BRPI0817557B1

BRPI0817557B1 - Fecho de plástico

Info

Publication number: BRPI0817557B1
Application number: BRPI0817557-8A
Authority: BR
Inventors: F. Dubach Werner
Original assignee: Deltona Innovations Ag
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2018-07-24
Also published as: ATE506274T1; EP2203357A1; PL2203357T3; BRPI0817556A2; RU2010118476A; PL2205500T3; US8424728B2; EP2205500A1; US8376195B2; CH697957A2; EP2205500B1; CN101932513A; RU2461507C2; ES2365537T3; DE502008003310D1; CN101896406B; CN101896406A; EP2203357B1; ES2368470T3; ATE513759T1

Description

(54) Título: FECHO DE PLÁSTICO (51) Int.CI.: B65D 47/06 (30) Prioridade Unionista: 10/10/2007 CH 1568/07, 22/09/2008 CH 1490/08 (73) Titular(es): DELTONA INNOVATIONS AG (72) Inventor(es): WERNER F. DUBACH (85) Data do Início da Fase Nacional: 09/04/2010 “FECHO DE PLÁSTICO”

A presente invenção diz respeito a um fecho de plástico em uma única parte ou múltiplas partes para prender no gargalo de um frasco flexível para dispensar fluidos tixotrópicos, definido pelo preâmbulo da reivindicação 1.

Fluidos tixotrópicos são fluidos com um comportamento de escoamento não Newtoniano. Um exemplo típico de um fluido como esse é molho de tomate. Vários sabões líquidos também apresentam comportamento tixotrópico, tal como muitas dispersões. Hoje em dia, tais fluidos são vendidos em recipientes de plástico flexível providos com fechos equipados com uma assim denominada membrana de fecho. Existem muitas modalidades conhecidas de fechos equipados com uma assim denominada membrana de fecho. Exemplos delas incluem EP-A-545.678, EP-A-442.379, US-A-2.175.052 ou WO-A-2006/119315. A vantagem significativa de fechos equipados com uma membrana de fecho baseia-se no fato de que o recipiente já aberto pode ficar de cabeça para baixo sem que o fluido vaze dele. Pressão exercida no frasco flexível deforma a membrana de fecho, as abertura normalmente em forma de corte se abre e o fluido pode ser espremido para fora do frasco, como descrito nos documentos supramencionados. Neste caso, surge o problema de que quanto mais tesa a membrana é mantida, tanto maior a força de fecho e tanto mais rápido o fecho se fecha quando a pressão no recipiente é aliviada. Em decorrência disto, um vácuo cada vez mais potente se acumula no recipiente com o tempo, de forma que, por um lado, o frasco toma-se cada vez mais deformado à medida que seus conteúdos são consumidos e, por outro lado, a pressão necessária para dispensar o fluido tem que ser aumentada. Se a membrana do fecho for estirada de forma menos tesa, então pelo menos algumas vezes uma certa quantidade do ar deslocado pode escoar de volta para o recipiente; em decorrência disto, no entanto, o fecho também tende gotejar. Além disso, quanto mais tesa a membrana de fecho é estirada, tanto mais o fecho tende abrir explosivamente quando pressão é exercida, fazendo com que um jato saia a alta velocidade e o recipiente tenha a tendência de aspergir.

A fim de reduzir este problema, uma variedade de fechos de membrana de fecho complexos tem entrado no mercado, na qual o desenho da membrana de fecho tomou-se cada vez mais complexo e o componente muito pequeno exige cada vez mais esforço com relação à sua instalação no fecho. Com essas membranas de fecho complexas, entretanto, é possível produzir uma ação de fecho e uma abertura do fecho em forma de corte tão logo exista uma diferença de pressão entre a atmosfera e a pressão interna do frasco. Esta possibilidade assim garante a ventilação de frascos de plástico. Mas meramente por causa da variedade de materiais que tem que ser usada nesses frascos de plástico com membranas de fecho - a saber, a membrana por um lado tem que ser normalmente produzida de um polipropileno - não é possível produzi-las em um único processo de injeção na mesma máquina. Além disso, a parte de borracha de silicone é uma parte relativamente cara e, apenas por este motivo, é desejável que ela seja menor possível. Quanto esta parte é pequena, entretanto, e ao mesmo tempo altamente flexível, sua instalação por máquina toma-se extremamente complexa e propensa a problemas de funcionamento.

O desenvolvimento do fecho de acordo com a invenção tem focalizado na criação de um fecho que é limitado ao uso de fluidos tixotrópicos. Tixotropia é considerada a propriedade de um fluido não Newtoniano no qual a viscosidade diminui em resposta a tensões de cisalhamento constantes em um certo período de tempo. Depois que a tensão de cisalhamento cessa, a viscosidade inicial é restabelecida. Em outras palavras, quanto mais o fluido tixotrópico move, tanto menor fica sua viscosidade; normalmente é também verdade que quanto mais rápido é realizado o movimento, tanto mais rápida a viscosidade diminui. Em outras palavras, em um fecho como este, a direção de escoamento muda e o fluxo é acelerado, atingindo assim uma boa capacidade de escoamento do fluido tixotrópico enquanto, ao mesmo tempo, basta um simples fecho na direção de fluxo para impedir vazamento a uma menor viscosidade.

A DE-U-20012974 revelou um fecho de plástico no qual uma tampa interna com duas paredes concêntricas pode ser inserido abaixo do bico de verter e, no estado montado, o bico de verter salienta-se até a região da parede concêntrica interna. Isto produz um labirinto de saída com um efeito sifão destinado a esvaziar o sifão por meio de sucção à medida que o frasco flexível retoma para sua forma original. O trajeto de saída muito complexo com uma pluralidade de mudanças de direção e uma pluralidade de restrições resulta no fato de que, com fluidos tixotrópicos, o atrito interno produz uma alta resistência que tem que ser superada mediante atuação, e resulta em um fluxo de saída repentino de fluido mediante atuação. Ao mesmo tempo, entretanto, um labirinto como este é também inevitavelmente acompanhado por uma certa quantidade de resíduos que permanece e seca por causa da inclusão de ar no trajeto em labirinto. Esses resíduos restringem o trajeto de fluxo, exacerbando assim ainda mais os problemas supradescritos. Foi demonstrado que fechos deste tipo ficam completamente entupidos com o tempo e, em decorrência disto, tais fechos não estão mais no mercado atualmente.

A US-A-4460101 revelou um fecho com labirinto como este, com uma superfície de suporte montada abaixo do bico. Este fecho, também, apresenta os problemas supradescritos; neste caso, o trajeto de fluxo é ainda mais complexo, resultando no fato de que este fecho tem uma tendência ainda maior de entupir. Em particular, esta última patente menciona o uso de fluidos tixotrópicos. Graças a muitas mudanças de direções e restrições, a viscosidade do fluido é necessariamente melhorada pelo atrito interno, mas, como anteriormente mencionado, o trajeto de fluxo é tão complexo que a função somente é garantida até um grau tolerável se o recipiente for agitado vigorosamente de antemão, reduzindo assim a tixotropia e já mudando a viscosidade de forma que, com propósitos práticos, as mudanças de direção adicionais e restrições dificilmente são necessárias. Por meio de teste correspondente, o requerente simplificou o fecho de acordo com a invenção com base na tecnologia anterior conhecida de forma que os problemas aqui mencionados não mais ocorressem. Por meio apenas de uma restrição e somente duas mudanças de direção, é possível reduzir suficientemente a tixotropia, ainda ao mesmo tempo reduzindo a força exercida, e deixando dificilmente qualquer possibilidade de que o fecho fique aderente ou entupido por completo com o uso a longo prazo. A despeito do problema que existiu durante anos com fechos deste tipo, até hoje o mercado não procurou a introdução de nenhum fecho que seja especialmente adequado para fluidos tixotrópicos e que não fique entupido, mesmo com uso a longo prazo.

Esta modalidade de um fecho que faz uso simples do comportamento de escoamento de fluidos tixotrópicos é baseado na parte caracterizante da reivindicação 1. Outras modalidades vantajosas são reveladas nas reivindicações dependentes.

Duas modalidades exemplares preferidas da matéria da invenção estão mostradas nos desenhos e serão explicadas na descrição seguinte em conjunto com os desenhos anexos.

A figura 1 mostra uma seção vertical diametral da parte inferior de um fecho de plástico de acordo com uma primeira modalidade do objeto da invenção;

A figura 2 mostra a mesma parte inferior de acordo com a figura 1 vista abaixo;

A figura 3 mostra uma variante com uma pluralidade de aberturas de verter; e

A figura 4 mostra um fecho de acordo com a figura 1, equipado com uma tampa articulada de encaixe de pressão.

O fecho de plástico de acordo com a invenção é rotulado como um todo com um número de referência 1. Este fecho de plástico é composto de uma parte inferior 2 e uma parte de topo, ou tampa 6. O fecho de plástico 1 pode ser composto de duas partes ou de múltiplas partes. Neste contexto, um fecho de duas partes significa um fecho no qual a parte inferior e a tampa são produzidas em peça única e a ainda não descrita superfície de suporte é um disco separado. Mas, se a parte inferior e a tampa forem produzidas separadamente e o disco supramencionado for também provido, então este é referido como um fecho de plástico de múltiplas partes. A representação nas figuras 1 e 2 mostram um fecho de plástico de múltiplas partes, ao passo que a figura 4 mostra um fecho de plástico de duas partes no qual a parte inferior 2 e a tampa 3 são produzidas em peça única.

A parte inferior 2 contém as partes que são essenciais para a invenção e esta parte inferior pode ser provida sem praticamente nenhuma forma ou modalidade, como é conhecido pelos fechos de plástico de acordo com a tecnologia anterior. Correspondentemente, a parte inferior 2 está representada somente de uma maneira simplificada simbólica. As partes inferiores estão mostradas aqui sem os recursos que são intrinsecamente necessários, mas não essenciais com relação à modalidade da invenção. Por exemplo, a parte inferior 2 como é de se esperar é provida com dispositivos para prender o fecho de plástico 1 em um recipiente. Como mostrado nos desenhos, esses dispositivos podem ser concebidos na forma de roscas, mas existem também outros dispositivos possíveis tais como rebordos de retenção ou cames de retenção. Tais fechos de plástico podem também ser concebidos com fitas a prova de violação.

O arranjo particularmente simples da matéria da invenção está mostrado nas figuras 1 e 2. Como anteriormente mencionado, esses desenhos mostram somente uma modalidade simplificada da parte inferior 2. Como mencionado antes, eles estão mostrados sem o dispositivo para prender a parte inferior 2 no gargalo do recipiente e sem o dispositivo com o qual uma tampa, não mostrada aqui, deve ser presa ou afixada na parte inferior 2 e possivelmente no dispositivo de vedação correspondente. A parte inferior 2 tem uma parede circunferencial envolvente 3 e sua extremidade superior é completamente fechada por uma superfície superior 4, com a exceção de uma abertura de verter 5. Na modalidade mostrada aqui, a superfície superior 4 é provida com uma área saliente 7. Esta área saliente 7, que é cilíndrica aqui, contém uma abertura de verter 5 na modalidade mostrada aqui. Um entalhe anular 9 em tomo da abertura de verter 5 é provido na superfície da área saliente 7. Isto forma um bico 8 que se estende através da superfície superior 4' da área saliente 7 e tem uma extensão 18 no lado de baixo.

A superfície superior 4 tem um rebordo de retenção anular 10 formado no seu lado de baixo. Este rebordo de retenção 10 é maior no diâmetro do que a área saliente 7. Entre o rebordo de retenção anular e a parede circunferencial 3, existe uma folga na qual um gargalo do frasco se apóia. Este gargalo do frasco pode ser selado em direção ao lado de fora pela parede circunferencial 3 enquanto o lado de dentro do gargalo do frasco pode ser tanto selado pelo rebordo de retenção anular 10 quanto pode ser provida uma parede anular separada para selagem entre o rebordo de retenção anular 10 e a parede circunferencial 3. Esta parede anular, não mostrada aqui, seria naturalmente situada concêntrica com a parede circunferencial 3. Outros dispositivos de vedação podem ser providos entre esta parede circunferencial ou o rebordo de retenção anular 10 e a superfície de topo 4.

Um disco 11 que constitui uma superfície de suporte 12 é inserido na região definida pelo rebordo de retenção anular 10. O disco 11 ou superfície de suporte 12 é preso no rebordo anular 10 por meio de encaixe não positivo travado em forma e/ou por atrito. O rebordo de retenção anular 10 pode ser provido com dispositivos adicionais para melhorar o encaixe travado em forma. Esses dispositivos podem ser concebidos, por exemplo, na forma de rebordos de retenção anulares ou de uma pluralidade de carnes que fica orientada para o centro e que retém o disco 11 na posição final correta. O rebordo de retenção anular 10 posiciona o disco 11 na direção axial. Um alinhamento na direção axial não é necessário.

O disco 11 é provido com uma pluralidade de aberturas atravessantes 13. Se o disco 11 for um disco circular, então, por motivos lógicos, as aberturas atravessantes 13 ficam arranjadas em um círculo. As aberturas atravessantes 13 são deslocadas radialmente o bastante de forma que elas fiquem situadas fora da região do diâmetro interno da abertura de saída 5. As aberturas atravessantes 13 são também estendidas tal como um bico em direção à área saliente 7. Entretanto, essas extensões 14 terminam abaixo da extensão 18 do bico 8 da abertura de verter 5 na área saliente 7. Essas extensões tipo bico 14 formam um tipo de área saliente central no disco 11. Ao mesmo temo, um recesso central 15 permanece. Isto é conseguido pelo fato de que as extensões tipo bico 14 se tocam e mudam de uma para a outra e assim, com todos os propósitos práticos, constituem uma parede anular em forma de estrela 16. O recesso central 14 formado pela parede anular em forma de estrela 16 situa-se diretamente abaixo da abertura de verter 5. Uma câmara 17 permanece entre a superfície superior do disco 11 que constitui a superfície de suporte 12 e o lado de baixo da superfície de topo 4' da área saliente 7. Se não for provida área saliente 7 na superfície de topo 4, esta câmara 17 pode também ser formada com o rebordo de retenção anular estendido ainda mais para baixo na direção axial e com a superfície de suporte 12 ou o disco 11 presos em uma posição ainda mais para baixo. De qualquer maneira, a presença da câmara 17 é garantida.

O disco 11 é referido como a superfície de suporte 12 em virtude de a pressão hidráulica estática do fluido não Newtoniano apoiar-se nela se, quando o frasco no qual o fecho de plástico é colocado de cabeça para baixo. Mesmo se a abertura de verter 5 não for fechada, o fluido tixotrópico não pode escoar para fora. Mas, se uma pressão for exercida no frasco flexível, então o fluido tixotrópico escoa através das aberturas atravessantes 13 para a câmara 17 na direção axial. Isto causa uma primeira mudança de direção do fluxo, da direção axial para a direção radial. A câmara 17 é cheia e o fluido tixotrópico move-se radialmente em direção ao centro, mediante o que, por meio de uma mudança de direção adicional, o fluido tixotrópico sai pela abertura de verter 5. Durante este movimento de escoamento, ocorrem forças de cisalhamento no fluido, que faz com que o fluido tixotrópico tomese menos viscoso, melhorando assim seu comportamento no escoamento.

Entre as duas mudanças de direção durante o escoamento do frasco para a câmara 18 e durante o escoamento para fora da câmara 18 entre o disco 11 e a superfície superior 4 ou a superfície de topo saliente 4', existe precisamente uma restrição 21 que produz um aumento na velocidade de escoamento.

Em princípio, esta restrição poderia ser produzida por meio de uma abertura anular. No presente caso, entretanto, a restrição é concebida em uma forma particularmente simples preferida pelo fato de que as extensões 14 e 18 dos bicos 13 no disco 11 e do bico 8 da abertura de verter estenderem-se um em direção ao outro. Neste caso, as bordas do bico somente podem aproximar-se uma da outra, mas a passagem radial livre deve permanecer aberta.

Tão logo a pressão no frasco flexível seja liberada, então à medida que o frasco flexível retoma para sua forma original, um vácuo acumula-se no frasco, o jato de saída é interrompido repentinamente, e o fluido contido no bico 8 é succionado de volta para a câmara 17 e succionado de volta para o frasco por meio das aberturas atravessantes 13 com as extensões tipo bico 14. As restrições seccionais transversais fazem com que ocorra um efeito Bemoulli tanto na abertura de verter quanto nas aberturas atravessantes 13 e, correspondentemente, a câmara 17 é esvaziada de acordo com o princípio de Venturi. Testes têm mostrado que esta primeira modalidade da matéria da invenção permite um fluxo absolutamente sem gotejamento, o jato é imediatamente interrompido depois que a pressão no frasco é interrompida e, com todos os propósitos práticos, uma sucção de volta para a abertura de verter 5 é produzida na região próxima da abertura de verter. Em decorrência disto, a boca da abertura de verter permanece completamente limpa. O princípio de Venturi também esvazia completamente a câmara 17, conseqüentemente também impedindo que resíduos sequem na câmara 17 e assim entupam o fecho. Este efeito só pode ser conseguido com uma velocidade de escoamento suficiente que, por sua vez, só pode ser garantida evitando-se o uso de uma vedação em labirinto. Conseqüentemente, o objetivo da invenção é completamente alcançado pela concepção de um fecho de plástico que não tem uma membrana de borracha de silicone, mas que tem todas as vantagens de um fecho como este, com uma implementação confiável significativamente mais barata. Além do mais, o disco 11 funcionando como uma superfície de suporte 12 é uma parte de plástico muito simples que pode ser produzida de forma barata e, em virtude de sua resistência, é também significativamente mais fácil de instalar do que uma membrana composta de borracha de silicone. Entretanto, deve-se notar que a área seccional transversal da abertura de verter tem que ser menor que a soma das áreas seccionais transversais das aberturas atravessantes 13.

A figura 3 mostra uma variante adicional. Ao contrário da modalidade supradescrita, neste caso, o disco 13 tem somente uma abertura atravessante central que é rotulada com o número de referência 13'. Esta abertura atravessante 13', também, pode ter uma extensão em forma de bico

14. Também, nesta variante, a superfície de topo 4 tem uma área saliente com uma superfície de topo 4' correspondente. Ao contrário da modalidade supradescrita, esta superfície de topo 4' contém uma pluralidade de bicos de verter 8'. Pelo menos dois bicos de verter 8' situados de forma aproximadamente diametral um com o outro devem ser providos. Entretanto, qualquer número desses bicos pode ser arranjado em um círculo. O recesso central 21 na superfície de topo 4' da área saliente essencialmente serve para formar um bico. Esta câmara, entretanto, pode também ser concebida cheia com material.

Finalmente, meramente por questão de complementariedade, a figura 4 mostra um fecho de duas partes mencionado no início. Neste caso, a parte inferior 2 e a tampa 6 são conectadas entre si por meio de uma articulação de filme 20 e fitas de esticamento 19 de forma que o fecho como um todo constitua um fecho articulado de encaixe de pressão. O topo 6 tem um pino de vedação 6' formado nele, que pode encaixar no bico de verter 8, produzindo assim uma vedação bastante hermética.

NÚMEROS DE REFERENCIA fecho de plástico parte inferior parede circunferencial superfície de topo 4' superfície de topo da área saliente abertura de verter tampa

6' pino de vedação área saliente bico entalhe anular rebordo de retenção anular disco superfície de suporte aberturas atravessantes extensão tipo bico recesso central parede anular em forma de estrela câmara extensão de bico de verter na direção do disco 11

19 fitas de esticamento articulações de filme constrição de fluxo

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Fecho de plástico de duas partes ou de múltiplas partes (1) para prender no gargalo de um frasco flexível para dispensar fluidos tixotrópicos, que tem uma parte inferior (2) com uma parede circunferencial (3) e em uma superfície de topo (4) na qual pelo menos uma abertura de verter (5) é formada; abaixo da superfície de topo (4) e espaçada dela na direção axial é provida uma superfície de suporte (12), que fecha a passagem axial livre do gargalo do recipiente para a abertura de verter (5); a superfície de suporte (12) é provida com pelo menos uma abertura atravessante que se estende axialmente (13), que é radialmente deslocada em relação a pelo menos uma abertura de saída (5); e o lado de baixo da superfície de topo (4) tem um rebordo de retenção anular (10) ou parede de retenção formada nela, na qual um disco separado (11) que serve como uma superfície de suporte (12) é preso por meio de encaixe não positivo travado em forma e/ou por atrito, caracterizado pelo fato de que, em uma câmara (17) entre a superfície de suporte (12) e a superfície de topo (4), em ambas as direções de escoamento, ocorre somente uma mudança de direção, de axial para radial, e uma mudança de direção subsequente, de radial para axial e, entre as duas mudanças de direção, é provida uma restrição de fluxo (21).
2. Fecho de plástico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a soma das áreas seccionais transversais de todas as aberturas atravessantes que se estendem axialmente (13) é maior ou igual à área seccional transversal da abertura de saída (5).
3. Fecho de plástico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de topo (4) tem uma área saliente (7) na qual uma abertura de verter (5) situa-se na forma de um bico (8).
4. Fecho de plástico de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a superfície de suporte (12) situa-se abaixo da área saliente (7).
5. Fecho de plástico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as aberturas atravessantes axiais (13) situam-se em pelo menos um círculo que é concêntrico com a abertura de verter (5) e cujo diâmetro é grande o bastante para que as aberturas atravessantes axiais (13) situem-se completamente fora da região da abertura de verter (5).
6. Fecho de plástico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a abertura de verter é constituída por um bico (8), que é formado na área saliente e que se estende em direção ao disco (11) por meio de uma extensão (18) que chega abaixo da superfície de topo (4') cobrindo a área saliente e assim constitui a restrição de fluxo (21).
7. Fecho de plástico de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 e 7, caracterizado pelo fato de que o disco (11) tem uma área saliente central que é menor em diâmetro do que a área saliente (7) na superfície de topo (4) da parte inferior (2) e esta área saliente central do disco é provida com um recesso central (15) em tomo do qual as aberturas atravessantes axiais (13) na área saliente central ficam arranjadas e, portanto, têm extensões em forma de bico (14) que se estendem até uma região próxima ao nível da borda inferior da extensão dos bicos de verter, produzindo assim uma passagem de fluxo que é livre na direção radial, mas restrita (21).
8. Fecho de plástico de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um entalhe anular (9) estende-se em tomo da abertura de verter (5) na superfície de topo (4') da área saliente (7).
9. Fecho de plástico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que somente uma abertura atravessante (13) é provida no disco separado (11) e uma pluralidade de aberturas de verter (5) é provida radialmente deslocada dela.

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