PT3044105T - Recipiente compressível para enchimento a quente - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO RECIPIENTE CQMPRESSÍVEL PARA ENCHIMENTO A QUENTE Campo de invenção A presente invenção refere-se a um recipiente de plástico compressível do tipo de enchimento a quente provido com painéis de compensação de vácuo.

Descartáveis Técnica anterior

Atualmente, os recipientes feitos de plástico, como o PET, substituíram quase inteiramente todos os outros tipos de recipientes descartáveis comercializados. Os recipientes de PET têm o benefício de serem muito leves, de baixo custo e fabricáveis em grandes quantidades por meio de um processo de alongamento. Este processo inclui a formação de pré-formas de PET por moldagem por injeção; as pré-formas assim obtidas são subsequentemente aquecidas, alongadas longitudinalmente e infladas numa cavidade de moldagem específica de modo a fazê-las atingir a forma do recipiente desejado. 0 PET é um material relativamente caro e, portanto, é importante desenvolver recipientes tão leves quanto possível. A necessidade de limitar a quantidade de PET leva a recipientes cuja estrutura deve ser capaz de compensar adequadamente a baixa resistência causada pela finura da parede que pode ser alcançada usando PET. Este problema de design do recipiente é acentuado em recipientes para bebidas que devem ser preenchidos com um chamado processo de enchimento a quente, ou seja, com líquido quente. 0 referido processo implica uma temperatura líquida de cerca de 85 graus centígrados no momento do enchimento, ou seja, uma temperatura suficiente para a esterilização completa. Sem um design adequado do recipiente, este pode entrar em colapso ou ser deformado de forma irreparável, novamente por causa das paredes finas. Este tipo de recipiente tem normalmente uma base e um corpo cilíndrico, um ressalto e um gargalo. Após o enchimento, a garrafa é fechada e o processo de arrefecimento do líquido cria uma pressão negativa no interior, o que pode causar um encolhimento da garrafa devido ao efeito concomitante da contração do volume do líquido e da contração do volume de ar presente no espaço entre a superfície superior do líquido e a parede interna da tampa. A garrafa deve, portanto, ser projetada com uma configuração estrutural para poder suportar tal encolhimento. Para obter uma maior resistência e evitar o colapso da garrafa, geralmente são feitas garrafas com paredes cilíndricas do corpo que contêm painéis de compensação de vácuo. A função destes painéis é ceder para o interior da garrafa e, assim, acompanhar a diminuição do volume do líquido arrefecido. No entanto, esta flexão causa manchas de deformação nos bordos dos painéis, que devem ser compensadas por nervuras geralmente dispostas entre um painel e o próximo,

Por outro lado, no caso de garrafas que são intencionalmente compressíveis de modo a extrair o líquido por meio de uma pressão exercida pelo utilizador nas paredes em direção radial, é importante não exceder tal rigidez que, de outra forma, poderia causar a quebra da garrafa aplicando a força de aperto. Por conseguinte, a necessidade de melhorar a estabilidade desses frascos existe, em todos os casos sem recorrer ao uso de mais material plástico e garantindo uma característica de rendimento suficiente para o aperto exigido pelo utilizador.

Os documentos US2007/075032A1, JP 2009 007026 A e US2011/ 220668 Al divulgam exemplos de recipientes para preenchimento a quente.

Breve descrição da invenção É um objeto da presente invenção fazer o recipiente para o enchimento a quente, o qual após o enchimento a quente não exibe uma compressão indesejada e que pode ser comprimido para extrair o liquido com força quando o utilizador deseja beber sem essa ação, causando deformações permanentes ou fraturando o recipiente. Assim, a presente invenção atinge o objeto acima descrito por meio de um recipiente compressível para bebidas feitas de material plástico, por exemplo, PET, adequado para um processo de enchimento a quente, tendo um eixo de simetria longitudinal X e tendo um primeiro comprimento H ao longo do referido eixo de simetria longitudinal X, que compreende: a) um gargalo cilíndrico roscado para a passagem da bebida, b) um ressalto, c) um fundo fechado, d) um corpo central, compreendido entre o referido ressalto e o referido fundo, que define uma área de compensação de vácuo compreendendo quatro painéis de compensação dispostos ao longo das paredes laterais do referido corpo central, tendo os referidos painéis de compensação uma forma trapezoidal com um menor comprimento de base até a maior razão de base na gama entre 0,2 e 0,35, cada painel de compensação tendo as bases invertidas em relação ao painel de compensação adjacente, em que dois recessos estão posicionados simetricamente no fundo em relação a uma linha diametral que passa pelo centro do fundo numa posição correspondente aos painéis de compensação tendo a base maior virada para o ressalto, sendo a largura W dos referidos recessos na gama entre o comprimento da referida base menor e o comprimento da referida base principal.

Vantajosamente, o corpo de compensação de vácuo central é delimitado na parte superior e no fundo por costelas especificas e por um anel superior e um anel inferior que define o diâmetro máximo da garrafa.

Além disso, o fundo do recipiente é fornecido com dois recessos, cada um numa posição correspondente aos painéis de compensação que têm o lado principal voltado para o ressalto. Vantajosamente, colunas inclinadas, que conectam o anel superior e o anel inferior, são fornecidas entre os painéis. A profundidade máxima destas colunas inclinadas está compreendida entre 2,5 mm e 5 mm, de preferência a dimensão da referida profundidade máxima é entre 2,8 mm e 3,2 mm. De acordo com uma forma de realização, os painéis têm uma superfície igual, isto é, sem quaisquer profundidade e protrusões, e são curvados em direção ao eixo longitudinal X. Desta forma, é proporcionada vantajosamente uma compensação de vácuo melhorada que conduz a uma deformação mais homogénea e, portanto, a uma forma final uniforme da garrafa quando o arrefecimento é realizado.

Breve descrição das figuras

Outras características e vantagens da invenção serão mais evidentes à luz da descrição detalhada de uma forma de realização preferida, mas não exclusiva, de uma garrafa de PET do tipo para enchimento a quente, que pode ser espremida para extrair a bebida contida no mesmo, ilustrada por maneira de exemplo não limitativo com a ajuda das seguintes figuras: A Fig. 1 é uma vista em perspetiva de uma garrafa de 0,5 litro de acordo com a invenção, A Fig. 2A e a Fig. 2B são uma vista frontal e uma vista inferior da mesma garrafa, A Fig. 3 mostra uma vista de projeção plana dos painéis de compensação ao longo da parte central da garrafa, A Fig. 4 é uma vista axonométrica do fundo da garrafa, A Fig. 5A e a Fig. 5B são uma vista lateral e uma vista em corte de um plano transversal ao eixo da garrafa de 0,5 litro.

Os mesmos números de referência e letras nos números referem-se aos mesmos membros ou componentes.

Descrição detalhada de uma forma de realização preferida da invenção A Fig. 1 mostra uma vista axonométrica de uma garrafa 100 destinada a conter bebidas construídas de acordo com uma forma de realização preferida da invenção. A garrafa, de preferência feita de PET, é projetada para ser preenchida por meio de um processo de enchimento a quente; além disso, deve poder ser comprimida para desencadear o liquido por meio de uma pressão exercida sobre as paredes na direção substancialmente radial para criar um jacto de bebida conforme o utilizador desejar. A garrafa 100 compreende quatro painéis de compressão 1 que, além de formar uma estrutura para contrastar a diminuição da pressão interna causada pelo arrefecimento da bebida após o enchimento, também promovem a compressão da garrafa numa direção substancialmente radial, ou seja, perpendicularmente ao eixo central X, Fig. 2A. A garrafa 100 compreende um gargalo roscado 2 para fechar a garrafa por meio de uma tampa (de tipo conhecido) para permitir a entrada e saída da bebida. A garrafa 1 compreende então um corpo central unido na parte superior ao gargalo 2 por meio de um ressalto ou domo 4 e no fundo por meio de um fundo 5. O corpo central 3 constitui a área de compensação de vácuo que está delimitada no topo e no fundo por um conjunto de anéis e nervuras. 0 anel superior 8 e o anel inferior 9 são circulares com um diâmetro DM que define o diâmetro máximo da garrafa. Entre o anel superior 8 e inferior 9, há uma secção, perpendicular ao eixo longitudinal X, onde a garrafa tem seu diâmetro mínimo, devido à forma curva dos painéis em direção ao eixo longitudinal X antes do arrefecimento do líquido que aumenta ligeiramente quando o arrefecimento final do líquido nele contida é realizado. A nervura superior 6 e a nervura inferior 7 também têm uma geometria circular com diâmetros respetivamente iguais a NS e NI. As relações NS/DM e NI/DM entre os diâmetros das nervuras superior e inferior e o diâmetro máximo DM da garrafa 100 estão compreendidas nas seguintes gamas de valores: NS/DM entre 0,85 e 0,92, de preferência uma média entre 0,88 e 0,90 NI/DM entre 0,75 e 0,85, de preferência uma média entre 0,78 e 0,82 sendo H a altura total da garrafa, a altura h da área de compensação de vácuo é de preferência compreendida entre H H e % H. A área de compensação de vácuo compreende ainda quatro painéis de compressão 1 que são iguais uns aos outros e possuem uma geometria trapezoidal com uma proporção do comprimento da base menor do trapézio Lmin à da base principal do trapézio Lmax compreendida no intervalo entre 0,20 e 0,35, de preferência entre 0,28 e 0,29. Os quatro painéis de compressão 1 estão dispostos ao longo das paredes laterais do corpo central 3. A Fig. 3 mostra uma projeção plana dos painéis ao longo da circunferência do corpo. Os quatro painéis têm forma e dimensões idênticas, embora posicionados de forma invertida. Conforme mostrado nessa figura, as bases de cada painel são invertidas considerando a sua posição em relação aos anéis superiores e inferiores adjacentes. Desta forma, os painéis de compressão 1 definem dois pares, onde um par é formado por dois painéis opostos uns aos outros e ambos, por exemplo, com a menor base adjacente ao anel inferior, o outro par é formado pelos outros dois painéis opostos uns aos outros e ambos com a menor base adjacente a o anel superior. As colunas inclinadas 10 que ligam o anel superior 8 e o anel inferior 9 estão posicionadas entre os painéis de compensação 1. A profundidade máxima "P" destas colunas inclinadas 10 está compreendida na gama entre 2,5 mm e 5 mm, de preferência a profundidade P é compreendido entre 2,8 e 3,2 mm. O fundo 5 compreende dois recessos 11, Fig. 2 B, que estão posicionados nos dois painéis 1 com a base principal voltada para cima, ou seja, com a base principal proximal ao gargalo 2 e adjacente ao anel superior, tais recessos 11, os quais estão dispostos simetricamente numa linha de diâmetro que passa através do centro da base da garrafa, tem uma largura W na gama compreendida entre o comprimento da base menor e o comprimento da base maior dos painéis 1. Numa forma de realização preferida da garrafa, o comprimento dos recessos 11 corresponde à metade do comprimento da base maior. A Fig. 4 mostra uma vista em perspetiva do fundo 5 da garrafa 100 com os dois recessos 11. A Fig. 5A mostra uma vista frontal de um frasco de 0,5 litros com algumas medidas, enquanto a Fig. 5B mostra uma secção tomada ao longo de um plano transversal para o eixo da garrafa indicado pela linha BB que mostra a forma dos painéis 1 e das quatro colunas de reforço 10 na secção. O conjunto das nervuras superiores 6 e das nervuras inferiores 7 dos painéis de compensação 1 com orientação invertida entre os dois painéis adjacentes, das colunas inclinadas 10 e dos recessos 11 no fundo 5 da garrafa 100 confere uma estrutura para a garrafa de modo a poder compensar melhor as tensões térmicas e mecânicas permitindo uma compensação do vácuo que é criada dentro da garrafa durante a etapa de resfriamento após o enchimento a quente, permitindo ainda o aperto da garrafa para extrair o líquido sem causar deformações permanentes, mas permitindo uma recuperação fácil da forma inicial quando a força de compressão é eliminada. Esta configuração permite assim manter a geometria da garrafa circular e, além disso, permite fazer frascos mais leves, 84-94% mais leves do que os pesos atuais para garrafas da mesma capacidade, ou seja, permite fazer garrafas usando menos material plástico. Finalmente, estas garrafas de acordo com a invenção também podem ser preenchidas a temperaturas mais elevadas (88-92°C). A garrafa 100 foi projetada, veja também a Fig. 4, como um recipiente de 0,5 litros, mas pode ser facilmente dimensionado para recipientes com capacidade compreendida entre 0,250 e 1,5 litros.

Vantajosamente, os recessos 11 permitem um posicionamento estável da garrafa sobre uma superfície de suporte, em particular quando o processo de arrefecimento do líquido cria uma pressão negativa no interior, evitando assim a inclinação indesejável da garrafa. Além disso, por meio dos recessos 11, o fundo 5 é mais rígido e, por meio da pressão negativa, pode ser deformado de maneira controlada.

Claims (9)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Recipiente compressível (100) para bebidas feitas de material plástico, tal como PET, adequado para um processo de enchimento a quente, tendo um eixo de simetria longitudinal (X) e tendo um primeiro comprimento (H) ao longo do referido eixo de simetria longitudinal (X), que compreende: a) um gargalo cilíndrico roscado (2) para a passagem da bebida, b) um ressalto (4) , c) um fundo fechado (5), d) um corpo central (3), compreendido entre os referidos (4) e o referido fundo (5) e definindo uma área de compensação de vácuo compreendendo quatro painéis de compensação (1) dispostos ao longo das paredes laterais do referido corpo central (3), tendo os referidos painéis de compensação (1) uma forma trapezoidal, cada compensação painel (1) tendo as bases invertidas em relação ao painel de compensação adjacente (1), caracterizado por o comprimento de base menor para a proporção de comprimento de base principal dos referidos painéis de compensação (1) estar na gama entre 0,20 e 0,35, e por os dois recessos (11) estarem posicionados simetricamente no fundo (5) em relação a uma linha diametral que passa através do centro do fundo (5) numa posição correspondente aos painéis de compensação (1) tendo a base principal virada para o ressalto (4), sendo a largura (W) dos referidos recessos na faixa entre o comprimento da referida base menor e o comprimento da referida base principal.
2. 2. Recipiente de acordo com a reivindicação 1, em que a referida área de compensação de vácuo está delimitada na parte superior por uma nervura superior (6) com o diâmetro NS, no fundo por uma nervura inferior (7) com diâmetro NI e por um anel superior (8) e um anel inferior (9) tendo o diâmetro DM que define o diâmetro principal do recipiente (100), onde a relação NI/DM está na faixa entre 0,75 e 0,85 e onde a relação NS/DM está na faixa entre 0,85 e 0,92.
3. 3. Recipiente de acordo com a reivindicação 2, em que a relação NI/DM está na gama entre 0,78 e 0,82 e a relação NS/DM está na gama entre 0,88 e 0,92.
4. 4. Recipiente de acordo com a reivindicação 2 ou 3, em que são proporcionadas colunas inclinadas (10) entre cada par de painéis de compensação (1) , cujas colunas conectam o referido anel inferior (9) e o referido anel superior (8), as referidas colunas (10) com uma profundidade (P) na direção radial na faixa entre 2,5 e 5 mm.
5. 5. Recipiente (100) de acordo com a reivindicação 4, em que a referida profundidade (P) está na gama entre 2,8 e 3,2 mm.
6. 6. Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a largura (W) dos dois recessos (11) é igual a 0,5 vezes o comprimento da referida base principal do painel trapezoidal.
7. 7. Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que os painéis têm uma superfície igual, curvada em direção ao eixo de simetria longitudinal (X) sem quaisquer profundidade e protrusões.
8. 8. Recipiente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que os painéis têm forma e dimensões idênticas.
9. 9. Recipiente compressível de acordo com a reivindicação 1, em que a referida área de compensação de vácuo tem um segundo comprimento (h) no intervalo entre 1/2 e 2/3 do referido primeiro comprimento (H).