MX2014004565A - Reemplazo polimerico para un recipiente de vidrio para beber. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un recipiente o contenedor polimérico de reemplazo, para objetos de cristal y recipientes de vidrio, así como a un método para su elaboración. El recipiente polimérico para beber simula un recipiente de vidrio para beber que tiene un volumen de recipiente de vidrio para beber. El recipiente polimérico para beber comprende una base y una pared cerrada compuesta del polímero. La pared se forma con la base y se extiende desde la base en tanto que define una abertura opuesta a la base. La pared cerrada incluye una superficie interior y una superficie exterior. La base y la pared cerrada forman un volumen del recipiente polimérico para beber hecho del material polimérico. El volumen del recipiente polimérico para beber es igual al volumen del recipiente para beber del componente de cristal más una cantidad igual al volumen del recipiente para beber del componente de vidrio multiplicado tantas veces como la proporción de la gravedad específica del cristal a la gravedad específica del polímero.

Description

REEMPLAZO POLIMÉRICO PARA UN RECIPIENTE DE VIDRIO PARA BEBER Campo de la Invención La presente descripción se relaciona generalmente con el uso de un material polimérico para crear un recipiente para beber que es similar en funcionalidad a un contenedor de vidrio para beber, sin las desventajas del material de vidrio. Más particularmente, la presente descripción se dirige a un contenedor polimérico para beber, y un método para hacerlo, de forma tal que el contenedor para beber tenga la misma “sensación de peso,” transparencia, y rigidez del vidrio sin tener la naturaleza quebradiza del vidrio.

Antecedentes de la Invención Yo, Dr. Paul J. Fenelon, un ciudadano de los Estados Unidos de América, que reside en 13 Inveraray, Nashville, Tennessee 37215, he inventado un nuevo y útil “Reemplazo polimérico para un contenedor de vidrio para beber.” Una parte de la descripción del documento de patente contiene material que está sujeto a protección por derechos de autor. El propietario de los derechos de autor no tiene ninguna objeción para la reproducción del documento de patente o la descripción de la patente, de acuerdo a como aparece en los archivos o registros de la Oficina de patentes y Marcas de los Estados Unidos de América, sin embargo se reserva todos los derechos de autor.

Referencia a solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica el beneficio de la siguiente Solicitud de Patente Provisional la cual es incorporada aquí como referencia: Solicitud de Patente Provisional No. 61/627,659; presentada el 17 de Octubre del 2011 para: “REEMPLAZO POLIMÉRICO FUNCIONAL DE UTILIDAD PARA VIDRIO SÓDICO-CÁLCICO Y/O CONTENEDORES Y/O VASOS PARA BEBER” Se conoce en la téenica el uso de material de vidrio para hacer muchos artículos asociados con el consumo de alimentos y bebidas. Estos artículos son típicamente contenedores o recipientes que pueden caer dentro de una multitud de categorías que incluyen contenedores para bebidas y contenedores para alimentos. Numerosas categorías de contenedores para bebidas incluyen cristalería y artículos para bebidas o para tragos. Los cuales pueden ser descritos adicionalmente como utensilios de bar, de cristalería, de vidrio, o utensilios para copeo. La cristalería puede incluir contenedores para bebidas de todo tipo y varios platos, platones, jarras, artículos decorativos y similares, que se usan en el consumo de bebidas y alimentos.

El uso del vidrio sódico-cálcico es típicamente el vidrio de elección en estos contenedores para bebidas. El vidrio sódico-cálcico es una composición inorgánica que está hecha típicamente de ingredientes fácilmente obtenibles y que no son costosos. Este tipo de vidrio tiene muchas características aceptables que resultan beneficas para estos contenedores para bebidas. Estas características aceptables incluyen transparencia excepcional y claridad conjuntamente con una dureza Moh de 6.1 que provee resistencia contra rayones. El vidrio sódico-cálcico tiene una densidad de 2.52 gramos por centímetro cúbico, lo cual da lugar a una característica de “sensación de peso pesado” para un uso de los contenedores de vidrio para bebidas. Adicionalmente, éste tiene un punto de fusión alto (1024 grados centígrados) lo cual proporciona una resistencia útil al uso y al deterioro por los productos de limpieza comerciales y hogareños, surfactantes y estropajos.

Desafortunadamente, el vidrio sódico-cálcico tiene diversos rasgos y características inaceptables cuando se usa en contenedores para bebidas. Por ejemplo, una cuestión importante es el hecho de que el vidrio sódico cálcico es muy quebradizo y de este modo tiende a romperse. Esta característica de rotura crea dos problemas: reduce el tiempo de vida útil de los contenedores de vidrio para bebidas y crea una cuestión de seguridad al rompimiento.

Debido a la naturaleza frágil del vidrio, los contenedores de vidrio para bebidas tienen una tendencia a romperse, a veces bajo una limpieza y manejo normal. Este rompimiento requiere que el empleado limpie los destrozos y el suministro adicional de contenedores de vidrio para reemplazar los recipientes rotos. Este rompimiento reduce la vida útil y aumenta el costo de estos contenedores de vidrio para bebidas.

Los contenedores de vidrio para bebidas también tienen el potencial de causar daños a la salud debido a los fragmentos, astillas, piezas con orillas como cuchillo, etcétera, que pueden perforar y cortar la piel. Este riesgo es tan perjudicial para los trabajadores y los patrones en el Reino Unido, que el Gobierno Británico ha instituido una directiva para mejorar la seguridad de la cristalería en restaurantes, bares, tabernas y clubes. La directiva, expedida en un artículo intitulado “Design Out Crime”, incluye un adelanto por Alan Campbell, el Subsecretario de Estado del Parlamento del Reino Unido, ese artículo resume los problemas con los contenedores de vidrio, tales como los vasos o botellas para cerveza. El artículo explica que los contenedores de vidrio pueden ser peligrosos y causan muchos problemas cuando se rompen accidentalmente, pero pueden ser un gran problema si se rompen a propósito y se usan como armas. En este artículo, el Gobierno Británico pidió mejoras al material de vidrio o alternativas al material de vidrio actual usado en los recipientes para beber. El Gobierno Británico pidió una cristalería mejorada que aumente el uso seguro de dicha cristalería, mientras que intenta dar una experiencia de bebida similar al consumidor de bebidas como el de la cristalería actual.

Adicionalmente, la fragilidad actual del vidrio requiere que el contenedor de vidrio para bebidas tenga un borde grueso y redondeado en el extremo abierto, o boca, con el fin de proteger al usuario de cortarse él mismo durante el uso adecuado de ese contenedor de vidrio para bebidas.

Además, el vidrio sódico-cálcico es una composición de alta fusión. Esto requiere de una elevada energía para la fabricación del vidrio, lo cual una vez más aumenta los costos. Adicionalmente, el vidrio tiene una conductividad térmica que facilita una transferencia de calor entre los contenidos dentro del vidrio y la atmosfera exterior. Esto lleva a que el vidrio “sude” y “gotee” cuando se rellena con líquidos que están más fríos que la temperatura ambiente del aire. Esta “sudoración” puede causar que el contenedor de vidrio para bebidas se deslice o caiga de la mano del usuario cuando está mojado llevando al rompimiento antes mencionado. Además, la “sudoración” necesita protección para cualquier servicio en el cual el vidrio es colocado, en la forma de portavasos, manguitos para bebida, manteles, e incluso revestimientos protectores sobre la madera y similares. Una vez más, esto aumenta los peligros y costos asociados para el restaurante, bar, taberna, etcétera.

El movimiento a un material polimérico para el reemplazo del vidrio ha sido lento. Esto es debido a la falta de la misma experiencia provista al usuario de utensilios para beber, así como las dificultades en la fabricación del material polimerico. En una operación de moldeo convencional, el molde está compuesto de un área de cavidad y un área de núcleo y se divide en dos mitades. Durante el proceso de moldeado, las líneas de partición en la parte moldeada se forman en las uniones de las dos mitades del molde. Esto es debido a que una porción del material termoplástico/polimérico que es inyectado en el molde se filtra a través de estas uniones. Esto crea “líneas de partición” las cuales típicamente son entonces removidas durante un proceso de acabado que agrega gastos y que pueden ser estéticamente poco atractivas.

Otro problema con los utensilios para beber convencionales en restaurantes, bares, tabernas, y similares es el transporte de éstos desde una locación a otra. Típicamente estos contenedores para bebidas se desplazan apilados unos dentro de otros y aún no están diseñados para mantener de manera apropiada su posición cuando son apilados así. Típicamente estos contenedores para beber tienen un solo punto de contacto una vez que están apilados unos dentro de otros de forma geométrica similar. Esto facilita el deslizamiento y movimiento del contenedor superior con respecto al contenedor inferior. Una vez que varios de estos contenedores para bebidas son apilados encima de uno con otro, los contenedores superiores tienden a exagerar este movimiento de deslizamiento y caen hacia un lado, típicamente cayendo fuera de la huella del contenedor inferior y de este modo causando que se volteen y/o un efecto de caída de los contenedores para bebidas apilados.

Lo que se necesita es una alternativa aceptable para los recipientes de vidrio o contenedores de vidrio, especialmente para contenedores para bebidas o utensilios para bebidas. Preferiblemente estos contenedores mejorados tendrán un equivalente de claridad al de un vidrio conjuntamente con una “sensación de peso” que es similar al contenedor de vidrio que reemplaza. Adicionalmente, el contenedor mejorado es preferiblemente resistente al rompimiento, resistente al aplastamiento, y seguro para los lavaplatos y detergentes de limpieza. Adicionalmente, el contenedor mejorado preferiblemente tiene una resistencia al resquebrajamiento por tensión y a la decoloración mientras que tiene una buena estética de superficie. El recipiente mejorado y que se necesita cumple preferiblemente con todas las regulaciones de la Administración de Alimentos y Bebidas y es económicamente viable. Este contenedor mejorado necesario para los contenedores de vidrio aún está ausente en la téenica.

Compendio de la Invención Aquí se describe un recipiente, o contenedor, de reemplazo polimérico, para cristalería y contenedores de vidrio. También se incluye un método para fabricar tal contenedor de reemplazo polimérico. El contenedor de reemplazo polimérico incorpora las características benéficas del vidrio mientras que sustancialmente elimina muchas de las características no benéficas del vidrio cuando se usa en contenedores similares. El contenedor polimérico es tanto económicamente como funcionalmente susceptible de lograr a través del uso de materiales termoplásticos y técnicas de fabricación arquitectónicas novedosas. Tanto materiales termoplásticos claros como materiales termoplásticos rellenos, esos con aditivos, pueden ser utilizados con las características arquitectónicas inventivas para crear los contenedores de reemplazo polimérico novedosos y únicos.

El contenedor de reemplazo polimérico es preferiblemente un contenedor polimérico para bebidas e incluye varias características similares a un contenedor de vidrio para beber. Estas características pueden ser logradas a través del diseño de un contenedor polimérico para beber y los procesos de fabricación usados para crear ese contenedor polimérico para beber.

El contenedor polimérico para beber simula un contenedor de vidrio para beber que tiene un volumen de contenedor de vidrio para beber. El contenedor polimérico para beber comprende una base y una pared encerrada compuesta del polímero. La pared se forma con la base y se extiende desde la base mientras define una abertura opuesta a la base. La pared encerrada incluye una superficie interior y una superficie exterior. La base y la pared encerrada forman un volumen de contenedor polimérico para beber hecho del material polimérico. Este volumen del contenedor polimérico para beber es igual al volumen del contenedor para beber del componente de vidrio más una cantidad igual al volumen del contenedor para beber del componente de vidrio multiplicado tantas veces la proporción de la gravedad específica del vidrio a la gravedad específica del polímero.

El volumen del contenedor de vidrio para beber (AVQ) que va a ser reemplazado por el contenedor polimérico para beber puede ser descrito como siendo el volumen extemo del contenedor de vidrio (EVQ) menos el volumen intemo del contenedor de vidrio (IVQ) tal como se aprecia en la siguiente ecuación: AVG=EVG-IVG Adicionalmente, generalmente el volumen del contenedor polimérico para beber (AVp) puede ser descrito como el volumen externo del contenedor polimérico para beber (EVp) menos el volumen interno del contenedor polimérico para de beber (IVp), tal como se muestra en la siguiente ecuación: AVp=EVp-IVP (Nota IVp es igual a G G, debido a que el volumen interno permanece sin cambio) Debido a que la gravedad específica y/o la densidad del vidrio es típicamente mayor que aquellas de los materiales poliméricos, con el fin de lograr un peso igual al del contenedor polimérico para beber al contenedor de vidrio para beber, lo cual da la “sensación de peso igual” al usuario, un volumen adicional del material polimérico se requiere en el contenedor polimérico para beber. Como tal, el volumen equivalente del material polimérico puede ser descrito como la igualación del volumen del contenedor de vidrio para beber (AVQ) más un volumen agregado ideal de material polimérico (AVPE). Este volumen agregado de material polimérico es el volumen agregado del material polimérico que da una “sensación de peso” igual del contenedor polimérico para beber a aquel del contenedor de vidrio para beber.

En la realidad, la cantidad de volumen polimérico agregado no tiene que ser igual al volumen agregado ideal del material polimérico. Por ejemplo, el volumen agregado real de material polimérico (AVPA) usado para simular que el contenedor de vidrio para beber puede estar en el rango entre 0.7 a 1.3 veces el volumen ideal del material polimérico agregado (AVPE). LOS rangos altemos pueden incluir 0.8 a 1.2 veces la cantidad de AVPE, y de 0.9 a 1.1 veces AV E. En una modalidad más preferida, la AVPA está en el rango de entre 0.7 y 1.0 veces AVPE, más preferiblemente entre 0.8 a 1.0 veces AVPE y más preferiblemente entre 0.81 y 1.0 veces AVPE.

Adicionalmente, el contenedor polimérico para beber puede mantener una estética de diseño y radios de dimensión por medio de aumentar proporcionalmente las dimensiones del contenedor polimérico para beber en relación con el contenedor de vidrio para beber. Este aumento de dimensiones puede tomar en cuenta la dependencia cuadrada del volumen sobre el diámetro del contenedor polimérico para beber y la dependencia lineal del volumen sobre la longitud del contenedor polimérico para beber. En este contenedor polimérico para beber el porcentaje de aumento del material de polímero agregado (AVP+) con respecto al volumen extemo del contenedor de vidrio (EVQ) puede ser calculado como sigue: Esta ecuación da lugar a un aumento de porcentaje en el volumen del material para lograr idealmente la misma “sensación de peso” del contenedor polimérico para beber en relación con el contenedor de vidrio para beber que va a ser reemplazado.

La experimentación también ha mostrado que los aumentos en el volumen de material polimérico deberían ser preferiblemente divididos proporcionalmente entre el diámetro y la longitud del contenedor polimérico para beber para mantener una experiencia para el usuario similar en aquella del contenedor polimérico para beber en relación con el contenedor de vidrio para beber que va a ser remplazado. Por ejemplo, el aumento en el diámetro y longitudes del contenedor polimérico para beber puede aumentarse como un factor del porcentaje del aumento del material de polímero agregado (AVP+). Estos aumentos pueden estar en el rango de entre 0.25 y 0.41 del AVP+. Más preferiblemente, estos aumentos están entre 0.30 y 0.36 del AVP+ y preferiblemente 0.333 del AVP+.

Adicionalmente, un contenedor polimérico para beber hecho de acuerdo con la descripción actual está diseñado con pocas o ninguna línea de partición visible en el utensilio final para beber. Esto puede lograrse durante el proceso de moldeado por medio del uso de líneas de enfriamiento adicionales en las costuras del molde. Preferiblemente el molde, el cual puede incluir el núcleo y cavidad, con el núcleo haciendo la forma intema del contenedor en el cual el líquido se mantiene durante el uso y la cavidad estableciendo la forma extema del contenedor. El volumen real del contenedor se forma entre la cavidad y el núcleo usando teenologías normales de moldeo de polímero/termoplástico.

Sin embargo, en el diseño inventivo presente, las líneas de enfriamiento están dispersas dentro del molde para ayudar a solidificar al polímero/termoplástico dentro de tal molde. Este diseño incluye varias líneas de enfriamiento independientes dispersas a través de toda la cavidad y calibradas específicamente para proveer diferentes temperaturas en la ubicación de las locaciones de conexión del molde. Estas temperaturas son tales que la temperatura de las líneas de enfriamiento en esas locaciones de montaje del molde es menor a la temperatura de las líneas de enfriamiento en las otras locaciones de la línea de enfriamiento dentro del molde y/o cavidad. Esta temperatura reducida en la locación de la “línea de partición” tradicional acelera el proceso de solidificación del material termoplástico/polimérico dentro del molde en esas locaciones. Esta solidificación en etapa temprana aumenta la viscosidad del material polimérico en esas locaciones, reduciendo de ese modo y/o eliminando el movimiento del material polimérico en las grietas del molde. Esta falta de movimiento reduce, o elimina, las líneas de partición visibles que infestan las partes de un molde termoplástico típico. A su vez, esto remueve la necesidad de llevar a cabo una operación de acabado secundarias tal como tratamientos con flama, pulido, abrillantado, y similares.

Otra característica de un contenedor de reemplazo polimérico hecho de acuerdo con la presente descripción incluye un contenedor sobre moldeado múltiple. En esta modalidad un núcleo fijo es usado como una primera capa o primer volumen del contenedor. Ese núcleo es insertado dentro de cavidades que aumentan paulatinamente en donde las capas sobremoldeadas adicionales o los volúmenes de material polimérico son aplicadas a la capa del núcleo. A cada capa se le permite enfriarse y solidificarse en una pieza que es removible. Cada capa subsecuente puede ser entonces insertada dentro de otra cavidad incrementalmente más grande y una capa adicional de material polimérico puede ser sobremoldeada sobre las primeras dos capas. Este proceso puede continuar hasta que se logre un volumen y peso deseados. Este proceso puede permitir la inserción de diseños decorativos y marcas visuales dentro de las capas entre sus aplicaciones. Estas téenicas pueden incluir la inserción de signos, tales como mensajes y logos entre las capas así como la inclusión de patrones, colores, materiales alternos, y similares entre las varias capas. También pueden incluirse varios marcadores, elementos termocromáticos y similares dentro de las varias capas. Por ejemplo, capas termocromáticas que son responsivas al cambio de temperatura pueden ser insertadas entre el núcleo y la segunda capa para beneficiarse lo más posible del cambio de temperatura por medio de la adición de un líquido frío o caliente dentro del contenedor. También varios patrones de difracción pueden incluirse en las capas exteriores lo cual maximiza la difracción de luz que permite una apariencia estéticamente placentera sin comprometer la integridad interna del contenedor hecho con las capas sobremoldeadas.

Adicionalmente, un contenedor de reemplazo primario de acuerdo con la presente descripción puede hacerse por el uso de un solo segmento del núcleo para generar una familia de productos. En esta modalidad el mismo núcleo puede ser usado para formar un recipiente base para beber, tal como una copa sin costuras para vino, y después a través del uso de un proceso de sobremoldeado varias longitudes de tallo pueden ser agregadas según se desee. Estas longitudes de tallo pueden crear un tallo corto, un tallo estándar, o un tallo largo para simular copas de vino estándar, cálices, copas de cristal fino y similares.

Adicionalmente, una modalidad del contenedor de reemplazo polimérico puede tener características físicas que permitan un apilamiento seguro de esos contenedores.

El contenedor polimérico para beber, mejorado, incluye formas geométricas internas y extemas de manera tal que una porción del diámetro exterior inferior es más grande que una porción del diámetro interno de un contenedor. Adicionalmente, el ángulo del diámetro interior con respecto a la base del contenedor puede ser aproximadamente igual al ángulo del diámetro exterior con respecto a la base del contenedor. En este diseño, los ángulos de los diámetros exterior e interior se acoplarán sustancialmente de forma tal que a medida que los dos contenedores son insertados uno en el otro el diámetro exterior del primer contenedor acoplará una porción del diámetro interior que sustancialmente se acopla con su ángulo en relación a la base y su diámetro. Esto aumenta el contacto de superficie entre contenedores poliméricos para beber, que están apilados, de este modo reduciendo el efecto de volcarse y permitiendo un fácil transporte de los contenedores poliméricos para beber de tal manera.

Es por lo tanto un objetivo general de la presente descripción el proveer un contenedor de remplazo polimérico mejorado para un recipiente de vidrio.

Otro objetivo de la presente descripción es el de proveer un contenedor polimérico para beber, mejorado.

Aun otro objetivo de la presente invención es el de proveer un contenedor polimérico que tiene características benéficas de un contenedor de vidrio mientras que se reducen o eliminan las características no benéficas.

Aun otro objetivo de la presente descripción es el de proveer un contenedor polimérico que tenga la “sensación de peso lleno” de un contenedor de vidrio.

Otros objetivos de la presente descripción es el de proveer un contenedor polimérico que tiene pocas o ninguna línea de partición visible a partir del proceso de fabricación.

Otros objetivos adicionales, características y ventajas de la presente descripción serán claros para aquellos capacitados en la téenica al leer la siguiente descripción cuando se toma en conjunto con los dibujos que la acompañan.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1A es una vista en perspectiva superior de un contenedor polimérico hecho de acuerdo con la presente descripción.

La Figura IB es una vista similar a la Figura 1A que muestra una relación del volumen interno dentro del contenedor.

La Figura 1C es una vista lateral de un contenedor como se muestra en las Figuras 1A-1B.

La Figura 1 D es una vista en sección transversal tomada junto con la Línea AA en la FiguralC.

La Figura 2 es una ilustración de un corte parcial de los contenedores poliméricos hechos de acuerdo con la presente descripción en una relación apilada.

La Figura 3A es una vista lateral de un contenedor polimérico alterno hecho de acuerdo con la presente descripción.

La Figura 3B es una vista lateral similar a la Figura 3A que muestra el volumen interno del contenedor polimérico.

La Figura 3C es una vista superior del contenedor mostrado en la Figura 3A.

La Figura 3D es una vista inferior del contenedor mostrado en la Figura 3A.

La Figura 4A es una vista en perspectiva superior de un contenedor polimérico alterno hecho de acuerdo con la presente descripción.

La Figura 4B es una vista lateral del contenedor mostrado en la Figura 4A.

La Figura 4C es una vista superior del contenedor mostrado en la Figura 4B.

La Figura 4D es una vista en sección transversal a lo largo de la Línea A-A en la Figura 4B.

La Figura 5A es una vista lateral de un contenedor alterno hecho de acuerdo con la presente descripción.

La Figura 5B es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la Línea B-B de la Figura 5 A.

La Figura 6 A es una vista en perspectiva superior de un contenedor polimérico hecho de acuerdo con la presente descripción.

La Figura 6B es una vista lateral del contenedor mostrado en la Figura 6A.

La Figura 6C es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la Línea A-A de la Figura 6B.

La Figura 6D es una vista lateral del contenedor mostrado en la Figura 6A mostrado en una relación apilada.

La Figura 7 es una vista esquemática de un molde que muestra un proceso para hacer un contenedor polimérico de acuerdo con la presente descripción.

Descripción Detallada de Modalidades Preferidas de la Invención Refiriéndonos generalmente ahora a las Figuras, un contenedor polimérico puede ser mostrado y generalmente ser ilustrado por el número 10. El contenedor incluye una base 12 y una pared encerrada 14. La pared encerrada 14 puede ser formada con la base 12 y se extiende desde la base 12 y define una abertura 16, o una boca 16, opuesta a la base 12. La pared incluye una superficie interior 18 y una superficie exterior 20.

El material polimérico es preferiblemente un termoplástico y puede ser un termoplástico de ingeniería claro o un termoplástico de ingeniería relleno. Por ejemplo un termoplástico de ingeniería claro puede incluir PET, PETG, SAN, PC, TPX, PVC, y similares. Los termoplásticos de ingeniería rellenos pueden ser termoplásticos, tales como polipropileno, polietileno, PET, PVC, y similares, rellenos con aditivos tales como Mica, Carbonato de Calcio, Talco, Silicato de Aluminio, y similares. Cualquiera de estos termoplásticos pueden ser los compuestos moldeados usados para formar las estructuras y base del contenedor. Adicionalmente, la base puede ser moldeada intrincadamente con una configuración racionalizada extremadamente amurallada. Esto facilita la eliminación de vacíos durante los procesos de fundición y formación, incluyendo el enfriamiento de la base durante la fabricación. Alternativamente, la base puede ser moldeada intrincadamente alrededor de un inserto o relleno que esté adecuadamente dimensionado y configurado para proveer parte del peso de la base.

El contenedor polimérico 10 es preferiblemente un contenedor para beber, o un utensilio para bebidas, tal como el usado para contener un líquido para su consumo por parte de un usuario. El contenedor polimérico 10 está diseñado para simular un recipiente de vidrio y proveer una experiencia similar al usuario como la de un contenedor de vidrio sin tener las varias desventajas de ese contenedor de vidrio. Dadas las variaciones y las propiedades del vidrio y los polímeros, las alteraciones en el diseño del contenedor polimérico son usadas para proveer la misma “experiencia de usuario” que el contenedor de vidrio.

Por ejemplo, el contenedor polimérico para beber como el compuesto por la base y la pared encerrada, tiene un volumen de contenedor polimérico para beber del material polimérico que simula el volumen del contenedor de vidrio para beber al que reemplaza. Este volumen de contenedor polimérico para beber es aproximadamente igual al volumen del contenedor de vidrio para beber más el volumen agregado del material de polímero necesario para lograr el peso equivalente aproximado del contenedor de vidrio en el contenedor polimérico. Este volumen agregado es aproximadamente igual al volumen del vidrio, el cual es el volumen externo del contenedor de vidrio menos el volumen interno del contenedor de vidrio, multiplicado tantas veces la proporción de la gravedad específica del vidrio a la gravedad específica del polímero elegido.

La Tabla 1 incluye un listado de gravedades específicas de algunos polímeros que pueden ser usados para crear el contenedor polimérico para beber tal como se describe. El volumen del material polimérico usado para crear un contenedor polimérico para beber hecho de acuerdo con la presente descripción puede ser configurado en base a la proporción de la gravedad específica del vidrio del contenedor que será reemplazado, típicamente vidrio sódico-cálcico, en relación con la gravedad específica del polímero/termoplástico elegido para el contenedor polimérico.

En una modalidad preferida, este volumen de material polimérico está configurado de forma tal que el peso del contenedor polimérico casi iguala exactamente el peso del contenedor de vidrio que va a ser reemplazado. En realidad sin embargo, experimentos han mostrado que un volumen diferente de material polimérico agregado que es usado realmente (AVPA) servirá, dará más que resultados satisfactorios, y mantendrá tanto la viabilidad económica como la funcionalidad. Este rango de DURA puede ser expresado como una cantidad de porcentaje del volumen ideal del material polimérico usado agregado al volumen de comienzo inicial para crear al contenedor polimérico deseado.

El punto de inicio para establecer el volumen ideal para el contenedor de reemplazo polimérico (AVPE) comienza con el volumen del contenedor de vidrio que va a ser reemplazado. Este volumen puede ser expresado como el volumen del vidrio del contenedor (AVQ) el cual equivale al volumen externo del vidrio (EVQ) menos el volumen interno del vidrio (IVG)· Con esto como el volumen inicial, la cantidad agregada a la composición del contenedor polimérico con el fin de establecer un peso comparable entre el contenedor polimérico y el contenedor de vidrio puede ser explicada como sigue. Los materiales polimérico son por lo general menos densos que el vidrio usado en los contenedores de vidrio convencionales. Como tal, un volumen adicional del material polimérico se requiere para establecer la misma “sensación de peso” en el contenedor polimérico para satisfacer al usuario final del contenedor polimérico cuando ese usuario final está acostumbrado y se siente cómodo con el contenedor de vidrio. Este volumen agregado adicional puede ser descrito como el volumen agregado del material polimérico necesario para lograr una sensación de peso equivalente en el contenedor en comparación con un contenedor de vidrio (AVPE). Esta cantidad de material polimérico agregado ideal para crear el peso equivalente del contenedor de vidrio en el contenedor polimérico puede ser igual al volumen de vidrio (AVQ) en el contenedor de vidrio original multiplicado tantas veces la relación de la gravedad específica del vidrio a la gravedad específica del polímero.

Se ha descubierto que el equivalente exacto no es necesario ya que tal rango de volumen realmente agregado se prefiere y está dentro del alcance de esta descripción. Este rango de volumen puede ser expresado en un intervalo, o porcentaje del volumen ideal del polímero a ser agregado (AVPE). Por ejemplo, un rango de (AVPA) aceptable incluye 0.7 a 1.3 del (DURE). Preferiblemente este rango es de 0.8 a 1.2 (AVPE) y más preferiblemente 0.9 a 1.1 (AVPE). En una modalidad más preferida el porcentaje de volumen real del material polimérico agregado (AVPA) es realmente menor que la cantidad ideal de polímero usada para igualar el peso del vidrio (DURE). En esta modalidad, hay rangos que son preferidos y que incluyen un rango de 0.7 a 1.0 AVPE, y preferiblemente 0.8 a 1.0 AVPE· En una modalidad más preferida, el valor de AVpA está entre 0.81 y I.OAVPE.

Otra característica del contenedor polimérico hecho de acuerdo con la presente descripción es su sensación y apariencia estética total al ser usado por el consumidor para ser participe del líquido almacenado en éste. Se ha descubierto que una adherencia a una proporción de dimensión ayuda a facilitar esta apariencia estética y la sensación del usuario. Debido a que el volumen total del contenedor polimérico se aumenta en comparación con el contenedor de vidrio, se requiere de un ajuste en las proporciones del diámetro y la longitud del contenedor polimérico. Como tal, un contenedor polimérico para beber tiene dimensiones incrementadas tanto en el diámetro como en la longitud en comparación con el contenedor de vidrio al cual reemplaza. La adherencia a las relaciones de comparación en diámetros y longitud del contenedor polimérico con respecto al contenedor de vidrio mantiene una sensación dimensional total y una apariencia en el contenedor polimérico que es tranquilizadora para el usuario final.

Por ejemplo, el aumento del porcentaje del polímero adicional con respecto al volumen externo del contenedor de vidrio que es reemplazado puede ser indicado por AVp+. Este número puede ser calculado tomando el volumen del polímero agregado realmente usado (AVPA) y restando el volumen del contenedor de vidrio que es reemplazado (AVQ) y dividiendo esa suma por el volumen externo del contenedor de vidrio original (EVG). Aquel número es entonces multiplicado por 100 para obtener el aumento de porcentaje en el volumen del material necesario para lograr la sensación de peso del contenedor polimérico. A partir de este porcentaje, se determina el aumento de cantidad en el diámetro y la longitud del contenedor polimérico.

Por ejemplo, el aumento de porcentaje en el diámetro y la longitud puede ser de entre 0.25 y 0.14 de AVp+, más preferiblemente entre 0.30 y 0.36 AVp+ y más preferiblemente a 0.333 AVp+. Como se establece alternativamente, la relación de los diámetros para el contenedor polimérico es 1/3 más grande que el diámetro del contenedor de vidrio al cual se está simulando. Correspondientemente, la longitud del contenedor polimérico es 1/3 más largo que la longitud del contenedor de vidrio al que reemplaza.

Otra característica del contenedor polimérico para beber es el grosor que aumenta gradualmente de la pared encerrada 14 desde la abertura 16 hacia la base 12. Este aumento gradual también facilita la sensación de peso total del contenedor polimérico en comparación con el contenedor de vidrio que remplaza. Este aumento de grosor programado y controlado facilita la apariencia clara del contenedor polimérico una vez que se forma y facilita la rigidez suficiente en el contenedor polimérico para beber para soportar su uso como recipiente para beber. En una modalidad más preferida, el grosor de las paredes del contenedor polimérico en relación con el contenedor de vidrio sigue las mismas proporciones descritas anteriormente con referencia a AVp+.

Un contenedor polimérico para beber hecho tal como se describió tendrá varias ventajas que incluyen un grosor de pared lateral que aumenta gradualmente de manera uniforme. Esto permite una transparencia y claridad funcional cuando el material polimérico es seleccionado como un termoplástico de ingeniería claro. Adicionalmente, habrá una falta de interrupciones de luz obvias o no deseadas debido a la refracción o transmisión en el contenedor polimérico así construido. Adicionalmente, el contenedor polimérico tal como se mencionó tiene un peso que sustancialmente corresponde, o simula, aquel de los contenedores de vidrio pero tiene una rigidez y resistencia al aplastamiento que corresponde, o en la mayoría de los casos, excede a aquel de los contenedores de vidrio. Típicamente la rigidez es proporcional al cubo del grosor de la pared lateral del contenedor multiplicado tantas veces el módulo del material. En este ejemplo, el material polimérico tiene una rigidez aumentada y un incremento gradual en el grosor de la pared lateral, conjuntamente con los ajustes dimensionales antes mencionados y los ajustes métricos de volumen, tiene un efecto profundo en la resistencia del contenedor al rompimiento y a la fragmentación. Estos termoplásticos hechos con ingeniería en el contenedor tienen una dureza excelente y son resistentes al abuso mientras que tienen una durabilidad aumentada. La termoconductividad del contenedor polimérico es mejorada de este modo proveyendo una capacidad de enfriamiento aprobada para el contenedor polimérico en relación con el contenedor de vidrio. Esto es facilitado por el material usado y también por el grosor de pared aumentado del material polimérico y el contenedor polimérico debido a que la difusión del calor es proporcional al cuadrado del grosor de la pared del contenedor. Adicionalmente, existe una tendencia reducida a la condensación de humedad en el exterior del contenedor polimérico debido a su capacidad de enfriamiento mejorada. Adicionalmente, hay un balance mejorado en la resistencia a voltearse o volcarse debido a la predominancia del peso del contenedor polimérico siendo distribuido hacia la porción inferior o la mitad inferior del contenedor polimérico.

En este contenedor, el grosor de la pared del contenedor promedio del contenedor polimérico es proporcional a la relación de la gravedad específica del vidrio, tal como 2.52 para un vidrio sódico-cálcico, a aquella del material polimérico seleccionado, típicamente entre 0.85 a 1.4 para aquellos termoplásticos enlistados en las Tablas 1, 2 y 3. Adicionalmente, debido a que el grosor de las paredes en el contenedor polimérico es proporcional y gradual a lo largo de la longitud del contenedor, una mayoría del peso termina en la mitad inferior del contenedor polimérico. Esto mejora una vez más el equilibrio del contenedor y la resistencia a voltearse y/o volcarse.

De este modo, si bien se han descrito modalidades particulares de la presente invención de un nuevo y útil REMPLAZO POLIMÉRICO PARA UN CONTENEDOR DE VIDRIO PARA BEBER no se tiene la intención de que tales referencias sean interpretadas como limitaciones al alcance de la invención excepto como se establece en las siguientes reivindicaciones.

Claims (3)

Reivindicaciones

1. Un contenedor polimérico para beber que simula un contenedor de vidrio para beber que tiene un volumen de contenedor de vidrio para beber, el contenedor polimérico para beber comprende: una base compuesta del polímero; una pared encerrada compuesta del polímero, la pared formada con la base, que se extiende desde la base, definiendo una abertura opuesta a la base; en donde la base y la pared encerrada forman un volumen de contenedor polimérico para beber de material polimérico que es aproximadamente igual al volumen del contenedor de vidrio para beber más una cantidad agregada del volumen del contenedor de vidrio para beber multiplicado tantas veces la proporción de la gravedad específica del vidrio a la gravedad específica del polímero.

2. El contenedor para beber de la reivindicación 1, en donde el vidrio es vidrio sódico-cálcico.

3. El contenedor para beber de la reivindicación 1, en donde la pared encerrada incluye una superficie interior que define un volumen interior y una superficie exterior que define un volumen exterior y el volumen del contenedor polimérico para beber es la diferencia entre el volumen exterior y el volumen interior.