones de vacío dentro del recipiente oscilan de 1 - 300 mm Hg (1,33 - 400 mbar) menos que la presión atmosférica (es decir, 759 mm Hg - 460 mm Hg) (1012 mbar - 613 mbar). Si no se controlan o acomodan de otro modo, estas presiones de vacío dan como resultado la deformación del recipiente, lo que conduce o bien a un recipiente estéticamente inaceptable o bien a uno que es inestable.

En muchos casos, el peso del recipiente se correlaciona con la cantidad de vacío final presente en el recipiente después de este procedimiento de llenado, tapado y enfriamiento, es decir, el recipiente se hace relativamente pesado para acomodar las fuerzas relacionadas con el vacío. De manera similar, reducir el peso del recipiente, es decir, “aligerar el peso” del recipiente, al mismo tiempo que proporciona un ahorro de costes significativo desde el punto de vista del material, requiere una reducción en la cantidad de vacío final. Típicamente, la cantidad de vacío final se puede reducir a través de diversas opciones de procesamiento, tales como el uso de tecnología de dosificación de nitrógeno, minimizar el espacio libre o reducir la temperatura de llenado. No obstante, un inconveniente con el uso de la tecnología de dosificación de nitrógeno es que las velocidades de línea máximas logrables con la tecnología actual se limitan a aproximadamente 200 recipientes por minuto. Tales velocidades de línea más lentas rara vez son aceptables. Además, la consistencia de la dosificación aún no está a un nivel tecnológico para lograr operaciones eficientes. Minimizar el espacio libre requiere más precesión durante el llenado, lo que de nuevo da como resultado velocidades de línea más lentas. Reducir la temperatura de llenado es igualmente desventajoso en la medida que limita el tipo de producto básico adecuado para el recipiente.

Típicamente, los fabricantes de recipientes acomodan las presiones de vacío incorporando estructuras en la pared lateral del recipiente. Los fabricantes de recipientes comúnmente se refieren a estas estructuras como paneles de vacío. Tradicionalmente, estas áreas con paneles han sido de diseño semirrígido, incapaces de acomodar los altos niveles de presiones de vacío generadas actualmente, particularmente en recipientes ligeros.

El desarrollo de opciones tecnológicas para lograr un equilibrio ideal de ligereza y flexibilidad de diseño es de gran interés. Según los principios de las presentes enseñanzas, se proporciona una capacidad de absorción de vacío alternativa tanto dentro del cuerpo como de la base del recipiente. Los recipientes de llenado en caliente tradicionales acomodan casi todas las fuerzas de vacío dentro del cuerpo (o pared lateral) del recipiente a través de la desviación de los paneles de vacío. Estos recipientes típicamente están dotados con una estructura de base rígida que impide sustancialmente la desviación de los mismos y, de este modo, tiende a ser más pesada que el resto del recipiente.

Por el contrario, la tecnología POWERFLEX, ofrecida por el cesionario de la presente solicitud, utiliza un diseño de base ligera para acomodarse a casi todas las fuerzas de vacío. No obstante, con el fin de acomodar una cantidad tan grande de vacío, la base POWERFLEX se debe diseñar para invertirse, lo que requiere un salto drástico de una forma inicial curvada hacia fuera a una forma final curvada hacia dentro. Esto típicamente requiere que la pared lateral del recipiente sea lo suficientemente rígida para permitir que la base se active bajo vacío, requiriendo, de este modo, más peso y/o estructura dentro de la pared lateral del recipiente. Ni la tecnología tradicional ni el sistema POWERFLEX ofrecen el equilibrio óptimo de un cuerpo y una base de recipiente ligeros y delgados que sean capaces de resistir las presiones de vacío necesarias.

A partir del documento US 2011/0017700 A1 se conoce un recipiente de plástico con propósitos de llenado en caliente según el preámbulo de la reivindicación 1. Recipientes de plástico similares se conocen a partir de los documentos EP 2623427 A1, WO 2012/129559 A2 y WO 2009/120988 A2.

Por lo tanto, un objeto de las presentes enseñanzas es lograr el equilibrio óptimo de peso y rendimiento de vacío tanto del cuerpo del recipiente como de la base. Este objeto se logra mediante un recipiente según la reivindicación 1.

En algunas realizaciones, se proporciona un recipiente de llenado en caliente que comprende un diseño de base flexible y ligero que es fácilmente movible para acomodar el vacío, pero que no requiere una inversión o un salto drástico, eliminando de este modo la necesidad de una pared lateral pesada. El diseño de base flexible sirve para complementar las capacidades de absorción de vacío dentro de la pared lateral del recipiente. Además, un objeto de las presentes enseñanzas es definir límites teóricos de ligereza y explorar tecnologías de absorción de vacío alternativas que crean una estructura adicional bajo vacío.

El cuerpo y la base del recipiente de las presentes enseñanzas pueden ser cada uno estructuras ligeras diseñadas para acomodar las fuerzas de vacío o bien de manera simultánea o bien en secuencia. En cualquier caso, el objetivo es que tanto el cuerpo como la base del recipiente absorban un porcentaje significativo del vacío. Utilizar un diseño de base ligero para absorber una parte de las fuerzas de vacío, permite una ligereza general, flexibilidad de diseño y una utilización efectiva de capacidades de absorción de vacío alternativas en la pared lateral del recipiente. Por lo tanto, un objeto de las presentes enseñanzas es proporcionar tal recipiente. Se debería entender, no obstante, que en algunas realizaciones, algunos principios de las presentes enseñanzas, tales como las configuraciones de la base, se pueden usar separados de otros principios, tales como las configuraciones de las paredes laterales, o viceversa.

Las presentes enseñanzas proporcionan un recipiente de plástico que incluye una parte superior, una base, una pluralidad de características triangulares equiláteras adyacentes y una parte sustancialmente cilíndrica. La base es movible para acomodar las fuerzas de vacío generadas dentro del recipiente disminuyendo por ello el volumen del recipiente. La pluralidad de características triangulares adyacentes sobresale de la base y están configuradas para acomodar las fuerzas de vacío. La parte sustancialmente cilíndrica se extiende entre la parte superior y la base. Las presentes enseñanzas también proporcionan un recipiente de plástico que incluye una parte superior, una base, una pluralidad de características triangulares equiláteras adyacentes, y una parte sustancialmente cilíndrica. La parte superior tiene una boca que define una abertura en el recipiente. La base es movible para acomodar las fuerzas de vacío generadas dentro del recipiente, disminuyendo por ello el volumen del recipiente. La pluralidad de características triangulares equiláteras adyacentes sobresalen desde alrededor del 50% de la base y están configuradas para acomodar las fuerzas de vacío. Las características triangulares están espaciadas tanto de una flexión central de la base como de una pared de la base. La parte sustancialmente cilíndrica se extiende entre la parte superior y la base. Las características triangulares se forman a partir de un molde que incluye una pluralidad de picos y valles correspondientes a las características triangulares equiláteras. Los picos están alineados a lo largo de un primer plano y los valles están alineados a lo largo de un segundo plano que se extiende paralelo al primer plano.

Llegarán a ser evidentes áreas adicionales de aplicabilidad a partir de la descripción proporcionada en la presente memoria. La descripción y los ejemplos específicos en este compendio están destinados solamente para propósitos de ilustración y no se pretende que limiten el alcance de la presente invención, cuyo alcance se define por las reivindicaciones adjuntas.

Dibujos

Los dibujos descritos en la presente memoria son con propósitos ilustrativos y no se pretende que limiten el alcance de la presente descripción.

La FIG. 1 es una vista en alzado de un recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención, el recipiente que está moldeado y vacío.

La FIG. 2 es una vista en alzado del recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención, el recipiente que está lleno y sellado.

La FIG. 3 es una vista en perspectiva inferior de una parte del recipiente de plástico de la FIG. 1, que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 4 es una vista en perspectiva inferior de una parte del recipiente de plástico de la FIG. 2, que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 5 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, tomada de manera general a lo largo de la línea 5-5 de la FIG. 3.

La FIG. 6 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, tomada de manera general a lo largo de la línea 6-6 de la FIG. 4.

La FIG. 7 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, similar a la FIG. 5, que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 8 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, similar a la FIG. 6, que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 9 es una vista inferior de una realización adicional del recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención, el recipiente que está moldeado y vacío.

La FIG. 10 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención, tomada de manera general a lo largo de la línea 10-10 de la FIG. 9.

La FIG. 11 es una vista inferior de la realización del recipiente de plástico mostrado en la FIG. 9, el recipiente de plástico que está lleno y sellado.

La FIG. 12 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, que no forma parte de la presente invención, tomada de manera general a lo largo de la línea 12-12 de la FIG. 11.

La FIG. 13 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, similar a las FIGS. 5 y 7, que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 14 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, similar a las FIGS. 6 y 8, que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 15 es una vista inferior del recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 16 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, similar a las FIGS. 5 y 7, que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 17 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico, similar a las FIGS. 6 y 8, que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 18 es una vista inferior del recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención. La FIG. 19 es una vista inferior del recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención. La FIG. 20 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico de la FIG. 19.

La FIG. 21 es una vista inferior del recipiente de plástico según algunas realizaciones de la presente invención. La FIG. 22 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico de la FIG. 21.

La FIG. 23 es una vista inferior ampliada del recipiente de plástico de la FIG. 21

La FIG. 24 es una vista inferior del recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención. La FIG. 25 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico de la FIG. 24.

La FIG. 26 es una vista inferior del recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención. La FIG. 27 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico de la FIG. 26.

La FIG. 28 es un gráfico que ilustra la respuesta de vacío frente al desplazamiento para el recipiente de plástico de la FIG. 19.

La FIG. 29 es un gráfico que ilustra la respuesta de vacío frente al desplazamiento para el recipiente de plástico de la FIG. 1.

La FIG. 30 es un gráfico que ilustra la respuesta de vacío frente al desplazamiento para el recipiente de plástico de la FIG. 8.

La FIG. 31 es una vista en sección transversal de un recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 32 es una vista en sección transversal de un recipiente de plástico que no forma parte de la presente invención.

La FIG. 33 es una vista inferior del recipiente de plástico según algunas realizaciones de la presente invención. La FIG. 34 es una vista en sección transversal del recipiente de plástico de la FIG. 33 tomada a lo largo de la línea P^l-P^l de la FIG. 33.

La FIG. 35 ilustra una característica triangular ejemplar de un anillo de inversión del recipiente de plástico de la FIG.

33.

La FIG. 36 es una vista en sección transversal de un molde para formar el recipiente de plástico de la FIG. 33.

Los números de referencia correspondientes indican partes correspondientes a lo largo de las diversas vistas de los dibujos.

Descripción detallada

Ahora se describirán más plenamente ejemplos y realizaciones con referencia a los dibujos que se acompañan. Estos ejemplos y realizaciones se proporcionan de modo que esta descripción sea minuciosa, y traslade completamente el alcance a los expertos en la técnica. Se exponen numerosos detalles específicos, tales como ejemplos de componentes, dispositivos y métodos específicos, para proporcionar una comprensión minuciosa de la presente descripción. Será evidente para los expertos en la técnica que no se necesitan emplear detalles específicos.

La terminología usada en la presente memoria es con el propósito de describir ejemplos y realizaciones particulares solamente y no se pretende que sea limitativa. Como se usa en la presente memoria, las formas singulares “un”, “una”, “el” y “la” se puede pretender que incluyan también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Los términos “comprende”, “que comprende”, “que incluye” y “que tiene” son inclusivos y, por lo tanto, especifican la presencia de características, números enteros, pasos, operaciones, elementos y/o componentes establecidos, pero no excluyen la presencia o adición de una o más de otras características, números enteros, pasos, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos. Los pasos, procesos y operaciones del método descritos en la presente memoria no se han de interpretar como que requieren necesariamente su desempeño en el orden particular discutido o ilustrado, a menos que se identifique específicamente como un orden de desempeño. También se ha de entender que se pueden emplear pasos adicionales o alternativos.

Como se discutió anteriormente, para acomodar las fuerzas de vacío durante enfriamiento del contenido dentro de un recipiente termofijado, los recipientes de manera general tienen una serie de paneles de vacío o nervaduras alrededor de su pared lateral. Tradicionalmente, estos paneles de vacío han sido semirrígidos e incapaces de evitar la distorsión no deseada en otras partes del recipiente, particularmente en recipientes ligeros. No obstante, en algunos recipientes sin paneles al vacío, se requiere una combinación de deformación controlada (es decir, en la base o cierre) y resistencia al vacío en el resto del recipiente. Como se trata en la presente memoria, cada uno de los ejemplos anteriores (es decir, el recipiente de absorción de vacío tradicional que tiene una pared lateral ligera y flexible con una base pesada y rígida, y el recipiente POWERFLEX que tiene una base ligera y flexible con una pared lateral pesada y rígida) puede no optimizar completamente un diseño de recipientes de llenado en caliente. Además, la combinación simple de la pared lateral del recipiente de absorción de vacío tradicional y la base del recipiente POWERFLEX típicamente conduciría a un recipiente que tiene una pared lateral que no es lo suficientemente rígida para resistir el salto de una forma inicial curva hacia fuera a una forma final curva hacia dentro.

Por consiguiente, las presentes enseñanzas proporcionan un recipiente de plástico que permite que su parte de base bajo condiciones de proceso de llenado en caliente típicas se deforme y se mueva fácilmente mientras que se mantiene una estructura rígida (es decir, contra el vacío interno) en el resto del recipiente. Como ejemplo, en un recipiente de plástico de 16 fl. oz. (473,2 cc), el recipiente típicamente debería acomodar aproximadamente 18-24 cc de desplazamiento de volumen. En el presente recipiente de plástico, la parte de base se acomoda a la mayoría de este requisito. Las partes restantes del recipiente de plástico son fácilmente capaces de acomodar el resto de este desplazamiento de volumen sin una distorsión fácilmente perceptible. Más particularmente, los recipientes tradicionales utilizan una combinación de geometría de botella y espesor de pared para crear una estructura que pueda resistir una parte del vacío, y paneles de paredes laterales movibles, nervaduras colapsables o bases movibles para absorber el vacío restante. Esto da como resultado dos elementos de vacío interno residual y absorbido. La suma del vacío residual y el vacío absorbido es igual a la cantidad total de vacío que resulta de la combinación del producto básico líquido y el espacio libre que se contraen durante el enfriamiento en un recipiente rígido.

Aunque están disponibles en la técnica diseños alternativos, incluyendo aquellos que requieren el uso de dispositivos de activación externos en la línea de llenado (como en la tecnología Graham ATP), las presentes enseñanzas son capaces de lograr recipientes rellenables en caliente más ligeros, sin requerir un dispositivo de activación externo, absorbiendo un porcentaje más alto del vacío y/o el volumen interno de una forma controlada, mientras que se proporciona simultáneamente suficiente integridad estructural para mantener la forma deseada de la botella.

El recipiente según las presentes enseñanzas combina paneles o nervaduras colapsables de compensación de vacío y/o volumen de las paredes laterales con un diseño de base flexible que da como resultado un híbrido de las tecnologías anteriores que da como resultado un recipiente de peso más ligero de lo que se podría lograr con cualquier método individualmente.

Las características de compensación de vacío y/o volumen se podrían definir como:

X = el porcentaje del vacío y/o volumen total que se absorbe por los paneles de las paredes laterales, las nervaduras y/u otras características de compensación de vacío y/o volumen;

Y = el porcentaje del vacío y/o volumen total que se absorbe por el movimiento de la base; y

Z = el vacío y/o el volumen residual que permanece en el recipiente después de la compensación lograda por las características de compensación de vacío y/o volumen en la pared lateral y/o la base.

En el caso de las características de compensación de vacío tradicionales (es decir, solamente la pared lateral o solamente la base), la compensación de vacío y/o volumen se podría expresar como:

Z = 10 al 90% del vacío y/o volumen total; y

X o Y = 10 al 90% del vacío y/o volumen total.

Se debería apreciar a partir de lo anterior que un recipiente convencional podría lograr meramente un total del 90% del vacío y/o volumen total.

No obstante, según las presentes enseñanzas, se proporciona un recipiente de llenado en caliente donde la compensación de vacío y/o volumen se podría describir como:

Z = 0 al 25% del vacío y/o volumen total;

X = 10 al 90% del vacío y/o volumen total; e

Y = 10 al 90% del vacío y/o volumen total.

Como se puede ver, según con estos principios, las presentes enseñanzas son operables para lograr la absorción de vacío tanto en la base como en la pared lateral, permitiendo por ello, si se desea, la absorción de todo el vacío interior. Se debería apreciar que en algunas realizaciones se puede desear un ligero vacío restante.

Para lograr el peso del recipiente más ligero posible con respecto al vacío, el vacío residual (Z) debería estar lo más cerca posible del 0% del vacío total y los movimientos combinados de las características de absorción de vacío estarían diseñados para absorber básicamente el 100% de la contracción del volumen que ocurre dentro del recipiente a medida que el contenido se enfría desde la temperatura de llenado hasta el punto de máxima densidad bajo las condiciones de servicio requeridas. En este punto fuerzas externas tales como la carga superior o la carga lateral darían como resultado una presurización del recipiente que lo ayudaría a resistir esas fuerzas externas. Esto daría como resultado un peso del recipiente que se dicta por los requisitos del sistema de manejo y distribución, no por las condiciones de llenado.

En algunos ejemplos, las presentes enseñanzas proporcionan un recipiente de plástico significativamente redondo que no se ovaliza por debajo del 5% de absorción de vacío total que consiste en una base movible y una pared lateral movible en un espesor de pared promedio menor que 0,020” (0,508 mm). No obstante, en algunos ejemplos, las presentes enseñanzas pueden proporcionar un recipiente de plástico que comprende una base que absorbe entre el 10 y el 90% del vacío total junto con una pared lateral que absorbe entre el 90 y el 10% del vacío total absorbido. En algunos ejemplos, la base y la pared lateral pueden activarse simultáneamente. No obstante, en algunas realizaciones, la base y la pared lateral pueden activarse secuencialmente.

Aún más, según las presentes enseñanzas, se proporciona un recipiente de plástico significativamente redondo que proporciona una base movible y una pared lateral movible que se activan ambas simultánea o secuencialmente a un nivel de vacío menor que el 5% de la absorción de vacío total del recipiente.

En un recipiente sin panel de vacío, se requiere una combinación de deformación controlada (es decir, en la base o cierre) y resistencia al vacío en el resto del recipiente. Por consiguiente, la presente enseñanza proporciona un recipiente de plástico que permite que su parte de base bajo condiciones de proceso de llenado en caliente típicas se deforme y se mueva fácilmente mientras que se mantiene una estructura rígida (es decir, contra al vacío interno) en el resto del recipiente.

Como se muestra en las FIGS. 1 y 2, que no forman parte de la invención sino que se muestran con propósitos ilustrativos, un recipiente de plástico 10 incluye un final 12, un cuello o un cuello alargado 14, una región de hombro 16, una parte de cuerpo 18 y una base 20. Los expertos en la técnica saben y entienden que el cuello 14 puede tener una altura extremadamente corta, es decir, llegar a ser una extensión corta del final 12, o un cuello alargado como se ilustra en las figuras, que se extiende entre el final 12 y la región de hombro 16. El recipiente de plástico 10 se ha diseñado para retener un producto básico durante un proceso térmico, típicamente un proceso de llenado en caliente. Para aplicaciones de embotellado de llenado en caliente, los embotelladores generalmente llenan el recipiente 10 con un líquido o producto a una temperatura elevada entre aproximadamente 155°F a 205°F (aproximadamente 68°C a 96°C) y sellan el recipiente 10 con un cierre 28 antes de enfriar. A medida que el recipiente 10 sellado se enfría, se forma un ligero vacío, o presión negativa, en el interior que hace que el recipiente 10, en particular, la base 20 cambie de forma. Además, el recipiente de plástico 10 puede ser adecuado para otros procesos de llenado de pasteurización o de retorta a alta temperatura, o también otros procesos térmicos.

El recipiente de plástico 10 es un recipiente orientado biaxialmente, moldeado por soplado, con una construcción unitaria a partir de un material de capa única o multicapa. Un proceso bien conocido de termofijado y moldeado por estirado para fabricar el recipiente de plástico 10 rellenable en caliente generalmente implica la fabricación de una preforma (no ilustrada) de un material de poliéster, tal como el tereftalato de polietileno (PET), que tiene una forma bien conocida por los expertos en la técnica similar a un tubo de ensayo con una sección transversal generalmente cilíndrica y una longitud típicamente de aproximadamente el cincuenta por ciento (50%) de la altura del recipiente. Una máquina (no ilustrada) coloca la preforma calentada a una temperatura entre aproximadamente 190°F a 250°F (aproximadamente 88°C a 121°C) en una cavidad de molde (no ilustrada) que tiene una forma similar al recipiente de plástico 10. La cavidad de molde se calienta a una temperatura entre aproximadamente 250°F a 350°F (aproximadamente 121°C a 177°C). Un aparato de varilla de estiramiento (no ilustrado) estira o extiende la preforma calentada dentro de la cavidad de molde hasta una longitud aproximadamente igual a la del recipiente, orientando por ello molecularmente el material de poliéster en una dirección axial que generalmente corresponde con un eje longitudinal central 50. Mientras que la varilla de estiramiento extiende la preforma, el aire que tiene una presión entre 300 PSI a 600 PSI (2,07 MPa a 4,14 MPa) ayuda a extender la preforma en la dirección axial y a expandir la preforma en una dirección circunferencial o de aro, ajustando por ello sustancialmente el material de poliéster a la forma de la cavidad de molde y orientando molecularmente además el material de poliéster en una dirección generalmente perpendicular a la dirección axial, estableciendo de este modo la orientación molecular biaxial del material de poliéster en la mayor parte del recipiente. Típicamente, el material dentro del final 12 y un parte secundaria de la base 20 no están orientados sustancialmente de manera molecular. El aire presurizado retiene el material de poliéster orientado molecularmente en su mayoría biaxial contra la cavidad de molde durante un período de aproximadamente dos (2) a cinco (5) segundos antes de retirar el recipiente de la cavidad del molde. Para lograr una distribución de material apropiada dentro de la base 20, los inventores emplean un paso de estirado y moldeado adicional sustancialmente como se enseña por la patente de EE. UU. N° 6.277.321

Alternativamente, otros métodos de fabricación que usan otros materiales convencionales que incluyen, por ejemplo, polietileno de alta densidad, polipropileno, naftalato de polietileno (PEN), una mezcla o copolímero de PET/PEN, y diversas estructuras multicapa pueden ser adecuados para la fabricación del recipiente de plástico 10. Los expertos en la técnica conocerán y comprenderán fácilmente las alternativas del método de fabricación del recipiente de plástico 10.

El final 12 del recipiente de plástico 10 incluye una parte que define una abertura o boca 22, una región roscada 24 y un anillo de soporte 26. La abertura 22 permite que el recipiente de plástico 10 reciba un producto básico mientras que la región roscada 24 proporciona un medio para la fijación del cierre o tapón roscado 28 (mostrado en la FIG. 2) de manera similar. Las alternativas pueden incluir otros dispositivos adecuados que se enganchan al final 12 del recipiente de plástico 10. Por consiguiente, el cierre o tapón 28 se engancha al final 12 para proporcionar preferiblemente un sello hermético del recipiente de plástico 10. El cierre o tapón 28 es preferiblemente de un material plástico o de metal convencional para la industria de cierres y adecuado para su procesamiento térmico posterior, incluyendo pasteurización y retorta a alta temperatura. El anillo de soporte 26 se puede usar para transportar u orientar la preforma (el precursor del recipiente de plástico 10) (no mostrado) a través y en diversas etapas de fabricación. Por ejemplo, la preforma se puede transportar por el anillo de soporte 26, el anillo de soporte 26 se puede usar para ayudar a colocar la preforma en el molde, o un consumidor final puede usar el anillo de soporte 26 para transportar el recipiente de plástico 10 una vez fabricado. .

El cuello alargado 14 del recipiente de plástico 10 permite en parte que el recipiente de plástico 10 acomode los requisitos de volumen. Formada integralmente con el cuello alargado 14 y extendiéndose hacia abajo desde el mismo está la región de hombro 16. La región de hombro 16 se fusiona y proporciona una transición entre el cuello alargado 14 y la parte de cuerpo 18. La parte de cuerpo 18 se extiende hacia abajo desde la región de hombro 16 hasta la base 20 e incluye las paredes laterales 30. La construcción específica de la base 20 del recipiente 10 permite las paredes laterales 30 para que el recipiente termofijado 10 no requiera necesariamente paneles de vacío adicionales o agarres de pinza y, por lo tanto, puede ser generalmente suave y similar al vidrio. No obstante, un recipiente significativamente ligero probablemente incluirá paredes laterales que tengan paneles de vacío, nervaduras y/o agarres de pinza junto con la base 20.

La base 20 del recipiente de plástico 10, que se extiende hacia dentro desde la parte de cuerpo 18, puede comprender una campana 32, un anillo de contacto 34 y una parte central 36. En algunos ejemplos, el anillo de contacto 34 es en sí mismo esa parte de la base 20 que contacta con una superficie de soporte 38 que a su vez soporta el recipiente 10. Como tal, el anillo de contacto 34 puede ser una superficie plana o una línea de contacto que generalmente circunscribe, continua o intermitentemente, la base 20. La base 20 funciona para cerrar la parte inferior del recipiente de plástico 10 y, junto con el cuello alargado 14, la región de hombro 16 y la parte de cuerpo 18, para retener el producto básico.

En algunos ejemplos, el recipiente de plástico 10 es preferiblemente termofijado según el proceso mencionado anteriormente u otros procesos de termofijado convencionales. En algunos ejemplos, para acomodar las fuerzas de vacío mientras que se permite la omisión de paneles de vacío y agarres de pinza en la parte de cuerpo 18 del recipiente 10, la base 20 de la presente enseñanza adopta una construcción novedosa e innovadora. Generalmente, la parte central 36 de la base 20 puede comprender una flexión central 40 y un anillo de inversión 42. El anillo de inversión 42 puede incluir una parte superior 54 y una parte inferior 58. Además, la base 20 puede incluir una pared o borde circunferencial vertical 44 que forma una transición entre el anillo de inversión 42 y el anillo de contacto 34.

Como se muestra en las figuras, la flexión central 40, cuando se ve en sección transversal, es generalmente en forma de cono truncado que tiene una superficie superior 46 que es generalmente paralela a la superficie de soporte 38. Las superficies laterales 48, que son generalmente planas en sección transversal, se inclinan hacia arriba hacia el eje longitudinal central 50 del recipiente 10. La forma exacta de la flexión central 40 puede variar enormemente dependiendo de diversos criterios de diseño. No obstante, en general, el diámetro total de la flexión central 40 (es decir, el cono truncado) es como máximo el 30% del diámetro total general de la base 20. La flexión central 40 está generalmente donde se captura la puerta de la preforma en el molde. Situada dentro de la superficie superior 46 está la parte secundaria de la base 20 que incluye material polimérico que no está orientado sustancialmente molecularmente.

En algunos ejemplos, como se muestra en las FIGS. 3, 5, 7, 10, 13 y 16 que no forman parte de la invención sino que se muestran con propósitos ilustrativos, cuando se forma inicialmente, el anillo de inversión 42, que tiene un radio gradual, rodea y circunscribe completamente la flexión central 40. Como está formado, el anillo de inversión 42 puede sobresalir hacia el exterior, por debajo de un plano donde se encontraría la base 20 si fuera plana. La transición entre la flexión central 40 y el anillo de inversión 42 adyacente puede ser rápida con el fin de promover la mayor orientación tan cerca de la flexión central 40 como sea posible. Esto sirve principalmente para asegurar un espesor de pared mínimo 66 para el anillo de inversión 42, en particular en la parte inferior 58 de la base 20. En algunos ejemplos, el espesor de pared 66 de la parte inferior 58 del anillo de inversión 42 está entre aproximadamente 0,008 pulgadas (0,20 mm) a aproximadamente 0,025 pulgadas (0,64 mm), y preferiblemente entre aproximadamente 0,010 pulgadas a aproximadamente 0,014 pulgadas (0,25 mm a 0,36 mm) para un recipiente que tenga, por ejemplo, una base de aproximadamente 2,64 pulgadas (67,06 mm) de diámetro. El espesor de pared 70 de la superficie superior 46, dependiendo precisamente de dónde se tome una medición, puede ser de 0,060 pulgadas (1,52 mm) o más; no obstante, el espesor de pared 70 de la superficie superior 46 hace una transición rápidamente al espesor de pared 66 de la parte inferior 58 del anillo de inversión 42. El espesor de pared 66 del anillo de inversión 42 debe ser relativamente consistente y lo suficientemente delgado para permitir que el anillo de inversión 42 sea flexible y funcione correctamente. En un punto a lo largo de su forma circunvencional, el anillo de inversión 42 puede presentar alternativamente una pequeña hendidura, no ilustrada pero bien conocida en la técnica, adecuada para recibir un trinquete que facilita la rotación del recipiente alrededor del eje longitudinal central 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, puede ser, en sección transversal, una pared vertical sustancialmente recta de aproximadamente 0,030 pulgadas (0,76 mm) a aproximadamente 0,325 pulgadas (8,26 mm) de longitud. Preferiblemente, para un recipiente de base de 2,64 pulgadas (67,06 mm) de diámetro, la pared circunferencial 44 puede medir entre aproximadamente 0,140 pulgadas a aproximadamente 0,145 pulgadas (3,56 mm a 3,68 mm) de longitud. Para un recipiente de base de 5 pulgadas (127 mm) de diámetro, la pared circunferencial 44 podría ser tan larga como 0,325 pulgadas (8,26 mm) de longitud. La pared o borde circunferencial 44 puede formar generalmente un ángulo 64 con relación al eje longitudinal central 50 de entre aproximadamente cero grados y aproximadamente 20 grados, y preferiblemente aproximadamente 15 grados. Por consiguiente, la pared o borde circunferencial 44 no necesita ser exactamente paralelo al eje longitudinal central 50. La pared o borde circunferencial 44 es una estructura distintivamente identificable entre el anillo de contacto 34 y el anillo de inversión 42. La pared o borde circunferencial 44 proporciona resistencia a la transición entre el anillo de contacto 34 y el anillo de inversión 42. En algunos ejemplos, esta transición debe ser abrupta con el fin de maximizar la fuerza local así como para formar una estructura geométricamente rígida. La fuerza localizada resultante aumenta la resistencia a las arrugas en la base 20. El anillo de contacto 34, para un recipiente de base de 2,64 pulgadas (67,06 mm) de diámetro, puede tener un espesor de pared 68 de aproximadamente 0,010 pulgadas a aproximadamente 0,016 pulgadas (0,25 mm a 0,41 mm). En algunas realizaciones, el espesor de pared 68 es al menos igual, y más preferiblemente es aproximadamente el diez por ciento, o más, que el del espesor de pared 66 de la parte inferior 58 del anillo de inversión 42.

Cuando se formó inicialmente, la flexión central 40 y el anillo de inversión 42 permanece como se describió anteriormente y se muestra en las FIGS. 1, 3, 5, 7, 10, 13 y 16. Por consiguiente, según se moldea, una dimensión 52 medida entre la parte superior 54 del anillo de inversión 42 y la superficie de soporte 38 es mayor o igual que una dimensión 56 medida entre la parte inferior 58 del anillo de inversión 42 y la superficie de soporte 38. Tras el llenado, la parte central 36 de la base 20 y el anillo de inversión 42 se pandearán o desviarán ligeramente hacia abajo hacia la superficie de soporte 38 bajo la temperatura y el peso del producto. Como resultado, la dimensión 56 llega a ser casi cero, es decir, la parte inferior 58 del anillo de inversión 42 está prácticamente en contacto con la superficie de soporte 38. Tras el llenado, tapado, sellado y enfriamiento del recipiente 10, como se muestra en las FIGS. 2, 4, 6, 8, 12, 14 y 17, que no forman parte de la invención sino que se muestran con propósitos ilustrativos, las fuerzas relacionadas con el vacío hacen que la flexión central 40 y el anillo de inversión 42 se eleven o empujen hacia arriba desplazando por ello el volumen. En esta posición, la flexión central 40 generalmente conserva su forma de cono truncado en sección transversal con la superficie superior 46 de la flexión central 40 permaneciendo sustancialmente paralela a la superficie de soporte 38. El anillo invertido 42 está incorporado en la parte central 36 de la base 20 y virtualmente desaparece, llegando a ser más cónico en forma (véanse las FIGS. 8, 14 y 17). Por consiguiente, tras tapar, sellar y enfriar el recipiente 10, la parte central 36 de la base 20 exhibe una forma sustancialmente cónica que tiene unas superficies 60 en sección transversal que son generalmente planas y se inclinan hacia arriba hacia el eje longitudinal central 50 del recipiente 10, como se muestra en las FIGs . 6, 8, 14 y 17. Esta forma cónica y las superficies 60 generalmente planas se definen en parte por un ángulo 62 de aproximadamente 7° a aproximadamente 23°, y más típicamente entre aproximadamente 10° y aproximadamente 17°, con respecto a un plano horizontal o la superficie de soporte 38. A medida que aumenta el valor de la dimensión 52 y disminuye el valor de la dimensión 56, aumenta el desplazamiento potencial de volumen dentro del recipiente 10. Además, mientras que las superficies planas 60 son sustancialmente rectas (particularmente como se ilustra en las FIGS. 8 y 14), los expertos en la técnica se darán cuenta de que las superficies planas 60 a menudo tendrán una apariencia algo ondulada. Un recipiente de base típico de 2,64 pulgadas (67,06 mm) de diámetro, el recipiente 10 con base 20, tiene una dimensión de espacio libre de base moldeado 72, medida desde la superficie superior 46 hasta la superficie de soporte 38, con un valor de aproximadamente 0,500 pulgadas (12,70 mm) a aproximadamente 0,600 pulgadas (15,24 mm) (véanse las FIGS. 7, 13 y 16). Cuando se responde a las fuerzas relacionadas con el vacío, la base 20 tiene una dimensión de espacio libre de base llena 74, medida desde la superficie superior 46 hasta la superficie de soporte 38, con un valor de aproximadamente 0,650 pulgadas (16,51 mm) a aproximadamente 0,900 pulgadas (22,86 mm) (véanse las FIGS. 8, 14 y 17). Para recipientes más pequeños o más grandes, el valor de la dimensión del espacio libre de base moldeada 72 y el valor de la dimensión del espacio libre de base llena 74 pueden ser proporcionalmente diferentes.

Como se ha expuesto anteriormente, la diferencia en el espesor de pared entre la base 20 y la parte de cuerpo 18 del recipiente 10 también es de importancia. El espesor de pared de la parte de cuerpo 18 debe ser lo suficientemente grande para permitir que el anillo de inversión 42 se flexione correctamente. Dependiendo de la geometría de la base 20 y la cantidad de fuerza requerida para permitir que el anillo de inversión 42 se flexione correctamente, es decir, la facilidad de movimiento, el espesor de pared de la parte de cuerpo 18 debe ser al menos un 15%, en promedio, mayor que el espesor de pared de la base 20. Preferiblemente, el espesor de pared de la parte de cuerpo 18 es entre dos (2) a tres (3) veces mayor que el espesor de pared 66 de la parte inferior 58 del anillo de inversión 42. Se requiere una mayor diferencia si el recipiente debe resistir fuerzas más altas, o bien de la fuerza requerida para causar inicialmente que el anillo de inversión 42 se flexione o bien para acomodar fuerzas aplicadas adicionales una vez que se haya completado el movimiento de la base 20.

En algunos ejemplos, las articulaciones o los puntos de articulación alternativos descritos anteriormente pueden tomar la forma de una serie de hendiduras, hoyuelos u otras características que son operables para mejorar el perfil de respuesta de la base 20 del recipiente 10. Específicamente, como se ilustra en las FIGS. 28-30, que no forman parte de la invención sino que se muestran con propósitos ilustrativos, en algunos ejemplos el perfil de respuesta de vacío de la base 20 puede definir respuestas de flexión abrupta que producen una curva de vacío segmentada, no continua (véase la FIG. 29) que define un par de secciones verticales 302, 304, indicativas de una presión de vacío interno reducida abruptamente. Aunque esta respuesta puede ser adecuada para algunos ejemplos, en otros ejemplos se puede desear una curva de vacío más gradual y suave (véanse las FIGS. 28 y 30 que se tratarán en la presente memoria). De esta forma, un perfil de curva de vacío suave y gradual puede proporcionar la oportunidad de rediseñar el perfil de la pared lateral y/o los paneles de vacío para reducir la necesidad de paneles de vacío y/o reducir el espesor de la pared del material a lo largo de la pared lateral. Tal disposición puede proporcionar un peso de recipiente reducido y posibilidades de diseño mejoradas.

Se debería apreciar que las características 102 pueden definir cualquiera de una serie de formas, configuraciones, disposiciones, distribuciones y perfiles que son de forma triangular.

Con referencia particular a las FIGS. 16-27 y 33-36, de las cuales las FIGS. 16-20 y 24-27 no forman parte de la invención sino que se muestran con propósitos ilustrativos, en algunos ejemplos y realizaciones, las características 102 están separadas de manera general equidistantemente unas de otras y dispuestas en una serie de filas y columnas que cubren completamente el anillo de inversión 42. De manera similar, la serie de características 102 puede rodear y circunscribir de manera general y completa la flexión central 40 (véase la FIG. 18). Se contempla igualmente que la serie de filas y columnas de las características 102 puedan ser continuas o intermitentes. Las características 102, cuando se ven en sección transversal, pueden ser en forma de un cono truncado o redondeado que tiene una superficie más baja o superficies de punto o laterales 104. Las superficies laterales 104 son generalmente planas y con pendiente hacia dentro hacia el eje longitudinal central 50 del recipiente 10.

Con referencia particular a las FIGS. 21-23, las características 102 según la invención se ilustran como una serie de hoyuelos que se cruzan triangularmente de forma similar separados equidistantemente unos de otros como una pluralidad de filas o columnas que se extienden desde la flexión central 40 en el anillo 42. Las características 102 de la presente realización están dirigidas hacia el interior y definen límites comunes con las características 102 adyacentes a lo largo de los bordes del triángulo invertido. También se debería entender que la forma particular y la distribución de los hoyuelos pueden variar dependiendo del rendimiento de la curva de vacío deseada y proporciona control sobre la flexibilidad de la base y el movimiento bajo vacío proporcionando un accionamiento suave.

Con referencia a las FIGS. 33-36, las características 102 según la invención son una serie de características triangulares, que pueden ser equiláteras, en las que todos los lados 112 de las mismas tienen la misma longitud J, isósceles, en las que solamente dos lados 112 tienen la misma longitud J, o escalenas en las que ninguno de los lados 112 tiene la misma longitud J. Las características triangulares 102 se pueden disponer de cualquier manera adecuada, tal como en una pluralidad de filas y/o columnas. Las características triangulares vecinas 102 pueden ser adyacentes entre sí, de manera que compartan paredes laterales o límites como se ilustra. Las características triangulares 102 se pueden configurar de manera que los centros 110 sobresalgan hacia fuera de las mismas desde la base 20, como se ilustra de manera general. Las características triangulares 102 están desplazadas tanto de la pared 44 como de la flexión central 40 de la base 20. Se puede proporcionar cualquier desplazamiento adecuado. Por ejemplo y como se ilustra en la Figura 33, un borde más exterior 106 de las características triangulares 102 puede tener un diámetro de 67,78 mm o alrededor de 67,78 mm, y un borde más interior 108 de las características triangulares 102 puede ocupar un diámetro de 23,55 mm o alrededor de 23,55 mm según se mide a través del eje longitudinal central 50. La base 20 puede tener un diámetro más exterior de 87,5 mm o alrededor de 87,5 mm, según se mide a través del eje longitudinal central 50. Las características triangulares 102 pueden ocupar cualquier parte adecuada del área superficial de la base 20, tal como desde alrededor del 30% a alrededor del 70%, alrededor del 50% o el 50% del área superficial de la base 20. Por ejemplo, las características triangulares 102 pueden ocupar o cubrir un área superficial de la base 20 de 3,172 mm2, o alrededor de 3,172 mm2, de entre un área superficial total de 6,013 mm2 o alrededor de 6,013 mm2 de la base 20. Las características triangulares 102 pueden estar presentes en cualquier parte adecuada de la base 20, tal como en cualquier parte adecuada del anillo de inversión 42 entre la pared 44 y las superficies laterales 48 de la flexión central 40, por ejemplo.

Con referencia a la Figura 34, por ejemplo, que ilustra la base 20 antes de que el recipiente de plástico 10 se llene en caliente, el anillo de inversión 42 que incluye las características triangulares 102 presentes en el mismo entre la pared 44 y las superficies laterales 48 de la flexión central 40 puede tener un radio R de entre alrededor de 10 mm y alrededor de 30 mm, tal como alrededor de 20 mm o 20,6 mm. La pared 44 se puede inclinar hacia dentro hacia el eje longitudinal central 50 en un ángulo D de 9,5°, o alrededor de 9,5°, con relación a la pared lateral 30. La superficie superior 46 de la flexión 40 puede tener un diámetro E según se mide a través del eje longitudinal central 50 de 10,13 mm o alrededor de 10,13 mm. La superficie superior 46 se puede separar de la superficie de soporte 38 para proporcionar un espacio libre de base F de 15,5 mm o alrededor de 15,5 mm. El anillo de inversión 42 se puede separar de la superficie de soporte 38 a una distancia mínima G de 2,27 mm o alrededor de 2,27 mm. En otras palabras, en una parte del anillo de inversión 42 más cercana a la superficie de soporte 38 antes de que el recipiente de plástico 10 se llene en caliente, el anillo de inversión 42 está separado de la superficie de soporte 38 a una distancia de 2,27 mm o alrededor de 2,27 mm. Según se mide a través del eje longitudinal central 50, el anillo de contacto 34 incluye un diámetro H de 67,41 mm o alrededor de 67,41 mm, que puede disminuir a 66,41 mm o alrededor de 66,41 mm después de que se llene en caliente el recipiente de plástico 10.

Con referencia a la Figura 35, por ejemplo, cuando las características triangulares 102 son triángulos equiláteros, cada característica triangular 102 que tiene una altura I de 3 mm o alrededor de 3 mm, cada lado 112 puede tener una longitud J correspondiente adecuada, y cada característica triangular 102 define una profundidad dentro del anillo de inversión 42 entre las características triangulares 102 en los lados 112 de 1 mm o hasta alrededor de 1 mm según se mide desde una superficie exterior del anillo de inversión 42. La altura I, la profundidad y/o la longitud J de cada una de las características triangulares 102 pueden ser iguales o diferentes. El tamaño, la forma, el número y la distribución particulares de cada una de las características triangulares 102 pueden variar dependiendo del rendimiento de la curva de vacío deseado y para proporcionar control sobre la flexibilidad de la base 20 y el movimiento bajo vacío para proporcionar una actuación suave de la base 20.

Las características triangulares 102 se pueden formar de cualquier manera adecuada, tal como con el molde 150 de la Figura 36. El molde 150 incluye una pluralidad de picos 152 y valles 154 formados en el mismo para definir rebajes triangulares que están configurados para dotar la base 30 con las características triangulares 102. De este modo, los picos vecinos 152 pueden estar separados a una distancia K de 3 mm o alrededor de 3 mm para proporcionar las características triangulares 102 con una altura I de 3 mm o alrededor de 3 mm. Los valles 154 pueden estar rebajados dentro del molde 150 a una distancia L de los picos 152 de 1 mm o alrededor de 1 mm, proporcionando por ello una relación de moldeo por soplado de 3:1 o alrededor de 3:1 de ancho (o alto) a profundidad de las características triangulares. 102, que puede ser óptima en algunas aplicaciones. Cada uno de los picos 152 se puede alinear a lo largo de un primer plano P¹, y cada uno de los valles 154 se puede alinear a lo largo de un segundo plano P². El primer y segundo planos P¹ y P² se pueden extender paralelos entre sí.

Para formar el recipiente de plástico 10 que incluye las características triangulares 102, la parte de la base 20 para llegar a ser en el anillo de inversión 42 se puede colocar contra el molde 150, de manera que la base 20 se extienda generalmente paralela a cada uno del primer y segundo planos P¹ y P². Cuando se calienta, el material de PET del que puede estar formado el recipiente de plástico 10 se extiende hacia los valles 154. Los rebajes triangulares definidos por los picos 152 y los valles 154 proyectan las características triangulares 102 sobre y dentro del anillo de inversión 42, que se forma como una superficie curva. Las características triangulares 102 también se pueden formar de cualquier otra manera adecuada.

Como tal, los diseños de base descritos anteriormente causan el inicio del movimiento y de la activación del anillo de inversión 42 más fácilmente aumentando al menos el área superficial de la base 20 y, en algunas realizaciones, disminuyendo el espesor del material en estas áreas. Además, las articulaciones o puntos de articulación alternativos también hacen que el anillo de inversión 42 se eleve o empuje hacia arriba más fácilmente, desplazando por ello más volumen. Por consiguiente, las articulaciones o puntos de articulación alternativos retienen y mejoran la iniciación y el grado de facilidad de respuesta del anillo de inversión 42 al tiempo que optimizan el grado de desplazamiento de volumen. Las articulaciones o puntos de articulación alternativos proporcionan un desplazamiento de volumen significativo al tiempo que minimizan la cantidad de fuerzas relacionadas con el vacío necesarias para causar el movimiento del anillo de inversión 42. Por consiguiente, cuando el recipiente 10 incluye las articulaciones o puntos de articulación alternativos antes descritos, y está bajo fuerzas relacionadas con el vacío, el anillo de inversión 42 inicia el movimiento más fácilmente y las superficies planas 60 a menudo pueden lograr un ángulo 62 generalmente mayor de lo que sería probable de otro modo, desplazando por ello una mayor cantidad de volumen.

Aunque no siempre es necesario, en algunos ejemplos la base 20 puede comprender tres surcos 80 sustancialmente paralelos a las superficies laterales 48. Como se ilustra en las FIGS. 9 y 10, que no forman parte de la invención sino que se muestran con propósitos ilustrativos, los surcos 80 están igualmente separados alrededor de la flexión central 40. Los surcos 80 tienen una configuración sustancialmente semicircular, en sección transversal, con superficies que se mezclan suavemente con las superficies laterales 48 adyacentes. Generalmente, para el recipiente 10 que tiene una base de 2,64 pulgadas (67,06 mm) de diámetro, los surcos 80 tienen una profundidad 82, en relación con las superficies laterales 48, de aproximadamente 0,118 pulgadas (3,00 mm), típica para recipientes que tienen una capacidad nominal entre 16 fl. oz (474 cm3) y 20 fl. oz (491 cm3). Los inventores anticipan, como alternativa a los enfoques más tradicionales, que la flexión central 40 que tiene los surcos 80 puede ser adecuada para enganchar un husillo retráctil (no ilustrado) para girar el recipiente 10 alrededor del eje longitudinal central 50 durante un proceso de fijación de etiquetas. Si bien se muestran tres (3) surcos 80, y es la configuración preferida, los expertos en la técnica sabrán y entenderán que algún otro número de surcos 80, es decir, 2, 4, 5 o 6, puede ser apropiado para algunas configuraciones de recipientes.

Como la base 20, con una relación de espesor de pared relativa como se describió anteriormente, responde a las fuerzas relacionadas con el vacío, los surcos 80 pueden ayudar a facilitar un movimiento progresivo y uniforme del anillo de inversión 42. Sin los surcos 80, particularmente si el espesor de la pared 66 no es uniforme o consistente alrededor del eje longitudinal central 50, el anillo de inversión 42, que responde a las fuerzas relacionadas con el vacío, puede no moverse uniformemente o puede moverse de una manera inconsistente, torcida o desequilibrada. Por consiguiente, con los surcos 80, se forman las partes radiales 84 (al menos inicialmente durante el movimiento) dentro del anillo de inversión 42 y se extienden generalmente adyacentes a cada surco 80 en una dirección radial desde el eje longitudinal central 50 (véase la FIG. 11) llegando a ser, en sección transversal, una superficie sustancialmente recta que tiene un ángulo 62 (véase la FIG. 12). Dicho de manera diferente, cuando uno ve la base 20 como se ilustra en la FIG. 11, la formación de las partes radiales 84 aparece como hendiduras en forma de valle dentro del anillo de inversión 42. En consecuencia, una segunda parte 86 del anillo de inversión 42 entre dos partes radiales 84 adyacentes cualesquiera retiene (al menos inicialmente durante el movimiento) una forma algo redondeada parcialmente invertida (véase la FIG. 12). En la práctica, el ejemplo ilustrado en las FIGS. 9 y 10 a menudo asume la configuración de forma ilustrada en las FIGS. 11 y 12 que no forman parte de la invención sino que se muestran con propósitos ilustrativos, como su configuración de forma final. No obstante, con las fuerzas relacionadas con el vacío adicionales aplicadas, la segunda parte 86 eventualmente se endereza adoptando la forma generalmente cónica que tiene superficies planas 60 inclinadas hacia el eje longitudinal central 50 en un ángulo 62 similar al ilustrado en la FIG. 8. De nuevo, los expertos en la técnica saben y entienden que las superficies planas 60 probablemente llegará a ser de apariencia algo ondulada. La naturaleza exacta de las superficies planas 60 dependerá de una serie de otras variables, por ejemplo, las relaciones de espesor de pared específicas dentro de la base 20 y las paredes laterales 30, las proporciones específicas del recipiente 10 (es decir, diámetro, altura, capacidad), las condiciones del proceso de llenado en caliente específico y otras.

El recipiente de plástico 10 puede incluir una o más nervaduras horizontales 602. Como se muestra en la FIG. 31, que no forma parte de la invención sino que se muestra con propósitos ilustrativos, las nervaduras horizontales 602 incluyen además una pared superior 604 y una pared inferior 606 separadas por una pared curva interna 608. La pared curva interna 608 está definida en parte por un radio más interno n relativamente agudo. En algunos ejemplos, el radio más interno n agudo se encuentra dentro del intervalo de alrededor de 0,254 mm a alrededor de 0,762 mm (0,01 pulgadas a alrededor de 0,03 pulgadas). El radio más interno n relativamente agudo de la pared curva interna 608 facilita un flujo de material mejorado durante el moldeo por soplado del recipiente de plástico 10, permitiendo de este modo la formación de nervaduras horizontales 602 relativamente profundas.

Cada una de las nervaduras horizontales 602 incluye además un radio externo superior r² y un radio externo inferior r³. Preferiblemente, tanto el radio externo superior r² como el radio externo inferior r³ se encuentran cada uno dentro del intervalo de alrededor de 0,07 pulgadas (1,778 mm) a alrededor de 0,14 pulgadas (3,556 mm). El radio externo superior r² y el radio externo inferior r³ pueden ser iguales entre sí o diferir uno de otro. Preferiblemente la suma del radio externo superior r² y el radio externo inferior r³ serán iguales o mayores que alrededor de 0,14 pulgadas (3,556 mm) y menores que alrededor de 0,28 pulgadas (7,112 mm).

Como se muestra en la FIG. 31, las nervaduras horizontales 602 incluyen además un radio interno superior r⁴ y un radio interno inferior r⁵. El radio interno superior r⁴ y el radio interno inferior r⁵ se encuentran cada uno dentro del intervalo de alrededor de 0,08 pulgadas (2,03 mm) a alrededor de 0,11 pulgadas (2,79 mm). El radio interno superior r⁴ y el radio interno inferior r⁵ pueden ser iguales entre sí o diferir uno de otro. Preferiblemente, la suma del radio interno superior r⁴ y el radio interno inferior r⁵ será igual o mayor que alrededor de 0,16 pulgadas (4,06 mm) y menor que alrededor de 0,22 pulgadas (5,59 mm).

Las nervaduras horizontales 602 tienen una profundidad de nervadura RD de alrededor de 0,12 pulgadas (3,048 mm) y un ancho de nervadura RW de alrededor de 0,22 pulgadas (5,588 mm) según se mide desde la extensión superior del radio externo superior r² y la extensión inferior del radio externo inferior r³. Como tales, las nervaduras horizontales 602 tienen, cada una, una relación de ancho de nervadura RW a profundidad de nervadura RD. La relación de ancho de nervadura RW a profundidad de nervadura RD está, en algunas realizaciones, en el intervalo de alrededor de 1,6 a alrededor de 2,0.

Las nervaduras horizontales 602 están diseñadas para lograr un rendimiento óptimo con respecto a la absorción de vacío, la resistencia a la carga superior y la resistencia a las abolladuras. Las nervaduras horizontales 602 están diseñadas para comprimirse ligeramente en una dirección vertical para acomodar y absorber las fuerzas de vacío resultantes del llenado en caliente, el taponado y el enfriamiento del contenido del recipiente. Las nervaduras horizontales 602 están diseñadas para comprimirse aún más cuando el recipiente lleno se expone a fuerzas de carga superior excesivas.

Como se muestra en la FIG. 31, los radios, paredes, profundidad y ancho de la nervadura horizontal 602 descrita anteriormente en combinación forman un ángulo de nervadura A. El ángulo de nervadura A de un recipiente de plástico 10 no llenado puede ser de alrededor 58 grados. Después de llenar en caliente, tapar y enfriar el contenido del recipiente, las fuerzas de vacío resultantes hacen que el ángulo de nervadura A se reduzca a alrededor de 55 grados. Esto representa una reducción del ángulo de nervadura A de alrededor de 3 grados como resultado de las fuerzas de vacío presentes dentro del recipiente de plástico 10 representando una reducción del ángulo de nervadura A de alrededor del 5%. Preferiblemente, el ángulo de nervadura A se reducirá en al menos alrededor del 3% y no más de alrededor del 8% como resultado de las fuerzas de vacío.

Después del llenado, es común que el recipiente de plástico 10 se empaquete a granel en palés. Luego, los palés se apilan uno encima de otro, dando como resultado que se apliquen fuerzas de carga superior al recipiente de plástico 10 durante el almacenamiento y la distribución. De este modo, las nervaduras horizontales 602 están diseñadas de modo que el ángulo de nervadura A se pueda reducir aún más para absorber las fuerzas de carga superior. No obstante, las nervaduras horizontales 602 están diseñadas de modo que la pared superior 604 y la pared inferior 606 nunca entren en contacto una con otra como resultado de las fuerzas de vacío o carga superior. En su lugar, las nervaduras horizontales 602 están diseñadas para permitir que el recipiente de plástico 10 alcance un estado en donde el recipiente de plástico 10 se soporta en parte por el producto en el interior cuando se expone a fuerzas de carga superior excesivas, evitando por ello la distorsión permanente del recipiente de plástico 10. Además, esto permite que las nervaduras horizontales 602 reboten y vuelvan sustancialmente a la misma forma que tenían antes de que se aplicaran las fuerzas de carga superior, una vez que se eliminan tales fuerzas de carga superior.

Los rellanos horizontales 610 son generalmente planos en sección transversal vertical según se moldean. Cuando el recipiente de plástico 10 se somete a fuerzas de vacío y/o de carga superior, los rellanos horizontales 610 están diseñados para abultarse ligeramente hacia fuera en sección transversal vertical para ayudar al recipiente de plástico 10 a absorber estas fuerzas de una forma uniforme.

Se debería apreciar que las nervaduras 602 pueden no ser paralelas a la base 20, como se ilustra en la FIG. 32, que no forma parte de la invención sino que se muestra con propósitos ilustrativos. Dicho de manera diferente, las nervaduras 602 se pueden arquear en una o más direcciones alrededor de la periferia del recipiente 10 y la pared lateral 30 del recipiente 10. Más específicamente, las nervaduras 602 se pueden arquear de manera que el centro de las nervaduras 602 se arquee hacia arriba, hacia el cuello 18. Tal puede ser el caso de todas las nervaduras 602 en el recipiente 10 cuando se ven desde el mismo lado del recipiente 10. No obstante, las nervaduras 602 se pueden arquear en una dirección diferente, opuesta, hacia abajo, tal como hacia el fondo del recipiente 10. Más específicamente, el centro de las nervaduras 602 puede estar más cerca de la base 20 que cualquiera de los lados. Al girar el recipiente 10 y seguir las nervaduras 602 durante 360 grados alrededor del recipiente 10, las nervaduras 602 pueden tener los dos (2) puntos más altos, igualmente altos, y los dos (2) puntos más bajos, igualmente bajos. La descripción anterior de ejemplos y realizaciones de la invención se ha proporcionado con propósitos de ilustración y descripción. No se pretende que sea exhaustiva o que limite la invención. Los elementos o características individuales de una realización particular generalmente no se limitan a esa realización particular, sino que, donde sea aplicable, son intercambiables y se pueden usar en una realización seleccionada, incluso si no se muestran o describen específicamente. Los mismos también se pueden variar de muchas formas. Tales variaciones no se han de considerar como una desviación de la invención, y todas de tales modificaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, se pretende que estén incluidas dentro del alcance de la invención.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un recipiente de plástico que comprende:

una parte superior que tiene una boca (22) que define una abertura en el recipiente (10);

una base (20) movible para acomodar las fuerzas de vacío generadas dentro del recipiente (10) disminuyendo por ello el volumen del recipiente (10);

una pluralidad de características superficiales triangular (102) incluidas con la base (20) configuradas para acomodar las fuerzas de vacío; y

una parte sustancialmente cilindrica que se extiende entre la parte superior y la base (20);

caracterizado por que las características superficiales triangular (102) tienen una altura (I) de alrededor de 3 mm; y por que las características superficiales triangular (102) definen entre las mismas una profundidad (L) dentro de la base (20) de alrededor de 1mm.

2. El recipiente de plástico de la reivindicación 1, en donde la parte cilíndrica es movible para acomodar las fuerzas de vacío generadas dentro del recipiente (10) disminuyendo por ello el volumen del recipiente (10).

3. El recipiente de plástico de la reivindicación 1, en donde las características superficiales (102) incluyen características triangulares equiláteras (102).

4. El recipiente de plástico de la reivindicación 1, en donde las características superficiales (102) incluyen características triangulares (102), cada una que tiene al menos dos lados con diferentes longitudes.

5. El recipiente de plástico de la reivindicación 1, en donde características triangulares vecinas (102) son adyacentes entre sí.

6. El recipiente de plástico de la reivindicación 1, en donde las características triangulares (102) están espaciadas de una pared (44) de la base (20).

7. El recipiente de plástico de la reivindicación 1, en donde las características triangulares están espaciadas de una flexión central (40) de la base.

8. El recipiente de plástico de la reivindicación 1, en donde la base (20) incluye un anillo de inversión (42) que tiene un radio de alrededor de 10 mm a alrededor de 30 mm.

9. El recipiente de plástico de la reivindicación 3, en donde alrededor del 50% de la base incluye las características triangulares equiláteras.

10. Un método de producción de un recipiente de plástico (10) de la reivindicación 3 por moldeo, en donde las características triangulares equiláteras (102) están formadas a partir de un molde (150) que incluye una pluralidad de picos (152) y valles (154) correspondientes a las características triangulares equiláteras (102), los picos (152) están espaciados y los valles (154) están rebajados dentro del molde (150) debajo de los picos (152) en una relación de molde de soplado de alrededor de 3:1 de ancho a profundidad.