ES2953546T3 - Recipiente que tiene una resistencia a la deformación de carga lateral mejorada - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un recipiente (1), preferiblemente una botella, que se extiende a lo largo de un eje principal (A) y que comprende una pared que forma una porción de cuello (2), una porción de hombro (3) conectada a la porción de cuello (2), una porción de cuerpo (4) conectada a la porción de hombro (3), comprendiendo la porción de cuerpo (4) una porción de agarre (7), y una porción de base (5) que forma el fondo del recipiente (1) y conectada al cuerpo porción (4). La porción de agarre (7) comprende, en al menos la mayor parte de su dimensión a lo largo del eje principal (A), una pluralidad de nervaduras en espiral (13) formadas por la pared del recipiente (1) y que giran en espiral en paralelo alrededor del eje principal. (A). Las nervaduras en espiral aumentan drásticamente la estabilidad lateral, la compresión y la resistencia a la deformación por torsión del contenedor, al mismo tiempo que tienen una apariencia atractiva y no técnica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Recipiente que tiene una resistencia a la deformación de carga lateral mejorada

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con recipientes.

Más específicamente, la presente descripción se relaciona con recipientes que tienen estabilidad mejorada, así como una resistencia a la deformación de carga lateral mejorada.

Un recipiente de acuerdo con la invención puede ser, en particular, capaz de contener fluido. Tal recipiente puede ser, por ejemplo, una botella para contener agua u otra bebida líquida.

Antecedentes

Actualmente, el mercado comprende muchas formas y tamaños diferentes de recipientes capaces de contener fluidos. La forma y tamaño de los recipientes de fluido puede depender, entre otras cosas, de la cantidad de fluido que va a contenerse, el tipo de fluido que va a contenerse, las demandas del consumidor y estética deseada.

Por ejemplo, los recipientes termoplásticos para bebidas son conocidos en la técnica. Estos recipientes generalmente están hechos de tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) semicristalino para una buena transparencia. Estos recipientes de plástico típicamente se moldean por soplado usando una preforma inyectada.

La cantidad de materia prima plástica usada para producir un recipiente es el factor principal en el costo de producción de tal recipiente. Existe un gran interés, en particular en la industria de agua embotellada, en la reducción de la cantidad de material para formar el recipiente para reducir su costo.

Por esta razón, se han propuesto recipientes livianos. Tales recipientes livianos contienen menos plástico y tienen un grosor de pared reducido. Por ejemplo, al menos en la región de altura media del cuerpo del recipiente, el grosor de pared de un recipiente liviano puede ser menor que o igual a 100 μm. Estos recipientes livianos se fabrican, por lo tanto, con una cantidad sustancialmente menor de material plástico en comparación con recipientes de volumen de contenido similar fabricados mediante el uso de procesos tradicionales. Los recipientes livianos son más económicos de producir y tienen un impacto ambiental menor. El peso de las botellas de plástico en el mercado disminuye constantemente debido a la geometría optimizada y tolerancias de procesamiento reducidas.

Sin embargo, la reducción de peso produce desafíos ya que el recipiente liviano debe ser capaz de soportar diferentes factores ambientales que se encuentran durante la fabricación, transporte y almacenamiento o surtido de anaqueles minoristas, y uso (p. ej., consumo de su contenido). En particular, un recipiente debe ser capaz de soportar esfuerzos mecánicos que comprenden fuerzas horizontales aplicadas durante el agarre (para consumo del contenido del recipiente), o debido a fuerzas de encogimiento dentro de empaques de recipientes.

Para mejorar su estabilidad, en particular su estabilidad lateral, es decir, su resistencia a la deformación local permanente bajo esfuerzos horizontales, los recipientes generalmente están provistos con elementos de rigidez, tales como nervaduras horizontales formadas en la pared o paredes del recipiente.

Por otra parte, en un rango de productos frecuentemente denominado “empaquetado preferencial” que comprende recipientes de gama alta superior, la presencia de nervaduras u otros elementos obviamente diseñados para poner el recipiente rígido, frecuentemente está mal visto por el consumidor. De esta manera existe una tendencia, en el empaquetado preferencial, a retirar elementos de rigidez convencionales, tales como nervaduras horizontales, tanto como sea posible para diferenciar el diseño del recipiente de los diseños técnicos convencionales y proporcionarle una apariencia atractiva.

Sin embargo, las nervaduras horizontales proporcionan estabilidad de empaquetado durante todo la vida útil del producto. Para asegurar suficiente estabilidad para el empaquetado mediante el uso de esos diseños preferenciales, p. ej., con superficies lisas y/o planas sin nervaduras horizontales, se necesita una gran cantidad de material. Esto resulta en un recipiente más costoso, con características mejorables en términos de cumplimiento ambiental.

Por lo tanto, existe un gran interés, especialmente en la industria de agua en botella, en proporcionar un recipiente fabricado de tan poco material como sea posible y que se diferencie de los diseños de botellas convencionales, y que especialmente parece tener una apariencia “no técnica” a la vez que proporciona suficiente estabilidad para transporte y uso.

Las soluciones conocidas para solucionar este problema se basan en nervaduras horizontales modificadas. Por ejemplo, se conoce la provisión de una botella con nervaduras sustancialmente horizontales que tienen una profundidad variable a lo largo del perímetro de la botella.

Esas nervaduras también pueden tener una trayectoria sinusoidal que resulta en una forma ondulante alrededor del perímetro de la botella.

Tales nervaduras permiten cierta diferenciación en comparación con nervaduras puramente horizontales y también pueden proporcionar ventajas adicionales tales como mayor estabilidad contra la flexión. Esto es importante durante el llenado y etiquetado, así como en cierta medida durante el transporte de tarimas. Sin embargo, aquellas soluciones conocidas se basan en nervaduras horizontales y una mayor diferenciación es deseable.

Breve descripción de la invención

La invención tiene como objetivo proporcionar un recipiente tal como una botella de plástico que tiene una apariencia de gama alta mientras que limita el peso del material usado para formar el recipiente en comparación con un recipiente que tiene superficies de pared lisas y planas, y proporciona al mismo tiempo estabilidad lateral y resistencia lateral suficientes.

La invención se refiere a un recipiente, preferentemente, una botella, que se extiende a lo largo de un eje principal y que comprende una pared que forma una porción de cuello, una porción de reborde conectada a la porción de cuello, una porción de cuerpo conectada a la porción de reborde, la porción de cuerpo comprende una porción de agarre y una porción de base que forma el inferior del recipiente y se conecta a la porción de cuerpo. La porción de agarre comprende, sobre al menos la mayoría de su dimensión a lo largo del eje principal, una pluralidad de nervaduras en espiral formadas por la pared del recipiente y dispuestas en espiral en paralelo alrededor del eje principal.

Un recipiente de acuerdo con la invención tiene, por lo tanto, una pared provista de características geométricas que forman nervaduras en espiral. En comparación con la técnica anterior, las nervaduras en espiral ya no son el resultado de una revolución de un perfil de nervadura alrededor del eje de la botella sino más bien un barrido de un perfil seccional específico a lo largo de una trayectoria bien definida. Las nervaduras en espiral proporcionan al recipiente una apariencia diferente y distintiva, y si bien tienen una función técnica de rigidez esencial, no son vistas por el usuario como directamente vinculadas con esta función.

Las nervaduras en espiral aumentan drásticamente la estabilidad lateral, resistencia a la deformación por compresión y retorcedura del recipiente. Se forman principalmente en la ubicación de la porción de agarre del recipiente, es decir, donde un usuario puede agarrar el recipiente. Las nervaduras en espiral ponen rígido el recipiente en esta área donde se aplican esfuerzos mecánicos cuando se usa el recipiente.

Cada nervadura en espiral puede formar ventajosamente en una superficie externa de la pared una concavidad en combinación con un borde cónico en espiral. Esta sección transversal optimizada de las nervaduras en espiral aumenta drásticamente la estabilidad lateral, la resistencia a la deformación por compresión y retorcedura del recipiente.

En la parte inferior de la concavidad, la pared del recipiente presenta un punto de inflexión.

El ancho de la nervadura en espiral se mide entre el punto de inflexión y el borde cónico.

La nervadura en espiral puede tener un ancho sustancialmente constante sobre una mayoría de la longitud de la nervadura en espiral. El ancho puede estar comprendido, por ejemplo, entre 3 mm y 10 mm, por ejemplo, entre 5 mm y 8 mm.

Cada nervadura en espiral puede comprender además una tira, adyacente al borde cónico, dicha tira tiene un ancho constante y se define en una superficie de revolución que tiene el eje principal como eje de revolución. El ancho de la tira puede estar comprendido, por ejemplo, entre 5 mm y 15 mm.

El recipiente puede comprender entre tres y siete, por ejemplo, cinco nervaduras en espiral. Las nervaduras en espiral pueden distribuirse uniformemente sobre la porción de agarre.

Cada nervadura en espiral puede formar un ángulo comprendido entre 70° y 180° alrededor del recipiente, por ejemplo, un ángulo comprendido entre 90° y 150° y, más particularmente, entre 120° y 130°, por ejemplo, aproximadamente 123°.

La porción de agarre puede ser sustancialmente cilíndrica y las nervaduras en espiral pueden ser sustancialmente helicoidales.

Por lo tanto, el paso de la nervadura en espiral puede variar a lo largo de su altura.

Por ejemplo, cada nervadura en espiral tiene un paso constante o variable que es superior a lo largo de la nervadura en espiral a la dimensión de la porción de agarre a lo largo del eje principal.

Alternativamente, cada nervadura en espiral tiene dos extremos, cada nervadura en espiral puede tener un paso variable que cambia a lo largo de la nervadura en espiral al disminuir desde un extremo de la nervadura en espiral hasta sustancialmente la mitad de dicha nervadura en espiral y después al aumentar hasta el otro extremo de la nervadura en espiral.

La porción de agarre puede tener una sección transversal no circular perpendicular al eje principal (A) al menos sustancialmente en su medio. Por ejemplo, esta sección transversal no circular puede basarse en un triángulo equilátero que tiene lados y esquinas redondeados.

La porción de agarre puede tener, sustancialmente en la mitad de su dimensión a lo largo del eje principal, una sección transversal encogida: el área de la sección transversal encogida puede estar comprendida entre 35 y 95 % del área de la sección transversal del recipiente en la conexión entre la porción de reborde y la porción de cuerpo.

Las nervaduras en espiral pueden tener una profundidad máxima comprendida entre 1 y 3.5 mm, por ejemplo, entre 1.5 y 3 mm. Las nervaduras en espiral pueden tener una profundidad constante sobre al menos una gran parte de su longitud, dicha profundidad constante es la profundidad máxima.

La porción de cuerpo puede comprender además entre la porción de reborde y la porción de agarre, una porción de etiqueta adaptada para recibir una etiqueta flexible; la porción de etiqueta es lisa o comprende nervaduras anulares.

El recipiente puede comprender al menos una ranura anular entre la porción de reborde y la porción de cuerpo, y/o entre la porción de cuerpo y la porción inferior.

El recipiente puede tener un volumen interno total comprendido entre 15 cl y 150 cl, por ejemplo, 20 cl, 33 cl, 50 cl, 60 cl o 100 cl.

Breve descripción de las figuras

Otras particularidades y ventajas de la invención también surgirán a partir de la siguiente descripción. Se apreciará que la invención, como se reivindica, no pretende limitarse de ninguna manera por estos ejemplos.

En las figuras adjuntas, dadas a manera de ejemplos no limitantes:

- la Figura 1 es una vista frontal en planta de un recipiente en una modalidad de la presente invención;

- la Figura 2 es una vista frontal en planta de un recipiente en otra modalidad de la presente invención;

- la Figura 3 es una vista en sección transversal del recipiente de la Figura 2;

- la Figura 4 es una vista en sección transversal de un recipiente de acuerdo con una modalidad de la invención, en donde el recipiente comprende tres nervaduras en espiral;

- la Figura 5 es una vista en sección transversal de un recipiente de acuerdo con una modalidad de la invención, en donde el recipiente comprende una sección transversal no circular;

- la Figura 6 es una vista detallada de una nervadura en espiral, vista en sección transversal, de la modalidad de las Figuras 2 y 3.

- la Figura 7 es

una vista tridimensional de un recipiente de acuerdo con una modalidad de la presente invención; - la Figura 8 es una vista tridimensional de un recipiente de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; - la Figura 9 es una vista detallada de una nervadura en espiral, vista en sección transversal, de la modalidad de la Figura 7 o la Figura 8.

Descripción detallada de modalidades

En la siguiente descripción detallada, se hace referencia a las figuras adjuntas, que forman una parte de esta. En las figuras, símbolos y referencias similares típicamente identifican componentes similares, a menos que el contexto indique de cualquier otra manera. Las modalidades ilustrativas descritas en la descripción detallada y las figuras no pretenden ser limitantes. Pueden usarse otras modalidades, y pueden realizarse otros cambios, sin apartarse del espíritu o alcance de la materia presentada en la presente descripción. Se entenderá fácilmente que los aspectos de la presente descripción, como se describen generalmente en la presente descripción y se ilustran en las figuras, pueden disponerse, sustituirse, combinarse y diseñarse en una amplia variedad de configuraciones diferentes, todas las cuales se contemplan explícitamente y forman parte de esta descripción.

Como se usa en esta especificación, las palabras “comprende”, “que comprende”, y palabras similares, no deben interpretarse en un sentido exclusivo o exhaustivo. En otras palabras, se pretende significar incluir, pero sin limitarse a.

Cualquier referencia a los documentos de la técnica anterior en esta descripción no debe ser considerada como una admisión de que la técnica anterior se conoce ampliamente o forme parte del conocimiento general común en el campo.

En particular, en la presente descripción se describen artículos, incluyendo preformas, botellas y recipientes, que usan una cantidad optimizada de plástico en su construcción mientras mantienen la facilidad de procesamiento y excelentes propiedades estructurales asociadas con diseños comerciales actuales.

La presente invención se describirá en relación con un recipiente, por ejemplo, una botella.

La presente descripción se refiere a recipientes estables, que soportan carga para proporcionar productos consumibles y, en particular, fluidos. Los recipientes se construyen y disponen para que sean estables y soporten carga para proporcionar un recipiente que tiene no solo características estructurales mejoradas sino también estética deseable.

Como se describió anteriormente, un desafío importante en la industria del embotellado es la reducción de la cantidad de termoplásticos usados para producir un recipiente. Sin embargo, el recipiente fabricado con una pequeña cantidad de material puede tener problemas para transmitir cargas verticales eficazmente y resistir cargas laterales.

Específicamente, durante el empaquetado, distribución y surtido de minoristas, los recipientes o botellas pueden exponerse a grandes cantidades de carga superior y pueden pandearse en cualesquier puntos de debilidad existentes en el recipiente. Además, debido a la forma generalmente cilíndrica de los recipientes conocidos, los lados del cuerpo del recipiente son muy flexibles y existe un riesgo de que una vez que se abre el recipiente, el contenido salpicará fuera del recipiente cuando el consumidor lo agarre o apriete. Las fuerzas de encogimiento pueden existir también dentro de empaques de recipientes, lo que causa potencialmente deformaciones permanentes de los recipientes si no son capaces de soportar tales fuerzas.

Durante el empaquetado, distribución y surtido de minoristas, los recipientes pueden exponerse a cambios de temperatura y presión ampliamente variables, así como fuerzas externas que empujan y agitan el recipiente.

La Figura 1 ilustra una vista frontal de un recipiente 1 de acuerdo con una primera modalidad de la invención. La Figura 2 ilustra, de acuerdo con una vista similar, un recipiente de acuerdo con una modalidad de la invención en el cual el volumen del recipiente es mayor que el volumen del recipiente de la Figura 1.

En la modalidad de la Figura 1, el recipiente 1 se configura para contener hasta aproximadamente 200 ml de un líquido. En la modalidad de la Figura 2, el recipiente 1 se configura para contener hasta 600 ml de un líquido.

Los recipientes 1 de acuerdo con la invención pueden contener cualquier volumen adecuado de un líquido tal como, por ejemplo, desde aproximadamente 150 a 2000 ml que incluye 200 ml, 250 ml, 300 ml, 330 ml, 450 ml, 500 ml, 600 ml, 750 ml, 800 ml, 900 ml, 1000 ml, 1500 ml, 2000 ml y lo similar (en particular, un volumen intermedio).

El recipiente 1 está formado por una pared que define un volumen interno. El recipiente 1 se extiende a lo largo de un eje principal A. El recipiente puede tener por ejemplo, una forma sustancialmente cilíndrica. El diámetro para el recipiente puede estar comprendido por ejemplo, entre 40 mm y 120 mm.

El recipiente 1 comprende una porción de cuello 2, una porción de reborde 3, una porción de cuerpo 4 y una porción de base 5. La porción de cuerpo 4 se conecta a la porción de base 5 y la porción de reborde 3.

En la modalidad representada, la porción de cuerpo 4 comprende una porción de etiqueta 6 (que es opcional en la invención) y una porción de agarre 7.

La porción de cuello 2 comprende la boca 8 del recipiente, es decir, la abertura a partir de la cual puede dispensarse líquido desde el recipiente 1, o mediante la cual puede llenarse el recipiente.

La boca 8 puede ser de cualquier tamaño y forma conocidos en la técnica, siempre que el líquido pueda introducirse en el recipiente 1 y pueda verterse o retirarse de cualquier otra manera del recipiente. En una modalidad, la boca 8 puede ser sustancialmente circular en forma y tener un diámetro que varía de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 50 mm, o aproximadamente 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, o lo similar. En una modalidad, la boca 8 tiene un diámetro de aproximadamente 32.5 mm.

La porción de cuello 2 puede tener también cualquier tamaño y forma conocidos en la técnica, siempre que el líquido pueda introducirse en el recipiente 1 y pueda verterse o retirarse de cualquier otra manera del recipiente 1. En una modalidad, la porción de cuello 2 es sustancialmente cilíndrica en forma y tiene un diámetro que corresponde a un diámetro de boca 8. El hombre experto en la técnica apreciará que la forma y tamaño de la porción de cuello 2 no se limitan a la forma y tamaño de la boca 8.

La porción de cuello 2 puede tener una altura (medida a lo largo del eje principal A desde la boca 8 hasta la porción de reborde 3) de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 45 mm, por ejemplo, aproximadamente 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, o lo similar. En una modalidad, la porción de cuello 2 tiene una altura de aproximadamente 25 mm.

El recipiente 1 puede incluir, además, una tapa hermética a fluidos o una membrana removible (no representada) unida a la porción de cuello 2. La tapa puede ser cualquier tipo de tapa conocida en la técnica para usar con recipientes similares a los descritos en la presente descripción. La tapa se puede fabricar del mismo o de un tipo diferente de material polimérico que el contenedor 1, y se puede unir al contenedor 1 mediante roscas resellables, o puede ser ajuste a presión, ajustar por fricción, etc. En consecuencia, en una modalidad, la tapa incluye roscas internas (no se muestran) que se construyen y disponen para acoplarse con las roscas externas 9 de la porción de cuello 2.

La porción de reborde 3 del recipiente 1 se extiende desde una parte inferior de la porción de cuello 2, es decir, el extremo de la porción de cuello opuesto a la boca 8, hacia abajo hasta una parte superior de la porción de cuerpo 4, que en la modalidad representada es también la parte superior de la porción de etiqueta 6.

La porción de reborde 3 comprende una forma que es sustancialmente un tronco cónico. Como se usa en la presente descripción, un “tronco cónico” significa que la porción de reborde 2 tiene una forma que se asemeja mucho a un cono que tiene una porción superior (p. ej., el ápice) del cono recortada. La porción de reborde 3 tiene un ápice recortado dado que la porción de reborde 3 se estrecha en la porción de cuello 2.

El ángulo de reborde formado entre la superficie de pared de la porción de reborde 3 y el eje principal A es una característica importante para aumentar la resistencia a la deformación de carga superior (es decir, resistencia vertical a la deformación, en la dirección del eje principal A) del recipiente. El ángulo de reborde puede comprenderse por ejemplo, entre 30° y 60°, por ejemplo, aproximadamente 43°.

La porción de reborde 3 puede conectarse a la porción de cuerpo (p. ej., a la parte superior de la porción de etiqueta 6) mediante una primera porción de conexión que comprende o está formada por una primera ranura anular de transición 10. En la modalidad representada, la primera ranura anular de transición 10 tiene una forma curvada, definida por un ancho constante y una profundidad constante a lo largo del perímetro del recipiente.

En la modalidad representada, la porción de cuerpo 4 comprende una porción de etiqueta 6 conectada a la porción de reborde 3. La porción de etiqueta se configura para recibir una etiqueta flexible, por ejemplo, fijada mediante un producto adhesivo. Por lo tanto, la porción de etiqueta puede tener una superficie lisa donde puede fijarse la etiqueta flexible. En la modalidad representada, la superficie de la porción de etiqueta comprende una pluralidad de nervaduras anulares 11. Las nervaduras anulares 11 tienen un ancho y profundidad constantes (notablemente un ancho constante medido entre dos superficies planas 12 de la porción de etiqueta 6, y una profundidad constante medida desde esas superficies planas 12).

En la modalidad representada, las nervaduras anulares tienen una sección constante. La sección de las nervaduras representadas es sustancialmente semicircular. Sin embargo, la sección semicircular está unida ininterrumpidamente a las superficies planas 12. Pueden usarse otras secciones, por ejemplo, sustancialmente trapezoidales o triangulares. Las nervaduras anulares 11 proporcionan un aumento de la resistencia a la deformación de carga lateral (es decir, resistencia a la deformación lateral) y de la resistencia a la deformación de carga superior (es decir, resistencia a la deformación vertical) del recipiente.

La porción de cuerpo 4 comprende una porción de agarre 7. Como se usa en la presente descripción, “porción de agarre” puede usarse indistintamente con “porción de prensión” o “porción de sujeción”. Como se usa en la presente descripción, “prensión”, “sujeción” o “agarre” significa el acto de sostener, sujetar o agarrar. Por consiguiente, una porción de prensión, o porción de agarre del recipiente puede ser una porción del recipiente prevista para la sujeción o agarre del consumidor durante el manejo del recipiente.

La porción de agarre puede tener, por ejemplo, una altura (medida a lo largo del eje principal A) comprendida entre 80 mm y 200 mm.

La porción de agarre 7 puede estar provista con una sección transversal, encogida, contraída, comparada con la sección transversal en la conexión entre la porción de reborde 3 y la porción de cuerpo 4. La pared del recipiente puede por ejemplo, hundirse hacia adentro por desde 3 a 6 mm, sustancialmente en la mitad (a lo largo del eje principal A) de la porción de agarre 7.

Si el recipiente tiene una sección transversal sustancialmente circular, esto puede significar una reducción del diámetro del recipiente, en la ubicación de la porción de agarre, desde 6 a 12 mm.

Para un recipiente que tiene una sección transversal de cualquier forma, y/o no la misma forma en sección transversal en la conexión entre la porción de reborde 3 y la porción de cuerpo 4 y en la mitad de la porción de agarre, la superficie de la sección transversal encogida puede estar por ejemplo, comprendida entre 35 y 95 % de la superficie de la sección transversal del recipiente en la conexión entre la porción de reborde 3 y la porción de cuerpo 4.

La reducción de sección en la porción de agarre puede definirse por medio de un rebaje circular y hacia adentro formado de acuerdo con un arco de un círculo definido en la ubicación de la mitad de la porción de agarre.

Una sección transversal encogida en la porción de agarre facilita la sujeción del recipiente y también puede aumentar la resistencia a la deformación y estabilidad del recipiente.

De acuerdo con la invención, las propiedades mecánicas de la porción de agarre y en consecuencia del recipiente se mejoran mediante nervaduras en espiral 13 formadas en la pared del recipiente.

En las modalidades propuestas, las nervaduras en espiral 13 se forman sobre al menos una mayoría de la dimensión de la porción de agarre a lo largo del eje principal, es decir, sobre las nervaduras en espiral se extiende sobre la mayoría o sobre la altura total de la porción de agarre.

Las nervaduras en espiral formadas en la pared del recipiente se definen mediante diversas características geométricas. Su trayectoria alrededor del eje A puede definirse en particular por un paso, es decir, la distancia a lo largo del eje principal A sobre el cual la espiral realiza una vuelta alrededor de dicho eje A. El paso de cada nervadura en espiral puede ser constante (en este caso cada nervadura en espiral es helicoidal), o variable. En el caso de un paso variable, el paso variable puede cambiar a lo largo de la nervadura en espiral al disminuir desde un extremo de la nervadura en espiral hasta sustancialmente la mitad de dicha nervadura en espiral y después al aumentar hasta el otro extremo de la nervadura en espiral. El paso variable es, por ejemplo, máximo (por ejemplo, infinito) en ambos extremos de la nervadura en espiral y alcanza progresivamente su valor mínimo en la mitad de la nervadura en la dirección vertical (dirección definida por el eje principal A). Un paso infinito significa que una nervadura en espiral puede comenzar en sus extremos paralelos al eje longitudinal A. Un paso variable puede proporcionar la nervadura en espiral con una forma ondulada en la dirección vertical (definida por el eje longitudinal A).

Cada nervadura en espiral 13 se configura para formar menos que una vuelta alrededor de la porción de agarre del recipiente. Por ejemplo, cada nervadura en espiral puede configurarse para formar aproximadamente la mitad de una vuelta alrededor de la porción de agarre. Ventajosamente, cada nervadura en espiral forma un ángulo comprendido entre 70° y 180° (una media vuelta) alrededor del recipiente, por ejemplo, un ángulo comprendido entre 90° (un cuarto de vuelta) y 150° y, más particularmente, entre 120° y 130°, por ejemplo, aproximadamente 123°. Para una nervadura en espiral que se extiende sobre toda la altura de la porción de agarre, esto significa que el paso de la nervadura en espiral es mayor que la altura de la porción de agarre, siempre que este paso es constante. Para un paso variable, el valor medio del paso variable es mayor que dicha altura de la porción de agarre.

Puede darse que el paso es mayor que la altura de la porción de agarre en cada punto de la nervadura en espiral.

Otra manera de caracterizar la trayectoria de la nervadura en espiral es el ángulo de nervadura formado, por ejemplo, en la mitad de la porción de agarre 7, entre la nervadura y una línea paralela al eje principal A del recipiente. El ángulo de nervadura puede, por ejemplo, estar comprendido entre 15° y 60°.

Por ejemplo, un extremo de la nervadura en espiral se ubica cerca de la porción de reborde o porción de etiqueta del recipiente 1 y el otro extremo se ubica cerca de la porción inferior 5 del recipiente 1.

El recipiente comprende una pluralidad de nervaduras en espiral 13. Por ejemplo, tres, cuatro, cinco, seis o siete nervaduras en espiral 13. Las nervaduras en espiral 13 están dispuestas en espiral en paralelo. Esto significa que el ángulo formado entre dos nervaduras en espiral 13 dadas y el eje principal A permanece constante para cualquier sección transversal del recipiente (donde las nervaduras en espiral 13 están presentes). Si el recipiente es sustancialmente cilíndrico, tiene una sección transversal circular constante, la distancia (distancia más corta) entre las nervaduras medidas en la superficie de la pared del recipiente es constante.

Las nervaduras en espiral 13 ventajosamente se distribuyen uniformemente sobre la porción de agarre. El ángulo a entre dos nervaduras sucesivas y el eje principal 1 es, por lo tanto, el mismo. Por ejemplo, si el recipiente comprende tres nervaduras en espiral 13, el ángulo a tiene un valor de 120°. Si el recipiente comprende cuatro nervaduras en espiral 13, el ángulo a tiene un valor de 90°. Si el recipiente comprende cinco nervaduras en espiral 13, el ángulo a tiene un valor de 72°. Si el recipiente comprende n nervaduras, el ángulo a tiene un valor de 360/n°.

La Figura 3 representa la sección transversal del recipiente 1 de la Figura 2 de acuerdo con el plano C-C que es perpendicular al eje principal A, como se muestra en las Figuras 1 y 2.

El ángulo a se representa en la Figura 3 y la Figura 4. En la modalidad de la Figura 3, el recipiente tiene cinco nervaduras en espiral, distribuidas uniformemente en la periferia de un recipiente sustancialmente cilíndrico. La Figura 4 representa, en una vista en sección transversal similar a la Figura 3, una modalidad ilustrativa de un recipiente que tiene tres nervaduras en espiral (que, en el ejemplo de la Figura 4, se distribuyen uniformemente).

La Figura 5 es una vista en sección transversal similar a la de las Figuras 3 y 4, que representa una modalidad en la cual la porción de agarre 7 del recipiente tiene una sección transversal no circular. De acuerdo con diversas modalidades, todo el recipiente puede tener una sección transversal no circular, o solo la parte de agarre puede tener una sección transversal no circular. En la modalidad de la Figura 5, la parte superior de la porción inferior tiene una sección transversal circular mientras que la sección de la porción de agarre cambia suavemente a una forma redondeada sobre la base de un triángulo equilátero en el plano de la sección C-C. Más particularmente, la sección transversal C-C de la modalidad de la Figura 5 se basa en un triángulo equilátero (mostrado con líneas discontinuas en la Figura 5) que tiene lados y esquinas redondeadas.

Tal sección transversal no circular (con base en un triángulo o en otra forma adecuada) puede ayudar a aumentar la resistencia a la deformación del recipiente, especialmente la resistencia a la deformación de carga lateral.

Una sección optimizada de las nervaduras en espiral es importante para obtener un gran aumento de la resistencia a la deformación del recipiente 1. Por la sección de las nervaduras en espiral, se entiende la forma de la nervadura en espiral (es decir, la forma de la pared del recipiente donde se forma una nervadura) de acuerdo con un plano de sección perpendicular al eje principal A. Una vista detallada de la sección de una nervadura en espiral en la sección transversal C-C de acuerdo con la modalidad de las Figuras 2 y 3 se representa en la Figura 6.

En esta modalidad, la nervadura en espiral forma sobre la superficie externa 14 de la pared del recipiente una concavidad 15 y un borde cónico en espiral 16.

La concavidad 15 es un rebaje formado en la pared del recipiente. En un primer flanco 17 de la nervadura en espiral, la pared se deforma suavemente hacia adentro (en la dirección del interior del recipiente). En la modalidad representada donde la sección transversal del recipiente es sustancialmente circular, la pared del recipiente sale suavemente de la trayectoria circular 18 para formar la concavidad 15.

En un segundo flanco de la nervadura, la pared une abruptamente la trayectoria circular 18 y se forma un borde cónico 16. Para formar el borde cónico, la pared del recipiente puede estar provista con un radio de curvatura pequeño en el segundo flanco de la nervadura, por ejemplo, comprendido entre 0 y 2 mm, por ejemplo, entre 0.3 y 1.7 mm.

Este borde cónico proporciona estabilidad adicional.

Las nervaduras en espiral también se definen por su profundidad y ancho. La profundidad y el ancho de las nervaduras en espiral pueden ser constantes sobre al menos una gran parte de la nervadura en espiral o variable a lo largo de la nervadura en espiral.

La profundidad D de la nervadura se define como la distancia entre la porción más interna de la nervadura (“ inferior”) y una porción adyacente de una pared exterior del recipiente 1.

La profundidad máxima de las nervaduras en espiral 13 puede comprender entre 1 y 3.5 mm y más particularmente entre 1.5 y 3 mm.

La profundidad D de las nervaduras en espiral puede ser en particular variable a lo largo de la nervadura en espiral, para alcanzar la profundidad máxima sustancialmente en la mitad de la longitud de la nervadura en espiral (la longitud de la nervadura en espiral se mide a lo largo de la nervadura). En otras modalidades, la profundidad D de las nervaduras en espiral es constante a lo largo de la mayor parte de la longitud de la nervadura. La profundidad D puede ser en particular constante a lo largo de la nervadura en espiral, excepto en cada extremo de la nervadura donde se une suavemente a la forma general del recipiente.

El ancho W de la nervadura en espiral puede definirse por la distancia entre un punto de inflexión ubicado en la parte inferior de la concavidad 15 y el borde cónico 16.

El ancho de la nervadura en espiral puede ser constante sobre una gran parte de la nervadura, en otras palabras, sobre una mayoría de la longitud de la nervadura. El ancho W de la nervadura en espiral puede en particular comprenderse entre 3 mm y 10 mm. El ancho W puede comprenderse en particular entre 5 mm y 8 mm.

El recipiente 1 comprende además una porción de base 5 que forma una parte inferior del recipiente. La porción de base 5 del recipiente 1 comprende, en la modalidad representada, una base de descanso 18, que puede ser de cualquier diseño adecuado, incluyendo aquellos conocidos en la técnica y como se ilustra.

La conexión entre la porción de cuerpo 4 y la porción de base 5 del presente recipiente incluye una ranura anular de transición de la base 19, que es una ranura trapezoidal abierta que ayuda a asegurar una buena estructura rígida del recipiente.

La Figura 7 y la Figura 8 son vistas tridimensionales de un recipiente de acuerdo con una modalidad de la invención. Estas modalidades proporcionan un diseño particular de nervaduras en espiral, que mejora las propiedades mecánicas del recipiente (resistencia a la deformación lateral, de retorcedura y carga superior).

Este diseño de nervadura en espiral es particularmente ventajoso para recipientes de alto volumen, es decir, por encima de un litro, tales como botellas de 1.5 l.

Más particularmente, las nervaduras en espiral 13 proporcionadas en estas modalidades se basan en un diseño similar a aquellas de las modalidades de las Figuras 1 a 6, ya que cada nervadura en espiral 12 se forma sobre la superficie externa 14 de la pared del recipiente, una concavidad 15 y un borde cónico en espiral 16. La descripción hecha anteriormente de las nervaduras en espiral de las Figuras 1 a 6 se aplica a las nervaduras en espiral de las Figuras 7, y 8.

Sin embargo, como se muestra en la Figura 9 que es una vista detallada en sección transversal similar a la Figura 6, en estas modalidades, cada nervadura en espiral comprende además una tira 20, adyacente al borde cónico 16. La tira 20 tiene un ancho constante W2. La tira 20 que se extiende junto al borde cónico 16 es una parte de una superficie de revolución que tiene el eje principal (A) como eje de revolución. Como se muestra en la Figura 9, la tira 20 se extiende, por lo tanto, desde el borde cónico 16 sobre la trayectoria circular 18.

Los recipientes de las Figuras 7 y 8 son botellas cuya porción de agarre tiene una parte encogida para ayudar al usuario a agarrar y sostener convenientemente dicho recipiente. La parte encogida está provista con nervaduras circulares 21, que aumentan altamente la resistencia a la deformación de carga lateral del recipiente en esta área.

De acuerdo con la modalidad de la Figura 7, las nervaduras en espiral 13 se interrumpen sobre las nervaduras circulares 21, es decir, no se extienden sobre dichas nervaduras circulares 21. Cada nervadura en espiral se extiende, sin embargo, en cada lado de la parte encogida con nervaduras: cada nervadura en espiral 13 se detiene a medida que alcanza una nervadura circular 21, pero se reanuda en los otros lados de la parte encogida con nervaduras del recipiente.

En esta modalidad, el recipiente puede agarrarse muy fácilmente, la resistencia a la deformación lateral alta es proporcionada por las nervaduras circulares donde la botella se destina a ser sujetada por el usuario, mientras que la resistencia a la deformación de carga superior y la resistencia a la deformación lateral se mejoran sobre el resto de la porción de agarre 7 mediante nervaduras en espiral adaptadas 13.

De acuerdo con la modalidad de la Figura 8, la tira 20 de cada nervadura en espiral 13 no se interrumpe por la parte encogida que incluye nervaduras circulares 21. En otras palabras, la tira 20 continúa sobre la parte encogida del recipiente y cruza las nervaduras circulares 21. Las tiras pueden desviarse hacia el eje principal A al nivel de la parte encogida con nervaduras del recipiente.

En esta modalidad, se combinan las ventajas en términos de resistencia mecánica de las nervaduras en espiral 13 con tiras 20 y de las nervaduras circulares 21 en una parte encogida. Las nervaduras circulares proporcionan resistencia a la deformación de carga lateral alta, mientras que la resistencia a la deformación de carga superior y la resistencia a la deformación lateral se mejoran considerablemente sobre la porción de agarre 7 completa mediante nervaduras en espiral 13 adaptadas con tiras 20.

Los materiales adecuados para fabricar recipientes de la presente descripción pueden incluir, por ejemplo, materiales poliméricos. Específicamente, los materiales para fabricar botellas de la presente descripción pueden incluir, pero no se limitan a, polietileno (“PE”), polietileno de baja densidad (“LDPE”, por sus siglas en inglés), polietileno de alta densidad (“HDPE”, por sus siglas en inglés), polipropileno (“PP”), furanoato de polietileno (“PEF”, por sus siglas en inglés) o tereftalato de polietileno (“PET”, por sus siglas en inglés).

Además, los recipientes de la presente descripción pueden fabricarse usando cualquier proceso de fabricación adecuado tal como, por ejemplo, moldeo por soplado por extrusión convencional, moldeo por soplado por estiramiento, moldeo por soplado por estiramiento por inyección, y lo similar.

Los recipientes de la presente descripción pueden configurarse para contener cualquier tipo de líquido en ellos. En una modalidad, los recipientes se configuran para contener un líquido consumible tal como, por ejemplo, agua, una bebida energética, una bebida carbonatada, té, infusión, café, leche, jugo, etc.

Por lo tanto, se proporciona un recipiente de acuerdo con la invención con buena resistencia a la deformación y estabilidad, mientras que puede formarse por medio de una pared delgada, que tiene por ejemplo, un grosor de aproximadamente 80 a 300 micrómetros. Las nervaduras en espiral proporcionadas sobre un recipiente de acuerdo con la invención aumentan la resistencia a la deformación de carga lateral del recipiente en particular en la porción de agarre. Las nervaduras en espiral tienen, sin embargo, un diseño atractivo y, en cualquier caso, no se ven por el usuario como una característica puramente técnica, ya que no se ven directamente vinculadas con la función de rigidez.

La sección con nervaduras en espiral hace posible diferenciar un recipiente de acuerdo con la invención de recipientes que tienen una configuración convencional (p. ej., con nervaduras horizontales).

Al mismo tiempo, las estructuras cóncavas y convexas alternantes que giran alrededor de la botella como una hélice proporcionan una gran mejora de carga lateral sin dar la impresión de una botella barata o extremo inferior. Además, las nervaduras en espiral diseñadas correctamente no disminuyen significativamente la resistencia a la deformación vertical (también denominada resistencia a la deformación de carga superior) de la botella, lo cual es probable que sea el caso de las nervaduras horizontales.

Proporcionar un recipiente con nervaduras en espiral necesita hacer el compromiso correcto entre la resistencia a la deformación de carga lateral y la resistencia a la deformación de carga superior, en particular con respecto a un denominado “efecto eyectable” que puede ocurrir en particular durante la transportación del recipiente (durante la transportación el recipiente tiene que sostener cargas de compresión vertical altas).

Para mejorar el agarre o la resistencia a la deformación de carga lateral, es ventajoso un gran número de nervaduras en espiral que tienen una longitud pequeña y una profundidad alta. Sin embargo, dicha configuración promueve el efecto eyectable: si las nervaduras en espiral son profundas y estrechas, lo que es beneficioso para la resistencia al agarre, los elementos de nervaduras en espiral tendrán la tendencia de voltearse o doblarse desde su geometría cóncava inicial en una configuración convexa que resulta en una reducción drástica de la resistencia a la compresión del recipiente.

Por lo tanto, existe un balance óptimo para descubrir cuando un recipiente se diseña de acuerdo con la invención, con nervaduras en espiral, en particular cuando se escoge la profundidad, ancho, paso y cantidad de nervaduras. Este óptimo depende en gran medida de la capacidad del recipiente, pero no puede expresarse como, por ejemplo, una función lineal de los parámetros de las nervaduras en espiral.

Aunque la invención se ha descrito a manera de ejemplo, se debe apreciar que las variaciones y modificaciones resultarán evidentes para los expertos en la técnica y pueden hacerse sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones. Además, cuando existan equivalentes conocidos a características específicas, tales equivalentes se incorporan como si se refirieran específicamente en esta especificación.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un recipiente (1), preferentemente una botella, que se extiende a lo largo de un eje principal (A) y que comprende una pared que forma:

- una porción de cuello (2),

- una porción de reborde (3) conectada a la porción de cuello (2),

- una porción de cuerpo (4) conectada a la porción de reborde (3), la porción de cuerpo (4) comprende una porción de agarre (7), y

- una porción de base (5) que forma la parte inferior del recipiente (1) y conectada a la porción de cuerpo (4),

caracterizado porque la porción de agarre (7) comprende, sobre al menos la mayoría de su dimensión a lo largo del eje principal (A), una pluralidad de nervaduras en espiral (13) formadas por la pared del recipiente (1) y dispuestas en espiral en paralelo alrededor del eje principal (A).

2. Un recipiente (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada nervadura en espiral (13) forma sobre una superficie externa de la pared una concavidad (15) y un borde cónico en espiral (16).

3. Un recipiente de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la pared del recipiente forma un punto de inflexión en la parte inferior de la concavidad (15), y en donde la nervadura en espiral (13) tiene un ancho sustancialmente constante (W) sobre una mayoría de la longitud de la nervadura en espiral (13), el ancho (W) se mide entre el punto de inflexión y el borde cónico (16).

4. Un recipiente de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el ancho (W) está comprendido entre 3 mm y 10 mm, por ejemplo, entre 5 mm y 8 mm.

5. Un recipiente (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada nervadura en espiral (13) comprende además una tira (20), adyacente al borde cónico (16), la tira tiene un ancho constante (W2) y se define en una superficie de revolución que tiene el eje principal (A) como eje de revolución.

6. Un recipiente de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el ancho de la tira (20) está comprendido entre 5 mm y 15 mm.

7. Un recipiente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende entre tres y siete, por ejemplo, cinco, nervaduras en espiral (13).

8. Un recipiente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada nervadura en espiral forma un ángulo comprendido entre 70° y 180° alrededor del recipiente, por ejemplo, un ángulo comprendido entre 90° y 150° y, más particularmente entre 120° y 130°, por ejemplo, aproximadamente 123°.

9. Un recipiente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque cada nervadura en espiral (13) tiene dos extremos, y en donde cada nervadura en espiral tiene un paso constante o un paso variable que cambia a lo largo de la nervadura en espiral (13) al disminuir desde un extremo de la nervadura en espiral (13) hasta sustancialmente la mitad de la nervadura en espiral (13) y después al aumentar hasta el otro extremo de la nervadura en espiral (13).

10. Un recipiente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la porción de agarre (7) tiene una sección transversal no circular perpendicular al eje principal (A) al menos sustancialmente en su mitad.

11. Un recipiente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la porción de agarre (7) tiene, sustancialmente en la mitad de su dimensión a lo largo del eje principal (A), una sección transversal encogida, y en donde el área de la sección transversal encogida está comprendida entre 25 y 75 % del área de la sección transversal del recipiente (1) en la conexión entre la porción de reborde (3) y la porción de cuerpo (4).

12. Un recipiente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las nervaduras en espiral (13) tienen una profundidad máxima (D) comprendida entre 1 y 3.5 mm, por ejemplo, entre 1.5 y 3 mm.

13. Un recipiente de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque las nervaduras en espiral (13) tienen una profundidad constante (D) sobre al menos una gran parte de su longitud, la profundidad constante es la profundidad máxima.

14. Un recipiente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la porción de cuerpo comprende además, entre la porción de reborde (3) y la porción de agarre (7), una porción de etiqueta (6) adaptada para recibir una etiqueta flexible, en donde la porción de etiqueta (6) es lisa o comprende nervaduras anulares.

15. Un recipiente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tiene un volumen interno total comprendido entre 15 cl y 150 cl, por ejemplo, 20 cl, 33 cl, 50 cl, 60 cl o 100 cl.