BR102020019536A2

BR102020019536A2 - Cobertura, sistema e método de tamponamento

Info

Publication number: BR102020019536A2
Application number: BR102020019536-0A
Authority: BR
Inventors: Francesco CUTAIO; Federico MORSELLI; Doriano Naldi
Original assignee: Pelliconi & C. S.P.A.
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2021-06-15
Also published as: CN112551461A; EP3798178B1; US11186472B2; IT201900017237A1; MX2020010042A; CN112551461B; US20210087036A1; PT3798178T; PL3798178T3; EP3798178A1; CA3093342A1; ES2951393T3

Abstract

cobertura, sistema e método de tamponamento é descrita uma cobertura de tamponamento (1) para fechar um recipiente (b) usando uma tampa metálica (t), compreendendo um corpo principal (2), uma pluralidade de extremidades de tamponamento (3) tendo em suas faces internas um perfil de tamponamento (4, 5), e um anel de tamponamento (6) configurado para deformar elasticamente a pluralidade de extremidades de tamponamento (3) por meio de uma translação relativa ao longo do eixo longitudinal (z).

Description

COBERTURA, SISTEMA E MÉTODO DE TAMPONAMENTO

[001] A presente invenção se refere a uma cobertura de tamponamento que deforma por pressão uma tampa aplicada a um recipiente, como por exemplo uma garrafa de vidro.

[002] O contexto da invenção se refere a tampas que, uma vez aplicadas ao recipiente, são removidas utilizando-se uma ferramenta, como por exemplo um abridor de garrafas, que é capaz de transferir para a tampa a força aplicada por um usuário, usando um sistema de alavancas.

[003] A invenção também se refere a um sistema de tamponamento, compreendendo a cobertura de tamponamento, e a um método de tamponamento para aplicar uma tampa ao referido recipiente.

[004] A cobertura de tamponamento de acordo com a invenção pode ser usada para fechar recipientes concebidos para conterem produtos líquidos pressurizados.

[005] Os produtos líquidos pressurizados presentes nos recipientes fechados com os sistema e método de cobertura de acordo com a invenção compreendem qualquer líquido, como por exemplo cerveja ou bebidas não alcoólicas carbonatadas.

[006] A tampa de acordo com a invenção é adequada, particularmente mas não exclusiva mente, para fechar garrafas de vidro.

[007] A presença de um líquido a alta pressão no seu interior significa que a tampa configurada para manter o recipiente fechado apresenta características de vedação particularmente elevadas, de modo a evitar a dispersão para o ambiente circundante dos gases presentes no líquido pressurizado.

[008] Atualmente, um dos métodos mais comumente usados para fechar garrafas de vidro contendo líquidos pressurizados envolve as chamadas tampas em forma de "coroa".

[009] Esse tipo de tampa compreende uma cápsula, geralmente feita de material metálico (por exemplo, aço ou alumínio), provida com uma parte central de maior extensão e uma parede ou "saia" lateral que se estende em torno de um eixo longitudinal do recipiente (ou eixo circular de simetria da tampa).

[010] As tampas em forma de coroa são caracterizadas por apresentarem, antes e depois da sua aplicação à garrafa de vidro a ser fechada, uma sequência quase homogênea de picos e ranhuras na parte distai da dita parede lateral em relação à parte central.

[011] De maneira geral, na parte interna da cápsula as tampas em forma de coroa possuem uma vedação de plástico projetada para garantir o fechamento hermético da garrafa, e evitar inclusive o escape mínimo do gás presente no líquido pressurizado.

[012] Graças a essas características, as tampas garantem altos níveis de eficiência com respeito à vedação de fechamento, mesmo quando a pressão dentro do recipiente é alta.

[013] Embora assegurem uma qualidade de fechamento suficiente para atender aos padrões impostos pelo mercado, as tampas em forma de coroa apresentam um problema de segurança ligado ao perfil inferior da parede lateral.

[014] O formato particular da parede lateral com a alternância de picos e ranhuras não permite a utilização de cápsulas onduladas, ou seja, possuindo uma ondulação na parte de extremidade da parede lateral, na forma de incorporação dessas tampas.

[015] A presença da ondulação possibilita evitar que o usuário entre em contato com a borda afiada da cápsula de metal, reduzindo assim o risco de corte ao manusear a garrafa fechada.

[016] Portanto, o usuário deve prestar atenção especial particular ao segurar uma garrafa fechada com uma tampa em forma de coroa.

[017] A operação de fechamento de uma garrafa com tampa em forma de coroa também exige que a cobertura de tamponamento atue em 360° de maneira radial na parede lateral.

[018] Isto torna necessário que o sistema de tamponamento exerça uma força (ou carga) bastante elevada para que cada ranhura da parede lateral adira à boca da garrafa e uma vedação ideal seja assegurada.

[019] A presença de forças tão elevadas resulta em um consumo de energia do sistema de tamponamento que pode afetar consideravelmente os custos do processo de tamponamento, além de causar maiores danos em caso de mau funcionamento.

[020] Existe portanto uma necessidade fortemente e particularmente sentida pelos produtores de bebidas espumantes ou de cervejas por uma cobertura de tamponamento que seja capaz de tampar uma garrafa com uma tampa que garanta a mesma vedação e a mesma facilidade de abertura que uma tampa em forma de coroa, mas que não represente risco para a saúde do usuário.

[021] O documento US4621481 revela uma cabeça de fechamento para assegurar uma tampa de vedação compreendendo um topo em formato de disco e uma saia cilíndrica para um recipiente o qual compreende um êmbolo central deslizável em um êmbolo de contrapressão com posições estendida e retraída relativas ao mesmo, uma mola normalmente impelindo o êmbolo central para a posição estendida, uma bucha de fechamento composta de uma pluralidade de braços que cercam o êmbolo de contrapressão, cada um tendo na extremidade livre do mesmo uma sapata de grampo provida com um aro de pressão que se projeta internamente e uma superfície inclinada direcionada radialmente para fora, uma manga de suporte para carregar o dito êmbolo contrapressão e a bucha de fechamento, um invólucro cercando e suportando a manga de suporte.

[022] O documento GB1140523 revela uma cabeça de fechamento para assegurar uma tampa de vedação compreendendo um topo em formato de disco e uma saia cilíndrica para um recipiente o qual compreende um êmbolo central deslizável em um êmbolo de contrapressão com posições estendida e retraída relativas ao mesmo, uma mola normalmente impelindo o êmbolo central para a posição estendida, uma bucha de fechamento composta de uma pluralidade de braços que cercam o êmbolo de contrapressão, cada um tendo na extremidade livre do mesmo uma sapata de grampo provida com um aro de pressão que se projeta internamente e uma superfície inclinada direcionada radialmente para fora, uma manga de suporte para carregar o dito êmbolo contrapressão e a bucha de fechamento, um invólucro cercando e suportando a manga de suporte, o dito invólucro sendo provido com um anel de desgaste tendo uma superfície inclinada em contado deslizante com a superfícies inclinadas na sapata de grampo para fechar o recipiente frente a um movimento deslizante das superfícies inclinadas ao longo do anel de desgaste, e o aro de pressão que se projeta internamente na extremidade de cada dito braço formando a sapata de grampo sendo provida na porção central mais próxima com um recesso côncavo para formar projeções espaçadas uma das outras a uma dada distância ao redor da saia da tampa para fechar o recipiente.

[023] Um objetivo da invenção é prover uma cobertura de tamponamento que satisfaça a necessidade acima mencionada, garantindo em particular a possibilidade de fechar de uma maneira eficaz, eficiente e segura uma garrafa utilizando uma cápsula ondulada.

[024] Um objetivo adicional consiste em prover um sistema de tamponamento que seja mais eficiente do ponto de vista da energia, isto é, no qual as forças envolvidas não sejam muito altas.

[025] Outro objetivo da invenção é prover um sistema de tamponamento compreendendo a cobertura de tamponamento acima mencionada, cuja necessidade de energia é menor do que aquele do estado da arte anterior.

[026] Ainda outro objetivo da invenção é prover um sistema de tamponamento em que as forças aplicadas na tampa durante a cobertura são otimizadas.

[027] Um outro objetivo da invenção é ilustrar um método de tamponamento que garante um fechamento ótimo de uma garrafa contendo líquidos pressurizados.

[028] Os referidos objetivos são totalmente alcançados de acordo com a invenção, conforme caracterizada nas reivindicações anexas.

[029] Estas e outras características ficarão mais evidentes a partir da seguinte descrição de uma forma de incorporação preferida, ilustrada por meio de um exemplo não limitativo nos desenhos anexos, nos quais:

- A figura 1 é uma vista em perspectiva da cobertura de tamponamento de acordo com a invenção;
- A figura 2 é uma vista inferior da cobertura de tamponamento da figura 1;
- A figura 3 é uma vista em perspectiva do sistema de tamponamento também de acordo com a invenção, contendo a cobertura de tamponamento da figura 1 e um detalhe do recipiente com uma tampa ainda não aplicada;
- A figura 4 é uma vista em corte transversal frontal do sistema de tamponamento da figura 3 através de um plano A-A;
- A figura 5 é uma vista em perspectiva da tampa aplicada ao recipiente no formato adotado, após ter sido aplicada ao recipiente pela cobertura de tamponamento e pelo sistema de tamponamento de acordo com a invenção;
- A figura 6 mostra um gráfico comparativo das curvas de compressão versus carga do sistema de tamponamento de acordo com a invenção e de um sistema de tamponamento tradicional.

[030] Com referência aos desenhos anexos, o numeral 1 denota uma cobertura de tamponamento projetada para tampar, através de pressionamento, um recipiente B por meio de uma tampa T.

[031] De preferência, o recipiente B é uma garrafa.

[032] Ainda mais preferencial mente, o recipiente B é uma garrafa de vidro.

[033] A tampa T é feita de material metálico, como por exemplo aço ou alumínio.

[034] De preferência, a referida tampa T compreende uma cápsula de metal e uma vedação de plástico.

[035] Ainda mais preferencialmente, a cápsula de metal da tampa T apresenta uma ondulação na parte de extremidade da sua parede lateral.

[036] De acordo com outro aspecto da invenção, a cobertura de tamponamento 1 compreende um corpo principal oco 2 que se estende em torno de um eixo longitudinal Z da cobertura de tamponamento 1.

[037] De preferência, o dito eixo longitudinal Z coincide, quando a cobertura de tamponamento está em operação, com um eixo vertical, isto é, um eixo perpendicular a um plano horizontal no qual o recipiente B está.

[038] O corpo principal 2 apresenta, portanto, uma abertura inferior 21 e uma abertura superior 22, posicionada acima da abertura inferior 21 em relação a uma direção de extensão vertical V ao longo do eixo longitudinal Z.

[039] Nesta descrição, a menos que especificado de outra forma, os termos acima e abaixo se referem à posição de um elemento ao longo do eixo longitudinal Z em relação à direção da extensão vertical V (mostrada nos desenhos anexos).

[040] O corpo principal 2 compreende preferencialmente material metálico, como por exemplo aço.

[041] Em uma forma de realização preferida ilustrada nas figuras 1 e 2, o corpo principal 2 tem o formato de um cilindro oco.

[042] Quando o corpo principal 2 adota formas tridimensionais tendo uma simetria em sua extensão longitudinal, o eixo longitudinal Z coincide com o eixo longitudinal de simetria.

[043] Sem limitar o escopo da invenção, em outras formas de incorporação alternativas, o corpo principal 2 adota formas tridimensionais ocas.

[044] Conforme ilustrado na figura 1, o corpo principal 2 apresenta uma pluralidade de ranhuras 23 em pelo menos uma parte de sua extensão ao longo do eixo longitudinal Z.

[045] As ditas ranhuras 23 são, com efeito, aberturas que atravessam o corpo principal 2.

[046] As ranhuras 23 estendem-se ao longo do corpo principal 2 pelo menos até a abertura inferior 21, onde uma pluralidade de extremidades de tamponamento 3 estão conectadas de maneira integral com o corpo principal 2.

[047] De preferência, as referidas ranhuras 23 são formadas ao longo da parede lateral do corpo principal 2.

[048] As ranhuras 23 dividem, na abertura inferior 21 do corpo principal 2, as citadas extremidades de tamponamento 3, ou seja, cada extremidade de tamponamento 3 está definida entre um par de ranhuras 23 adjacentes.

[049] De preferência, as mencionadas extremidades de tamponamento 3 consistem do mesmo material metálico do qual o corpo principal 2 é feito, como por exemplo aço.

[050] Preferivelmente, o número de coberturas de tamponamento 3 está entre 12 e 28.

[051] Ainda mais preferivelmente, o número de extremidades de tamponamento 3 está entre 18 e 22.

[052] Vantajosa mente, o número de extremidades de tamponamento 3 representa um compromisso entre a qualidade da vedação da tampa T depois de aplicada ao recipiente B e a facilidade de abertura da tampa T.

[053] Um número excessivo de coberturas de tamponamento 1 causaria um fechamento de alta vedação do recipiente B, mas afetaria adversamente a facilidade de apanhamento por meio de abridores de garrafa e, portanto, a facilidade de abrir a tampa T.

[054] Por outro lado, um número insuficiente de coberturas de tamponamento 1 resultaria em uma abertura fácil, sem no entanto assegurar a qualidade da vedação da tampa T aplicada ao recipiente B (em particular na presença de um líquido pressurizado).

[055] Cada uma das extremidades de tamponamento 3 apresenta um perfil de tamponamento 4, 5 na sua face interna, ou seja, na face voltada para o interior do corpo principal 2, ou, alternativa mente, voltada para o eixo longitudinal Z.

[056] Como mostrado na figura 2, os perfis de tamponamento 4, 5 podem ser de dois tipos diferentes: perfis de tamponamento côncavos 4 e perfis de tamponamento convexos 5.

[057] Os perfis de tamponamento côncavos 4 são tipos de perfis de tamponamento em que, na face interna da extremidade de tamponamento 3, a distância do eixo longitudinal Z aumenta a partir dos pontos próximos à ranhura 23 até os pontos mais internos do perfil de tamponamento na face da extremidade de tamponamento 3.

[058] Por outro lado, os perfis de tamponamento convexos 5 são tipos de perfis de tamponamento em que, na face interna da extremidade de tamponamento 3, a distância do eixo longitudinal Z diminui a partir dos pontos próximos à ranhura 23 até os pontos mais internos do perfil de tamponamento na face da extremidade de tamponamento 3.

[059] Em outras palavras, os perfis de tamponamento convexos 5 são como perfis de tamponamento que se estendem em direção ao interior da cobertura de tamponamento 1, isto é, como cristas (vistas a partir do eixo longitudinal Z).

[060] Por outro lado, os perfis de tamponamento côncavos 4 adotam o formato de ranhuras (vistas a partir do eixo longitudinal Z), onde os pontos mais internos apresentam distâncias a partir do eixo longitudinal Z maiores do que os pontos mais externos do perfil de tamponamento.

[061] Na forma de incorporação mostrada na figura 2, os perfis de tamponamento 4, 5 apresentam o formato de semicírculos projetando-se para o interior da cobertura de tamponamento 1, no caso de um perfil de tamponamento côncavo 4, e projetando-se para o exterior no caso de perfis de tamponante convexos 5.

[062] Em formas de incorporação alternativas, os perfis de tamponamento 4, 5 apresentam formatos circulares que cobrem arcos tendo uma circunferência maior ou menor do que 180°.

[063] Em ainda outras formas de incorporação, os perfis de tamponamento 4, 5 apresentam formatos poligonais, como por exemplo triangulares ou trapezoidais.

[064] Também são providas formas de formas de incorporação híbridas, nas quais linhas tracejadas se alternam com formatos curvos, tanto circulares quanto elípticos.

[065] De acordo com um aspecto da invenção, pelo menos um par de extremidades de tamponamento 3 apresenta uma alteração no tipo de perfil de tamponamento, ou seja, uma cobertura apresenta um perfil de tamponamento côncavo 4 e a outra cobertura apresenta um perfil de tamponamento convexo 5.

[066] Desse modo, pelo menos um par de extremidades de tamponamento 3 adjacentes apresenta uma alteração no perfil de tamponamento 4, 5.

[067] De acordo com a forma de incorporação mostrada nas figuras 1 e 2, cada par de extremidades de tamponamento 3 adjacentes apresenta um perfil de tamponamento côncavo 4 e um perfil de tamponamento convexo 5.

[068] Em outras palavras, há uma alternância 1-1 entre os perfis de tamponamento côncavo e convexo, e, de acordo com a forma de incorporação acima mencionada, há uma alternância, ao longo da direção circunferencial da cobertura de tamponamento 1, de perfis de tamponamento côncavo e convexo.

[069] Em outras formas de incorporação não ilustradas, a distribuição dos perfis de tamponamento nas coberturas de tamponamento é irregular (isto é, sem uma alternância constante entre os perfis de tamponamento nas extremidades de tamponamento) ou regular, com um padrão de alternância entre os tipos de perfis de tamponamento diferente daquele mostrado nas figuras 1 e 2.

[070] De acordo com outro aspecto da invenção, a cobertura de tamponamento 1 compreende um anel de tamponamento 6, operativa mente conectado ao corpo principal 2 e às extremidades de tamponamento 3.

[071] O anel de tamponamento 6 está posicionado fora do corpo principal 2 e está conectado de maneira móvel ao corpo principal.

[072] Em particular, o anel de cobertura 6 é translacionalmente móvel ao longo do eixo longitudinal Z.

[073] De preferência, o corpo principal 2 apresenta um formato cilíndrico, e o anel de tamponamento 6 possui uma circunferência interna maior do que a circunferência externa do corpo principal 2.

[074] Esta diferença dimensional entre as circunferências do corpo principal 2 e do anel de tamponamento 6 permite que o movimento de translação do anel de tamponamento 6 ao longo do corpo principal 2 não seja obstruído.

[075] De preferência, conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, as extremidades de tamponamento 3 estendem-se para fora, ou seja, sua face externa se estende para longe do eixo longitudinal Z à medida que se estende para baixo, ao longo do eixo longitudinal Z, na direção oposta à direção de extensão vertical V.

[076] Em particular, nas extremidades de tamponamento 3, a circunferência interna do anel de tamponamento 6 é menor do que a circunferência externa constituída pelas faces externas da extremidade de tamponamento 3.

[077] A translação do anel de tamponamento 6 é obstruída para baixo pela presença das extremidades de tamponamento 3 e, portanto, o anel de tamponamento 6 entra em contato com a face externa das extremidades de tamponamento 3 quando ele está nas extremidades de tamponamento na extremidade inferior do corpo principal 2.

[078] O contato do anel de tamponamento 6 com a face externa das extremidades de tamponamento 3 determina uma deformação na faixa elástica das extremidades de tamponamento, em uma direção radial em direção ao eixo longitudinal Z.

[079] De preferência, o anel de tamponamento consiste de politetrafluoroetileno, um polímero também conhecido como Teflon® ou Algoflon®.

[080] Vantajosa mente, o uso de politetrafluoroetileno garante um coeficiente de atrito muito reduzido e permite um fácil deslizamento do anel de tamponamento 6 ao longo do corpo principal 2, mesmo quando o diâmetro interno do anel é quase igual ao diâmetro externo do corpo principal.

[081] Vantajosa mente, a cobertura de tamponamento 1 descrita permite tampar um recipiente de forma eficaz, eficiente e segura com uma tampa tendo uma ondulação.

[082] A invenção também define um sistema de tamponamento 100, mostrado nas figuras 3 e 4 e compreendendo a cobertura de tamponamento 1 descrita acima.

[083] Conforme mostrado na vista em corte transversal da figura 4, o sistema de tamponamento compreende um dispositivo 101 para reter a tampa T em um gargalo C do recipiente B.

[084] O referido dispositivo de retenção 101 está inteiramente contido dentro da cobertura de tamponamento 1 e ocupa quase inteiramente a cavidade dentro do corpo principal 2 da cobertura de tamponamento 1.

[085] O dispositivo de retenção 101 compreende uma primeira mola 102 e um primeiro pistão de contato 103, operativa mente conectados um ao outro.

[086] Em particular, o primeiro pistão 103 é móvel ao longo do eixo longitudinal Z da cobertura de tamponamento 1 entre uma posição de extremidade inferior e uma posição de extremidade superior.

[087] Em sua posição de extremidade inferior, o primeiro pistão de contato 103 possui uma face inferior relativa 103b posicionada abaixo da abertura inferior 21 do corpo principal 2.

[088] Nesta posição de extremidade inferior do primeiro pistão 103, a primeira mola 102 está em sua situação de máxima extensão.

[089] Em sua posição de extremidade superior, mostrada na figura 4, o primeiro pistão de contato 103 apresenta uma face de contato relativa 103b posicionada a uma altura substancialmente igual à abertura inferior 21 do corpo principal 2.

[090] Nessa posição de extremidade superior do primeiro pistão 103, a primeira mola 102 está na situação de máxima compressão possível.

[091] O referido primeiro pistão de contato 103 está configurado para manter a tampa T em posição durante as operações de tamponamento.

[092] Com efeito, a inserção da tampa T abaixo da cobertura de tamponamento 1 causa, após o contato entre o primeiro pistão 103 e a face externa superior da tampa T, a elevação do primeiro pistão 103, que se move para sua posição de extremidade superior.

[093] Aqui, a força de retorno da primeira mola 102 significa que o primeiro pistão 103, por meio de sua face de contato 103b, exerce uma pressão sobre a tampa T, a qual, portanto, permanece segura em sua posição no gargalo C do recipiente B durante o tamponamento.

[094] Vantajosa mente, a presença do dispositivo de retenção 101 torna possível reduzir o risco de que a tampa T se mova durante as operações de tamponamento, e consequentemente reduz o risco de um fechamento defeituoso do recipiente B.

[095] De acordo com outro aspecto, o sistema de tamponamento 100 compreende um invólucro interno 104 contendo internamente pelo menos uma parte da cobertura de tamponamento 1.

[096] De preferência, o referido invólucro interno 104 é feito de material metálico, como por exemplo aço.

[097] O dito invólucro interno 104 compreende uma superfície lateral 105 e uma superfície superior 106, estendendo-se em uma direção transversal ao eixo longitudinal Z da cobertura de tamponamento 1.

[098] De preferência, o citado invólucro interno 104 apresenta o formato de um cilindro aberto em uma de suas duas faces planas.

[099] De acordo com um aspecto desta invenção, o sistema de tamponamento 100 compreende um anel de contato 107.

[0100] O referido anel de contato 107 está posicionado abaixo do invólucro interno 104 ao longo do eixo longitudinal Z em relação à direção da extensão vertical V.

[0101] O anel de contato 107 estende-se em uma direção circular em um plano quase perpendicular ao eixo longitudinal Z.

[0102] De preferência, durante o uso, o anel de contato 107 apresenta um eixo circular de simetria que coincide substancialmente com o eixo longitudinal Z.

[0103] Em particular, o diâmetro externo do anel de contato 107 é maior do que o diâmetro externo do invólucro interno 104, quando este último apresenta formato cilíndrico.

[0104] Em outras palavras, durante o uso, o anel de contato 107 estende-se radialmente em relação ao invólucro interno 104, conforme mostrado na figura 4, atuando também como um suporte para o invólucro interno 104.

[0105] Em particular, o anel de tamponamento 6 localizado abaixo do anel de contato 107 fica substancialmente próximo às extremidades de tamponamento 3.

[0106] Novamente, como ilustrado na figura 4, o sistema de tamponamento 100 compreende um invólucro externo 108, contendo o invólucro interno 104.

[0107] De acordo com um aspecto da invenção, o invólucro interno 104 é móvel ao longo do eixo longitudinal Z dentro do invólucro externo 108.

[0108] De preferência, o referido invólucro externo 108 é feito de um material metálico, como por exemplo aço.

[0109] O referido invólucro externo 108 compreende uma superfície externa 109 (lateral) e uma superfície de contato 110 (superior) que se estende em uma direção transversal ao eixo longitudinal Z da cobertura de tamponamento 1.

[0110] De preferência, o referido invólucro externo 108 apresenta o formato de um cilindro aberto (na parte de baixo) em uma de suas duas faces planas.

[0111] O sistema de tamponamento 100 compreende então uma segunda mola 111, contida dentro do invólucro externo 108 e fora do invólucro interno 104.

[0112] A mencionada segunda mola 111 fica interposta e atua entre a superfície superior 106 e a superfície de contato 110, respectiva mente, do invólucro interno 104 e do invólucro externo 108.

[0113] De preferência, a citada segunda mola 111 é feita de um material metálico, como por exemplo aço para molas.

[0114] O sistema de tamponamento 100 compreende ainda uma terceira mola 112, contida dentro do invólucro externo 108 e fora do invólucro interno 104.

[0115] A referida terceira mola 112 fica interposta e atua entre a superfície de contato 110 do invólucro externo 108 e o anel de contato 107.

[0116] De preferência, a dita terceira mola 112 é feita de material metálico, como por exemplo aço para molas.

[0117] Preferencialmente, a citada terceira mola 112 estende-se dentro do invólucro externo 108 ao longo do eixo longitudinal Z por um comprimento entre 80 mm e 100 mm.

[0118] Ainda mais preferencialmente, a referida terceira mola 112 estende-se dentro do invólucro externo 108 ao longo do eixo longitudinal Z por um comprimento entre 85 mm e 95 mm.

[0119] Esse comprimento deve ser entendido com referência à terceira mola 112 sob condições de repouso, isto é, em condições em que nenhuma carga ou força de extensão é aplicada à terceira mola.

[0120] O objetivo das ditas primeira e segunda molas 111, 112 é fazer oposição ao movimento ao longo do eixo longitudinal Z do invólucro interno 104 e do anel de contato 107 dentro do invólucro externo 108, em particular para fazer oposição ao movimento de elevação do invólucro interno 104 e do anel de contato 107 dentro do invólucro externo 108.

[0121] De acordo com outro aspecto, o sistema de tamponamento 100 compreende um atuador M, de um tipo substancialmente conhecido, operativamente conectado com o invólucro externo 108 (para mover este último).

[0122] Deve ser notado que o atuador M move, durante o uso, de uma maneira substancialmente vertical, apenas o invólucro externo 108; a configuração particular do sistema de fechamento 100 significa que, quando as extremidades de tamponamento 3 fazem contato com a tampa da garrafa, ainda mais elementos do sistema de tamponamento 100 são movidos em relação ao invólucro externo 108, conforme descrito em mais detalhes no restante da descrição.

[0123] O mencionado atuador M fica posicionado acima do invólucro externo 108 e está configurado para aplicar uma força ao longo do eixo longitudinal Z na direção oposta em relação à direção de extensão vertical V.

[0124] Vantajosamente, o sistema de tamponamento 100 descrito permite aplicar a tampa T ao recipiente B, preferivelmente uma garrafa de vidro, de modo a obter um fechamento tendo uma vedação ótima e uma fácil abertura.

[0125] A invenção também define um método de fechamento para fechar um recipiente B usando uma tampa T, compreendendo as etapas descritas abaixo.

[0126] Primeiramente, ocorre uma etapa de preparação de uma cobertura de tamponamento 1, como aquela descrita acima.

[0127] Posteriormente, o método de tamponamento compreende uma etapa de posicionamento da tampa T no gargalo C do recipiente, de forma a que uma parede lateral da tampa T fique posicionada externamente em torno da tampa T do recipiente B.

[0128] O método então compreende uma etapa de preparação do recipiente B abaixo da cobertura de tamponamento 1, na direção da extensão vertical V ao longo do eixo longitudinal Z da referida cobertura de tamponamento 1.

[0129] Há também uma etapa de mover o anel de tamponamento 6 ao longo do eixo longitudinal Z, de modo a deformar elasticamente as extremidades de tamponamento 3.

[0130] Por fim, o método de tamponamento compreende uma etapa de deformação plástica radial da tampa T, por meio das extremidades de tamponamento 3, e de fechamento, por meio da tampa T, do recipiente B.

[0131] Deve ser notado que, preferencial mente, a etapa de deformação plástica da tampa T ocorre apenas na direção radial.

[0132] Deve ser notado que, durante a última etapa, as extremidades de tamponamento 3 fazem contato com a parede lateral da tampa T, causando deformação (na direção radial), ou seja, um estreitamento parcial na parede lateral da tampa T.

[0133] Abaixo está uma descrição detalhada da sequência de fechamento de um recipiente B com uma tampa T, usando o sistema de fechamento 110 de acordo com a invenção, a título de exemplo não limitativo.

[0134] A primeira etapa consiste em preparar a tampa T em torno do gargalo C do recipiente B, ou seja, com a parede lateral da tampa T posicionada em torno do gargalo C do recipiente B.

[0135] O recipiente B, com a tampa T adequadamente preparada, fica posicionado abaixo do sistema de tamponamento 100, ou seja, em uma posição inferior à direção da extensão vertical V ao longo do eixo longitudinal Z.

[0136] Em particular, essa posição fica alinhada ao longo do eixo longitudinal Z, isto é, verticalmente, com a cobertura de tamponamento 1 e com o dispositivo de retenção 101.

[0137] Subsequentemente, a sequência de tamponamento compreende a atuação do atuador M, que provoca a translação para baixo do sistema de tamponamento 100 ao longo do eixo longitudinal Z (na direção oposta à direção de extensão vertical V).

[0138] Durante a translação do sistema de tamponamento 100, primeiramente o primeiro pistão 103 entra em contato, por meio da superfície de contato 103b, com a tampa T, e o primeiro pistão 103 translada para cima em relação à cobertura de tamponamento 1 (isto é, em direção ao interior da cobertura de tamponamento 1) ao longo do eixo longitudinal Z, mantendo o contato com a tampa T.

[0139] Consequentemente, a primeira mola 102 aplica uma força de retorno que se opõe ao levantamento do primeiro pistão 103, que por sua vez exerce o impulso sobre a tampa T, evitando que ela se mova durante as operações de tamponamento.

[0140] Ao transladar ainda mais para baixo ao longo do eixo longitudinal Z, o sistema de fechamento 100 encontra a resistência do recipiente B e da cobertura de tamponamento 1, sendo móvel dentro do invólucro externo 108 juntamente com o invólucro interno 104, com o anel de contato 107 e com o dispositivo de retenção 101, substancialmente parando sua translação para baixo.

[0141] Ao mesmo tempo, o invólucro externo 108 continua sua translação para baixo ao longo do eixo longitudinal Z, e portanto as referidas segunda mola 111 e terceira mola 112, atuando entre o invólucro externo 108 e, respectivamente, o invólucro interno 104 e o anel de contato 107, são comprimidas.

[0142] Em particular, a terceira mola 112, sendo operativamente ativa entre a superfície de contato 110 e o anel de contato 107, aplica uma força de retorno elástica que causa um impulso para baixo do anel de contato 107.

[0143] Esse impulso é transferido para o anel de tamponamento 6, que entra em contato com a parte inferior do anel de contato 107.

[0144] Sob a ação dessa força, o anel de tamponamento 6 (que apresenta altas propriedades de deslizamento graças aos materiais dos quais é feito) translada para baixo, ficando interposto entre as extremidades de tamponamento 3 e o invólucro externo 108.

[0145] No entanto, próximo das extremidades de tamponamento 3, a circunferência externa é maior do que aquela do anel de tamponamento 6, que aplica uma pressão radial em direção ao interior, causando o estreitamento das ranhuras 23 e portanto o movimento das coberturas de tamponamento 1 até o eixo longitudinal Z.

[0146] Dessa maneira, as coberturas de tamponamento 1 entram em contato com a tampa T, que é radialmente e plasticamente deformada, conforme mostrado na figura 5.

[0147] Ranhuras G são criadas nos perfis de tamponamento convexos 5 na parede lateral da tampa T que colocam a tampa T em contato com o gargalo C do recipiente B; áreas que se projetam radialmente para fora são deixadas na parede lateral da tampa T nos perfis de tamponamento convexos 4.

[0148] Deve ser notado, portanto, que as coberturas de tamponamento 1 tendo um perfil côncavo e convexo operam em perfeita sinergia para permitirem que a tampa T seja fechada, fazendo as desejadas deformações plásticas radiais.

[0149] Como pode ser observado na figura 5, a tampa T deformada dessa maneira apresenta uma ondulação R, ou seja, uma ondulação na parte de extremidade da parede lateral, que permanece intacta mesmo após a ação das coberturas de tamponamento 1.

[0150] Em outras palavras, a deformação plástica causada pelas coberturas de tamponamento 1 não afeta a ondulação R.

[0151] Vantajosamente, a presença da ondulação torna possível reduzir os riscos para a segurança de um usuário que manuseia o recipiente B fechado pela tampa T.

[0152] Uma vez que a deformação plástica da tampa T foi completada através das extremidades de tamponamento 3, a segunda mola 111 também entra em operação, obstruindo a ação do atuador M e evitando uma translação adicional de todo o sistema de tamponamento 100 que danificaria o recipiente B.

[0153] Por último, o atuador M reverte o movimento de translação e causa a elevação do sistema de tamponamento 100.

[0154] De preferência, o citado atuador M é do tipo mecânico, compreendendo, por exemplo, um mecanismo de came que permite os movimentos de abaixamento e elevação do sistema de tamponamento 100.

[0155] A figura 6 ilustra os benefícios provido por um dimensionamento adequado das ditas segunda e terceira molas 111,112 dentro do sistema de tamponamento 100.

[0156] Esse diagrama mostra as curvas de translação versus carregamento para dois sistemas de tamponamento compreendendo a cobertura de tamponamento 1 de acordo com a invenção.

[0157] A linha contínua representa a curva de translação versus carregamento de um sistema de tamponamento compreendendo uma terceira mola 112 tendo um comprimento (em condições de repouso) de 91 mm, enquanto a linha tracejada representa a curva de translação versus carregamento de um sistema de tamponamento compreendendo uma terceira mola 112 tendo um comprimento (em condições de repouso) de 105 mm, tipicamente usado nos sistemas de cobertura do estado da arte anterior.

[0158] Vantajosamente, um comprimento mais curto da terceira mola 112 permite que o sistema de tamponamento 100 obtenha os mesmos efeitos de tamponamento com cargas de tamponamento axial menores do que aproximadamente 100 kg.

[0159] Dessa forma, o sistema de tamponamento 100 é mais eficiente em termos de energia do que os sistemas tradicionais, enquanto mantém inalterada a qualidade do fechamento do recipiente B.

Claims

COBERTURA DE TAMPONAMENTO (1), para fechar um recipiente (B) usando uma tampa metálica (T), compreendendo:
- - um corpo principal oco (2), que se estende em torno de um eixo longitudinal (Z) da cobertura de tamponamento (1);
- - uma pluralidade de extremidades de tamponamento (3), integradas ao corpo principal (1) e posicionadas abaixo do corpo principal (2) em relação a uma direção de extensão vertical (V), tendo um perfil de tamponamento (4, 5) em sua face interna voltada para o eixo longitudinal (Z);
- - um anel de tamponamento (6), posicionado fora do corpo principal (2), móvel verticalmente ao longo da direção do dito eixo longitudinal (Z) e configurado para deformar elasticamente a pluralidade de extremidades de tamponamento (3) por uma translação relativa ao longo da eixo longitudinal (Z);
a referida cobertura de tamponamento (1) sendo caracterizada por pelo menos um par de extremidades de tamponamento (3) apresentar uma alteração do perfil de tamponamento, entre um perfil de tamponamento côncavo (4) um perfil de tamponamento convexo (5).
COBERTURA DE TAMPONAMENTO (1), de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada por cada par de extremidades de tamponamento (3) adjacentes apresentar um perfil de tamponamento côncavo (4) e um perfil de tamponamento convexo (5).
COBERTURA DE TAMPONAMENTO (1), de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por o número de extremidades de tamponamento (3) estar entre 12 e 28.
COBERTURA DE TAMPONAMENTO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por o número de extremidades de tamponamento (3) estar entre 18 e 22.
COBERTURA DE TAMPONAMENTO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o anel de tamponamento (3) ser feito de politetrafluoroetileno.
COBERTURA DE TAMPONAMENTO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por o perfil de tamponamento (4, 5) apresentar uma porção tendo o formato de um arco circular.
COBERTURA DE TAMPONAMENTO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por o corpo principal oco (2) apresentar o formato de um cilindro oco.
SISTEMA DE TAMPONAMENTO (100), para fechar um recipiente (B) usando uma tampa metálica (T), caracterizado por compreender:
- - uma cobertura de tamponamento (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7;
- - um dispositivo (101) para reter a tampa (T) em um gargalo (C) do recipiente (B), posicionado dentro da cobertura de tamponamento (1) e compreendendo uma primeira mola (102) operativa mente conectada a um primeiro pistão de contato (103), móvel ao longo do eixo longitudinal (Z) da cobertura de tamponamento (1);
- - um invólucro interno (104) configurado para conter internamente pelo menos uma parte da cobertura de tamponamento (1), compreendendo uma superfície lateral (105), e uma superfície superior (106) estendendo-se em uma direção transversal ao eixo longitudinal (Z) da cobertura de tamponamento (1);
- - um anel de contato (107), posicionado abaixo do invólucro interno (104) ao longo do eixo longitudinal (Z) em uma direção de extensão vertical (V), configurado para conter internamente pelo menos uma parte da cobertura de tamponamento (1);
- - um invólucro externo (108), compreendendo uma superfície externa (109), e uma superfície de contato (110) estendendo-se em uma direção transversal ao eixo longitudinal (Z) da cobertura de tamponamento (1), configurada para conter internamente o invólucro interno (104) e o anel de contato (107);
- - uma segunda mola (111), contida dentro do invólucro externo (108) fora do invólucro interno (104), interposta entre a superfície superior (106) e a superfície de contato (110) e agindo entre a referida superfície superior (106) e a mencionada superfície de contato (110);
- - uma terceira mola (112), contida dentro do invólucro externo (108) fora do invólucro interno (104), interposta entre a superfície de contato (110) e o anel de contato (107) e atuando entre a referida superfície de contato (110) e o citado anel de contato (107) ;
- - um atuador (M) operativamente conectado ao invólucro externo (108) para mover, e exercer uma força sobre, o referido invólucro externo (108), ao longo do eixo longitudinal (Z) na direção oposta em relação à direção de extensão vertical (V).
SISTEMA DE TAMPONAMENTO (100), de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a citada terceira mola (112) estender-se dentro do invólucro externo (108) ao longo do eixo longitudinal (Z), externamente em uma direção radial em relação à segunda mola (111).
SISTEMA DE TAMPONAMENTO (100), de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado por a referida terceira mola (112) estender-se dentro do invólucro externo (108) ao longo do eixo longitudinal (Z) por um comprimento entre 80 mm e 100 mm.
SISTEMA DE TAMPONAMENTO (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado por a mencionada terceira mola (112) estender-se dentro do invólucro externo (108) ao longo do eixo longitudinal (Z) por um comprimento entre 85 mm e 95 mm.
MÉTODO DE TAMPONAMENTO, para fechar um recipiente (B) usando uma tampa (T), caracterizado por compreender as etapas de:
- - preparar uma cobertura de tamponamento (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7;
- - posicionar a tampa (T) com uma parede lateral relativa posicionada em torno de um gargalo (C) do recipiente (B);
- - preparar o referido recipiente (B) abaixo na direção da extensão vertical (V) ao longo do eixo longitudinal (Z) da cobertura de tamponamento (1);
- - posicionar a cobertura de tamponamento (1) acima do recipiente (B) e da tampa (T), com as extremidades de tamponamento (3) posicionadas em torno da tampa (T);
- - mover verticalmente, ao longo do eixo longitudinal (Z), o anel de tamponamento (6) para deformar elasticamente as extremidades de tamponamento (3);
- - deformar plasticamente a tampa (T) por meio das extremidades de tamponamento (3), e fechar, por meio da tampa (T), o recipiente (B).