BRPI0621712A2

BRPI0621712A2 - processo para produzir cápsulas e cápsula

Info

Publication number: BRPI0621712A2
Application number: BRPI0621712-5A
Authority: BR
Inventors: Emilio Morini; Pietro Agnelli
Original assignee: Bormioli Rocco & Figlio Spa
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-03
Publication date: 2011-12-20
Also published as: EP2106370A1; WO2008068787A1; US20100233394A1; DE602006021811D1; WO2008068787A8; MX2008016015A; EP2106370B1; ATE508063T1; CA2653455A1

Abstract

PROCESSO PARA PRODUZIR CáPSULAS E CáPSULA. Um processo para produzir cápsulas plásticas (1) compreende: um primeiro estágio de formação para produzir uma tampa (2), tendo uma projeção anular interna (2a), disposta próxima a uma zona inferior aberta da tampa (2); um segundo estágio de formação de um elemento anular (3), dotado com um elemento de segurança (4) e com uma projeção anular externa (3a), para inserção, durante um estágio de montagem, da tampa (2) com o elemento anular (3) sobre a projeção anular interna da tampa (2). Um estágio de trabalho mecânico é feito na tampa (2), para fazer, em uma parede interna da tampa (2) e próximo de uma zona inferior dela, uma incisão anular (2b), que não passa inteiramente pela tampa (2) e que recebe pelo menos uma parte da projeção anular externa (3a).

Description

Relatório Descritivo da Patente Invenção para PROCESSO PARA PRODUZIR CÁPSULAS E CÁPSULA"

CAMPO TÉCNICO

A invenção se refere a um processo para produção de cápsulas plásticas e à cápsula obtida com o processo.

ANTECEDENTES

Para fechamento de recipientes, tais como garrafas para água, refrigerantes e líquidos em geral, por algum tempo houve o uso disseminado de cápsulas de fechamento, que incluem, sucintamente, uma tampa, que serve para abrir e refechar o recipiente, e de um dispositivo, geralmente uma tira de segurança, que permite a verificação de se o recipiente já tinha sido aberto; essas cápsulas, sendo usadas para fechar os gargalos dos recipientes tendo um perímetro redondo, têm, normalmente, uma forma circular, pelo menos na sua parte inferior destinada a acoplar-se com o gargalo do recipiente. Em particular, faz-se referência a cápsulas, de um tipo genericamente conhecido, que são produzidas em duas partes, a primeira delas constitui a tampa com funções de abertura e refechamento do recipiente, ao qual a cápsula é destinada, e sua segunda parte consistindo de um elemento anular, entre outras coisas dotado com uma tira de segurança, que rompe na primeira abertura da cápsula, destinada a constituir um órgão de conexão entre a tampa e o recipiente. Em algumas aplicações, o segundo elemento apresenta uma zona central (por exemplo, um disco, embora possa ser outro elemento), que, durante montagem da cápsula se separa do segundo elemento e fica posicionada no primeiro elemento (no caso do disco, se separa e fica disposta internamente na tampa, na sua parte superior, na qual constitui um selo).

Esses dois elementos são produzidos separadamente e são depois montados, antes de serem inseridos no recipiente, para propiciar uma montagem sólida entre as duas partes, que constitui a cápsula, a tampa é normalmente dotada com uma projeção anular interna, na qual, durante o estágio de montagem, uma projeção anular externa, apresentada pelo segundo elemento, é inserida. Geralmente, essas cápsulas incluem tiras de segurança, que são conectadas ao segundo elemento por zonas de fácil ruptura, com algumas nervuras ou zonas sendo, no entanto, de difícil ruptura; as tiras de segurança incluindo também zonas quebradiças, que propiciam abertura periférica do anel de segurança na primeira abertura do recipiente; isso é para impedir que uma parte da cápsula, em particular, o anel de segurança, se separe completamente da cápsula e fique presa no recipiente.

Para produzir essas cápsulas, por algum tempo foram usadas as tecnologias de moldagem por injeção e de formação por compressão; a primeira inclui a injeção de um material no estado fluido internamente em matrizes nas quais o material se solidifica, enquanto que a segunda inclui a introdução de um pedaço de material plástico internamente na matriz de fundo de uma matriz, e, subseqüentemente, deformação dele por meio de um dispositivo de puncionagem, que penetra no fundo da matriz e força o material a ocupar todo o espaço deixado entre a matriz de fundo e o dispositivo de puncionagem, cujo espaço tem, obviamente, a mesma conformação da cápsula desejada.

A tecnologia de injeção, que usa matrizes mais complexas e caras, propicia que sejam formadas cápsulas mais complexas. A tecnologia de compressão tem a vantagem de usar matrizes um pouco mais simples, que podem ser inseridas, por exemplo, em máquinas rotativas, que compreendem um grande número de pares matriz - dispositivo de puncionagem, que são extremamente rápidas e que propiciam uma produtividade muito alta; a formação por compressão sendo também um processo mais estável, que é mais fácil de ajustar e que também proporciona uma maior repetibilidade no processo de formação.

Como mencionado acima, ambas as tecnologias de moldagem e as cápsulas descritas acima foram conhecidas por um tempo considerável.

Como os atuais processos de moldagem, em particular, formação por compressão, não permitem a produção de grandes cortes inferiores, pode acontecer que a conexão de ancoragem, entre a tampa e o segundo elemento, que, como mencionado, é produzida por uma projeção do segundo elemento, que se insere na projeção anular interna (que é um corte inferior), a tampa é dotada com, e não de modo a impedir, na abertura do recipiente, um desprendimento do segundo elemento da tampa; isso significa que o segundo elemento se mantém no gargalo do recipiente. Esse fato, em particular no caso de recipientes de vidro, é irritante, quando o recipiente é destinado para reciclagem de material, mas é extremamente danoso em um caso no qual o recipiente, em particular, uma garrafa de vidro, é destinada para reutilização. Para que seja reutilizada, esses recipientes são inseridos em máquinas contínuas que operam a uma velocidade muito alta e cujo funcionamento pode ser seriamente comprometido por um anel plástico, ainda no local em torno do gargalo do recipiente.

Um objeto principal da presente invenção é proporcionar um processo, e uma cápsula, devido ao qual é impossível que uma parte da cápsula se mantenha ancorada no recipiente fechado pela cápsula.

Uma vantagem do processo da invenção é que pode ser também aplicado às cápsulas do tipo conhecido, sem qualquer necessidade de modificação das matrizes usadas para a produção delas.

Esses objetos e vantagens, além de outros, são todos atingidos pela invenção, como é caracterizado pelas reivindicações em anexo.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Outras características e vantagens da presente invenção vão emergir melhor da descrição detalhada que se segue de uma possível atuação do processo, e de uma possível concretização da cápsula da invenção, ilustrada meramente por exemplo não limitante nas figuras em anexo dos desenhos, em que: a Figura 1 é uma vista parcialmente seccionada em um plano axial de uma cápsula de tipo conhecido;

a Figura 1 é uma vista parcialmente seccionada em um plano axial da tampa da cápsula da invenção;

a Figura 3 mostra, em uma seção axial, do elemento anular aplicável em ambas as cápsulas de tipos conhecidos e a cápsula da invenção;

a Figura 4 é um detalhe em vista ampliada do elemento anular inserido na tampa de uma cápsula de tipo conhecido; e

a Figura 5 é um detalhe em vista ampliada do elemento anular inserido na tampa da cápsula da invenção.

O processo da invenção é para a produção de cápsulas 1, feitas de um material plástico, formadas em pelo menos duas peças. A cápsula é dotada, como são muitas cápsulas de tipos conhecidos, com uma tampa 2, que pode ser de várias formas, normalmente cilíndricas ou ligeiramente troncocônicas, e que podem ser também de vários tamanhos, e que é destinada para permitir a abertura e refechamento de um recipiente destinado a receber a cápsula. A tampa é dotada com uma projeção anular interna 2a, que é disposta próxima de uma zona aberta inferior dela. A cápsula compreende ainda um elemento anular 3, que é dotado com um elemento de segurança 4, constituído freqüentemente por uma tira anular conectada ao elemento anular por meio de zonas de fácil ruptura; o elemento anular sendo ainda dotado com uma projeção anular externa 3a, que, durante o estágio de montagem da tampa e do elemento anular, é inserida acima da projeção anular interna 2a da tampa, para propiciar uma ancoragem entre a tampa e o elemento anular.

Algumas vezes, como ocorre em algumas cápsulas conhecidas, o elemento anular é dotado, em uma zona central dele, com um elemento adicional, que, quando a cápsula é montada, se separa do segundo elemento e se posiciona no primeiro elemento; meramente por meio de exemplo, esse elemento adicional (não ilustrado como não vital para os objetos desta invenção) pode ser um disco, que, quando a cápsula é montada, se separa do segundo elemento e se posiciona na parte superior interna da tampa, constituindo nela um selo.

A invenção proporciona, em particular, um processo e uma cápsula, do tipo descrito acima, que permitem ancoragem entre a tampa e o elemento anular mais sólida, com relação às cápsulas conhecidas desse tipo.

O processo compreende um primeiro estágio de formação para a produção da tampa 2, e um segundo estágio de formação para a produção do elemento anular 3.

O processo compreende ainda, após o primeiro de formação da tampa, um estágio mecânico de trabalho na tampa, que tem por objetivo produzir, na parede interna da tampa e próximo a uma zona inferior dela, uma incisão anular 2b, que não passa inteiramente pelo plástico, e que é destinada a receber, durante o estágio de montagem da tampa com o elemento anular, pelo menos uma parte da projeção anular externa 3a do elemento anular 3. Esse estágio de trabalho mecânico é feito antes do estágio de montagem, no qual, como ocorre com as cápsulas de tipos conhecidos, a tampa e o elemento anular são montados conjuntamente para constituir a cápsula acabada, pronta para uso no fechamento de um recipiente.

O estágio de trabalho mecânico é feito, de preferência, com um estágio de corte, que é executado por uso de lâminas dotadas com uma superfície de corte moldada, cujas lâminas são inseridas na parede da tampa da parte de dentro e na direção radial da tampa.

O estágio de trabalho mecânico é feito para que a zona da tampa, na qual a incisão 2b é feita, mantenha uma resistência a ruptura que seja superior àquela de todas as zonas de fácil ruptura, que ligam o elemento de segurança 4 ao elemento anular 3; portando, em suma, a incisão não é uma incisão atravessante e envolve apenas uma parte da espessura da parede lateral da tampa, deixando, na posição da incisão, uma espessura residual da parede, que é tal para que não constitua uma zona de fácil ruptura, isto é, dissimilar à conexão feita entre o elemento anular e a tampa. Isso é obviamente para, durante uma primeira abertura do recipiente, impedir que cápsula se rompa na posição da incisão e não, como é em vez disso desejado, na posição das nervuras de fácil ruptura do dispositivo de segurança.

O estágio de trabalho mecânico da tampa é feito, primeiro, após aquecimento da tampa e, de preferência, após aquecimento da parte inferior da tampa, na qual a operação mecânica vai ser executada. O aquecimento é feito, de preferência, por aperto da parte inferior da tampa entre um par de mandíbulas, sob aquecimento a uma temperatura compreendida entre 40 e 60°C. As mandíbulas, que são equipadas no aparelho que executa a operação mecânica na tampa, à parte do aquecimento da tampa tem também a função de retê-la ainda durante a operação mecânica.

Esse estágio de aquecimento facilita o trabalho mecânico.

Durante o estágio de trabalho mecânico, há também um estágio de aspiração, conduzido com um meio de aspiração normal e conhecido, com o qual, na zona operacional, as partes da tampa (aparas ou pedaços plásticos) soltos da tampa, durante a operação de trabalho pelas ferramentas executando a operação mecânica, são aspiradas; isto é, de modo que, à parte de evitar os problemas óbvios de limpeza no meio ambiente, é para impedir que as partes aparadas da tampa obstruam o funcionamento das máquinas conduzindo as várias operações.

Com o processo descrito, tampas são obtidas que, à parte de compreender o elemento indicado acima, também proporciona uma tampa tendo, na sua parede interna e próximo da sua zona inferior, uma incisão anular não atravessante 2b, que é destinada, durante o estágio de montagem da tampa com o elemento anular 3, para receber pelo menos uma parte da projeção anular externa 3a do elemento anular 3. Além disso, nas tampas da invenção, a zona da tampa, na qual a incisão 2b é feita, apresenta uma resistência a ruptura, que é superior à resistência de todas as zonas de fácil ruptura, que ligam o elemento de segurança 4 ao elemento anular 3. A incisão 2b é feita de tal modo que é disposta acima da projeção anular interna 2a com relação à zona inferior aberta da tampa.

Durante o estágio de montagem da tampa, a projeção anular externa 3a do elemento anular 3 dobra para baixo, durante sua interferência com a projeção anular interna 2a da tampa, e uma vez no lugar é disposto acima da projeção,

Nas cápsulas conhecidas, a projeção anular externa 3a do elemento anular 3 é curva para baixo e, seguinte à tração na primeira abertura da cápsula, a projeção anular externa 3a pode deslizar descendentemente até que supere o obstáculo representado pela projeção 2a, e provoca a separação do elemento anular 2 da tampa 3; essa situação é ilustrada na Figura 4. O elemento 2 pode, portanto, manter-se em torno do gargalo do recipiente, quando fechado pela cápsula, criando as desvantagens mencionadas acima.

Diferentemente do que acontece com as cápsulas conhecidas, na cápsula da invenção, pelo menos uma parte da projeção anular externa 3a do elemento anular 3 é inserida internamente na incisão 2b; desse modo, qualquer deslizamento dirigido descendentemente da projeção 3a é impedido, e, desse modo, qualquer possibilidade de separação do elemento anular 3 da tampa 2; essa situação é ilustrada na Figura 5. Ambas a projeção anular externa 3a e a incisão 2b, que foram descritas, participam de todo o perímetro dos elementos, nos quais são aplicados, isto é, a projeção e a incisão são contínuas. Isso facilita muito o estágio de montagem da cápsula, que não fica limitado à posição angular recíproca das partes a serem montadas. Seria possível, no entanto, no caso das partes a serem montadas terem elementos impondo uma certa posição de montagem angular, produzir a projeção e a incisão como elementos descontínuos. E ainda evidente que a incisão pode ser feita por meio de ferramentas tendo diferentes formas e ângulos, de modo que a incisão pode ser moldada ou ficar não perpendicular à parede da tampa; em particular, pode ser conveniente fazer uma incisão inclinada descendentemente.

O processo descrito pode ser usado tanto para as tampas produzidas por moldagem por injeção como para as tampas usando formação por compressão. Esse processo é, em qualquer caso, particularmente útil em um caso no qual o primeiro estágio de formação de tampa é um estágio de formação por compressão, o processo de formação por compressão é o processo que apresenta as maiores dificuldades na execução de cortes inferiores, tal como a projeção anular interna 2a da tampa 2. Com o processo descrito, é possível manter as vantagens da formação por compressão, enquanto eliminando as desvantagens, em particular, o perigo de separação das partes constituintes da cápsula, cujo perigo o processo de formação por compressão apresenta, devido à dificuldade de produzir partes de corte inferior muito acentuado.

Claims

1. Processo para produzir cápsulas (1), feitas de plástico, caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro estágio de formação para produzir uma tampa (2), cuja tampa (2) é destinada a permitir a abertura e o refechamento de um recipiente, no qual a tampa (2) vai ser aplicada, cuja tampa (2) é dotada com uma projeção anular interna (2a), disposta próxima a uma zona inferior aberta da tampa (2); um segundo estágio de formação para produzir um elemento anular (3), dotado com um elemento de segurança (4), conectado ao elemento anular (3) por zonas de fácil ruptura, e dotados ainda com uma projeção anular externa (3a), para inserção, durante um estágio de montagem, da tampa (2) com o elemento anular (3) sobre a projeção anular interna da tampa (2); em que o primeiro estágio de formação e antes do estágio de montagem da tampa (2) com o elemento anular (3), um estágio de trabalho mecânico é conduzido na tampa (2), para fazer, em uma parede interna da tampa (2) e próximo de uma zona inferior dela, uma incisão anular (2b), que não passa inteiramente pela tampa (2), e que, durante o estágio de montagem da tampa (2) com o elemento anular (3), recebe pelo menos uma parte da projeção anular externa (3a) do elemento anular (3).

2. Processo de acordo com a reivindicação -1, caracterizado pelo fato de que o estágio de trabalho mecânico é feito de tal modo que uma zona da tira de segurança (2), na qual a incisão (2b) é feita, mantém uma resistência a ruptura, que é mais alta do que uma resistência a ruptura de todas as zonas de fácil ruptura, que conectam o elemento de segurança (4) ao elemento anular (3).

3. Processo de acordo com a reivindicação -1, caracterizado pelo fato de que o estágio de trabalho mecânico compreende um estágio de corte conduzido por lâminas tendo bordas cortantes moldadas.

4. Processo de acordo com a reivindicação -3, caracterizado pelo fato de que o estágio de corte é feito por inserção de uma ou mais lâminas na parede da tampa (2), entrando na tampa (2) pela sua extremidade aberta e cortando em uma direção que é uma direção radial da tampa (2).

5. Processo de acordo com a reivindicação -1, caracterizado pelo fato de que compreende um estágio de aspiração de partes da tampa (2), que ficam separadas da tampa (2) durante o estágio de trabalho mecânico.

6. Processo de acordo com a reivindicação -1, caracterizado pelo fato de que o primeiro estágio de formação é um estágio compreendendo formação por compressão.

7. Processo de acordo com a reivindicação -1, caracterizado pelo fato de que o estágio de trabalho mecânico é conduzido após aquecimento da tampa (2).

8. Processo de acordo com a reivindicação -7, caracterizado pelo fato de que, durante o estágio de trabalho mecânico, pelo menos a parte inferior da tampa (2) é fechada entre um par de mandíbulas, que são aquecidas a uma temperatura compreendida entre 40 e 60°C.

9. Cápsula, caracterizada pelo fato de que é produzida pelo processo conforme definido nas reivindicações anteriores, compreendendo: uma tampa (2) destinada a permitir a abertura e o refechamento de um recipiente no qual a tampa (2) vai ser montada, cuja cápsula é dotada com uma projeção anular interna (2a), disposta próxima à zona inferior aberta da tampa (2); um elemento anular (3), dotado com um elemento de segurança (4) conectado ao elemento anular (3) por zonas de fácil ruptura, e dotada com uma projeção anular externa (3a), que é inserida, durante o estágio de montagem da tampa (2) no elemento anular (3), sobre a projeção anular interna (2a) da tampa (2); em que a tampa (2) compreende, em uma parede interna dela próxima a uma zona inferior dela, uma incisão anular (2b), que não passa inteiramente pela parede da tampa (2) e que é destinada para receber, pelo menos parcialmente, a projeção anular externa (3a) do elemento anular (3), durante a montagem da tampa (2) com o elemento anular (3).

10. Cápsula de acordo com a reivindicação -9, caracterizada pelo fato de que a zona da tampa (2), produzindo a incisão (2b), apresenta uma resistência a ruptura, que é mais alta do que uma resistência a ruptura das as zonas de fácil ruptura, que conectam o elemento de segurança (4) ao elemento anular (3).

11. Cápsula de acordo com a reivindicação -9, caracterizada pelo fato de que a incisão (2b) é disposta acima da projeção anular interna (2a), com relação à zona inferior aberta da tampa (2).